ホーム > 特許ランキング > ＮＩＳＳＨＡ株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-06
(45)【発行日】2024-09-17
(54)【発明の名称】３軸力覚センサーを用いた入力装置
(51)【国際特許分類】
G06F 3/0338 20130101AFI20240909BHJP
G06F 3/041 20060101ALI20240909BHJP
G01L 1/26 20060101ALN20240909BHJP
G01L 5/16 20200101ALN20240909BHJP
【ＦＩ】
G06F3/0338
G06F3/041 520
G01L1/26 Z
G01L5/16
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2023069021
(22)【出願日】2023-04-20
【審査請求日】2024-06-24
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000231361
【氏名又は名称】ＮＩＳＳＨＡ株式会社
(72)【発明者】
【氏名】渡津 裕次
(72)【発明者】
【氏名】三浦 農
【審査官】九鬼 一慶
(56)【参考文献】
【文献】韓国公開特許第１０－２０１６－００８６６８９（ＫＲ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／００１１７０８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１８－２００４９４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｆ ３／０３３８
Ｇ０６Ｆ ３／０４１
Ｇ０１Ｌ １／２６
Ｇ０１Ｌ ５／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体と、前記筐体の表面に配置されて操作面を有し、前記操作面に指や掌で加えられた力に応じて変化する抵抗値、静電容量値又は出力電荷に基づいて、前記力のうち前記操作面の面方向に働くせん断力の向き及び大きさと前記操作面に対して垂直な方向に働く押圧力の大きさとを検出する３軸力覚センサーと、
前記３軸力覚センサーと電気的に接続されて前記筐体の内部に収納され、前記３軸力覚センサーで検出された前記せん断力と前記押圧力とに基づいてイベントを発動させる制御部と、を備え、
前記制御部が、
前記操作面の面内に割り当てられた複数の入力方向の各々について、前記せん断力の分力を計算し、
さらに前記割り当て方向における前記分力及び前記押圧力について時間変化量を計算し、
前記割り当て方向における前記分力の１以上で前記時間変化量がそれぞれの閾値を超えたとき、そのときの前記押圧力の前記時間変化量の正負を基準にして前記閾値を超えた前記割り当て方向の中から選択された方向について、入力が行なわれたとして前記イベントを発動させる、
３軸力覚センサーを用いた入力装置。
【請求項2】
前記閾値が正の値である、請求項１記載の３軸力覚センサーを用いた入力装置。
【請求項3】
前記閾値が負の値である、請求項１記載の３軸力覚センサーを用いた入力装置。
【請求項4】
前記基準が、前記押圧力の前記時間変化量が正の場合のみである、請求項１～３のいずれかに記載の３軸力覚センサーを用いた入力装置。
【請求項5】
前記基準が、前記押圧力の前記時間変化量が負の場合のみである、請求項１～３のいずれかに記載の３軸力覚センサーを用いた入力装置。
【請求項6】
前記基準が、前記押圧力の前記時間変化量が正の場合と負の場合とを併用する、請求項１～３のいずれかに記載の３軸力覚センサーを用いた入力装置。【請求項7】
前記割り当て方向における前記分力のうち複数で前記時間変化量が時間的に重複してそれぞれの前記閾値を超えたとき、最初に前記閾値を超えた前記割り当て方向についてのみ、入力が行なわれたとして前記イベントを発動させる、請求項１記載の３軸力覚センサーを用いた入力装置。
【請求項8】
前記割り当て方向における前記分力の全てで前記時間変化量がそれぞれの前記閾値を超えず、前記押圧力のみで前記時間変化量がその閾値を超えたとき、押し込み方向について、入力が行なわれたとして前記イベントを発動させる、請求項１記載の３軸力覚センサーを用いた入力装置。
【請求項9】
各々の前記時間変化量が、微分値又はハイパスフィルタをかけた値である、請求項１記載の３軸力覚センサーを用いた入力装置。
【請求項10】
前記３軸力覚センサーが、フレキシブルなフィルム型のセンサーである、請求項１記載の３軸力覚センサーを用いた入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、正確な荷重検出を行なうことのできる、温度ドリフト又は湿度ドリフトよる動作不良を抑制することができる、３軸力覚センサーを用いた入力装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、ジョイスティック、十字キー、マウスやタッチパネルでは実現できない新しいアイデアをユーザーインタフェース（ＵＩ）の開発現場に提供するものとして、フィルム型３軸力覚センサーが知られている（非特許文献１，２参照）。
フィルム型３軸力覚センサーは、３軸（ＸＹＺ軸）方向の力を接触点で測定することで、押す力（圧力）や滑る力（摩擦・せん断力）を検知することができ、ねじる、回す、ずらすなど、従来のコントローラーでは制御できなかった動作を指１点で入力することが可能である。ｏｎ／ｏｆｆ判定にとどまらない力量（ボリューム）測定が可能なので、スピードや移動量などのコントロールにも対応できる。ジョイスティックや十字キーに比べて、ほんのわずかの指の動きで方向と移動量を同時に入力することができる。また、薄くて軽いフィルム型のセンサーなので、曲面にも実装できる。なお、３軸方向の力をすべて測定しなくてもよく、例えば、ＸＹ軸方向の力だけを測定するセンサーもあり得る。
フィルム型３軸力覚センサーは、３軸（ＸＹＺ軸）方向の力を接触点で測定することで、押す力（圧力）や滑る力（摩擦・せん断力）を検知することができ、ねじる、回す、ずらすなど、従来のコントローラーでは制御できなかった動作を指１点で入力することが可能である。ｏｎ／ｏｆｆ判定にとどまらない力量（ボリューム）測定が可能なので、スピードや移動量などのコントロールにも対応できる。ジョイスティックや十字キーに比べて、ほんのわずかの指の動きで方向と移動量を同時に入力することができる。また、薄くて軽いフィルム型のセンサーなので、曲面にも実装できる。なお、３軸方向の力をすべて測定しなくてもよく、例えば、ＸＹ軸方向の力だけを測定するセンサーもあり得る。
【0003】
上記したようなフィルム型３軸力覚センサーとしては、空気層又は弾性層を間に挟んで上部電極と下部電極とを対向する形で配置し、力を加えたときに電極間の距離が変動することによって発生する静電容量値の変化を利用して、加えられたせん断力や押圧力を算出する静電容量方式のものが挙げられる（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【文献】“摩擦・せん断力センサー｜NISSHA”，［online］，NISSHA株式会社，connect.nissha.com，［令和5年 4月 4 日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：https://connect.nissha.com/filmdevice/shear-force-sensor/＞
【文献】“UI向けフィルム型3軸力覚センサー｜NISSHA”，［online］，NISSHA株式会社，connect.nissha.com，［令和5年 4月 4 日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：https://connect.nissha.com/filmdevice/shear-force-sensor/ui/＞
【特許文献】
【0005】
【文献】国際公開第２０２０／０５９７６６号
【文献】特開２０１７－１５６１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記したような３軸力覚センサーを用いた入力装置においては、操作者は、３軸力覚センサーの操作面に指で力を加え、力のうち操作面の面方向に働くせん断力の向き及び大きさに応じて電子機器を操作する。例えば、３軸力覚センサーで検出されたせん断力の大きさが閾値を超えたタイミングで音楽再生機の音量を上げるなどのイベントを発動させる。
しかし、３軸力覚センサーを用いたせん断力の検出値が温度や湿度の変化などによるドリフトを起こすことで、誤検出や入力できないなどの動作不良を生じることがある。例として、図１０を使って説明する。図１０の上段は、操作者が操作面にせん断力を加えたときのせん断力の時間推移を示している。図１０の中段及び下段は、３軸力覚センサーで検出された検出値の時間推移を示している。３軸力覚センサーを用いた入力装置が正常に動作しているときは、図１０の中段に示すように、設定された閾値を超えるせん断力が検出されるとイベント（上述の例では音量が上がる）が発動する。ところが、温度や湿度の変化でせん断力の検出値がドリフトを起こしてしまうと、図１０の下段に示すように、より小さな力で閾値に達してイベントを発動させてしまうばかりでなく、押圧していなくても閾値に達してイベントを発動させてしまうという問題を生じる。
しかし、３軸力覚センサーを用いたせん断力の検出値が温度や湿度の変化などによるドリフトを起こすことで、誤検出や入力できないなどの動作不良を生じることがある。例として、図１０を使って説明する。図１０の上段は、操作者が操作面にせん断力を加えたときのせん断力の時間推移を示している。図１０の中段及び下段は、３軸力覚センサーで検出された検出値の時間推移を示している。３軸力覚センサーを用いた入力装置が正常に動作しているときは、図１０の中段に示すように、設定された閾値を超えるせん断力が検出されるとイベント（上述の例では音量が上がる）が発動する。ところが、温度や湿度の変化でせん断力の検出値がドリフトを起こしてしまうと、図１０の下段に示すように、より小さな力で閾値に達してイベントを発動させてしまうばかりでなく、押圧していなくても閾値に達してイベントを発動させてしまうという問題を生じる。
【0007】
したがって、本発明は、上記の課題を解決し、温度ドリフト又は湿度ドリフトよる動作不良を抑制することができる、３軸力覚センサーを用いた入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
【0009】
本発明の一見地に係る入力装置は、筐体と、３軸力覚センサーと、制御部とを備えている。
３軸力覚センサーは、筐体の表面に配置され、操作面を有している。また、３軸力覚センサーは、操作面に指や掌で加えられた力に応じて変化する抵抗値、静電容量値又は出力電荷に基づいて、力のうち操作面の面方向に働くせん断力の向き及び大きさと操作面に対して垂直な方向に働く押圧力の大きさとを検出するものである。
制御部は、３軸力覚センサーと電気的に接続されて筐体の内部に収納される。また、制御部は、３軸力覚センサーで検出されたせん断力と押圧力とに基づいてイベントを発動させる。より具体的には、制御部は、操作面の面内に割り当てられた複数の入力方向の各々について、せん断力の分力を計算する。さらに、制御部は、割り当て方向における分力及び押圧力について時間変化量を計算する。また、制御部は、割り当て方向における分力の１以上で時間変化量がそれぞれの閾値を超えたとき、そのときの押圧力の時間変化量の正負を基準にして閾値を超えた割り当て方向の中から選択された方向について、入力が行なわれたとしてイベントを発動させる。
３軸力覚センサーは、筐体の表面に配置され、操作面を有している。また、３軸力覚センサーは、操作面に指や掌で加えられた力に応じて変化する抵抗値、静電容量値又は出力電荷に基づいて、力のうち操作面の面方向に働くせん断力の向き及び大きさと操作面に対して垂直な方向に働く押圧力の大きさとを検出するものである。
制御部は、３軸力覚センサーと電気的に接続されて筐体の内部に収納される。また、制御部は、３軸力覚センサーで検出されたせん断力と押圧力とに基づいてイベントを発動させる。より具体的には、制御部は、操作面の面内に割り当てられた複数の入力方向の各々について、せん断力の分力を計算する。さらに、制御部は、割り当て方向における分力及び押圧力について時間変化量を計算する。また、制御部は、割り当て方向における分力の１以上で時間変化量がそれぞれの閾値を超えたとき、そのときの押圧力の時間変化量の正負を基準にして閾値を超えた割り当て方向の中から選択された方向について、入力が行なわれたとしてイベントを発動させる。
【0010】
上記の入力装置において、閾値が正の値であってもよい。また、上記の入力装置において、閾値が負の値であってもよい。
【0011】
上記の入力装置において、閾値を超えた割り当て方向の中からの選択基準を、押圧力の時間変化量が正の場合のみとすることができる。また、上記の入力装置において、閾値を超えた割り当て方向の中からの選択基準を、押圧力の時間変化量が負のとき場合のみとしてもよい。また、上記の入力装置において、閾値を超えた割り当て方向の中からの選択基準を、押圧力の時間変化量が正、負のいずれの場合もとしてもよい。
【0012】
上記の入力装置において、割り当て方向における分力のうち複数で時間変化量がそれぞれの閾値を超えたとき、最初に閾値を超えた割り当て方向についてのみ、入力が行なわれたとしてイベントを発動させてもよい。
【0013】
上記の入力装置において、割り当て方向における分力の全てで時間変化量がそれぞれの閾値を超えず、押圧力のみで時間変化量がその閾値を超えたとき、押し込み方向について、入力が行なわれたとしてイベントを発動させてもよい。
【0014】
上記の入力装置において、各々の前記時間変化量が、微分値であってもよい。また、 上記の入力装置において、各々の前記時間変化量が、ハイパスフィルタをかけた値であってもよい。
【0015】
上記の入力装置において、３軸力覚センサーが、フレキシブルなフィルム型のセンサーであってもよい。
【発明の効果】
【0016】
本発明の３軸力覚センサーを用いた入力装置によれば、制御部が、操作面の各割り当て方向におけるせん断力の分力の時間変化量の推移と閾値、押圧力の時間変化量の推移の正負に基づいてイベントを発動させるので、温度ドリフト又は湿度ドリフトよる動作不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明に係る３軸力覚センサーを用いた入力装置の一例であるコントローラーの模式図である。
【図2】本発明に係る３軸力覚センサーを用いた入力装置の主要部分の構成図である。
【図3】本発明に係る３軸力覚センサーを用いた入力装置の入力例である。
【図4】本発明に係る３軸力覚センサーを用いた入力装置における、操作者が割り当て方向Ｄｉｒ１、割り当て方向Ｄｉｒ２に順次入力したときの各値の推移（閾値が正の値）を示す波形図である。
【図5】本発明に係る３軸力覚センサーを用いた入力装置における、操作者が割り当て方向Ｄｉｒ１、割り当て方向Ｄｉｒ２に順次入力したときの各値の推移（閾値が負の値）を示す波形図である。
【図6】本発明に係る３軸力覚センサーを用いた入力装置における、操作者が割り当て方向Ｄｉｒ１、割り当て方向Ｄｉｒ２、Ｚ軸方向に順次入力したときの各値の推移（閾値が正の値）を示す波形図である。
【図7】静電容量方式のフィルム型３軸力覚センサーの一構成例を示す模式図である。
【図8】本発明に係る３軸力覚センサーを用いた入力装置の別の入力例である。
【図9】本発明に係る３軸力覚センサーを用いた入力装置の別の例の模式図である。
【図10】従来技術の入力装置におけるドリフトによる誤動作を説明する波形図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を、図面に基づき説明する。
（１）入力装置の全体構造
まず、本発明の一実施形態に係る入力装置１の全体構造について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本発明に係る３軸力覚センサーを用いた入力装置の一例であるコントローラーの模式図である。図２は、本発明に係る３軸力覚センサーを用いた入力装置の主要部分の構成図である。
以下、本発明の第１実施形態を、図面に基づき説明する。
（１）入力装置の全体構造
まず、本発明の一実施形態に係る入力装置１の全体構造について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本発明に係る３軸力覚センサーを用いた入力装置の一例であるコントローラーの模式図である。図２は、本発明に係る３軸力覚センサーを用いた入力装置の主要部分の構成図である。
【0019】
入力装置１は、筐体１０と、３軸力覚センサー２と、制御部３、通信部４及び電池５を備えている。（図１及び図２参照）。
図１に示すように、３軸力覚センサー２は、筐体１０の表面に配置され、操作面２Ｓを有している。３軸力覚センサー２は、操作面２Ｓに指１１で加えられた力のうち、操作面２Ｓの面方向（図１の例ではＸＹ軸方向）に働くせん断力の向き及び大きさと操作面２Ｓに対して垂直な方向（図１の例ではＺ軸方向）に働く押圧力の大きさとを検出するものである。
制御部３は、筐体１０の内部に収容され、図２に示すように３軸力覚センサー２と電気的に接続されている。制御部３は、３軸力覚センサー２を制御すると共に、３軸力覚センサー２で検出されたせん断力と押圧力とに基づいてイベントを発動させる。
通信部４は、筐体１０の内部に収容され、図２に示すように制御部３に電気的に接続されて、図示しない外部電子デバイスと通信するように構成されている。
電池５は、筐体１０の内部に収容され、図２に示すように制御部３に電力を供給している。
以下、上記した各構成の機能を、さらに詳細に説明する。
図１に示すように、３軸力覚センサー２は、筐体１０の表面に配置され、操作面２Ｓを有している。３軸力覚センサー２は、操作面２Ｓに指１１で加えられた力のうち、操作面２Ｓの面方向（図１の例ではＸＹ軸方向）に働くせん断力の向き及び大きさと操作面２Ｓに対して垂直な方向（図１の例ではＺ軸方向）に働く押圧力の大きさとを検出するものである。
制御部３は、筐体１０の内部に収容され、図２に示すように３軸力覚センサー２と電気的に接続されている。制御部３は、３軸力覚センサー２を制御すると共に、３軸力覚センサー２で検出されたせん断力と押圧力とに基づいてイベントを発動させる。
通信部４は、筐体１０の内部に収容され、図２に示すように制御部３に電気的に接続されて、図示しない外部電子デバイスと通信するように構成されている。
電池５は、筐体１０の内部に収容され、図２に示すように制御部３に電力を供給している。
以下、上記した各構成の機能を、さらに詳細に説明する。
【0020】
（１）筐体
筐体１０の材料としては、例えば、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＮ樹脂などの汎用樹脂を挙げることができる。また、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂などの汎用エンジニアリング樹脂やポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリル系耐熱樹脂などのスーパーエンジニアリング樹脂を使用することもできる。
筐体１０の材料としては、例えば、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＮ樹脂などの汎用樹脂を挙げることができる。また、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリカーボネート変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂などの汎用エンジニアリング樹脂やポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリル系耐熱樹脂などのスーパーエンジニアリング樹脂を使用することもできる。
【0021】
（２）３軸力覚センサー
３軸力覚センサー２の方式としては、一般に静電容量式、圧電式やひずみゲージ式などが知られている。また、３軸力覚センサー２としてより好ましいのは、フレキシブルなフィルム型のセンサーである。前述したように、フィルム型のセンサーは薄くて軽いので、筐体１０の３軸力覚センサー２が配置される面が曲面であっても実装できる。
３軸力覚センサー２の方式としては、一般に静電容量式、圧電式やひずみゲージ式などが知られている。また、３軸力覚センサー２としてより好ましいのは、フレキシブルなフィルム型のセンサーである。前述したように、フィルム型のセンサーは薄くて軽いので、筐体１０の３軸力覚センサー２が配置される面が曲面であっても実装できる。
【0022】
以下、本実施形態の３軸力覚センサー２は、静電容量方式のフィルム型を例として説明する。図７は、静電容量方式のフィルム型３軸力覚センサーの原理を示す模式図である。
図７に示す３軸力覚センサー２は、下部電極部材２７の下部電極２６が下部支持体２５の上面に形成された島状パターンからなり、上部電極部材２４の上部電極２３が上部支持体２２の両面に別々に形成された表側上部電極２３１と裏側上部電極２３２の二層からなり（図７（ａ）参照）、かつ表側上部電極２３１と裏側上部電極２３２とが平面視において交差する複数本の線状パターンからなり（図７（ｂ）参照）、下部電極２６の島状パターンを、表側上部電極２３１の線状パターン及び裏側上部電極２３２の線状パターンと平面視においてそれぞれ一部で重なるように配置することができる。この場合、図７（ａ）に示すように、上部電極部材２４の表側上部電極２３１を保護するために、上部電極部材２４の弾性層２１とは反対側の面に保護層２８を設けるのが好ましい。
表側上部電極２３１と裏側上部電極２３２との交差する角度は、図１１（ｂ）に示す例では、表側上部電極２３１の線状パターンがＸ軸方向に伸びてＹ軸方向に並び、裏側上部電極２３２の線状パターンがＹ軸方向に伸びたＸ軸方向に並ぶように９０°（すなわち直交）となっているが、これに限定されない。交差する角度が直交する場合、下部電極２６のパターンは長方形状の碁盤目になり、交差する角度が直交しない場合、下部電極２６のパターンは平行四辺形状の碁盤目になる。
図７に示す３軸力覚センサー２は、下部電極部材２７の下部電極２６が下部支持体２５の上面に形成された島状パターンからなり、上部電極部材２４の上部電極２３が上部支持体２２の両面に別々に形成された表側上部電極２３１と裏側上部電極２３２の二層からなり（図７（ａ）参照）、かつ表側上部電極２３１と裏側上部電極２３２とが平面視において交差する複数本の線状パターンからなり（図７（ｂ）参照）、下部電極２６の島状パターンを、表側上部電極２３１の線状パターン及び裏側上部電極２３２の線状パターンと平面視においてそれぞれ一部で重なるように配置することができる。この場合、図７（ａ）に示すように、上部電極部材２４の表側上部電極２３１を保護するために、上部電極部材２４の弾性層２１とは反対側の面に保護層２８を設けるのが好ましい。
表側上部電極２３１と裏側上部電極２３２との交差する角度は、図１１（ｂ）に示す例では、表側上部電極２３１の線状パターンがＸ軸方向に伸びてＹ軸方向に並び、裏側上部電極２３２の線状パターンがＹ軸方向に伸びたＸ軸方向に並ぶように９０°（すなわち直交）となっているが、これに限定されない。交差する角度が直交する場合、下部電極２６のパターンは長方形状の碁盤目になり、交差する角度が直交しない場合、下部電極２６のパターンは平行四辺形状の碁盤目になる。
【0023】
このような構成３３軸力覚センサー２は、力を加えたときに電極間の距離が変動することによって発生する静電容量値の変化を利用して、加えられた力ＦＸＹ（文字上部にベクトルを意味する矢印付），ＦＺの値を算出する。
つまり、上部電極２３が３軸力覚センサー２の表面に対して指１１によって斜め下方向に力が加わると、弾性層２１が変形し、その力の強度に応じて上部電極部材２４の表側上部電極２３１及び裏側上部電極２３２が水平方向（ＸＹ軸方向）及び垂直方向（Ｚ軸方向）に移動し、島状パターンの下部電極２６と表側上部電極２３１との間、島状パターンの下部電極２６と裏側上部電極２３２との間の距離及び重なり面積が変化し、その結果として電極間の静電容量値がそれぞれ変化する。したがって、それぞれの静電容量値の変化を測定すれば、加えられた力ＦＸＹ（文字上部にベクトルを意味する矢印付），ＦＺの強度も測定できる。
つまり、上部電極２３が３軸力覚センサー２の表面に対して指１１によって斜め下方向に力が加わると、弾性層２１が変形し、その力の強度に応じて上部電極部材２４の表側上部電極２３１及び裏側上部電極２３２が水平方向（ＸＹ軸方向）及び垂直方向（Ｚ軸方向）に移動し、島状パターンの下部電極２６と表側上部電極２３１との間、島状パターンの下部電極２６と裏側上部電極２３２との間の距離及び重なり面積が変化し、その結果として電極間の静電容量値がそれぞれ変化する。したがって、それぞれの静電容量値の変化を測定すれば、加えられた力ＦＸＹ（文字上部にベクトルを意味する矢印付），ＦＺの強度も測定できる。
【0024】
上部支持体２２及び下部支持体２５を構成する材料としては、アクリル、ウレタン、フッ素、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリアミド、オレフィン等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂シートのほか、シアノアクリレート等の紫外線硬化型樹脂シート等が挙げられるが、とくに限定されない。このような上部支持体２２及び下部支持体２５からなる３軸フィルム型力覚センサー２は、筐体１０の形状に沿って配置できるので、例えば曲面などにも実装が可能である。
【0025】
表側上部電極２３１及び裏側上部電極２３２及び下部電極２６は、導電性を有する材料により構成できる。導電性を有する材料としては、金、銀、銅、白金、パラジウム、アルミニウム、ロジウム等の金属膜のほか、これらの金属粒子や金属ナノファイバー、カーボンナノチューブなどの導電材料を樹脂バインダーに分散させた導電ペースト膜等が挙げられるが、特に限定されない。形成方法は、金属膜の場合は、メッキ法、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等で導電膜を全面形成した後にエッチングによりパターニングする方法が挙げられ、導電ペースト膜の場合は、スクリーン、グラビア、オフセット等の印刷法で直接パターン形成する方法が挙げられる。
【0026】
弾性層２１としては、例えば、シリコーン、フッ素、ウレタン、エポキシ、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ブタジエンゴムなどの弾力性を有する合成樹脂シートや伸縮性のある不織布シートなどが挙げられる。とくにシリコーンゲル、シリコーンエラストマーなどのシリコーン樹脂系の弾性体シートは、低温から高温までの幅広い温度域で耐久性に優れ、かつ弾力性にも優れていうので、より好ましい。なお、弾性層２１は押し出し成形などの一般的なシート成形法によりシート化されたものに限定されず、印刷やコーターなどによって形成されたコーティング層であってもよい。
【0027】
また、保護層２８の材料は、第１実施形態の上部支持体２２及び下部支持体２５を構成する材料と同様のものを用いることができる。また、保護層２８として意匠シートやレザー、ゴム、布などを貼り合わせることで、デザイン性を付与することもできる。
【0028】
（３）制御部
制御部３は、図示しないが、例えば、基板と、基板に搭載されたＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、その他電子部品とを有する。また、制御部３は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）及びメモリからなるハードウェアとソフトウェアに基づいて、他の装置を制御するための装置である。
制御部３は、図示しないが、例えば、基板と、基板に搭載されたＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、その他電子部品とを有する。また、制御部３は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）及びメモリからなるハードウェアとソフトウェアに基づいて、他の装置を制御するための装置である。
【0029】
制御部３は、前述したように、３軸力覚センサー２を制御すると共に、３軸力覚センサー２で検出されたせん断力と押圧力とに基づいてイベントを発動させる。より具体的な本発明の特徴とするところは、以下の通りである。
【0030】
先ず、制御部３は、３軸力覚センサー２の操作面２Ｓの面内に割り当てられた複数の入力方向の各々について、せん断力の分力を計算する。
せん断力の分力について、以降、一例として、３軸力覚センサー２の操作面２Ｓが平面で、平面視で上下左右の４方向に入力方向を割り当てた場合の例を用いて説明する（図３参照）。ここで、割り当て方向のうち上方向をＤｉｒ１とし、時計回りにそれぞれＤｉｒ２、Ｄｉｒ３、Ｄｉｒ４とする。つまり、本実施形態では、割り当て方向Ｄｉｒ１，Ｄｉｒ３がＹ軸方向と一致し、割り当て方向Ｄｉｒ２，Ｄｉｒ４がＸ軸方向と一致している。
図３（ａ）に示す例では、３軸力覚センサー２の操作面２Ｓ（保護層２８を設ける場合にはその上面）には、これらの入力方向Ｄｉｒ１～４を示すテクスチャー１２（図中の「＞」で表されるくの字矢印）が付与されていて、操作者がテクスチャー１２を指１１で触ったり視認したりして、入力方向が分かりやすくなっている。
この操作面２ＳをＸＹ平面として考え、４方向の単位ベクトルｅ１～ｅ４（文字上部に右矢印付）と指１１が入力するせん断力ＦＸＹ（文字上部にベクトルを意味する矢印付）の内積から、せん断力ＦＸＹ（文字上部にベクトルを意味する矢印付）の各割り当て方向の分力Ｆ１～Ｆ４を計算できる（図３（ｂ）参照）。
せん断力の分力について、以降、一例として、３軸力覚センサー２の操作面２Ｓが平面で、平面視で上下左右の４方向に入力方向を割り当てた場合の例を用いて説明する（図３参照）。ここで、割り当て方向のうち上方向をＤｉｒ１とし、時計回りにそれぞれＤｉｒ２、Ｄｉｒ３、Ｄｉｒ４とする。つまり、本実施形態では、割り当て方向Ｄｉｒ１，Ｄｉｒ３がＹ軸方向と一致し、割り当て方向Ｄｉｒ２，Ｄｉｒ４がＸ軸方向と一致している。
図３（ａ）に示す例では、３軸力覚センサー２の操作面２Ｓ（保護層２８を設ける場合にはその上面）には、これらの入力方向Ｄｉｒ１～４を示すテクスチャー１２（図中の「＞」で表されるくの字矢印）が付与されていて、操作者がテクスチャー１２を指１１で触ったり視認したりして、入力方向が分かりやすくなっている。
この操作面２ＳをＸＹ平面として考え、４方向の単位ベクトルｅ１～ｅ４（文字上部に右矢印付）と指１１が入力するせん断力ＦＸＹ（文字上部にベクトルを意味する矢印付）の内積から、せん断力ＦＸＹ（文字上部にベクトルを意味する矢印付）の各割り当て方向の分力Ｆ１～Ｆ４を計算できる（図３（ｂ）参照）。
【0031】
さらに、制御部３は、押圧力ＦＺ及びせん断力ＦＸＹの割り当て方向Ｄｉｒ１～Ｄｉｒ４における分力Ｆ１～Ｆ４について、時間変化量ＤＦＺ，時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４を計算する。
図４は、本発明に係る３軸力覚センサーを用いた入力装置における、操作者が割り当て方向Ｄｉｒ１、割り当て方向Ｄｉｒ２に順次入力したときの各値の推移（閾値が正の値）を示す波形図である。すなわち、操作者が、操作面２Ｓに対して平面視で上に入力したあとに、引き続き、右に入力するという動作をしたときの押圧力ＦＺ及びせん断力の各割り当て方向の分力Ｆ１～Ｆ４の推移と、その時間変化量ＤＦＺ，時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４の推移を示している。
ここで、力の時間変化量とは、微小時間あたりに加わる力の変化量である。つまり、力の微分値として表すことができる。
課題となっている温度ドリフトや湿度ドリフトはゆっくりとした検出値の変化（ズレ）なので、各々の時間変化量ＤＦＺ，時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４でみるとズレは含まれない。したがって、３軸力覚センサー２で検出された値に仮に温度ドリフトや湿度ドリフトが生じていても、時間変化量ＤＦＺ，時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４によれば指１１による入力のみを検出できる。
図４は、本発明に係る３軸力覚センサーを用いた入力装置における、操作者が割り当て方向Ｄｉｒ１、割り当て方向Ｄｉｒ２に順次入力したときの各値の推移（閾値が正の値）を示す波形図である。すなわち、操作者が、操作面２Ｓに対して平面視で上に入力したあとに、引き続き、右に入力するという動作をしたときの押圧力ＦＺ及びせん断力の各割り当て方向の分力Ｆ１～Ｆ４の推移と、その時間変化量ＤＦＺ，時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４の推移を示している。
ここで、力の時間変化量とは、微小時間あたりに加わる力の変化量である。つまり、力の微分値として表すことができる。
課題となっている温度ドリフトや湿度ドリフトはゆっくりとした検出値の変化（ズレ）なので、各々の時間変化量ＤＦＺ，時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４でみるとズレは含まれない。したがって、３軸力覚センサー２で検出された値に仮に温度ドリフトや湿度ドリフトが生じていても、時間変化量ＤＦＺ，時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４によれば指１１による入力のみを検出できる。
【0032】
ところで、各割り当て方向の入力を検出する方法として、検出のタイミングにより２つの方法が挙げられる。すなわち、各方向に操作者が力の印加を始めた瞬間を検出する方法と、印加後に除荷する瞬間を検出する方法である。以後、前者と「印加検出」、後者を「除荷検出」と呼ぶことにする。
本実施形態においては、各割り当て方向の入力を検出する方法が印加検出の場合について図４を使って時系列で説明する。
図４中の波形の時間軸に対して水平な破線Ｔｈ１～Ｔｈ４は、各割り当て方向における分力Ｆ１～Ｆ４の時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４に対する閾値であり、正の値に設定されている。また、押圧力ＦＺは、押し下げたときに正の値として検出される。
印加検出では、制御部３は、各割り当て方向における分力Ｆ１～Ｆ４の１以上で時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４がそれぞれの閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超え、かつ、そのときの押圧力ＦＺの時間変化量ＤＦＺが正の値のときのみ、この閾値を超えた割り当て方向について入力が行なわれたとして、イベントを発動させる。なお、閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４が正の値である場合、閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えるとは閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を上回る大きな値をとることを意味する。また、押圧力ＦＺの時間変化量ＤＦＺの正負を基準にして、閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えた割り当て方向の中から取捨選択を行なう（本実施形態では時間変化量ＤＦＺが正の値であることが条件）のは、閾値を超えたというだけで操作者が意図しないイベント発動をさせないためである。
本実施形態においては、各割り当て方向の入力を検出する方法が印加検出の場合について図４を使って時系列で説明する。
図４中の波形の時間軸に対して水平な破線Ｔｈ１～Ｔｈ４は、各割り当て方向における分力Ｆ１～Ｆ４の時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４に対する閾値であり、正の値に設定されている。また、押圧力ＦＺは、押し下げたときに正の値として検出される。
印加検出では、制御部３は、各割り当て方向における分力Ｆ１～Ｆ４の１以上で時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４がそれぞれの閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超え、かつ、そのときの押圧力ＦＺの時間変化量ＤＦＺが正の値のときのみ、この閾値を超えた割り当て方向について入力が行なわれたとして、イベントを発動させる。なお、閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４が正の値である場合、閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えるとは閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を上回る大きな値をとることを意味する。また、押圧力ＦＺの時間変化量ＤＦＺの正負を基準にして、閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えた割り当て方向の中から取捨選択を行なう（本実施形態では時間変化量ＤＦＺが正の値であることが条件）のは、閾値を超えたというだけで操作者が意図しないイベント発動をさせないためである。
【0033】
図４に示す入力例では、先ず、操作者は、上方向（割り当て方向Ｄｉｒ１）に力を強めていき、せん断力の分力Ｆ１が増加していく（図中左側にある山の上り始め）。
そして、時刻ｔ１１でＤｉｒ１における時間変化量ＤＦ１がＴｈ１を超える。さらに、ある程度の力を印加したら、操作者はそれ以上力を強めないため、時刻ｔ１２より後は時間変化量ＤＦ１がＴｈ１以下の値となる。一方、上方向に力を強めていくとき、自然に操作面２Ｓを押し込む力も強まり、押圧力ＦＺも増加していく。そして、先の時刻ｔ１１～ｔ１２の間で、時間変化量ＤＦＺは正の値（押圧力が増える最中）である。したがって、本実施形態では、制御部３は、この時刻ｔ１１～ｔ１２の間で割り当て方向Ｄｉｒ１への印加途中の入力が検出されたと判断し、イベントを発動する。
その後、操作者が除荷する時刻ｔ２１～ｔ２２の間では、Ｄｉｒ１ではなくＤｉｒ３における時間変化量ＤＦ３がＴｈ３を超えてしまう。しかし、この時刻ｔ２１～ｔ２２の間、時間変化量ＤＦＺは負の値（押圧力が減る最中）である。したがって、制御部３は、この時刻ｔ２１～ｔ２２の間、Ｄｉｒ３へは印加途中の入力が検出されていないと判断し、イベントを発動しない。
そして、時刻ｔ１１でＤｉｒ１における時間変化量ＤＦ１がＴｈ１を超える。さらに、ある程度の力を印加したら、操作者はそれ以上力を強めないため、時刻ｔ１２より後は時間変化量ＤＦ１がＴｈ１以下の値となる。一方、上方向に力を強めていくとき、自然に操作面２Ｓを押し込む力も強まり、押圧力ＦＺも増加していく。そして、先の時刻ｔ１１～ｔ１２の間で、時間変化量ＤＦＺは正の値（押圧力が増える最中）である。したがって、本実施形態では、制御部３は、この時刻ｔ１１～ｔ１２の間で割り当て方向Ｄｉｒ１への印加途中の入力が検出されたと判断し、イベントを発動する。
その後、操作者が除荷する時刻ｔ２１～ｔ２２の間では、Ｄｉｒ１ではなくＤｉｒ３における時間変化量ＤＦ３がＴｈ３を超えてしまう。しかし、この時刻ｔ２１～ｔ２２の間、時間変化量ＤＦＺは負の値（押圧力が減る最中）である。したがって、制御部３は、この時刻ｔ２１～ｔ２２の間、Ｄｉｒ３へは印加途中の入力が検出されていないと判断し、イベントを発動しない。
【0034】
発動するイベントの内容は、例えば音楽プレーヤーの操作の場合であれば、音量の上げ下げや曲送り／巻戻しなどである。また、操作者への入力受付のフィードバックも含む。フィードバックとは、例えば、コントローラー全体や操作面２Ｓ上を振動させることで操作者に触感を与えたり、音を鳴らしたり、モニターなどのＧＵＩに表示させたりすることである。
また、イベントが発動するタイミングは、時刻ｔ１１又は時刻ｔ１２に一度発動させるだけでもよいし、時刻ｔ１１～ｔ１２の間に何回か発動させるのでもよい。また、発動内容は、時刻ｔ１１～ｔ１２の時間変化量ＤＦ１の積分値やピーク値の絶対値に応じて内容を変えてもよい。例えば、その値が大きい場合は音量を一度に大きく上げ下げし、小さい場合は小さく上げ下げする などである。
また、イベントが発動するタイミングは、時刻ｔ１１又は時刻ｔ１２に一度発動させるだけでもよいし、時刻ｔ１１～ｔ１２の間に何回か発動させるのでもよい。また、発動内容は、時刻ｔ１１～ｔ１２の時間変化量ＤＦ１の積分値やピーク値の絶対値に応じて内容を変えてもよい。例えば、その値が大きい場合は音量を一度に大きく上げ下げし、小さい場合は小さく上げ下げする などである。
【0035】
図４に戻って、引き続き、操作者が右方向（割り当て方向Ｄｉｒ２）に入力する場合も、上方向（割り当て方向Ｄｉｒ１）に入力する場合と同様に検出する。
すなわち、操作者が右方向（割り当て方向Ｄｉｒ２）に力を強めていき、せん断力の分力Ｆ２が増加していく（図中右側にある山の上り始め）。
そして、時刻ｔ３１で時間変化量ＤＦ２がＴｈ２を超える。さらに、ある程度の力を印加したら、操作者はそれ以上力を強めないため、時刻ｔ３２より後は時間変化量ＤＦ２がＴｈ２以下の値となる。一方、右方向に力を強めていくとき、自然に操作面２Ｓを押し込む力も強まり、押圧力ＦＺも増加していく。そして、先の時刻ｔ３１～ｔ３２の間で、時間変化量ＤＦＺは正の値（押圧力が増える最中）である。したがって、制御部３は、この時刻ｔ３１～ｔ３２の間で割り当て方向Ｄｉｒ２への入力が検出されたと判断し、イベントを発動する。
その後、操作者が除荷する時刻ｔ４１～ｔ４２の間では、Ｄｉｒ２ではなくＤｉｒ４における時間変化量ＤＦ４がＴｈ３を超えてしまう。しかし、この時刻ｔ４１～ｔ４２の間、時間変化量ＤＦＺは負の値（押圧力が減る最中）である。したがって、制御部３は、この時刻ｔ４１～ｔ４２の間、Ｄｉｒ４へは印加途中の入力が検出されていないと判断し、イベントを発動しない。
このとき発動するイベントの内容は、割り当て方向Ｄｉｒ１に入力する場合とは、別の内容となる。
すなわち、操作者が右方向（割り当て方向Ｄｉｒ２）に力を強めていき、せん断力の分力Ｆ２が増加していく（図中右側にある山の上り始め）。
そして、時刻ｔ３１で時間変化量ＤＦ２がＴｈ２を超える。さらに、ある程度の力を印加したら、操作者はそれ以上力を強めないため、時刻ｔ３２より後は時間変化量ＤＦ２がＴｈ２以下の値となる。一方、右方向に力を強めていくとき、自然に操作面２Ｓを押し込む力も強まり、押圧力ＦＺも増加していく。そして、先の時刻ｔ３１～ｔ３２の間で、時間変化量ＤＦＺは正の値（押圧力が増える最中）である。したがって、制御部３は、この時刻ｔ３１～ｔ３２の間で割り当て方向Ｄｉｒ２への入力が検出されたと判断し、イベントを発動する。
その後、操作者が除荷する時刻ｔ４１～ｔ４２の間では、Ｄｉｒ２ではなくＤｉｒ４における時間変化量ＤＦ４がＴｈ３を超えてしまう。しかし、この時刻ｔ４１～ｔ４２の間、時間変化量ＤＦＺは負の値（押圧力が減る最中）である。したがって、制御部３は、この時刻ｔ４１～ｔ４２の間、Ｄｉｒ４へは印加途中の入力が検出されていないと判断し、イベントを発動しない。
このとき発動するイベントの内容は、割り当て方向Ｄｉｒ１に入力する場合とは、別の内容となる。
【0036】
（４）通信部
通信部４は、ＷＩ－ＦＩ（登録商標）、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、ＮＦＣ、などの無線通信を介して外部電子デバイスと通信する。通信部４は、一方向又は双方向で通信することができる。なお、本実施形態の入力装置１であるコントローラーは、同時又は個々のいずれかで、複数の外部電子デバイスを制御することもできる。
通信する外部電子デバイスとしては、例えば、ｘＲで使用するヘッドマウントディスプレイやスマートグラスのほか、スマートテレビ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、自動車のオーディオシステム、家庭用、仕事用、若しくは環境用自動制御装置、又は任意の他のそのようなデバイス若しくはシステムとすることができるが、これらに限定されない。
通信部４は、ＷＩ－ＦＩ（登録商標）、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、ＮＦＣ、などの無線通信を介して外部電子デバイスと通信する。通信部４は、一方向又は双方向で通信することができる。なお、本実施形態の入力装置１であるコントローラーは、同時又は個々のいずれかで、複数の外部電子デバイスを制御することもできる。
通信する外部電子デバイスとしては、例えば、ｘＲで使用するヘッドマウントディスプレイやスマートグラスのほか、スマートテレビ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、自動車のオーディオシステム、家庭用、仕事用、若しくは環境用自動制御装置、又は任意の他のそのようなデバイス若しくはシステムとすることができるが、これらに限定されない。
【0037】
（５）電池
電池５としては、リチウム電池などの再充電式電池を用いることができる。再充電式電池の場合、ユーザーはＵＳＢを通じて、あるいは入力装置１を充電パッドの上に置くだけで、充電することができる。また、電池９として非充電式電池を用い、筐体１０の内部より取り出し交換するようにしてもよい。
電池５としては、リチウム電池などの再充電式電池を用いることができる。再充電式電池の場合、ユーザーはＵＳＢを通じて、あるいは入力装置１を充電パッドの上に置くだけで、充電することができる。また、電池９として非充電式電池を用い、筐体１０の内部より取り出し交換するようにしてもよい。
【0038】
上述のように、本実施形態に係る３軸力覚センサー２を用いた入力装置１は、操作面２Ｓの各割り当て方向Ｄｉｒ１～Ｄｉｒ４におけるせん断力の分力Ｆ１～Ｆ４の時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４の推移と正の値である閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４、押圧力ＦＺの時間変化量ＤＦＺの推移の正負に基づいてイベントを発動させるので、温度ドリフト又は湿度ドリフトよる動作不良を抑制することができる。
【0039】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態を、第１実施形態と同じ図４に基づき説明する。
本実施形態の入力装置では、各割り当て方向の入力を検出する方法が除荷検出である点で第１実施形態と異なる。
すなわち、第１実施形態と同様にＴｈ１～Ｔｈ４が正の値に設定されているが、除荷検出では、閾値を超えた時刻の間で時間変化量ＤＦＺが負の値（押圧力が減る最中）であることをイベント発動の条件とする。
以下、本発明の第２実施形態を、第１実施形態と同じ図４に基づき説明する。
本実施形態の入力装置では、各割り当て方向の入力を検出する方法が除荷検出である点で第１実施形態と異なる。
すなわち、第１実施形態と同様にＴｈ１～Ｔｈ４が正の値に設定されているが、除荷検出では、閾値を超えた時刻の間で時間変化量ＤＦＺが負の値（押圧力が減る最中）であることをイベント発動の条件とする。
【0040】
図４に示す入力例では、先ず、操作者は、上方向（割り当て方向Ｄｉｒ１）に力を強めていき、せん断力の分力Ｆ１が増加していく（図中左側にある山の上り始め）。
時刻ｔ１１～ｔ１２の間で、Ｄｉｒ１における時間変化量ＤＦ１がＴｈ１を超えるが、この時間の時間変化量ＤＦＺは正の値（押圧力が増える最中）である。したがって、本実施形態においては、制御部３は、この時刻ｔ１１～ｔ１２の間で割り当て方向Ｄｉｒ１へは除荷途中の入力が検出されていないと判断し、イベントを発動しない。
その後の時刻ｔ２１～ｔ２２の間では、Ｄｉｒ１とは反対方向のＤｉｒ３における時間変化量ＤＦ３がＴｈ３を超え、かつこの時間の時間変化量ＤＦＺは負の値（押圧力が減る最中）である。したがって、本実施形態においては、制御部３は、この時刻ｔ２１～ｔ２２の間で割り当て方向Ｄｉｒ３への除荷途中の入力が検出されたと判断し、イベントを発動する。
時刻ｔ１１～ｔ１２の間で、Ｄｉｒ１における時間変化量ＤＦ１がＴｈ１を超えるが、この時間の時間変化量ＤＦＺは正の値（押圧力が増える最中）である。したがって、本実施形態においては、制御部３は、この時刻ｔ１１～ｔ１２の間で割り当て方向Ｄｉｒ１へは除荷途中の入力が検出されていないと判断し、イベントを発動しない。
その後の時刻ｔ２１～ｔ２２の間では、Ｄｉｒ１とは反対方向のＤｉｒ３における時間変化量ＤＦ３がＴｈ３を超え、かつこの時間の時間変化量ＤＦＺは負の値（押圧力が減る最中）である。したがって、本実施形態においては、制御部３は、この時刻ｔ２１～ｔ２２の間で割り当て方向Ｄｉｒ３への除荷途中の入力が検出されたと判断し、イベントを発動する。
【0041】
引き続き、図４に示す入力例では、操作者が右方向（割り当て方向Ｄｉｒ２）に力を強めていき、せん断力の分力Ｆ２が増加していく（図中右側にある山の上り始め）。
時刻ｔ３１～ｔ３２の間で、Ｄｉｒ２における時間変化量ＤＦ２がＴｈ２を超えるが、この時間の時間変化量ＤＦＺは正の値（押圧力が増える最中）である。したがって、本実施形態においては、制御部３は、この時刻ｔ３１～ｔ３２の間で割り当て方向Ｄｉｒ２へは除荷途中の入力が検出されていないと判断し、イベントを発動しない。
その後の時刻ｔ４１～ｔ４２の間では、Ｄｉｒ２とは反対方向のＤｉｒ４における時間変化量ＤＦ４がＴｈ４を超え、この時間の時間変化量ＤＦＺは負の値（押圧力が減る最中）である。したがって、本実施形態においては、制御部３は、この時刻ｔ４１～ｔ４２の間で割り当て方向Ｄｉｒ４への除荷途中の入力が検出されたと判断し、イベントを発動する。
時刻ｔ３１～ｔ３２の間で、Ｄｉｒ２における時間変化量ＤＦ２がＴｈ２を超えるが、この時間の時間変化量ＤＦＺは正の値（押圧力が増える最中）である。したがって、本実施形態においては、制御部３は、この時刻ｔ３１～ｔ３２の間で割り当て方向Ｄｉｒ２へは除荷途中の入力が検出されていないと判断し、イベントを発動しない。
その後の時刻ｔ４１～ｔ４２の間では、Ｄｉｒ２とは反対方向のＤｉｒ４における時間変化量ＤＦ４がＴｈ４を超え、この時間の時間変化量ＤＦＺは負の値（押圧力が減る最中）である。したがって、本実施形態においては、制御部３は、この時刻ｔ４１～ｔ４２の間で割り当て方向Ｄｉｒ４への除荷途中の入力が検出されたと判断し、イベントを発動する。
【0042】
以上のように、本実施形態では、第１実施形態と同様に操作者が、操作面２Ｓに対して平面視で上方向（割り当て方向Ｄｉｒ１）に入力したあとに、引き続き、右方向（割り当て方向Ｄｉｒ２）に入力するという動作をしたにも関わらず、イベント発動は逆に割り当て方向Ｄｉｒ３，Ｄｉｒ４への入力として検出して行われている。しかし、操作者の操作面への動作が、最終的に操作者が意図するイベント発動の内容と１対１で対応していれば、このことに問題はない。
【0043】
なお、印加検出の場合には、操作者がゆっくりと力を印加すると、せん断力の各分力の時間変化量を表わす山は小さくなって、設定した閾値を超えにくくなる。すなわち、入力を検知できないこともある。そこで操作者は３軸力覚センサー２の操作面２Ｓに指１１を操作面２Sの所定の場所への接近、操作面２Sとの接触、力の印加までを素早く行なう必要があるが、指１１が非接触の状態からの一連の作業を素早く行なうことは操作者にとって負担が大きい。
これに対して、除荷検出の場合には、力を印加した後に操作面２Sから単に指１１を素早く離す動作だけなので、操作者の負担は少ないというメリットがある。
これに対して、除荷検出の場合には、力を印加した後に操作面２Sから単に指１１を素早く離す動作だけなので、操作者の負担は少ないというメリットがある。
【0044】
その他の点については、第１実施形態と同様であるから説明を省略する。
【0045】
［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態を、図面に基づき説明する。
本実施形態の入力装置では、閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４が負の値である点、各割り当て方向の入力を検出する方法が除荷検出である点の２点で第１実施形態と異なる（図５参照）。
図５中の波形の時間軸に対して水平な破線Ｔｈ１～Ｔｈ４は、各割り当て方向における分力Ｆ１～Ｆ４の時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４に対する閾値であり、負の値に設定されている。また、押圧力ＦＺは、押し下げたときに正の値として検出される。
除荷検出では、制御部３は、各割り当て方向における分力Ｆ１～Ｆ４の１以上で時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４がそれぞれの閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超え、かつ、そのときの押圧力ＦＺの時間変化量ＤＦＺが負の値のときのみ、この閾値を超えた割り当て方向について入力が行なわれたとして、イベントを発動させる。なお、閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４が負の値である場合、閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えるとは閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を下回る小さな値をとることを意味する。
以下、本発明の第３実施形態を、図面に基づき説明する。
本実施形態の入力装置では、閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４が負の値である点、各割り当て方向の入力を検出する方法が除荷検出である点の２点で第１実施形態と異なる（図５参照）。
図５中の波形の時間軸に対して水平な破線Ｔｈ１～Ｔｈ４は、各割り当て方向における分力Ｆ１～Ｆ４の時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４に対する閾値であり、負の値に設定されている。また、押圧力ＦＺは、押し下げたときに正の値として検出される。
除荷検出では、制御部３は、各割り当て方向における分力Ｆ１～Ｆ４の１以上で時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４がそれぞれの閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超え、かつ、そのときの押圧力ＦＺの時間変化量ＤＦＺが負の値のときのみ、この閾値を超えた割り当て方向について入力が行なわれたとして、イベントを発動させる。なお、閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４が負の値である場合、閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えるとは閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を下回る小さな値をとることを意味する。
【0046】
図５に示す入力例では、先ず、操作者は、上方向（割り当て方向Ｄｉｒ１）に力を強めた後に弱めていく（図中左側の山の下がり始めまで）が、時刻ｔ２１より前には時間変化量ＤＦ１がＴｈ１を超えない。時刻ｔ２１になってはじめて時間変化量ＤＦ１がＴｈ１を超える。さらに、ある程度の力を除荷したら、操作者はそれ以上力を弱めないため、時刻ｔ２２より後は時間変化量ＤＦ１がＴｈ１以上の値となる。一方、上方向に力を強めていくとき、自然に操作面２Ｓを押し込む力も強まり、押圧力ＦＺも増加していく。そして、先の時刻ｔ２１～ｔ２２の間で、時間変化量ＤＦＺは負の値（押圧力が減る最中）である。したがって、本実施形態においては、制御部３は、この時刻ｔ２１～ｔ２２の間で割り当て方向Ｄｉｒ１への除荷途中の入力が検出されたと判断し、イベントを発動する。
なお、操作者が印加する時刻ｔ１１～ｔ１２の間でも、時間変化量ＤＦ３がＴｈ３を超えてしまう。しかし、この時刻ｔ１１～ｔ１２の間、時間変化量ＤＦＺは正の値（押圧力が増える最中）である。したがって、本実施形態においては、制御部３は、この時刻ｔ１１～ｔ１２の間では割り当て方向Ｄｉｒ３への除荷途中の入力が検出されていないと判断し、イベントを発動しない。
なお、操作者が印加する時刻ｔ１１～ｔ１２の間でも、時間変化量ＤＦ３がＴｈ３を超えてしまう。しかし、この時刻ｔ１１～ｔ１２の間、時間変化量ＤＦＺは正の値（押圧力が増える最中）である。したがって、本実施形態においては、制御部３は、この時刻ｔ１１～ｔ１２の間では割り当て方向Ｄｉｒ３への除荷途中の入力が検出されていないと判断し、イベントを発動しない。
【0047】
上方向（割り当て方向Ｄｉｒ１）への入力に引き続き、操作者が右方向（割り当て方向Ｄｉｒ２）に入力する場合も、上方向（割り当て方向Ｄｉｒ１）に入力する場合と同様に検出する。
すなわち、図５に示すように、操作者が右方向（割り当て方向Ｄｉｒ２）に力を強めた後に弱めていく（図中右側の山の下がり始めまで）が、時刻ｔ４１より前には時間変化量ＤＦ２がＴｈ２を超えない。時刻ｔ４１になってはじめて時間変化量ＤＦ２がＴｈ２を超える。さらに、ある程度の力を除荷したら、操作者はそれ以上力を強めないため、時刻ｔ４２より後は時間変化量ＤＦ２がＴｈ２以上の値となる。一方、右方向に力を強めていくとき、自然に操作面２Ｓを押し込む力も強まり、押圧力ＦＺも増加していく。そして、先の時刻ｔ４１～ｔ４２の間で、時間変化量ＤＦＺは負の値（押圧力が減る最中）である。したがって、本実施形態においては、制御部３は、この時刻ｔ４１～ｔ４２の間で割り当て方向Ｄｉｒ２への除荷途中の入力が検出されたと判断し、イベントを発動する。
なお、操作者が印加する時刻ｔ３１～ｔ３２の間でも、時間変化量ＤＦ４がＴｈ４を超えてしまう。しかし、この時刻ｔ３１～ｔ３２の間、時間変化量ＤＦＺは正の値（押圧力が増える最中）である。したがって、本実施形態においては、制御部３は、この時刻ｔ３１～ｔ３２の間では割り当て方向Ｄｉｒ４への除荷途中の入力が検出されていないと判断し、イベントを発動しない。
すなわち、図５に示すように、操作者が右方向（割り当て方向Ｄｉｒ２）に力を強めた後に弱めていく（図中右側の山の下がり始めまで）が、時刻ｔ４１より前には時間変化量ＤＦ２がＴｈ２を超えない。時刻ｔ４１になってはじめて時間変化量ＤＦ２がＴｈ２を超える。さらに、ある程度の力を除荷したら、操作者はそれ以上力を強めないため、時刻ｔ４２より後は時間変化量ＤＦ２がＴｈ２以上の値となる。一方、右方向に力を強めていくとき、自然に操作面２Ｓを押し込む力も強まり、押圧力ＦＺも増加していく。そして、先の時刻ｔ４１～ｔ４２の間で、時間変化量ＤＦＺは負の値（押圧力が減る最中）である。したがって、本実施形態においては、制御部３は、この時刻ｔ４１～ｔ４２の間で割り当て方向Ｄｉｒ２への除荷途中の入力が検出されたと判断し、イベントを発動する。
なお、操作者が印加する時刻ｔ３１～ｔ３２の間でも、時間変化量ＤＦ４がＴｈ４を超えてしまう。しかし、この時刻ｔ３１～ｔ３２の間、時間変化量ＤＦＺは正の値（押圧力が増える最中）である。したがって、本実施形態においては、制御部３は、この時刻ｔ３１～ｔ３２の間では割り当て方向Ｄｉｒ４への除荷途中の入力が検出されていないと判断し、イベントを発動しない。
【0048】
その他の点については、第１実施形態と同様であるから説明を省略する。
【0049】
［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態を、第３実施形態と同じ図５に基づき説明する。
本実施形態の入力装置では、各割り当て方向の入力を検出する方法が印加検出である点でのみ第３実施形態と異なる。
すなわち、第３実施形態と同様にＴｈ１～Ｔｈ４が負の値に設定されているが、この閾値を超えた時刻の間で時間変化量ＤＦＺが正の値（押圧力が増える最中）であることをイベント発動の条件とする。
以下、本発明の第４実施形態を、第３実施形態と同じ図５に基づき説明する。
本実施形態の入力装置では、各割り当て方向の入力を検出する方法が印加検出である点でのみ第３実施形態と異なる。
すなわち、第３実施形態と同様にＴｈ１～Ｔｈ４が負の値に設定されているが、この閾値を超えた時刻の間で時間変化量ＤＦＺが正の値（押圧力が増える最中）であることをイベント発動の条件とする。
【0050】
したがって、本実施形態では、制御部３は、時刻ｔ１１～ｔ１２の間で割り当て方向Ｄｉｒ３への印加途中の入力が検出されたと判断し、イベントを発動する。また、制御部３は、その後の時刻ｔ２１～ｔ２２の間では割り当て方向Ｄｉｒ１への印加途中の入力が検出されていないと判断し、イベントを発動しない。
また、本実施形態では、制御部３は、時刻ｔ３１～ｔ３２の間では割り当て方向Ｄｉｒ４への印加途中の入力が検出されていると判断し、イベントを発動する。また、制御部３は、その後の時刻ｔ４１～ｔ４２の間では割り当て方向Ｄｉｒ２への印加途中の入力が検出されていないと判断し、イベントを発動しない。
また、本実施形態では、制御部３は、時刻ｔ３１～ｔ３２の間では割り当て方向Ｄｉｒ４への印加途中の入力が検出されていると判断し、イベントを発動する。また、制御部３は、その後の時刻ｔ４１～ｔ４２の間では割り当て方向Ｄｉｒ２への印加途中の入力が検出されていないと判断し、イベントを発動しない。
【0051】
本実施形態でも、第２実施形態と同様に、操作者の入力動作と逆に割り当て方向Ｄｉｒ３，Ｄｉｒ４への入力として検出して行われている。しかし、前述したように、操作者の操作面への動作が、最終的に操作者が意図するイベント発動の内容と１対１で対応していれば、このことに問題はない。
【0052】
その他の点については、第１実施形態と同様であるから説明を省略する。
【0053】
［変化例］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び下記変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び下記変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
【0054】
（ａ）上記各実施形態では、時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４が閾値を超えたとき、その時刻の間で時間変化量ＤＦＺが正の値又は負の値であることをイベント発動の条件として説明しているが、本発明の入力装置１はこれに限定されない。例えば、押圧力の時間変化量ＤＦＺが正、負いずれの場合にもイベントを発動してもよい。すなわち、印加検出と除荷検出との併用である。
印加検出と除荷検出とを併用する場合、例えば、印加と除荷の両タイミングで操作者に振動を与えて、実際にボタン等のモノに触れているような感触をフィードバックすること（いわゆるｈａｐｔｉｃｓと呼ばれる技術）をイベントとして発動させることで、コントローラーの操作感が良くなる。また、印加と除荷の両タイミングで検出することで、一方のタイミングで検出ができなくても他方のタイミングで検出できるので、確実に入力できるというメリットもある。
印加検出と除荷検出とを併用する場合、例えば、印加と除荷の両タイミングで操作者に振動を与えて、実際にボタン等のモノに触れているような感触をフィードバックすること（いわゆるｈａｐｔｉｃｓと呼ばれる技術）をイベントとして発動させることで、コントローラーの操作感が良くなる。また、印加と除荷の両タイミングで検出することで、一方のタイミングで検出ができなくても他方のタイミングで検出できるので、確実に入力できるというメリットもある。
【0055】
（ｂ）上記各実施形態では、図４及び図５に示すように、時系列中の４つのタイミング（時刻ｔ１１～ｔ１２、時刻ｔ２１～ｔ２２、時刻ｔ３１～ｔ３２、時刻ｔ４１～ｔ４２）において、割り当て方向Ｄｉｒ１～Ｄｉｒ４における分力Ｆ１～Ｆ４のうち一つのみで時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４がそれぞれの閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えているが、本発明の入力装置１はこれに限定されない。例えば、分力Ｆ１～Ｆ４の間で、閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えるタイミングが重なっていてもよい（図示せず）。
このように分力Ｆ１～Ｆ４のうち複数で時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４が時間的に重複してそれぞれの閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えたときには、最初に閾値を超えた割り当て方向についてのみ、入力が行なわれたとしてイベントを発動させるとよい。
また、分力Ｆ１～Ｆ４のうち複数で時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４が時間的に重複してそれぞれの閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えたとき、閾値を超えた全ての割り当て方向について、入力が行なわれたとしてイベントを発動させてもよい。
このように分力Ｆ１～Ｆ４のうち複数で時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４が時間的に重複してそれぞれの閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えたときには、最初に閾値を超えた割り当て方向についてのみ、入力が行なわれたとしてイベントを発動させるとよい。
また、分力Ｆ１～Ｆ４のうち複数で時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４が時間的に重複してそれぞれの閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えたとき、閾値を超えた全ての割り当て方向について、入力が行なわれたとしてイベントを発動させてもよい。
【0056】
（ｃ）上記各実施形態では、割り当て方向Ｄｉｒ１～Ｄｉｒ４における分力Ｆ１～Ｆ４で時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４がそれぞれの閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えたときにしか、イベントを発動させていないが、本発明の入力装置１はこれに限定されない。例えば、せん断力分力Ｆ１～Ｆ４の全てで時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４がそれぞれの閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えず、押圧力ＦＺのみで時間変化量ＤＦＺがその閾値ＴｈＺを超えたとき、押し込み方向に（ＸＹ平面であればＺ方向）ついて、入力が行なわれたとしてイベントを発動させてもよい。
図６は、その様子を説明した図であり、図４との違いは、Ｚ方向の押し込み入力を加えたと点、押圧力の時間変化量ＤＦＺに対する閾値ＴｈＺを設けた点である。せん断力の時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４がそれぞれの閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えていないときに、押圧力の時間変化量ＤＦＺがその閾値ＴｈＺを超えていれば、Ｚ方向の押し込み入力も検出したとして、イベントを発動する。図６の時刻ｔ５１～ｔ５２がその検出している期間である。
図６は、その様子を説明した図であり、図４との違いは、Ｚ方向の押し込み入力を加えたと点、押圧力の時間変化量ＤＦＺに対する閾値ＴｈＺを設けた点である。せん断力の時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４がそれぞれの閾値Ｔｈ１～Ｔｈ４を超えていないときに、押圧力の時間変化量ＤＦＺがその閾値ＴｈＺを超えていれば、Ｚ方向の押し込み入力も検出したとして、イベントを発動する。図６の時刻ｔ５１～ｔ５２がその検出している期間である。
【0057】
（ｄ）上記各実施形態では、せん断力ＦＸＹ（文字上部にベクトルを意味する矢印付）の分力について、３軸力覚センサー２の操作面２Ｓ（ＸＹ平面）に対して平面視で上下左右の４方向に入力方向を割り当てた場合を説明したが（図３参照）、本発明の入力装置１はこれに限定されず、任意の方向に入力方向を割り当てることができる。例えば、図８に示すように扇の骨状に広がる５方向に入力方向を割り当てもよい。
図８に示す例では、割り当て方向のうち左端の方向をＤｉｒ１とし、時計回りにそれぞれＤｉｒ２、Ｄｉｒ３、Ｄｉｒ４、Ｄｉｒ５とする。つまり、図８に示す例では、割り当て方向Ｄｉｒ１～２、Ｄｉｒ４～５の単位ベクトルｅ１～ｅ２、ｅ４～ｅ５（字上部に右矢印付）はＸ軸方向、Ｙ軸方向のいずれの成分も含む。割り当て方向Ｄｉｒ３の単位ベクトルｅ３はＹ軸方向に一致している。
この場合、５方向の単位ベクトルｅ１～ｅ５（文字上部に右矢印付）と指１１が入力するせん断力ＦＸＹ（文字上部にベクトルを意味する矢印付）の内積から、せん断力ＦＸＹ（文字上部にベクトルを意味する矢印付）の各割り当て方向の分力Ｆ１～Ｆ５を計算する（図８参照）。
図８に示すような入力方向を割り当てだと、片手の５本の指１１を同時に使って入力が可能である。
また、本発明の入力装置１における入力方向を割り当て数は、３以下又は６以上でもよい。
図８に示す例では、割り当て方向のうち左端の方向をＤｉｒ１とし、時計回りにそれぞれＤｉｒ２、Ｄｉｒ３、Ｄｉｒ４、Ｄｉｒ５とする。つまり、図８に示す例では、割り当て方向Ｄｉｒ１～２、Ｄｉｒ４～５の単位ベクトルｅ１～ｅ２、ｅ４～ｅ５（字上部に右矢印付）はＸ軸方向、Ｙ軸方向のいずれの成分も含む。割り当て方向Ｄｉｒ３の単位ベクトルｅ３はＹ軸方向に一致している。
この場合、５方向の単位ベクトルｅ１～ｅ５（文字上部に右矢印付）と指１１が入力するせん断力ＦＸＹ（文字上部にベクトルを意味する矢印付）の内積から、せん断力ＦＸＹ（文字上部にベクトルを意味する矢印付）の各割り当て方向の分力Ｆ１～Ｆ５を計算する（図８参照）。
図８に示すような入力方向を割り当てだと、片手の５本の指１１を同時に使って入力が可能である。
また、本発明の入力装置１における入力方向を割り当て数は、３以下又は６以上でもよい。
【0058】
（ｅ）上記各実施形態では、各々の時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４、ＤＦＺをせん断力の分力Ｆ１～Ｆ５、押圧力ＦＺの微分値として説明したが、本発明の入力装置１はこれに限定されない。例えば、時間変化量ＤＦ１～ＤＦ４、ＤＦＺをせん断力の分力Ｆ１～Ｆ５、押圧力ＦＺに対してハイパスフィルタをかけた値としてもよい。
【0059】
（ｆ）上記各実施形態では、３軸力覚センサー２の操作面２Ｓを平面で説明したが、本発明の入力装置１は３軸力覚センサー２の操作面２Ｓが曲面であってもよい。
例えば、円柱状や筒状の筐体１０の外周面にフィルム型の３軸力覚センサー２を巻き付けてもよい（図９参照）。
例えば、円柱状や筒状の筐体１０の外周面にフィルム型の３軸力覚センサー２を巻き付けてもよい（図９参照）。
【0060】
（ｇ）上記各実施形態では、３軸力覚センサー２を静電容量方式のフィルム型を例として説明したが、本発明の入力装置１はこれに限定されない。例えば、３軸力覚センサー２の方式として、出力電荷の変化に基づく圧電式や抵抗値の変化に基づくひずみゲージ式など公知の方式を用いることができる。また、同じ静電容量方式であっても、図７に示した構成や検出原理と異なっていてもよい。さらには、３軸力覚センサー２がフレキシブルなフィルム型でなくてもよい。
【0061】
（ｈ）上記各実施形態では、３軸力覚センサー２に指１１によって入力すると説明したが、本発明の入力装置１はこれに限定されない。例えば、上記（ｆ）で示した円柱状の筐体１０の外周面にフィルム型の３軸力覚センサー２を巻き付けた場合、筐体１０を握りながら掌で入力してもよい。
【0062】
（ｉ）上記各実施形態では、入力装置１が外部電子デバイスを通信で操作するコントローラーである例について説明しているが、本発明の入力装置１はこのようなコントローラーに限定されない。例えば、入力装置１が、前述のｘＲで使用するヘッドマウントディスプレイやスマートグラスのほか、スマートテレビ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、自動車のオーディオシステム、家庭用、仕事用、若しくは環境用自動制御装置、又は任意の他のそのようなデバイスと一体であってもよい。この場合、通信部４は不要である。また、電池５を省略してもよい。さらにＬＣＤ等の表示装置やマイク、スピーカー等を備えていてもよい。
また、入力装置１は、外部電子デバイスをＵＳＢケーブル等の有線で操作するコントローラーであってもよい。
また、入力装置１は、外部電子デバイスをＵＳＢケーブル等の有線で操作するコントローラーであってもよい。
【符号の説明】
【0063】
１ 入力装置（コントローラー）
２ ３軸力覚センサー
２Ｓ 操作面
２１ 弾性層
２２ 上部支持体
２３１ 表側上部電極
２３２ 裏側上部電極
２４ 上部電極部材
２５ 下部支持体
２６ 下部電極
２７ 下部電極部材
２８ 保護層
３ 制御部
４ 通信部
５ 電池
１０ 筐体
１１ 指
１２ テクスチャー
２ ３軸力覚センサー
２Ｓ 操作面
２１ 弾性層
２２ 上部支持体
２３１ 表側上部電極
２３２ 裏側上部電極
２４ 上部電極部材
２５ 下部支持体
２６ 下部電極
２７ 下部電極部材
２８ 保護層
３ 制御部
４ 通信部
５ 電池
１０ 筐体
１１ 指
１２ テクスチャー
【要約】
【課題】 温度ドリフト又は湿度ドリフトよる動作不良を抑制することができる、３軸力覚センサーを用いた入力装置を提供する
【解決手段】 本発明に係る入力装置は、筐体、３軸力覚センサー、制御部を備える。３軸力覚センサーは、筐体の表面に配置され、操作面に指や掌で加えられたせん断力及び押圧力を検出する。制御部は、操作面の面内に割り当てられた複数の入力方向の各々についてせん断力の分力Ｆ１～Ｆ４を計算する。さらに制御部は、せん断力の分力Ｆ１～Ｆ４及び押圧力ＦＺについて時間変化量を計算する。そして、制御部は、例えば、分力Ｆ１で時間変化量ＤＦ１がその閾値Ｔｈ１を超えたとき、その時刻ｔ１１～ｔ１２の押圧力ＦＺの時間変化量ＤＦＺが正の値であるという基準を満たしているので、この分力Ｆ１の割り当てられた方向について、入力が行なわれたとしてイベントを発動させる。
【選択図】 図４
【解決手段】 本発明に係る入力装置は、筐体、３軸力覚センサー、制御部を備える。３軸力覚センサーは、筐体の表面に配置され、操作面に指や掌で加えられたせん断力及び押圧力を検出する。制御部は、操作面の面内に割り当てられた複数の入力方向の各々についてせん断力の分力Ｆ１～Ｆ４を計算する。さらに制御部は、せん断力の分力Ｆ１～Ｆ４及び押圧力ＦＺについて時間変化量を計算する。そして、制御部は、例えば、分力Ｆ１で時間変化量ＤＦ１がその閾値Ｔｈ１を超えたとき、その時刻ｔ１１～ｔ１２の押圧力ＦＺの時間変化量ＤＦＺが正の値であるという基準を満たしているので、この分力Ｆ１の割り当てられた方向について、入力が行なわれたとしてイベントを発動させる。
【選択図】 図４
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】