(57)【要約】      （修正有）【課題】タッチパネルの操作可能な領域のどの位置を触っても基準位置に指を移動させ、基準位置からの操作を可能とする触覚フィードバック入力装置を提供する。【解決手段】触覚フィードバック入力装置１は、主に、入力開口１２１が形成された筐体１０と、入力開口１２１から検出面２０が露出するように筐体１０に設けられ、検出対象としての指が接触した検出面２０の接触位置を検出するタッチパネル２と、タッチパネル２をｘ軸方向に移動させる第１の駆動部４と、ｘ軸方向と交差するｙ軸方向にタッチパネル２を駆動する第２の駆動部５と、第１の駆動部４及び第２の駆動部５を制御し、タッチパネル２上の接触位置が入力開口１２１により規定されるホームポジションに一致するようにタッチパネル２をｘ軸方向及びｙ軸方向に移動させる制御部とを備えて概略構成されている。【選択図】図２
2013134547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口が形成された筐体と、
前記開口から検出面が露出するように前記筐体に設けられ、検出対象が接触した前記検出面の接触位置を検出する検出部と、
前記検出部を第１の方向に移動させる第１の駆動部と、
前記第１の駆動部を制御し、前記検出部上の前記接触位置が前記開口により規定される基準位置に一致するように前記検出部を前記第１の方向に移動させる制御部と、
を備えた触覚フィードバック入力装置。
【請求項２】
さらに、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記検出部を駆動する第２の駆動部を備え、
前記制御部は、前記接触位置と前記基準位置とによって形成されるベクトルを前記第１の方向の成分と前記第２の方向の成分とに分解し、前記第１の駆動部を制御して前記検出部を前記第１の方向の成分に応じた距離分移動させると共に、前記第２の駆動部を制御して前記検出部を前記第２の方向の成分に応じた距離分移動させる請求項１に記載の触覚フィードバック入力装置。
【請求項３】
またさらに、前記検出部に取り付けられ、前記第１の方向に貫通して設けられた第１のねじ孔と、前記第２の方向に貫通して設けられた第２のねじ孔と、を有するホルダを備え、
前記第１の駆動部は、第１のモータと、前記第１のモータの出力軸に連結され、前記第１のねじ孔に挿入された第１のボールねじと、を有し、
前記第２の駆動部は、第２のモータと、前記第２のモータの出力軸に連結され、前記第２のねじ孔に挿入された第２のボールねじと、を有し、
前記制御部は、前記第１のモータの回転に基づく前記第１のボールねじの回転によって、前記ホルダを介して前記検出部を前記第１の方向の成分に応じた距離分移動させ、前記第２のモータの回転に基づく前記第２のボールねじの回転によって、前記ホルダを介して前記検出部を前記第２の方向の成分に応じた距離分移動させる請求項２に記載の触覚フィードバック入力装置。
【請求項４】
前記制御部は、接続された表示装置に表示される、触覚を呈示するように定められた画像の境界において、前記第１の駆動部及び前記第２の駆動部を制御して前記検出部に振動を付加する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の触覚フィードバック入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触覚フィードバック入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、ディスプレイの画面全体に敷設され、操作者の操作部位による接触位置を検出するタッチパネルと、タッチパネルをディスプレイの横方向に変位させる横方向変位手段と、タッチパネルをディスプレイの縦方向に変位させる縦方向変位手段と、横方向変位手段及び縦方向変位手段の駆動制御を行うタッチパネル駆動手段と、を備えたタッチパネル装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このタッチパネル装置は、操作者が入力位置の近傍に触れているとき、タッチパネルを種々のパターンで振動させることによって操作者の指を移動させ、入力位置まで誘導することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８８８０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のタッチパネル装置は、振動によって操作者の指を誘導するので、指の誘導は、入力位置の近傍に接触位置がある場合に限定される。また、従来のタッチパネル装置は、接触位置に応じた種々のパターンを生成する処理能力の高いタッチパネル駆動手段が必要となり、製造コストが高くなる。さらに、従来のタッチパネル装置は、タッチパネルに振動を付加することで指を誘導するので、操作者は、絶えず振動を指に感じ、タッチパネルの何処に触れているのかをタッチパネルを見ることなく把握することが困難であった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、タッチパネルの操作可能な領域のどの位置を触っても基準位置に指を移動させ、基準位置からの操作を可能とする触覚フィードバック入力装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、開口が形成された筐体と、開口から検出面が露出するように筐体に設けられ、検出対象が接触した検出面の接触位置を検出する検出部と、検出部を第１の方向に移動させる第１の駆動部と、第１の駆動部を制御し、検出部上の接触位置が開口により規定される基準位置に一致するように検出部を第１の方向に移動させる制御部と、を備えた触覚フィードバック入力装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、タッチパネルの操作可能な領域のどの位置を触っても基準位置に指を移動させ、基準位置からの操作を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置の斜視図であり、（ｂ）は、触覚フィードバック入力装置の上面図である。
【図２】図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置を図１（ａ）のII（ａ）-II（ａ）線で切断して矢印の方向から見た断面図であり、（ｂ）は、第１の駆動部及び第２の駆動部の配置を説明するための上面図である。
【図３】図３（ａ）は、第１の実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置が搭載された車両内部の概略図であり、（ｂ）は、触覚フィードバック入力装置のブロック図であり、（ｃ）は、タッチパネルの移動を説明するための模式図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置の動作を説明するための概略図である。
【図５】図５は、第１の実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置の動作に関するフローチャートである。
【図６】図６（ａ）及び（ｂ）は、触覚フィードバック入力装置のホームポジションの変形例を説明するための概略図である。
【図７】図７（ａ）は、第２の実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置の上面図であり、（ｂ）は、触覚フィードバック入力装置の図７（ａ）に示すVII（ｂ）-VII（ｂ）線で切断した断面を矢印の方向から見た断面図である。
【図８】図８は、第３の実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置の触覚の呈示動作を説明するための表示装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置は、開口が形成された筐体と、開口から検出面が露出するように筐体に設けられ、検出対象が接触した検出面の接触位置を検出する検出部と、検出部を第１の方向に移動させる第１の駆動部と、第１の駆動部を制御し、検出部上の接触位置が開口により規定される基準位置に一致するように検出部を第１の方向に移動させる制御部と、を備える。
【００１１】
[第１の実施の形態]
（触覚フィードバック入力装置１の構成）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置の斜視図であり、（ｂ）は、触覚フィードバック入力装置の上面図である。図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置を図１（ａ）のII（ａ）-II（ａ）線で切断して矢印の方向から見た断面図であり、（ｂ）は、第１の駆動部及び第２の駆動部の配置を説明するための上面図である。図３（ａ）は、第１の実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置が搭載された車両内部の概略図であり、（ｂ）は、触覚フィードバック入力装置のブロック図であり、（ｃ）は、タッチパネルの移動を説明するための模式図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、部品と部品との比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１２】
本実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置１は、主に、入力開口１２１が形成された筐体１０と、入力開口１２１から検出面２０が露出するように筐体１０に設けられ、検出対象としての指が接触した検出面２０の接触位置２０ａを検出する検出部としてのタッチパネル２と、タッチパネル２を第１の方向（ｘ軸方向）に移動させる第１の駆動部４と、ｘ軸方向と交差するｙ軸方向（第２の方向）にタッチパネル２を駆動する第２の駆動部５と、第１の駆動部４及び第２の駆動部５を制御し、タッチパネル２上の接触位置２０ａが入力開口１２１により規定される基準位置としてのホームポジション１２１ａに一致するようにタッチパネル２をｘ軸方向及びｙ軸方向に移動させる制御部６と、を備えて概略構成されている。
【００１３】
具体的には、制御部６は、接触位置２０ａとホームポジション１２１ａとによって形成されるベクトル６０をｘ軸方向の成分（ｘ軸成分６１）とｙ軸方向の成分（ｙ軸成分６２）とに分解し、第１の駆動部４を制御してタッチパネル２をｘ軸成分６１に応じた距離分移動させると共に、第２の駆動部５を制御してタッチパネル２をｙ軸成分６２に応じた距離分移動させる。
【００１４】
このｘ軸方向は、例えば、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、入力開口１２１の長手方向であり、ｙ軸方向は、例えば、入力開口１２１の短手方向である。このｘｙ座標系は直交座標系でありその原点は、例えば、図１（ｂ）の紙面の入力開口１２１の左上側の角である。
【００１５】
また、基準位置であるホームポジション１２１ａは、一例として、入力開口１２１の中央となるように規定される。
【００１６】
（筐体１０の構成）
この触覚フィードバック入力装置１は、例えば、図１（ａ）に示すように、長細い箱形状を有する筐体１０を有している。筐体１０は、例えば、箱形状となる下部筐体１１と、下部筐体１１の蓋であり、板形状を有する上部筐体１２と、を備えて概略構成されている。
【００１７】
この上部筐体１２には、例えば、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、入力開口１２１が形成されている。この入力開口１２１には、タッチパネル２が露出している。操作者は、この入力開口１２１に露出するタッチパネル２の検出面２０に対して操作を行う。
【００１８】
筐体１０は、例えば、図３（ａ）に示すように、車両９の運転席と助手席との間のセンターコンソール９０に設けられる。筐体１０は、例えば、センターコンソール９０の表面と上部筐体１２の表面１２０とに段差が生じないように、センターコンソール９０に形成された開口に収納される。なお、触覚フィードバック入力装置１は、筐体１０としてセンターコンソール９０を用いても良い。このとき、入力開口１２１は、センターコンソール９０に形成される。また、触覚フィードバック入力装置１は、例えば、筐体１０として、触覚フィードバック入力装置１が搭載される電子機器の筐体を用いても良い。
【００１９】
入力開口１２１は、一例として、表示装置９１の表示画面９２のアスペクト比（例えば１６：９）に対応する形状を有する。つまり、この入力開口１２１の長手方向の幅をＷ１、短手方向の幅をＨ１、表示画面９２のアスペクト比を１６：９とすると、Ｗ１：Ｈ１は１６：９である。
【００２０】
また、触覚フィードバック入力装置１は、例えば、図３（ｂ）に示すように、メモリ７と、通信部８と、を備えて概略構成されている。
【００２１】
（タッチパネル２の構成）
タッチパネル２は、例えば、操作者の体の一部（例えば、指）や専用のペンで検出面２０に触れることにより、触れた検出面２０上の位置を検出し、検出された接触位置の座標等の情報を含む操作情報を出力するタッチセンサである。操作者は、例えば、検出面２０に操作を行うことにより、接続された電子機器の操作を行うことが可能となる。タッチパネル２としては、例えば、周知の抵抗膜方式、静電容量方式等のタッチパネルを用いることが可能である。本実施の形態に係るタッチパネル２は、例えば、静電容量方式のタッチパネルである。
【００２２】
このタッチパネル２は、例えば、図１（ｂ）に示すように、入力開口１２１の面積よりも大きい面積を有する板形状のタッチパネルである。タッチパネル２の長手方向の幅Ｗ２は、一例として、入力開口１２１の長手方向の幅Ｗ１のほぼ２倍である。また、短手方向の幅Ｈ２は、一例として、入力開口１２１の短手方向の幅Ｈ１のほぼ２倍である。これは、入力開口１２１の隅に接触した操作者の指を、入力開口１２１によって規定されるホームポジション１２１ａに移動させるために必要なタッチパネル２の大きさである。
【００２３】
タッチパネル２の裏面２１には、例えば、図２（ａ）に示すように、ホルダ３が取り付けられている。
【００２４】
このホルダ３は、一例として、四角柱形状を有し、ｘ軸方向に貫通して設けられた第１のねじ孔としてのねじ孔３０と、ｙ軸方向に貫通して設けられた第２のねじ孔としてのねじ孔３１と、を有する。このねじ孔３０及びねじ孔３１には、後述する第１のボールねじとしてのボールねじ４７及び第２のボールねじとしてのボールねじ５７に対応したねじ山が形成されている。
【００２５】
従って、ｘ軸方向のボールねじ４７が時計回りに回転すると、ホルダ３は、ｘ軸の正方向に移動する。つまり、タッチパネル２は、ｘ軸の正方向に移動する。また、ｙ軸方向のボールねじ５７が時計回りに回転すると、ホルダ３は、ｙ軸の負方向に移動する。つまり、タッチパネル２は、ｙ軸の負方向に移動する。
【００２６】
ホルダ３は、例えば、ボールねじ４７及びボールねじ５７の材料に応じてアルミニウム、鉄等の金属材料、それらを含有する合金材料、或いはステンレス等の合金材料を用いて形成される。
【００２７】
（第１の駆動部４及び第２の駆動部５の構成）
第１の駆動部４は、例えば、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１のモータとしてのモータ４４と、モータ４４の出力軸に連結され、ねじ孔３０に挿入されたボールねじ４７と、を備えて概略構成されている。また、モータ４４の出力軸とボールねじ４７は、例えば、連結器４６によって連結されている。
【００２８】
ｘ軸方向のモータ４４は、例えば、ｙ軸に沿って下部筐体１１に設けられたレール４０上に移動可能に設けられた台座４１に取り付けられている。また、レール４０と対向してレール４２が配置され、このレール４２上には、ベアリング４３０が設けられた台座４３が移動可能に設けられている。ボールねじ４７の先端部４７０は、このベアリング４３０に挿入され、ボールねじ４７の回転を支持している。なお、このレール４０とレール４２は、例えば、図示しない剛体によって連結されている。
【００２９】
また、モータ４４には、例えば、図２（ｂ）に示すように、エンコーダ４５が設けられている。このエンコーダ４５は、例えば、モータ４４の移動距離を演算してｙ軸座標の情報としての第１の座標情報を出力するように構成されている。
【００３０】
第２の駆動部５は、例えば、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２のモータとしてのモータ５４と、モータ５４の出力軸に連結され、ねじ孔３１に挿入されたボールねじ５７と、を備えて概略構成されている。また、モータ５４の出力軸とボールねじ５７は、例えば、連結器５６によって連結されている。
【００３１】
ｙ軸方向のモータ５４は、例えば、ｘ軸に沿って下部筐体１１に設けられたレール５０上に移動可能に設けられた台座５１に取り付けられている。また、レール５０と対向してレール５２が配置され、このレール５２上には、ベアリング５３０が設けられた台座５３が移動可能に設けられている。ボールねじ５７の先端部５７０は、このベアリング５３０に挿入され、ボールねじ５７の回転を支持している。なお、このレール５０とレール５２は、例えば、図示しない剛体によって連結されている。
【００３２】
また、モータ５４には、例えば、図２（ｂ）に示すように、エンコーダ５５が設けられている。このエンコーダ５５は、例えば、モータ５４の移動距離を演算してｘ軸座標の情報としての第２の座標情報を出力するように構成されている。
【００３３】
このモータ４４及びモータ５４は、制御部６から出力される第１の駆動信号及び第２の駆動信号に基づいて正逆回転するように構成されている。正回転とは、例えば、モータから見て出力軸が時計回りに回転することである。また、逆回転とは、例えば、モータから見て出力軸が反時計回りに回転することである。なお、モータ４４及びモータ５４は、一例として、ＤＣモータである。
【００３４】
（制御部６の構成）
制御部６は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されるマイクロコンピュータである。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果等を格納する記憶領域として用いられる。
【００３５】
この制御部６は、例えば、図３（ｃ）に示すように、接触位置２０ａとホームポジション１２１ａとによって形成されるベクトル６０をｘ軸成分６１とｙ軸成分６２とに分解し、第１の駆動部４を制御してタッチパネル２をｘ軸成分６１に応じた距離分移動させ、第２の駆動部５を制御してタッチパネル２をｙ軸成分６２に応じた距離分移動させるように構成されている。
【００３６】
具体的には、制御部６は、例えば、タッチパネル２から取得した操作情報と、メモリ７に格納された位置情報７０と、に基づいてベクトル６０を算出し、さらに、ベクトル６０をｘ軸方向の成分とｙ軸方向の成分とに分解して、ｘ軸成分６１及びｙ軸成分６２を算出する。
【００３７】
この位置情報７０は、例えば、入力開口１２１の中央の位置をタッチパネル２に写像して得られるタッチパネル２上の座標の情報を含んでいる。従って、制御部６は、例えば、ベクトル６０を算出する際には、接触が検出された時点における入力開口１２１の中央の位置をタッチパネル２に写像して得られる座標を、ホームポジション１２１ａの座標とする。また、制御部６は、例えば、タッチパネル２が移動している間、常に入力開口１２１の中央の位置を写像した座標が得られるように、移動量に応じて座標変換が行われる。
【００３８】
制御部６は、このｘ軸成分６１の長さ（距離）を算出し、この距離に応じてタッチパネル２が移動するように、ｘ軸方向のモータ４４を駆動する第１の駆動信号を生成する。
【００３９】
また、制御部６は、このｙ軸成分６２の長さ（距離）を算出し、この距離に応じてタッチパネル２が移動するように、ｙ軸方向のモータ５４を駆動する第２の駆動信号を生成する。
【００４０】
制御部６は、例えば、第１の駆動部４から取得する第１の座標情報、第２の駆動部５から取得する第２の座標情報に基づいてタッチパネル２の移動量を算出し、接触位置２０ａがホームポジション１２１ａと一致するように第１の駆動部４及び第２の駆動部５を制御する。
【００４１】
また、制御部６は、例えば、タッチパネル２を移動させた後、操作者の指がタッチパネル２から離れる、すなわち、接触が検出されなくなると、タッチパネル２を駆動前の初期位置に戻すための第１の駆動信号及び第２の駆動信号を生成する。
【００４２】
（メモリ７の構成）
メモリ７は、例えば、半導体メモリである。このメモリ７は、例えば、位置情報７０と、表示画像情報７１と、を格納している。なお、メモリ７は、例えば、制御部６のＲＡＭであっても良い。
【００４３】
表示画像情報７１は、例えば、触覚フィードバック入力装置１に接続された電子機器が、表示装置９１に表示させる画像の情報である。この表示画像情報７１には、例えば、触覚を呈示するように定められた画像の情報が含まれている。触覚を呈示するように定められた画像とは、例えば、この画像の境界にポインタ９３が位置するとき、第１の駆動部４及び第２の駆動部５によって生成される振動により、操作者に触覚を呈示するように定められた画像である。
【００４４】
（通信部８の構成）
通信部８は、例えば、触覚フィードバック入力装置１が接続される電子機器と通信するように構成されている。通信部８は、例えば、当該電子機器と表示画像情報７１及び操作情報等を通信するように構成されている。
【００４５】
図４（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置の動作を説明するための概略図である。以下に、本実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置１の動作を、図５のフローチャートに従って説明する。
【００４６】
（動作）
触覚フィードバック入力装置１のタッチパネル２は、車両９の電源が投入され、電圧が供給されると、所定の周期で検出対象の接触があるか否かの検出を行う。
【００４７】
ステップ１においてＹｅｓが成立する、つまり、図４（ａ）に示すように、指の接触が検出されると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、制御部６は、操作情報と位置情報７０に基づいて、指の接触が検出された接触位置２０ａとホームポジション１２１ａとによって形成されるベクトル６０を算出し、さらに、ベクトル６０のｘ軸成分６１の長さとｙ軸成分６２の長さとを算出する（Ｓ２）。
【００４８】
次に、制御部６は、算出したｘ軸成分６１の長さとｙ軸成分６２の長さとに基づいて第１の駆動信号及び第２の駆動信号を生成し、それぞれ第１の駆動部４及び第２の駆動部５に出力する（Ｓ３）。
【００４９】
次に、第１の駆動部４及び第２の駆動部５は、図４（ｂ）に示すように、取得した第１の駆動信号及び第２の駆動信号に基づいてモータ４４及びモータ５４を駆動してタッチパネル２を移動させる（Ｓ４）。
【００５０】
次に、制御部６は、第１の座標信号及び第２の座標信号に基づいて、タッチパネル２の移動に伴う接触位置２０ａの座標を算出し、ステップ５においてＹｅｓが成立する、すなわち、図４（ｃ）に示すように、タッチパネル２の移動により接触位置２０ａとホームポジション１２１ａが一致すると（Ｓ５：Ｙｅｓ）、第１の駆動部４及び第２の駆動部５の動作を終了させる（Ｓ６）。なお、制御部６は、例えば、ステップ５においてＮｏであるとき（Ｓ５：Ｎｏ）、ステップ４に戻って、接触位置２０ａとホームポジション１２１ａが一致するように、第１の駆動部４及び第２の駆動部５を制御してタッチパネル２の移動を微調整する。
【００５１】
操作者の操作が終了した後、制御部６は、一定の時間、指の接触が検出されなくなると、タッチパネル２を初期位置に戻す第１の駆動信号及び第２の駆動信号を生成して出力し、タッチパネル２を初期位置に移動させる。
【００５２】
（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置１は、タッチパネル２の操作可能な領域のどの位置を触っても基準位置に指を移動させ、基準位置からの操作を可能とする。
【００５３】
具体的には、触覚フィードバック入力装置１は、第１の駆動部４及び第２の駆動部５により、タッチパネル２をｘ軸方向及びｙ軸方向に平行移動させるので、選択されたパターンに従った振動により指を誘導する場合と比べて、容易にホームポジション１２１ａに指を移動させることができる。操作者は、入力開口１２１に露出する操作可能な領域に触れるだけで、ホームポジション１２１ａに指が移動するので、タッチパネル２に視線を移動することなく、ホームポジション１２１ａから操作を開始することができ、操作性が向上する。
【００５４】
また、触覚フィードバック入力装置１は、接触位置２０ａとホームポジション１２１ａとに基づいてｘ軸方向とｙ軸方向の移動量を算出するので、高度な処理を必要とせず、安価に製造することができる。
【００５５】
また、触覚フィードバック入力装置１は、タッチパネル２をｘ軸方向及びｙ軸方向に平行移動させるので、振動によりタッチパネルを変位させる場合と比べて、操作者は、タッチパネル２の移動に基づいて最初に触れた位置が認識し易い。
【００５６】
（第１の実施の形態の変形例）
図６（ａ）及び（ｂ）は、触覚フィードバック入力装置のホームポジションの変形例を説明するための概略図である。図６（ａ）は、表示装置９１に表示された５０音の画像を示し、図６（ｂ）は、入力開口１２１の上面図である。
【００５７】
上記におけるホームポジション１２１ａは、入力開口１２１の中央であったが、これに限定されない。図６（ａ）及び（ｂ）に示す変形例のホームポジション１２１ａは、一例として、「あ」を示すボタン画像９４に対応する入力開口１２１の位置としている。この場合、操作者がタッチパネル２に触れると、指がホームポジション１２１ａに移動し、「あ」を示すボタン画像９４から操作を開始することができる。
【００５８】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、第１の駆動部により一方向のみにタッチパネル２が移動する点で第１の実施の形態と異なっている。なお、以下の各実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
【００５９】
図７（ａ）は、第２の実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置の上面図であり、（ｂ）は、触覚フィードバック入力装置の図７（ａ）に示すVII（ｂ）-VII（ｂ）線で切断した断面を矢印の方向から見た断面図である。この触覚フィードバック入力装置１は、一例として、空調装置等の設定値を設定するための操作部として用いることができる。
【００６０】
本実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置１は、主に、入力開口１２１が形成された筐体１０と、入力開口１２１から検出面２０が露出するように筐体１０に設けられ、検出対象が接触した検出面２０の接触位置２０ａを検出する検出部としてのフレキシブルタッチセンサ２００と、フレキシブルタッチセンサ２００をｘ軸方向に移動させる第１の駆動部４と、第１の駆動部４を制御し、フレキシブルタッチセンサ２００上の接触位置２０ａが入力開口１２１により規定されるホームポジション１２１ａに一致するようにフレキシブルタッチセンサ２００をｘ軸方向に移動させる制御部６と、を備えて概略構成されている。
【００６１】
この触覚フィードバック入力装置１は、例えば、図７（ａ）に示すように、ｘ軸方向の操作を検出するように構成されている。なお、ｘ軸の正方向は、例えば、図７（ａ）及び（ｂ）の紙面の右側であり、負方向は、左側であるものとする。
【００６２】
また、本実施の形態に係る入力開口１２１は、一例として、図７（ａ）の紙面上下方向の長さが、フレキシブルタッチセンサ２００に接触する指の幅程度であるものとする。従って、操作者は、例えば、図７（ａ）の紙面の左右方向、つまり、ｘ軸の方向のみの操作を行うことができるものとする。
【００６３】
フレキシブルタッチセンサ２００は、例えば、フレキシブル基板に検出電極が形成されたタッチセンサである。このフレキシブルタッチセンサ２００は、例えば、図７（ｂ）に示すように、先端と終端が連結された形状を有する。
【００６４】
第１の駆動部４は、例えば、図７（ｂ）に示すように、モータ４００と、モータ４００の出力軸に取り付けられたホイール４０１と、回転支持部４０２と、回転支持部４０２に回転可能に支持されるホイール４０３と、を備えて概略構成されている。
【００６５】
モータ４００は、例えば、図７（ｂ）の紙面の時計回り及び反時計回りに回転するように構成されている。ホイール４０１及びホイール４０３は、フレキシブルタッチセンサ２００が形成する輪の中に挿入され、フレキシブルタッチセンサ２００の検出面２００ａが平坦となるように互いに離れて配置される。この平坦な部分が、入力開口１２１から露出している。
【００６６】
触覚フィードバック入力装置１は、例えば、ホイール４０１がモータ４００の時計回りの回転に伴って回転すると、入力開口１２１に露出するフレキシブルタッチセンサ２００がｘ軸の正方向に移動する。ここでは、図７（ｂ）の紙面におけるモータ４００の時計回りの回転を正回転、反時計回りの回転を逆回転と呼ぶものとする。モータ４００が正回転を行うとき、入力開口１２１に露出するフレキシブルタッチセンサ２００は、ｘ軸の正方向に移動し、逆回転を行うとき、ｘ軸の負方向に移動する。
【００６７】
この触覚フィードバック入力装置１は、例えば、図７（ａ）に示す接触位置２０ａに指が接触すると、入力開口１２１の中央であるホームポジション１２１ａに指を移動させるように構成されている。
【００６８】
つまり、制御部６は、例えば、接触位置２０ａとホームポジション１２１ａとに基づいて、モータ４００を正回転させ、接触位置２０ａをｘ軸の正方向に移動させてホームポジション１２１ａに一致させる。
【００６９】
（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置１は、一次元方向にしか操作できない場合であっても、ホームポジション１２１ａに指を移動させ、ホームポジション１２１ａからの操作を可能とする。
【００７０】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、振動による触覚を呈示するように定められた画像の境界において、振動による触覚の呈示を行う点で上記の各実施の形態と異なっている。
【００７１】
図８は、第３の実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置の触覚の呈示動作を説明するための表示装置の概略図である。
【００７２】
本実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置１の制御部６は、接続された表示装置９１に表示される、振動による触覚を呈示するように定められた画像の境界において、第１の駆動部４及び第２の駆動部５を制御してタッチパネル２に振動を付加するように構成されている。
【００７３】
例えば、図８に示すように、表示装置９１の表示画面９２に２つの触覚を呈示するように定められた画像（アイコン９５及びアイコン９６）が表示されているとき、アイコン９５及びアイコン９６の周囲には、図８に点線で示す境界９５ａ及び境界９６ａが、制御部６によって設定される。
【００７４】
制御部６は、例えば、ポインタ９３がこの境界を跨ぐとき、第１の駆動部４及び第２の駆動部５を制御して、タッチパネル２を振動させ、操作者に触覚を呈示する。
【００７５】
具体的には、例えば、表示画面９２に触覚を呈示するように定められたアイコン９５及びアイコン９６が表示され、操作者の操作により、ポインタ９３が、アイコン９６の境界９６ａに到達したとき、制御部６は、操作情報と表示画像情報７１とに基づいて、モータ４４及びモータ５４を振動させる第１の駆動信号及び第２の駆動信号を生成して出力する。この第１の駆動信号及び第２の駆動信号に基づいて、モータ４４及びモータ５４は、正逆回転を繰り返してタッチパネル２を振動させる。操作者は、この振動を指で感じる、つまり、この触覚の呈示により、アイコン９６を認識することができる。
【００７６】
（第３の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る触覚フィードバック入力装置１は、振動による触覚を呈示するように定められた画像の境界において、振動による触覚を呈示する。この触覚の呈示により、操作者は、タッチパネル２及び表示装置９１に視線を移動することなく、選択する予定の画像の存在を指により感じとることができる。
【００７７】
なお、上記の各実施の形態において、触覚フィードバック入力装置１は、例えば、ポインタ９３等により選択可能な画像を選択したことを操作者に認識させるため、振動による触覚の呈示、つまり、触覚フィードバックを操作者に付与する構成としても良い。
【００７８】
また、触覚フィードバック入力装置１は、例えば、画像ごとに異なる振動を付加するように構成されても良い。
【００７９】
さらに、触覚フィードバック入力装置１は、例えば、表示装置９１に表示された操作可能な領域から指が外れた場合、タッチパネル２に振動を付加して操作者に触覚を呈示する構成としても良い。
【００８０】
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８１】
１…触覚フィードバック入力装置、２…タッチパネル、３…ホルダ、４…第１の駆動部、５…第２の駆動部、６…制御部、７…メモリ、８…通信部、９…車両、１０…筐体、１１…下部筐体、１２…上部筐体、２０…検出面、２０ａ…接触位置、２１…裏面、３０、３１…ねじ孔、４０…レール、４１…台座、４２…レール、４３…台座、４４…モータ、４５…エンコーダ、４６…連結器、４７…ボールねじ、５０…レール、５１…台座、５２…レール、５３…台座、５４…モータ、５５…エンコーダ、５６…連結器、５７…ボールねじ、６０…ベクトル、６１…ｘ軸成分、６２…ｙ軸成分、７０…位置情報、７１…表示画像情報、９０…センターコンソール、９１…表示装置、９２…表示画面、９３…ポインタ、９４…ボタン画像、９５…アイコン、９５ａ…境界、９６…アイコン、９６ａ…境界、１２０…表面、１２１…入力開口、１２１ａ…ホームポジション、２００…フレキシブルタッチセンサ、２００ａ…検出面、４００…モータ、４０１…ホイール、４０２…回転支持部、４０３…ホイール、４３０…ベアリング、４７０…先端部、５３０…ベアリング、５７０…先端部
【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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