JP5452418B2

JP5452418B2 - 触感呈示装置

Info

Publication number: JP5452418B2
Application number: JP2010186131A
Authority: JP
Inventors: 隼武田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2010-08-23
Filing date: 2010-08-23
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2030-08-23
Also published as: US20130154986A1; US8970531B2; CN103080874A; CN103080874B; US20150241974A1; JP2012043349A; US10345904B2; WO2012026066A1

Description

本発明は、触感呈示装置に関するものである。

近年、携帯電話やゲーム機等の携帯機器、電卓、券売機等の情報機器、電子レンジ、テレビ、照明器具等の家電製品、産業用機器（ＦＡ機器）等には、操作者による入力操作を受け付ける操作部等の入力装置として、タッチパネルが広く使用されている。ここで、タッチパネルは、通常、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルやＥＬ（Electroluminescence Display）パネル等の表示パネル上にタッチセンサを配置して構成される。

タッチセンサには、抵抗膜方式、静電容量方式、光学方式等の種々の方式が知られている。しかし、いずれの方式のタッチセンサにおいても、指やスタイラスペン等のタッチ対象によるタッチ入力（入力操作）を受け付けるものであって、タッチセンサ自体は、タッチされても、押しボタンスイッチのようには物理的に変位しない。そのため、操作者は、タッチ入力が受け付けられても、入力に対するフィードバックが得られないことから、十分な操作性が得られず、ストレスを感じる場合がある。

そこで、例えば、タッチセンサへの入力時に振動などにより操作者にフィードバックを与える機能を付加し、入力操作が受け付けられたことを操作者に伝えることで、操作性を向上させる技術が数多く提案されている。例えば、タッチセンサがタッチされた位置や押下圧力、タッチされている時間等によって、操作者が感じるフィードバックの触感パターンを変えることで、操作に対する触感により操作者が得られる情報量を増やして、さらなる操作性の向上を図ったものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特開２００６−１５５４４７号公報特開２００８−０３３７３９号公報

ところで、タッチセンサへの入力を受け付ける毎に振動などによりフィードバックを返す場合は、いずれも電気的な装置により電力を消費して、振動などのフィードバックを発生させる必要がある。そのため、電力の消費が多くなって、特に、携帯端末の場合は、フィードバックを返さない場合と比較して、電池の持ち時間が短くなることが懸念される。しかし、上記特許文献１，２においては、このような電力の消費について何ら考慮されていない。

したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、入力操作に対する操作性を損なうことなく、消費電力を効率的に低減できる触感呈示装置を提供することにある。

上記目的を達成する第１の観点に係る触感呈示装置の発明は、
複数のオブジェクトにより構成される操作画面情報を含む表示画面情報を生成する表示画面生成部と、
前記表示画面情報を入力して表示画面を表示する表示部と、
前記表示部上に配置され、タッチ位置を検出してタッチ位置情報を出力するタッチセンサと、
前記タッチセンサのタッチ面を振動させる触感呈示部と、
前記オブジェクトに関連する情報を記憶する記憶部と、
前記触感呈示部による触感の呈示を制御する触感制御部と、を備え、
前記触感制御部は、
前記操作画面情報と前記タッチ位置情報とに基づいてオブジェクトを判定して、当該オブジェクトの情報を含む前記タッチ位置情報が発生した状況を示すタッチ情報を前記記憶部に記憶させ、
前記記憶部に新たに記憶させる前記タッチ情報である今回のタッチ情報と、当該今回のタッチ情報の直前に前記記憶部に記憶させた前記タッチ情報である前回のタッチ情報とにおけるオブジェクトが一致しない場合は、前記タッチ面をタッチしているタッチ対象に対して、前記触感呈示部により第一の触感を呈示させ、
前記今回のタッチ情報と前記前回のタッチ情報とにおけるオブジェクトが一致する場合は、前記タッチ対象に対して、前記触感呈示部により前記第一の触感、または該第一の触感を呈示する場合よりも低電力で呈示される第二の触感を呈示させるように前記触感呈示部を制御する、ことを特徴とするものである。

第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る触感呈示装置において、
前記触感制御部は、
前記タッチ位置情報を入力したタッチ時間を計測して、該タッチ時間を前記タッチ情報に含めて前記記憶部に記憶し、
前記今回のタッチ情報と前記前回のタッチ情報とにおけるオブジェクトが一致する場合において、前記今回のタッチ情報における前記タッチ時間が、前記前回のタッチ情報における前記タッチ時間から所定時間以上経過している場合、前記タッチ対象に対して、前記第一の触感を呈示するように前記触感呈示部を制御する、ことを特徴とするものである。

第３の観点に係る発明は、第１または２の観点に係る触感呈示装置において、
前記記憶部は、さらに、前記複数のオブジェクトの各々における連続タッチ回数の所定値を記憶し、
前記触感制御部は、
前記今回のタッチ情報と前記前回のタッチ情報とにおけるオブジェクトが一致する場合の連続タッチ回数を計数して、該計数値を前記タッチ情報に含めて前記記憶部に記憶し、
前記今回のタッチ情報と前記前回のタッチ情報とにおけるオブジェクトが一致する場合において、前記今回のタッチ情報における前記連続タッチ回数の計数値が、前記記憶部に記憶されている対応するオブジェクトにおける前記所定値と一致する場合、前記タッチ対象に対して、前記第一の触感を呈示するように前記触感呈示部を制御する、ことを特徴とするものである。

本発明によれば、第一の触感と、該第一の触感よりも低電力で発現できる第二の触感とを選択的に呈示するので、入力操作に対する操作性を損なうことなく、消費電力を効率的に低減できる。

本発明の一実施の形態に係る触感呈示装置の要部構成を示す機能ブロック図である。図１に示した触感呈示装置による文字入力例を説明するための図である。図１に示した触感呈示装置の動作を示すフローチャートである。図１に示した触感呈示装置により「か」行のオブジェクトのタッチで呈示する触感の態様を説明するための図である。図１に示した触感呈示装置により「や」行のオブジェクトのタッチで呈示する触感の態様を説明するための図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る触感呈示装置の要部構成を示す機能ブロック図である。触感呈示装置は、タッチセンサ１１、触感呈示部１２、表示部１３、表示画面生成部１４、触感制御部１５および記憶部１６を備える。タッチセンサ１１は、表示部１３に対する指などのタッチ対象によるタッチ入力を受け付けるもので、抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の公知の方式のタッチパネルやタッチスイッチ等により構成される。このタッチセンサ１１で検出される指やスタイラス等のタッチ対象によるタッチ位置情報は、触感制御部１５に供給される。なお、タッチ対象によるタッチ操作は、タッチセンサの方式に応じて、タッチセンサにタッチ対象を押下あるいは押圧する場合も含むものである。

触感呈示部１２は、触感制御部１５の制御のもとに、タッチセンサ１１のタッチ面を振動させるもので、例えば圧電素子や偏心モータ等の公知の振動手段によって構成される。例えば、本出願人の出願である特開２０１０−１４６５０７号公報に開示された構成とすればよい。

表示部１３は、例えば、液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネル等を用いて構成される。表示画面生成部１４は、アプリケーションやＯＳ（Operating System）に基づく複数のオブジェクトにより構成される操作画面情報を含む表示画面情報を生成する。表示画面情報は、表示部１３に供給されて、例えば、押しボタンスイッチ（プッシュ式ボタンスイッチ）のような入力ボタン等の複数のオブジェクトにより構成される操作画面を含む表示画面が描画される。また、操作画面情報は、触感制御部１５に供給される。

触感制御部１５は、触感呈示部１２を制御するもので、オブジェクト判定部２１および計時部２２を備える。オブジェクト判定部２１は、タッチセンサ１１からのタッチ位置情報と、表示画面生成部１４からの操作画面情報とに基づいて、タッチされたオブジェクトを判定する。計時部２２は、オブジェクトがタッチされた時間を計測する。オブジェクト判定部２１で判定されたオブジェクト（識別番号）および計時部２２で計測されたタッチ時間は、タッチ情報として記憶部１６に記憶される。なお、触感制御部１５は、ＣＰＵ(中央処理装置)等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、ＤＳＰ(デジタルシグナルプロセッサ) によって構成したりすることができる。

記憶部１６は、触感制御部１５からのタッチされたオブジェクト、タッチ時間、連続タッチ回数等のタッチ情報や、オブジェクト毎の連続タッチ回数の所定値等を含むオブジェクト情報を記憶する。記憶部１６は、触感制御部１５の内蔵メモリで構成してもよい。ここで、オブジェクト情報におけるオブジェクト毎の連続タッチ回数の所定値とは、例えば文字入力においては、入力モードに応じて、当該オブジェクトに割り当てられている文字列の第一文字（最初に出現する文字）が次に出現するタッチ回数を意味する。例えば、マルチタップ方式によるひらがな入力の場合、例えば「さ」行のボタン（オブジェクト）では、第一文字である「さ」は、１回目のタッチで出現すると、次は６回目のタッチで出現するので、この場合は所定値「６」が記憶される。

そして、触感制御部１５は、タッチセンサ１１からのタッチ位置情報、表示画面生成部１４からの操作画面情報、記憶部１６に記憶されているタッチ情報およびオブジェクト情報に基づいて触感呈示部１２の動作を制御する。

図２は、図１に示した触感呈示装置による文字入力例と、その際に記憶部１６に記憶されるタッチ情報とを説明するための図である。この例では、マルチタップ方式により「にほん」と入力する場合を示す。この場合、先ず、タッチセンサ１１のタッチ面１１ａに対して、タッチ対象（図２では指）２５により、表示部１３に表示された「な」行のボタンに対応する位置が２回、「は」行のボタンに対応する位置が５回、「わ」行のボタンに対応する位置が３回タッチされる。

本実施の形態に係る触感呈示装置では、タッチセンサ１１のタッチ面１１ａをタッチしているタッチ対象２５に対して、「に」の入力において第一の触感を１回と第二の触感を１回、「ほ」の入力において第一の触感を１回と第二の触感を４回、「ん」の入力において第一の触感を１回と第二の触感を２回、それぞれ呈示するように、触感呈示部１２の動作を制御する。したがって、この場合、タッチ対象２５には、合計で、第一の触感が３回と第二の触感が７回、呈示されることになる。

ここで、第一の触感および第二の触感は、任意の振動パターンとすることができる。また、第二の触感は、第一の触感を呈示する場合よりも、触感呈示部１２を低電力で駆動して呈示される触感で、第一の触感とは異なる触感とする。したがって、駆動パターンによっては、操作者は、第一の触感よりも第二の触感が弱く・短く感じられることもあるし、逆に強く・長く感じられる場合もある。
このように、オブジェクトが同じ場合には最初（一巡して最初に戻る場合も含む）だけ触感呈示部１２を通常電力で駆動させ、それ以降に連続するタッチに対しては低電力で駆動させても十分呈示することに対する効果を得ることができ、かつ消費電力を効率的に低減することができるようになる。

また、記憶部１６には、「わ」行のボタンが３回タッチされた場合、今回のタッチ情報として、タッチされたボタン（オブジェクト）の識別番号（ID）、図２では「key_0」と、タッチされた時間、タッチされた回数「３」が記録され、前回のタッチ情報として、タッチされたボタンのID「key_0」と、タッチされた時間、タッチされた回数「２」が記録されている。

以下、本実施の形態に係る触感呈示装置の動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。

触感制御部１５は、タッチセンサ１１からのタッチ位置情報により、タッチセンサ１１へのタッチ（タッチ操作）を検出すると（Ｓ４０１）、記憶部１６に今回のタッチ情報を記録する（Ｓ４０２）。そして、触感制御部１５は、今回タッチされたオブジェクト（例えば、図２で示す識別番号（ID））と、記憶部１６に記録されている前回タッチされたオブジェクトとが同じか否かを判定する（Ｓ４０３）。

その結果、異なるオブジェクトであると判定した場合（Noの場合）、触感制御部１５は、今回のタッチ回数を「１」とし（Ｓ４０４）、触感呈示部１２に第一の触感の呈示を指示する（Ｓ４０５）。そして、触感制御部１５は、記憶部１６における今回のタッチ情報を、前回のタッチ情報に上書きして、前回のタッチ情報を更新し（Ｓ４０６）、次のタッチ操作を待つ。つまり、前回タッチされたオブジェクトと異なるオブジェクトがタッチされた場合は、当該異なるオブジェクトに割り当てられた文字の新規入力と判定して、処理を進める。

一方、Ｓ４０３において、今回タッチされたオブジェクトと、記憶部１６に記録されている前回タッチされたオブジェクトとが同じオブジェクトであると判定した場合（Yesの場合）、触感制御部１５は、前回のタッチ回数に１を加算した回数を今回のタッチ回数として記憶部１６に記録する（Ｓ４０７）。そして、触感制御部１５は、前回のタッチから今回のタッチまでの経過時間が所定の時間内であるか否かを判定する（Ｓ４０８）。

その結果、所定の時間を経過していると判定した場合（Noの場合）、触感制御部１５は、Ｓ４０５において触感呈示部１２に第一の触感の呈示を指示する。さらに、触感制御部１５は、Ｓ４０６において記憶部１６における今回のタッチ情報を、前回のタッチ情報に上書きして、次のタッチを待つ。つまり、前回のタッチから今回のタッチまでの経過時間が所定の時間を経過している場合は、同じオブジェクトでも、当該オブジェクトに割り当てられた文字の新規入力として判定して、処理を進める。
ここでＳ４０８において、時間を判断要素としたのは、所定時間以内の場合は、図２で示すような「な」行のボタンを連続タッチして「に」にするように、連続してタッチすることで表示を変えるような操作であり、所定時間以上の場合は、処理を終了した後に再び同じオブジェクトとなったケースである操作であると考えられるためである。

これに対し、Ｓ４０８において、前回のタッチから今回のタッチまでの経過時間が所定の時間内であると判定した場合（Yesの場合）、触感制御部１５は、記憶部１６からタッチされたオブジェクトのオブジェクト情報を読み込んで、第一の触感を呈示する所定値を取得する（Ｓ４０９）。そして、触感制御部１５は、タッチされた回数が所定値であるか否かを判定する（Ｓ４１０）。

その結果、タッチされた回数が所定値であると判定した場合（Yesの場合）、触感制御部１５は、タッチ回数を「１」とし（Ｓ４１１）、Ｓ４０５において触感呈示部１２に第一の触感の呈示を指示する。さらに、触感制御部１５は、Ｓ４０６において記憶部１６における今回のタッチ情報を、前回のタッチ情報に上書きして、次のタッチを待つ。つまり、当該オブジェクトに割り当てられている文字が入力確定されることなく一巡したと判定して、処理を進める。
このように、一巡した場合に第一の触感の呈示を指示することで、操作者が表示部１３を見なくても、触感にて一巡したことが判るようにすることができる。

これに対し、Ｓ４１０において、タッチされた回数が所定値でないと判定した場合（Noの場合）、触感制御部１５は、触感呈示部１２に第二の触感の呈示を指示する（Ｓ４１２）。そして、触感制御部１５は、Ｓ４０６において記憶部１６における今回のタッチ情報を前回のタッチ情報に上書きして、次のタッチを待つ。つまり、当該オブジェクトに割り当てられている第一文字以外の文字の選択中と判定して、処理を進める。

図４および図５は、本実施の形態に係る触感呈示装置により呈示する触感の態様を説明するための図である。なお、図４および図５において、触感Ａは第一の触感を意味し、触感Ｂは第二の触感を意味している。図４は、「か」行のボタン（オブジェクト）２６にタッチ対象２５がタッチされた際に呈示する触感の態様を示している。この場合、タッチによって入力される文字は、「か」、「き」、「く」、「け」、「こ」の５種類である。したがって、最初のタッチにより「か」が選択される際に第一の触感Ａを呈示し、その後、６回目のタッチで再び「か」が選択される際に第一の触感Ａを呈示する。それ以外のタッチ回数では、第一の触感Ａよりも低電力で発現できる第二の触感Ｂを呈示する。

また、図５は、「や」行のボタン（オブジェクト）２７にタッチ対象２５がタッチされた際に呈示する触感の態様を示している。この場合、タッチによって入力される文字は、「や」、「ゆ」、「よ」、「ゃ」、「ゅ」、「ょ」の６種類で、「か」行よりも一文字多い。そのため、最初のタッチにより「や」が選択される際に第一の触感Ａを呈示し、その後、７回目のタッチで再び「や」が選択される際に第一の触感Ａを呈示する。それ以外のタッチ回数では、第一の触感Ａよりも低電力で発現できる第二の触感Ｂを呈示する。

本実施の形態に係る触感呈示装置によると、入力時に呈示する触感として、第一の触感と、該第一の触感よりも低電力で発現できる第二の触感とを選択的に呈示するようにしたので、常に第一の触感を呈示する場合と比較して、消費電力を効率的に低減することができる。したがって、電池を電源とする携帯端末の触感呈示装置に適用した場合は、電池の持ち時間を長くすることができる。しかも、タッチされたオブジェクトの変化や、タッチ回数、タッチ間隔の時間などにより、第一の触感または第二の触感を呈示するので、呈示される触感の区別によって操作者にタッチに対する情報を知らせることができる。したがって、より操作性を向上することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形または変更が可能である。

１１タッチセンサ
１１ａタッチ面
１２触感呈示部
１３表示部
１４表示画面生成部
１５触感制御部
１６記憶部
２１オブジェクト判定部
２２計時部
２５タッチ対象
２６，２７ボタン（オブジェクト）

Claims

複数のオブジェクトにより構成される操作画面情報を含む表示画面情報を生成する表示画面生成部と、
前記表示画面情報を入力して表示画面を表示する表示部と、
前記表示部上に配置され、タッチ位置を検出してタッチ位置情報を出力するタッチセンサと、
前記タッチセンサのタッチ面を振動させる触感呈示部と、
前記オブジェクトに関連する情報を記憶する記憶部と、
前記触感呈示部による触感の呈示を制御する触感制御部と、を備え、
前記触感制御部は、
前記操作画面情報と前記タッチ位置情報とに基づいてオブジェクトを判定して、当該オブジェクトの情報を含む前記タッチ位置情報が発生した状況を示すタッチ情報を前記記憶部に記憶させ、
前記記憶部に新たに記憶させる前記タッチ情報である今回のタッチ情報と、当該今回のタッチ情報の直前に前記記憶部に記憶させた前記タッチ情報である前回のタッチ情報とにおけるオブジェクトが一致しない場合は、前記タッチ面をタッチしているタッチ対象に対して、前記触感呈示部により第一の触感を呈示させ、
前記今回のタッチ情報と前記前回のタッチ情報とにおけるオブジェクトが一致する場合は、前記タッチ対象に対して、前記触感呈示部により前記第一の触感、または該第一の触感を呈示する場合よりも低電力で呈示される第二の触感を呈示させるように前記触感呈示部を制御する、ことを特徴とする触感呈示装置。
前記触感制御部は、
前記タッチ位置情報を入力したタッチ時間を計測して、該タッチ時間を前記タッチ情報に含めて前記記憶部に記憶し、
前記今回のタッチ情報と前記前回のタッチ情報とにおけるオブジェクトが一致する場合において、前記今回のタッチ情報における前記タッチ時間が、前記前回のタッチ情報における前記タッチ時間から所定時間以上経過している場合、前記タッチ対象に対して、前記第一の触感を呈示するように前記触感呈示部を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の触感呈示装置。
前記記憶部は、さらに、前記複数のオブジェクトの各々における連続タッチ回数の所定値を記憶し、
前記触感制御部は、
前記今回のタッチ情報と前記前回のタッチ情報とにおけるオブジェクトが一致する場合の連続タッチ回数を計数して、該計数値を前記タッチ情報に含めて前記記憶部に記憶し、
前記今回のタッチ情報と前記前回のタッチ情報とにおけるオブジェクトが一致する場合において、前記今回のタッチ情報における前記連続タッチ回数の計数値が、前記記憶部に記憶されている対応するオブジェクトにおける前記所定値と一致する場合、前記タッチ対象に対して、前記第一の触感を呈示するように前記触感呈示部を制御する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の触感呈示装置。