特開 2024-116430 入力装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024116430

(43)【公開日】2024-08-28

(54)【発明の名称】入力装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20240821BHJP

   G06F 3/01 20060101ALI20240821BHJP

   G06F 3/0488 20220101ALI20240821BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 480

G06F3/041 600

G06F3/01 560

G06F3/0488

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021113095

(22)【出願日】2021-07-07

(71)【出願人】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】飯牟礼 聖

(72)【発明者】

【氏名】竹内 龍志

(72)【発明者】

【氏名】六ケ所 洋平

【テーマコード（参考）】

5E555

【Ｆターム（参考）】

5E555AA08

5E555BA23

5E555BB23

5E555BC01

5E555CA11

5E555CB09

5E555CB59

5E555DA24

5E555DD06

5E555EA09

5E555FA00

(57)【要約】

【課題】タッチセンサのタッチ面に対する押圧操作が解除されたときに、適切なタイミングでタッチセンサのタッチ面に触感を呈示できるようにすること。
【解決手段】入力装置は、入力を受け付けるタッチ面を有するタッチセンサと、タッチ面に対する押圧量を検出する押圧検出部と、タッチ面を振動させる触感呈示部と、押圧検出部によって検出された押圧量に応じて、触感呈示部を駆動する駆動制御部とを備え、駆動制御部は、押圧検出部によって検出された押圧量が所定の第１閾値を超えたとき、触感呈示部の第１の駆動を行い、押圧検出部によって検出された押圧量が増加から減少に転ずる変換点を基準として求められる第２閾値を、押圧量が変換点において増加から減少に転じた後に下回ったとき、触感呈示部の第２の駆動を行う。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力を受け付けるタッチ面を有するタッチセンサと、
前記タッチ面に対する押圧量を検出する押圧検出部と、
前記タッチ面を振動させる触感呈示部と、
前記押圧検出部によって検出された前記押圧量に応じて、前記触感呈示部を駆動する駆動制御部と
を備え、
前記駆動制御部は、
前記押圧検出部によって検出された前記押圧量が所定の第１閾値を超えたとき、前記触感呈示部の第１の駆動を行い、
前記押圧検出部によって検出された前記押圧量が増加から減少に転ずる変換点を基準として求められる第２閾値を、前記押圧量が前記変換点において増加から減少に転じた後に下回ったとき、前記触感呈示部の第２の駆動を行う
ことを特徴とする入力装置。

【請求項2】

前記変換点よりも所定量減少した値を、前記第２閾値として算出する算出部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。

【請求項3】

前記変換点よりも所定割合減少した値を、前記第２閾値として算出する算出部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。

【請求項4】

前記押圧検出部によって検出された前記押圧量が前記変換点において増加から減少に転じた後、前記第２閾値を下回っている状態までの時間を計測する計時部をさらに備え、
前記駆動制御部は、
前記計時部による計測時間が所定時間を超えたとき、前記触感呈示部の第２の駆動を行う
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の入力装置。

【請求項5】

前記駆動制御部は、
前記押圧検出部によって検出された前記押圧量が前記変換点において増加から減少に転じた後、当該押圧量が所定の第３閾値を下回った場合、次の押圧操作の受け付けを有効化する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の入力装置。

【請求項6】

前記押圧検出部は、前記タッチ面の変位量を検出する変位センサを有する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の入力装置。

【請求項7】

前記押圧検出部は、前記タッチ面が押圧される押圧力を検出する圧力センサを有する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の入力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、入力装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、タッチセンサを備える入力装置に関し、タッチ面に対する押圧荷重が、所定の荷重基準を満たす状態で所定期間継続した際に、タッチ面を押圧している押圧対象に対して触感を呈示するように触感呈示部を制御する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１－４８８４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、タッチセンサのタッチ面に対する押圧操作が解除されたときに、適切なタイミングでタッチセンサのタッチ面に触感を呈示することができない。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一実施形態に係る入力装置は、入力を受け付けるタッチ面を有するタッチセンサと、タッチ面に対する押圧量を検出する押圧検出部と、タッチ面を振動させる触感呈示部と、押圧検出部によって検出された押圧量に応じて、触感呈示部を駆動する駆動制御部とを備え、駆動制御部は、押圧検出部によって検出された押圧量が所定の第１閾値を超えたとき、触感呈示部の第１の駆動を行い、押圧検出部によって検出された押圧量が増加から減少に転ずる変換点を基準として求められる第２閾値を、押圧量が変換点において増加から減少に転じた後に下回ったとき、触感呈示部の第２の駆動を行う。

【発明の効果】

【0006】

一実施形態によれば、タッチセンサのタッチ面に対する押圧操作が解除されたときに、適切なタイミングでタッチセンサのタッチ面に触感を呈示できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一実施形態に係る入力装置の外観斜視図

【図2】一実施形態に係る入力装置のＡ－Ａ断面線による断面図

【図3】一実施形態に係る入力装置による振動発生制御の概要を示す図

【図4】一実施形態に係る制御装置の機能構成を示す図

【図5】一実施形態に係る制御装置による押圧操作時の処理の手順の一例を示すフローチャート

【図6】一実施形態に係る制御装置による押圧解除時の処理の手順の一例を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、以降の説明では、便宜上、図中Ｚ軸方向を、上下方向とし、図中Ｘ軸方向を、前後方向とし、図中Ｙ軸方向を、左右方向とする。但し、Ｘ軸正方向を前方向とし、Ｙ軸正方向を右方向とし、Ｚ軸正方向を上方向とする。これらは、装置内の相対的な位置関係を示すものであり、装置の設置方向や操作方向を限定するものではなく、装置内の相対的な位置関係が同等なものは、設置方向や操作方向が異なっているものも全て、本発明の権利範囲に含まれるものである。

【0009】

（入力装置１００の構成）
図１は、一実施形態に係る入力装置１００の外観斜視図である。図２は、一実施形態に係る入力装置１００のＡ－Ａ断面線（図１参照）による断面図である。図１および図２に示す入力装置１００は、例えば、自動車等の車両の車室内に搭載され、車載装置等の操作に用いられる。入力装置１００は、薄型の直方体形状を有する。図１および図２に示すように、入力装置１００は、タッチセンサ１２０、基板１４０、押圧検出部１５０、ダンパー１７０、アクチュエータ１８０、および制御装置２００を備える。

【0010】

タッチセンサ１２０は、例えば抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の公知の方式のもので構成され、入力装置１００の最上部に設けられている、樹脂製且つ平板状の部材である。タッチセンサ１２０は、入力を受け付けるタッチ面１２０Ａを有する。タッチ面１２０Ａは、上方（Ｚ軸正方向）からの平面視において矩形状を呈する。但し、これに限らず、タッチ面１２０Ａは、平面視において如何なる形状を呈していても良い。また、タッチセンサ１２０は、タッチ面１２０Ａが平面状を有するものに限らず、タッチ面１２０Ａが曲面状を有するものであってもよい。タッチセンサ１２０は、タッチ面１２０Ａに対する入力を検出すると、当該入力を検出したことを示す検出信号を、配線等を介して入力装置１００の外部（例えば、操作対象の車載装置）および制御装置２００に出力する。

【0011】

基板１４０は、入力装置１００の最下部に、タッチセンサ１２０から所定距離離間して設けられている、樹脂製且つ平板状の部材である。基板１４０には、例えば、ＰＷＢ（Printed Wired Board）が用いられる。

【0012】

複数のダンパー１７０は、基板１４０とタッチセンサ１２０の間に設けられている。複数のダンパー１７０は、タッチセンサ１２０を上下方向に移動可能に支持する。例えば、ダンパー１７０は、弾性変形によって上下方向（Ｚ軸方向）に伸縮可能な、バネ、ゴム等の弾性素材が用いられる。複数のダンパー１７０は、タッチセンサ１２０が押圧されていないとき、タッチセンサ１２０を上方（Ｚ軸正方向）に均等に付勢することにより、タッチセンサ１２０を水平状態に保つ。複数のダンパー１７０は、タッチセンサ１２０が押圧されたとき、押圧量に応じてダンパー１７０が縮むことにより、タッチセンサ１２０を下方向に移動した状態で保持することができる。

【0013】

押圧検出部１５０は、タッチセンサ１２０のタッチ面１２０Ａに対する押圧状態を検出する。本実施形態では、押圧検出部１５０として、圧力センサ１５１を用いている。圧力センサ１５１は、歪みゲージセンサや圧電素子等の荷重に対してリニアに反応する素子を用いて構成され、基板１４０の上面１４０Ａにおいて、タッチセンサ１２０の裏面１２０Ｂから下方（Ｚ軸負方向）に突出して設けられている押圧突起１２１と対向して設けられている。圧力センサ１５１は、「押圧検出部」の一例であり、押圧突起１２１から自身に加えられた荷重を、タッチセンサ１２０に対する押圧力として検出する。そして、圧力センサ１５１は、タッチセンサ１２０に対する押圧力の検出値を制御装置２００へ出力する。

【0014】

アクチュエータ１８０は、タッチセンサ１２０の裏面１２０Ｂに設けられている。ソレノイドや圧電素子等のアクチュエータ１８０は、「触感呈示部」の一例であり、振動を発生して、ダンパー１７０に振動可能に保持されたタッチセンサ１２０を振動させることにより、操作者に触感を呈示する。

【0015】

制御装置２００は、入力装置１００において各種処理を実行する。例えば、制御装置２００は、圧力センサ１５１から取得した情報に基づいて、タッチセンサ１２０のタッチ面１２０Ａに対する押圧操作の操作力を検出し、検出した操作力に応じて、アクチュエータ１８０を駆動する。制御装置２００は、例えば、マイコンによって実現される。なお、制御装置２００は、基板１４０の上面１４０Ａ以外の場所に設けられてもよい。例えば、制御装置２００は、基板１４０の外部に設けられ、配線等を介して基板１４０に接続されてもよい。

【0016】

（振動発生制御の概要）
図３は、一実施形態に係る入力装置１００による押圧量と振動発生制御の概要を示す図である。図３に示すグラフにおいて、縦軸および横軸は、ともにタッチ面１２０Ａの押圧量の一例であり、縦軸は、タッチセンサ１２０のタッチ面１２０Ａに対する押圧操作の押圧力を示し、横軸は、タッチセンサ１２０のタッチ面１２０Ａに対する押圧操作の変位量であるストロークを示す。なお、押圧力が弱くストローク量が比較的小さい押圧操作の状態を点線（Ｓｈｏｒｔ）で示し、押圧力が強くストローク量が比較的大きい押圧操作の状態を実線（Ｌｏｎｇ）で示している。

【0017】

図３に示すように、一実施形態に係る入力装置１００は、タッチセンサ１２０のタッチ面１２０Ａに対する押圧操作がなされたことによって、タッチ面１２０Ａに対する押圧力が増加しているとき、タッチ面１２０Ａに対する押圧力が所定の第１閾値ＴＨ１（図３に示す例では、点線（Ｓｈｏｒｔ）操作、実線（Ｌｏｎｇ）操作ともに、ストローク量Ｓ１に対応する押圧力Ｆ１）を超えたタイミングで、アクチュエータ１８０の第１の駆動を行うことにより、タッチセンサ１２０に触感を呈示する。これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、操作者に対して、押圧操作を受け付けたことを、触覚的に把握させることができる。

【0018】

また、図３に示すように、一実施形態に係る入力装置１００は、タッチセンサ１２０のタッチ面１２０Ａに対する押圧操作が解除されたことによって、タッチ面１２０Ａに対する押圧力が減少してストローク量が減少しているとき、タッチ面１２０Ａに対する押圧力が第２閾値ＴＨ２（図３に示す例では、点線（Ｓｈｏｒｔ）操作では、ストローク量Ｓ２に対応する押圧力Ｆ２、また実線（Ｌｏｎｇ）操作では、ストローク量Ｓ２'に対応する押圧力Ｆ２'）を下回ったタイミングで、アクチュエータ１８０の第２の駆動を行うことにより、タッチセンサ１２０に触感を呈示する。これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、操作者に対して、押圧操作の解除を受け付けたことを、触覚的に把握させることができる。

【0019】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、タッチ面１２０Ａに対する押圧力が所定の第３閾値ＴＨ３（図３に示す例では、点線（Ｓｈｏｒｔ）操作では、ストローク量Ｓ３に対応する押圧力Ｆ３、また実線（Ｌｏｎｇ）操作では、ストローク量Ｓ３に対応する押圧力Ｆ３'）を下回った場合、次の押圧操作の受け付けを有効化する。また、図３に示す例では、押圧力Ｆ３, Ｆ３' （但し、Ｆ３, Ｆ３'＜Ｆ１）、およびストローク量Ｓ３（但し、Ｓ３＜Ｓ１）の条件で所定の第３閾値ＴＨ３が設定されている。この場合、入力装置１００は、タッチ面１２０Ａに対する押圧力が第３閾値ＴＨ３またはストローク量Ｓ３を下回った場合、次の押圧操作の受け付けを有効化する。これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、タッチセンサ１２０に対する押圧操作の押圧力が第３閾値ＴＨ３を下回るまで、またはストローク量Ｓ３を下回るまでは、連続的な押圧操作を認識しないようにすることができる。

【0020】

ここで、一実施形態に係る入力装置１００は、タッチセンサ１２０に対する押圧量の検出値が増加から減少に転じる変換点（Ｐ、Ｐ'）を基準として、第２閾値ＴＨ２を算出する。

【0021】

例えば、一実施形態に係る入力装置１００は、図３において点線で示すように、押圧力が弱くストローク量が比較的小さい変換点Ｐまでの押圧操作である場合、変換点Ｐに基づいて、第２閾値ＴＨ２を算出する。特に、図３に示す例では、入力装置１００は、押圧力を直接検出して、変換点Ｐの押圧力よりも所定量ΔＦだけ押圧力が弱い押圧力Ｆ２を、第２閾値ＴＨ２とするか、ストロークを検出する光学素子などによる変位センサ１５２を別に設けて当該変位センサ１５２によって一旦ストロークを検出して、変換点Ｐよりもストローク量が所定量ΔＳだけ小さいストローク量Ｓ２に対応する押圧力Ｆ２を、第２閾値ＴＨ２として算出することができる。

【0022】

また、例えば、一実施形態に係る入力装置１００は、図３において実線で示すように、押圧力が強くストローク量が比較的大きい変換点Ｐ'までの押圧操作である場合、変換点Ｐ'に基づいて、第２閾値ＴＨ２を算出する。特に、図３に示す例では、入力装置１００は、変換点Ｐ'の押圧力よりも所定量ΔＦだけ押圧力が弱い押圧力Ｆ２'を、第２閾値ＴＨ２とするか、一旦ストロークを検出して、変換点Ｐ'よりもストローク量が所定量ΔＳだけ小さいストローク量Ｓ２'に対応する押圧力Ｆ２'を、第２閾値ＴＨ２として算出することができる。

【0023】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、常に固定された押圧操作の押圧力およびストローク量に依らずに、操作者の指によるタッチ面１２０Ａの押圧力が変換点に到達してから（すなわち、押圧量を弱め始めてから）、操作者の指がタッチ面１２０Ａから離れるまでの間の適切な状態にて、操作者に対して触感を呈示することができる。すなわち、一実施形態に係る入力装置１００は、タイミングが早すぎて操作者の指が押圧力を弱めきっていない状態や、タイミングが遅すぎて操作者の指がタッチ面１２０Ａから離れた後に、タッチ面１２０Ａに触感を呈示してしまうことで、操作者に触感が呈示されないことを抑制することができる。したがって、一実施形態に係る入力装置１００によれば、タッチセンサ１２０のタッチ面１２０Ａに対する押圧操作が解除されたときに、適切なタイミングでタッチセンサ１２０のタッチ面１２０Ａに触感を呈示できる。

【0024】

（好適な値の一例）
第１閾値ＴＨ１として押圧力を用いた場合、好適な値の一例は、３．５［Ｎ］である。第１閾値ＴＨ１としてストローク量を用いた場合、好適な値の一例は、０．２１[ｍｍ]である。

【0025】

第２閾値ＴＨ２として押圧力を用いた場合、好適な値の一例は、変換点（Ｐ、Ｐ'）よりも所定量ΔＦとして０．７［Ｎ］低い値である。第２閾値ＴＨ２としてストローク量を用いた場合、好適な値の一例は、変換点よりも所定量ΔＳとして０．０７[ｍｍ]）だけ低い値である。

【0026】

第２閾値ＴＨ２の好適な値の他の一例は、所定量ΔＦ、所定量ΔＳをともに変換点（Ｐ、Ｐ'）の値の２０％の値として算出し、変換点の値から引いた値である。

【0027】

第３閾値ＴＨ３として押圧力を用いた場合、好適な値の一例は、３．０［Ｎ］である。第３閾値ＴＨ３としてストローク量を用いた場合、好適な値の一例は、０．１８[ｍｍ]である。

【0028】

（制御装置２００の機能構成）
図４は、一実施形態に係る制御装置２００の機能構成を示す図である。図４に示すように、制御装置２００は、取得部２０１、駆動制御部２０２、算出部２０３、計時部２０４、および信号出力部２０５を備える。

【0029】

取得部２０１は、タッチセンサ１２０から、入力を検出したことを示す検出信号と、圧力センサ１５１から、タッチセンサ１２０に対する押圧力の検出値を取得する。具体的には、取得部２０１は、圧力センサ１５１が所定のサンプリング周期で連続的にタッチセンサ１２０に対する押圧力の検出値を出力するのに応じて、タッチセンサ１２０に対する押圧力の検出値を連続的に取得する。圧力センサ１５１の代わりに変位センサ１５２を用いて、ストローク量から圧力を算出する場合は、タッチセンサ１２０に対するストローク量の検出値を変位センサ１５２から連続的に取得する。

【0030】

駆動制御部２０２は、タッチセンサ１２０に対する操作がなされたときに、取得部２０１によって取得されたタッチセンサ１２０に対する押圧力の検出値に基づいて、アクチュエータ１８０を駆動することにより、タッチセンサ１２０に対して触感を付与する。

【0031】

例えば、駆動制御部２０２は、タッチセンサ１２０に対する押圧力が増加している場合において、圧力センサ１５１で検出された、もしくは変位センサ１５２の検出結果から算出部２０３によって算出された当該押圧力が所定の第１閾値ＴＨ１を超えたとき、アクチュエータ１８０の第１の駆動を行うことにより、タッチセンサ１２０に対して触感を付与する。

【0032】

例えば、駆動制御部２０２は、タッチセンサ１２０に対する押圧力が増加から変換点（Ｐ、Ｐ'）において減少に転じた後、タッチセンサ１２０に対する押圧力が減少している場合において、圧力センサ１５１で検出された、もしくは変位センサ１５２の検出結果から算出部２０３によって算出された当該押圧力が算出部２０３によって算出された第２閾値ＴＨ２を下回ったとき、アクチュエータ１８０の第２の駆動を行うことにより、タッチセンサ１２０に対して触感を付与する。

【0033】

なお、駆動制御部２０２は、アクチュエータ１８０の第１の駆動と第２の駆動とで、アクチュエータ１８０の発生する振動の特性（例えば、振幅、周波数、振動時間、振動回数等）を、同一としてもよく、異ならせてもよい。

【0034】

また、駆動制御部２０２は、タッチセンサ１２０に対する押圧力が減少している場合において、圧力センサ１５１で検出された、もしくは変位センサ１５２の検出結果から算出部２０３によって算出された当該押圧力が所定の第３閾値ＴＨ３（但し、ＴＨ３＜ＴＨ１）を下回った場合、次の押圧操作の受け付けを有効化する。これにより、駆動制御部２０２は、タッチセンサ１２０に対する押圧力が第３閾値ＴＨ３を下回るまでは、次の押圧操作として判断しないので、１連の連続的な押圧操作において多少押圧力が増減したとしても第３閾値ＴＨ３以下にならない限りは誤って再度触覚を付与する事など無い。また、第３閾値ＴＨ３を下回れば、完全に指を離さないでも次の連続的な押圧操作を認識することができる。

【0035】

算出部２０３は、取得部２０１によって取得されたタッチセンサ１２０に対する押圧力の検出値が増加から減少に転じる変換点（Ｐ、Ｐ'）を基準として、第２閾値ＴＨ２を算出する。一例として、算出部２０３は、変換点（Ｐ、Ｐ'）の押圧力よりも所定量（ΔＦ）減少した押圧力の値を、第２閾値ＴＨ２として算出する。他の一例として、算出部２０３は、変換点（Ｐ、Ｐ'）よりも所定割合（２０％）減少した値を、第２閾値ＴＨ２として算出する。

【0036】

計時部２０４は、圧力センサ１５１によって検出された、もしくは変位センサ１５２の検出結果から算出部２０３によって算出された押圧力が、変換点（Ｐ、Ｐ'）から第２閾値ＴＨ２を下回っている状態までの時間を計測する。駆動制御部２０２は、押圧力が第２閾値ＴＨ２を下回り、かつ計時部２０４による計測時間が所定時間を超えた条件のとき、アクチュエータ１８０の第２の駆動を行う。一例として、計測時間の好適な値の一例は、３０［ｍｓ］である。これにより、極端な高速で解除操作がなされ瞬時に押圧力が減少した場合にも、適切なタイミングでアクチュエータ１８０の第２の駆動を行うことができる。

【0037】

信号出力部２０５は、タッチセンサ１２０のタッチ面１２０Ａに対する押圧操作に応じた操作信号を出力する。

【0038】

例えば、信号出力部２０５は、駆動制御部２０２がアクチュエータ１８０の第１の駆動を行うとき（すなわち、タッチセンサ１２０に対する押圧力が所定の第１閾値ＴＨ１を超えたとき）、タッチ面１２０Ａが押圧されたことを示す押圧操作信号を、外部（例えば、操作対象の車載装置）へ出力する。

【0039】

また、例えば、信号出力部２０５は、駆動制御部２０２がアクチュエータ１８０の第２の駆動を行うとき（すなわち、タッチセンサ１２０に対する押圧力が第２閾値ＴＨ２を下回ったとき）、タッチ面１２０Ａの押圧が解除されたことを示す押圧解除信号を、外部（例えば、操作対象の車載装置）へ出力する。

【0040】

なお、制御装置２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えて構成されている。制御装置２００の各機能は、例えば、制御装置２００において、ＲＯＭに記憶されているプログラムを、ＣＰＵが実行することによって実現される。

【0041】

（制御装置２００による押圧操作時の処理の手順）
図５は、一実施形態に係る制御装置２００による押圧操作時の処理の手順の一例を示すフローチャートである。

【0042】

まず、取得部２０１が、圧力センサ１５１から、タッチセンサ１２０に対する押圧力の検出値、もしくは変位センサ１５２により検出されたタッチセンサ１２０に対するストローク量から算出部２０３によって算出された押圧力の算出値を取得する（ステップＳ５０１）。

【0043】

次に、駆動制御部２０２が、ステップＳ５０１で取得された押圧力が所定の第１閾値ＴＨ１を超えたか否かを判断する（ステップＳ５０２）。

【0044】

ステップＳ５０２において、押圧力が所定の第１閾値ＴＨ１を超えていないと判断された場合（ステップＳ５０２：Ｎｏ）、制御装置２００は、ステップＳ５０１へ処理を戻す。

【0045】

一方、ステップＳ５０２において、押圧力が所定の第１閾値ＴＨ１を超えたと判断された場合（ステップＳ５０２：Ｙｅｓ）、駆動制御部２０２が、押圧力が所定の第１閾値ＴＨ１を超えている状態の継続時間が所定時間（例えば３０［ｍｓ］）を超えたか否かを判断する（ステップＳ５０３）。

【0046】

ステップＳ５０３において、継続時間が所定時間を超えていないと判断された場合（ステップＳ５０３：Ｎｏ）、制御装置２００は、ステップＳ５０１へ処理を戻す。

【0047】

一方、ステップＳ５０３において、継続時間が所定時間を超えたと判断された場合（ステップＳ５０３：Ｙｅｓ）、駆動制御部２０２が、アクチュエータ１８０の第１の駆動を行うことにより、タッチセンサ１２０に対して触感を付与する（ステップＳ５０４）。このステップＳ５０３により、ノイズ等の影響を受けて押圧検出部１５０の検出値が一時的に増加してしまった場合、誤ってアクチュエータ１８０の第１の駆動を行ってしまうことを抑制することができる。

【0048】

そして、信号出力部２０５が、タッチ面１２０Ａが押圧されたことを示す押圧操作信号を、外部（例えば、操作対象の車載装置）へ出力する（ステップＳ５０５）。

【0049】

その後、制御装置２００は、図５に示す一連の処理（押圧操作時の処理）を終了し、続けて、図６に示す一連の処理（押圧解除時の処理）を実行する。

【0050】

（制御装置２００による押圧解除時の処理の手順）
図６は、一実施形態に係る制御装置２００による押圧解除時の処理の手順の一例を示すフローチャートである。

【0051】

まず、制御装置２００は、取得部２０１によって取得された変換点（Ｐ、Ｐ'）の押圧力を最大押圧力として記憶する（ステップＳ６０１）。

【0052】

次に、制御装置２００は、force(t)<force(t-1)を満たすか否かを判断する（ステップＳ６０２）。但し、force(t)は、取得部２０１によって取得された押圧力の最新値である。また、force(t-1)は、取得部２０１によって取得された押圧力の最新値よりも１つ前の値である。

【0053】

ステップＳ６０２において、force(t)<force(t-1)を満たさないと判断された場合（ステップＳ６０２：Ｎｏ）、押圧操作が続いているとして制御装置２００は、ステップＳ６０１へ処理を戻す。

【0054】

一方、ステップＳ６０２において、force(t)<force(t-1)を満たすと判断された場合（ステップＳ６０２：Ｙｅｓ）、制御装置２００は、force(t)≦ＴＨ２を満たす満たすか否かを判断する（ステップＳ６０３）。但し、ＴＨ２は、算出部２０３によって最大押圧力の値からΔFの値を引いて算出される第２の閾値である。

【0055】

ステップＳ６０３において、force(t)≦ＴＨ２を満たさないと判断された場合（ステップＳ６０３：Ｎｏ）、制御装置２００は、後述するステップＳ６０８へ処理を進める。

【0056】

一方、ステップＳ６０３において、force(t)≦ＴＨ２を満たすと判断された場合（ステップＳ６０３：Ｙｅｓ）、制御装置２００は、最大押圧力の値が記憶された時点の変換点（Ｐ、Ｐ'）からforce(t)≦ＴＨ２を満たしている状態までの時間を計測した計測時間が所定時間（例えば３０［ｍｓ］）を超えたか否かを判断する（ステップＳ６０４）。

【0057】

ステップＳ６０４において、計測時間が所定時間を超えていないと判断された場合（ステップＳ６０４：Ｎｏ）、制御装置２００は、ステップＳ６０２へ処理を戻す。

【0058】

一方、ステップＳ６０４において、計測時間が所定時間を超えたと判断された場合（ステップＳ６０４：Ｙｅｓ）、駆動制御部２０２が、アクチュエータ１８０の第２の駆動を行うことにより、タッチセンサ１２０に対して触感を付与する（ステップＳ６０５）。このステップＳ６０４により、タイミングが早すぎて操作者の指が押圧力を弱めきっていない状態や、タイミングが遅すぎて操作者の指がタッチ面１２０Ａから離れた後に、タッチ面１２０Ａに触感を呈示してしまうことで、操作者に触感が呈示されないことを抑制することができる。

【0059】

そして、信号出力部２０５が、タッチ面１２０Ａの押圧が解除されたことを示す押圧解除信号を、外部（例えば、操作対象の車載装置）へ出力する（ステップＳ６０６）。

【0060】

その後、制御装置２００は、force(t)≦ＴＨ３を満たすか否かを判断する（ステップＳ６０７）。但し、ＴＨ３は、所定の第３の閾値である。

【0061】

ステップＳ６０７において、force(t)≦ＴＨ３を満たさないと判断された場合、（ステップＳ６０７：Ｎｏ）、制御装置２００は、ステップＳ６０７を再度実行する。

【0062】

一方、ステップＳ６０７において、force(t)≦ＴＨ３を満たすと判断された場合、（ステップＳ６０７：Ｙｅｓ）、制御装置２００は、図６に示す一連の処理（押圧解除時の処理）を終了する。

【0063】

上述のステップＳ６０３において、force(t)≦ＴＨ２を満たさないと判断された場合（ステップＳ６０３：Ｎｏ）、ステップＳ６０８で、制御装置２００が、force(t)≦ＴＨ３を満たすか否かを判断する。操作者が、押圧力を低下に転じた後に押圧力を少し上昇させ、再度押圧力を低下するような操作を繰り返した場合、ステップＳ６０１で記憶される最大押圧力の値が小さくなっていく。その結果、例えば、図３で示すような一度の操作で押圧力が低下していく場合での変換点（Ｐ）の位置に比べて、変換点の位置（最大押圧力の値）がＰの位置よりも下がることになり、結果としてΔＦを引いて算出されるＴＨ２の位置も、図３で示すような所定のＴＨ３よりも上の位置ではなく、ＴＨ３の位置より低下することになる。

【0064】

このようなＴＨ２とＴＨ３の位置が逆転した場合でのアクチュエータ１８０の第２の駆動を判断するために、force(t)とＴＨ３との関係をステップ６０８以下で判断するものである。なお、図６に示す例では、ステップＳ６０７とステップ６０８とで、ともにＴＨ３（同じ値）を閾値として用いているが、この閾値の条件としてはＴＨ１よりも小さい値であればよく、互いに異なる所定の値を閾値として用いてもよい。

【0065】

ステップＳ６０８において、force(t)≦ＴＨ３を満たさないと判断された場合、（ステップＳ６０８：Ｎｏ）、制御装置２００は、ステップＳ６０２へ処理を戻す。

【0066】

一方、ステップＳ６０８において、force(t)≦ＴＨ３を満たすと判断された場合、（ステップＳ６０８：Ｙｅｓ）、制御装置２００は、force(t)<ＴＨ３を満たしている状態の継続時間が所定時間（例えば３０［ｍｓ］）を超えたか否かを判断する（ステップＳ６０９）。

【0067】

ステップＳ６０９において、継続時間が所定時間を超えていないと判断された場合（ステップＳ６０９：Ｎｏ）、制御装置２００は、ステップＳ６０８へ処理を戻す。

【0068】

一方、ステップＳ６０９において、継続時間が所定時間を超えたと判断された場合（ステップＳ６０９：Ｙｅｓ）、駆動制御部２０２が、アクチュエータ１８０の第２の駆動を行うことにより、タッチセンサ１２０に対して触感を付与する（ステップＳ６１０）。このステップＳ６０９により、ノイズ等の影響を受けて押圧検出部１５０の検出値が一時的に減少してしまった場合、誤ってアクチュエータ１８０の第２の駆動を行ってしまうことを抑制することができる。

【0069】

そして、信号出力部２０５が、タッチ面１２０Ａの押圧が解除されたことを示す押圧解除信号を、外部（例えば、操作対象の車載装置）へ出力する（ステップＳ６１１）。

【0070】

その後、制御装置２００は、図６に示す一連の処理（押圧解除時の処理）を終了する。

【0071】

以上説明したように、一実施形態に係る入力装置１００は、入力を受け付けるタッチ面１２０Ａを有するタッチセンサ１２０と、タッチ面１２０Ａに対する押圧量を検出する押圧検出部１５０と、タッチ面１２０Ａを振動させるアクチュエータ１８０と、押圧検出部１５０によって検出された押圧量に応じて、アクチュエータ１８０を駆動する駆動制御部２０２とを備え、駆動制御部２０２は、押圧検出部１５０によって検出された押圧量が所定の第１閾値ＴＨ１を超えたとき、アクチュエータ１８０の第１の駆動を行い、押圧検出部１５０によって検出された押圧量が変換点において増加から減少に転じた後、変換点を基準として求められる第２閾値ＴＨ２を下回ったとき、アクチュエータ１８０の第２の駆動を行う。

【0072】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、押圧操作の押圧力やストローク量に依らずに、操作者の指によるタッチ面１２０Ａの押圧操作が変換点（Ｐ，Ｐ'）に到達してから（すなわち、押圧操作を弱め始めてから）、操作者の指がタッチ面１２０Ａから離れるまでの間に、操作者に対して触感を呈示することができる。すなわち、一実施形態に係る入力装置１００は、タイミングが早すぎて操作者の指が押圧力を弱めきっていない状態や、タイミングが遅すぎて操作者の指がタッチ面１２０Ａから離れた後に、タッチ面１２０Ａに触感を呈示してしまうことで、操作者に触感が呈示されないことを抑制することができる。したがって、一実施形態に係る入力装置１００によれば、タッチセンサ１２０のタッチ面１２０Ａに対する押圧操作が解除されたときに、適切なタイミングでタッチセンサ１２０のタッチ面１２０Ａに触感を呈示できる。

【0073】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、変換点（Ｐ，Ｐ'）よりも所定量（ΔＦ，ΔＳ）減少した値を、第２閾値ＴＨ２として算出する算出部２０３を備える。

【0074】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、押圧操作の押圧力やストローク量に依らずに、操作者に対して確実に触感が呈示できるように、好適な第２閾値ＴＨ２を算出することができる。

【0075】

または、一実施形態に係る入力装置１００は、変換点（Ｐ，Ｐ'）よりも所定割合減少した値（２０％）を、第２閾値ＴＨ２として算出する算出部２０３を備える。

【0076】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、押圧操作の押圧力やストローク量に依らずに、操作者に対して確実に触感が呈示できるように、好適な第２閾値ＴＨ２を算出することができる。

【0077】

また、一実施形態に係る入力装置１００は、押圧検出部１５０によって検出された押圧量が変換点（Ｐ，Ｐ'）から第２閾値ＴＨ２を下回っている状態までの時間を計測する計時部２０４をさらに備え、駆動制御部２０２は、計時部２０４による計測時間が所定時間を超えたとき、アクチュエータ１８０の第２の駆動を行う。

【0078】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、タイミングが早すぎて操作者の指が押圧力を弱めきっていない状態や、タイミングが遅すぎて操作者の指がタッチ面１２０Ａから離れた後に、タッチ面１２０Ａに触感を呈示してしまうことで、操作者に触感が呈示されないことを抑制することができる。

【0079】

また、一実施形態に係る入力装置１００において、駆動制御部２０２は、タッチセンサ１２０に対する押圧量が変換点から減少している場合において、当該押圧力が所定の第３閾値ＴＨ３を下回った場合、次の押圧操作の受け付けを有効化する。

【0080】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、タッチセンサ１２０に対する押圧量力が第３閾値ＴＨ３を下回るまでは、次の押圧操作として判断しないので、１連の連続的な押圧操作において多少押圧力が増減したとしても第３閾値ＴＨ３以下にならない限りは誤って再度触覚を付与する事など無い。また、第３閾値ＴＨ３を下回れば、完全に指を離さないでも次の連続的な押圧操作を認識することができる。

【0081】

また、一実施形態に係る入力装置１００において、押圧検出部１５０は、タッチ面１２０Ａが押圧される押圧力を検出する圧力センサ１５１を有する。

【0082】

これにより、一実施形態に係る入力装置１００は、比較的簡単な構成で、タッチ面１２０Ａの押圧量を比較的高精度に検出できる。

【0083】

以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

【0084】

例えば、一実施形態では、「押圧検出部」の一例として圧力センサ１５１を用いているが、これに限らず、「押圧検出部」として、少なくともタッチセンサ１２０の押圧を検出可能なその他のセンサ（例えば、変位センサ１５２）を用いてもよい。

【0085】

一実施形態では、「押圧検出部」の一例として、荷重を検出する圧力センサ１５１を用いているために、「押圧量」として押圧力を用いて、当該押圧力に基づく制御を行っているが、これに限らない。例えば、「押圧検出部」の一例として、対象物の物理変化量を距離に演算することで対象物の移動距離を検出する光学式や磁気式等の変位センサを用いた場合には、「押圧量」として移動距離を用いて、当該距離に基づく閾値等の制御を行ってもよい。また、「押圧検出部」の一例として、移動距離を検出する変位センサを用いた場合には、検出された移動距離をさらに押圧力に変換したうえで、当該押圧力に基づく閾値等の制御を行ってもよい。

【符号の説明】

【0086】

１００ 入力装置
１２０ タッチセンサ
１２０Ａ タッチ面
１２０Ｂ 裏面
１２１ 押圧突起
１４０ 基板
１４０Ａ 上面
１５０ 押圧検出部
１５１ 圧力センサ
１５２ 変位センサ
１７０ ダンパー
１８０ アクチュエータ
２００ 制御装置
２０１ 取得部
２０２ 駆動制御部
２０３ 算出部
２０４ 計時部
２０５ 信号出力部
Ｐ，Ｐ' 変換点
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ２' 押圧力
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ２' ストローク量
ＴＨ１ 第１閾値
ＴＨ２ 第２閾値
ＴＨ３ 第３閾値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】