(57)【要約】【課題】入力装置の操作フィーリングのばらつきを低減する。【解決手段】本体部（２０）は、押圧荷重（Ｎ）が作用する操作部（７０）を有する。感圧センサ（３０）は、操作部（７０）に作用する押圧荷重（Ｎ）を検知する。駆動部（４０）は、予め定められた動作を行う。駆動制御部（５１）は、感圧センサ（３０）により検知された押圧荷重（Ｎ）が予め定められた荷重閾値（Ｎｔ）に到達すると駆動部（４０）を起動させる。検出制御部（５２）は、感圧センサ（３０）により検知された押圧荷重（Ｎ）の変化速度に応じて荷重閾値（Ｎｔ）を変更する。【選択図】図６
2019153272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧荷重が作用する操作部を有する本体部と、
前記操作部に作用する押圧荷重を検知する感圧センサと、
予め定められた動作を行う駆動部と、
前記感圧センサにより検知された押圧荷重が予め定められた荷重閾値に到達すると前記駆動部を起動させる駆動制御部、および、前記感圧センサにより検知された押圧荷重の変化速度に応じて前記荷重閾値を変更する検出制御部を有する制御部、を備える、入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の入力装置おいて、
前記駆動部は、前記駆動制御部による制御に応答して前記操作部を振動させる、入力装置。
【請求項３】
請求項２に記載の入力装置おいて、
前記荷重閾値は、前記操作部に作用する押圧荷重が次第に増加する押圧操作に対して定められた押圧荷重閾値に該当し、
前記駆動制御部は、前記押圧操作において前記感圧センサにより検知された押圧荷重が次第に増加して前記押圧荷重閾値に到達すると前記駆動部を起動させ、
前記検出制御部は、前記押圧操作において前記感圧センサにより検知された押圧荷重の変化速度である押圧速度に応じて前記押圧荷重閾値を変更する、入力装置。
【請求項４】
請求項３に記載の入力装置おいて、
前記検出制御部は、前記押圧操作において、前記押圧速度が予め定められた押圧速度閾値を上回らない場合に前記押圧荷重閾値を第１押圧荷重閾値に設定し、該押圧速度が該押圧速度閾値を上回る場合に該押圧荷重閾値を該第１押圧荷重閾値よりも低い第２押圧荷重閾値に設定する、入力装置。
【請求項５】
請求項４に記載の入力装置おいて、
前記押圧速度閾値は、操作者により実施された複数回の押圧操作における押圧速度に基づいて設定されている、入力装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の入力装置おいて、
前記駆動制御部は、前記駆動部による前記操作部の振動の、振幅、周波数および期間のうち少なくとも１つが前記押圧速度に応じて変更されるように前記駆動部を制御する、入力装置。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか１項に記載の入力装置おいて、
前記操作部は、前記押圧荷重の増加に応じて押圧方向に移動するように構成され、
前記本体部は、前記操作部と接触することで該操作部の押圧方向の移動を規制するストッパを有し、
前記駆動制御部は、前記押圧操作において前記感圧センサにより検知された押圧荷重が予め定められた最大荷重に到達すると、前記駆動部による前記操作部の振動の、振幅、周波数および期間のうち少なくとも振幅が変更されるように前記駆動部を制御し、
前記最大荷重は、前記押圧操作において操作部とストッパとが接触しているときの押圧荷重よりも大きい荷重に設定されている、入力装置。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれか１項に記載の入力装置おいて、
前記検出制御部は、前記押圧操作が複数回連続して行われる場合に、２回目以降の押圧操作における前記押圧荷重閾値が１回目の押圧操作における前記押圧荷重閾値よりも低くなるように該２回目以降における押圧荷重閾値を設定する、入力装置。
【請求項９】
請求項２に記載の入力装置おいて、
前記荷重閾値は、前記操作部に作用する押圧荷重が次第に減少する押圧解除操作に対して定められた押圧解除荷重閾値に該当し、
前記駆動制御部は、前記押圧解除操作において前記感圧センサにより検知された押圧荷重が次第に減少して前記押圧解除荷重閾値に到達すると前記駆動部を起動させ、
前記検出制御部は、前記押圧解除操作において前記感圧センサにより検知された押圧荷重の変化速度である押圧解除速度に応じて前記押圧解除荷重閾値を変更する、入力装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の入力装置おいて、
前記検出制御部は、前記押圧解除操作において、前記押圧解除速度が予め定められた押圧解除速度閾値を上回らない場合に前記押圧解除荷重閾値を第１押圧解除荷重閾値に設定し、該押圧解除速度が該押圧解除速度閾値を上回る場合に該押圧解除荷重閾値を該第１押圧解除荷重閾値よりも高い第２押圧解除荷重閾値に設定する、入力装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の入力装置おいて、
前記押圧解除速度閾値は、操作者により実施された複数回の押圧解除操作における押圧解除速度に基づいて設定されている、入力装置。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか１項に記載の入力装置おいて、
前記駆動制御部は、前記駆動部による前記操作部の振動の、振幅、周波数および期間のうち少なくとも１つが前記押圧解除速度に応じて変更されるように前記駆動部を制御する、入力装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の入力装置おいて、
前記入力装置は、さらに、少なくとも操作体との接触面積を検知可能な静電容量方式のタッチセンサを備え、
前記制御部は、
前記感圧センサから出力された前記押圧荷重を、前記タッチセンサから出力された前記接触面積で除することにより前記タッチセンサに加わる圧力を計算し、
前記圧力と所定の圧力閾値とを比較することにより前記タッチセンサに対する、押圧操作の有無を含む押圧状態を判定し、
判定した前記押圧状態に応じた触覚フィードバックを前記操作体に付与する、入力装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の入力装置において、
前記駆動部は、前記タッチセンサを振動させることにより前記操作体に対し前記触覚フィードバックを発生させ、
前記制御部は、前記接触面積に基づいて前記駆動部の振動強度を計算する、入力装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の入力装置において、
前記制御部は、前記振動強度を、前記接触面積が増加するに伴い前記振動強度が増加するように計算する、入力装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の入力装置において、
前記制御部は、
前記駆動部における基準の振動強度となる基準振動強度、および、異なる複数の大きさの接触面積にそれぞれ対応した複数の係数を記憶している記憶部を有し、
前記複数の係数のうち、前記タッチセンサから出力された前記接触面積に対応する前記係数と前記基準振動強度との積から前記接触面積に対応する前記振動強度を計算する、入力装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の入力装置において、
前記制御部は、前記基準振動強度を任意に設定可能に構成されている、入力装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の入力装置において、
前記入力装置は、さらに、操作面を有しており、前記操作面と操作体との接触によりタッチ操作を行うことが可能なタッチパッドを備え、
前記制御部は、
前記タッチパッドおよび前記操作体の接触状態に係わる接触状態量と、前記タッチ操作により前記操作体が前記タッチパッドの前記操作面上を移動したときの座標変化量とを前記タッチパッドからの検出値に基づいて取得し、
前記入力装置と電気的に接続される外部装置を動作させるための動作値を、前記接触状態量および前記座標変化量に基づいて算出し、
前記接触状態量は、前記タッチパッドと前記操作体との接触面積の大きさ、または、前記操作体が前記タッチパッドに接触しているときの接触点の数量を示す、入力装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の入力装置において、
前記制御部は、前記接触面積が増加するにつれて前記動作値を減少させる、入力装置。
【請求項２０】
請求項１８に記載の入力装置において、
前記制御部は、前記接触面積が減少するにつれて前記動作値を減少させる、入力装置。
【請求項２１】
請求項１８に記載の入力装置において、
前記制御部は、前記動作値を、前記タッチパッドおよび前記操作体の接触状態が継続している間、前記接触面積の増減に応じて変化させる、入力装置。
【請求項２２】
請求項１８に記載の入力装置において、
前記制御部は、前記操作体が移動している場合において最初に前記タッチパッドに接触したときの前記接触面積と前記座標変化量とに基づいて前記動作値を決定し、決定後の前記動作値を前記操作体が前記タッチパッドから離れるまで前記外部装置に出力し続ける、入力装置。
【請求項２３】
請求項１８に記載の入力装置において、
前記駆動部は、前記制御部と電気的に接続され、かつ前記タッチパッドと機械的に接続された状態で前記タッチパッドを振動させ、
前記制御部は、前記駆動部が駆動しているときに前記動作値が前記接触面積の増減により変動しないように前記動作値の変更を禁止する、入力装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の入力装置において、
前記制御部は、前記動作値が前記駆動部の駆動前となる第１停止期間および前記駆動部の駆動終了後となる第２停止期間の双方で変動しないように前記動作値の変更を禁止する、入力装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の入力装置において、
前記第１停止期間は前記第２停止期間よりも短い、入力装置。
【請求項２６】
請求項２３に記載の入力装置において、
前記制御部は、前記動作値を前記駆動部の駆動前に決定し、決定後の前記動作値を前記操作体が前記タッチパッドから離れるまで前記外部装置に出力し続ける、入力装置。
【請求項２７】
請求項１８〜２６のいずれか１項に記載の入力装置において、
前記外部装置は、移動可能なポインタを含む表示画面を表示する表示装置からなり、
前記ポインタの前記表示画面上における移動距離は、前記動作値により定められており、
前記制御部は、前記動作値を前記表示装置に出力する、入力装置。
【請求項２８】
少なくとも操作体との接触面積を検知可能な静電容量方式のタッチセンサと、
前記タッチセンサと機械的に接続され、前記タッチセンサに加わる押圧荷重を検出する感圧センサと、
前記タッチセンサおよび前記感圧センサの各々と電気的に接続される制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記感圧センサから出力された前記押圧荷重を、前記タッチセンサから出力された前記接触面積で除することにより前記タッチセンサに加わる圧力を計算し、
前記圧力と所定の圧力閾値とを比較することにより前記タッチセンサに対する、押圧操作の有無を含む押圧状態を判定し、
判定した前記押圧状態に応じた触覚フィードバックを前記操作体に付与する、入力装置。
【請求項２９】
外部装置と電気的に接続された入力装置であって、
操作面を有しており、前記操作面と操作体との接触によりタッチ操作を行うことが可能なタッチパッドと、
前記タッチパッドと電気的に接続される制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記タッチパッドおよび前記操作体の接触状態に係わる接触状態量と、前記タッチ操作により前記操作体が前記タッチパッドの前記操作面上を移動したときの座標変化量とを前記タッチパッドからの検出値に基づいて取得し、
前記外部装置を動作させるための動作値を、前記接触状態量および前記座標変化量に基づいて算出し、
前記接触状態量は、前記タッチパッドと前記操作体との接触面積の大きさ、または、前記操作体が前記タッチパッドに接触しているときの接触点の数量を示す、入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この開示は、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操作者による操作に応答して動作する入力装置が知られている。例えば、特許文献１には、感圧素子に接続されている操作子に指で圧力を加えることにより、その押圧力を感圧値として出力する感圧コントローラが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００３−５１９８６３号公報
【特許文献２】特開２０１６−１２０８９０号公報
【特許文献３】特開２０１３−１０９６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような入力装置では、操作者が入力装置の操作部を押圧する、または、操作部への押圧を解除することで入力装置が操作を受け付けて操作に応じた動作を開始する。
【０００５】
しかしながら、操作者による操作（つまり、操作部を押圧する操作、または、操作部の押圧を解除する操作）が操作部に与えられる毎に、入力装置が操作に応じた動作を開始するまでのタイムラグ（遅延時間）の間に押圧荷重がばらついて変化してしまうと、入力装置が操作に応じた動作を開始するときの押圧荷重を一定にすることが困難となる。その結果、入力装置の操作フィーリングが異なってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る入力装置は、押圧荷重が作用する操作部を有する本体部と、前記操作部に作用する押圧荷重を検知する感圧センサと、予め定められた動作を行う駆動部と、前記感圧センサにより検知された押圧荷重が予め定められた荷重閾値に到達すると前記駆動部を起動させる駆動制御部と、前記感圧センサにより検知された押圧荷重の変化速度に応じて前記荷重閾値を変更する検出制御部とを備えている。
【０００７】
本開示の他の一態様に係る入力装置は、少なくとも操作体との接触面積を検知可能な静電容量方式のタッチセンサと、前記タッチセンサと機械的に接続され、前記タッチセンサに加わる押圧荷重を検出する感圧センサと、前記タッチセンサおよび前記感圧センサの各々と電気的に接続される制御部と、を備え、前記制御部は、前記感圧センサから出力された前記押圧荷重を、前記タッチセンサから出力された前記接触面積で除することにより前記タッチセンサに加わる圧力を計算し、前記圧力と所定の圧力閾値とを比較することにより前記タッチセンサに対する、押圧操作の有無を含む押圧状態を判定し、判定した前記押圧状態に応じた触覚フィードバックを前記操作体に付与する。
【０００８】
本開示の他の一態様に係る入力装置は、外部装置と電気的に接続された入力装置であって、操作面を有しており、前記操作面と操作体との接触によりタッチ操作を行うことが可能なタッチパッドと、前記タッチパッドと電気的に接続される制御部と、を備え、前記制御部は、前記タッチパッドおよび前記操作体の接触状態に係わる接触状態量と、前記タッチ操作により前記操作体が前記タッチパッドの前記操作面上を移動したときの座標変化量とを前記タッチパッドからの検出値に基づいて取得し、前記外部装置を動作させるための動作値を、前記接触状態量および前記座標変化量に基づいて算出し、前記接触状態量は、前記タッチパッドと前記操作体との接触面積の大きさ、または、前記操作体が前記タッチパッドに接触しているときの接触点の数量を示す。
【発明の効果】
【０００９】
この開示によれば、入力装置の操作フィーリングのばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、自動車の車室内に設けられた実施形態に係る入力装置および表示装置の各構成を示した斜視図である。
【図２】図２は、実施形態１による入力装置の外観を例示する斜視図である。
【図３】図３は、実施形態１による入力装置の構造を例示する断面図である。
【図４】図４は、実施形態１による入力装置の構成を例示するブロック図である。
【図５】図５は、実施形態１による入力装置の動作を例示するフローチャートである。
【図６】図６は、実施形態１による入力装置の動作を例示するグラフである。
【図７】図７は、押圧速度閾値の設定動作を例示するフローチャートである。
【図８】図８は、連続押圧操作に対する動作を例示するフローチャートである。
【図９】図９は、実施形態２による入力装置の動作を例示するフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施形態２による入力装置の動作を例示するグラフである。
【図１１】図１１は、押圧解除速度閾値の設定動作を例示するフローチャートである。
【図１２】図１２は、実施形態３による入力装置に係る押圧操作における制御部の処理動作を示すフローチャート図である。
【図１３】図１３は、実施形態４に係る入力装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、タッチパッドの操作面と操作体との接触面積を概略的に示した入力装置の平面図である。
【図１５】図１５は、表示装置およびその表示画面上に表示されたポインタの移動距離を概略的に示した正面図である。
【図１６】図１６は、接触面積の大きさが図１４で示した接触面積の大きさよりも小さい場合を示す図１４相当図である。
【図１７】図１７は、図１６で示した接触面積に対応するポインタの移動距離を概略的に示した図１５相当図である。
【図１８】図１８は、実施形態４における制御部の処理動作を示すフローチャート図である。
【図１９】図１９は、実施形態５に係る入力装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２０】図２０は、実施形態５における制御部の処理動作を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示の一態様に係る入力装置は、押圧荷重が作用する操作部を有する本体部と、前記操作部に作用する押圧荷重を検知する感圧センサと、予め定められた動作を行う駆動部と、前記感圧センサにより検知された押圧荷重が予め定められた荷重閾値に到達すると前記駆動部を起動させる駆動制御部、および、前記感圧センサにより検知された押圧荷重の変化速度に応じて前記荷重閾値を変更する検出制御部を有する制御部、を備える。
【００１２】
また、前記駆動部は、前記駆動制御部による制御に応答して前記操作部を振動させてもよい。
【００１３】
また、前記荷重閾値は、前記操作部に作用する押圧荷重が次第に増加する押圧操作に対して定められた押圧荷重閾値に該当し、前記駆動制御部は、前記押圧操作において前記感圧センサにより検知された押圧荷重が次第に増加して前記押圧荷重閾値に到達すると前記駆動部を起動させ、前記検出制御部は、前記押圧操作において前記感圧センサにより検知された押圧荷重の変化速度である押圧速度に応じて前記押圧荷重閾値を変更してもよい。
【００１４】
また、前記検出制御部は、前記押圧操作において、前記押圧速度が予め定められた押圧速度閾値を上回らない場合に前記押圧荷重閾値を第１押圧荷重閾値に設定し、該押圧速度が該押圧速度閾値を上回る場合に該押圧荷重閾値を該第１押圧荷重閾値よりも低い第２押圧荷重閾値に設定してもよい。
【００１５】
また、前記押圧速度閾値は、操作者により実施された複数回の押圧操作における押圧速度に基づいて設定されていてもよい。
【００１６】
また、前記駆動制御部は、前記駆動部による前記操作部の振動の、振幅、周波数および期間のうち少なくとも１つが前記押圧速度に応じて変更されるように前記駆動部を制御してもよい。
【００１７】
また、前記操作部は、前記押圧荷重の増加に応じて押圧方向に移動するように構成され、前記本体部は、前記操作部と接触することで該操作部の押圧方向の移動を規制するストッパを有し、前記駆動制御部は、前記押圧操作において前記感圧センサにより検知された押圧荷重が予め定められた最大荷重に到達すると、前記駆動部による前記操作部の振動の、振幅、周波数および期間のうち少なくとも振幅が変更されるように前記駆動部を制御し、前記最大荷重は、前記押圧操作において操作部とストッパとが接触しているときの押圧荷重よりも大きい荷重に設定されていてもよい。
【００１８】
また、前記検出制御部は、前記押圧操作が複数回連続して行われる場合に、２回目以降の押圧操作における前記押圧荷重閾値が１回目の押圧操作における前記押圧荷重閾値よりも低くなるように該２回目以降における押圧荷重閾値を設定してもよい。
【００１９】
また、前記荷重閾値は、前記操作部に作用する押圧荷重が次第に減少する押圧解除操作に対して定められた押圧解除荷重閾値に該当し、前記駆動制御部は、前記押圧解除操作において前記感圧センサにより検知された押圧荷重が次第に減少して前記押圧解除荷重閾値に到達すると前記駆動部を起動させ、前記検出制御部は、前記押圧解除操作において前記感圧センサにより検知された押圧荷重の変化速度である押圧解除速度に応じて前記押圧解除荷重閾値を変更してもよい。
【００２０】
また、前記検出制御部は、前記押圧解除操作において、前記押圧解除速度が予め定められた押圧解除速度閾値を上回らない場合に前記押圧解除荷重閾値を第１押圧解除荷重閾値に設定し、該押圧解除速度が該押圧解除速度閾値を上回る場合に該押圧解除荷重閾値を該第１押圧解除荷重閾値よりも高い第２押圧解除荷重閾値に設定してもよい。
【００２１】
また、前記押圧解除速度閾値は、操作者により実施された複数回の押圧解除操作における押圧解除速度に基づいて設定されていてもよい。
【００２２】
また、前記駆動制御部は、前記駆動部による前記操作部の振動の、振幅、周波数および期間のうち少なくとも１つが前記押圧解除速度に応じて変更されるように前記駆動部を制御してもよい。
【００２３】
また、従来、例えば自動車などの車載装置に対し入力操作を行うための入力装置として、特許文献２に示されるものが知られている。
【００２４】
特許文献２には、タッチ領域へのタッチ操作に基づき静電容量が変化するタッチセンサ部と、タッチ領域に対して付加される押圧力を検知する感圧センサ部と、タッチ領域に振動を与える振動発生部と、を備えたスイッチ装置が開示されている。また、スイッチ装置は、タッチセンサ部、感圧センサ部、および振動発生部の各々と電気的に接続された振動フィードバック制御部を備えている。振動フィードバック制御部は、タッチセンサ部の静電容量の変化を検出した後に感圧センサ部で発生している電圧の変化量が押圧閾値以上であると判定した場合にタッチ操作の入力を受け付けて、振動発生部を駆動させることにより振動フィードバックを発生させている。
【００２５】
特許文献２のスイッチ装置では、操作者の手指や手のひら等の操作体とタッチパネルとの接触面積を考慮せずに、振動フィードバック制御部が、感圧センサ部で発生した電圧の変化量が押圧閾値以上である場合に振動フィードバックを操作体に付与している。このため、例えば操作者の手指でタッチおよび押圧操作（以下、単に押圧操作という）した場合と、手のひらで押圧操作した場合とでは、タッチパネルに接触したときの各々の接触面積が異なることから、手指および手のひらの両者間において振動フィードバックの操作感の強弱が相対的に異なってしまう。すなわち、特許文献２のスイッチ装置では、上記接触面積の大小により操作体における操作感が必然的に異なってしまうという問題があった。
【００２６】
そこで、発明者らは、操作体に対する押圧操作の操作感（操作フィーリング）を均一にするために、以下の入力装置を見出した。
【００２７】
また、前記入力装置は、さらに、少なくとも操作体との接触面積を検知可能な静電容量方式のタッチセンサを備え、前記制御部は、前記感圧センサから出力された前記押圧荷重を、前記タッチセンサから出力された前記接触面積で除することにより前記タッチセンサに加わる圧力を計算し、前記圧力と所定の圧力閾値とを比較することにより前記タッチセンサに対する、押圧操作の有無を含む押圧状態を判定し、判定した前記押圧状態に応じた触覚フィードバックを前記操作体に付与してもよい。
【００２８】
また、前記駆動部は、前記タッチセンサを振動させることにより前記操作体に対し前記触覚フィードバックを発生させ、前記制御部は、前記接触面積に基づいて前記駆動部の振動強度を計算してもよい。
【００２９】
また、前記制御部は、前記振動強度を、前記接触面積が増加するに伴い前記振動強度が増加するように計算してもよい。
【００３０】
また、前記制御部は、前記駆動部における基準の振動強度となる基準振動強度、および、異なる複数の大きさの接触面積にそれぞれ対応した複数の係数を記憶している記憶部を有し、前記複数の係数のうち、前記タッチセンサから出力された前記接触面積に対応する前記係数と前記基準振動強度との積から前記接触面積に対応する前記振動強度を計算してもよい。
【００３１】
また、前記制御部は、前記基準振動強度を任意に設定可能に構成されていてもよい。
【００３２】
また、従来、例えば外部装置を動作させるためのタッチ操作を行うことが可能な入力装置として、特許文献３に示されるものが知られている。
【００３３】
特許文献３には、表示装置（外部装置）の表示画面上に表示されるポインタを移動させるための入力操作を行うことが可能な入力装置が開示されている。入力装置は、タッチ操作可能なタッチパッドと、タッチパッドにおける領域外の周囲に配置されかつ使用者の指の押圧力を検出可能な複数の圧力センサと、を備えている。
【００３４】
ところで、近年、例えば自動車の車室内に設けられる表示装置では、車載装置の多様化および多機能化に伴い表示装置の表示画面が大型化している。これに対し、特許文献３のような従来の入力装置では、タッチパッドの操作領域が比較的狭いことから、表示装置の表示画面上に表示されたポインタを使用者が目的とする位置まで移動させるためにタッチ操作を何回も行わなければならないという問題があった。
【００３５】
上記問題を解消するために、特許文献３の入力装置では、タッチ操作時においてタッチパッドの領域外に使用者の指が出てしまった場合でも複数の圧力センサが指の押圧力を検出することによりポインタを継続的に移動可能としている。
【００３６】
しかしながら、特許文献３の入力装置では、タッチパッドだけでなく、複数の圧力センサを別途設けなければならず、全体の構成が複雑化してしまうという問題があった。また、タッチ操作時に使用者の指がタッチパッドの領域外に出てしまうと、ポインタを継続的に移動させるためにタッチ操作と異なる操作（すなわち、指で圧力センサを押圧する操作）を行わなければならず、操作フィーリングが不均一であった。このように、特許文献３の入力装置では、ポインタの継続的な移動を直感的な入力操作（タッチ操作）だけで完結させることが困難となっていた。
【００３７】
そこで、発明者らは、簡易な構成により外部装置の動作を直感的な入力操作だけで完結させ、操作フィーリングを均一化するために、以下の入力装置を見出した。
【００３８】
また、前記入力装置は、さらに、操作面を有しており、前記操作面と操作体との接触によりタッチ操作を行うことが可能なタッチパッドを備え、前記制御部は、前記タッチパッドおよび前記操作体の接触状態に係わる接触状態量と、前記タッチ操作により前記操作体が前記タッチパッドの前記操作面上を移動したときの座標変化量とを前記タッチパッドからの検出値に基づいて取得し、前記入力装置と電気的に接続される外部装置を動作させるための動作値を、前記接触状態量および前記座標変化量に基づいて算出し、前記接触状態量は、前記タッチパッドと前記操作体との接触面積の大きさ、または、前記操作体が前記タッチパッドに接触しているときの接触点の数量を示してもよい。
【００３９】
また、前記制御部は、前記接触面積が増加するにつれて前記動作値を減少させてもよい。
【００４０】
また、前記制御部は、前記接触面積が減少するにつれて前記動作値を減少させてもよい。
【００４１】
また、前記制御部は、前記動作値を、前記タッチパッドおよび前記操作体の接触状態が継続している間、前記接触面積の増減に応じて変化させてもよい。
【００４２】
また、前記制御部は、前記操作体が移動している場合において最初に前記タッチパッドに接触したときの前記接触面積と前記座標変化量とに基づいて前記動作値を決定し、決定後の前記動作値を前記操作体が前記タッチパッドから離れるまで前記外部装置に出力し続けてもよい。
【００４３】
また、前記駆動部は、前記制御部と電気的に接続され、かつ前記タッチパッドと機械的に接続された状態で前記タッチパッドを振動させ、前記制御部は、前記駆動部が駆動しているときに前記動作値が前記接触面積の増減により変動しないように前記動作値の変更を禁止してもよい。
【００４４】
また、前記制御部は、前記動作値が前記駆動部の駆動前となる第１停止期間および前記駆動部の駆動終了後となる第２停止期間の双方で変動しないように前記動作値の変更を禁止してもよい。
【００４５】
また、前記第１停止期間は前記第２停止期間よりも短いとしてもよい。
【００４６】
また、前記制御部は、前記動作値を前記駆動部の駆動前に決定し、決定後の前記動作値を前記操作体が前記タッチパッドから離れるまで前記外部装置に出力し続けてもよい。
【００４７】
また、前記外部装置は、移動可能なポインタを含む表示画面を表示する表示装置からなり、前記ポインタの前記表示画面上における移動距離は、前記動作値により定められており、前記制御部は、前記動作値を前記表示装置に出力してもよい。
【００４８】
本開示の他の一態様に係る入力装置は、少なくとも操作体との接触面積を検知可能な静電容量方式のタッチセンサと、前記タッチセンサと機械的に接続され、前記タッチセンサに加わる押圧荷重を検出する感圧センサと、前記タッチセンサおよび前記感圧センサの各々と電気的に接続される制御部と、を備え、前記制御部は、前記感圧センサから出力された前記押圧荷重を、前記タッチセンサから出力された前記接触面積で除することにより前記タッチセンサに加わる圧力を計算し、前記圧力と所定の圧力閾値とを比較することにより前記タッチセンサに対する、押圧操作の有無を含む押圧状態を判定し、判定した前記押圧状態に応じた触覚フィードバックを前記操作体に付与する。
【００４９】
本開示の他の一態様に係る入力装置は、外部装置と電気的に接続された入力装置であって、操作面を有しており、前記操作面と操作体との接触によりタッチ操作を行うことが可能なタッチパッドと、前記タッチパッドと電気的に接続される制御部と、を備え、前記制御部は、前記タッチパッドおよび前記操作体の接触状態に係わる接触状態量と、前記タッチ操作により前記操作体が前記タッチパッドの前記操作面上を移動したときの座標変化量とを前記タッチパッドからの検出値に基づいて取得し、前記外部装置を動作させるための動作値を、前記接触状態量および前記座標変化量に基づいて算出し、前記接触状態量は、前記タッチパッドと前記操作体との接触面積の大きさ、または、前記操作体が前記タッチパッドに接触しているときの接触点の数量を示す。
【００５０】
以下、実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【００５１】
（実施形態１）
図１は、自動車における車室内の概略的な構成を示している。図１に示すように、車室内のセンターコンソールには、入力装置１が設けられている。また、車室内のインストルメントパネルには、入力装置１と電気的に接続された表示装置２（外部装置）が設けられている。
【００５２】
表示装置２は、液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイ等からなる。
【００５３】
入力装置１は、例えば、自動車のセンターコンソールに設けられ、ナビゲーションシステム、オーディオ機器、エアコンなどの車載機器への操作を受け付ける。表示装置２は、例えばナビゲーションシステム、オーディオ機器、エアコンなどの車載装置への操作を受け付けるためのユーザインターフェイスを表示する。
【００５４】
図２および図３は、実施形態１による入力装置１の外観および構造を例示している。入力装置１は、本体部２０と、感圧センサ３０と、駆動部４０と、制御部５０とを備えている。
【００５５】
〔本体部〕
本体部２０は、筐体６０と、操作部７０と、支持機構８０と、ストッパ９０とを有している。筐体６０内には、操作部７０と支持機構８０とストッパ９０とが収容されている。なお、ストッパ９０は、筐体６０内に配置されていなくてもよい。
【００５６】
なお、以下では、説明の便宜上、操作体による押圧、または、操作体による押圧の解除により操作部７０が移動する方向を「上下方向」と記載し、その上下方向と直交する方向を「水平方向」と記載する。なお、操作体とは、例えば、操作者の手指、手のひらなどである。また、本体部２０に対してタッチセンサ７３が配置されている側を上側とし、その反対側を下側として入力装置１の上下方向を定めるものとする。なお、図２および図３に示した矢印の上下方向および左右方向は、入力装置１が車内に設置されるときの実際の上下方向および左右方向とは無関係である。
【００５７】
〈筐体〉
筐体６０は、中空の直方体状に形成され、その一面に開口部６０ａが設けられている。具体的には、筐体６０は、筒状部６２と、上カバー部６３と、下カバー部６４とを有している。
【００５８】
筒状部６２は、平面視で略矩形の筒状に形成されていて、本体部２０の側部を構成している。
【００５９】
上カバー部６３は、略板状に形成されていて、筒状部６２の上側を覆う位置に配置されている。上カバー部６３は、平面視で筒状部６２の周方向に沿って四方枠状に形成されている。つまり、上カバー部６３には、上下方向に開口した平面視で略矩形状の開口部６０ａが形成されている。
【００６０】
下カバー部６４は、略板状に形成されていて、筒状部６２の下側を覆う位置に配置されている。本実施形態において、下カバー部６４は、筒状部６２に対し着脱可能に設けられている。下カバー部６４の上側には、メイン基板６１が取り付けられている。つまり、筐体６０内には、メイン基板６１が収容されている。メイン基板６１は、筐体６０の底部に配置されている。また、メイン基板６１には、感圧センサ３０および制御部５０が設けられている。
【００６１】
〈操作部〉
操作部７０は、筐体６０内において移動可能に収容され、操作部７０の一部が筐体６０の開口部６０ａから露出している。そして、操作部７０における、開口部６０ａから露出している部分は、操作者の操作体Ｆにより押圧される。これにより、操作部７０には、押圧による荷重（押圧荷重Ｎ）が作用する。本実施形態では、操作部７０は、押圧荷重の増加に応じて押圧方向（図３では下方）に移動し、押圧荷重の減少に応じて押圧方向の逆方向（図３では上方）に移動自在に構成されている。具体的には、操作部７０は、可動部７１と、操作パネル７２と、タッチセンサ７３と、タッチコントローラ７４とを有している。
【００６２】
可動部７１は、上側の一面が開放された直方体形の箱状に形成され、開放された一面が筐体６０の開口部６０ａと対向する状態で筐体６０内に配置されている。可動部７１は、本体部２０内で上下方向および左右方向（水平方向）に移動可能である。可動部７１は、可動部７１の側部が筒状部６２の内壁面と間隔をあけた状態で本体部２０内に配置されている。
【００６３】
操作パネル７２は、車載機器を操作するためのものであり、矩形の板状に形成されて可動部７１の開放された一面を覆うように配置されている。操作パネル７２の上面に位置する操作面７２ａは、上カバー部６３の開口部６０ａから露出している。なお、図２および図３では、操作パネル７２を強調して示すために、操作パネル７２にドットのハッチングが付されている。
【００６４】
タッチセンサ７３は、矩形の板状に形成されて可動部７１と操作パネル７２との間に配置されている。タッチセンサ７３は、静電容量方式のセンサである。具体的に、タッチセンサ７３は、操作パネル７２の操作面７２ａに接触した操作体Ｆの位置、および操作面７２ａと操作体Ｆとの接触面積Ａ（図２および図３参照）を検出することが可能となっている。したがって、図３に示すように、操作パネル７２への押圧操作は、タッチセンサ７３への押圧操作と等価である。
【００６５】
タッチコントローラ７４は、タッチセンサ７３の下側に配置され、可動部７１内に配置されている。タッチコントローラ７４は、タッチセンサ７３と電気的に接続されている。タッチコントローラ７４は、押圧操作、または、タッチ操作が行われたときの位置座標および接触面積Ａに関する各情報を制御部５０に出力する。
【００６６】
また、可動部７１の底部には、筐体６０の底部へ向けて突出する押圧部７５が設けられている。押圧部７５は、可動部７１が下方に移動することで、後述するダンパ８１を介してメイン基板６１上に配置された感圧センサ３０を押圧する部分である。すなわち、押圧部７５は、ダンパ８１を介して感圧センサ３０と機械的に接続されている。
【００６７】
〈支持機構〉
支持機構８０は、筐体６０内において操作部７０を移動可能に支持している。この例では、支持機構８０は、ダンパ８１と、弾性部材８２とを有している。
【００６８】
ダンパ８１は、操作部７０と筐体６０の底部との間に設けられている。具体的には、ダンパ８１は、可動部７１の底部に設けられた押圧部７５とメイン基板６１に設けられた感圧センサ３０との間に設けられている。また、ダンパ８１は、操作部７０の水平方向の振動を吸収することができるように構成されている。ダンパ８１は、例えば、ゴム製の部材によって構成されている。
【００６９】
弾性部材８２は、操作部７０と筐体６０の側壁部との間に掛け渡されている。具体的には、弾性部材８２は、可動部７１の側壁部と筐体６０の側壁部との間に配置されている。そして、弾性部材８２は、操作部７０が水平方向に振動した場合に水平方向に伸長または収縮するように構成されている。弾性部材８２は、例えば、ゴム製の部材によって構成されている。
【００７０】
〈ストッパ〉
ストッパ９０は、筐体６０内に設けられている。そして、ストッパ９０は、操作者による押圧操作により押圧方向に移動する操作部７０と接触することで操作部７０の押圧方向の移動を規制するように構成されている。
【００７１】
〔感圧センサ〕
感圧センサ３０は、操作部７０に作用する押圧荷重Ｎを検知する。この例では、感圧センサ３０は、静電容量方式のセンサであり、上下方向において操作部７０の押圧部７５と対向するように、押圧部７５とメイン基板６１との間にダンパ８１を介して配置されている。このような構成により、操作体Ｆにより操作部７０が押圧されると、その押圧に伴う荷重（押圧荷重Ｎ）が押圧部７５とダンパ８１とを経由して感圧センサ３０に伝達される。
【００７２】
〔駆動部〕
駆動部４０は、予め定められた動作を行うように構成されている。この例では、駆動部４０は、後述する駆動制御部５１による制御に応答して操作部７０を振動させるように構成されている。具体的には、駆動部４０は、操作部７０の可動部７１内に配置され、駆動部４０自身が水平方向に振動することで操作部７０を水平方向に振動させる。例えば、駆動部４０は、圧電体によって構成されている。このように、駆動部４０により操作部７０を振動させることにより、操作部７０を押圧する操作体Ｆに触覚フィードバックを付与することが可能となる。具体的に、駆動部４０は、図３に示した矢印Ｘの方向（水平方向）に振動することにより可動部７１、操作パネル７２、およびタッチセンサ７３が本体部２０に対して水平振動するように構成されている。なお、駆動部４０は、圧電体に限らず、例えば、モータやソレノイドによる電磁的なアクチュエータであってもよい。
【００７３】
〔制御部〕
図４に示すように、制御部５０は、感圧センサ３０、駆動部４０およびタッチコントローラ７４と電気的に接続されて感圧センサ３０、駆動部４０およびタッチコントローラ７４との間において信号または情報を伝送可能となっている。また、制御部５０は、オン操作やオフ操作などの操作を受け付けると、受け付けた結果を、例えば車載機器などの外部機器に送信するように構成されている。例えば、制御部５０は、ＣＰＵなどの演算処理部と、演算処理部を動作させるためのプログラムまたは情報を記憶するメモリなどの記憶部とによって構成されている。この例では、制御部５０は、駆動制御部５１と、検出制御部５２とを有している。駆動制御部５１および検出制御部５２は、制御部５０の機能の一部を構成している。
【００７４】
〔駆動制御部〕
駆動制御部５１は、感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎを監視し、押圧荷重Ｎが予め定められた荷重閾値Ｎｔに到達すると駆動部４０を起動させるように構成されている。なお、この例では、荷重閾値Ｎｔは、操作部７０に作用する押圧荷重Ｎが次第に増加する押圧操作（具体的には操作者の指により操作部７０を押圧する操作）に対して定められた閾値（押圧荷重閾値Ｎｔａ）に該当する。そして、駆動制御部５１は、押圧操作において感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎが次第に増加して押圧荷重閾値Ｎｔａに到達すると駆動部４０を起動させる。
【００７５】
また、この例では、駆動制御部５１は、押圧操作において駆動部４０による操作部７０の振動の振幅、当該振動の周波数、および、当該振動の期間のうち少なくとも１つが押圧速度Ｖ１に応じて変更されるように駆動部４０を制御する。なお、押圧速度Ｖ１は、押圧操作において感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎの変化速度のことである。
【００７６】
具体的には、この例では、駆動制御部５１は、駆動信号Ｓを駆動部４０に出力することで駆動部４０を起動させる。駆動信号Ｓは、電気信号であり、例えば圧電体によって構成された駆動部４０に駆動信号Ｓが供給されると、駆動信号Ｓに応じて駆動部４０が水平方向に振動し、その駆動部４０の振動により操作部７０が水平方向に振動する。また、駆動部４０の振動（操作部７０の振動）の、振幅、周波数および期間は、駆動信号Ｓの、振幅、周波数および期間にそれぞれ依存している。すなわち、駆動信号Ｓの振幅が大きくなるほど、駆動部４０の振動の振幅が大きくなり、駆動信号Ｓの周波数が高くなるほど、駆動部４０の振動の周波数が高くなり、駆動信号Ｓの出力期間が長くなるほど、駆動部４０の振動の継続期間が長くなる。
【００７７】
〔検出制御部〕
検出制御部５２は、感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎを監視して押圧荷重Ｎの変化速度を導出し、その押圧荷重Ｎの変化速度に応じて荷重閾値Ｎｔを変更するように構成されている。この例では、検出制御部５２は、操作部７０に作用する押圧荷重Ｎが次第に増加する押圧操作において押圧速度Ｖ１（押圧操作において感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎの変化速度）を導出し、その押圧速度Ｖ１に応じて押圧荷重閾値Ｎｔａを変更する。
【００７８】
具体的には、検出制御部５２は、押圧操作において押圧速度Ｖ１が高くなるほど押圧荷重閾値Ｎｔａが低くなるように、押圧速度Ｖ１に応じて押圧荷重閾値Ｎｔａを設定する。この例では、検出制御部５２は、押圧操作において、押圧速度Ｖ１が予め定められた押圧速度閾値Ｖｔａを上回らない場合に、押圧荷重閾値Ｎｔａを第１押圧荷重閾値Ｎｔ１に設定し、押圧速度が押圧速度閾値Ｖｔａを上回る場合に、押圧荷重閾値Ｎｔａを第２押圧荷重閾値Ｎｔ２に設定する。なお、第２押圧荷重閾値Ｎｔ２は、第１押圧荷重閾値Ｎｔ１よりも低くなっている。したがって、押圧操作において押圧速度Ｖ１が高くなるほど押圧荷重閾値Ｎｔａが低くなる。
【００７９】
〔入力装置の動作〕
次に、図５を参照して、実施形態１による入力装置１の動作について説明する。実施形態１による入力装置１では、押圧操作が開始される（具体的には操作者の指により操作部７０が押され始める）と、以下の動作が行われる。
【００８０】
〈ステップＳ１０１〉
まず、検出制御部５２は、押圧操作が開始された時点からの経過時間ｔのカウントを開始する。
【００８１】
〈ステップＳ１０２〉
次に、検出制御部５２は、感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎに基づいて押圧速度Ｖ１を導出する。例えば、検出制御部５２は、押圧操作が開始された時点から予め定められた時間が経過するまでの期間（以下「速度導出期間」と記載）において押圧荷重Ｎの検出を複数回行い、その検出された複数の押圧荷重Ｎに基づいて速度導出期間内における押圧荷重Ｎの変化速度を複数求め、その求められた複数の押圧荷重Ｎの変化速度の平均値を押圧速度Ｖ１とする。なお、押圧速度Ｖ１は、これに限らず、速度導出期間内における複数の押圧荷重Ｎの変化速度の最頻値であってもよいし、速度導出期間の開始時点における押圧荷重Ｎから終了時点における押圧荷重Ｎへの変化率（傾き）から導出された速度であってもよい。
【００８２】
〈ステップＳ１０３〉
次に、検出制御部５２は、ステップＳ１０２において導出された押圧速度Ｖ１が押圧速度閾値Ｖｔａを上回るか否かを判定する。押圧速度Ｖ１が押圧速度閾値Ｖｔａを上回らない場合には、ステップＳ１０４へ進み、そうでない場合には、ステップＳ１１０へ進む。
【００８３】
〈ステップＳ１０４〉
次に、検出制御部５２は、押圧荷重閾値Ｎｔａを第１押圧荷重閾値Ｎｔ１に設定する。
【００８４】
〈ステップＳ１０５〉
次に、検出制御部５２は、押圧荷重Ｎがゼロを上回っているか否かを判定する。押圧荷重Ｎがゼロを上回っている場合には、ステップＳ１０６へ進み、そうでない場合（例えば押圧操作が途中で中断された場合）には、ステップＳ１０９へ進む。
【００８５】
〈ステップＳ１０６〉
次に、検出制御部５２は、感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎが押圧荷重閾値Ｎｔａ（具体的には第１押圧荷重閾値Ｎｔ１）以上であるか否か（すなわち押圧荷重Ｎが押圧荷重閾値Ｎｔａに到達しているか否か）を判定する。押圧荷重Ｎが押圧荷重閾値Ｎｔａ以上である場合にはステップＳ１０５へ進み、そうでない場合には、ステップＳ１０５へ進む。
【００８６】
〈ステップＳ１０７〉
押圧荷重Ｎが押圧荷重閾値Ｎｔａ（第１押圧荷重閾値Ｎｔ１）以上になると、駆動制御部５１は、押圧荷重Ｎが押圧荷重閾値Ｎｔａに到達したことを検出する。これにより、押圧操作がオン操作として受け付けられたことになる。そして、駆動制御部５１は、駆動部４０を起動させるための動作を開始する。この例では、駆動制御部５１は、予め定められた第１振幅Ａ１と第１周波数ｆ１と第１周期Ｐ１とを有する駆動信号Ｓを駆動部４０の出力することで駆動部４０を制御する。また、制御部５０（駆動制御部５１）は、オン操作を受け付けたことを外部（例えば車載機器）に送信する。
【００８７】
〈ステップＳ１０８〉
駆動部４０は、駆動制御部５１による制御に応答して起動する。これにより、操作部７０が振動し、操作者の指に振動がフィードバックされる。そして、ステップＳ１０９へ進む。
【００８８】
〈ステップＳ１０９〉
次に、検出制御部５２は、経過時間ｔをリセットする。
【００８９】
〈ステップＳ１１０〉
一方、ステップＳ１０３において押圧速度Ｖ１が押圧速度閾値Ｖｔａを上回る場合、検出制御部５２は、押圧速度Ｖ１に基づいて第２押圧荷重閾値Ｎｔ２と高速操作時間ｔｒとを導出する。
【００９０】
例えば、検出制御部５２は、押圧速度Ｖ１と、駆動部４０の起動時における押圧荷重Ｎの目標値（目標押圧荷重Ｎｓ、この例では操作者の指が操作部７０を押圧しているときに指に振動が伝わり始めるときの押圧荷重に相当）と、駆動制御部５１において押圧荷重Ｎが押圧荷重閾値Ｎｔａに到達したことが検出されてから駆動部４０が駆動するまでの時間（遅延時間ｔｐ）とを以下の式に代入することで、第２押圧荷重閾値Ｎｔ２を導出する。
【００９１】
【数１】
2019153272.tif 000003
【００９２】
また、検出制御部５２は、押圧速度Ｖ１と第２押圧荷重閾値Ｎｔ２とを以下の式に代入することで、高速操作時間ｔｒを導出する。
【００９３】
【数２】
2019153272.tif 000004
【００９４】
なお、検出制御部５２は、複数の押圧速度Ｖ１と複数の第２押圧荷重閾値Ｎｔ２（または高速操作時間ｔｒ）とが対応付けられた対応テーブルの中からステップＳ１０２において取得された押圧速度Ｖ１に対応する第２押圧荷重閾値Ｎｔ２（または高速操作時間ｔｒ）を検出することで第２押圧荷重閾値Ｎｔ２（または高速操作時間ｔｒ）を導出するように構成されていてもよい。
【００９５】
また、検出制御部５２は、押圧荷重閾値Ｎｔａを第２押圧荷重閾値Ｎｔ２に設定する。
【００９６】
〈ステップＳ１１１〉
次に、検出制御部５２は、経過時間ｔがステップＳ１１０において導出された高速操作時間ｔｒ以下であるか否かを判定する。経過時間ｔが高速操作時間ｔｒ以下である場合には、ステップＳ１１２へ進み、そうでない場合（例えば最初に高速の押圧操作が行われたものの途中でゆっくりな押圧操作となった場合）には、ステップＳ１０４へ進む。
【００９７】
〈ステップＳ１１２〉
経過時間ｔが高速操作時間ｔｒ以下である場合、検出制御部５２は、感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎが押圧荷重閾値Ｎｔａ（具体的には第２押圧荷重閾値Ｎｔ２）以上であるか否か（すなわち押圧荷重Ｎが押圧荷重閾値Ｎｔａに到達しているか否か）を判定する。押圧荷重Ｎが押圧荷重閾値Ｎｔａ以上である場合には、ステップＳ１１３へ進み、そうでない場合には、ステップＳ１１１へ進む。
【００９８】
〈ステップＳ１１３〉
押圧操作が開始されてから高速操作時間ｔｒが経過するまでの期間中に押圧荷重Ｎが押圧荷重閾値Ｎｔａ（具体的には第２押圧荷重閾値Ｎｔ２）以上になると、駆動制御部５１は、押圧荷重Ｎが押圧荷重閾値Ｎｔａに到達したことを検出する。これにより、押圧操作がオン操作として受け付けられたことになる。そして、駆動制御部５１は、駆動部４０を起動させるための動作を開始する。この例では、駆動制御部５１は、予め定められた第２振幅Ａ２と第２周波数ｆ２と第２周期Ｐ２とを有する駆動信号Ｓを駆動部４０に出力することで駆動部４０を制御する。なお、この例では、第２振幅Ａ２は、第１振幅Ａ１よりも大きくなっており、第２周波数ｆ２は、第１周波数ｆ１よりも高くなっており、第２周期Ｐ２は、第１周期Ｐ１よりも短くなっている。また、制御部５０（駆動制御部５１）は、オン操作を受け付けたことを外部（例えば車載機器）に送信する。
【００９９】
〈ステップＳ１１４〉
駆動部４０は、駆動制御部５１による制御に応答して起動する。これにより、操作部７０が振動し、操作者の指に振動がフィードバックされる。そして、ステップＳ１０９へ進む。
【０１００】
〔入力装置の動作の具体例〕
次に、図６を参照して、実施形態１による入力装置１の動作について具体的に説明する。なお、図６において、第１荷重曲線Ｎ１は、押圧速度Ｖ１が押圧速度閾値Ｖｔａを上回らない押圧操作（以下「低速押圧操作」と記載）における押圧荷重Ｎの時間的変化を示し、第２荷重曲線Ｎ２は、押圧速度Ｖ１が押圧速度閾値Ｖｔａを上回る押圧操作（以下「高速押圧操作」と記載）における押圧荷重Ｎの時間的変化を示している。例えば、第１荷重曲線Ｎ１は、操作者の指により操作部７０に比較的にゆっくりと押圧された場合の押圧荷重Ｎの時間的変化に対応し、第２荷重曲線Ｎ２は、操作者の指により操作部７０が比較的に素早く押圧された場合の押圧荷重Ｎの時間的変化に対応している。また、第１信号波形Ｓ１は、低速押圧操作において駆動制御部５１から駆動部４０に出力される駆動信号Ｓの波形を示し、第２信号波形Ｓ２は、高速押圧操作において駆動制御部５１から駆動部４０に出力される駆動信号Ｓの波形を示している。
【０１０１】
低速押圧操作が行われる場合（押圧荷重Ｎが第１荷重曲線Ｎ１に沿うように変化する場合）では、検出制御部５２が押圧荷重閾値Ｎｔａを第１押圧荷重閾値Ｎｔ１に設定する。そして、押圧荷重Ｎが押圧荷重閾値Ｎｔａ（第１押圧荷重閾値Ｎｔ１）に到達すると、駆動制御部５１が駆動部４０を起動させるための動作を開始する。その後、遅延時間ｔｐ（押圧操作が受け付けられてから駆動制御部５１が駆動部４０を起動して操作部７０の振動を発生させるまでの処理に要する時間）が経過すると、駆動制御部５１から駆動部４０に駆動信号Ｓが供給されて駆動部４０が振動して、操作部７０が振動する。
【０１０２】
一方、高速押圧操作が行われる場合（押圧荷重Ｎが第２荷重曲線Ｎ２に沿うように変化する場合）では、検出制御部５２が押圧荷重閾値Ｎｔａを第２押圧荷重閾値Ｎｔ２に設定する。そして、押圧荷重Ｎが押圧荷重閾値Ｎｔａ（第２押圧荷重閾値Ｎｔ２）に到達すると、駆動制御部５１が駆動部４０を起動させるための動作を開始する。その後、遅延時間ｔｐが経過すると、駆動制御部５１から駆動部４０に駆動信号Ｓが供給されて駆動部４０が振動して、操作部７０が振動する。
【０１０３】
なお、高速押圧操作における押圧荷重閾値Ｎｔａ（第２押圧荷重閾値Ｎｔ２）は、低速押圧操作における押圧荷重閾値Ｎｔａ（第１押圧荷重閾値Ｎｔ１）よりも低くなっているので、高速押圧操作において駆動制御部５１が駆動部４０を起動させるための動作を開始するタイミングは、低速押圧操作において駆動制御部５１が駆動部４０を起動させるための動作を開始するタイミングよりも早くなる。これにより、低速押圧操作において駆動部４０が起動して操作部７０が振動を開始するときの押圧荷重Ｎ（第１起動押圧荷重Ｎｓ１）と高速押圧操作において駆動部４０が起動して操作部７０が振動を開始するときの押圧荷重Ｎ（第２起動押圧荷重Ｎｓ２）との差を小さくすることができる。
【０１０４】
また、この例では、高速押圧操作における駆動信号Ｓの周期Ｐ２は、低速押圧操作における駆動信号Ｓの周期Ｐ１よりも短くなっている。これにより、低速押圧操作において駆動部４０の動作が停止して操作部７０の振動が停止するときの押圧荷重Ｎ（第１停止押圧荷重Ｎｅ１）と高速押圧操作において駆動部４０の動作が停止して操作部７０の振動が停止するときの押圧荷重Ｎ（第２停止押圧荷重Ｎｅ２）との差を小さくすることができる。なお、図６の例では、第１停止押圧荷重Ｎｅ１と第２停止押圧荷重Ｎｅ２とが一致している。
【０１０５】
〔実施形態１による効果〕
以上のように、押圧操作において押圧速度Ｖ１（操作部７０に作用する押圧荷重Ｎの変化速度）に応じて押圧荷重閾値Ｎｔａ（荷重閾値Ｎｔ）を変更することにより、駆動制御部５１が駆動部４０（操作者に感覚を与えるもの）を起動させるための動作を開始するタイミングを調節することができる。これにより、駆動部４０が起動するときの押圧荷重Ｎ（操作部７０に作用する押圧荷重Ｎ）を調節することができる。その結果、押圧速度Ｖ１のばらつきによる押圧荷重Ｎのばらつき（駆動部４０が起動するときの押圧荷重Ｎのばらつき）を低減することができる。これにより、入力装置１の操作フィーリングのばらつきを低減することができる。
【０１０６】
また、押圧操作において操作部７０の振動の、振幅、周波数および期間のうち少なくとも１つが押圧速度Ｖ１に応じて変更されるように駆動部４０を制御することにより、押圧速度Ｖ１に応じた触覚フィードバックを提供することができる。
【０１０７】
例えば、この例では、駆動制御部５１は、押圧操作において押圧速度Ｖ１が速くなるほど操作部７０の振動の振幅が大きくなる（または周波数が高くなる）ように駆動部４０を制御する。これにより、操作部７０の振動の強度を高くすることができるので、操作者の指が操作部７０に触れている時間が短くても操作者の指に触覚フィードバックを感知させやすくすることができる。なお、駆動制御部５１は、押圧操作において押圧速度Ｖ１が速くなるほど操作部７０の振動の振幅が小さくなる（または周波数が低くなる）ように駆動部４０を制御するものであってもよい。
【０１０８】
また、この例では、駆動制御部５１は、押圧操作において押圧速度Ｖ１が高くなるほど操作部７０の振動の期間が短くなるように駆動部４０を制御する。これにより、押圧速度Ｖ１の変動により操作部７０の振動が停止するときの押圧荷重Ｎ（操作部７０に作用する押圧荷重Ｎ）が変動することを抑制することができるので、入力装置１の操作フィーリングの変動を低減することができる。例えば、複数回の押圧操作において操作部７０の振動が停止するときの押圧荷重Ｎを一定にすることができる。なお、駆動制御部５１は、押圧操作において押圧速度Ｖ１が高くなるほど操作部７０の振動の期間が長くなるように駆動部４０を制御するものであってもよい。
【０１０９】
（押圧速度閾値の設定動作）
次に、図７を参照して、実施形態１による入力装置１の押圧速度閾値Ｖｔａの設定動作について説明する。押圧速度閾値Ｖｔａは、操作者により実施された複数回の押圧操作における押圧速度Ｖ１に基づいて設定されたものであってもよい。なお、図７に示した動作は、押圧速度閾値Ｖｔａを学習補正する一例である。
【０１１０】
〈ステップＳ２０１〉
まず、操作者により押圧操作が行われる。具体的には、操作者の指により操作部７０が押圧され、操作部７０に作用する押圧荷重Ｎが次第に増加する。検出制御部５２は、感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎ（すなわち操作部７０に作用する押圧荷重Ｎ）を取得する。
【０１１１】
〈ステップＳ２０２〉
次に、検出制御部５２は、感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎに基づいて押圧速度Ｖ１を導出する。例えば、図５に示したステップＳ１０１と同様に、検出制御部５２は、速度導出期間（押圧操作が開始された時点から予め定められた時間が経過するまでの期間）において押圧荷重Ｎの検出を複数回行い、その検出された複数の押圧荷重Ｎに基づいて速度導出期間内における押圧荷重Ｎの変化速度を複数求め、その求められた複数の押圧荷重Ｎの変化速度の平均値を押圧速度Ｖ１とする。
【０１１２】
〈ステップＳ２０３〉
次に、検出制御部５２は、押圧速度閾値Ｖｔａの導出のために必要となる押圧速度Ｖ１の取得が完了しているか否かを判定する。例えば、検出制御部５２は、予め定められた回数の押圧操作が操作者により行われて予め定められた数の押圧速度Ｖ１が取得されているか否かを判定する。押圧速度閾値Ｖｔａの導出のために必要となる押圧速度Ｖ１の取得が完了している場合には、ステップＳ２０４へ進み、そうでない場合には、ステップＳ２０１へ進む。
【０１１３】
〈ステップＳ２０４〉
次に、検出制御部５２は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３において取得された押圧速度Ｖ１に基づいて押圧速度閾値Ｖｔａを導出する。例えば、検出制御部５２は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３において取得された複数の押圧速度Ｖ１の平均値を押圧速度閾値Ｖｔａとする。
【０１１４】
以上のように、操作者により実施された複数回の押圧操作における押圧速度Ｖ１に基づいて押圧速度閾値Ｖｔａを設定することにより、押圧速度閾値Ｖｔａを操作者に適した速度に設定することができる。これにより、操作者に適した触覚フィードバックを提供することができる。
【０１１５】
なお、押圧速度閾値Ｖｔａは、学習補正により得られた速度ではなく、予め定められた速度であってもよい。
【０１１６】
（実施形態１の変形例）
なお、駆動制御部５１は、次のような動作を行うように構成されていてもよい。すなわち、駆動制御部５１は、押圧操作において感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎが予め定められた最大荷重Ｎｍａｘに到達すると、駆動部４０による操作部７０の振動の、振幅、周波数および期間のうち少なくとも振幅が変更されるように駆動部４０を制御するものであってもよい。なお、最大荷重Ｎｍａｘは、押圧操作において操作部７０とストッパ９０とが接触しているときの押圧荷重Ｎよりも大きい荷重に設定されている。
【０１１７】
以上のように、押圧荷重Ｎが最大荷重Ｎｍａｘに到達した場合に駆動部４０による操作部７０の振動の、振幅、周波数および期間のうち少なくとも振幅を変更することにより、操作部７０とストッパ９０との摩擦を考慮して操作部７０を振動させることができる。
【０１１８】
例えば、駆動制御部５１は、押圧操作において感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎが最大荷重Ｎｍａｘに到達すると、操作部７０の振動の振幅が大きくなるように駆動部４０を制御するものであってもよい。このように制御することにより、操作部７０とストッパ９０との摩擦に打ち勝つように操作部７０を振動させることができる。
【０１１９】
また、駆動制御部５１は、押圧操作において感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎが最大荷重Ｎｍａｘに到達すると、操作部７０の振動の周波数が高くなるように駆動部４０を制御するものであってもよい。このように制御することにより、操作部７０とストッパ９０との摩擦に打ち勝つように操作部７０を振動させることができる。
【０１２０】
また、駆動制御部５１は、押圧操作において感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎが最大荷重Ｎｍａｘに到達すると、操作部７０の振動の期間が長くなるように駆動部４０を制御するものであってもよい。このように制御することにより、操作部７０とストッパ９０との摩擦に打ち勝つように操作部７０を振動させることができる。
【０１２１】
（連続押圧操作に対する動作）
次に、図８を参照して、実施形態１による入力装置１の連続押圧操作（複数回連続して行われる押圧操作）に対する動作について説明する。図８において、荷重曲線Ｎｃは、連続押圧操作における押圧荷重Ｎの時間的変化を示している。また、図８の例では、第１回目の押圧操作が行われた後に、押圧荷重Ｎが減少して点Ｑ１において押圧荷重閾値Ｎｔａ（具体的には第２押圧荷重閾値Ｎｔ２）に到達し、その後、点Ｑ２において押圧荷重Ｎが増加し始めている。
【０１２２】
この変形例では、検出制御部５２は、連続押圧操作に対して次のような動作を行うように構成されている。すなわち、検出制御部５２は、押圧操作が複数回連続して行われる場合に、２回目以降の押圧操作における押圧荷重閾値Ｎｔａが第１回目の押圧操作における押圧荷重閾値Ｎｔａよりも低くなるように２回目以降の押圧操作における押圧荷重閾値Ｎｔａを設定する。具体的には、検出制御部５２は、第１回目の押圧操作が行われた後に押圧荷重Ｎが減少して押圧荷重閾値Ｎｔａ（図８の例では第２押圧荷重閾値Ｎｔ２）に到達してから予め定められた連続判定時間ｔａが経過するまでの期間（以下「連続判定期間」と記載）に押圧荷重Ｎが増加し始めたか否かを判定する。そして、検出制御部５２は、連続判定期間において押圧荷重Ｎが増加し始めると、押圧荷重閾値Ｎｔａを連続押圧荷重閾値Ｎｔｃに設定する。なお、連続押圧荷重閾値Ｎｔｃは、１回目の押圧操作における押圧荷重閾値Ｎｔａ（図８の例では第２押圧荷重閾値Ｎｔ２）よりも低く、且つ、２回目以降の押圧操作において駆動制御部５１が駆動部４０を起動させるための動作を行うことができるように設定されている。また、連続判定期間において押圧荷重Ｎが増加し始めない場合、検出制御部５２は、次の押圧操作が開始されると図５に示した動作を行う。
【０１２３】
以上のように、押圧操作が複数回連続して行われる場合に、２回目以降の押圧操作における押圧荷重閾値Ｎｔａが第１回目の押圧操作における押圧荷重閾値Ｎｔａよりも低くなるように２回目以降の押圧操作における押圧荷重閾値Ｎｔａを設定することにより、連続して行われる複数回の押圧操作の各々に応答して駆動部４０を起動させることができる。これにより、連続して行われる複数回の押圧操作において触覚フィードバックを適切に提供することができる。
【０１２４】
また、２回目以降の押圧操作における押圧荷重閾値Ｎｔａが第１回目の押圧操作における押圧荷重閾値Ｎｔａよりも低くなるように設定されるので、２回目以降の押圧操作が軽くても、その押圧操作を受け付けることができる。したがって、２回目以降の押圧操作における操作者の負担を低減させることできる。
【０１２５】
（実施形態２）
実施形態２による入力装置１は、駆動制御部５１および検出制御部５２の動作が実施形態１による入力装置１と異なっている。実施形態２による入力装置１のその他の構成は、実施形態１による入力装置１の構成と同様となっている。
【０１２６】
〔駆動制御部〕
駆動制御部５１は、感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎを監視し、押圧荷重Ｎが予め定められた荷重閾値Ｎｔに到達すると駆動部４０を起動させるように構成されている。なお、この例では、荷重閾値Ｎｔは、操作部７０に作用する押圧荷重Ｎが次第に減少する押圧解除操作（具体的には操作者の指を操作部７０から離そうとする操作）に対して定められた閾値（押圧解除荷重閾値Ｎｔｂ）に該当する。そして、駆動制御部５１は、押圧解除操作において感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎが次第に減少して押圧解除荷重閾値Ｎｔｂに到達すると駆動部４０を起動させる。
【０１２７】
また、この例では、駆動制御部５１は、押圧解除操作において駆動部４０による操作部７０の振動の、振幅、周波数および期間のうち少なくとも１つが押圧解除速度Ｖ２に応じて変更されるように駆動部４０を制御する。なお、押圧解除速度Ｖ２は、押圧解除操作において感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎの変化速度のことである。
【０１２８】
また、実施形態１で述べた押圧速度Ｖ１に対し、押圧解除速度Ｖ２は、経時的に押圧荷重Ｎが減少するので、符号が負になる。そのため、以下の説明では、押圧解除速度Ｖ２は全て絶対値を用いることとして説明する。
【０１２９】
〔検出制御部〕
検出制御部５２は、感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎを監視して押圧荷重Ｎの変化速度を導出し、その押圧荷重Ｎの変化速度に応じて荷重閾値Ｎｔを変更するように構成されている。この例では、検出制御部５２は、操作部７０に作用する押圧荷重Ｎが次第に減少する押圧解除操作において押圧解除速度Ｖ２（押圧解除操作において感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎの変化速度）を導出し、その押圧解除速度Ｖ２に応じて押圧解除荷重閾値Ｎｔｂを変更する。
【０１３０】
具体的には、検出制御部５２は、押圧解除操作において押圧解除速度Ｖ２が高くなるほど押圧解除荷重閾値Ｎｔｂが高くなるように、押圧解除速度Ｖ２に応じて押圧解除荷重閾値Ｎｔｂを設定する。この例では、検出制御部５２は、押圧解除操作において、押圧解除速度Ｖ２が予め定められた押圧解除速度閾値Ｖｔｂを上回らない場合に、押圧解除荷重閾値Ｎｔｂを第１押圧解除荷重閾値Ｎｔ３に設定し、押圧解除速度が押圧解除速度閾値Ｖｔｂを上回る場合に、押圧解除荷重閾値Ｎｔｂを第２押圧解除荷重閾値Ｎｔ４に設定する。なお、第２押圧解除荷重閾値Ｎｔ４は、第１押圧解除荷重閾値Ｎｔ３よりも高くなっている。したがって、押圧解除操作において押圧解除速度Ｖ２が高くなるほど押圧解除荷重閾値Ｎｔｂが高くなる。
【０１３１】
〔入力装置の動作〕
次に、図９を参照して、実施形態２による入力装置１の動作について説明する。実施形態２による入力装置１では、押圧解除操作が開始される（具体的には操作者の指が操作部７０を離れ始める）と、以下の動作が行われる。
【０１３２】
〈ステップＳ３０１〉
まず、検出制御部５２は、押圧荷重Ｎが予め定められた基準閾値Ｎｔｘ（この例では押圧荷重閾値Ｎｔａ）を下回っているか否かを判定する。押圧荷重Ｎが基準閾値Ｎｔｘを下回っている場合には、ステップＳ３０２へ進む、そうでない場合にはステップＳ３０１を継続する。
【０１３３】
〈ステップＳ３０２〉
次に、検出制御部５２は、ステップＳ３０１において押圧荷重Ｎが基準閾値Ｎｔｘを下回っていると判定された時点からの経過時間ｔのカウントを開始する。
【０１３４】
〈ステップＳ３０３〉
次に、検出制御部５２は、感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎに基づいて押圧解除速度Ｖ２を導出する。例えば、検出制御部５２は、ステップＳ３０１において押圧荷重Ｎが基準閾値Ｎｔｘを下回っていると判定された時点から予め定められた時間が経過するまでの期間（以下「速度導出期間」と記載）において押圧荷重Ｎの検出を複数回行い、その検出された複数の押圧荷重Ｎに基づいて速度導出期間内における押圧荷重Ｎの変化速度を複数求め、その求められた複数の押圧荷重Ｎの変化速度の平均値を押圧解除速度Ｖ２とする。なお、押圧解除速度Ｖ２は、これに限らず、速度導出期間内における複数の押圧荷重Ｎの変化速度の最頻値であってもよいし、速度導出期間の開始時点における押圧荷重Ｎから終了時点における押圧荷重Ｎへの変化率（傾き）から導出された速度であってもよい。
【０１３５】
〈ステップＳ３０４〉
次に、検出制御部５２は、ステップＳ３０３において導出された押圧解除速度Ｖ２が押圧解除速度閾値Ｖｔｂを上回るか否かを判定する。押圧解除速度Ｖ２が押圧解除速度閾値Ｖｔｂを上回らない場合には、ステップＳ３０５へ進み、そうでない場合には、ステップＳ３１０へ進む。
【０１３６】
〈ステップＳ３０５〉
次に、検出制御部５２は、押圧解除荷重閾値Ｎｔｂを第１押圧解除荷重閾値Ｎｔ３に設定する。
【０１３７】
〈ステップＳ３０６〉
次に、検出制御部５２は、感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎが押圧解除荷重閾値Ｎｔｂ（具体的には第１押圧解除荷重閾値Ｎｔ３）以下であるか否か（すなわち押圧荷重Ｎが押圧解除荷重閾値Ｎｔｂに到達しているか否か）を判定する。押圧荷重Ｎが押圧解除荷重閾値Ｎｔｂ以下である場合にはステップＳ３０５へ進み、そうでない場合には、ステップＳ３０６を継続する。
【０１３８】
〈ステップＳ３０７〉
押圧荷重Ｎが押圧解除荷重閾値Ｎｔｂ（具体的には第１押圧解除荷重閾値Ｎｔ３）以下になると、駆動制御部５１は、押圧荷重Ｎが押圧解除荷重閾値Ｎｔｂに到達したことを検出する。これにより、押圧解除操作がオフ操作として受け付けられたことになる。そして、駆動制御部５１は、駆動部４０を起動させるための動作を開始する。この例では、駆動制御部５１は、予め定められた第３振幅Ａ３と第３周波数ｆ３と第３周期Ｐ３とを有する駆動信号Ｓを駆動部４０に出力することで駆動部４０を制御する。また、制御部５０（駆動制御部５１）は、オフ操作を受け付けたことを外部（例えば車載機器）に送信する。
【０１３９】
〈ステップＳ３０８〉
駆動部４０は、駆動制御部５１による制御に応答して起動する。これにより、操作部７０が振動し、操作者の指に振動がフィードバックされる。そして、ステップＳ３０９へ進む。
【０１４０】
〈ステップＳ３０９〉
次に、検出制御部５２は、経過時間ｔをリセットする。
【０１４１】
〈ステップＳ３１０〉
一方、ステップＳ３０４において押圧解除速度Ｖ２が押圧解除速度閾値Ｖｔｂを上回る場合、検出制御部５２は、押圧解除速度Ｖ２に基づいて第２押圧解除荷重閾値Ｎｔ４と高速操作時間ｔｒとを導出する。
【０１４２】
例えば、検出制御部５２は、押圧解除速度Ｖ２と、駆動部４０の起動時における押圧荷重Ｎの目標値（目標押圧荷重Ｎｓ、この例では操作者が指を操作部７０から離そうとしているときに指に振動が伝わり始めるときの押圧荷重に相当）と、駆動制御部５１において押圧荷重Ｎが押圧解除荷重閾値Ｎｔｂに到達したことが検出されてから駆動部４０が駆動するまでの時間（遅延時間ｔｐ）とを以下の式に代入することで、第２押圧解除荷重閾値Ｎｔ４を導出する。
【０１４３】
【数３】
2019153272.tif 000005
【０１４４】
また、検出制御部５２は、押圧解除操作の開始時における押圧荷重Ｎ（基準押圧荷重Ｎｒ）と押圧解除速度Ｖ２と第２押圧解除荷重閾値Ｎｔ４とを以下の式に代入することで、高速操作時間ｔｒを導出する。なお、ここでは、押圧荷重Ｎが基準押圧荷重Ｎｒから第２押圧解除荷重閾値Ｎｔ４に至るまでの押圧解除速度Ｖ２が一定であると仮定して直線近似により高速操作時間ｔｒを導出している。
【０１４５】
【数４】
2019153272.tif 000006
【０１４６】
なお、検出制御部５２は、複数の押圧解除速度Ｖ２と複数の第２押圧解除荷重閾値Ｎｔ４（または高速操作時間ｔｒ）とが対応付けられた対応テーブルの中からステップＳ３０３において取得された押圧解除速度Ｖ２に対応する第２押圧解除荷重閾値Ｎｔ４（または高速操作時間ｔｒ）を検出することで第２押圧解除荷重閾値Ｎｔ４（または高速操作時間ｔｒ）を導出するように構成されていてもよい。
【０１４７】
また、検出制御部５２は、押圧解除荷重閾値Ｎｔｂを第２押圧解除荷重閾値Ｎｔ４に設定する。
【０１４８】
〈ステップＳ３１１〉
次に、検出制御部５２は、経過時間ｔがステップＳ３１０において導出された高速操作時間ｔｒ以下であるか否かを判定する。経過時間ｔが高速操作時間ｔｒ以下である場合には、ステップＳ３１２へ進み、そうでない場合（例えば最初に高速の押圧解除操作が行われたものの途中でゆっくりな押圧解除操作となった場合）には、ステップＳ３０５へ進む。
【０１４９】
〈ステップＳ３１２〉
経過時間ｔが高速操作時間ｔｒ以下である場合、検出制御部５２は、感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎが押圧解除荷重閾値Ｎｔｂ（具体的には第２押圧解除荷重閾値Ｎｔ４）以下であるか否か（すなわち押圧荷重Ｎが押圧解除荷重閾値Ｎｔｂに到達しているか否か）を判定する。押圧荷重Ｎが押圧解除荷重閾値Ｎｔｂ以下である場合には、ステップＳ３１３へ進み、そうでない場合には、ステップＳ３１１へ進む。
【０１５０】
〈ステップＳ３１３〉
ステップＳ３０１において押圧荷重Ｎが基準閾値Ｎｔｘを下回ると判定されてから高速操作時間ｔｒが経過するまでの期間中に押圧荷重Ｎが押圧解除荷重閾値Ｎｔｂ（具体的には第２押圧解除荷重閾値Ｎｔ４）以下になると、駆動制御部５１は、押圧荷重Ｎが押圧解除荷重閾値Ｎｔｂに到達したことを検出する。これにより、押圧解除操作がオフ操作として受け付けられたことになる。そして、駆動制御部５１は、駆動部４０を起動させるための動作を開始する。この例では、駆動制御部５１は、予め定められた第４振幅Ａ４と第４周波数ｆ４と第４周期Ｐ４とを有する駆動信号Ｓを駆動部４０に出力することで駆動部４０を制御する。なお、この例では、第４振幅Ａ４は、第３振幅Ａ３よりも大きくなっており、第４周波数ｆ４は、第３周波数ｆ３よりも高くなっており、第４周期Ｐ４は、第３周期Ｐ３よりも短くなっている。また、制御部５０（駆動制御部５１）は、オフ操作を受け付けたことを外部（例えば車載機器）に送信する。
【０１５１】
〈ステップＳ３１４〉
駆動部４０は、駆動制御部５１による制御に応答して起動する。これにより、操作部７０が振動し、操作者の指に振動がフィードバックされる。そして、ステップＳ３０９へ進む。
【０１５２】
〔入力装置の動作の具体例〕
次に、図１０を参照して、実施形態２による入力装置１の動作について具体的に説明する。なお、図１０において、第３荷重曲線Ｎ３は、押圧解除操作において押圧解除速度Ｖ２が押圧解除速度閾値Ｖｔｂを上回らない場合（以下「低速押圧解除操作」と記載）の押圧荷重Ｎの時間的変化を示し、第４荷重曲線Ｎ４は、押圧解除操作において押圧解除速度Ｖ２が押圧解除速度閾値Ｖｔｂを上回る場合（以下「高速押圧解除操作」と記載）の押圧荷重Ｎの時間的変化を示している。例えば、第３荷重曲線Ｎ３は、操作者の指が操作部７０から比較的にゆっくり離された場合の押圧荷重Ｎの時間的変化に対応し、第４荷重曲線Ｎ４は、操作者の指が操作部７０から比較的に素早く離された場合の押圧荷重Ｎの時間的変化に対応している。また、第３信号波形Ｓ３は、低速押圧解除操作において駆動制御部５１から駆動部４０に出力される駆動信号Ｓの波形を示し、第４信号波形Ｓ４は、高速押圧解除操作において駆動制御部５１から駆動部４０に出力される駆動信号Ｓの波形を示している。また、点Ｑ３は、ステップＳ３０１において押圧荷重Ｎが基準閾値Ｎｔｘを下回っていると判定された時点を示している。
【０１５３】
低速押圧解除操作が行われる場合（押圧荷重Ｎが第３荷重曲線Ｎ３に沿うように変化する場合）では、検出制御部５２が押圧解除荷重閾値Ｎｔｂを第１押圧解除荷重閾値Ｎｔ３に設定する。そして、押圧荷重Ｎが押圧解除荷重閾値Ｎｔｂ（第１押圧解除荷重閾値Ｎｔ３）に到達すると、駆動制御部５１が駆動部４０を起動させるための動作を開始する。その後、遅延時間ｔｐが経過すると、駆動制御部５１から駆動部４０に駆動信号Ｓが供給されて駆動部４０が振動して、操作部７０が振動する。
【０１５４】
一方、高速押圧解除操作が行われる場合（押圧荷重Ｎが第４荷重曲線Ｎ４に沿うように変化する場合）では、検出制御部５２が押圧解除荷重閾値Ｎｔｂを第２押圧解除荷重閾値Ｎｔ４に設定する。そして、押圧荷重Ｎが押圧解除荷重閾値Ｎｔｂ（第２押圧解除荷重閾値Ｎｔ４）に到達すると、駆動制御部５１が駆動部４０を起動させるための動作を開始する。その後、遅延時間ｔｐが経過すると、駆動制御部５１から駆動部４０に駆動信号Ｓが供給されて駆動部４０が振動して、操作部７０が振動する。
【０１５５】
なお、高速押圧解除操作における押圧解除荷重閾値Ｎｔｂ（第２押圧解除荷重閾値Ｎｔ４）は、低速押圧解除操作における押圧解除荷重閾値Ｎｔｂ（第１押圧解除荷重閾値Ｎｔ３）よりも高くなっているので、高速押圧解除操作において駆動制御部５１が駆動部４０を起動させるための動作を開始するタイミングは、低速押圧解除操作において駆動制御部５１が駆動部４０を起動させるための動作を開始するタイミングよりも早くなる。これにより、低速押圧解除操作において駆動部４０が起動して操作部７０が振動を開始するときの押圧荷重Ｎ（第３起動押圧荷重Ｎｓ３）と高速押圧解除操作において駆動部４０が起動して操作部７０が振動を開始するときの押圧荷重Ｎ（第４起動押圧荷重Ｎｓ４）との差を小さくすることができる。
【０１５６】
また、この例では、高速押圧解除操作における駆動信号Ｓの周期Ｐ４は、低速押圧解除操作における駆動信号Ｓの周期Ｐ３よりも短くなっている。これにより、低速押圧解除操作において駆動部４０の動作が停止して操作部７０の振動が停止するときの押圧荷重Ｎ（第３停止押圧荷重Ｎｅ３）と高速押圧解除操作において駆動部４０の動作が停止して操作部７０の振動が停止するときの押圧荷重Ｎ（第４停止押圧荷重Ｎｅ４）との差を小さくすることができる。なお、図１０の例では、第３停止押圧荷重Ｎｅ３と第４停止押圧荷重Ｎｅ４とが一致している。
【０１５７】
〔実施形態２による効果〕
以上のように、押圧解除操作において押圧解除速度Ｖ２（操作部７０に作用する押圧荷重Ｎの変化速度）に応じて押圧解除荷重閾値Ｎｔｂ（荷重閾値Ｎｔ）を変更することにより、駆動制御部５１が駆動部４０（操作者に感覚を与えるもの）を起動させるための動作を開始するタイミングを調節することができる。これにより、駆動部４０が起動するときの押圧荷重Ｎ（操作部７０に作用する押圧荷重Ｎ）を調節することができる。その結果、押圧速度Ｖ１のばらつきによる押圧荷重Ｎのばらつき（駆動部４０が起動するときの押圧荷重Ｎのばらつき）を低減することができる。これにより、入力装置１の操作フィーリングのばらつきを低減することができる。
【０１５８】
また、押圧解除操作において操作部７０の振動の、振幅、周波数および期間のうち少なくとも１つが押圧解除速度Ｖ２に応じて変更されるように駆動部４０を制御することにより、押圧解除速度Ｖ２に応じた触覚フィーリングを提供することができる。
【０１５９】
例えば、この例では、駆動制御部５１は、押圧解除操作において押圧解除速度Ｖ２が速くなるほど操作部７０の振動の振幅が大きくなる（または周波数が高くなる）ように駆動部４０を制御する。これにより、操作部７０の振動の強度を高くすることができるので、操作者の指が操作部７０に触れている時間が短くても操作者の指に触覚フィードバックを感知させやすくすることができる。なお、駆動制御部５１は、押圧解除操作において押圧解除速度Ｖ２が速くなるほど操作部７０の振動の振幅が小さくなる（または周波数が低くなる）ように駆動部４０を制御するものであってもよい。
【０１６０】
また、この例では、駆動制御部５１は、押圧解除操作において押圧解除速度Ｖ２が高くなるほど操作部７０の振動の期間が短くなるように駆動部４０を制御する。これにより、押圧解除速度Ｖ２の変動により操作部７０の振動が停止するときの押圧荷重Ｎ（操作部７０に作用する押圧荷重Ｎ）が変動することを抑制することができるので、入力装置１の操作フィーリングの変動を低減することができる。例えば、複数回の押圧解除操作において操作部７０の振動が停止するときの押圧荷重Ｎを一定にすることができる。なお、駆動制御部５１は、押圧解除操作において押圧解除速度Ｖ２が高くなるほど操作部７０の振動の期間が長くなるように駆動部４０を制御するものであってもよい。
【０１６１】
（押圧解除速度閾値の設定動作）
次に、図１１を参照して、実施形態２による入力装置１の押圧解除速度閾値Ｖｔｂの設定動作について説明する。押圧解除速度閾値Ｖｔｂは、操作者により実施された複数回の押圧解除操作における押圧解除速度Ｖ２に基づいて設定されたものであってもよい。なお、図１１に示した動作は、押圧解除速度閾値Ｖｔｂを学習補正する一例である。
【０１６２】
〈ステップＳ４０１〉
まず、操作者により押圧解除操作が行われる。具体的には、操作部７０から操作者の指が離れていき、操作部７０に作用する押圧荷重Ｎが次第に減少する。検出制御部５２は、感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎ（すなわち操作部７０に作用する押圧荷重Ｎ）を取得する。
【０１６３】
〈ステップＳ４０２〉
次に、検出制御部５２は、感圧センサ３０により検知された押圧荷重Ｎに基づいて押圧解除速度Ｖ２を導出する。例えば、図９に示したステップＳ３０３と同様に、検出制御部５２は、速度導出期間（押圧解除操作が開始された時点から予め定められた時間が経過するまでの期間）において押圧荷重Ｎの検出を複数回行い、その検出された複数の押圧荷重Ｎに基づいて速度導出期間内における押圧荷重Ｎの変化速度を複数求め、その求められた複数の押圧荷重Ｎの変化速度の平均値を押圧解除速度Ｖ２とする。
【０１６４】
〈ステップＳ４０３〉
次に、検出制御部５２は、押圧解除速度閾値Ｖｔｂの導出のために必要となる押圧解除速度Ｖ２の取得が完了しているか否かを判定する。例えば、検出制御部５２は、予め定められた回数の押圧解除操作が操作者により行われて予め定められた数の押圧解除速度Ｖ２が取得されているか否かを判定する。押圧解除速度閾値Ｖｔｂの導出のために必要となる押圧解除速度Ｖ２の取得が完了している場合には、ステップＳ４０４へ進み、そうでない場合には、ステップＳ４０１へ進む。
【０１６５】
〈ステップＳ４０４〉
次に、検出制御部５２は、ステップＳ４０１〜Ｓ４０３において取得された押圧解除速度Ｖ２に基づいて押圧解除速度閾値Ｖｔｂを導出する。例えば、検出制御部５２は、ステップＳ４０１〜Ｓ４０３において取得された複数の押圧解除速度Ｖ２の平均値を押圧解除速度閾値Ｖｔｂとする。
【０１６６】
以上のように、操作者により実施された複数回の押圧解除操作における押圧解除速度Ｖ２に基づいて押圧解除速度閾値Ｖｔｂを設定することにより、押圧解除速度閾値Ｖｔｂを操作者に適した速度に設定することができる。これにより、操作者に適した触覚フィードバックを提供することができる。
【０１６７】
なお、押圧解除速度閾値Ｖｔｂは、学習補正により得られた速度ではなく、予め定められた速度であってもよい。
【０１６８】
（実施形態３）
実施形態３による入力装置１は、制御部５０の動作が実施形態１および２による入力装置と異なっている。実施形態３による入力装置１のその他の構成は、実施形態１および２による入力装置１の構成と同様となっている。
【０１６９】
制御部５０は、電気的に接続された記憶部（図示せず）を備えている。この記憶部には、例えば後述する圧力閾値Ｐｔ、基準振動強度Ｖｂ、係数Ｃなどに関する情報等が記憶されている。なお、この実施形態において、記憶部は、制御部５０の一部として構成されている。
【０１７０】
制御部５０は、操作パネル７２が押圧操作された時に、可動部７１が本体部２０に対し上下方向に移動して押圧部７５がダンパ８１を介して感圧センサ３０を押圧したときの押圧荷重Ｎを検知するように構成されている。
【０１７１】
そして、制御部５０は、タッチセンサ７３（タッチコントローラ７４）から出力された操作体Ｆの接触面積Ａおよび感圧センサ３０から出力された押圧荷重Ｎに基づいてタッチセンサ７３に対する押圧操作の状態を判定しかつその押圧状態に応じた触覚フィードバックを操作体Ｆに付与する。
【０１７２】
また、制御部５０は、押圧荷重Ｎを接触面積Ａで除することによりタッチセンサ７３に加わる圧力Ｐの値を計算し、かつ圧力Ｐの値と所定の圧力閾値Ｐｔとを比較することによりタッチセンサ７３に対する押圧操作の有無を判定する。つまり、押圧操作の状態には、押圧操作の有無が含まれる。制御部５０は、上記圧力閾値Ｐｔを任意の値に設定可能に構成されている。
【０１７３】
また、制御部５０は、接触面積Ａに基づいて駆動部４０の振動強度Ｖａを計算する。具体的に、制御部５０は、接触面積Ａが増加するほど振動強度Ｖａが増加するように計算する。
【０１７４】
さらに、制御部５０は、駆動部４０における基準の振動強度となる基準振動強度Ｖｂおよび接触面積Ａに対応した係数Ｃを記憶していて、係数Ｃと基準振動強度Ｖｂとの積から接触面積Ａに対応する振動強度Ｖａを計算する。ここで、接触面積Ａに対応する振動強度Ｖａの具体例を表１に示す。
【０１７５】
【表１】
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【０１７６】
表１では、振動強度Ｖａとして振動加速度を用いたものを例示している。また、表１では、基準振動強度Ｖｂを１９．６ｍ／ｓ２に設定した例を示したが、基準振動強度Ｖｂとしてはこの値に限られず、基準振動強度Ｖｂを任意の値に設定することが可能である。
【０１７７】
次に、図１２を参照しながら制御部５０による一連の処理動作を説明する。
【０１７８】
ここで、図１２に示した動作は、制御部５０が実行する図示しないメインルーチン（すなわち、制御部５０がタッチコントローラ７４からの押圧操作の位置情報を取り込みかつ外部装置に位置情報を出力するなどの動作を行うこと）によって繰り返し実行される。
【０１７９】
（ステップＳ５０１）
図１２に示すように、最初のステップＳ５０１において、制御部５０は、操作体Ｆにより操作パネル７２の操作面７２ａに対して押圧操作された時の接触面積Ａを検知し、検知した接触面積Ａと押圧部７５により感圧センサ３０が押圧されたときの押圧荷重Ｎとから圧力Ｐの値を計算する。具体的に、制御部５０は、押圧操作時に感圧センサ３０から出力された押圧荷重Ｎを接触面積Ａで除することにより圧力Ｐの値を計算する。
【０１８０】
（ステップＳ５０２）
ステップＳ５０２において、制御部５０は、ステップＳ５０１で計算した圧力Ｐの値と所定の圧力閾値Ｐｔとを比較して、圧力Ｐの値が圧力閾値Ｐｔを越えているか否かを判定する。具体的に、圧力Ｐの値が圧力閾値Ｐｔよりも大きいＹＥＳの場合は、操作パネル７２に対する押圧操作が行われたＯＮ状態にあるものと判定して、ステップＳ５０３に進む。一方、圧力Ｐの値が圧力閾値Ｐｔよりも小さいＮＯの場合は、タッチセンサ７３に対する押圧操作が行われていないＯＦＦ状態にあるものと判定して、駆動部４０を駆動させずに一連の処理動作を終了させる。
【０１８１】
（ステップＳ５０３）
ステップＳ５０３において、制御部５０は、押圧操作時の接触面積Ａに基づいて駆動部４０の振動強度Ｖａを計算する。例えば、制御部５０は、振動強度Ｖａを、接触面積Ａが増加するに伴い触覚フィードバックが増加するように計算してもよい。より具体的に、上述の表１に基づいて、接触面積Ａに対応した各係数Ｃと基準振動強度Ｖｂとの積から振動強度Ｖａを計算してもよい。
【０１８２】
（ステップＳ５０４）
ステップＳ５０４において、制御部５０は、駆動部４０の振動強度をステップＳ５０３で計算した計算値（振動強度Ｖａ）に変更する。
【０１８３】
（ステップＳ５０５）
ステップＳ５０５において、制御部５０は、駆動部４０の振動強度を上記計算値（振動強度Ｖａ）に設定した上で駆動部４０を駆動させる。これにより、可動部７１、操作パネル７２、およびタッチセンサ７３が本体部２０に対し水平振動して、押圧操作の状態に適した触覚フィードバックが操作体Ｆに付与される。
【０１８４】
以上により、制御部５０による一連の動作が終了する。
【０１８５】
〔実施形態３による効果〕
このように、入力装置１では、制御部５０が接触面積Ａおよび押圧荷重Ｎに基づいて押圧操作の状態を判定しかつその押圧状態に応じて操作体Ｆに触覚フィードバックを付与している。これにより、操作体Ｆに対する押圧操作時における操作感の強弱を押圧操作の状態に応じて適宜調整することが可能となる。その結果、押圧操作時における操作感の強弱を、接触面積Ａの大小によらずに均一にすることができる。したがって、本実施形態に係る入力装置１では、操作体Ｆに対する押圧操作の操作感（操作フィーリング）を均一にすることができる。
【０１８６】
また、制御部５０は、押圧荷重Ｎを接触面積Ａで除することによりタッチセンサ７３に加わる圧力Ｐを計算し、かつ、圧力Ｐと所定の圧力閾値Ｐｔとを比較することにより操作パネル７２に対する押圧操作の有無を判定する。このように、押圧荷重Ｎを圧力Ｐに換算した上で圧力Ｐと所定の圧力閾値Ｐｔとを比較することにより、押圧操作の有無を接触面積Ａの大小によらずに正確に判定することができる。
【０１８７】
また、制御部５０は、圧力閾値Ｐｔを任意に設定可能に構成されている。すなわち、押圧操作の有無を判定するための基準となる圧力値を入力装置１の使用状態に応じて適宜変更することができる。
【０１８８】
また、制御部５０は、接触面積Ａに基づいて駆動部４０の振動強度Ｖａを計算する。これにより、駆動部４０の振動による触覚フィードバックを、操作体Ｆの接触面積Ａの大きさに適した強さに設定することができる。特に、接触面積Ａおよび押圧荷重Ｎの各値が大きい場合には、駆動部４０による振動が規制される結果、触覚フィードバックが低減してしまうという弊害が起こりうる。しかしながら、本実施形態に係る入力装置１では、上記弊害を考慮した上で接触面積Ａに基づいて駆動部４０の振動強度Ｖａを計算することにより、接触面積Ａの大きさに適した触覚フィードバックを操作体Ｆに付与することができる。
【０１８９】
また、制御部５０は、振動強度Ｖａを、接触面積Ａが増加するに伴い触覚フィードバックが増加するように計算する。これにより、例えば手のひらで押圧操作したときの方が手指で押圧操作したときよりも触覚フィードバックが増加するようになる。その結果、押圧操作における操作感の強弱を接触面積Ａの大小によらずに均一にすることができる。
【０１９０】
また、制御部５０は、接触面積Ａに対応した係数Ｃと基準振動強度Ｖｂとの積から接触面積Ａに対応した振動強度Ｖａを計算する。このように、接触面積Ａと振動強度Ｖａとの関係を所定の数式で定めることにより、振動強度の設定テーブルが不要となり、振動強度Ｖａを容易に計算することができる。
【０１９１】
また、制御部５０は、基準振動強度Ｖｂを任意に設定可能に構成されている。すなわち、駆動部４０における基準の振動強度を入力装置１の使用状態に応じて適宜変更することができる。
【０１９２】
（実施形態３の変形例）
上記実施形態の図１２では、ステップＳ５０２で圧力Ｐの値が圧力閾値Ｐｔよりも大きいＹＥＳの場合は押圧操作が行われたＯＮ状態にあるものと判定し、ステップＳ５０３およびＳ５０４を経た後にステップＳ５０５で駆動部４０を振動させるといった制御部５０の処理動作を示したが、この形態に限られない。
【０１９３】
すなわち、上記実施形態の変形例として、図１２に示したステップＳ５０２で圧力Ｐの値が圧力閾値Ｐｔよりも小さいＹＥＳの場合は押圧操作がＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行したものと判定し、かつステップＳ５０３およびＳ５０４を経た後にステップＳ５０５で駆動部４０を振動させるといった処理動作を制御部５０に行わせてもよい。
【０１９４】
具体的に、ステップＳ５０２において、圧力Ｐの値が圧力閾値Ｐｔよりも小さいＹＥＳの場合は、押圧操作がＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行したものと判定して、ステップＳ５０３〜Ｓ５０５に進む。一方、圧力Ｐの値が圧力閾値Ｐｔよりも大きいＮＯの場合は、操作パネル７２に対する押圧操作がＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行していないものと判定して、駆動部４０を駆動させずに一連の処理動作を終了させる。
【０１９５】
（実施形態４）
実施形態４では、入力装置１への入力に応じて、外部機器としての表示装置２に表示されるポインタ３を含む表示画面２ａの表示例について説明する。
【０１９６】
図１５および図１７に示すように、表示装置２は、表示画面２ａと、表示画面２ａ上で移動可能に表示されるポインタ３とを有している。このポインタ３の移動距離および移動方向は、後述する動作値により定められている。
【０１９７】
図１および図１３に示すように、入力装置１は、タッチパッド４を備えている。タッチパッド４は、例えば静電容量方式のセンサ体として構成されており、実施形態１におけるタッチセンサ７３およびタッチコントローラ７４により構成される。
【０１９８】
図１４および図１６に示すように、タッチパッド４は、その上面に形成された操作面４ａを有している。なお、操作面４ａは、実施形態１における操作面７２ａに対応する。この操作面４ａに操作体Ｆが接触することにより、入力装置１に対してタッチ操作を行うことが可能となっている。そして、図１５および図１７に示すように、タッチ操作により表示装置２の表示画面２ａ上に表示されるポインタ３を適宜の位置に移動させることが可能となる。なお、操作体Ｆとしては、使用者の手指または柔軟性を有する操作棒などが挙げられる。
【０１９９】
図１３に示すように、入力装置１は、制御部５０を備えている。制御部５０は、表示装置２およびタッチパッド４の各々と電気的に接続されている。この制御部５０には、後述する移動係数を決定するための設定テーブルおよび後述する図１８の処理動作において前回決定した移動係数の情報などが記憶されている。
【０２００】
制御部５０は、タッチパッド４および操作体Ｆの接触状態に係わる接触状態量を検出可能となっている。接触状態量は、例えば、制御部５０により検出された、タッチパッド４と操作体Ｆとの接触面積Ａ（図１４および図１６参照）として構成されている。なお、図１４および図１６では、接触面積Ａを強調して示すために、接触面積Ａに対してドットによるハッチングを付している。
【０２０１】
また、制御部５０は、タッチ操作により操作体Ｆがタッチパッド４の操作面４ａ上を移動したときの座標変化量を検出可能となっている。具体的に、制御部５０は、時刻Ｔ１における操作体Ｆがタッチパッド４の操作面４ａに接触したときの始点Ｐ１１および時刻Ｔ２における操作体Ｆが操作面４ａから離れたときの終点Ｐ１２の各位置座標（図１４および図１６参照）を検出し、始点Ｐ１１および終点Ｐ１２の各位置座標から操作体Ｆの移動前後における座標変化量を算出する。
【０２０２】
そして、制御部５０は、表示装置２を動作させるための動作値を、接触面積Ａの大きさ（接触状態量）および座標変化量に基づいて算出し、表示装置２に出力する。この動作値を算出するための具体的態様（図１８参照）については後述する。なお、制御部５０は、動作値だけでなく、タッチパッド４上の位置座標も出力するようにしてもよい。
【０２０３】
また、この実施形態において、制御部５０は、接触面積Ａが減少するにつれて動作値を減少させるようにする。具体的に、図１４に示すように、接触面積Ａが比較的大きい場合には、制御部５０により算出される動作値が増大する。その結果、図１５に示すように、表示装置２の表示画面２ａ上に表示されるポインタ３の移動距離が増大する。一方、図１６に示すように、接触面積Ａが比較的小さい場合、つまり接触面積Ａが例えば図１４で示した接触面積Ａよりも小さい場合には、制御部５０により算出される動作値が減少する。その結果、図１７に示すように、ポインタ３の移動距離が減少する。
【０２０４】
次に、図１８を参照しながら制御部５０による一連の処理動作を説明する。
【０２０５】
図１８に示すように、最初のステップＳ６０１において、制御部５０は、操作体Ｆがタッチパッド４の操作面４ａに接触したか否か、すなわちタッチ操作が行われたか否かを検出する。タッチ操作が行われたＹＥＳの場合は、ステップＳ６０２に進む。一方、タッチ操作が行われていないＮＯの場合は、一連の処理動作を終了させる。
【０２０６】
次に、ステップＳ６０２において、制御部５０は、タッチ操作時における操作体Ｆおよびタッチパッド４の接触面積Ａを検出する。その後、ステップＳ６０３に進む。
【０２０７】
ステップＳ６０３において、制御部５０は、動作値を算出するための移動係数を、ステップＳ６０２で検出した接触面積Ａの大きさに基づいて予め記憶している設定テーブルから決定する。その後、ステップＳ６０４に進む。なお、設定テーブルは、使用者の体格や好み、手袋の有無などに応じて変更できる構成としてもよい。また、設定テーブルは、使用者の使用状況を学習しかつその学習した内容を自動的に更新する構成としてもよい。
【０２０８】
ステップＳ６０４において、制御部５０は、操作体Ｆがタッチパッド４の操作面４ａ上を移動しているか否かを検出する。操作体Ｆが移動しているＹＥＳの場合は、ステップＳ６０５に進む。一方、操作体Ｆが移動していないＮＯの場合は、一連の処理動作を終了させる。
【０２０９】
ステップＳ６０５において、制御部５０は、タッチ操作の始点Ｐ１１および終点Ｐ１２に対応する操作面４ａの各位置座標を検出する。その後、ステップＳ６０６に進む。
【０２１０】
ステップＳ６０６において、制御部５０は、ステップＳ６０５で検出した始点Ｐ１１および終点Ｐ１２の各位置座標から操作体Ｆの移動前後における座標変化量を算出する。その後、ステップＳ６０７に進む。
【０２１１】
ステップＳ６０７において、制御部５０は、表示装置２のポインタ３を動作させるための動作値を、ステップＳ６０３で決定した移動係数とステップＳ６０６で検出した座標変化量との積により算出する。その後、ステップＳ６０８に進む。
【０２１２】
ステップＳ６０８において、制御部５０は、ステップＳ６０７で算出した動作値を表示装置２に出力する。これにより、表示装置２のポインタ３は、上記動作値に対応する移動距離および移動方向に従って表示装置２の表示画面２ａ上を移動する。
【０２１３】
以上により、制御部５０による一連の処理動作が終了する。
【０２１４】
ここで、図１８に示した処理動作は、制御部５０が実行する図示しないメインルーチンによって繰り返し実行される。すなわち、制御部５０は、動作値を、タッチパッド４および操作体Ｆの接触状態が継続している間、接触面積Ａの増減に応じて変化させている。
【０２１５】
〔実施形態４による効果〕
以上のように、制御部５０は、接触状態量および座標変化量に基づいて外部装置を動作させるための動作値を算出する。より具体的に、第１実施形態に係る入力装置１において、制御部５０は、接触面積Ａの大きさ（接触状態量）および座標変化量に基づいて表示装置２（外部装置）を動作させるための動作値を算出する。そして、ポインタ３の移動距離は、制御部５０から表示装置２に出力された動作値により定められている。このため、ポインタ３の移動距離を、接触面積Ａの大きさを調整しながら直感的な入力操作（すなわちタッチ操作）のみで表示装置２の表示画面２ａの大きさに応じて適宜変更できる。また、接触面積Ａの大きさを調整することにより、表示画面２ａの大きさにかかわらず一度のタッチ操作だけでポインタ３を目的の位置に移動させることが可能となる。すなわち、ポインタ３の継続的な移動がタッチパッド４の操作面４ａに対するタッチ操作だけで完結する。これにより、従来技術のようなポインタ３を目的の位置まで移動させるために何回もタッチ操作をしたり、タッチ操作と異なる操作を行わなければならないという煩わしさが解消される。したがって、本実施形態４に係る入力装置１では、簡易な構成により外部装置の動作を直感的な入力操作だけで完結させることができ、操作フィーリングを均一化することができる。
【０２１６】
また、制御部５０は、接触面積Ａが減少するにつれて動作値を減少させる。すなわち、ポインタ３の移動距離が接触面積Ａの増減に対応して変化するようになっている。したがって、入力装置１では、直感的な入力操作でポインタ３の移動距離を調整することができる。
【０２１７】
また、制御部５０は、動作値を、タッチパッド４および操作体Ｆの接触状態が継続している間、接触面積Ａの増減に応じて変化させる。すなわち、上記接触状態が継続中であっても、ポインタ３の移動距離が接触面積Ａの増減に対応して変化する。したがって、入力装置１では、上記接触状態が継続している間でも直感的な入力操作でポインタ３の移動距離をリアルタイムに調整することができる。
【０２１８】
（実施形態４の変形例１）
上記実施形態４として、制御部５０により接触面積Ａが減少するにつれて動作値を減少させるようにした形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、上記実施形態４の変形例１として、制御部５０により接触面積Ａが増加するにつれて動作値を減少させてもよい。この変形例１でも、ポインタ３の移動距離が接触面積Ａの増減に対応して変化することから、直感的な入力操作でポインタ３の移動距離を調整することができる。
【０２１９】
（実施形態４の変形例２）
また、上記実施形態４として、制御部５０により、動作値を、タッチパッド４および操作体Ｆの接触状態が継続している間、接触面積Ａの増減に応じて変化させるようにした形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、上記実施形態４の変形例２として、制御部５０は、操作体Ｆが移動している場合において最初にタッチパッド４に接触したときの接触面積Ａと座標変化量とに基づいて動作値を決定し、かつその決定後の動作値を操作体Ｆがタッチパッド４から離れるまで表示装置２に出力し続けてもよい。実施形態４の変形例２では、ポインタ３の移動距離を、操作体Ｆが最初にタッチパッド４に接触したときの接触面積Ａに基づいて一定にすることができる。
【０２２０】
（実施形態４の変形例３）
また、上記実施形態４では、使用者の１本の指だけで接触面積Ａの大きさを変化させた場合を例示したが（図１４および図１６を参照）、このような例示に限られず、２本以上の指による接触面積Ａ，Ａ，…の合計値を変化させてもよい。このような変形例３であっても、上記実施形態４と同様の作用効果を奏し得る。
【０２２１】
（実施形態５）
図１９および図２０は、実施形態５に係る入力装置１を示す。この実施形態５では、上記実施形態４と比較して、タッチパッド４を振動させるための構成が追加されている。このタッチパッド４を振動させる構成は、実施形態１〜３で説明した構成と同様である。なお、この実施形態５に係る入力装置１の他の構成は、上記実施形態４に係る入力装置１の構成と同様である。このため、以下の説明では、図１３〜図１８と同じ部分について同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０２２２】
実施形態５に係る入力装置１は、実施形態１と同様に、制御部５０と電気的に接続された駆動部４０を備えている。駆動部４０は、タッチパッド４を例えば水平振動させることによりタッチパッド４の操作面４ａに接触している操作体Ｆに対して触覚フィードバックを付与するためのものである。具体的に、駆動部４０は、例えば圧電体からなり、タッチパッド４と機械的に接続されている。
【０２２３】
実施形態５の特徴として、制御部５０は、駆動部４０が駆動しているときに動作値が接触面積Ａの増減により変動しないように動作値の変更を禁止する。具体的に、図２０を参照しながら制御部５０による一連の処理動作を説明する。なお、上記第１実施形態で示した図１８と同様の処理動作については、その詳細な説明を省略する。
【０２２４】
図２０に示すように、最初のステップＳ６０１において、タッチ操作が行われたか否かを検出し、タッチ操作が行われたＹＥＳの場合は、ステップＳ７０１に進む。
【０２２５】
ステップＳ７０１において、制御部５０は、駆動部４０が駆動しているか否かを検出する。駆動部４０が駆動しているＹＥＳの場合は、ステップＳ７０２に進む。一方、駆動部４０が駆動していないＮＯの場合は、ステップＳ６０２に進む。
【０２２６】
ステップＳ７０２において、制御部５０は、前回の処理動作で決定した移動係数を制御部５０内の記憶領域から取得する。その後、ステップＳ６０４に進む。このステップＳ６０４以降の処理動作については、上記実施形態４で説明したとおりである。
【０２２７】
〔実施形態５による効果）
以上のように、制御部５０は、駆動部４０が駆動しているときに動作値が接触面積Ａの増減により変動しないように動作値の変更を禁止している。すなわち、第２実施形態に係る入力装置１では、駆動部４０の駆動中に接触面積Ａが増減しても、表示装置２におけるポインタ３の移動距離が変動しないようになっている。このため、指などの操作体Ｆに触覚フィードバックが付与されているときに、タッチパッド４の振動により使用者の意に反して接触面積Ａが変化してもポインタ３の移動速度を一定に保つことが可能となる。したがって、実施形態５に係る入力装置１では、ポインタ３の移動操作を安定的に行うことができる。
【０２２８】
（実施形態５の変形例１）
上記第２実施形態の変形例１として、制御部５０は、動作値が駆動部４０の駆動前となる第１停止期間および駆動部４０の駆動終了後となる第２停止期間の双方で変動しないように動作値の変更を禁止してもよい。これにより、ポインタ３の移動操作をより一層安定的に行うことができる。
【０２２９】
（実施形態５の変形例２）
また、駆動部４０を駆動させる前の状態の方が駆動部４０の駆動終了後よりも操作体Ｆに付与される触覚フィードバックが大きくなりやすいことに鑑み、第１停止期間を第２停止期間よりも短く設定してもよい。これにより、駆動部４０の駆動前でもポインタ３の移動操作を安定的に行うことができる。
【０２３０】
（実施形態５の変形例３）
さらに、制御部５０は、動作値を駆動部４０の駆動前に決定しかつその決定後の動作値を操作体Ｆがタッチパッド４から離れるまで表示装置２に出力し続けてもよい。これにより、駆動部４０の駆動前に決定したポインタ３の移動速度が維持される。その結果、タッチ操作を開始してから終了するまで間、ポインタ３の移動操作を安定的に行うことができる。
【０２３１】
（その他の実施形態）
以上の説明では、操作者の指により操作部７０が押圧される場合を例に挙げたが、操作者の指の代わりに、タッチペンなどの操作部材により操作部７０が押圧されてもよい。
【０２３２】
また、以上の説明では、実施形態１による入力装置１が押圧操作に対して動作するように構成され、実施形態２による入力装置１が押圧解除操作に対して動作するように構成されている場合を例に挙げたが、入力装置１は、押圧操作および押圧解除操作の両方に対して動作するように構成されていてもよい。
【０２３３】
また、以上の説明では、駆動信号Ｓを正弦波として記載したが、正弦波に限定されるものではなく、例えば、押圧操作時に機械的なスイッチを押したかのような触覚を操作者の指に与える振動波形であってもよい。
【０２３４】
また、以上の説明では、駆動部４０が駆動制御部５１による制御に応答して操作部７０を振動させるように構成されている場合を例に挙げたが、駆動部４０は、駆動制御部５１による制御に応答してその他の動作（例えば発光素子を発光させる動作）を行うように構成されていてもよい。
【０２３５】
また、以上の説明では、入力装置１が車載機器を操作するために用いられる場合を例に挙げたが、これに限らず、入力装置１は、その他の装置（例えばゲーム機器）を操作するために用いられるものであってもよい。
【０２３６】
上記実施形態３および４に係る入力装置１では、制御部５０が、押圧荷重Ｎを接触面積Ａで除することにより圧力Ｐを計算しかつ圧力Ｐと所定の圧力閾値Ｐｔとを比較することにより押圧操作の有無を判定する形態を示したが、この形態に限られない。例えば、入力装置１として、接触面積Ａを押圧荷重Ｎで除することにより圧力Ｐの逆数を計算しかつ圧力Ｐの逆数と圧力閾値Ｐｔの逆数とを比較することにより押圧操作の有無を判定する形態としてもよい。要は、入力装置１として、制御部５０が接触面積Ａおよび押圧荷重Ｎに基づいて押圧操作の有無を判定可能な形態であればよい。
【０２３７】
また、上記実施形態１〜３に係る入力装置１では、感圧センサ３０を静電容量センサで構成した形態を示したが、この形態に限られない。例えば、感圧センサ３０を、光学センサ、圧電センサ、または導電ゴムセンサなどで構成してもよい。あるいは、感圧センサ３０を押圧スイッチで構成してもよい。これにより、感圧センサ３０を安価にできる。さらに、感圧センサ３０を押圧スイッチで構成した場合、感圧センサ３０にメタルドームを内蔵してもよい。これにより、感圧センサ３０の操作感を得ることが可能となる。
【０２３８】
また、上記実施形態１〜５に係る入力装置１として、タッチセンサ７３の操作面７２ａに図示しない表示部を配設した形態としてもよい。
【０２３９】
また、上記実施形態１〜３、５では、各弾性部材８２がゴム製の部材からなる形態を示したが、この形態に限られない。例えば、各弾性部材８２がバネ材により構成されていてもよい。
【０２４０】
上記実施形態１〜５では、入力装置１を自動車に適用した形態（図１参照）を示したが、この形態に限られない。例えば、入力装置１を、表示装置が組み込まれた種々の機器（例えばパーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コピー機、券売機、現金自動預け払い機など）に適用してもよい。
【０２４１】
また、上記実施形態１〜５では、入力装置１を自動車における車室内のセンターコンソールに配設した形態（図１）を示したが、この形態に限られず、車室内における適宜の位置に配設してもよい。例えば、入力装置１をステアリングホイールのスポークに配設してもよい。
【０２４２】
また、上記実施形態４、５では、接触状態量がタッチパッド４と操作体Ｆとの接触面積Ａの大きさから構成される形態を示したが、この形態に限られない。例えば、接触状態量を、指などの操作体Ｆがタッチパッド４に接触しているときの接触点の数量（例えば指の本数）としてもよい。この場合、制御部５０は、上記接触点の数量を検出しかつ上記接触点の数量に基づいて動作値を算出すればよい。これにより、ポインタ３の移動距離を、接触面積Ａの大小にかかわらず、例えばタッチパッド４の操作面４ａに接触している指の本数で容易に変更することができる。
【０２４３】
また、以上の実施形態および変形例を適宜組み合わせて実施してもよい。例えば、実施形態１〜３を組み合わせて、入力装置１が、感圧センサ３０により検知されたタッチセンサ７３への押圧荷重の変化速度に応じて圧力閾値を変更する構成としてもよい。また、例えば、実施形態１〜３、５を組み合わせて、入力装置１が、感圧センサ３０により検知されたタッチパッド４への押圧荷重の変化速度に応じて圧力閾値を変更するとともに、外部装置（表示装置２）を動作させるための動作値を、接触状態量および座標変化量に基づいて算出する構成としてもよい。さらに、入力装置１が、実施形態１〜５のいずれか１つのみを備える構成でもよい。また、入力装置１が、実施形態１〜５の複数を独立した構成として備えてもよい。すなわち、例えば実施形態１〜３のタッチセンサ７３と、実施形態４、５のタッチパッド４とを独立した構成として備える入力装置１としてもよい。以上の実施形態および変形例は、本質的に好ましい例示であって、本開示、本開示の適用物、あるいは本開示の用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【０２４４】
以上説明したように、この開示は、入力装置として有用である。
【符号の説明】
【０２４５】
１    入力装置
２    表示装置
２ａ    表示画面
４    タッチパッド
２０    本体部
３０    感圧センサ
４０    駆動部
５０    制御部
５１    駆動制御部
５２    検出制御部
６０    筐体
６０ａ    開口部
６１    メイン基板
６２    筒状部
６３    上カバー部
６４    下カバー部
７０    操作部
７１    可動部
７２    操作パネル
７２ａ    操作面
７３    タッチセンサ
７４    タッチコントローラ
７５    押圧部
８０    支持機構
８１    ダンパ
８２    弾性部材
９０    ストッパ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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