WO2015121964A1 - 入力装置 - Google Patents

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WO2015121964A1
WO2015121964A1 PCT/JP2014/053445 JP2014053445W WO2015121964A1 WO 2015121964 A1 WO2015121964 A1 WO 2015121964A1 JP 2014053445 W JP2014053445 W JP 2014053445W WO 2015121964 A1 WO2015121964 A1 WO 2015121964A1
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WO
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vibration
control unit
input
input device
drive control
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/053445
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French (fr)
Inventor
遠藤　康浩
裕一 鎌田
宮本　晶規
谷中　聖志
Original Assignee
富士通株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2014/053445 priority patent/WO2015121964A1/ja
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/01—Indexing scheme relating to G06F3/01
    • G06F2203/014—Force feedback applied to GUI

Definitions

  • the present invention relates to an input device.
  • display means Conventionally, display means, contact detection means for detecting a contact state of a user's operation part to the display means, and tactile vibration that gives a predetermined tactile sensation to the operation part in contact with the display means.
  • tactile sensation providing device including tactile sensation vibration generating means to be generated (for example, see Patent Document 1).
  • the tactile sensation providing apparatus further includes vibration waveform data generation means for generating waveform data for generating the tactile vibration based on the detection result by the contact detection means.
  • the tactile sensation providing apparatus further performs a modulation process on the waveform data generated by the vibration waveform data generation unit using an ultrasonic wave as a carrier wave, and converts the ultrasonic modulation signal generated by the modulation process into the tactile sensation.
  • Ultrasonic modulation means for outputting to the tactile sensation vibration generating means as a signal for generating vibration.
  • the ultrasonic modulation means performs either frequency modulation or phase modulation.
  • the ultrasonic modulation means further performs amplitude modulation.
  • the ultrasonic frequency of the conventional tactile sensation presenting device may be a frequency (approximately 20 kHz or higher) higher than the audible band, and the ultrasonic frequency itself is not particularly devised, so that a good tactile sensation may not be provided. There is.
  • Such an in-vehicle input device may be operated, for example, when a user is driving a vehicle. Therefore, if the operation content can be perceived by touch, the convenience is enhanced.
  • an object is to provide an in-vehicle input device that can provide a good operational feeling.
  • An input device is an input device mounted on a vehicle, and is connected to a control unit mounted on the vehicle, and outputs a signal corresponding to an operation input to the control unit;
  • a vibration element that generates vibration on an operation surface that performs an operation input to the touch panel, and a drive control unit that drives the vibration element with a drive signal that generates natural vibration of an ultrasonic band on the operation surface.
  • FIG. 1 It is a top view which shows the input device 100 of embodiment. It is a figure which shows the AA arrow cross section of the input device 100 shown in FIG. It is a figure which shows the wave front formed in parallel with the short side of the top panel 120 among the standing waves produced in the top panel 120 by the natural vibration of an ultrasonic band. It is a figure explaining a mode that the dynamic friction force applied to the fingertip which performs operation input changes with the natural vibration of the ultrasonic band produced in the top panel 120 of the input device. It is a figure which shows the structure of the input device 100 of embodiment. 4 is a diagram showing data stored in a memory 250.
  • FIG. FIG. 2 is a view showing the periphery of a driver's seat 11 in a vehicle 10.
  • FIG. 1 is a plan view illustrating an input device 100A according to a first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a drive pattern of a drive control unit 240 of the input device 100A according to the first embodiment.
  • 5 is a flowchart illustrating processing executed by a drive control unit 240 of the input device 100A according to the first embodiment. It is a figure which shows an example of the drive pattern of the drive control part 240 of 100 A of input devices by the modification of Example 1.
  • FIG. It is a top view which shows transparently the internal structure of the input device 100B of Example 2.
  • FIG. 10 is a plan view illustrating an input device 100B according to a second embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating processing executed by the drive control unit 240 of the input device 100B according to the second embodiment in response to an operation of the operation unit 121B1. It is a top view which shows transparently the internal structure of 100 C of input devices of Example 3.
  • FIG. 10 is a plan view illustrating an input device 100C according to a third embodiment. It is a figure which shows an example of the drive pattern of the drive control part 240 of the input device 100C of Example 3.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating processing executed by the drive control unit 240 of the input device 100B according to the second embodiment in response to an operation of the operation unit 121B1. It is a top view which shows transparently the internal structure of 100 C of input devices of Example 3.
  • FIG. 10 is a plan view illustrating an input device 100C according to a third embodiment. It is a figure which shows an example of the drive pattern of the drive control part 240 of the input device 100C of Example 3.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating processing executed by the drive control unit 240 of the input device 100C according to the third embodiment in accordance with operations of the operation units 121C7 and 121C8. It is a figure which shows the other example of the drive pattern of the drive control part 240 of the input device 100C of Example 3.
  • FIG. It is a top view which shows transparently the internal structure of input device 100D of Example 4.
  • FIG. 10 is a plan view illustrating an operation state of an input device 100D according to a fourth embodiment. It is a top view which shows the operation state of the input device 100E of Example 5.
  • FIG. It is a top view which shows the operation state of the input device 100F of Example 6.
  • FIG. 10 is a plan view showing an operation state of an input device 100G of Example 7.
  • FIG. 1 is a plan view showing an input device 100 according to the embodiment
  • FIG. 2 is a view showing a cross section taken along line AA of the input device 100 shown in FIG. 1 and 2, an XYZ coordinate system that is an orthogonal coordinate system is defined as shown.
  • the input device 100 includes a casing 110, a top panel 120, a double-sided tape 130, a vibration element 140, a touch panel 150, a display panel 160, and a substrate 170.
  • the input device 100 is an input interface that is mounted on a vehicle and uses the touch panel 150 as an input operation unit.
  • the input device 100 can be used as an operation unit such as a navigation device, an audio controller, an air conditioning controller, a power window controller, and a mirror controller.
  • the housing 110 is made of, for example, resin, and as shown in FIG. 2, the substrate 170, the display panel 160, and the touch panel 150 are disposed in the recess 111, and the top panel 120 is bonded by the double-sided tape 130. .
  • the top panel 120 is a thin flat plate member that is rectangular in plan view, and is made of transparent glass or reinforced plastic such as polycarbonate.
  • the surface of the top panel 120 (the surface on the Z axis positive direction side) is an example of an operation surface on which a user of the input device 100 performs operation input.
  • the vibration element 140 is bonded to the surface on the negative side of the Z axis, and four sides in a plan view are bonded to the housing 110 with a double-sided tape 130.
  • the double-sided tape 130 only needs to be able to bond the four sides of the top panel 120 to the housing 110, and does not have to be a rectangular ring as shown in FIG.
  • the touch panel 150 is disposed on the Z-axis negative direction side of the top panel 120.
  • the top panel 120 is provided to protect the surface of the touch panel 150. Further, another panel or a protective film may be provided on the surface of the top panel 120.
  • the top panel 120 vibrates when the vibration element 140 is driven in a state where the vibration element 140 is bonded to the surface in the negative Z-axis direction.
  • the top panel 120 is vibrated at the natural vibration frequency of the top panel 120 to generate a standing wave in the top panel 120.
  • the vibration element 140 since the vibration element 140 is bonded to the top panel 120, it is actually preferable to determine the natural vibration frequency in consideration of the weight of the vibration element 140 and the like.
  • the vibration element 140 is bonded along the short side extending in the X axis direction on the Y axis positive direction side on the Z axis negative direction side surface of the top panel 120.
  • the vibration element 140 may be an element that can generate vibrations in an ultrasonic band.
  • an element including a piezoelectric element such as a piezoelectric element can be used.
  • the vibration element 140 is driven by a drive signal output from a drive control unit described later.
  • the amplitude (intensity) and frequency of vibration generated by the vibration element 140 are set by the drive signal. Further, on / off of the vibration element 140 is controlled by a drive signal.
  • an ultrasonic band means a frequency band about 20 kHz or more, for example.
  • the frequency at which the vibration element 140 vibrates is equal to the frequency of the top panel 120, so the vibration element 140 is driven by a drive signal so as to vibrate at the natural frequency of the top panel 120. Is done.
  • the touch panel 150 is disposed on the display panel 160 (Z-axis positive direction side) and below the top panel 120 (Z-axis negative direction side).
  • the touch panel 150 is an example of a coordinate detection unit that detects a position where the user of the input device 100 touches the top panel 120 (hereinafter referred to as an operation input position).
  • GUI operation unit On the display panel 160 below the touch panel 150, various buttons and the like (hereinafter referred to as GUI operation unit) by GUI are displayed. For this reason, the user of the input device 100 usually touches the top panel 120 with a fingertip in order to operate the GUI operation unit.
  • the touch panel 150 may be a coordinate detection unit that can detect the position of an operation input to the user's top panel 120, and may be, for example, a capacitance type or resistance film type coordinate detection unit.
  • a mode in which the touch panel 150 is a capacitive coordinate detection unit will be described. Even if there is a gap between the touch panel 150 and the top panel 120, the capacitive touch panel 150 can detect an operation input to the top panel 120.
  • the top panel 120 may be integrated with the touch panel 150.
  • the surface of the touch panel 150 becomes the surface of the top panel 120 shown in FIGS. 1 and 2, and an operation surface is constructed.
  • the structure which excluded the top panel 120 shown in FIG.1 and FIG.2 may be sufficient.
  • the surface of the touch panel 150 constructs the operation surface.
  • the member having the operation surface may be vibrated by the natural vibration of the member.
  • the touch panel 150 when the touch panel 150 is a capacitance type, the touch panel 150 may be disposed on the top panel 120. Also in this case, the surface of the touch panel 150 constructs the operation surface. Moreover, when the touch panel 150 is a capacitance type, the structure which excluded the top panel 120 shown in FIG.1 and FIG.2 may be sufficient. Also in this case, the surface of the touch panel 150 constructs the operation surface. In this case, the member having the operation surface may be vibrated by the natural vibration of the member.
  • the display panel 160 may be a display unit that can display an image, such as a liquid crystal display panel or an organic EL (Electroluminescence) panel.
  • the display panel 160 is installed on the substrate 170 (Z-axis positive direction side) by a holder or the like not shown in the recess 111 of the housing 110.
  • the display panel 160 is driven and controlled by a driver IC (Integrated Circuit), which will be described later, and displays a GUI operation unit, images, characters, symbols, graphics, and the like according to the operation status of the input device 100.
  • driver IC Integrated Circuit
  • the substrate 170 is disposed inside the recess 111 of the housing 110.
  • a display panel 160 and a touch panel 150 are disposed on the substrate 170.
  • the display panel 160 and the touch panel 150 are fixed to the substrate 170 and the housing 110 by a holder or the like (not shown).
  • the drive control unit mounted on the substrate 170 drives the vibration element 140, and the top panel 120. Is vibrated at the frequency of the ultrasonic band.
  • the frequency of this ultrasonic band is a resonance frequency of a resonance system including the top panel 120 and the vibration element 140 and causes the top panel 120 to generate a standing wave.
  • the input device 100 provides a tactile sensation to the user through the top panel 120 by generating a standing wave in the ultrasonic band.
  • the input device 100 can be used as a multi-input device in which the functions of operation units such as a navigation device, an audio controller, an air conditioning controller, a power window controller, and a mirror controller are integrated.
  • operation units such as a navigation device, an audio controller, an air conditioning controller, a power window controller, and a mirror controller are integrated.
  • the functions as various operation units may be switched by switching the GUI operation unit displayed on the display panel 160.
  • the input device 100 may not include the display panel 160.
  • a picture such as a button representing a position to be operated on the top panel 120 may be represented by printing or the like, and a user's operation input may be guided to a picture portion such as a button.
  • FIG. 3 is a diagram showing a wave front formed in parallel to the short side of the top panel 120 among standing waves generated in the top panel 120 due to the natural vibration of the ultrasonic band
  • FIG. 3A is a side view.
  • (B) is a perspective view. 3A and 3B, XYZ coordinates similar to those in FIGS. 1 and 2 are defined.
  • the amplitude of the standing wave is exaggerated for easy understanding. Further, the vibration element 140 is omitted in FIGS.
  • 3A and 3B are waveforms when the number of periods k is 10, as an example.
  • the period number k is 10.
  • the natural frequency f is 33.5 kHz.
  • a drive signal having a frequency of 33.5 kHz may be used.
  • the top panel 120 is a flat plate member.
  • the vibration element 140 see FIGS. 1 and 2
  • the top panel 120 is changed to (A) and (B) in FIG. By bending as shown, a standing wave is generated on the surface.
  • the two vibration elements 140 may be used.
  • the other vibration element 140 is bonded to the surface of the top panel 120 on the Z-axis negative direction side along the short side extending in the X-axis direction on the Y-axis negative direction side. That's fine.
  • the two vibration elements 140 may be arranged so as to be axially symmetric with respect to a center line parallel to the two short sides of the top panel 120 as a symmetry axis.
  • the two vibration elements 140 when the two vibration elements 140 are driven, they may be driven in the same phase when the period number k is an integer, and may be driven in the opposite phase when the period number k is an odd number.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a state in which the dynamic friction force applied to the fingertip that performs the operation input changes due to the natural vibration of the ultrasonic band generated on the top panel 120 of the input device 100.
  • the user performs an operation input to move the finger along the arrow from the back side of the top panel 120 to the near side while touching the top panel 120 with the fingertip.
  • the vibration is turned on / off by turning on / off the vibration element 140 (see FIGS. 1 and 2).
  • a range in which the finger touches while the vibration is off is shown in gray
  • a range in which the finger touches while the vibration is on is shown in white.
  • the natural vibration of the ultrasonic band occurs in the entire top panel 120 as shown in FIG. 3, but in FIGS. 4A and 4B, the user's finger is on the front side from the back side of the top panel 120.
  • the operation pattern which switches on / off of a vibration during moving to is shown.
  • the vibration is off when the user's finger is on the back side of the top panel 120, and the vibration is on in the middle of moving the finger to the near side.
  • the vibration is turned on when the user's finger is on the back side of the top panel 120, and the vibration is turned off in the middle of moving the finger to the near side. Yes.
  • the dynamic frictional force applied to the fingertip is large in the range indicated in gray on the back side of the top panel 120, and the dynamic frictional force applied to the fingertip is small in the range indicated in white on the near side of the top panel 120. Become.
  • the user who performs an operation input to the top panel 120 senses a decrease in the dynamic friction force applied to the fingertip and senses the ease of slipping of the fingertip when the vibration is turned on. It will be. At this time, the user feels that a concave portion exists on the surface of the top panel 120 when the dynamic friction force decreases due to the surface of the top panel 120 becoming smoother.
  • the dynamic friction force applied to the fingertip is small in the range shown in white on the front side of the top panel 120, and the dynamic friction force applied to the fingertip is large in the range shown in gray on the front side of the top panel 120. Become.
  • FIG. 4B a user who performs an operation input on the top panel 120 senses an increase in dynamic friction force applied to the fingertip when vibration is turned off, You will perceive the feeling of being caught. And when a dynamic friction force becomes high because it becomes difficult to slip a fingertip, it will feel like a convex part exists in the surface of the top panel 120.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the input device 100 according to the embodiment.
  • the input device 100 includes a vibration element 140, an amplifier 141, a touch panel 150, a driver IC (Integrated Circuit) 151, a display panel 160, a driver IC 161, a control unit 200, a sine wave generator 310, and an amplitude modulator 320.
  • a vibration element 140 an amplifier 141, a touch panel 150, a driver IC (Integrated Circuit) 151, a display panel 160, a driver IC 161, a control unit 200, a sine wave generator 310, and an amplitude modulator 320.
  • the input device 100 is connected to a vehicle ECU (Electronic Control Unit) 400.
  • vehicle ECU Electronic Control Unit
  • the control unit 200 includes an application processor 220, a drive control unit 240, and a memory 250.
  • the control unit 200 is realized by an IC chip, for example.
  • the drive control unit 240, the sine wave generator 310, and the amplitude modulator 320 constitute the drive control device 300.
  • the drive control unit 240 may be connected to another IC chip or the outside of the control unit 200. It may be provided as a processor.
  • data necessary for drive control of the drive control unit 240 is stored in a memory different from the memory 250 and provided in the drive control device 300. That's fine.
  • the casing 110, the top panel 120, the double-sided tape 130, and the substrate 170 are omitted.
  • the amplifier 141, the driver IC 151, the driver IC 161, the drive control unit 240, the memory 250, the sine wave generator 310, and the amplitude modulator 320 will be described.
  • the amplifier 141 is disposed between the drive control device 300 and the vibration element 140, and amplifies the drive signal output from the drive control device 300 to drive the vibration element 140.
  • the driver IC 151 is connected to the touch panel 150, detects position data indicating a position where an operation input to the touch panel 150 has been performed, and outputs the position data to the control unit 200. As a result, the position data is input to the application processor 220 and the drive control unit 240. Note that inputting position data to the drive control unit 240 is equivalent to inputting position data to the drive control apparatus 300.
  • the driver IC 161 is connected to the display panel 160, inputs drawing data output from the drive control device 300 to the display panel 160, and causes the display panel 160 to display an image based on the drawing data. As a result, a GUI operation unit or an image based on the drawing data is displayed on the display panel 160.
  • Application processor 220 outputs drawing data representing a GUI operation unit, images, characters, symbols, graphics, and the like necessary for drive control of ECU 400.
  • drawing data representing a GUI operation unit or the like necessary for these drive controls is output to the driver IC 161. To do.
  • the position data is input from the driver IC 151 to the application processor 220, and the application processor 220 outputs the position data to the ECU 400. Thereby, position data obtained by an input operation on touch panel 150 is input to ECU 400.
  • the position data may be directly input from the driver IC 151 to the ECU 400 without passing through the application processor 220.
  • the drive control unit 240 outputs amplitude data representing the amplitude to the amplitude modulator 320.
  • the amplitude data is data representing an amplitude value for adjusting the strength of the drive signal used for driving the vibration element 140.
  • Amplitude data representing the amplitude may be stored in the memory 250.
  • the input device 100 vibrates the top panel 120 in order to change the dynamic friction force applied to the fingertip when the user's fingertip moves along the surface of the top panel 120.
  • Examples of the operation input for moving the fingertip that touches the surface of the top panel 120 include so-called flick operation, swipe operation, and drag operation.
  • the flick operation is an operation of moving the fingertip along the surface of the top panel 120 for a relatively short distance so as to be repelled (snapped).
  • the swipe operation is an operation of moving a fingertip along a relatively long distance so as to sweep along the surface of the top panel 120.
  • the drag operation is an operation of moving a fingertip along the surface of the top panel 120 while selecting a button or the like, for example, when sliding a button or the like displayed on the display panel 510.
  • the operation input for moving the fingertip touching the surface of the top panel 120 is selectively used depending on the type of the GUI operation unit displayed on the display panel 160. .
  • the drive control unit 240 may set an amplitude value according to the temporal change degree of the position data.
  • the drive control unit 240 may calculate the moving speed of the user's fingertip based on the temporal change degree of the position data input from the driver IC 151.
  • the input device 100 has a smaller amplitude value and a lower moving speed as the moving speed is higher in order to make the tactile sensation that the user senses from the fingertip constant regardless of the moving speed of the fingertip. As the amplitude value increases.
  • the data representing the relationship between the amplitude data representing the amplitude value and the moving speed may be stored in the memory 250.
  • amplitude value A is used using following Formula (3). May be calculated.
  • the amplitude value A calculated by Equation (3) decreases as the moving speed increases, and increases as the moving speed decreases.
  • A0 is the amplitude reference value
  • V is the moving speed of the fingertip
  • a is a predetermined constant.
  • the drive control unit 240 vibrates the vibration element 140 when the moving speed becomes equal to or higher than a predetermined threshold speed.
  • the amplitude value represented by the amplitude data output by the drive control unit 240 is zero when the moving speed is less than the predetermined threshold speed, and when the moving speed is equal to or higher than the predetermined threshold speed, the amplitude value is determined according to the moving speed. Set to the amplitude value.
  • the moving speed is equal to or higher than a predetermined threshold speed, the higher the moving speed, the smaller the amplitude value is set, and the lower the moving speed is, the larger the amplitude value is set.
  • the memory 250 stores data associating area data representing a GUI operation unit or the like on which an operation input is performed with pattern data representing a vibration pattern.
  • the sine wave generator 310 generates a sine wave necessary for generating a drive signal for vibrating the top panel 120 at a natural frequency. For example, when the top panel 120 is vibrated at the natural frequency f of 33.5 kHz, the frequency of the sine wave is 33.5 kHz.
  • the sine wave generator 310 inputs an ultrasonic band sine wave signal to the amplitude modulator 320.
  • the amplitude modulator 320 modulates the amplitude of the sine wave signal input from the sine wave generator 310 using the amplitude data input from the drive control unit 240 to generate a drive signal. As a basic operation, the amplitude modulator 320 modulates the amplitude of the sine wave signal of the ultrasonic band input from the sine wave generator 310, and generates a drive signal without modulating the frequency and phase.
  • the drive signal output by the amplitude modulator 320 is an ultrasonic band sine wave signal obtained by modulating only the amplitude of the ultrasonic band sine wave signal input from the sine wave generator 310. Note that when the amplitude data is zero, the amplitude of the drive signal is zero. This is equivalent to the amplitude modulator 320 not outputting a drive signal.
  • the amplitude modulator 320 can also modulate the ultrasonic band sine wave signal input from the sine wave generator 310 using an audible band sine wave signal.
  • the drive signal output from the amplitude modulator 320 is obtained by superimposing the audible band drive signal on the ultrasonic band drive signal, and the amplitude is set by the amplitude modulator 320.
  • ECU 400 is mounted on the vehicle and is a control unit that controls, for example, a navigation device, an audio controller, an air conditioning controller, a power window controller, a mirror controller, and the like. Position data detected based on an operation input to the touch panel 150 of the input device 100 is input to the ECU 400 via the application processor 220.
  • the ECU 400 determines the operation content based on the position data input via the application processor 220 and controls, for example, a navigation device, an audio controller, an air conditioning controller, a power window controller, a mirror controller, and the like.
  • FIG. 6 is a diagram showing data stored in the memory 250.
  • FIG. 6A is data in which amplitude data representing an amplitude value is associated with a moving speed.
  • the amplitude value is set to 0, and the moving speed V is b1 or more and less than b2 (b1 ⁇ When V ⁇ b2), the amplitude value is set to A1, and when the moving speed V is not less than b2 and less than b3 (b2 ⁇ V ⁇ b3), the amplitude value is set to A2.
  • the data shown in FIG. 6B is vibration control data in which region data representing coordinate values of a region where a GUI operation unit or the like on which an operation input is performed is displayed and pattern data representing a vibration pattern are associated with each other.
  • formulas f1 to f4 representing the coordinate values of the area in which the GUI operation unit where the operation input is performed are displayed are shown.
  • P1 to P4 are shown as pattern data representing the vibration pattern.
  • FIG. 7 is a view showing the periphery of the driver's seat 11 in the vehicle 10.
  • a driver's seat 11, a dashboard 12, a steering wheel 13, a center console 14, a door lining 15 and the like are disposed in the vehicle 10.
  • the vehicle 10 is, for example, a hybrid vehicle (HV (Hybrid Vehicle)), an electric vehicle (EV (Electric Vehicle)), a gasoline engineer, a diesel engine vehicle, a fuel cell vehicle (FCV (Fuel Cell Vehicle)), or a hydrogen vehicle. Etc.
  • HV Hybrid Vehicle
  • EV Electric Vehicle
  • FCV Fuel cell vehicle
  • the input device 100 is arranged, for example, in the central portion 12A of the dashboard 12, the spoke portion 13A of the steering wheel 13, the periphery 14A of the shift lever 16 of the center console 14, and the recess 15A of the lining 15 of the door. Can be set.
  • the input device 100 may be provided outside the vehicle 10.
  • it may be provided around a door handle and used as an operation part of an electronic lock.
  • the input devices 100A to 100G according to the first to seventh embodiments arranged in the room of the vehicle 10 will be described.
  • the planar structures and cross-sectional structures of the input devices 100A to 100G described below are modifications of the structure of the input device 100 shown in FIGS.
  • FIG. 8 is a plan view transparently showing the internal configuration of the input device 100A according to the first embodiment.
  • the input device 100A according to the first embodiment is used as an input unit of a navigation device as an example. For this reason, the input device 100A according to the first embodiment is disposed, for example, in the central portion 12A of the dashboard 12 in the room of the vehicle 10 illustrated in FIG.
  • the input device 100A includes a housing 110A, a top panel 120A, a vibration element 140A, a touch panel 150A, and a display panel 160A.
  • the double-sided tape 130 and the substrate 170 are omitted.
  • recesses 111A1 and 111A2 are formed.
  • the recess 111A1 is formed on the X axis negative direction side of the recess 111A2 over the long side of the housing 110A.
  • the recess 111A1 has a rectangular shape in plan view.
  • the recess 111A2 is formed on the X axis positive direction side of the recess 111A1 over the long side of the housing 110A.
  • the recess 111A2 has a rectangular shape in plan view.
  • the ratio of the lengths of the recesses 111A1 and 111A2 in the X-axis direction is about 4: 1 as an example.
  • the top panel 120A will be described by dividing it into a display area 120A1 and an operation area 120A2.
  • the display area 120A1 is an area for displaying the navigation device
  • the operation area 120A2 is an area for operating the navigation device.
  • the display area 120A1 is located on the X axis negative direction side
  • the operation area 120A2 is located on the X axis positive direction side.
  • the display area 120A1 is provided with a recess 111A1, and the operation area 120A2 is provided with a recess 111A2. For this reason, the ratio of the length in the X-axis direction between the display area 120A1 and the operation area 120A2 is about 4: 1 here.
  • a display panel 160A is disposed inside the recess 111A1.
  • the display panel 160A is disposed on the bottom surface of the recess 111A1. That is, the display panel 160A is disposed inside the display area 120A1.
  • a vibration element 140A and a touch panel 150A are disposed inside the recess 111A2.
  • the vibration element 140A is attached to the back surface of the top panel 120A on the Y axis negative direction side in the operation region 120A2 in plan view.
  • the touch panel 150A is disposed on the bottom surface of the recess 111A2 inside the region excluding the region where the vibration element 140A is disposed in the operation region 120A2.
  • the vibration element 140A of the input device 100A of Example 1 has a length in the X-axis direction of about 1/4 or less compared to the vibration element 140 of the input device 100 of the embodiment shown in FIG.
  • the reason why the vibration element 140A that is short in the X-axis direction is used in the input device 100A according to the first embodiment is due to the natural vibration of the ultrasonic band of the top panel 120A only in the operation region 120A2 of the top panel 120A. This is because it is sufficient if a standing wave can be generated.
  • the input device 100A Since the input device 100A according to the first embodiment has a short width in the X-axis direction of the touch panel 150A, a small vibrating element 140A is used corresponding to this.
  • a double-sided tape corresponding to the double-sided tape 130 shown in FIGS. 1 and 2 is provided in a region surrounding the recesses 111A1 and 111A2 along the outer periphery of the top panel 120A in plan view. 120A is bonded.
  • FIG. 9 is a plan view showing the input device 100A according to the first embodiment.
  • a map is displayed on the display panel 160.
  • operation units 121A1, 121A2, 121A3, and 121A4 are arranged in the area where the touch panel 150A is shown in FIG.
  • the characters and symbols of the operation units 121A1, 121A2, 121A3, 121A4 are printed on the back surface of the top panel 120A. For this reason, as shown in FIG. 8, the operation units 121A1, 121A2, 121A3, and 121A4 can be seen even when the input device 100 is not operated, but are omitted in FIG. 8 for convenience of explanation. .
  • the four areas on which the operation units 121A1, 121A2, 121A3, and 121A4 are printed have data in positions determined in XY coordinates, as in the area data f1 to f4 shown in FIG.
  • the vibration element 140A is driven by the drive control unit 240 in a predetermined vibration pattern.
  • Such predetermined vibration patterns are associated with the four areas where the operation units 121A1, 121A2, 121A3, and 121A4 are printed so that the vibration patterns P1 to P4 shown in FIG. 6 are associated with the area data f1 to f4. It may be stored in the memory 250 in association with the area data.
  • the input control device 100A is configured so that the drive control unit 240 also performs operation input to portions other than the operation units 121A1, 121A2, 121A3, and 121A4 in the region where the touch panel 150A is located in a plan view.
  • the vibration element 140A is driven.
  • the area data representing areas other than the operation units 121A1, 121A2, 121A3, and 121A4 and the data representing the vibration pattern are also vibrations of the vibration control data shown in FIG.
  • the patterns P1 to P4 may be associated with the area data f1 to f4.
  • the operation unit 121A1 is an operation unit that selects a radio station.
  • the operation unit 121A2 current location is an operation unit that selects display centered on the current location by navigation.
  • the operation unit 121A3 is an operation unit that displays a menu screen on the display panel 160A.
  • the operation unit 121A4 (VOL) is an operation unit that adjusts the volume.
  • position data output from the touch panel 150A is input to the ECU 400.
  • the input device 100A may regard only a portion where the vibration element 140A and the touch panel 150A exist in the X-axis direction (a portion corresponding to the operation region 120A2) as the input device.
  • a portion where the display panel 160 exists may be regarded as a display unit attached to the input device.
  • the characters and symbols of the operation units 121A1, 121A2, 121A3, and 121A4 will be described on the back surface of the top panel 120A. However, the characters and symbols of the operation units 121A1, 121A2, 121A3, and 121A4 are described. Etc. may be printed on the surface of the top panel 120A.
  • characters, symbols, and the like of the operation units 121A1, 121A2, 121A3, and 121A4 may be expressed by unevenness by performing processing such as cutting on the surface of the top panel 120A.
  • characters, symbols, and the like of the operation units 121A1, 121A2, 121A3, 121A4 are characters obtained by irradiating the characters, symbols, etc., formed on the front surface or the back surface of the top panel 120A by a process such as printing or cutting with a backlight. A symbol or the like may be displayed.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a drive pattern of the drive control unit 240 of the input device 100A according to the first embodiment.
  • FIG. 10 shows an example of a drive pattern when the operation units 121A2 and 121A3 shown in FIG. 9 are operated.
  • the horizontal axis indicates the arrangement direction (Y-axis direction) of the operation units 121A2 and 121A3 in FIG. 9, and the vertical axis indicates the amplitude of the drive signal.
  • the position of the operation input is assumed to move in the positive Y direction at a constant speed.
  • Points A to F are shown in the horizontal axis direction. Points A to F are points that are present in the area where the touch panel 150A is located in plan view.
  • the drive control unit 240 starts driving the vibration element 140A. Since the point A is outside the area of the operation units 121A2 and 121A3, the drive control unit 240 drives the vibration element 140A with the vibration pattern P11 to vibrate the top panel 120A at the frequency of the ultrasonic band.
  • the vibration pattern P11 represents a drive signal having an amplitude of A1 and a frequency of 35 kHz.
  • the vibration pattern P11 is data representing a predetermined drive signal used when an operation input is performed outside the area of the operation units 121A2 and 121A3.
  • the vibration element 140A when the vibration element 140A is held in the ON state by the vibration pattern P11, the dynamic friction coefficient applied to the user's fingertip is reduced due to the squeeze effect, and the fingertip can easily move on the surface of the top panel 120A. .
  • the drive control unit 240 turns off the vibration element 140A for a predetermined period TP1.
  • the vibration element 140A may be turned off by setting the amplitude data to 0 by the drive control unit 240.
  • the vibration element 140A is turned off only during the period TP1.
  • the period TP1 is about 50 milliseconds, for example.
  • the drive control unit 240 drives the vibration element 140A with the vibration pattern P12 corresponding to the area data of the operation unit 121A2.
  • the vibration pattern P12 shown in FIG. 10 is obtained by modulating the drive signal of the vibration pattern P11 having an amplitude of A1 and a frequency of 35 kHz by the amplitude modulator 320.
  • the amplitude modulator 320 modulates the vibration pattern P11 using a drive signal having a maximum amplitude of A1, a minimum amplitude of A2, and a frequency of 200 Hz.
  • the drive signal finally output by the amplitude modulator 320 is a drive signal having a maximum amplitude of A1 and a minimum amplitude of A2, and the amplitude varies in a cycle of 200 Hz as shown in FIG.
  • the vibration pattern P12 is a drive signal that generates a modulated vibration obtained by modulating the natural vibration of the ultrasonic band (vibration pattern P11) with the vibration of a predetermined pattern in the audible band. It is an example.
  • the drive control unit 240 sets the amplitude value of the amplitude data to 0. Thereby, the vibration element 140A is turned off, and the user feels that the convex portion exists on the surface of the top panel 120A due to the increase of the dynamic friction force applied to the fingertip.
  • the drive control unit 240 turns off the vibration element 140A over the period TP1.
  • the drive control unit 240 drives the vibration element 140A with the vibration pattern P11 to vibrate the top panel 120A at the frequency of the ultrasonic band. This is because the point C and the point D are between the operation units 121A2 and 121A3 and are outside the area of the operation units 121A2 and 121A3. Accordingly, here, the drive control unit 240 drives the vibration element 140A using the vibration pattern P11 representing a predetermined drive signal.
  • the drive control unit 240 turns off the vibration element 140A for a predetermined period TP1.
  • the user perceives the difficulty of slipping the fingertip or the feeling of being caught, and feels that a convex portion exists on the surface of the top panel 120A.
  • the drive control unit 240 turns off the vibration element 140A over the period TP1.
  • the drive control unit 240 drives the vibration element 140A with the vibration pattern P13 corresponding to the area data of the operation unit 121A3.
  • the vibration pattern P13 shown in FIG. 10 is data representing a drive signal having an amplitude of A3 and a frequency of 35 kHz.
  • the drive control unit 240 sets the amplitude value of the amplitude data to 0. Thereby, the vibration element 140A is turned off, and the user feels that the convex portion exists on the surface of the top panel 120A due to the increase of the dynamic friction force applied to the fingertip.
  • the drive control unit 240 turns off the vibration element 140A over the period TP1.
  • the drive control unit 240 drives the vibration element 140A with the vibration pattern P11 to vibrate the top panel 120A at the frequency of the ultrasonic band. This is because the point E and the point F are outside the area of the operation units 121A2 and 121A3. Accordingly, here, the drive control unit 240 drives the vibration element 140A using the vibration pattern P11 representing a predetermined drive signal.
  • the drive control unit 240 stops driving the vibration element 140A.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating processing executed by the drive control unit 240 of the input device 100A according to the first embodiment.
  • the drive control unit 240 first determines whether or not there is an operation input (step S1). The presence / absence of an operation input may be determined based on whether or not position data is input from the driver IC 151 (see FIG. 5).
  • the drive control unit 240 determines whether the position of the operation input is within the area of the operation units 121A1 to 121A4 (step S2). This is because the vibration pattern differs depending on whether or not it is within the area of the operation units 121A1 to 121A4.
  • step S7 If the drive control unit 240 determines that it is within the area of the operation units 121A1 to 121A4 (S2: YES), the flow proceeds to step S7. The process of step S7 will be described later.
  • the drive control unit 240 determines that it is not within the region of the operation units 121A1 to 121A4 (S2: NO)
  • the drive control unit 240 drives the vibration element 140A with the vibration pattern P11 (step S3).
  • the natural vibration of an ultrasonic band arises in the part of the area
  • the drive control unit 240 determines whether or not the position of the operation input has reached the boundary between the regions of the operation units 121A1 to 121A4 (step S4). In order to turn off the vibration element 140A for a predetermined period TP1 when entering the region of the operation units 121A1 to 121A4, it is determined whether or not the boundary of the region of the operation units 121A1 to 121A4 has been reached.
  • the drive control unit 240 determines that the boundary between the regions of the operation units 121A1 to 121A4 has been reached (S4: YES)
  • the drive control unit 240 turns off the vibration element 140A for a predetermined period TP1 (step S5). This is to provide a convex feel to the user's fingertip.
  • the drive control unit 240 determines whether or not the position of the operation input is within the area of the operation units 121A1 to 121A4 (step S6). This is because the vibration pattern differs depending on whether or not it is within the area of the operation units 121A1 to 121A4.
  • the drive control unit 240 determines that the position of the operation input is within any one of the operation units 121A1 to 121A4 (S6: YES)
  • the drive element 240A uses a vibration pattern according to any of the operation units 121A1 to 121A4. Is driven (step S7).
  • the drive control unit 240 may determine which of the operation units 121A1 to 121A4 corresponds to the vibration pattern based on the vibration control data as shown in FIG. 6 and the position of the operation input.
  • step S2 determines in step S2 that it is within the area of the operation units 121A1 to 121A4, the drive control unit 240 advances the flow from step S2 to step S7 to any one of the operation units 121A1 to 121A4.
  • the vibration element 140A is driven with the corresponding vibration pattern.
  • the drive control unit 240 determines whether or not the position of the operation input is within the area of the operation units 121A1 to 121A4 (step S8). This is because the vibration pattern is different when the position of the operation input is outside the area of the operation units 121A1 to 121A4.
  • step S8 If the drive control unit 240 determines in step S8 that the position of the operation input is within the area of the operation units 121A1 to 121A4 (S8: YES), the drive control unit 240 returns the flow to step S7.
  • step S8 when it is determined in step S8 that the position of the operation input is not within the area of the operation units 121A1 to 121A4 (S8: NO), the drive control unit 240 determines whether there is an operation input (step S9). ). The presence / absence of an operation input may be determined based on whether or not position data is input from the driver IC 151 (see FIG. 5).
  • the drive control unit 240 determines that there is no operation input (S9: NO), the series of processing ends (end). This is because there is no need to drive the vibration element 140A because there is no operation input because the user is not performing an operation.
  • step S4 determines in step S4 that the position of the operation input has not reached the boundary between the regions of the operation units 121A1 to 121A4 (S4: NO)
  • step S9 determines in step S9 whether or not there is an operation input, and if there is an operation input, the flow returns to step S3 to drive the vibration element 140A with the vibration pattern P11.
  • step S6 determines in step S6 that the position of the operation input is not within the region of the operation units 121A1 to 121A4 (S6: NO)
  • step S9 determines in step S9 whether or not there is an operation input, and if there is an operation input, the flow returns to step S3 to drive the vibration element 140A with the vibration pattern P11.
  • the natural friction of the ultrasonic band of the top panel 120 is generated and the dynamic friction force applied to the user's fingertip is changed, so that a good tactile sensation is provided to the user. Can do.
  • the in-vehicle input device 100 is very convenient because the user can perceive the operation content only by touch when the user is driving the vehicle 10.
  • the vibration element 140A is turned off for a predetermined period TP1 at the boundary between the operation units 121A1 to 121A4. It becomes easy to operate by feeling the part.
  • the input device 100 (see FIGS. 1, 2, and 5) according to the embodiment modulates only the amplitude of the sine wave of the ultrasonic band generated by the sine wave generator 310 by the amplitude modulator 320. Is generated.
  • the frequency of the sine wave of the ultrasonic band generated by the sine wave generator 310 is equal to the natural frequency of the top panel 120, and this natural frequency is set in consideration of the vibration element 140.
  • the drive signal is generated by modulating only the amplitude by the amplitude modulator 320 without modulating the frequency or phase of the sine wave of the ultrasonic band generated by the sine wave generator 310.
  • the natural vibration of the ultrasonic band of the top panel 120 can be generated in the top panel 120, and the coefficient of dynamic friction when the surface of the top panel 120 is traced with a finger using the air layer due to the squeeze effect is obtained. It can be reliably lowered. Further, the sticky-band ⁇ ⁇ ⁇ Illusion effect or the Fishbone Tactile Illusion effect can provide the user with a good tactile sensation such that the surface of the top panel 120 is uneven.
  • the mode in which the vibration element 140 is switched on / off in order to provide the user with a tactile sensation such that the top panel 120 has unevenness has been described.
  • To turn off the vibrating element 140 is to set the amplitude value represented by the drive signal for driving the vibrating element 140 to zero.
  • the vibration element 140 does not necessarily have to be turned off from on.
  • a state in which the vibration element 140 is driven with a small amplitude may be used.
  • the user may be provided with a tactile sensation such that the top panel 120 has irregularities as in the case where the vibration element 140 is turned off.
  • the vibration element 140 is driven by a drive signal that switches the strength of vibration of the vibration element 140.
  • the strength of the natural vibration generated in the top panel 120 is switched, and it is possible to provide a tactile sensation such that the user's fingertip has unevenness.
  • the vibration element 140 is turned off when the vibration is weakened in order to switch the strength of vibration of the vibration element 140, the vibration element 140 is switched on / off. Switching the vibration element 140 on / off is to drive the vibration element 140 intermittently.
  • the input devices 100 and 100A that can provide a good operational feeling.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a drive pattern of the drive control unit 240 of the input device 100A according to a modification of the first embodiment.
  • the maximum amplitude of the vibration pattern P12 between the point B and the point C corresponding to the operation unit 121A2 is made smaller than that in FIG. 10, and the vibration between the point D and the point E corresponding to the operation unit 121A3. Is set to 0.
  • the amplitude changes from when the operation input is performed in a region other than the operation units 121A2 and 121A3 from the point A to the point B. Is more easily perceived as having entered the area of the operation unit 121A2.
  • the operation unit 121A3 is an operation unit that displays a menu screen on the display panel 160, the user recognizes a place where no vibration is generated as the operation unit 121A3 by setting the amplitude value of the vibration pattern P13 to 0. You may make it make it.
  • the input device 100A is configured such that the vibration element 140A and the touch panel 150A are disposed only in a region that is about 1 ⁇ 4 of the width in the X-axis direction of the top panel 120A. explained.
  • the display panel 160 displays map data and operation units 121A1 to 121A4 using GUI parts, and the vibration element has a vibration pattern according to the region including the position of the operation input. 140 may be driven.
  • the operation input performed in the area where the map data is displayed may be detected by the touch panel 150, and control (change of the scale of the map data, change of the display area, etc.) may be performed by the operation input.
  • FIG. 13 is a plan view transparently showing the internal configuration of the input device 100B according to the second embodiment.
  • the input device 100B according to the second embodiment is used as an audio controller as an example.
  • the input device 100B of Example 2 is arrange
  • the input device 100B includes a housing 110B, a top panel 120B, a vibration element 140B, a touch panel 150B, and a display panel 160B.
  • the double-sided tape 130 and the substrate 170 are omitted.
  • a recess 111B is formed in the casing 110B of the input device 100B shown in FIG.
  • the recess 111B has a rectangular shape in plan view, and is formed on the entire surface excluding the outer frame portion of the case 110B in plan view, similarly to the recess 111 of the case 110 in the embodiment shown in FIGS. Yes.
  • the top panel 120B will be described by dividing it into a display area 120B1 and an operation area 120B2.
  • the display area 120B1 is an area for displaying the audio controller
  • the operation area 120B2 is an area for operating the audio controller.
  • the display area 120B1 is located on the X axis negative direction side
  • the operation area 120B2 is located on the X axis positive direction side.
  • the ratio of the length in the X-axis direction between the display area 120B1 and the operation area 120B2 is 2: 3 as an example.
  • the vibration element 140B, the touch panel 150B, and the display panel 160B are disposed inside the recess 111B.
  • the display panel 160B is disposed on the bottom surface of the recess 111B inside the display area 120B1.
  • the vibration element 140B is affixed to the back surface of the top panel 120B inside the operation area 120B2.
  • the touch panel 150B is disposed on the bottom surface of the recess 111B inside the operation area 120B2.
  • the vibration element 140B of the input device 100B of Example 2 has a length in the X-axis direction of about 3/5 as compared with the vibration element 140 of the input device 100 of the embodiment shown in FIG.
  • a double-sided tape corresponding to the double-sided tape 130 shown in FIGS. 1 and 2 is provided in a region surrounding the recess 111B along the outer periphery of the top panel 120B in plan view, and the casing 110B and the top panel 120B are connected to each other. Glued.
  • FIG. 14 is a plan view showing the input device 100B of the second embodiment.
  • the display panel 160 displays an audio status.
  • operation units 121B1, 121B2, 121B3, 121B4, and 121B5 are arranged in the area where the touch panel 150B is shown in FIG.
  • the operation units 121B1, 121B2, 121B3, 121B4, 121B5 are printed on the back surface of the top panel 120B. For this reason, as shown in FIG. 13, the operation units 121B1, 121B2, 121B3, 121B4, and 121B5 can be seen even when the input device 100 is not operated, but are omitted in FIG. 13 for convenience of explanation. It is.
  • the five areas on which the operation units 121B1, 121B2, 121B3, 121B4, and 121B5 are printed are determined as data in the XY coordinates as in the area data f1 to f4 shown in FIG. .
  • the vibration element 140B is driven by the drive control unit 240 in a predetermined vibration pattern.
  • Such predetermined vibration patterns are printed on the operation units 121B1, 121B2, 121B3, 121B4, and 121B5 so that the vibration patterns P1 to P4 shown in FIG. 6 are associated with the area data f1 to f4. It may be stored in the memory 250 in association with the area data of the area.
  • the input device 100B also includes a drive control unit when an operation input is performed on a portion other than the operation units 121B1, 121B2, 121B3, 121B4, and 121B5 in the region where the touch panel 150B is located in a plan view.
  • the vibration element 140B is driven by 240.
  • the vibration control data shown in FIG. 6 is also used for region data representing regions other than the operation units 121B1, 121B2, 121B3, 121B4, and 121B5 and data representing vibration patterns in the region where the touch panel 150B is located in plan view.
  • the vibration patterns P1 to P4 may be associated with the region data f1 to f4.
  • the operation unit 121B1 (Vol.) Is a dial type operation unit that adjusts the volume.
  • an operation input for reducing the volume can be performed.
  • an operation input for increasing the volume can be performed.
  • the operation unit 121B2 (mode) is an operation unit that selects an audio mode input state.
  • the operation unit 121B3 (set) is an operation unit that selects an audio setting input state.
  • the operation units 121B4 and 121B5 are operation units used when selecting an option in the mode input state or the setting input state, for example.
  • the position data output from the touch panel 150B is input to the ECU 400.
  • the This makes it possible to adjust the volume, select the mode input state, select the setting input state, and select options in the mode input state or the setting input state, respectively.
  • the input device 100B may capture only a portion where the vibration element 140B and the touch panel 150B exist in the X-axis direction (a portion corresponding to the operation region 120B2) as the input device.
  • a portion where the display panel 160 exists may be regarded as a display unit attached to the input device.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a drive pattern of the drive control unit 240 of the input device 100B according to the second embodiment. Since the drive control by the drive control unit 240 when an operation input is performed on the operation units 121B2, 121B3, 121B4, and 121B5 is the same as that of the input device 100A of the first embodiment, here, the dial type operation unit 121B1 is used. The drive control by the drive control unit 240 when an operation input is performed will be described.
  • the horizontal axis represents the time axis
  • the vertical axis represents the amplitude of the drive signal
  • the drive control unit 240 starts driving the vibration element 140B.
  • the drive control unit 240 drives the vibration element 140B with the vibration pattern P14 to vibrate the top panel 120B at the frequency of the ultrasonic band.
  • the vibration pattern P14 represents a drive signal having an amplitude of A1 and a frequency of 35 kHz.
  • the vibration pattern P14 is data representing a drive signal used when an operation input is performed on the operation unit 121B1.
  • the vibration element 140B when the vibration element 140B is held in the ON state by the vibration pattern P14, the dynamic friction coefficient applied to the user's fingertip is reduced by the squeeze effect, and the fingertip is easily moved on the surface of the top panel 120B. .
  • the drive control unit 240 detects the amount of movement of the position of the operation input from the point S that is the starting point. At this time, the drive control unit 240 continues to drive the vibration element 140B with the vibration pattern P14.
  • the drive control unit 240 turns off the vibration element 140B for a predetermined period TP1.
  • the vibration element 140B may be turned off by setting the amplitude data to 0 by the drive control unit 240.
  • the vibration element 140B when the vibration element 140B is turned off, the natural vibration of the ultrasonic band of the top panel 120 is turned off, so that the dynamic frictional force applied to the user's fingertip increases, and the user has difficulty sliding the fingertip. Or you will perceive the feeling of being caught. And when a dynamic friction force becomes high because it becomes difficult to slip a fingertip, it will feel like a convex part exists in the surface of top panel 120B. For this reason, the user can perceive that the operation of the operation unit 121B1 has reached one scale with the fingertip.
  • the vibration element 140B is turned off only during the period TP1.
  • the period TP1 is about 50 milliseconds, for example.
  • the drive control unit 240 drives the vibration element 140B with the vibration pattern P14 corresponding to the area data of the operation unit 121B1.
  • the drive control unit 240 performs only the predetermined period TP1.
  • the vibration element 140B is turned off.
  • the drive control unit 240 monitors the movement amount of the position of the operation input again from the position of the operation input when the position of the operation input reaches the first scale at time t3, and two at time t4.
  • the vibration element 140B is turned off.
  • the drive control unit 240 drives the vibration element 140B with the vibration pattern P14 corresponding to the area data of the operation unit 121B1.
  • the drive control unit 240 is only for a predetermined period TP1.
  • the vibration element 140B is turned off.
  • the drive control unit 240 again monitors the amount of movement of the operation input position from the position of the operation input when the position of the operation input reaches the second scale at time t4, and three at time t5.
  • the vibration element 140B is turned off.
  • the drive control unit 240 drives the vibration element 140B with the vibration pattern P14 corresponding to the area data of the operation unit 121B1.
  • the drive control unit 240 does not drive the vibration element 140.
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating a process executed by the drive control unit 240 of the input device 100B according to the second embodiment in response to an operation of the operation unit 121B1.
  • the drive control unit 240 first determines whether or not there is an operation input to the operation unit 121B1 (step S21). The presence / absence of an operation input may be determined based on whether or not the position data input from the driver IC 151 (see FIG. 5) is included in the area of the operation unit 121B1. In addition, the drive control part 240 repeatedly performs the process of step S21 until it determines with there being operation input.
  • the drive control unit 240 determines that there is an operation input from the operation unit 121B1 (S21: YES)
  • the drive control unit 240 drives the vibration element 140B with the vibration pattern P14 (step S22).
  • the natural vibration of the ultrasonic band is generated in the operation unit 121B1 of the top panel 120B.
  • the drive control unit 240 determines whether or not the position of the operation input is moving (step S23). Whether or not the position of the operation input is moving may be determined by whether or not there is a temporal change in the position of the operation input. The drive control unit 240 repeatedly executes the process of step S23 until it is determined that the position of the operation input is moving.
  • the drive control unit 240 holds coordinates representing the start point of the operation input.
  • the coordinates representing the start point of the operation input may be stored in the memory 250.
  • whether or not the position of the operation input is moving may be determined based on the moving speed of the position of the operation input.
  • the moving speed may be calculated by vector calculation.
  • the threshold speed may be set as the minimum speed of the fingertip moving speed when an operation input is performed on the operation unit 121B1 while moving the fingertip. Such a minimum speed may be set based on experimental results, or may be set according to the resolution of the touch panel 150 or the like.
  • the drive control unit 240 determines whether or not the movement amount of the position of the operation input has reached one scale of the operation unit 121B1 (step S24).
  • the drive control unit 240 determines that the movement amount of the position of the operation input has reached one scale of the operation unit 121B1 (S4: YES)
  • the drive control unit 240 turns off the vibration element 140B for a predetermined period TP1 (step S25). This is to provide a convex feel to the user's fingertip.
  • the drive control unit 240 determines whether an operation input is performed within the area of the operation unit 121B1 (step S26). This is to determine whether to perform drive control accompanying the operation of the operation unit 121B1.
  • step S22 If the drive control unit 240 determines that an operation input is performed within the area of the operation unit 121B1 (S26: YES), the flow returns to step S22. Thereby, the drive control part 240 drives the vibration element 140 with the vibration pattern P14, and continues the process after step S23.
  • the drive control unit 240 determines that no operation input is performed within the area of the operation unit 121B1 (S26: NO), the series of processing ends (end). This is because there is no need to drive the vibration element 140B because there is no operation input in the area of the operation unit 121B1 because the user is not operating the operation unit 121B1.
  • step S24 If the drive control unit 240 determines in step S24 that the amount of movement of the operation input position has not reached one scale of the operation unit 121B1 (S24: NO), the drive control unit 240 advances the flow to step S26.
  • the operation input may end before the movement amount of the position of the operation input reaches one scale of the operation unit 121B1.
  • the natural vibration of the ultrasonic band of the top panel 120B is generated and the dynamic friction force applied to the fingertip of the user is changed, so that the dial type operation unit 121B1 is used.
  • a good operational feeling can be provided to a person.
  • the input device 100B according to the second embodiment is very convenient because the user can perceive the operation content by touch when the user is driving the vehicle 10.
  • FIG. 17 is a plan view transparently showing the internal configuration of the input device 100C according to the third embodiment.
  • the input device 100C according to the third embodiment is used as an air conditioning controller as an example. For this reason, the input device 100C according to the third embodiment is disposed, for example, in the central portion 12A of the dashboard 12 in the room of the vehicle 10 illustrated in FIG.
  • the input device 100C includes a housing 110C, a top panel 120C, a vibration element 140C, touch panels 150C1, 150C2, 150C3, and a display panel 160C.
  • the double-sided tape 130 and the substrate 170 are omitted.
  • a recess 111C is formed in the casing 110C of the input device 100C shown in FIG.
  • the recess 111C has a rectangular shape in plan view, and is formed on the entire surface excluding the outer frame portion of the case 110C in plan view, similarly to the recess 111 of the case 110 of the embodiment shown in FIGS. Yes.
  • the top panel 120C will be described by dividing it into a display area 120C1 and an operation area 120C2.
  • the display area 120C1 is an area for displaying the air conditioning controller
  • the operation area 120C2 is an area for operating the air conditioning controller.
  • the display area 120C1 is located at the center in the Y-axis direction on the X-axis negative direction side
  • the operation area 120C2 is a U-shape excluding the display area 120C1 from the rectangular area of the top panel 120C. It is an area of a type.
  • a vibrating element 140C Inside the recess 111C, a vibrating element 140C, touch panels 150C1, 150C2, 150C3, and a display panel 160C are disposed.
  • the display panel 160C is disposed on the bottom surface of the recess 111C inside the display area 120C1.
  • the vibration element 140C is affixed to the back surface of the top panel 120C along the short side on the Y axis negative direction side inside the operation region 120C2 over substantially the entire X axis direction. As shown in FIG. 17, the touch panels 150C1, 150C2, and 150C3 are disposed on the bottom surface of the recess 111C inside the U-shaped operation area 120C2.
  • the vibration element 140C of the input device 100C of Example 3 has substantially the same shape as the vibration element 140 of the input device 100 of the embodiment shown in FIG. However, the vibration element 140 of the input device 100 according to the embodiment shown in FIG. 1 is arranged along the short side of the top panel 120 on the Y axis positive direction side, whereas the vibration element 140C of the input device 100C. Are arranged along the short side of the top panel 120C on the Y axis negative direction side.
  • the operation area 120C2 in which the touch panels 150C1, 150C2, and 150C3 are disposed is U-shaped in a plan view, and in order to generate a standing wave in the entire operation area 120C2, the top panel 120C is formed on the entire top panel 120C. This is because it is necessary to generate a standing wave due to the natural vibration of the ultrasonic band.
  • a double-sided tape corresponding to the double-sided tape 130 shown in FIGS. 1 and 2 is provided in a region surrounding the recess 111C along the outer periphery of the top panel 120C in plan view, and the casing 110C and the top panel 120C are connected to each other. Glued.
  • FIG. 18 is a plan view showing the input device 100C according to the third embodiment.
  • a map is displayed on the display panel 160.
  • operation units 121C1, 121C2, 121C3, 121C4, 121C5, 121C6, 121C7, and 121C8 are disposed in the area indicated by the touch panel 150C in FIG.
  • the operation units 121C1, 121C2, 121C3, 121C4, 121C5, 121C6, 121C7, 121C8 are printed on the back surface of the top panel 120C. For this reason, as shown in FIG. 17, the operation units 121C1, 121C2, 121C3, 121C4, 121C5, 121C6, 121C7, 121C8 can be seen even when the input device 100 is not operated. This is omitted in FIG.
  • the eight areas on which the operation units 121C1, 121C2, 121C3, 121C4, 121C5, 121C6, 121C7, and 121C8 are printed have positions in the XY coordinates as in the area data f1 to f4 shown in FIG. Data.
  • the vibration control unit 240 drives the vibration element 140C with a predetermined vibration pattern.
  • Such predetermined vibration patterns are printed on the operation units 121C1, 121C2, 121C3, 121C4, 121C5, 121C6, 121C7, 121C8 so as to associate the vibration patterns P1 to P4 and the area data f1 to f4 shown in FIG. What is necessary is just to store in the memory 250 in association with the area data of the eight areas being performed.
  • the vibration element 140 ⁇ / b> C is driven by the drive control unit 240.
  • region data representing regions other than the operation units 121C1, 121C2, 121C3, 121C4, 121C5, 121C6, 121C7, 121C8, and data representing vibration patterns are also illustrated.
  • the vibration patterns P1 to P4 of the vibration control data shown in FIG. 6 may be associated with the area data f1 to f4.
  • the operation units 121C1 and 121C2 are operation units that adjust (increase or decrease) the air volume.
  • the operation unit 121C3 (A / C) is an operation unit that selects ON / OFF of the air conditioner.
  • the operation unit 121C4 is an operation unit that selects the inside air circulation mode.
  • the operation unit 121C5 (mode) is an operation unit that performs air-conditioning mode selection.
  • the operation unit 121C6 is an operation unit that selects on / off of the defroster.
  • the operation units 121C7 and 121C8 are operation units that adjust (increase or decrease) the set temperature of the air conditioning.
  • the position output from the touch panel 150C Data is input to ECU 400. This makes it possible to adjust the air volume, turn on / off the air conditioner, select the inside air circulation mode, select the air conditioning mode, turn on / off the defroster, and adjust the set temperature.
  • the input device 100C may regard only a portion where the vibration element 140C and the touch panel 150C exist in the X-axis direction (a portion corresponding to the operation region 120C2) as the input device.
  • a portion where the display panel 160 exists may be regarded as a display unit attached to the input device.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a drive pattern of the drive control unit 240 of the input device 100C according to the third embodiment.
  • drive control by the drive control unit 240 when an operation input is performed on the operation units 121C7 and 121C8 will be described.
  • the horizontal axis indicates the time axis
  • the vertical axis indicates the amplitude of the drive signal.
  • the drive control unit 240 starts driving the vibration element 140C.
  • the drive control unit 240 drives the vibration element 140C with the vibration pattern P15 to vibrate the top panel 120C at the frequency of the ultrasonic band.
  • the vibration pattern P15 is data representing a drive signal obtained by modulating a drive signal having a frequency of 35 kHz with an amplitude increasing in the range of A11 to A12 with a drive signal having a frequency of 200 Hz.
  • the vibration pattern P15 is data representing a drive signal used when an operation input for increasing the set temperature is performed by the operation unit 121C7.
  • the drive control unit 240 continues to drive the vibration element 140C so as to gradually increase the amplitude in the vibration pattern P15. .
  • the drive control unit 240 stops driving the vibration element 140.
  • the vibration element 140C when the vibration element 140C is held in the ON state by the vibration pattern P15, the dynamic friction coefficient applied to the user's fingertip is reduced by the squeeze effect, and the fingertip is easily moved on the surface of the top panel 120C. .
  • the amplitude gradually increases, the user can perceive that the set temperature is increased by operating the operation unit 121C7 with the fingertip.
  • the drive control unit 240 starts driving the vibration element 140C.
  • the drive control unit 240 drives the vibration element 140C with the vibration pattern P16 to vibrate the top panel 120C at the frequency of the ultrasonic band.
  • the vibration pattern P16 is data representing a drive signal obtained by modulating a drive signal having a frequency of 35 kHz that decreases in the range of A12 to A11 with a drive signal having a frequency of 200 Hz.
  • the vibration pattern P16 is data representing a drive signal used when an operation input for lowering the set temperature is performed by the operation unit 121C8.
  • the drive control unit 240 continues to drive the vibration element 140C so as to gradually increase the amplitude in the vibration pattern P16. .
  • the vibration element 140C when the vibration element 140C is held in the ON state by the vibration pattern P16, the coefficient of dynamic friction applied to the user's fingertip is reduced by the squeeze effect, and the fingertip is easily moved on the surface of the top panel 120C. .
  • the user can perceive that the set temperature is lowered by operating the operation unit 121C8 with the fingertip.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating processing executed by the drive control unit 240 of the input device 100C according to the third embodiment in accordance with the operation of the operation units 121C7 and 121C8.
  • the drive control unit 240 first determines whether or not there is an operation input to the operation unit 121C7 or 121C8 (step S31). The presence / absence of an operation input may be determined based on whether position data input from the driver IC 151 (see FIG. 5) is included in the area of the operation unit 121C7 or 121C8. In addition, the drive control part 240 repeatedly performs the process of step S31 until it determines with there being operation input.
  • the drive control unit 240 determines whether the operation input is to the operation unit 121C7 (step S32).
  • step S32 When the drive control unit 240 determines in step S32 that there is an operation input from the operation unit 121C7 (S32: YES), the drive control unit 240 drives the vibration element 140C with the vibration pattern P15 (step S33). As a result, the natural vibration of the ultrasonic band due to the vibration pattern P15 is generated on the top panel 120C, and the natural vibration of the ultrasonic band due to the vibration pattern P15 is transmitted to the dynamic friction force of the fingertip of the user touching the operation unit 121C7.
  • the drive control unit 240 determines whether or not there is an operation input to the operation unit 121C7 or 121C8 (step S34). Whether or not there is an operation input may be determined by whether or not the position data input from the driver IC 151 (see FIG. 5) is included in the area of the operation unit 121C7 or 121C8, as in step S31.
  • the drive control unit 240 ends the series of processes (end). This is because when there is no operation input in the area of the operation unit 121C7 or 121C8, the user is not operating the operation unit 121C7 or 121C8, and therefore it is not necessary to drive the vibration element 140C.
  • step S32 If the drive control unit 240 determines that there is no operation input to the operation unit 121C7 in step S32 (S32: NO), the drive control unit 240 drives the vibration element 140C with the vibration pattern P16 (step S35). As a result, the natural vibration of the ultrasonic band due to the vibration pattern P16 occurs on the top panel 120C, and the natural vibration of the ultrasonic band due to the vibration pattern P16 is transmitted to the dynamic frictional force of the fingertip of the user touching the operation unit 121C8.
  • the natural friction of the ultrasonic band of the top panel 120C is generated and the dynamic friction force applied to the user's fingertip is changed, so that the user operating the operation unit 121C7 or 121C8 Can provide a good operational feeling.
  • the input device 100C perceives the operation content by tactile sensation as to whether the user is touching the operation unit 121C7 or 121C8 by increasing or decreasing the amplitude of vibration when the user is driving the vehicle 10. Because it is possible, it is very convenient.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating another example of the drive pattern of the drive control unit 240 of the input device 100C according to the third embodiment.
  • drive control by the drive control unit 240 when an operation input is performed on the operation units 121C7 and 121C8 will be described as an example, as in FIG.
  • the vibration pattern P15 whose amplitude increases in the range of A11 to A12 when the operation input for raising the set temperature is performed by the operation unit 121C7 is used. Further, the vibration pattern P16 whose amplitude decreases in the range of A12 to A11 when an operation input for lowering the set temperature is performed by the operation unit 121C8 is used.
  • the drive pattern shown in FIG. 21 uses an oscillation pattern P17 that increases the frequency when an operation input for increasing the set temperature is performed on the operation unit 121C7, and an operation for decreasing the set temperature on the operation unit 121C8.
  • a vibration pattern P18 whose frequency decreases is used.
  • the vibration pattern P17 is data representing a drive signal obtained by modulating a drive signal having an amplitude of A11 and a frequency of 35 kHz with a drive signal whose frequency changes temporally from 200 Hz to 400 Hz.
  • the vibration pattern P18 is data representing a drive signal obtained by modulating a drive signal having an amplitude of A11 and a frequency of 35 kHz with a drive signal whose frequency changes temporally from 400 Hz to 200 Hz.
  • vibration patterns P17 and P18 when the user is driving the vehicle 10, it is possible to perceive the operation content with a tactile sensation as to whether the operation unit 121C7 or 121C8 is touched by increasing or decreasing the frequency. . Further, the location of the operation unit 121C7 or 121C8 can be perceived by a tactile sensation in which convex portions exist. For this reason, it is very convenient.
  • FIG. 22 is a plan view transparently showing the internal configuration of the input device 100D of the fourth embodiment.
  • the input device 100D according to the fourth embodiment is used as a window controller as an example. For this reason, the input device 100D according to the fourth embodiment is disposed, for example, on the inner lining 15 of the door of the vehicle 10 shown in FIG.
  • the input device 100D includes a housing 110D, a top panel 120D, a vibration element 140D, and a touch panel 150D. In FIG. 22, the double-sided tape 130 and the substrate 170 are omitted. The input device 100D does not include the display panel 160 (see FIG. 1).
  • a recess 111D is formed in the housing 110D of the input device 100D shown in FIG.
  • the recess 111D has a rectangular shape in plan view, and is formed on the entire surface excluding the outer frame portion of the case 110D in plan view, similarly to the recess 111 of the case 110 of the embodiment shown in FIGS. Yes.
  • the vibration element 140D and the touch panel 150D are disposed inside the recess 111D.
  • the vibration element 140D is affixed to the back surface of the top panel 120D along the short side on the Y-axis negative direction side, over a substantially entire portion in the X-axis direction.
  • the touch panel 150 ⁇ / b> D is disposed on the bottom surface of the recess 111 ⁇ / b> D on the Y axis positive direction side of the vibration element 140.
  • the width in the X-axis direction of the vibration element 140D of the input device 100D according to the fourth embodiment is substantially the same as the width in the X-axis direction of the touch panel 150.
  • the width of the vibration element 140D in the X-axis direction is made substantially the same as the width of the touch panel 150 in the X-axis direction. This is because it is desirable.
  • a double-sided tape corresponding to the double-sided tape 130 shown in FIGS. 1 and 2 is provided in a region surrounding the recess 111D along the outer periphery of the top panel 120D in a plan view, and the casing 110D and the top panel 120D are connected to each other. Glued.
  • FIG. 23 is a plan view illustrating an operation state of the input device 100D according to the fourth embodiment.
  • operation portions 121D1, 121D2, 121D3, and 121D4 are disposed in the region where the touch panel 150D is disposed.
  • the operation units 121D1, 121D2, 121D3, and 121D4 are printed on the back surface of the top panel 120D. For this reason, as shown in FIG. 22, the operation units 121D1, 121D2, 121D3, and 121D4 can be seen even when the input device 100 is not operated, but are omitted in FIG. 22 for convenience of explanation. .
  • the four areas where printing of the operation units 121D1, 121D2, 121D3, and 121D4 is performed are converted into data with positions in the XY coordinates determined as the area data f1 to f4 shown in FIG.
  • the drive control unit 240 drives the vibration element 140D with a predetermined vibration pattern, respectively.
  • Such predetermined vibration patterns are associated with the four areas where the operation units 121D1, 121D2, 121D3, and 121D4 are printed so that the vibration patterns P1 to P4 shown in FIG. 6 are associated with the area data f1 to f4. It may be stored in the memory 250 in association with the area data.
  • the vibration patterns P1 to P4 may all be the same.
  • the drive control unit 240 also performs an operation input to portions other than the operation units 121D1, 121D2, 121D3, and 121D4 in the region where the touch panel 150D is located in a plan view.
  • the vibration element 140D may be driven.
  • the region data representing the region other than the operation units 121D1, 121D2, 121D3, and 121D4 and the data representing the vibration pattern in the region where the touch panel 150D is located in plan view are also the vibration control data illustrated in FIG.
  • the vibration patterns P1 to P4 may be associated with the area data f1 to f4.
  • the operation units 121D1, 121D2, 121D3, and 121D4 are operation units that perform opening / closing operations on the right front window, the left front window, the rear right window, and the left rear window, respectively.
  • the position data output from the touch panel 150D is input to the ECU 400. Thereby, the opening / closing operation of the front right seat window, the front left seat window, the rear right seat window, and the rear left seat window can be performed.
  • the dynamic vibration force applied to the user's fingertip is changed by generating the natural vibration of the ultrasonic band of the top panel 120D, so that the operation units 121D1, 121D2, 121D3, and 121D4 are used.
  • a good operational feeling can be provided to the user who operates.
  • the input device 100D stops the vibration of the vibration element 140 for a certain period at the boundary between the operation units 121D1, 121D2, 121D3, and 121D4, so that the user can operate the operation units 121D1, 121D2, 121D3, Since the location of 121D4 can be perceived with a tactile sensation in which convex portions exist, it is very convenient.
  • FIG. 24 is a plan view illustrating an operation state of the input device 100E according to the fifth embodiment.
  • the vibration element 140E and the touch panel 150E similar to the vibration element 140D and the touch panel 150D of the input device 100D of the fourth embodiment are disposed inside the recess 111E of the housing 110E.
  • operation units 121E1, 121E2, 121E3, 121E4, 121E5, 121E6 are arranged in the area where the touch panel 150E is arranged.
  • the operation units 121E1, 121E2, 121E3, 121E4, 121E5, 121E6 are printed on the back surface of the top panel 120E. For this reason, as shown in FIG. 24, the operation units 121E1, 121E2, 121E3, 121E4, 121E5, 121E6 can be seen even when the input device 100 is not operated. It is omitted.
  • the six areas on which the operation units 121E1, 121E2, 121E3, 121E4, 121E5, and 121E6 are printed are determined in the XY coordinates and converted into data as the area data f1 to f4 shown in FIG. ing. Further, when an operation input is performed on the operation units 121E1, 121E2, 121E3, 121E4, 121E5, and 121E6, the vibration element 140E is driven by the drive control unit 240 in a predetermined vibration pattern.
  • Such predetermined vibration patterns are printed on the operation units 121E1, 121E2, 121E3, 121E4, 121E5, and 121E6 so as to associate the vibration patterns P1 to P4 shown in FIG. 6 with the area data f1 to f4. It may be stored in the memory 250 in association with the area data of the six areas.
  • the vibration patterns P1 to P4 may all be the same.
  • the operation units 121E1 and 121E2 are operation units for selecting the left and right outer mirrors and storing the outer mirrors, respectively.
  • the operation units 121E3, 121E4, 121E5, and 121E6 are operation units for moving the mirror surface of the outer mirror up, down, left, and right, respectively.
  • the operation unit 121E1, 121E2, 121E3, 121E4 is generated by changing the dynamic friction force applied to the fingertip of the user by generating the natural vibration of the ultrasonic band of the top panel 120E.
  • 121E5, 121E6 can be provided with a good operational feeling to the user.
  • the input device 100E stops the vibration of the vibration element 140 for a certain period at the boundary between the operation units 121E1, 121E2, 121E3, 121E4, 121E5, and 121E6, so that the user can operate the operation unit 121E1, Since the location of 121E2, 121E3, 121E4, 121E5, 121E6 can be perceived with a tactile sensation in which convex portions exist, it is very convenient.
  • FIG. 25 is a plan view illustrating an operation state of the input device 100F according to the sixth embodiment.
  • the input device 100F is disposed, for example, in the spoke portion 13A of the steering wheel 13 shown in FIG. 7 so that a user of the vehicle 10 can input an operation while driving.
  • the vibration element 140F and the touch panel 150F similar to the vibration element 140D and the touch panel 150D of the input device 100D of Example 4 are disposed inside the recess 111F of the housing 110F.
  • operation portions 121F1 and 121F2 are disposed in the region where the touch panel 150F is disposed.
  • the operation units 121F1 and 121F2 are printed on the back surface of the top panel 120F. For this reason, as shown in FIG. 25, the operation units 121F1 and 121F2 can be seen even when the input device 100 is not operated, but are omitted in FIG. 25 for convenience of explanation.
  • the operation units 121F1 and 121F2 are operation units for setting the increase or decrease of the audio volume and displaying the current location in the navigation device, respectively.
  • the operation unit 121F1 or 121F2 is operated by changing the dynamic frictional force applied to the user's fingertip by generating the natural vibration of the ultrasonic band of the top panel 120F.
  • a good operational feeling can be provided to a person.
  • the input device 100F stops the vibration of the vibration element 140 for a certain period at the boundary between the operation units 121F1 and 121F2, so that the user has a convex portion at the location of the operation units 121F1 and 121F2. It can be perceived by the tactile feeling.
  • FIG. 26 is a plan view illustrating an operation state of the input device 100G according to the seventh embodiment.
  • the input device 100G includes a housing 110G, a top panel 120G, a double-sided tape 130G, a vibration element 140G, a touch panel 150G, a display panel 160G, and a substrate 170G.
  • top panel 120G is curved glass.
  • the top panel 120G is curved so that the center portion in plan view protrudes in the positive direction of the Z axis.
  • FIG. 26 shows the cross-sectional shape of the top panel 120G in the YZ plane, and the cross-sectional shape in the XZ plane is the same.
  • the vehicle is designed in addition to providing a good operational feeling. It is possible to provide an input device 100G that can be easily arranged inside or outside of 10.

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Abstract

　良好な操作感を提供できる車載用の入力装置を提供することを課題とする。　入力装置は、車両に搭載される入力装置であって、前記車両に搭載される制御部に接続され、操作入力に応じた信号を前記制御部に出力するタッチパネルと、前記タッチパネルに操作入力を行う操作面に振動を発生させる振動素子と、前記操作面に超音波帯の固有振動を発生させる駆動信号で前記振動素子を駆動する駆動制御部とを含む。

Description

入力装置
　本発明は、入力装置に関する。
　従来より、表示手段と、使用者の操作部位の前記表示手段への接触状態を検出する接触検出手段と、前記表示手段に接触している前記操作部位に対し、所定の触感を与える触感振動を発生させる触感振動発生手段とを備える触感呈示装置がある（例えば、特許文献１参照）。
　この触感呈示装置は、さらに、前記接触検出手段による検出結果に基づいて、前記触感振動を発生させるための波形データを生成する振動波形データ生成手段を備える。また、この触感呈示装置は、さらに、前記振動波形データ生成手段により生成された前記波形データに対し超音波を搬送波として変調処理を行い、該変調処理により生成された超音波変調信号を、前記触感振動を発生させるための信号として前記触感振動発生手段に出力する超音波変調手段とを備える。
　また、前記超音波変調手段は、周波数変調又は位相変調のどちらか一方を行う。また、前記超音波変調手段は、更に振幅変調を行う。
特開２０１０－２３１６０９号公報
　ところで、従来の触感呈示装置の超音波の周波数は、可聴帯域より高い周波数（およそ２０ｋＨｚ以上）であればよく、超音波の周波数自体に特に工夫はなされていないため、良好な触感を提供できないおそれがある。
　また、近年、例えば、車両のナビゲーション装置、オーディオコントローラ、空調コントローラ、パワーウィンドウコントローラ、ミラーコントローラ等の入力インターフェース（入力装置）の操作部はフラット化している。
　このような車載用の入力装置は、例えば、利用者が車両を運転しているときに操作される場合があるため、触感で操作内容を知覚できると利便性が高くなる。
　そこで、良好な操作感を提供できる車載用の入力装置を提供することを目的とする。
　本発明の実施の形態の入力装置は、車両に搭載される入力装置であって、前記車両に搭載される制御部に接続され、操作入力に応じた信号を前記制御部に出力するタッチパネルと、前記タッチパネルに操作入力を行う操作面に振動を発生させる振動素子と、前記操作面に超音波帯の固有振動を発生させる駆動信号で前記振動素子を駆動する駆動制御部とを含む。
　良好な操作感を提供できる車載用の入力装置を提供することができる。
実施の形態の入力装置１００を示す平面図である。 図１に示す入力装置１００のＡ－Ａ矢視断面を示す図である。 超音波帯の固有振動によってトップパネル１２０に生じる定在波のうち、トップパネル１２０の短辺に平行に形成される波頭を示す図である。 入力装置１００のトップパネル１２０に生じさせる超音波帯の固有振動により、操作入力を行う指先に掛かる動摩擦力が変化する様子を説明する図である。 実施の形態の入力装置１００の構成を示す図である。 メモリ２５０に格納されるデータを示す図である。 車両１０の室内内のドライバーズシート１１の周りを示す図である。 実施例１の入力装置１００Ａの内部構成を透過的に示す平面図である。 実施例１の入力装置１００Ａを示す平面図である。 実施例１の入力装置１００Ａの駆動制御部２４０の駆動パターンの一例を示す図である。 実施例１の入力装置１００Ａの駆動制御部２４０が実行する処理を示すフローチャートである。 実施例１の変形例による入力装置１００Ａの駆動制御部２４０の駆動パターンの一例を示す図である。 実施例２の入力装置１００Ｂの内部構成を透過的に示す平面図である。 実施例２の入力装置１００Ｂを示す平面図である。 実施例２の入力装置１００Ｂの駆動制御部２４０の駆動パターンの一例を示す図である。 実施例２の入力装置１００Ｂの駆動制御部２４０が操作部１２１Ｂ１の操作に応じて実行する処理を示すフローチャートである。 実施例３の入力装置１００Ｃの内部構成を透過的に示す平面図である。 実施例３の入力装置１００Ｃを示す平面図である。 実施例３の入力装置１００Ｃの駆動制御部２４０の駆動パターンの一例を示す図である。 実施例３の入力装置１００Ｃの駆動制御部２４０が操作部１２１Ｃ７、１２１Ｃ８の操作に応じて実行する処理を示すフローチャートである。 実施例３の入力装置１００Ｃの駆動制御部２４０の駆動パターンの他の例を示す図である。 実施例４の入力装置１００Ｄの内部構成を透過的に示す平面図である。 実施例４の入力装置１００Ｄの動作状態を示す平面図である。 実施例５の入力装置１００Ｅの動作状態を示す平面図である。 実施例６の入力装置１００Ｆの動作状態を示す平面図である。 実施例７の入力装置１００Ｇの動作状態を示す平面図である。
　以下、本発明の入力装置を適用した実施の形態について説明する。
　＜実施の形態＞
　図１は、実施の形態の入力装置１００を示す平面図であり、図２は、図１に示す入力装置１００のＡ－Ａ矢視断面を示す図である。なお、図１及び図２では、図示するように直交座標系であるＸＹＺ座標系を定義する。
　入力装置１００は、筐体１１０、トップパネル１２０、両面テープ１３０、振動素子１４０、タッチパネル１５０、ディスプレイパネル１６０、及び基板１７０を含む。
　入力装置１００は、車両に搭載され、タッチパネル１５０を入力操作部とする入力インターフェースである。入力装置１００は、ナビゲーション装置、オーディオコントローラ、空調コントローラ、パワーウィンドウコントローラ、ミラーコントローラ等の操作部として用いることができる。
　筐体１１０は、例えば、樹脂製であり、図２に示すように凹部１１１に基板１７０、ディスプレイパネル１６０、及びタッチパネル１５０が配設されるとともに、両面テープ１３０によってトップパネル１２０が接着されている。
　トップパネル１２０は、平面視で長方形の薄い平板状の部材であり、透明なガラス、又は、ポリカーボネートのような強化プラスティックで作製される。トップパネル１２０の表面（Ｚ軸正方向側の面）は、入力装置１００の利用者が操作入力を行う操作面の一例である。
　トップパネル１２０は、Ｚ軸負方向側の面に振動素子１４０が接着され、平面視における四辺が両面テープ１３０によって筐体１１０に接着されている。なお、両面テープ１３０は、トップパネル１２０の四辺を筐体１１０に接着できればよく、図２に示すように矩形環状である必要はない。
　トップパネル１２０のＺ軸負方向側にはタッチパネル１５０が配設される。トップパネル１２０は、タッチパネル１５０の表面を保護するために設けられている。なお、トップパネル１２０の表面に、さらに別なパネル又は保護膜等が設けられていてもよい。
　トップパネル１２０は、Ｚ軸負方向側の面に振動素子１４０が接着された状態で、振動素子１４０が駆動されることによって振動する。実施の形態では、トップパネル１２０の固有振動周波数でトップパネル１２０を振動させて、トップパネル１２０に定在波を生じさせる。ただし、トップパネル１２０には振動素子１４０が接着されているため、実際には、振動素子１４０の重さ等を考慮した上で、固有振動周波数を決めることが好ましい。
　振動素子１４０は、トップパネル１２０のＺ軸負方向側の面において、Ｙ軸正方向側において、Ｘ軸方向に伸延する短辺に沿って接着されている。振動素子１４０は、超音波帯の振動を発生できる素子であればよく、例えば、ピエゾ素子のような圧電素子を含むものを用いることができる。
　振動素子１４０は、後述する駆動制御部から出力される駆動信号によって駆動される。振動素子１４０が発生する振動の振幅（強度）及び周波数は駆動信号によって設定される。また、振動素子１４０のオン／オフは駆動信号によって制御される。
　なお、超音波帯とは、例えば、約２０ｋＨｚ以上の周波数帯をいう。実施の形態の入力装置１００では、振動素子１４０が振動する周波数は、トップパネル１２０の振動数と等しくなるため、振動素子１４０は、トップパネル１２０の固有振動数で振動するように駆動信号によって駆動される。
　タッチパネル１５０は、ディスプレイパネル１６０の上（Ｚ軸正方向側）で、トップパネル１２０の下（Ｚ軸負方向側）に配設されている。タッチパネル１５０は、入力装置１００の利用者がトップパネル１２０に触れる位置（以下、操作入力の位置と称す）を検出する座標検出部の一例である。
　タッチパネル１５０の下にあるディスプレイパネル１６０には、ＧＵＩによる様々なボタン等（以下、ＧＵＩ操作部と称す）が表示される。このため、入力装置１００の利用者は、通常、ＧＵＩ操作部を操作するために、指先でトップパネル１２０に触れる。
　タッチパネル１５０は、利用者のトップパネル１２０への操作入力の位置を検出できる座標検出部であればよく、例えば、静電容量型又は抵抗膜型の座標検出部であればよい。ここでは、タッチパネル１５０が静電容量型の座標検出部である形態について説明する。タッチパネル１５０とトップパネル１２０との間に隙間があっても、静電容量型のタッチパネル１５０は、トップパネル１２０への操作入力を検出できる。
　また、ここでは、タッチパネル１５０の入力面側にトップパネル１２０が配設される形態について説明するが、トップパネル１２０はタッチパネル１５０と一体的であってもよい。この場合、タッチパネル１５０の表面が図１及び図２に示すトップパネル１２０の表面になり、操作面を構築する。また、図１及び図２に示すトップパネル１２０を省いた構成であってもよい。この場合も、タッチパネル１５０の表面が操作面を構築する。また、この場合には、操作面を有する部材を、当該部材の固有振動で振動させればよい。
　また、タッチパネル１５０が静電容量型の場合は、トップパネル１２０の上にタッチパネル１５０が配設されていてもよい。この場合も、タッチパネル１５０の表面が操作面を構築する。また、タッチパネル１５０が静電容量型の場合は、図１及び図２に示すトップパネル１２０を省いた構成であってもよい。この場合も、タッチパネル１５０の表面が操作面を構築する。また、この場合には、操作面を有する部材を、当該部材の固有振動で振動させればよい。
　ディスプレイパネル１６０は、例えば、液晶ディスプレイパネル又は有機ＥＬ(Electroluminescence)パネル等の画像を表示できる表示部であればよい。ディスプレイパネル１６０は、筐体１１０の凹部１１１の内部で、図示を省略するホルダ等によって基板１７０の上（Ｚ軸正方向側）に設置される。
　ディスプレイパネル１６０は、後述するドライバＩＣ(Integrated Circuit)によって駆動制御が行われ、入力装置１００の動作状況に応じて、ＧＵＩ操作部、画像、文字、記号、図形等を表示する。
　基板１７０は、筐体１１０の凹部１１１の内部に配設される。基板１７０の上には、ディスプレイパネル１６０及びタッチパネル１５０が配設される。ディスプレイパネル１６０及びタッチパネル１５０は、図示を省略するホルダ等によって基板１７０及び筐体１１０に固定されている。
　基板１７０には、後述する駆動制御装置の他に、入力装置１００の駆動に必要な種々の回路等が実装される。
　以上のような構成の入力装置１００は、トップパネル１２０に利用者の指が接触し、指先の移動を検出すると、基板１７０に実装される駆動制御部が振動素子１４０を駆動し、トップパネル１２０を超音波帯の周波数で振動させる。この超音波帯の周波数は、トップパネル１２０と振動素子１４０とを含む共振系の共振周波数であり、トップパネル１２０に定在波を発生させる。
　入力装置１００は、超音波帯の定在波を発生させることにより、トップパネル１２０を通じて利用者に触感を提供する。
　なお、入力装置１００は、例えば、ナビゲーション装置、オーディオコントローラ、空調コントローラ、パワーウィンドウコントローラ、ミラーコントローラ等の操作部の機能を集約したマルチ入力装置として用いることができる。マルチ入力装置として利用する場合は、ディスプレイパネル１６０に表示するＧＵＩ操作部等を切り替えることによって、各種操作部としての機能を切り替えればよい。
　また、図１及び図２には、ディスプレイパネル１６０を含む入力装置１００を示すが、入力装置１００は、ディスプレイパネル１６０を含まなくてもよい。例えば、トップパネル１２０に操作する位置を表すボタンのような絵を印刷等によって表しておき、利用者の操作入力をボタンのような絵の部分に誘導してもよい。
　次に、図３を用いて、トップパネル１２０に発生させる定在波について説明する。
　図３は、超音波帯の固有振動によってトップパネル１２０に生じる定在波のうち、トップパネル１２０の短辺に平行に形成される波頭を示す図であり、図３の（Ａ）は側面図、（Ｂ）は斜視図である。図３の（Ａ）、（Ｂ）では、図１及び図２と同様のＸＹＺ座標を定義する。なお、図３の（Ａ）、（Ｂ）では、理解しやすさのために、定在波の振幅を誇張して示す。また、図３の（Ａ）、（Ｂ）では振動素子１４０を省略する。
　トップパネル１２０のヤング率Ｅ、密度ρ、ポアソン比δ、長辺寸法ｌ、厚さｔと、長辺方向に存在する定在波の周期数ｋとを用いると、トップパネル１２０の固有振動数（共振周波数）ｆは次式（１）、（２）で表される。定在波は１／２周期単位で同じ波形を有するため、周期数ｋは、０．５刻みの値を取り、０．５、１、１．５、２・・・となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 　なお、式（２）の係数αは、式（１）におけるｋ２以外の係数をまとめて表したものである。
　図３の（Ａ）、（Ｂ）に示す定在波は、一例として、周期数ｋが１０の場合の波形である。例えば、トップパネル１２０として、長辺の長さｌが１４０ｍｍ、短辺の長さが８０ｍｍ、厚さｔが０．７ｍｍのGorilla（登録商標）ガラスを用いる場合には、周期数ｋが１０の場合に、固有振動数ｆは３３．５ｋＨｚとなる。この場合は、周波数が３３．５ｋＨｚの駆動信号を用いればよい。
　トップパネル１２０は、平板状の部材であるが、振動素子１４０（図１及び図２参照）を駆動して超音波帯の固有振動を発生させると、図３の（Ａ）、（Ｂ）に示すように撓むことにより、表面に定在波が生じる。
　なお、ここでは、１つの振動素子１４０がトップパネル１２０のＺ軸負方向側の面において、Ｙ軸正方向側において、Ｘ軸方向に伸延する短辺に沿って接着される形態について説明するが、振動素子１４０を２つ用いてもよい。２つの振動素子１４０を用いる場合は、もう１つの振動素子１４０をトップパネル１２０のＺ軸負方向側の面において、Ｙ軸負方向側において、Ｘ軸方向に伸延する短辺に沿って接着すればよい。この場合に、２つの振動素子１４０は、トップパネル１２０の２つの短辺に平行な中心線を対称軸として、軸対称になるように配設すればよい。
　また、２つの振動素子１４０を駆動する場合は、周期数ｋが整数の場合は同一位相で駆動すればよく、周期数ｋが奇数の場合は逆位相で駆動すればよい。
　次に、図４を用いて、入力装置１００のトップパネル１２０に生じさせる超音波帯の固有振動について説明する。
　図４は、入力装置１００のトップパネル１２０に生じさせる超音波帯の固有振動により、操作入力を行う指先に掛かる動摩擦力が変化する様子を説明する図である。図４の（Ａ）、（Ｂ）では、利用者が指先でトップパネル１２０に触れながら、指をトップパネル１２０の奥側から手前側に矢印に沿って移動する操作入力を行っている。なお、振動のオン／オフは、振動素子１４０（図１及び図２参照）をオン／オフすることによって行われる。
　また、図４の（Ａ）、（Ｂ）では、トップパネル１２０の奥行き方向において、振動がオフの間に指が触れる範囲をグレーで示し、振動がオンの間に指が触れる範囲を白く示す。
　超音波帯の固有振動は、図３に示すようにトップパネル１２０の全体に生じるが、図４の（Ａ）、（Ｂ）には、利用者の指がトップパネル１２０の奥側から手前側に移動する間に振動のオン／オフを切り替える動作パターンを示す。
　このため、図４の（Ａ）、（Ｂ）では、トップパネル１２０の奥行き方向において、振動がオフの間に指が触れる範囲をグレーで示し、振動がオンの間に指が触れる範囲を白く示す。
　図４の（Ａ）に示す動作パターンでは、利用者の指がトップパネル１２０の奥側にあるときに振動がオフであり、指を手前側に移動させる途中で振動がオンになっている。
　一方、図４の（Ｂ）に示す動作パターンでは、利用者の指がトップパネル１２０の奥側にあるときに振動がオンであり、指を手前側に移動させる途中で振動がオフになっている。
　ここで、トップパネル１２０に超音波帯の固有振動を生じさせると、トップパネル１２０の表面と指との間にスクイーズ効果による空気層が介在し、指でトップパネル１２０の表面をなぞったときの動摩擦係数が低下する。
　従って、図４の（Ａ）では、トップパネル１２０の奥側にグレーで示す範囲では、指先に掛かる動摩擦力は大きく、トップパネル１２０の手前側に白く示す範囲では、指先に掛かる動摩擦力は小さくなる。
　このため、図４の（Ａ）に示すようにトップパネル１２０に操作入力を行う利用者は、振動がオンになると、指先に掛かる動摩擦力の低下を感知し、指先の滑り易さを知覚することになる。このとき、利用者はトップパネル１２０の表面がより滑らかになることにより、動摩擦力が低下するときに、トップパネル１２０の表面に凹部が存在するように感じる。
　一方、図４の（Ｂ）では、トップパネル１２０の奥前側に白く示す範囲では、指先に掛かる動摩擦力は小さく、トップパネル１２０の手前側にグレーで示す範囲では、指先に掛かる動摩擦力は大きくなる。
　このため、図４の（Ｂ）に示すようにトップパネル１２０に操作入力を行う利用者は、振動がオフになると、指先に掛かる動摩擦力の増大を感知し、指先の滑り難さ、あるいは、引っ掛かる感じを知覚することになる。そして、指先が滑りにくくなることにより、動摩擦力が高くなるときに、トップパネル１２０の表面に凸部が存在するように感じる。
　以上より、図４の（Ａ）と（Ｂ）の場合は、利用者は指先で凹凸を感じ取ることができる。このように人間が凹凸の知覚することは、例えば、"触感デザインのための印刷物転写法とSticky-band Illusion"(第11回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集 (SI2010, 仙台)____174-177, 2010-12)に記載されている。また、"Fishbone Tactile Illusion"(日本バーチャルリアリティ学会第10 回大会論文集(2005 年9 月))にも記載されている。
　なお、ここでは、振動のオン／オフを切り替える場合の動摩擦力の変化について説明したが、これは、振動素子１４０の振幅（強度）を変化させた場合も同様である。
　次に、図５を用いて、実施の形態の入力装置１００の構成について説明する。
　図５は、実施の形態の入力装置１００の構成を示す図である。
　入力装置１００は、振動素子１４０、アンプ１４１、タッチパネル１５０、ドライバＩＣ(Integrated Circuit)１５１、ディスプレイパネル１６０、ドライバＩＣ１６１、制御部２００、正弦波発生器３１０、及び振幅変調器３２０を含む。
　また、入力装置１００には、車両のＥＣＵ(Electronic Control Unit：電子制御装置)４００が接続されている。
　制御部２００は、アプリケーションプロセッサ２２０、駆動制御部２４０、及びメモリ２５０を有する。制御部２００は、例えば、ＩＣチップで実現される。
　また、駆動制御部２４０、正弦波発生器３１０、及び振幅変調器３２０は、駆動制御装置３００を構築する。なお、ここでは、アプリケーションプロセッサ２２０、駆動制御部２４０、及びメモリ２５０が１つの制御部２００によって実現される形態について説明するが、駆動制御部２４０は、制御部２００の外部に別のＩＣチップ又はプロセッサとして設けられていてもよい。この場合には、メモリ２５０に格納されているデータのうち、駆動制御部２４０の駆動制御に必要なデータは、メモリ２５０とは別のメモリに格納して、駆動制御装置３００の内部に設ければよい。
　図５では、筐体１１０、トップパネル１２０、両面テープ１３０、及び基板１７０（図１参照）は省略する。また、ここでは、アンプ１４１、ドライバＩＣ１５１、ドライバＩＣ１６１、駆動制御部２４０、メモリ２５０、正弦波発生器３１０、及び振幅変調器３２０について説明する。
　アンプ１４１は、駆動制御装置３００と振動素子１４０との間に配設されており、駆動制御装置３００から出力される駆動信号を増幅して振動素子１４０を駆動する。
　ドライバＩＣ１５１は、タッチパネル１５０に接続されており、タッチパネル１５０への操作入力があった位置を表す位置データを検出し、位置データを制御部２００に出力する。この結果、位置データは、アプリケーションプロセッサ２２０と駆動制御部２４０に入力される。なお、位置データが駆動制御部２４０に入力されることは、位置データが駆動制御装置３００に入力されることと等価である。
　ドライバＩＣ１６１は、ディスプレイパネル１６０に接続されており、駆動制御装置３００から出力される描画データをディスプレイパネル１６０に入力し、描画データに基づく画像をディスプレイパネル１６０に表示させる。これにより、ディスプレイパネル１６０には、描画データに基づくＧＵＩ操作部又は画像等が表示される。
　アプリケーションプロセッサ２２０は、ＥＣＵ４００の駆動制御に必要なＧＵＩ操作部、画像、文字、記号、図形等を表す描画データを出力する。例えば、ＥＣＵ４００が、ナビゲーション装置、オーディオコントローラ、空調コントローラ、パワーウィンドウコントローラ、ミラーコントローラ等の駆動制御を行う場合には、これらの駆動制御に必要なＧＵＩ操作部等を表す描画データをドライバＩＣ１６１に出力する。
　また、アプリケーションプロセッサ２２０には、ドライバＩＣ１５１から位置データが入力され、アプリケーションプロセッサ２２０は位置データをＥＣＵ４００に出力する。これにより、タッチパネル１５０への入力操作によって得られる位置データがＥＣＵ４００に入力される。
　なお、位置データは、アプリケーションプロセッサ２２０を経ずに、ドライバＩＣ１５１からＥＣＵ４００に直接的に入力されてもよい。
　駆動制御部２４０は、振幅を表す振幅データを振幅変調器３２０に出力する。振幅データは、振動素子１４０の駆動に用いる駆動信号の強度を調整するための振幅値を表すデータである。振幅を表す振幅データは、メモリ２５０に格納しておけばよい。
　また、実施の形態の入力装置１００は、利用者の指先がトップパネル１２０の表面に沿って移動したときに、指先に掛かる動摩擦力を変化させるためにトップパネル１２０を振動させる。
　トップパネル１２０の表面に触れた指先を移動させる操作入力の種類としては、例えば、所謂フリック操作、スワイプ操作、及びドラッグ操作がある。
　フリック操作は、指先をトップパネル１２０の表面に沿って、はじく（スナップする）ように比較的短い距離移動させる操作である。スワイプ操作は、指先をトップパネル１２０の表面に沿って掃くように比較的長い距離移動させる操作である。また、ドラッグ操作は、例えば、ディスプレイパネル５１０に表示されたボタン等をスライドさせる場合に、ボタン等を選択しながら指先をトップパネル１２０の表面に沿って移動させる操作である。
　ここで一例として挙げるフリック操作、スワイプ操作、及びドラッグ操作のように、トップパネル１２０の表面に触れた指先を移動させる操作入力は、ディスプレイパネル１６０に表示されるＧＵＩ操作部等の種類によって使い分けられる。
　また、駆動制御部２４０は、上述のような処理に加えて、位置データの時間的変化度合に応じて振幅値を設定してもよい。
　ここで、位置データの時間的変化度合としては、利用者の指先がトップパネル１２０の表面に沿って移動する速度を用いる。利用者の指先の移動速度は、ドライバＩＣ１５１から入力される位置データの時間的な変化度合に基づいて、駆動制御部２４０が算出すればよい。
　実施の形態の入力装置１００は、一例として、指先の移動速度に関わらずに利用者が指先から感知する触感を一定にするために、移動速度が高いほど振幅値を小さくし、移動速度が低いほど振幅値を大きくする。
　このような振幅値を表す振幅データと移動速度との関係を表すデータは、メモリ２５０に格納しておけばよい。
　なお、ここでは、振幅値を表す振幅データと移動速度との関係を表すデータを用いて移動速度に応じた振幅値を設定する形態について説明するが、次式（３）を用いて振幅値Ａを算出してもよい。式（３）で算出される振幅値Ａは、移動速度が高いほど小さくなり、移動速度が低いほど大きくなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 　ここで、Ａ０は振幅の基準値であり、Ｖは指先の移動速度であり、ａは所定の定数である。式（３）を用いて振幅値Ａを算出する場合は、式（３）を表すデータと、振幅の基準値Ａ０と所定の定数ａを表すデータとをメモリ２５０に格納しておけばよい。
　駆動制御部２４０は、移動速度が所定の閾値速度以上になったときに、振動素子１４０を振動させる。
　従って、駆動制御部２４０が出力する振幅データが表す振幅値は、移動速度が所定の閾値速度未満のときはゼロであり、移動速度が所定の閾値速度以上になると、移動速度に応じて所定の振幅値に設定される。移動速度が所定の閾値速度以上のときには、移動速度が高いほど振幅値は小さく設定され、移動速度が低いほど振幅値を大きく設定される。
　メモリ２５０は、操作入力が行われるＧＵＩ操作部等を表す領域データと、振動パターンを表すパターンデータとを関連付けたデータを格納する。
　正弦波発生器３１０は、トップパネル１２０を固有振動数で振動させるための駆動信号を生成するのに必要な正弦波を発生させる。例えば、トップパネル１２０を３３．５ｋＨｚの固有振動数ｆで振動させる場合は、正弦波の周波数は、３３．５ｋＨｚとなる。正弦波発生器３１０は、超音波帯の正弦波信号を振幅変調器３２０に入力する。
　振幅変調器３２０は、駆動制御部２４０から入力される振幅データを用いて、正弦波発生器３１０から入力される正弦波信号の振幅を変調して駆動信号を生成する。振幅変調器３２０は、基本的な動作としては、正弦波発生器３１０から入力される超音波帯の正弦波信号の振幅を変調し、周波数及び位相は変調せずに、駆動信号を生成する。
　このため、振幅変調器３２０が出力する駆動信号は、正弦波発生器３１０から入力される超音波帯の正弦波信号の振幅のみを変調した超音波帯の正弦波信号である。なお、振幅データがゼロの場合は、駆動信号の振幅はゼロになる。これは、振幅変調器３２０が駆動信号を出力しないことと等しい。
　また、振幅変調器３２０は、正弦波発生器３１０から入力される超音波帯の正弦波信号を、可聴帯域の正弦波の信号を用いて変調することもできる。この場合は、振幅変調器３２０が出力する駆動信号は、超音波帯の駆動信号に、可聴帯域の駆動信号を重畳したものとなり、振幅は振幅変調器３２０によって設定される。
　ＥＣＵ４００は、車両に搭載されており、例えば、ナビゲーション装置、オーディオコントローラ、空調コントローラ、パワーウィンドウコントローラ、ミラーコントローラ等の制御を行う制御部である。入力装置１００のタッチパネル１５０への操作入力に基づいて検出される位置データは、アプリケーションプロセッサ２２０を介してＥＣＵ４００に入力される。
　ＥＣＵ４００は、アプリケーションプロセッサ２２０を介して入力される位置データに基づき、操作内容を判定し、例えば、ナビゲーション装置、オーディオコントローラ、空調コントローラ、パワーウィンドウコントローラ、ミラーコントローラ等の制御を行う。
　次に、図６を用いて、メモリ２５０に格納されるデータについて説明する。
　図６は、メモリ２５０に格納されるデータを示す図である。
　図６の（Ａ）に示すデータは、振幅値を表す振幅データと、移動速度とを関連付けたデータである。図６の（Ａ）に示すデータによれば、移動速度Ｖが０以上ｂ１未満（０≦Ｖ＜ｂ１）のときは振幅値を０に設定し、移動速度Ｖがｂ１以上ｂ２未満（ｂ１≦Ｖ＜ｂ２）のときは振幅値をＡ１に設定し、移動速度Ｖがｂ２以上ｂ３未満（ｂ２≦Ｖ＜ｂ３）のときは、振幅値をＡ２に設定することになる。
　図６の（Ｂ）に示すデータは、操作入力が行われるＧＵＩ操作部等が表示される領域の座標値を表す領域データと、振動パターンを表すパターンデータとを関連付けた振動制御データである。
　領域データとして、操作入力が行われるＧＵＩ操作部等が表示される領域の座標値を表す式f1~f4を示す。また、振動パターンを表すパターンデータとして、Ｐ１～Ｐ４を示す。
　ここで、図７を用いて、車両の室内において、実施の形態の入力装置１００を配置可能な場所について説明する。
　図７は、車両１０の室内内のドライバーズシート１１の周りを示す図である。車両１０の室内には、ドライバーズシート１１、ダッシュボード１２、ステアリングホイール１３、センターコンソール１４、ドアの内張１５等が配設される。なお、車両１０は、例えば、ハイブリッド自動車（ＨＶ（Hybrid Vehicle））、電気自動車（ＥＶ（Electric Vehicle））、ガソリンエンジン者、ディーゼルエンジン車、燃料電池車（ＦＣＶ(Fuel Cell Vehicle)）、水素自動車等であればよい。
　実施の形態の入力装置１００は、例えば、ダッシュボード１２の中央部１２Ａ、ステアリングホイール１３のスポーク部１３Ａ、センターコンソール１４のシフトレバー１６の周囲１４Ａ、及びドアの内張１５の凹部１５Ａ等に配設することができる。
　また、図７には示さないが、実施の形態の入力装置１００は、車両１０の外側に設けられてもよい。例えば、ドアハンドルの周囲に設けて、電子錠の操作部として用いてもよい。
　以下では、車両１０の室内に配置する実施例１乃至７の入力装置１００Ａ乃至１００Ｇについて説明する。以下で説明する入力装置１００Ａ乃至１００Ｇの平面構造及び断面構造は、図１及び図２に示す入力装置１００の構造に変形を加えたものである。
　＜実施例１＞
　図８は、実施例１の入力装置１００Ａの内部構成を透過的に示す平面図である。実施例１の入力装置１００Ａは、一例として、ナビゲーション装置の入力部として用いられる。このため、実施例１の入力装置１００Ａは、例えば、図７に示す車両１０の室内のダッシュボード１２の中央部１２Ａ等に配設される。
　入力装置１００Ａは、筐体１１０Ａ、トップパネル１２０Ａ、振動素子１４０Ａ、タッチパネル１５０Ａ、及びディスプレイパネル１６０Ａを含む。図８では、両面テープ１３０及び基板１７０を省略する。
　図８に示す入力装置１００Ａの筐体１１０Ａには、凹部１１１Ａ１、１１１Ａ２が形成されている。凹部１１１Ａ１は、筐体１１０Ａの長辺にわたって、凹部１１１Ａ２よりもＸ軸負方向側に形成されている。凹部１１１Ａ１は、平面視で矩形状である。
　凹部１１１Ａ２は、筐体１１０Ａの長辺にわたって、凹部１１１Ａ１よりもＸ軸正方向側に形成されている。凹部１１１Ａ２は、平面視で矩形状である。ここで、凹部１１１Ａ１と１１１Ａ２のＸ軸方向の長さの比は、一例として、約４：１である。
　また、ここでは、トップパネル１２０Ａを表示領域１２０Ａ１と操作領域１２０Ａ２とに分けて説明する。表示領域１２０Ａ１は、ナビゲーション装置の表示を行う領域であり、操作領域１２０Ａ２は、ナビゲーション装置の操作を行う領域である。表示領域１２０Ａ１は、Ｘ軸負方向側に位置し、操作領域１２０Ａ２はＸ軸正方向側に位置する。
　表示領域１２０Ａ１には凹部１１１Ａ１が配設され、操作領域１２０Ａ２には凹部１１１Ａ２が配設される。このため、表示領域１２０Ａ１と操作領域１２０Ａ２のＸ軸方向の長さの比は、ここでは、約４：１である。
　凹部１１１Ａ１の内部には、ディスプレイパネル１６０Ａが配設される。ディスプレイパネル１６０Ａは凹部１１１Ａ１の底面に配設されている。すなわち、ディスプレイパネル１６０Ａは、表示領域１２０Ａ１の内部に配設される。
　凹部１１１Ａ２の内部には、振動素子１４０Ａとタッチパネル１５０Ａが配設される。振動素子１４０Ａは、平面視で操作領域１２０Ａ２のうちのＹ軸負方向側において、トップパネル１２０Ａの裏面に貼り付けられている。タッチパネル１５０Ａは、操作領域１２０Ａ２のうち振動素子１４０Ａが配設される領域を除いた領域の内部において、凹部１１１Ａ２の底面に配設されている。
　実施例１の入力装置１００Ａの振動素子１４０Ａは、図１に示す実施の形態の入力装置１００の振動素子１４０に比べると、Ｘ軸方向の長さが約１／４以下である。
　このようにＸ軸方向に短い振動素子１４０Ａを用いているのは、実施例１の入力装置１００Ａでは、トップパネル１２０Ａのうち、操作領域１２０Ａ２にのみ、トップパネル１２０Ａの超音波帯の固有振動による定在波を発生させることができればよいからである。
　図１に示すように、トップパネル１２０のＸ軸方向の幅と略同様の長さの振動素子１４０を用いる場合は、図３に示すように、トップパネル１２０のＸ軸方向の幅の略全体に、トップパネル１２０の長辺方向（Ｙ軸方向）に振幅が変動する定在波が発生する。
　これに対して、図８に示すように、Ｘ軸方向に短い振動素子１４０Ａを用いると、振動素子１４０Ａの幅に略対応したＸ軸方向の幅を有し、トップパネル１２０Ａの長辺方向に振幅が変動する定在波が発生することが分かっている。
　実施例１の入力装置１００Ａは、タッチパネル１５０ＡのＸ軸方向の幅が短いため、これに対応させて、小さな振動素子１４０Ａを用いている。
　なお、図１及び図２に示す両面テープ１３０に相当する両面テープは、平面視でトップパネル１２０Ａの外周に沿って、凹部１１１Ａ１及び１１１Ａ２を囲む領域に設けられており、筐体１１０Ａとトップパネル１２０Ａを接着している。
　図９は、実施例１の入力装置１００Ａを示す平面図である。
　図９に示すように、ディスプレイパネル１６０には地図が表示されている。また、図８でタッチパネル１５０Ａを示した領域には、操作部１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４が配設されている。
　操作部１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４の文字及び記号等は、トップパネル１２０Ａの裏面に印刷されている。このため、本来であれば、図８に示すように、入力装置１００を動作させていない状態においても操作部１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４は見えるが、説明の便宜上、図８では省略してある。
　操作部１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４の印刷が行われている４つの領域は、それぞれ、図６に示す領域データf1~f4のように、ＸＹ座標における位置が決められデータ化されている。また、操作部１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４に操作入力が行われると、それぞれ、所定の振動パターンで駆動制御部２４０によって振動素子１４０Ａが駆動される。
　このような所定の振動パターンは、図６に示す振動パターンＰ１～Ｐ４と領域データf1~f4とを関連付けるように、操作部１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４の印刷が行われている４つの領域の領域データと関連付けてメモリ２５０に格納しておけばよい。
　また、実施例１の入力装置１００Ａは、平面視でタッチパネル１５０Ａが位置する領域内において、操作部１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４以外の部分に操作入力が行われる場合にも、駆動制御部２４０によって振動素子１４０Ａが駆動される。
　このため、平面視でタッチパネル１５０Ａが位置する領域のうち、操作部１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４以外の領域を表す領域データと、振動パターンを表すデータについても、図６に示す振動制御データの振動パターンＰ１～Ｐ４と領域データf1~f4のように関連付けておけばよい。
　操作部１２１Ａ１（ＴＵＮＥ）はラジオの選局を行う操作部である。操作部１２１Ａ２（現在地）はナビゲーションで現在地を中心とする表示を選択する操作部である。操作部１２１Ａ３（ＭＥＮＵ）はメニュー画面をディスプレイパネル１６０Ａに表示させる操作部である。操作部１２１Ａ４（VOL）は音量を調整する操作部である。
　また、操作部１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４の印刷が行われている４つの領域内でトップパネル１２０Ａの表面に操作入力を行うと、タッチパネル１５０Ａから出力される位置データがＥＣＵ４００に入力される。これにより、それぞれ、ラジオの選局、ナビゲーションで現在地を中心とする表示を選択、メニュー画面のディスプレイパネル１６０Ａへの表示、及び、音量の調整を行うことができる。
　なお、実施例１の入力装置１００Ａは、Ｘ軸方向において振動素子１４０Ａとタッチパネル１５０Ａとが存在する部分（操作領域１２０Ａ２に対応する部分）のみを入力装置として捉えてもよい。この場合に、ディスプレイパネル１６０が存在する部分（表示領域１２０Ａ１）については、入力装置に付属した表示部であると捉えてもよい。
　また、ここでは、操作部１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４の文字、記号等は、トップパネル１２０Ａの裏面に印刷されている形態について説明するが、操作部１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４の文字、記号等は、トップパネル１２０Ａの表面に印刷されていてもよい。
　また、操作部１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４の文字、記号等は、トップパネル１２０Ａの表面に切削等の加工を施すことにより、凹凸によって表されていてもよい。また、操作部１２１Ａ１、１２１Ａ２、１２１Ａ３、１２１Ａ４の文字、記号等は、トップパネル１２０Ａの表面又は裏面に印刷又は切削等の処理で形成した文字、記号等にバックライト等で光照射を行って文字、記号等を表示するようにしてもよい。
　図１０は、実施例１の入力装置１００Ａの駆動制御部２４０の駆動パターンの一例を示す図である。図１０には、図９に示す操作部１２１Ａ２及び１２１Ａ３が操作される場合の駆動パターンの一例を示す。
　図１０において、横軸は図９における操作部１２１Ａ２と１２１Ａ３の配列方向（Ｙ軸方向）を示し、縦軸は駆動信号の振幅を示す。なお、ここでは、操作入力の位置は一定の速度でＹ正方向に移動するものとする。また、横軸方向に点Ａ～Ｆを示す。点Ａ～Ｆは、すべて平面視でタッチパネル１５０Ａが位置する領域の内部に存在する点である。
　点Ａで操作入力が開始されることにより、駆動制御部２４０は、振動素子１４０Ａの駆動を開始する。点Ａは、操作部１２１Ａ２及び１２１Ａ３の領域外であるため、駆動制御部２４０は、振動パターンＰ１１で振動素子１４０Ａを駆動し、トップパネル１２０Ａを超音波帯の周波数で振動させる。
　振動パターンＰ１１は、振幅がＡ１で周波数が３５ｋＨｚの駆動信号を表す。ここで、振動パターンＰ１１は、操作部１２１Ａ２及び１２１Ａ３の領域外で操作入力が行われた場合に用いる既定の駆動信号を表すデータである。
　このように、振動パターンＰ１１によって振動素子１４０Ａがオンの状態に保持されると、利用者の指先にかかる動摩擦係数はスクイーズ効果によって低下し、指先はトップパネル１２０Ａの表面を移動しやすい状態になる。
　操作入力の位置が操作部１２１Ａ２の境界である点Ｂに到達すると、駆動制御部２４０は所定の期間ＴＰ１だけ振動素子１４０Ａをオフにする。振動素子１４０Ａをオフにすることは、駆動制御部２４０が振幅データを０にすることによって行えばよい。
　このように、振動素子１４０Ａがオフにされると、トップパネル１２０の超音波帯の固有振動がオフにされるため、利用者の指先にかかる動摩擦力は増大し、利用者は指先の滑り難さ、あるいは、引っ掛かる感じを知覚することになる。そして、指先が滑りにくくなることにより、動摩擦力が高くなるときに、トップパネル１２０Ａの表面に凸部が存在するように感じる。
　ここで、振動素子１４０Ａをオフにするのは、期間ＴＰ１の間だけである。期間ＴＰ１は、例えば、５０ミリ秒程度である。期間ＴＰ１が過ぎると、駆動制御部２４０は操作部１２１Ａ２の領域データに対応する振動パターンＰ１２で振動素子１４０Ａを駆動する。
　図１０に示す振動パターンＰ１２は、振幅がＡ１で周波数が３５ｋＨｚの振動パターンＰ１１の駆動信号を振幅変調器３２０が変調したものである。振幅変調器３２０は、最大振幅がＡ１で最小振幅がＡ２で周波数が２００Ｈｚの駆動信号を用いて、振動パターンＰ１１を変調する。振幅変調器３２０が最終的に出力する駆動信号は、最大振幅がＡ１で最小振幅がＡ２で、図１０に示すように２００Ｈｚの周期で振幅が変動する駆動信号である。
　２００Ｈｚの駆動信号は、可聴帯域の駆動信号であるため、振動パターンＰ１２は、超音波帯の固有振動（振動パターンＰ１１）を可聴帯域の所定パターンの振動で変調した変調振動を発生させる駆動信号の一例である。
　そして、操作入力の位置が操作部１２１Ａ２の境界である点Ｃに達すると、駆動制御部２４０は、振幅データの振幅値を０に設定する。これにより、振動素子１４０Ａはオフにされ、利用者は指先に掛かる動摩擦力の増大により、トップパネル１２０Ａの表面に凸部が存在するように感じる。駆動制御部２４０は、期間ＴＰ１にわたって振動素子１４０Ａをオフにする。
　そして、期間ＴＰ１が過ぎると、駆動制御部２４０は、振動パターンＰ１１で振動素子１４０Ａを駆動し、トップパネル１２０Ａを超音波帯の周波数で振動させる。点Ｃと点Ｄとの間は、操作部１２１Ａ２と１２１Ａ３との間であり、操作部１２１Ａ２及び１２１Ａ３の領域外だからである。従って、ここでは、駆動制御部２４０は、既定の駆動信号を表す振動パターンＰ１１を用いて振動素子１４０Ａを駆動する。
　そして、操作入力の位置が操作部１２１Ａ３の境界である点Ｄに到達すると、駆動制御部２４０は所定の期間ＴＰ１だけ振動素子１４０Ａをオフにする。これにより、利用者は指先の滑り難さ、あるいは、引っ掛かる感じを知覚し、トップパネル１２０Ａの表面に凸部が存在するように感じる。駆動制御部２４０は、期間ＴＰ１にわたって振動素子１４０Ａをオフにする。
　そして、期間ＴＰ１が経過すると、駆動制御部２４０は、操作部１２１Ａ３の領域データに対応する振動パターンＰ１３で振動素子１４０Ａを駆動する。図１０に示す振動パターンＰ１３は、振幅がＡ３で周波数が３５ｋＨｚの駆動信号を表すデータである。
　そして、操作入力の位置が操作部１２１Ａ３の境界である点Ｅに達すると、駆動制御部２４０は、振幅データの振幅値を０に設定する。これにより、振動素子１４０Ａはオフにされ、利用者は指先に掛かる動摩擦力の増大により、トップパネル１２０Ａの表面に凸部が存在するように感じる。駆動制御部２４０は、期間ＴＰ１にわたって振動素子１４０Ａをオフにする。
　そして、期間ＴＰ１が過ぎると、駆動制御部２４０は、振動パターンＰ１１で振動素子１４０Ａを駆動し、トップパネル１２０Ａを超音波帯の周波数で振動させる。点Ｅと点Ｆとの間は、操作部１２１Ａ２及び１２１Ａ３の領域外だからである。従って、ここでは、駆動制御部２４０は、既定の駆動信号を表す振動パターンＰ１１を用いて振動素子１４０Ａを駆動する。
　操作入力の位置が点Ｆに到達して操作入力が行われなくなると、駆動制御部２４０は振動素子１４０Ａの駆動を停止する。
　図１１は、実施例１の入力装置１００Ａの駆動制御部２４０が実行する処理を示すフローチャートである。
　駆動制御部２４０は、まず、操作入力があるかどうかを判定する（ステップＳ１）。操作入力の有無は、ドライバＩＣ１５１（図５参照）から位置データが入力されるかどうかで判定すればよい。
　駆動制御部２４０は、操作入力があったと判定すると（Ｓ１：ＹＥＳ）、操作入力の位置が操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域内であるかどうかを判定する（ステップＳ２）。操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域内であるかどうかで、振動パターンが異なるからである。
　駆動制御部２４０は、操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域内である（Ｓ２：ＹＥＳ）と判定すると、フローをステップＳ７に進行させる。なお、ステップＳ７の処理については後述する。
　駆動制御部２４０は、操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域内ではない（Ｓ２：ＮＯ）と判定すると、振動パターンＰ１１で振動素子１４０Ａを駆動する（ステップＳ３）。これにより、トップパネル１２０Ａのうち、タッチパネル１５０Ａと重複する領域の部分に超音波帯の固有振動が生じる。
　駆動制御部２４０は、操作入力の位置が操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域の境界に到達したかどうかを判定する（ステップＳ４）。操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域内に入るときに所定期間ＴＰ１にわたって振動素子１４０Ａをオフにするため、操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域の境界に到達したかどうかを判定することとしている。
　駆動制御部２４０は、操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域の境界に到達した（Ｓ４：ＹＥＳ）と判定すると、所定期間ＴＰ１にわたって振動素子１４０Ａをオフにする（ステップＳ５）。利用者の指先に凸部の感触を提供するためである。
　次いで、駆動制御部２４０は、操作入力の位置が操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域内であるかどうかを判定する（ステップＳ６）。操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域内であるかどうかで、振動パターンが異なるからである。
　駆動制御部２４０は、操作入力の位置が操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４のいずれかの領域内である（Ｓ６：ＹＥＳ）と判定すると、操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４のいずれかに応じた振動パターンで振動素子１４０Ａを駆動する（ステップＳ７）。操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４のいずれに応じた振動パターンであるかは、図６に示すような振動制御データと、操作入力の位置とに基づいて、駆動制御部２４０が決定すればよい。
　なお、駆動制御部２４０は、ステップＳ２において、操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域内であると判定した場合には、フローをステップＳ２からステップＳ７に進行させて、操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４のいずれかに応じた振動パターンで振動素子１４０Ａを駆動する。
　駆動制御部２４０は、操作入力の位置が操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域内であるかどうかを判定する（ステップＳ８）。操作入力の位置が操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域の外部にある場合は、振動パターンが異なるからである。
　駆動制御部２４０は、ステップＳ８において、操作入力の位置が操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域内である（Ｓ８：ＹＥＳ）と判定した場合は、フローをステップＳ７にリターンする。
　一方、駆動制御部２４０は、ステップＳ８において、操作入力の位置が操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域内ではない（Ｓ８：ＮＯ）と判定した場合は、操作入力があるかどうかを判定する（ステップＳ９）。操作入力の有無は、ドライバＩＣ１５１（図５参照）から位置データが入力されるかどうかで判定すればよい。
　駆動制御部２４０は、操作入力があったと判定すると（Ｓ９：ＹＥＳ）、フローをステップＳ３にリターンし、振動パターンＰ１１で振動素子１４０Ａを駆動する。
　一方、駆動制御部２４０は、操作入力がないと判定すると（Ｓ９：ＮＯ）、一連の処理を終了する（エンド）。操作入力がない場合は、利用者が操作を行っていない場合であるため、振動素子１４０Ａを駆動する必要がないからである。
　なお、駆動制御部２４０は、ステップＳ４において、操作入力の位置が操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域の境界に到達してない（Ｓ４：ＮＯ）と判定すると、フローをステップＳ９に進行させる。ステップＳ９で操作入力の有無を判定し、操作入力があればフローをステップＳ３にリターンして、振動パターンＰ１１で振動素子１４０Ａを駆動するためである。
　また、駆動制御部２４０は、ステップＳ６において、操作入力の位置が操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の領域内ではない（Ｓ６：ＮＯ）と判定すると、フローをステップＳ９に進行させる。ステップＳ９で操作入力の有無を判定し、操作入力があればフローをステップＳ３にリターンして、振動パターンＰ１１で振動素子１４０Ａを駆動するためである。
　以上、実施の形態の入力装置１００によれば、トップパネル１２０の超音波帯の固有振動を発生させて利用者の指先に掛かる動摩擦力を変化させるので、利用者に良好な触感を提供することができる。
　実施の形態の車載用の入力装置１００は、利用者が車両１０を運転しているときに、触感だけで操作内容を知覚できるため、非常に利便性が高い。
　例えば、図９に示すナビゲーション装置の入力部として用いる入力装置１００Ａの場合は、操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４の境界部で、所定の期間ＴＰ１だけ振動素子１４０Ａをオフにするため、利用者は指先で凸部を感じることによって操作し易くなる。
　また、例えば、図１０に示したように、操作部１２１Ａ２（現在地）、操作部１２１Ａ３（ＭＥＮＵ）、及び操作部１２１Ａ２、１２１Ａ３以外の領域を触れたときに、互いに異なる振動パターンＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３を用いて振動素子１４０Ａを駆動すれば、利用者は指先の感触で操作部１２１Ａ２と１２１Ａ３を区別できる。
　また、実施の形態の入力装置１００（図１、２、５参照）は、正弦波発生器３１０で発生される超音波帯の正弦波の振幅のみを振幅変調器３２０で変調することによって駆動信号を生成している。正弦波発生器３１０で発生される超音波帯の正弦波の周波数は、トップパネル１２０の固有振動数に等しく、また、この固有振動数は振動素子１４０を加味して設定している。
　すなわち、正弦波発生器３１０で発生される超音波帯の正弦波の周波数又は位相を変調することなく、振幅のみを振幅変調器３２０で変調することによって駆動信号を生成している。
　従って、トップパネル１２０の超音波帯の固有振動をトップパネル１２０に発生させることができ、スクイーズ効果による空気層の介在を利用して、指でトップパネル１２０の表面をなぞったときの動摩擦係数を確実に低下させることができる。また、Sticky-band Illusion効果、又は、Fishbone Tactile Illusion効果により、トップパネル１２０の表面に凹凸が存在するような良好な触感を利用者に提供することができる。
　また、以上では、トップパネル１２０に凹凸が存在するような触感を利用者に提供するために、振動素子１４０のオン／オフを切り替える形態について説明した。振動素子１４０をオフにするとは、振動素子１４０を駆動する駆動信号が表す振幅値をゼロにすることである。
　しかしながら、このような触感を提供するために、必ずしも振動素子１４０をオンからオフにする必要はない。例えば、振動素子１４０のオフの状態の代わりに、振幅を小さくして振動素子１４０を駆動する状態を用いてもよい。例えば、振幅を１／５程度に小さくすることにより、振動素子１４０をオンからオフにする場合と同様に、トップパネル１２０に凹凸が存在するような触感を利用者に提供してもよい。
　この場合は、振動素子１４０の振動の強弱を切り替えるような駆動信号で振動素子１４０を駆動することになる。この結果、トップパネル１２０に発生する固有振動の強弱が切り替えられ、利用者の指先に凹凸が存在するような触感を提供することができる。
　振動素子１４０の振動の強弱を切り替えるために、振動を弱くする際に振動素子１４０をオフにすると、振動素子１４０のオン／オフを切り替えることになる。振動素子１４０のオン／オフを切り替えることは、振動素子１４０を断続的に駆動することである。
　以上、実施の形態によれば、良好な操作感を提供できる入力装置１００及び１００Ａを提供することができる。
　なお、以上では、操作部１２１Ａ３（ＭＥＮＵ）を操作する際に、振動パターンＰ１３（図１０参照）を用いて駆動する駆動パターンについて説明したが、図１２に示すような駆動パターンを用いてもよい。
　図１２は、実施例１の変形例による入力装置１００Ａの駆動制御部２４０の駆動パターンの一例を示す図である。図１２では、操作部１２１Ａ２に対応する点Ｂと点Ｃとの間の振動パターンＰ１２の最大振幅を図１０よりも小さくするとともに、操作部１２１Ａ３に対応する点Ｄと点Ｅとの間の振動を０にしてある。
　操作部１２１Ａ２の最大振幅を図１０よりも小さくすることにより、点Ａから点Ｂまでの操作部１２１Ａ２及び１２１Ａ３以外の領域に操作入力が行われているときと振幅が変わるので、操作入力の位置が操作部１２１Ａ２の領域内に入ったことをより知覚しやすくなる。
　また、操作部１２１Ａ３は、メニュー画面をディスプレイパネル１６０に表示させる操作部であるため、振動パターンＰ１３の振幅値を０に設定することにより、振動の生じない場所を操作部１２１Ａ３として利用者に認識させるようにしてもよい。
　また、実施例１の入力装置１００Ａは、図８に示すように、振動素子１４０Ａ及びタッチパネル１５０Ａがトップパネル１２０ＡのＸ軸方向の幅の約１／４の領域にのみ配設されている形態について説明した。
　しかしながら、例えば、図１に示す入力装置１００において、ディスプレイパネル１６０に、地図データと、ＧＵＩ部品による操作部１２１Ａ１～１２１Ａ４とを表示し、操作入力の位置を含む領域に応じた振動パターンで振動素子１４０を駆動してもよい。
　この場合に、地図データを表示する領域内において行われる操作入力をタッチパネル１５０で検出し、操作入力による制御（地図データのスケールの変更、表示するエリアの変更等）を行ってもよい。
　＜実施例２＞
　図１３は、実施例２の入力装置１００Ｂの内部構成を透過的に示す平面図である。実施例２の入力装置１００Ｂは、一例として、オーディオコントローラとして用いられる。このため、実施例２の入力装置１００Ｂは、例えば、図７に示す車両１０の室内のダッシュボード１２の中央部１２Ａ等に配設される。
　入力装置１００Ｂは、筐体１１０Ｂ、トップパネル１２０Ｂ、振動素子１４０Ｂ、タッチパネル１５０Ｂ、及びディスプレイパネル１６０Ｂを含む。図１３では、両面テープ１３０及び基板１７０を省略する。
　図１３に示す入力装置１００Ｂの筐体１１０Ｂには、凹部１１１Ｂが形成されている。凹部１１１Ｂは、平面視で矩形状であり、図１及び図２に示す実施の形態の筐体１１０の凹部１１１と同様に、平面視で筐体１１０Ｂの外枠部を除く全体に形成されている。
　なお、ここでは、トップパネル１２０Ｂを表示領域１２０Ｂ１と操作領域１２０Ｂ２とに分けて説明する。表示領域１２０Ｂ１は、オーディオコントローラの表示を行う領域であり、操作領域１２０Ｂ２は、オーディオコントローラの操作を行う領域である。表示領域１２０Ｂ１は、Ｘ軸負方向側に位置し、操作領域１２０Ｂ２はＸ軸正方向側に位置する。表示領域１２０Ｂ１と操作領域１２０Ｂ２のＸ軸方向の長さの比は、一例として、２：３である。
　凹部１１１Ｂの内部には、振動素子１４０Ｂ、タッチパネル１５０Ｂ、及びディスプレイパネル１６０Ｂが配設される。ディスプレイパネル１６０Ｂは、表示領域１２０Ｂ１の内部で、凹部１１１Ｂの底面に配設されている。
　振動素子１４０Ｂは、操作領域１２０Ｂ２の内部で、トップパネル１２０Ｂの裏面に貼り付けられている。タッチパネル１５０Ｂは、操作領域１２０Ｂ２の内部で、凹部１１１Ｂの底面に配設されている。
　実施例２の入力装置１００Ｂの振動素子１４０Ｂは、図１に示す実施の形態の入力装置１００の振動素子１４０に比べると、Ｘ軸方向の長さが約３／５程度である。
　これは、トップパネル１２０Ｂのうち、操作領域１２０Ｂ２の内部に位置するタッチパネル１５０Ｂと重複する領域の部分にのみ、トップパネル１２０Ｂの超音波帯の固有振動による定在波を発生させることができればよいからである。
　なお、トップパネル１２０Ｂの操作領域１２０Ｂ２の裏面には、オーディオコントローラの操作部を示す絵又は文字等が印刷されるが、図１３では図示を省略する。
　また、図１及び図２に示す両面テープ１３０に相当する両面テープは、平面視でトップパネル１２０Ｂの外周に沿って、凹部１１１Ｂを囲む領域に設けられており、筐体１１０Ｂとトップパネル１２０Ｂを接着している。
　図１４は、実施例２の入力装置１００Ｂを示す平面図である。
　図１４に示すように、ディスプレイパネル１６０にはオーディオステータスが表示されている。また、図１３でタッチパネル１５０Ｂを示した領域には、操作部１２１Ｂ１、１２１Ｂ２、１２１Ｂ３、１２１Ｂ４、１２１Ｂ５が配設されている。
　操作部１２１Ｂ１、１２１Ｂ２、１２１Ｂ３、１２１Ｂ４、１２１Ｂ５は、トップパネル１２０Ｂの裏面に印刷されている。このため、本来であれば、図１３に示すように、入力装置１００を動作させていない状態においても操作部１２１Ｂ１、１２１Ｂ２、１２１Ｂ３、１２１Ｂ４、１２１Ｂ５は見えるが、説明の便宜上、図１３では省略してある。
　操作部１２１Ｂ１、１２１Ｂ２、１２１Ｂ３、１２１Ｂ４、１２１Ｂ５の印刷が行われている５つの領域は、それぞれ、図６に示す領域データf1~f4のように、ＸＹ座標における位置が決められデータ化されている。また、操作部１２１Ｂ１、１２１Ｂ２、１２１Ｂ３、１２１Ｂ４、１２１Ｂ５に操作入力が行われると、それぞれ、所定の振動パターンで駆動制御部２４０によって振動素子１４０Ｂが駆動される。
　このような所定の振動パターンは、図６に示す振動パターンＰ１～Ｐ４と領域データf1~f4とを関連付けるように、操作部１２１Ｂ１、１２１Ｂ２、１２１Ｂ３、１２１Ｂ４、１２１Ｂ５の印刷が行われている５つの領域の領域データと関連付けてメモリ２５０に格納しておけばよい。
　また、実施例２の入力装置１００Ｂは、平面視でタッチパネル１５０Ｂが位置する領域内において、操作部１２１Ｂ１、１２１Ｂ２、１２１Ｂ３、１２１Ｂ４、１２１Ｂ５以外の部分に操作入力が行われる場合にも、駆動制御部２４０によって振動素子１４０Ｂが駆動される。
　このため、平面視でタッチパネル１５０Ｂが位置する領域のうち、操作部１２１Ｂ１、１２１Ｂ２、１２１Ｂ３、１２１Ｂ４、１２１Ｂ５以外の領域を表す領域データと、振動パターンを表すデータについても、図６に示す振動制御データの振動パターンＰ１～Ｐ４と領域データf1~f4のように関連付けておけばよい。
　操作部１２１Ｂ１（Vol.）は音量を調整するダイアル型の操作部である。操作部１２１Ｂ１を反時計回りの方向を示す矢印の方向に回すように操作を行えば、音量を小さくするための操作入力を行うことができる。また、操作部１２１Ｂ１を時計回りの方向を示す矢印の方向に回すように操作を行えば、音量を大きくするための操作入力を行うことができる。
　操作部１２１Ｂ２（mode）はオーディオのモード入力状態を選択する操作部である。操作部１２１Ｂ３（set）はオーディオの設定入力状態を選択する操作部である。操作部１２１Ｂ４、１２１Ｂ５は、例えば、モード入力状態又は設定入力状態において、選択肢を選ぶ際に利用する操作部である。
　また、操作部１２１Ｂ１、１２１Ｂ２、１２１Ｂ３、１２１Ｂ４、１２１Ｂ５の印刷が行われている４つの領域内でトップパネル１２０Ｂの表面に操作入力を行うと、タッチパネル１５０Ｂから出力される位置データがＥＣＵ４００に入力される。これにより、それぞれ、音量の調整、モード入力状態の選択、設定入力状態の選択、モード入力状態又は設定入力状態における選択肢の選択を行うことができる。
　なお、実施例２の入力装置１００Ｂは、Ｘ軸方向において振動素子１４０Ｂとタッチパネル１５０Ｂとが存在する部分（操作領域１２０Ｂ２に対応する部分）のみを入力装置として捉えてもよい。この場合に、ディスプレイパネル１６０が存在する部分（表示領域１２０Ｂ１）については、入力装置に付属した表示部であると捉えてもよい。
　図１５は、実施例２の入力装置１００Ｂの駆動制御部２４０の駆動パターンの一例を示す図である。操作部１２１Ｂ２、１２１Ｂ３、１２１Ｂ４、１２１Ｂ５に対して操作入力が行われる際の駆動制御部２４０による駆動制御は、実施例１の入力装置１００Ａと同様であるため、ここでは、ダイアル型の操作部１２１Ｂ１に対して操作入力が行われる際の駆動制御部２４０による駆動制御について説明する。
　図１５において、横軸は時間軸を示し、縦軸は駆動信号の振幅を示す。
　時刻ｔ１で図１５の操作部１２１Ｂ１に示す点Ｓに利用者の指先が触れて操作入力が開始されることにより、駆動制御部２４０は、振動素子１４０Ｂの駆動を開始する。駆動制御部２４０は、振動パターンＰ１４で振動素子１４０Ｂを駆動し、トップパネル１２０Ｂを超音波帯の周波数で振動させる。
　振動パターンＰ１４は、振幅がＡ１で周波数が３５ｋＨｚの駆動信号を表す。ここで、振動パターンＰ１４は、操作部１２１Ｂ１で操作入力が行われた場合に用いる駆動信号を表すデータである。
　このように、振動パターンＰ１４によって振動素子１４０Ｂがオンの状態に保持されると、利用者の指先にかかる動摩擦係数はスクイーズ効果によって低下し、指先はトップパネル１２０Ｂの表面を移動しやすい状態になる。
　時刻ｔ２で操作入力の位置が移動し始めると、駆動制御部２４０は、始点である点Ｓからの操作入力の位置の移動量を検出する。また、このとき、駆動制御部２４０は、振動パターンＰ１４で振動素子１４０Ｂを駆動し続ける。
　時刻ｔ３で、操作入力の位置の移動量が、ダイアル型の操作部１２１Ｂ１の１目盛り分の操作量に到達すると、駆動制御部２４０は所定の期間ＴＰ１だけ振動素子１４０Ｂをオフにする。振動素子１４０Ｂをオフにすることは、駆動制御部２４０が振幅データを０にすることによって行えばよい。
　このように、振動素子１４０Ｂがオフにされると、トップパネル１２０の超音波帯の固有振動がオフにされるため、利用者の指先にかかる動摩擦力は増大し、利用者は指先の滑り難さ、あるいは、引っ掛かる感じを知覚することになる。そして、指先が滑りにくくなることにより、動摩擦力が高くなるときに、トップパネル１２０Ｂの表面に凸部が存在するように感じる。このため、利用者は指先で操作部１２１Ｂ１の操作が１目盛り分に達したことを知覚できる。
　ここで、振動素子１４０Ｂをオフにするのは、期間ＴＰ１の間だけである。期間ＴＰ１は、例えば、５０ミリ秒程度である。
　時刻ｔ３から期間ＴＰ１が過ぎた後に、利用者の操作入力の位置が移動し続けると、駆動制御部２４０は操作部１２１Ｂ１の領域データに対応する振動パターンＰ１４で振動素子１４０Ｂを駆動する。
　そして、時刻ｔ４で、操作入力の位置の移動量が、時刻ｔ３における操作入力の位置からダイアル型の操作部１２１Ｂ１の１目盛り分の操作量に到達すると、駆動制御部２４０は所定の期間ＴＰ１だけ振動素子１４０Ｂをオフにする。
　すなわち、駆動制御部２４０は、時刻ｔ３で操作入力の位置が１つ目の目盛りに到達したときの操作入力の位置を始点として再び操作入力の位置の移動量を監視し、時刻ｔ４で２つ目の目盛りに到達したときに、振動素子１４０Ｂをオフにする。
　時刻ｔ４から期間ＴＰ１が過ぎた後に、利用者の操作入力の位置が移動し続けると、駆動制御部２４０は操作部１２１Ｂ１の領域データに対応する振動パターンＰ１４で振動素子１４０Ｂを駆動する。
　そして、時刻ｔ５で、操作入力の位置の移動量が、時刻ｔ４における操作入力の位置からダイアル型の操作部１２１Ｂ１の１目盛り分の操作量に到達すると、駆動制御部２４０は所定の期間ＴＰ１だけ振動素子１４０Ｂをオフにする。
　すなわち、駆動制御部２４０は、時刻ｔ４で操作入力の位置が２つ目の目盛りに到達したときの操作入力の位置を始点として再び操作入力の位置の移動量を監視し、時刻ｔ５で３つ目の目盛りに到達したときに、振動素子１４０Ｂをオフにする。
　時刻ｔ５から期間ＴＰ１が過ぎた後に、利用者の操作入力の位置が移動し続けると、駆動制御部２４０は操作部１２１Ｂ１の領域データに対応する振動パターンＰ１４で振動素子１４０Ｂを駆動する。
　そして、時刻ｔ６で、操作入力が行われなくなると、振動素子１４０Ｂをオフにする。
　その後は、操作入力が行われないため、駆動制御部２４０が振動素子１４０を駆動することはない。
　図１６は、実施例２の入力装置１００Ｂの駆動制御部２４０が操作部１２１Ｂ１の操作に応じて実行する処理を示すフローチャートである。
　駆動制御部２４０は、まず、操作部１２１Ｂ１への操作入力があるかどうかを判定する（ステップＳ２１）。操作入力の有無は、ドライバＩＣ１５１（図５参照）から入力される位置データが操作部１２１Ｂ１の領域内に含まれるかどうかで判定すればよい。なお、駆動制御部２４０は、操作入力があると判定するまでステップＳ２１の処理を繰り返し実行する。
　駆動制御部２４０は、操作部１２１Ｂ１の操作入力があったと判定すると（Ｓ２１：ＹＥＳ）、振動パターンＰ１４で振動素子１４０Ｂを駆動する（ステップＳ２２）。これにより、トップパネル１２０Ｂの操作部１２１Ｂ１に超音波帯の固有振動が生じる。
　駆動制御部２４０は、操作入力の位置が移動中であるかどうかを判定する（ステップＳ２３）。操作入力の位置が移動中であるかどうかは、操作入力の位置に時間的な変化があるかどうかで判断すればよい。駆動制御部２４０は、操作入力の位置が移動中であると判定するまでステップＳ２３の処理を繰り返し実行する。
　なお、駆動制御部２４０は、操作入力の始点を表す座標を保持しておく。操作入力の始点を表す座標は、メモリ２５０に格納してもよい。
　また、操作入力の位置が移動中であるかどうかは、操作入力の位置の移動速度に基づいて判定してもよい。移動速度は、ベクトル演算によって算出すればよい。なお、閾値速度は、指先を移動させながら操作部１２１Ｂ１に操作入力を行う際における指先の移動速度の最低速度として設定すればよい。このような最低速度は、実験結果に基づいて設定してもよく、タッチパネル１５０の分解能等に応じて設定してもよい。
　駆動制御部２４０は、操作入力の位置の移動量が操作部１２１Ｂ１の１目盛り分に到達したかどうかを判定する（ステップＳ２４）。
　駆動制御部２４０は、操作入力の位置の移動量が操作部１２１Ｂ１の１目盛り分に到達した（Ｓ４：ＹＥＳ）と判定すると、所定期間ＴＰ１にわたって振動素子１４０Ｂをオフにする（ステップＳ２５）。利用者の指先に凸部の感触を提供するためである。
　次いで、駆動制御部２４０は、操作部１２１Ｂ１の領域内で操作入力が行われているかどうかを判定する（ステップＳ２６）。操作部１２１Ｂ１の操作に伴う駆動制御を行うかどうか判定するためである。
　駆動制御部２４０は、操作部１２１Ｂ１の領域内で操作入力が行われている（Ｓ２６：ＹＥＳ）と判定すると、フローをステップＳ２２にリターンする。これにより、駆動制御部２４０は振動素子１４０を振動パターンＰ１４で駆動し、ステップＳ２３以下の処理を引き続き行う。
　駆動制御部２４０は、操作部１２１Ｂ１の領域内で操作入力が行われていない（Ｓ２６：ＮＯ）と判定した場合は、一連の処理を終了する（エンド）。操作部１２１Ｂ１の領域内に操作入力がない場合は、利用者が操作部１２１Ｂ１の操作を行っていない場合であるため、振動素子１４０Ｂを駆動する必要がないからである。
　なお、駆動制御部２４０は、ステップＳ２４において、操作入力の位置の移動量が操作部１２１Ｂ１の１目盛り分に到達してない（Ｓ２４：ＮＯ）と判定すると、フローをステップＳ２６に進行させる。例えば、操作入力の位置の移動量が操作部１２１Ｂ１の１目盛り分に到達する前に、操作入力が終了する場合が有り得るからである。
　以上、実施例２の入力装置１００Ｂによれば、トップパネル１２０Ｂの超音波帯の固有振動を発生させて利用者の指先に掛かる動摩擦力を変化させるので、ダイアル型の操作部１２１Ｂ１を操作する利用者に良好な操作感を提供することができる。
　実施例２の入力装置１００Ｂは、利用者が車両１０を運転しているときに触感で操作内容を知覚できるため、非常に利便性が高い。
　＜実施例３＞
　図１７は、実施例３の入力装置１００Ｃの内部構成を透過的に示す平面図である。実施例３の入力装置１００Ｃは、一例として、空調コントローラとして用いられる。このため、実施例３の入力装置１００Ｃは、例えば、図７に示す車両１０の室内のダッシュボード１２の中央部１２Ａ等に配設される。
　入力装置１００Ｃは、筐体１１０Ｃ、トップパネル１２０Ｃ、振動素子１４０Ｃ、タッチパネル１５０Ｃ１、１５０Ｃ２、１５０Ｃ３、及びディスプレイパネル１６０Ｃを含む。図１７では、両面テープ１３０及び基板１７０を省略する。
　図１７に示す入力装置１００Ｃの筐体１１０Ｃには、凹部１１１Ｃが形成されている。凹部１１１Ｃは、平面視で矩形状であり、図１及び図２に示す実施の形態の筐体１１０の凹部１１１と同様に、平面視で筐体１１０Ｃの外枠部を除く全体に形成されている。
　なお、ここでは、トップパネル１２０Ｃを表示領域１２０Ｃ１と操作領域１２０Ｃ２とに分けて説明する。表示領域１２０Ｃ１は、空調コントローラの表示を行う領域であり、操作領域１２０Ｃ２は、空調コントローラの操作を行う領域である。表示領域１２０Ｃ１は、図１７に示すように、Ｘ軸負方向側におけるＹ軸方向の中央部に位置し、操作領域１２０Ｃ２は、トップパネル１２０Ｃの矩形状の領域から表示領域１２０Ｃ１を除いたＵ字型の領域である。
　凹部１１１Ｃの内部には、振動素子１４０Ｃ、タッチパネル１５０Ｃ１、１５０Ｃ２、１５０Ｃ３、及びディスプレイパネル１６０Ｃが配設される。ディスプレイパネル１６０Ｃは、表示領域１２０Ｃ１の内部で、凹部１１１Ｃの底面に配設されている。
　振動素子１４０Ｃは、操作領域１２０Ｃ２の内部のＹ軸負方向側の短辺に沿って、Ｘ軸方向の略全体にわたる部分で、トップパネル１２０Ｃの裏面に貼り付けられている。タッチパネル１５０Ｃ１、１５０Ｃ２、１５０Ｃ３は、図１７に示すように、Ｕ字型の操作領域１２０Ｃ２の内部で、凹部１１１Ｃの底面に配設されている。
　実施例３の入力装置１００Ｃの振動素子１４０Ｃは、平面視で、図１に示す実施の形態の入力装置１００の振動素子１４０と略同一の形状である。ただし、図１に示す実施の形態の入力装置１００の振動素子１４０がトップパネル１２０のＹ軸正方向側の短辺に沿って配設されているのに対して、入力装置１００Ｃの振動素子１４０Ｃはトップパネル１２０ＣのＹ軸負方向側の短辺に沿って配設されている。
　タッチパネル１５０Ｃ１、１５０Ｃ２、１５０Ｃ３が配設される操作領域１２０Ｃ２は平面視でＵ字型であり、操作領域１２０Ｃ２の全体に定在波を生じさせるためには、トップパネル１２０Ｃの全体に、トップパネル１２０Ｃの超音波帯の固有振動による定在波を発生させる必要があるからである。
　なお、トップパネル１２０Ｃの操作領域１２０Ｃ２の裏面には、空調コントローラの操作部を示す絵又は文字等が印刷されるが、図１７では図示を省略する。
　また、図１及び図２に示す両面テープ１３０に相当する両面テープは、平面視でトップパネル１２０Ｃの外周に沿って、凹部１１１Ｃを囲む領域に設けられており、筐体１１０Ｃとトップパネル１２０Ｃを接着している。
　図１８は、実施例３の入力装置１００Ｃを示す平面図である。
　図１８に示すように、ディスプレイパネル１６０には地図が表示されている。また、図１７でタッチパネル１５０Ｃを示した領域には、操作部１２１Ｃ１、１２１Ｃ２、１２１Ｃ３、１２１Ｃ４、１２１Ｃ５、１２１Ｃ６、１２１Ｃ７、１２１Ｃ８が配設されている。
　操作部１２１Ｃ１、１２１Ｃ２、１２１Ｃ３、１２１Ｃ４、１２１Ｃ５、１２１Ｃ６、１２１Ｃ７、１２１Ｃ８は、トップパネル１２０Ｃの裏面に印刷されている。このため、本来であれば、図１７に示すように、入力装置１００を動作させていない状態においても操作部１２１Ｃ１、１２１Ｃ２、１２１Ｃ３、１２１Ｃ４、１２１Ｃ５、１２１Ｃ６、１２１Ｃ７、１２１Ｃ８は見えるが、説明の便宜上、図１７では省略してある。
　操作部１２１Ｃ１、１２１Ｃ２、１２１Ｃ３、１２１Ｃ４、１２１Ｃ５、１２１Ｃ６、１２１Ｃ７、１２１Ｃ８の印刷が行われている８つの領域は、それぞれ、図６に示す領域データf1~f4のように、ＸＹ座標における位置が決められデータ化されている。また、操作部１２１Ｃ１、１２１Ｃ２、１２１Ｃ３、１２１Ｃ４、１２１Ｃ５、１２１Ｃ６、１２１Ｃ７、１２１Ｃ８に操作入力が行われると、それぞれ、所定の振動パターンで駆動制御部２４０によって振動素子１４０Ｃが駆動される。
　このような所定の振動パターンは、図６に示す振動パターンＰ１～Ｐ４と領域データf1~f4とを関連付けるように、操作部１２１Ｃ１、１２１Ｃ２、１２１Ｃ３、１２１Ｃ４、１２１Ｃ５、１２１Ｃ６、１２１Ｃ７、１２１Ｃ８の印刷が行われている８つの領域の領域データと関連付けてメモリ２５０に格納しておけばよい。
　また、実施例３の入力装置１００Ｃは、平面視でタッチパネル１５０Ｃが位置する領域内において、操作部１２１Ｃ１、１２１Ｃ２、１２１Ｃ３、１２１Ｃ４、１２１Ｃ５、１２１Ｃ６、１２１Ｃ７、１２１Ｃ８以外の部分に操作入力が行われる場合にも、駆動制御部２４０によって振動素子１４０Ｃが駆動される。
　このため、平面視でタッチパネル１５０Ｃが位置する領域のうち、操作部１２１Ｃ１、１２１Ｃ２、１２１Ｃ３、１２１Ｃ４、１２１Ｃ５、１２１Ｃ６、１２１Ｃ７、１２１Ｃ８以外の領域を表す領域データと、振動パターンを表すデータについても、図６に示す振動制御データの振動パターンＰ１～Ｐ４と領域データf1~f4のように関連付けておけばよい。
　操作部１２１Ｃ１、１２１Ｃ２（FAN）は、風量を調整（増大又は減少）する操作部である。操作部１２１Ｃ３（A/C）はエアコンのオン／オフを選択する操作部である。操作部１２１Ｃ４は内気循環モードを選択する操作部である。操作部１２１Ｃ５（mode）は、空調のモード選択を行う操作部である。操作部１２１Ｃ６は、デフロスターのオン／オフを選択する操作部である。
　操作部１２１Ｃ７、１２１Ｃ８（TEMP）は、空調の設定温度を調整（上昇又は低下）する操作部である。
　また、操作部１２１Ｃ１、１２１Ｃ２、１２１Ｃ３、１２１Ｃ４、１２１Ｃ５、１２１Ｃ６、１２１Ｃ７、１２１Ｃ８の印刷が行われている４つの領域内でトップパネル１２０Ｃの表面に操作入力を行うと、タッチパネル１５０Ｃから出力される位置データがＥＣＵ４００に入力される。これにより、それぞれ、風量の調整、エアコンのオン／オフ、内気循環モードの選択、空調のモード選択、デフロスターのオン／オフ、設定温度の調整を行うことができる。
　なお、実施例３の入力装置１００Ｃは、Ｘ軸方向において振動素子１４０Ｃとタッチパネル１５０Ｃとが存在する部分（操作領域１２０Ｃ２に対応する部分）のみを入力装置として捉えてもよい。この場合に、ディスプレイパネル１６０が存在する部分（表示領域１２０Ｃ１）については、入力装置に付属した表示部であると捉えてもよい。
　図１９は、実施例３の入力装置１００Ｃの駆動制御部２４０の駆動パターンの一例を示す図である。ここでは、一例として、操作部１２１Ｃ７、１２１Ｃ８に対して操作入力が行われる際の駆動制御部２４０による駆動制御について説明する。
　図１９において、横軸は時間軸を示し、縦軸は駆動信号の振幅を示す。
　時刻ｔ１１で図１９の操作部１２１Ｃ７に利用者の指先が触れて操作入力が開始されることにより、駆動制御部２４０は、振動素子１４０Ｃの駆動を開始する。駆動制御部２４０は、振動パターンＰ１５で振動素子１４０Ｃを駆動し、トップパネル１２０Ｃを超音波帯の周波数で振動させる。
　振動パターンＰ１５は、振幅がＡ１１～Ａ１２の範囲で増大する周波数が３５ｋＨｚの駆動信号を、周波数が２００Ｈｚの駆動信号で変調した駆動信号を表すデータである。ここで、振動パターンＰ１５は、操作部１２１Ｃ７で設定温度を上昇させるための操作入力が行われた場合に用いる駆動信号を表すデータである。
　時刻ｔ１１から時刻ｔ１２まで利用者の指先が操作部１２１Ｃ７に触れ続けて操作入力が行われると、駆動制御部２４０は、振動パターンＰ１５で徐々に振幅を増大させるように振動素子１４０Ｃを駆動し続ける。時刻ｔ１２で操作入力が行われなくなると、駆動制御部２４０は振動素子１４０の駆動を停止する。
　このように、振動パターンＰ１５によって振動素子１４０Ｃがオンの状態に保持されると、利用者の指先にかかる動摩擦係数はスクイーズ効果によって低下し、指先はトップパネル１２０Ｃの表面を移動しやすい状態になる。
　また、振幅が徐々に増大するので、利用者は指先で操作部１２１Ｃ７を操作して設定温度を上昇させていることを知覚できる。
　時刻ｔ１３で、利用者が操作部１２１Ｃ８への操作入力を開始すると、駆動制御部２４０は、振動素子１４０Ｃの駆動を開始する。駆動制御部２４０は、振動パターンＰ１６で振動素子１４０Ｃを駆動し、トップパネル１２０Ｃを超音波帯の周波数で振動させる。
　振動パターンＰ１６は、振幅がＡ１２～Ａ１１の範囲で減少する周波数が３５ｋＨｚの駆動信号を、周波数が２００Ｈｚの駆動信号で変調した駆動信号を表すデータである。ここで、振動パターンＰ１６は、操作部１２１Ｃ８で設定温度を低下させるための操作入力が行われる場合に用いる駆動信号を表すデータである。
　時刻ｔ１３から時刻ｔ１４まで利用者の指先が操作部１２１Ｃ８に触れ続けて操作入力が行われると、駆動制御部２４０は、振動パターンＰ１６で徐々に振幅を増大させるように振動素子１４０Ｃを駆動し続ける。
　このように、振動パターンＰ１６によって振動素子１４０Ｃがオンの状態に保持されると、利用者の指先にかかる動摩擦係数はスクイーズ効果によって低下し、指先はトップパネル１２０Ｃの表面を移動しやすい状態になる。
　また、振幅が徐々に減少するので、利用者は指先で操作部１２１Ｃ８を操作して設定温度を低下させていることを知覚できる。
　図２０は、実施例３の入力装置１００Ｃの駆動制御部２４０が操作部１２１Ｃ７、１２１Ｃ８の操作に応じて実行する処理を示すフローチャートである。
　駆動制御部２４０は、まず、操作部１２１Ｃ７又は１２１Ｃ８への操作入力があるかどうかを判定する（ステップＳ３１）。操作入力の有無は、ドライバＩＣ１５１（図５参照）から入力される位置データが操作部１２１Ｃ７又は１２１Ｃ８の領域内に含まれるかどうかで判定すればよい。なお、駆動制御部２４０は、操作入力があると判定するまでステップＳ３１の処理を繰り返し実行する。
　駆動制御部２４０は、操作部１２１Ｃ７又は１２１Ｃ８への操作入力があった（Ｓ３１：ＹＥＳ）と判定すると、操作部１２１Ｃ７への操作入力であるかどうかを判定する（ステップＳ３２）。
　駆動制御部２４０は、ステップＳ３２において操作部１２１Ｃ７の操作入力があったと判定すると（Ｓ３２：ＹＥＳ）、振動パターンＰ１５で振動素子１４０Ｃを駆動する（ステップＳ３３）。これにより、トップパネル１２０Ｃには振動パターンＰ１５による超音波帯の固有振動が生じ、操作部１２１Ｃ７に触れている利用者の指先の動摩擦力は、振動パターンＰ１５による超音波帯の固有振動が伝達される。
　次いで、駆動制御部２４０は、操作部１２１Ｃ７又は１２１Ｃ８への操作入力があるかどうかを判定する（ステップＳ３４）。操作入力の有無は、ステップＳ３１と同様に、ドライバＩＣ１５１（図５参照）から入力される位置データが操作部１２１Ｃ７又は１２１Ｃ８の領域内に含まれるかどうかで判定すればよい。
　駆動制御部２４０は、操作部１２１Ｃ７又は１２１Ｃ８の操作入力があったと判定すると（Ｓ３４：ＹＥＳ）、フローをステップＳ３２にリターンする。
　一方、駆動制御部２４０は、操作部１２１Ｃ７又は１２１Ｃ８の操作入力がないと判定すると（Ｓ３４：ＮＯ）、一連の処理を終了する（エンド）。操作部１２１Ｃ７又は１２１Ｃ８の領域内に操作入力がない場合は、利用者が操作部１２１Ｃ７又は１２１Ｃ８の操作を行っていない場合であるため、振動素子１４０Ｃを駆動する必要がないからである。
　また、駆動制御部２４０は、ステップＳ３２において操作部１２１Ｃ７への操作入力がないと判定すると（Ｓ３２：ＮＯ）、振動パターンＰ１６で振動素子１４０Ｃを駆動する（ステップＳ３５）。これにより、トップパネル１２０Ｃには振動パターンＰ１６による超音波帯の固有振動が生じ、操作部１２１Ｃ８に触れている利用者の指先の動摩擦力は、振動パターンＰ１６による超音波帯の固有振動が伝達される。
　以上、実施例３の入力装置１００Ｃによれば、トップパネル１２０Ｃの超音波帯の固有振動を発生させて利用者の指先に掛かる動摩擦力を変化させるので、操作部１２１Ｃ７又は１２１Ｃ８を操作する利用者に良好な操作感を提供することができる。
　また、実施例３の入力装置１００Ｃは、利用者が車両１０を運転しているときに、振動の振幅の増大又は減少で操作部１２１Ｃ７又は１２１Ｃ８のどちらに触れているかを触感で操作内容を知覚できるため、非常に利便性が高い。
　図２１は、実施例３の入力装置１００Ｃの駆動制御部２４０の駆動パターンの他の例を示す図である。ここでは、図１９と同様に一例として、操作部１２１Ｃ７、１２１Ｃ８に対して操作入力が行われる際の駆動制御部２４０による駆動制御について説明する。
　図１９では、操作部１２１Ｃ７で設定温度を上昇させるための操作入力が行われた場合に、振幅がＡ１１～Ａ１２の範囲で増大する振動パターンＰ１５を用いた。また、操作部１２１Ｃ８で設定温度を低下させるための操作入力が行われた場合に、振幅がＡ１２～Ａ１１の範囲で減少する振動パターンＰ１６を用いた。
　図２１に示す駆動パターンは、操作部１２１Ｃ７で設定温度を上昇させるための操作入力が行われた場合に、周波数を増大させる振動パターンＰ１７を用い、操作部１２１Ｃ８で設定温度を低下させるための操作入力が行われた場合に、周波数が減少する振動パターンＰ１８を用いる。
　なお、振動パターンＰ１７は、振幅がＡ１１で周波数が３５ｋＨｚの駆動信号を、周波数が２００Ｈｚから４００Ｈｚに時間的に変化する駆動信号で変調した駆動信号を表すデータである。また、振動パターンＰ１８は、振幅がＡ１１で周波数が３５ｋＨｚの駆動信号を、周波数が４００Ｈｚから２００Ｈｚに時間的に変化する駆動信号で変調した駆動信号を表すデータである。
　このような振動パターンＰ１７、Ｐ１８を用いれば、利用者が車両１０を運転しているときに、周波数の増大又は減少で操作部１２１Ｃ７又は１２１Ｃ８のどちらに触れているかを触感で操作内容を知覚できる。また、操作部１２１Ｃ７又は１２１Ｃ８の場所を凸部が存在する触感で知覚できる。このため、非常に利便性が高い。
　＜実施例４＞
　図２２は、実施例４の入力装置１００Ｄの内部構成を透過的に示す平面図である。実施例４の入力装置１００Ｄは、一例として、ウィンドウコントローラとして用いられる。このため、実施例４の入力装置１００Ｄは、例えば、図７に示す車両１０の室内のドアの内張１５等に配設される。
　入力装置１００Ｄは、筐体１１０Ｄ、トップパネル１２０Ｄ、振動素子１４０Ｄ、及びタッチパネル１５０Ｄを含む。図２２では、両面テープ１３０及び基板１７０を省略する。入力装置１００Ｄは、ディスプレイパネル１６０（図１参照）を含まない。
　図２２に示す入力装置１００Ｄの筐体１１０Ｄには、凹部１１１Ｄが形成されている。凹部１１１Ｄは、平面視で矩形状であり、図１及び図２に示す実施の形態の筐体１１０の凹部１１１と同様に、平面視で筐体１１０Ｄの外枠部を除く全体に形成されている。
　凹部１１１Ｄの内部には、振動素子１４０Ｄ及びタッチパネル１５０Ｄが配設される。振動素子１４０Ｄは、Ｙ軸負方向側の短辺に沿って、Ｘ軸方向の略全体にわたる部分で、トップパネル１２０Ｄの裏面に貼り付けられている。タッチパネル１５０Ｄは、図２２に示すように、振動素子１４０のＹ軸正方向側において、凹部１１１Ｄの底面に配設されている。
　実施例４の入力装置１００Ｄの振動素子１４０ＤのＸ軸方向の幅は、タッチパネル１５０のＸ軸方向の幅と略同じである。
　タッチパネル１５０Ｄが配設される領域の全体において、トップパネル１２０Ｄに定在波を生じさせるためには、振動素子１４０ＤのＸ軸方向の幅をタッチパネル１５０のＸ軸方向の幅と略同じにすることが望ましいからである。
　なお、トップパネル１２０Ｄの裏面には、ウィンドウコントローラの操作部を示す絵又は文字等が印刷されるが、図２２では図示を省略する。
　また、図１及び図２に示す両面テープ１３０に相当する両面テープは、平面視でトップパネル１２０Ｄの外周に沿って、凹部１１１Ｄを囲む領域に設けられており、筐体１１０Ｄとトップパネル１２０Ｄを接着している。
　図２３は、実施例４の入力装置１００Ｄの動作状態を示す平面図である。
　図２３に示すように、タッチパネル１５０Ｄが配設される領域には、操作部１２１Ｄ１、１２１Ｄ２、１２１Ｄ３、１２１Ｄ４が配設されている。
　操作部１２１Ｄ１、１２１Ｄ２、１２１Ｄ３、１２１Ｄ４は、トップパネル１２０Ｄの裏面に印刷されている。このため、本来であれば、図２２に示すように、入力装置１００を動作させていない状態においても操作部１２１Ｄ１、１２１Ｄ２、１２１Ｄ３、１２１Ｄ４は見えるが、説明の便宜上、図２２では省略してある。
　操作部１２１Ｄ１、１２１Ｄ２、１２１Ｄ３、１２１Ｄ４の印刷が行われている４つの領域は、それぞれ、図６に示す領域データf1~f4のように、ＸＹ座標における位置が決められデータ化されている。また、操作部１２１Ｄ１、１２１Ｄ２、１２１Ｄ３、１２１Ｄ４に操作入力が行われると、それぞれ、所定の振動パターンで駆動制御部２４０によって振動素子１４０Ｄが駆動される。
　このような所定の振動パターンは、図６に示す振動パターンＰ１～Ｐ４と領域データf1~f4とを関連付けるように、操作部１２１Ｄ１、１２１Ｄ２、１２１Ｄ３、１２１Ｄ４の印刷が行われている４つの領域の領域データと関連付けてメモリ２５０に格納しておけばよい。なお、振動パターンＰ１～Ｐ４はすべて同一であってもよい。
　なお、実施例４の入力装置１００Ｄにおいて、平面視でタッチパネル１５０Ｄが位置する領域内において、操作部１２１Ｄ１、１２１Ｄ２、１２１Ｄ３、１２１Ｄ４以外の部分に操作入力が行われる場合にも、駆動制御部２４０によって振動素子１４０Ｄを駆動してもよい。
　この場合は、平面視でタッチパネル１５０Ｄが位置する領域のうち、操作部１２１Ｄ１、１２１Ｄ２、１２１Ｄ３、１２１Ｄ４以外の領域を表す領域データと、振動パターンを表すデータについても、図６に示す振動制御データの振動パターンＰ１～Ｐ４と領域データf1~f4のように関連付けておけばよい。
　操作部１２１Ｄ１、１２１Ｄ２、１２１Ｄ３、１２１Ｄ４は、それぞれ、前席右側のウィンドウ、前席左側のウィンドウ、後席右側のウィンドウ、後席左側のウィンドウの開閉操作を行う操作部である。
　また、操作部１２１Ｄ１、１２１Ｄ２、１２１Ｄ３、１２１Ｄ４の印刷が行われている４つの領域内でトップパネル１２０Ｄの表面に操作入力を行うと、タッチパネル１５０Ｄから出力される位置データがＥＣＵ４００に入力される。これにより、それぞれ、前席右側のウィンドウ、前席左側のウィンドウ、後席右側のウィンドウ、後席左側のウィンドウの開閉操作を行うことができる。
　以上、実施例４の入力装置１００Ｄによれば、トップパネル１２０Ｄの超音波帯の固有振動を発生させて利用者の指先に掛かる動摩擦力を変化させるので、操作部１２１Ｄ１、１２１Ｄ２、１２１Ｄ３、１２１Ｄ４を操作する利用者に良好な操作感を提供することができる。
　また、実施例４の入力装置１００Ｄは、操作部１２１Ｄ１、１２１Ｄ２、１２１Ｄ３、１２１Ｄ４の境界部で振動素子１４０の振動を一定期間だけ停止させることにより、利用者は、操作部１２１Ｄ１、１２１Ｄ２、１２１Ｄ３、１２１Ｄ４の場所を凸部が存在する触感で知覚できるため、非常に利便性が高い。
　＜実施例５＞
　図２４は、実施例５の入力装置１００Ｅの動作状態を示す平面図である。
入力装置１００Ｅには、実施例４の入力装置１００Ｄの振動素子１４０Ｄ及びタッチパネル１５０Ｄと同様の振動素子１４０Ｅ及びタッチパネル１５０Ｅが筐体１１０Ｅの凹部１１１Ｅの内部に配設されている。
　図２４に示すように、タッチパネル１５０Ｅが配設される領域には、操作部１２１Ｅ１、１２１Ｅ２、１２１Ｅ３、１２１Ｅ４、１２１Ｅ５、１２１Ｅ６が配設されている。
　操作部１２１Ｅ１、１２１Ｅ２、１２１Ｅ３、１２１Ｅ４、１２１Ｅ５、１２１Ｅ６は、トップパネル１２０Ｅの裏面に印刷されている。このため、本来であれば、図２４に示すように、入力装置１００を動作させていない状態においても操作部１２１Ｅ１、１２１Ｅ２、１２１Ｅ３、１２１Ｅ４、１２１Ｅ５、１２１Ｅ６は見えるが、説明の便宜上、図２４では省略してある。
　操作部１２１Ｅ１、１２１Ｅ２、１２１Ｅ３、１２１Ｅ４、１２１Ｅ５、１２１Ｅ６の印刷が行われている６つの領域は、それぞれ、図６に示す領域データf1~f4のように、ＸＹ座標における位置が決められデータ化されている。また、操作部１２１Ｅ１、１２１Ｅ２、１２１Ｅ３、１２１Ｅ４、１２１Ｅ５、１２１Ｅ６に操作入力が行われると、それぞれ、所定の振動パターンで駆動制御部２４０によって振動素子１４０Ｅが駆動される。
　このような所定の振動パターンは、図６に示す振動パターンＰ１～Ｐ４と領域データf1~f4とを関連付けるように、操作部１２１Ｅ１、１２１Ｅ２、１２１Ｅ３、１２１Ｅ４、１２１Ｅ５、１２１Ｅ６の印刷が行われている６つの領域の領域データと関連付けてメモリ２５０に格納しておけばよい。なお、振動パターンＰ１～Ｐ４はすべて同一であってもよい。
　操作部１２１Ｅ１、１２１Ｅ２は、それぞれ、左右のアウターミラーの選択、アウターミラーの格納を行う操作部である。操作部１２１Ｅ３、１２１Ｅ４、１２１Ｅ５、１２１Ｅ６は、それぞれ、アウターミラーの鏡面を上、下、左、右に移動させるための操作部である。
　その他は、実施例４の入力装置１００Ｄと同様である。
　以上、実施例５の入力装置１００Ｅによれば、トップパネル１２０Ｅの超音波帯の固有振動を発生させて利用者の指先に掛かる動摩擦力を変化させることにより、操作部１２１Ｅ１、１２１Ｅ２、１２１Ｅ３、１２１Ｅ４、１２１Ｅ５、１２１Ｅ６を操作する利用者に良好な操作感を提供することができる。
　また、実施例５の入力装置１００Ｅは、操作部１２１Ｅ１、１２１Ｅ２、１２１Ｅ３、１２１Ｅ４、１２１Ｅ５、１２１Ｅ６の境界部で振動素子１４０の振動を一定期間だけ停止させることにより、利用者は、操作部１２１Ｅ１、１２１Ｅ２、１２１Ｅ３、１２１Ｅ４、１２１Ｅ５、１２１Ｅ６の場所を凸部が存在する触感で知覚できるため、非常に利便性が高い。
　＜実施例６＞
　図２５は、実施例６の入力装置１００Ｆの動作状態を示す平面図である。
　入力装置１００Ｆは、例えば、図７に示すステアリングホイール１３のスポーク部１３Ａに配設され、車両１０の利用者が運転しながら操作入力を行えるようになっている。
　入力装置１００Ｆには、実施例４の入力装置１００Ｄの振動素子１４０Ｄ及びタッチパネル１５０Ｄと同様の振動素子１４０Ｆ及びタッチパネル１５０Ｆが筐体１１０Ｆの凹部１１１Ｆの内部に配設されている。
　図２５に示すように、タッチパネル１５０Ｆが配設される領域には、操作部１２１Ｆ１、１２１Ｆ２が配設されている。
　操作部１２１Ｆ１、１２１Ｆ２は、トップパネル１２０Ｆの裏面に印刷されている。このため、本来であれば、図２５に示すように、入力装置１００を動作させていない状態においても操作部１２１Ｆ１、１２１Ｆ２は見えるが、説明の便宜上、図２５では省略してある。
　操作部１２１Ｆ１、１２１Ｆ２は、それぞれ、オーディオのボリューム等の増大又は減少の設定、ナビゲーション装置における現在地の表示を行う操作部である。
　その他は、実施例４、５の入力装置１００Ｄ、１００Ｄと同様である。
　以上、実施例６の入力装置１００Ｆによれば、トップパネル１２０Ｆの超音波帯の固有振動を発生させて利用者の指先に掛かる動摩擦力を変化させることにより、操作部１２１Ｆ１、１２１Ｆ２を操作する利用者に良好な操作感を提供することができる。
　また、実施例６の入力装置１００Ｆは、操作部１２１Ｆ１、１２１Ｆ２の境界部で振動素子１４０の振動を一定期間だけ停止させることにより、利用者は、操作部１２１Ｆ１、１２１Ｆ２の場所を凸部が存在する触感で知覚できる。
　また、車両１０の利用者がステアリングホイール１３から手を離さずに、運転しながら操作入力を行えるため、非常に利便性が高い。
　＜実施例７＞
　図２６は、実施例７の入力装置１００Ｇの動作状態を示す平面図である。
　入力装置１００Ｇは、筐体１１０Ｇ、トップパネル１２０Ｇ、両面テープ１３０Ｇ、振動素子１４０Ｇ、タッチパネル１５０Ｇ、ディスプレイパネル１６０Ｇ、及び基板１７０Ｇを含む。
　図２６に示す入力装置１００Ｇは、トップパネル１２０Ｇが曲面ガラスであること以外は、図２に示す実施の形態の入力装置１００の構成と同様である。
　トップパネル１２０Ｇは、平面視における中央部がＺ軸正方向側に突出するように湾曲している。図２６には、トップパネル１２０ＧのＹＺ平面における断面形状を示すが、ＸＺ平面における断面形状も同様である。
　このように、曲面ガラスのトップパネル１２０Ｇを用い、かつ、トップパネル１２０Ｇの曲面を車両１０の内部又は外部の様々な部位に合わせることにより、良好な操作感の提供に加えて、デザイン的に車両１０の内部又は外部配設し易い入力装置１００Ｇを提供できる。
　以上、本発明の例示的な実施の形態の入力装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
　１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ　入力装置
　１１０、１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ、１１０Ｅ、１１０Ｆ、１１０Ｇ　筐体
　１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄ、１２０Ｅ、１２０Ｆ、１２０Ｇ　トップパネル
　１３０　両面テープ
　１４０、１４０Ａ、１４０Ｂ、１４０Ｃ、１４０Ｄ、１４０Ｅ、１４０Ｆ、１４０Ｇ　振動素子
　１５０、１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ、１５０Ｄ、１５０Ｅ、１５０Ｆ、１５０Ｇ　タッチパネル
　１６０、１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｃ、１６０Ｄ、１６０Ｅ、１６０Ｆ、１６０Ｇ　ディスプレイパネル
　１７０　基板
　２００　制御部
　２２０　アプリケーションプロセッサ
　２３０　通信プロセッサ
　２４０　駆動制御部
　２５０　メモリ
　３００　駆動制御装置
　３１０　正弦波発生器
　３２０　振幅変調器

Claims (11)

  1. 　車両に搭載される入力装置であって、
    　前記車両に搭載される制御部に接続され、操作入力に応じた信号を前記制御部に出力するタッチパネルと、
    　前記タッチパネルに操作入力を行う操作面に振動を発生させる振動素子と、
    　前記操作面に超音波帯の固有振動を発生させる駆動信号で前記振動素子を駆動する駆動制御部と
    　を含む、入力装置。
  2. 　前記駆動制御部は、前記操作面への操作入力の位置及び当該位置の時間的変化度合に応じて、前記固有振動の強度が変化するように前記振動素子を駆動する、請求項１記載の入力装置。
  3. 　前記操作面で前記制御部への操作入力を行う操作領域を表す印刷部、前記操作領域を表す凹凸部、又は、光照射によって前記操作領域を表示する表示部が前記操作面に形成される、請求項１又は２記載の入力装置。
  4. 　前記タッチパネルの表面を覆うトップパネルをさらに含み、
    　前記操作面は、前記トップパネルの表面であり、
    　前記トップパネルには、前記操作面で前記制御部への操作入力を行う操作領域を表す印刷部、前記操作領域を表す凹凸部、又は、光照射によって前記操作領域を表示する表示部が形成される、請求項１又は２記載の入力装置。
  5. 　前記タッチパネルの裏面側に配設されるディスプレイパネルをさらに含む、請求項１又は２記載の入力装置。
  6. 　前記ディスプレイパネルは、前記操作面で前記制御部への操作入力を行う操作領域を表すＧＵＩ操作部を表示する、請求項５記載の入力装置。
  7. 　前記駆動制御部は、前記操作領域の内部で操作入力が行われると、前記超音波帯の固有振動を可聴帯域の所定パターンの振動で変調した変調振動を発生させる駆動信号で前記振動素子を駆動する、請求項３、４、又は６のいずれか一項記載の入力装置。
  8. 　前記駆動制御部は、前記操作領域の内部での操作入力が前記制御部への設定度合の増大又は減少を表す場合に、前記固有振動の強度が増大又は減少するように前記振動素子を駆動する、請求項３、４、６、又は７のいずれか一項記載の入力装置。
  9. 　前記駆動制御部は、前記操作領域の内部での操作入力が前記制御部への設定度合の増大又は減少を表す場合に、前記所定パターンの振動の周波数が増大又は減少するように前記振動素子を駆動する、請求項７記載の入力装置。
  10. 　前記駆動制御部は、前記操作領域における操作入力の操作量が単位操作量に到達すると、前記固有振動の強度が変化するように前記振動素子を駆動する、請求項３、４、６、又は７のいずれか一項記載の入力装置。
  11. 　前記駆動制御部は、前記操作入力の位置が、前記操作領域の境界を跨いで移動するときに、又は、前記操作領域を操作しながら移動するときに、前記固有振動の強度を変化させる、請求項３、４、６、又は７のいずれか一項記載の駆動制御装置。
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