(57)【要約】【課題】車両振動の影響を受け難いフィードバックを実施可能な操作装置の提供。【解決手段】車両において用いられ、車両のユーザによって操作される操作装置１００は、ユーザによる操作が入力されるタッチパネル３０と、タッチパネル３０にフィードバック振動を印加する振動印加部４０とを備えている。加えて操作装置１００は、車両情報取得部５４、振動推定部５５及びＦＢ設定部５６をさらに備えている。車両情報取得部５４は、車両に搭載された車載機器から、車両情報を取得する。振動推定部５５は、車両情報に基づき、車両振動を要因として入力部に生じる背景振動を推定する。ＦＢ設定部５６は、振動推定部５５の推定結果に基づき、振動印加部４０によってタッチパネル３０に印加されるフィードバック振動の印加周波数を、背景振動が弱くなる周波数に変更する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両において用いられ、前記車両のユーザによって操作される操作装置であって、
前記ユーザによる操作が入力される入力部（３０）と、
前記入力部にフィードバック振動を印加する振動印加部（４０）と、
前記車両に搭載された車載機器から車両情報を取得する情報取得部（５４）と、
前記車両情報に基づき、車両振動を要因として前記入力部に生じる背景振動（ＢＧＶ）を推定する振動推定部（５５）と、
前記振動推定部の推定結果に基づき、前記振動印加部によって前記入力部に印加される前記フィードバック振動の印加周波数（ＶＦａ）を、前記背景振動が弱くなる周波数に変更する周波数調整部（５６）と、を備える操作装置。
【請求項２】
車両において用いられ、前記車両のユーザによって操作される操作装置であって、
前記ユーザによる操作が入力される入力部（３０）と、
前記入力部にフィードバック振動を印加する振動印加部（４０）と、
前記車両に搭載された車載機器から車両情報を取得する情報取得部（５４）と、
前記車両情報に基づき、車両振動を要因として前記入力部に生じる背景振動（ＢＧＶ）を推定する振動推定部（５５）と、
前記振動推定部の推定結果に基づき、前記振動印加部によって前記入力部に印加される前記フィードバック振動の印加周波数（ＶＦａ）を、前記背景振動のピーク周波数（ＰＦ）から遠ざけるように調整する周波数調整部（５６）と、を備える操作装置。
【請求項３】
前記周波数調整部は、前記振動推定部の推定結果に基づき、前記背景振動が弱くなる周波数に前記印加周波数を変更する請求項２に記載の操作装置。
【請求項４】
前記振動推定部は、複数の前記車両情報を用いることにより、複数の前記背景振動として、互いに異なる前記車両振動を要因とする第一背景振動（ＢＧＶ１）及び第二背景振動（ＢＧＶ２）を少なくとも推定し、
前記周波数調整部は、前記第一背景振動の第一ピーク周波数（ＰＦ１）と前記第二背景振動の第二ピーク周波数（ＰＦ２）との間に生じる谷間の帯域（ＦＢｍ１）に、前記印加周波数を設定する請求項１〜３のいずれか一項に記載の操作装置。
【請求項５】
前記周波数調整部は、三つ以上の前記背景振動によって前記谷間の帯域が複数存在すると推定される場合に、予め設定された初期周波数（ＶＦｉ）に近接する一つの前記谷間の帯域に、前記印加周波数を設定する請求項４に記載の操作装置。
【請求項６】
前記振動印加部は、前記振動推定部にて推定される前記背景振動の振幅が大きくなるほど、前記入力部に印加する前記フィードバック振動の印加振幅（ＡＭａ）を大きくする請求項１〜５のいずれか一項に記載の操作装置。
【請求項７】
前記振動印加部は、前記背景振動に起因する前記フィードバック振動の減衰分を補うように、前記印加周波数での前記背景振動の振幅（ＡＭｄ）に基づき、前記入力部に印加する前記フィードバック振動の振幅を大きくする請求項６に記載の操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書による開示は、車両において用いられる操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、ユーザによる操作が入力されるタッチパネルを、振動素子によって振動させる車両用の入力操作装置が開示されている。この特許文献１の入力操作装置は、振動素子の振動を増幅する増幅部と、増幅部の増幅率を制御する制御手段とを備えている。制御手段は、加速度センサの検知する振動が大きくなるほど、又は車速センサの検知する走行速度が高くなるほど、増幅部による振動の増幅率を大きくする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７６６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、タッチパネル等の入力部に印加するフィードバックのための振動（以下、「フィードバック振動」）の周波数は、車両振動を要因とした入力部の振動の周波数帯域と近似してしまう場合がある。この場合、フィードバック振動を大きくしても、入力部に生じた振動にフィードバック振動が埋もれてしまい、ユーザによるフィードバック振動の知覚が困難となり得た。
【０００５】
本開示は、車両振動の影響を受け難いフィードバックを実施可能な操作装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、開示された一つの態様は、車両において用いられ、車両のユーザによって操作される操作装置であって、ユーザによる操作が入力される入力部（３０）と、入力部にフィードバック振動を印加する振動印加部（４０）と、車両に搭載された車載機器から車両情報を取得する情報取得部（５４）と、車両情報に基づき、車両振動を要因として入力部に生じる背景振動（ＢＧＶ）を推定する振動推定部（５５）と、振動推定部の推定結果に基づき、振動印加部によって入力部に印加されるフィードバック振動の印加周波数（ＶＦａ）を、背景振動が弱くなる周波数に変更する周波数調整部（５６）と、を備える操作装置とされる。
【０００７】
また開示された一つの態様は、車両において用いられ、車両のユーザによって操作される操作装置であって、ユーザによる操作が入力される入力部（３０）と、入力部にフィードバック振動を印加する振動印加部（４０）と、車両に搭載された車載機器から車両情報を取得する情報取得部（５４）と、車両情報に基づき、車両振動を要因として入力部に生じる背景振動（ＢＧＶ）を推定する振動推定部（５５）と、振動推定部の推定結果に基づき、振動印加部によって入力部に印加されるフィードバック振動の印加周波数（ＶＦａ）を、背景振動のピーク周波数（ＰＦ）から遠ざけるように調整する周波数調整部（５６）と、を備える操作装置とされる。
【０００８】
これらの態様では、車載機器から取得される車両情報に基づき、車両振動を要因として入力部に生じる背景振動が推定される。故に、振動設定部は、フィードバック振動が背景振動に埋もれないように、背景振動の弱い帯域に、フィードバック振動の周波数を設定できる。又は、振動設定部は、背景振動のピーク周波数から遠ざけるように、フィードバック振動の周波数を設定できる。以上によれば、ユーザによるフィードバック振動の知覚が困難となる事態は、回避され得る。したがって、操作装置は、車両振動の影響を受け難いフィードバックを実施できる。
【０００９】
尚、上記括弧内の参照番号は、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一実施形態による操作装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図２】操作装置にて実施される補正情報生成処理の詳細を示すフローチャートである。
【図３】操作装置にて背景振動の要因として特定される車両振動の振動成分の分布の一例を示す図である。
【図４】複数種類の背景振動がタッチスクリーン面に生じている場合に、これらの背景振動に対して実施されるフィードバック振動の調整の詳細を示す図である。
【図５】操作装置にて実施される印加実行処理の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に示す本開示の一実施形態による操作装置１００は、車両において用いられる。操作装置１００は、車両用の空気調和装置１１０と共に車両に搭載されており、空気調和装置１１０を操作するためのユーザインターフェースとして機能する。操作装置１００は、車両のセンタクラスター、センタパネル又はセンタコンソール等、運転席又は助手席に着座したユーザの手指が届き易い範囲に設置されている。操作装置１００は、ユーザへ向けて露出するタッチスクリーン面に、複数のアイコンを表示可能である。ユーザは、タッチスクリーン面に表示されたアイコンに触れるタッチ操作等を行うことで、空気調和装置１１０の作動状態を切り替えることができる。
【００１２】
操作装置１００は、タッチパネル３０、振動印加部４０及び制御回路５０を備えている。タッチパネル３０は、カバーガラスパネル、表示パネル部３１及び操作検出部３２を有している。カバーガラスパネルは、平面状又は僅かに湾曲した無色透明の板材である。カバーガラスパネルは、ユーザによる操作が入力される上述のタッチスクリーン面を形成している。
【００１３】
表示パネル部３１は、カラー表示可能なディスプレイとして、例えば液晶ディスプレイパネル又は有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイパネル等を含む構成である。表示パネル部３１は、制御回路５０と電気的に接続されており、制御回路５０よって出力された映像データを取得する。表示パネル部３１は、入力される映像データに基づき、例えば上述のアイコン等の種々の表示物を、タッチスクリーン面に表示させる。
【００１４】
操作検出部３２は、ＩＯＴ（Indium Tin Oxide）等によって形成されてフィルム状の透明電極を有している。透明電極は、カバーガラスパネルに埋め込まれており、カバーガラス内にてマトリックス状に配置されている。操作検出部３２は、タッチスクリーン面への手指の接触又は接近によって生じる容量結合を、透明電極の電圧の変化に基づき検知する。操作検出部３２は、透明電極に生じた電圧変化に基づき、タッチスクリーン面のうちでユーザの手指等が触れている位置を特定する。操作検出部３２は、制御回路５０と電気的に接続されており、ユーザ操作の入力位置等示す検知結果を、制御回路５０に逐次出力する。
【００１５】
振動印加部４０は、機械的な振動を発生させる振動発生機構である。振動印加部４０は、タッチパネル３０へ入力されるユーザ操作がシステム側にて受け付けられたことを、振動によってユーザにフィードバックする。こうした振動フィードバックを実現するため、振動印加部４０は、例えばピエゾ素子、偏心モータ及びボイスコイルモータ等の振動素子を有している。振動素子は、制御回路５０と電気的に接続されており、発生させる振動（以下、「フィードバック振動」）の周波数及び振幅を制御回路５０によって制御される。
【００１６】
振動印加部４０は、例えばスプリング等の弾性要素を介して、タッチパネル３０を保持している。こうした弾性保持構造により、タッチパネル３０は、カバーガラスパネルよりなるタッチスクリーン面を僅かに撓ませることができる。振動印加部４０は、振動素子によるフィードバック振動を背面側からタッチパネル３０に印加し、手指の触れるタッチスクリーン面を振動させる。ユーザは、タッチスクリーン面の振動刺激を手指の指先で感じ取ることにより、タッチパネル３０へ入力した操作が受け付けられたことを認識できる。尚、振動印加部４０は、タッチパネル３０に表示されたアイコンの凹凸及び素材の質感等を再現する振動を発生させて、アイコンの触感をユーザに提供す機能を発揮していてもよい。
【００１７】
制御回路５０は、タッチパネル３０及び振動印加部４０と電気的に接続された演算処理回路である。制御回路５０は、タッチパネル３０の表示を制御する機能、タッチパネル３０への入力を検出する機能、及び振動印加部４０による振動フィードバックを制御する機能を備えている。制御回路５０は、処理部１１、ＲＡＭ１２、記憶部１３、入出力インターフェース１４、及びこれらを接続するバス等を備えたマイクロコンピュータを主体として含む構成である。
【００１８】
処理部１１は、ＲＡＭ１２と結合された演算処理のためのハードウェアである。処理部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の演算コアを少なくとも一つ含む構成である。処理部１１は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）及び他の専用機能を備えたＩＰコア等をさらに含む構成であってよい。ＲＡＭ１２は、処理部１１による演算処理の作業領域として機能する。ＲＡＭ１２には、メインメモリに加えて、画像処理のためのビデオメモリが含まれていてもよい。処理部１１は、ＲＡＭ１２へのアクセスにより、後述する各機能部の機能実現に必要となる種々の演算処理を実行する。
【００１９】
記憶部１３は、ＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体を含む構成である。記憶部１３には、処理部１１によって実行される種々のプログラム、具体的には、操作系制御プログラム及びフィードバック制御プログラム等が格納されている。入出力インターフェース１４は、他の車載機器及び車載ネットワークの通信バス等と通信可能に接続されている。入出力インターフェース１４は、他の車載機器等によって出力された情報を直接的又は間接的に取得する。入出力インターフェース１４は、他の車載機器等へ向けて、操作装置１００に関連する情報を、直接的又は間接的に出力する。
【００２０】
操作装置１００は、記憶部１３に記憶された各プログラムを処理部１１によって実行することにより、複数の機能部を備える。具体的に、操作装置１００は、操作系制御プログラムに基づく機能部として、表示制御部５１、操作判定部５２、操作インターフェース部５３を備える。表示制御部５１、操作判定部５２及び操作インターフェース部５３は、タッチパネル３０と連携し、ユーザ操作に関する情報を空気調和装置１１０等の操作対象機器に中継する機能部である。
【００２１】
表示制御部５１は、映像データの生成及び出力により、表示パネル部３１の表示を制御する。表示制御部５１にて生成される映像データの各フレーム画像には、操作対象機器の作動状態を変更させる複数のアイコンと、操作対象機器のステータス情報を示すインジケータとが含まれている。表示制御部５１は、操作対象機器に対応したフレーム画像を描画し、映像データとして表示パネル部３１に逐次出力する。加えて表示制御部５１は、フレーム画像に描画中の各アイコンに紐付く機能を示す機能情報と、各アイコンの表示位置を示す座標情報とを、操作判定部５２に提供する。
【００２２】
操作判定部５２は、ユーザによってタッチスクリーン面に入力された操作の内容を判定する。操作判定部５２は、表示制御部５１より提供される各アイコンの機能情報と、操作検出部３２より提供される検知結果とを比較し、ユーザが触れているアイコンを特定する。操作判定部５２は、表示制御部５１より提供される各アイコンの機能情報に基づき、特定したアイコンに紐付く機能を、ユーザ操作の対象機能とする。操作判定部５２は、ユーザ操作の対象機能を、操作情報として操作インターフェース部５３に通知する。一例として、空気調和装置１１０が操作対象機器である場合、操作判定部５２は、設定温度を上げる／下げる、風量を上げる／下げる、内外気を切り替える、及び吹出口を切り替える等の操作情報を、操作インターフェース部５３に通知する。
【００２３】
操作インターフェース部５３は、操作装置１００の操作対象機器となる一つ又は複数の車載機器と相互に通信可能である。例えば、空気調和装置１１０が操作対象機器である場合、操作インターフェース部５３は、空気調和装置１１０の空調ＥＣＵと連携し、空気調和の作動状態を切り替える。操作インターフェース部５３は、操作判定部５２より通知される操作情報の内容に従った作動状態の変更が行われるように、操作対象機器へ向けて制御指令を出力する。加えて操作インターフェース部５３には、操作対象機器の作動状態を示すステータス情報が入力される。操作インターフェース部５３は、操作対象機器より取得するステータス情報を表示制御部５１に提供し、タッチスクリーン面に表示させる。
【００２４】
さらに操作装置１００は、フィードバック制御プログラムに基づく機能部として、車両情報取得部５４、振動推定部５５、フィードバック設定部（以下、「ＦＢ設定部」）５６、及びフィードバック制御部（以下、「ＦＢ制御部」）５７を備える。車両情報取得部５４、振動推定部５５、ＦＢ設定部５６、及びＦＢ制御部５７は、振動印加部４０による振動フィードバックの実行を制御する機能部である。
【００２５】
操作装置１００は、車両情報取得部５４、振動推定部５５及びＦＢ設定部５６により、補正情報生成処理（図２参照）を実施する。補正情報生成処理は、例えばイグニッションのオン状態への切り替えにより、車両が走行可能となったことに基づき、操作装置１００によって開始される。補正情報生成処理は、イグニッションがオフ状態に切り替えるまで、操作装置１００によって継続的に実施される。
【００２６】
車両情報取得部５４は、入出力インターフェース１４を主体とする機能部であり、車両に搭載された車載機器から車両情報を取得する（図２  Ｓ１０１）。車両情報は、各車載機器にて把握されている現在の情報である。車両情報には、車速情報、エンジン回転数情報、シフトポジションを示すギアシフト情報、及びブレーキ圧情報が含まれる。加えて車両情報には、ＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）によって取得される各タイヤの空気圧情報、タイヤマウントセンサによって検出される路面の状態情報が含まれる。さらに車両情報には、車両の走行モード（例えば、コンフォートモード、ノーマルモード、スポーツモード等）を示すモード情報、車載カメラによって認識される路面の凹凸情報が含まれている。車両情報取得部５４は、取得した車両情報を、振動推定部５５に逐次提供する。尚、車両の走行モードは、ダンパーの減衰力に関連する情報として取得される。
【００２７】
加えて車両情報取得部５４は、車両に搭載された加速度センサによって計測される加速度情報を取得する。加速度情報は、主に車両の上下（鉛直）方向についての加速度の計測結果である。加速度センサは、例えばナビゲーション装置又はロケータ等、自車位置を特定する機器に、慣性センサとして搭載されている。車両情報取得部５４は、取得した加速度情報を、ＦＢ設定部５６に逐次提供する。
【００２８】
振動推定部５５は、車両情報取得部５４より提供される車両情報に基づき、車両に現在発生している複数種類の車両振動を分析する（図２  Ｓ１０２）。さらに振動推定部５５は、各車両振動の分析結果に基づき、これら車両振動を要因としてタッチパネル３０に生じる振動（以下、「背景振動ＢＧＶ」，図４参照）を推定する（図２  Ｓ１０３）。タッチスクリーン面の背景振動ＢＧＶは、フィードバック振動にとってのノイズとなる。背景振動ＢＧＶを生じさせる振動要因（車両振動）には、図１及び図３に示すように、アイドルノイズ、トルク変動ノイズ、車両駆動ノイズ及びロードノイズ等が想定される。
【００２９】
アイドルノイズは、主にアイドリング時に生じるエンジン振動である。アイドルノイズの振動成分は、一例として十数〜５０Ｈｚ程度の帯域内に分布している。トルク変動ノイズは、トランスミッションの変速に伴う振動である。トルク変動ノイズの振動成分は、一例として５０〜２００Ｈｚ程度の帯域内に分布している。車両駆動ノイズは、車両の加速及び減速（制動）に伴う振動である。トルク変動ノイズの振動成分は、一例として２００〜千数百Ｈｚ程度の帯域内に分布している。ロードノイズは、路面の微小な凹凸に起因する騒音振動である。ロードノイズの振動成分は、一例として数十から千数百Ｈｚ程度の帯域内に分布している。
【００３０】
振動推定部５５は、互いに異なる振動要因による複数種類の背景振動ＢＧＶの発生態様を分析する複数の演算ブロックＢＬ１〜ＢＬ４を有している。各演算ブロックＢＬ１〜ＢＬ４は、それぞれ車両振動を仮定したうえで、予め設定された振動伝達率等の補正値を車両振動に適用する演算処理により、背景振動ＢＧＶの詳細を算定する。各演算ブロックＢＬ１〜ＢＬ４は、各背景振動ＢＧＶについて、それぞれの周波数帯域、ピーク周波数ＰＦ及び振幅値の分布を算定する。各演算ブロックＢＬ１〜ＢＬ４にて用いられる補正値は、例えばタッチパネル３０の材質、内部構造、及び車両に対する保持構造等に基づき、予め設定されている。
【００３１】
具体的に、振動推定部５５は、アイドルノイズを扱う演算ブロックＢＬ１にて、車速情報及びエンジン回転数情報を取得する。演算ブロックＢＬ１は、車速情報及びエンジン回転数情報に基づき、現在のアイドルノイズの態様を仮定する。そうしたうえで、演算ブロックＢＬ１は、アイドルノイズ要因の背景振動ＢＧＶ（低域背景振動ＢＧＶ１，図４参照）について、周波数帯域、ピーク周波数ＰＦ（第一ピーク周波数ＰＦ１，図４参照）及び振幅値の分布を推定する。
【００３２】
また振動推定部５５は、トルク変動ノイズを扱う演算ブロックＢＬ２にて、車速情報、エンジン回転数情報、及びギアシフト情報を取得する。演算ブロックＢＬ２は、これらの取得情報に基づき、現在のトルク変動ノイズの態様を仮定する。そうしたうえで、演算ブロックＢＬ２は、トルク変動ノイズ要因の背景振動ＢＧＶ（中域背景振動ＢＧＶ２，図４参照）について、周波数帯域、ピーク周波数ＰＦ（第二ピーク周波数ＰＦ２，図４参照）及び振幅値の分布を推定する。
【００３３】
さらに振動推定部５５は、車両駆動ノイズを扱う演算ブロックＢＬ３にて、車速情報、エンジン回転数情報、及びギアシフト情報を車両情報として取得する。演算ブロックＢＬ３は、これらの取得情報に基づき、現在の車両駆動ノイズの態様を仮定する。そうしたうえで、演算ブロックＢＬ３は、車両駆動ノイズ要因の背景振動ＢＧＶ（高域背景振動ＢＧＶ３，図４参照）について、周波数帯域、ピーク周波数ＰＦ（第三ピーク周波数ＰＦ３，図４参照）及び振幅値の分布を推定する。
【００３４】
そして振動推定部５５は、ロードノイズを扱う演算ブロックＢＬ４にて、各タイヤの空気圧情報、路面の状態情報、モード情報、及び路面の凹凸情報を取得する。演算ブロックＢＬ４は、これらの取得情報に基づき、現在のロードノイズの態様を仮定したうえで、当該ロードノイズ要因の背景振動ＢＧＶについて、周波数帯域、ピーク周波数ＰＦ（第二ピーク周波数ＰＦ２）及び振幅値の分布を推定する。尚、比較的平滑な路面を車両が走行している場合、ロードノイズは、僅かとなる。故に、ロードノイズ要因の背景振動ＢＧＶは、考慮されなくてもよい。
【００３５】
ＦＢ設定部５６は、振動推定部５５の各演算ブロックＢＬ１〜ＢＬ２による背景振動ＢＧＶの推定結果に基づき、振動印加部４０からタッチパネル３０に印加するフィードバック振動の補正情報を生成する（図２  Ｓ１０４）。ＦＢ設定部５６は、車両情報取得部５４にて取得される加速度情報を、背景振動ＢＧＶの推定結果と共に、補正情報を生成に用いることができる。ＦＢ設定部５６は、生成した補正情報を、ＦＢ制御部５７によって参照可能に出力する。
【００３６】
ＦＢ設定部５６にて生成される補正情報には、フィードバック振動の印加周波数ＶＦａ及び印加振幅ＡＭａの各設定値が含まれている。これら印加周波数ＶＦａ及び印加振幅ＡＭａには、初期値（基準値）として、初期周波数ＶＦｉ及び初期振幅ＡＭｉが予め設定されている。初期周波数ＶＦｉ及び初期振幅ＡＭｉは、ユーザの手指による振動認識が比較的容易な値に設定されている。以下、初期周波数ＶＦｉ及び初期振幅ＡＭｉを基準とし、印加周波数ＶＦａ及び印加振幅ＡＭａを設定する調整の具体例を、図４に基づき、図１及び図３を参照しつつ、説明する。
【００３７】
図４に示すシーンでは、アイドルノイズ要因の低域背景振動ＢＧＶ１、トルク変動ノイズ要因の中域背景振動ＢＧＶ２、及び車両駆動ノイズ要因の高域背景振動ＢＧＶ３が、タッチパネル３０に生じている。各背景振動ＢＧＶ１〜ＢＧＶ３の帯域は、それぞれ部分的に重なっている。低域背景振動ＢＧＶ１の第一ピーク周波数ＰＦ１と、中域背景振動ＢＧＶ２の第二ピーク周波数ＰＦ２との間には、背景振動ＢＧＶの振幅が小さい谷間の帯域（以下、「低域側谷間帯域」）ＦＢｍ１が生じている。同様に、中域背景振動ＢＧＶ２の第二ピーク周波数ＰＦ２と、高域背景振動ＢＧＶ３の第三ピーク周波数ＰＦ３との間にも、背景振動ＢＧＶの振幅が小さい谷間の帯域（以下、「高域側谷間帯域」）ＦＢｍ２が生じている。
【００３８】
初期周波数ＶＦｉは、例えば第一ピーク周波数ＰＦ１よりも僅かに高い周波数となっている。この場合、ＦＢ設定部５６は、印加周波数ＶＦａを、初期周波数ＶＦｉに設定した場合よりも、背景振動ＢＧＶが弱くなる周波数に変更する。具体的に、ＦＢ設定部５６は、初期周波数ＶＦｉに最も近い第一ピーク周波数ＰＦ１から遠ざけるように、印加周波数ＶＦａを上げる調整を行う。そしてＦＢ設定部５６は、第一ピーク周波数ＰＦ１及び第二ピーク周波数ＰＦ２間の低域側谷間帯域ＦＢｍ１のうちで、振幅が最も小さくなる周波数に、印加周波数ＶＦａを設定する。
【００３９】
ここで、図４に示すシーンでは、三種類の背景振動ＢＧＶ１〜ＢＧＶ３の特定により、二つの谷間帯域ＦＢｍ１，ＦＢｍ２が推定されている。この場合、ＦＢ設定部５６は、二つの谷間帯域ＦＢｍ１，ＦＢｍ２のうちで、初期周波数ＶＦｉに近接する谷間帯域（本シーンでは、低域側谷間帯域ＦＢｍ１）に、印加周波数ＶＦａを設定する。
【００４０】
ＦＢ設定部５６は、背景振動ＢＧＶの振幅が大きくなるほど、フィードバック振動の印加振幅ＡＭａを大きく設定する。故に、背景振動ＢＧＶの振幅が大きくなるほど、振動印加部４０によるフィードバック振動の印加振幅ＡＭａも大きくなる。反対に、背景振動ＢＧＶの振幅が小さくなれば、フィードバック振動の振幅も、初期振幅ＡＭｉ相当に抑制され得る。
【００４１】
ＦＢ設定部５６は、印加振幅ＡＭａを設定する処理において、調整後の印加周波数ＶＦａにおける背景振動ＢＧＶの振幅（以下、「減衰分振幅」）ＡＭｄを算定する。減衰分振幅ＡＭｄは、背景振動ＢＧＶに起因するフィードバック振動の振幅の減衰分に相当し得る。そのためＦＢ設定部５６は、背景振動ＢＧＶに起因する減衰分を補うように、初期振幅ＡＭｉに減衰分振幅ＡＭｄを加えた値を、フィードバック振動の印加振幅ＡＭａとして設定する。
【００４２】
上述の印加周波数ＶＦａ及び印加振幅ＡＭａは、予め設定された調整範囲内の値に設定される。調整範囲は、振動印加部４０のハードウェアの仕様に基づき決定される範囲となる。ＦＢ設定部５６は、調整範囲とされた周波数帯域内で、上述したように背景振動ＢＧＶの弱い帯域を探索し、印加周波数ＶＦａを設定する。またＦＢ設定部５６は、初期振幅ＡＭｉに減衰分振幅ＡＭｄを加算した値が、振幅の調整範囲の上限値を超えている場合、調整範囲の上限値を、印加振幅ＡＭａとする。
【００４３】
ＦＢ制御部５７は、振動印加部４０によるフィードバック振動の印加を制御する。ＦＢ制御部５７は、操作判定部５２より提供される操作情報に従うタイミングで、ＦＢ設定部５６より提供される補正情報に従う内容のフィードバック振動を、振動印加部４０に発生させる。こうしたフィードバック振動の印加を振動印加部４０に実行させるため、ＦＢ制御部５７は、印加実行処理（図５参照）を実施する。印加実行処理は、補正情報生成処理（図２参照）と同様に、イグニッションのオン状態への切り替えにより開始され、グニッションがオフ状態に切り替えるまで、継続的に実施される。
【００４４】
印加実行処理にて、ＦＢ制御部５７は、操作判定部５２から操作情報を取得し（図５  Ｓ１１１）、振動フィードバックを実施する必要があるか否かを判定する（図５  Ｓ１１２）。振動フィードバックの対象となるユーザ操作がない場合（Ｓ１１２  ＮＯ）、ＦＢ制御部５７は、フィードバック振動の印加を見送る。
【００４５】
一方、ＦＢ制御部５７は、振動フィードバックの対象となるユーザ操作があると判定すると（Ｓ１１２  ＹＥＳ）、ＦＢ設定部５６にて生成された補正情報を参照する（図５  Ｓ１１３）。そしてＦＢ制御部５７は、補正情報における印加周波数ＶＦａ及び印加振幅ＡＭａに従う内容の振動フィードバックを、振動印加部４０に実行させる（図５  Ｓ１１４）。以上により、タッチスクリーン面には、印加周波数ＶＦａを中心として所定の帯域幅をもったフィードバック振動が発生する。尚、補正情報にて設定される印加周波数ＶＦａ及び印加振幅ＡＭａは、狙い値である。タッチスクリーン面にて生じる実際のフィードバック振動は、これらの狙い値からのズレを許容されている。
【００４６】
ここまで説明した本実施形態では、車載機器から取得される車両情報に基づき、車両振動を要因としてタッチパネル３０に生じる背景振動ＢＧＶが推定される。故に、ＦＢ設定部５６は、フィードバック振動が背景振動ＢＧＶに埋もれないように、背景振動ＢＧＶの弱い帯域（例えば、低域側谷間帯域ＦＢｍ１）に、フィードバック振動の印加周波数ＶＦａを設定できる。又は、ＦＢ設定部５６は、背景振動ＢＧＶのピーク周波数ＰＦ（例えば、第一ピーク周波数ＰＦ１）から遠ざけるように、フィードバック振動の印加周波数ＶＦａを設定できる。以上によれば、ユーザによるフィードバック振動の知覚が困難となる事態は、回避され得る。したがって、操作装置１００は、車両振動の影響を受け難いフィードバックを実施できる。
【００４７】
加えて本実施形態では、車両情報を用いた車両振動の分析結果に基づき、振動推定部５５は、背景振動ＢＧＶを推定している。故に、操作装置１００への加速度センサの追加は、不要になる。以上によれば、操作装置１００の構成の複雑化を回避しつつ、振動フィードバックへの背景振動ＢＧＶの影響が軽減可能となる。
【００４８】
また本実施形態では、フィードバック振動の印加周波数ＶＦａは、低域背景振動ＢＧＶ１の第一ピーク周波数ＰＦ１と中域背景振動ＢＧＶ２の第二ピーク周波数ＰＦ２との間の低域側谷間帯域ＦＢｍ１に設定される。このように、複数のピーク周波数ＰＦを避けるような印加周波数ＶＦａの設定手法によれば、フィードバック振動は、複数種類の車両振動に埋もれることなく、操作中のユーザに認識されるようになる。
【００４９】
さらに本実施形態では、三種類の背景振動ＢＧＶ１〜ＢＧＶ３により、二つの谷間帯域ＦＢｍ１，ＦＢｍ２が存在しているシーンにおいて、ＦＢ設定部５６は、初期周波数ＶＦｉに近接する一方の谷間の領域に、印加周波数ＶＦａを設定する。こうした設定手法であれば、フィードバック振動の印加周波数ＶＦａの大きな変動は、生じ難くなる。故に、ユーザに感じら易い周波数を維持しながら、車両振動に埋もれないように、印加周波数ＶＦａを調整することが可能となる。加えて、印加周波数ＶＦａの大きな変化が、ユーザの違和感を引き起こす事態も、回避され得る。
【００５０】
加えて本実施形態では、背景振動ＢＧＶの振幅が大きくなるほど、振動印加部４０によって印加されるフィードバック振動の印加振幅ＡＭａも、大きくなるように補正される。このように、印加周波数ＶＦａだけでなく、印加振幅ＡＭａも補正されれば、車両振動の影響をいっそう受け難い振動フィードバックが実現され得る。
【００５１】
また本実施形態では、印加周波数ＶＦａにおける背景振動ＢＧＶの振幅を、減衰分振幅ＡＭｄとし、この減衰分振幅ＡＭｄを、初期振幅ＡＭｉに上乗せした値が、印加振幅ＡＭａとされている。こうした印加振幅ＡＭａの調整によれば、ユーザに認識されるフィードバック振動の強さは、概ね一定に維持され得る。故に、ユーザによって知覚される振動フィードバックのフィーリングは、背景振動ＢＧＶの発生状況が変化した場合でも、安定的に維持される。
【００５２】
さらに本実施形態では、背景振動ＢＧＶの振幅が小さい場合、印加振幅ＡＭａも、初期振幅ＡＭｉと当程度に維持される。故に、印加振幅ＡＭａが過剰に増強され、振動フィードバックに伴う振動音が煩わしい騒音としユーザに認識されてしまう事態も、回避され得る。
【００５３】
尚、上記実施形態では、タッチパネル３０が「入力部」に相当し、車両情報取得部５４が「情報取得部」に相当し、ＦＢ設定部５６が「周波数調整部」に相当する。さらに、低域背景振動ＢＧＶ１が「第一背景振動」に相当し、中域背景振動ＢＧＶ２が「第二背景振動」に相当し、低域側谷間帯域ＦＢｍ１が「谷間の帯域」に相当し、減衰分振幅ＡＭｄが「背景振動の振幅」に相当する。
【００５４】
（他の実施形態）
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【００５５】
上記実施形態では、タッチパネル３０及び振動印加部４０の入力系構成と、制御回路５０等の制御系構成とが、例えば一つの筐体に保持されることで、一体的に構成されている。しかし、入力系構成及び制御系構成は、互いに別体で設けられていてもよい。こうした形態での制御系構成は、例えばインスツルメントパネル内に収容されており、有線又は無線にて入力系構成と電気接続されている。また入力系構成からは、表示パネル部によるアイコン等の表示機能が省略されていてもよい。
【００５６】
こうした構成の具体例として、上記実施形態の変形例１による操作装置では、入力系構成は、アームレストに内蔵されており、アームレストの先端部分に入力部を露出させている。また上記実施形態の変形例２による操作装置では、入力系構成は、ステアリングホイールに内蔵されており、ステアリングホイールのスポーク部分に入力部を露出させている。さらに、上記実施形態の変形例３による操作装置において、入力系構成は、エンジンのプッシュスタートボタンと一体化されている。また上記実施形態の変形例４による操作装置において、入力系構成は、入力部としてのタッチパッドをセンタコンソールの上面に露出させている。
【００５７】
振動推定部５５にて推定される背景振動ＢＧＶの種類の数は、変更されてよい。例えば上記実施形態の変形例５における振動推定部５５では、想定される背景振動ＢＧＶの数が３つ以下となっている。一方、上記実施形態の変形例６における振動推定部５５では、想定される背景振動ＢＧＶの数が５つ以上となっている。
【００５８】
上記実施形態の変形例７による操作装置では、タッチスクリーン面に入力されるユーザ操作に基づき、操作対象機器が切り替え可能とされている。以上の変形例７のように、操作装置の操作対象機器は、空気調和装置１１０に限定されず、適宜変更されてよい。さらに、操作対象機器の数も、一つに限定されない。
【００５９】
上記実施形態の変形例８では、初期周波数ＶＦｉにおける背景振動ＢＧＶの振幅が閾値以上であった場合に、現在よりも背景振動ＢＧＶの弱い周波数へ向けて、印加周波数ＶＦａをシフトさせる。この変形例８のように、印加周波数ＶＦａの調整は、背景振動ＢＧＶが大きい場合に限定的に実施されてよい。
【００６０】
上記実施形態の変形例９では、印加周波数ＶＦａを調整する制御の簡素化が図られている。具体的に、変形例９のＦＢ設定部５６は、印加周波数ＶＦａを、初期周波数ＶＦｉから所定の周波数分だけ変化させた値に設定する。印加周波数ＶＦａは、近接するピーク周波数ＰＦから遠ざかる方向に調整される。こうした変形例９のように、背景振動ＢＧＶの弱い帯域に調整することが可能であれば、谷間の領域を狙うような印加周波数ＶＦａの調整は、実施されなくてもよい。尚、上記実施形態及び変形例において、印加周波数ＶＦａの変更は、周波数を高くする調整であってもよく、周波数を低くする調整であってもよい。
【００６１】
上記実施形態では、低域側谷間帯域ＦＢｍ１及び高域側谷間帯域ＦＢｍ２のように、谷間の領域が複数存在する場合に、ＦＢ設定部５６は、初期周波数ＶＦｉに近い谷間の帯域に、印加周波数ＶＦａをシフトさせていた。一方、上記実施形態の変形例１０のＦＢ設定部５６は、複数の谷間の領域のうちで、背景振動ＢＧＶの振幅が最も低い帯域に、印加周波数ＶＦａを設定する。
【００６２】
上記実施形態の変形例１１では、印加周波数ＶＦａを調整した場合に、特定の所定値又は複数の所定値のいずれかを初期振幅ＡＭｉに上乗せした値が、印加振幅ＡＭａとして設定される。この変形例１１のように、振幅補正において初期振幅ＡＭｉに加算される値は、減衰分振幅ＡＭｄに限定されない。また上記実施形態の変形例１２では、印加振幅ＡＭａを補正する機能が省略されている。
【００６３】
上記実施形態の変形例１３のＦＢ設定部５６は、補正情報の生成に際して加速度情報を参照しない。また、上記実施形態の変形例１４の車両情報取得部５４は、例えばBluetooth Low Energy（Bluetoothは登録商標）規格に準拠した無線通信により、スマートフォンから情報を取得する。車両情報取得部５４は、スマートフォンに搭載された加速度センサによって計測された加速度情報を受信し、ＦＢ設定部５６に加速度情報を提供する。
【００６４】
ユーザ操作を検出する入力部の具体的な構成は、上記実施形態のような静電容量方式の操作検出部に限定されない。ユーザ操作を検出する方式には、操作検出部は、抵抗膜方式、超音波表面弾性波方式、光学方式及び電磁誘導方式等、種々の検出方式が適宜採用されてよい。さらに、タッチスクリーン面に入力されるタッチ操作には、タップ操作、ロングタップ操作、ダブルタップ操作、フリック操作、及びスワイプ操作等が含まれている。
【００６５】
本開示による操作装置を搭載する車両は、エンジン及びモータジェネレータの両方を駆動源として搭載したハイブリッド車両であってもよく、又はバッテリの電力で走行するフル電動車両であってもよい。操作装置は、車両の動力減を振動要因とする背景振動ＢＧＶを、当該車両の車両情報から推定し、フィードバック振動を適宜補正可能である。
【００６６】
上記実施形態にて操作装置１００の制御回路５０によって提供されていた各機能は、ソフトウェア及びそれを実行するハードウェア、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの複合的な組合せによっても提供可能である。さらに、こうした機能がハードウェアである電子回路によって提供される場合、各機能は、多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によっても提供可能である。
【符号の説明】
【００６７】
ＡＭａ  印加振幅、ＡＭｄ  減衰分振幅（背景振動の振幅）、ＶＦｉ  初期周波数、ＶＦａ  印加周波数、ＢＧＶ  背景振動、ＢＧＶ１  低域背景振動（第一背景振動）、ＢＧＶ２  中域背景振動（第二背景振動）、ＦＢｍ１  低域側谷間帯域（谷間の領域）、ＰＦ  ピーク周波数、ＰＦ１  第一ピーク周波数、ＰＦ２  第二ピーク周波数、３０  タッチパネル（入力部）、４０  振動印加部、５４  車両情報取得部（情報取得部）、５５  振動推定部、５６  ＦＢ設定部（周波数調整部）、１００  操作装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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