携帯情報端末
【課題】固体差や経年変化等に影響されることなく、振動情報に対応する所望の触感を呈示できる、携帯情報端末を提供する。
【解決手段】
本発明の携帯情報端末１０は、タッチセンサ１０１と、タッチセンサ１０１のタッチ面１０１ａを振動情報に基づき振動させる振動発生部１０６と、振動基準値を記憶する記憶部１０７と、振動発生部１０６によるタッチ面１０１ａへの振動を発生させる制御部１０５と、を備え、制御部１０５は、振動基準値を用いて振動情報の補正情報を生成し、タッチセンサ１０１が入力を受け付けると、補正情報により振動情報を補正して、補正した振動情報により振動発生部１０６によるタッチ面１０１ａへの振動を発生させる。
【解決手段】
本発明の携帯情報端末１０は、タッチセンサ１０１と、タッチセンサ１０１のタッチ面１０１ａを振動情報に基づき振動させる振動発生部１０６と、振動基準値を記憶する記憶部１０７と、振動発生部１０６によるタッチ面１０１ａへの振動を発生させる制御部１０５と、を備え、制御部１０５は、振動基準値を用いて振動情報の補正情報を生成し、タッチセンサ１０１が入力を受け付けると、補正情報により振動情報を補正して、補正した振動情報により振動発生部１０６によるタッチ面１０１ａへの振動を発生させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチセンサに対する入力を受け付けて振動を発生させる携帯情報端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯情報端末には、操作者による入力を受け付けるタッチパネルやタッチスイッチ等のタッチセンサを備えるものが広く使用されている。タッチセンサには、抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の種々の方式が知られている。しかしながら、いずれの方式のタッチセンサにおいても、指やスタイラスペンによるタッチ入力を受け付けるものであって、タッチセンサ自体は、タッチされても、押しボタンスイッチのようには物理的に変位しない。
【０００３】
このように、タッチセンサがタッチされても、タッチセンサ自体が物理的に変位しないので、操作者は入力が受け付けられても、入力に対するフィードバックを得ることができない。このため、操作者は、同じ位置を何度もタッチする等の繰り返し入力が生じ易く、操作者にストレスを与える場合がある。このような繰り返し入力を防止するものとして、操作者がタッチセンサを操作した際に、タッチ面を振動させることにより、操作者に触感を呈示する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４６３３１８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示のような触感を呈示する技術を用いれば、携帯情報端末上でＷｅｂブラウザを起動中に、Ｗｅｂ画面上に表示される物体の表面の手触りを、擬似的に操作者に感じさせることが可能である。
【０００６】
しかしながら、携帯情報端末は、同一の振動情報で振動させても、出荷時の固体差や経年変化等により、発生する振動が異なる場合がある。このため、Ｗｅｂ画面の画像データ等に対して振動情報が設定されていても、操作者に所望の触感を呈示できない場合がある。
【０００７】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、固体差や経年変化等に影響されることなく、振動情報に対応する所望の触感を呈示できる、携帯情報端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する第１の観点に係る携帯情報端末の発明は、
タッチセンサと、
前記タッチセンサのタッチ面を振動情報に基づき振動させる振動発生部と、
振動基準値を記憶する記憶部と、
前記振動発生部による前記タッチ面への振動を発生させる制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記振動基準値を用いて前記振動情報の補正情報を生成し、
前記タッチセンサが入力を受け付けると、前記補正情報により前記振動情報を補正して、前記補正した振動情報により前記振動発生部による前記タッチ面への振動を発生させることを特徴とするものである。
【０００９】
第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る携帯情報端末において、
前記タッチ面上での振動を計測する触覚出力計測部をさらに備え、
前記制御部は、
前記振動基準値と、評価入力信号に基づき前記振動発生部に振動を発生させたときに前記触覚出力計測部から出力される計測値とに基づき、前記振動情報の補正係数を求めることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、第３の観点による発明は、第１または第２の観点に係る携帯情報端末において、
振動情報を受信する受信部と、をさらに備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、固体差や経年変化等に影響されることなく、振動情報に対応する所望の触感を呈示できる、携帯情報端末を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る携帯情報端末を備えた触覚サービスシステムの動作の説明図である。
【図２】図１の動作を示すシーケンス図である。
【図３】図１の携帯情報端末の要部の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】図３の携帯情報端末の実装構造の一例を示す構成図である。
【図５】図１の基準触覚信号管理サーバの要部の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】図１の動作における携帯情報端末の処理を示すフローチャートである。
【図７】図６の処理において、携帯情報端末の表示部に表示される画像例を示す図である。
【図８】図１の携帯情報端末が実行する能力評価の評価入力信号群の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る携帯情報端末の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本実施の形態の携帯情報端末を備えた触覚サービスシステム１の説明図である。図１に示す触覚サービスシステム１は、端末種別「タイプＡ」の携帯情報端末１０aと、端末種別「タイプＢ」の携帯情報端末１０ｂと、無線基地局１５ａ、１５ｂと、Ｗｅｂサーバ２０と、基準触覚信号管理サーバ３０とを備える。無線基地局１５ａ、１５ｂ、Ｗｅｂサーバ２０、及び基準触覚信号管理サーバ３０は、ネットワーク４０を介して接続されている。
【００１５】
図２は、図１の動作を示すシーケンス図である。図２を参照して、図１に示した触覚サービスシステム１の動作の概要を説明する。なお、図１に示した携帯情報端末１０ａ及び携帯情報端末１０ｂは、構成及び動作を同様とすることができるので、以降の説明では携帯情報端末１０と称す。Ｗｅｂサーバ２０は、画像データ、画像情報、又は文字列データ等の表示情報と振動情報とを対応付けたＷｅｂページ情報を、予め記憶している。まず、携帯情報端末１０は、Ｗｅｂページ情報へのアクセス要求を、Ｗｅｂサーバ２０に送信する（ステップ１）。Ｗｅｂサーバ２０は、携帯情報端末１０からこのアクセス要求を受信すると、画像データＡ（表示情報）と触覚番号「ｍ」（振動情報）とを含むＷｅｂページ情報を、携帯情報端末１０に送信する（ステップ２）。
【００１６】
携帯情報端末１０は、触覚信号を複数記憶するとともに、各触覚信号をそれぞれ触覚番号と対応付けて記憶している。触覚信号は、例えば電圧、電流、振幅、又は周波数等の信号であり、振動パターンを規定する信号である。さらに、携帯情報端末１０は、触覚出力の能力評価を実行し、能力評価により得られる評価結果群を記憶している。ステップ２の後、携帯情報端末１０は、Ｗｅｂサーバ２０から取得したＷｅｂページ情報に含まれる触覚番号「ｍ」が、携帯情報端末１０に登録されているか否かを判断する。
【００１７】
Ｗｅｂページ情報に含まれる触覚番号「ｍ」が携帯情報端末１０に登録されている場合、携帯情報端末１０は、触覚番号「ｍ」に対応する触覚信号「Ｓ（ｍ）」（振動情報）を読み出し、読み出した触覚信号「Ｓ（ｍ）」をこの評価結果群に基づき補正する。その後、携帯情報端末１０は、画像データＡを表示するとともに、補正後の触覚信号「Ｓｒｅｖ」（振動情報）に基づき振動を発生させ、操作者に触感を呈示する。
【００１８】
一方、Ｗｅｂページ情報に含まれる触覚番号「ｍ」が携帯情報端末１０に登録されていない場合、携帯情報端末１０は、触覚番号「ｍ」に対応する触覚信号「Ｓ（ｍ）」を取得するために、基準触覚信号管理サーバ３０に端末種別情報「タイプＢ」及び触覚番号「ｍ」を送信する（ステップ３）。
【００１９】
基準触覚信号管理サーバ３０は、予め、複数の端末種別情報及び複数の触覚番号を記憶するとともに、複数の触覚信号をそれぞれ端末種別情報及び触覚番号と対応付けて記憶する。ステップ３の後、基準触覚信号管理サーバ３０は、携帯情報端末１０から端末種別情報「タイプＢ」及び触覚番号「ｍ」を受信すると、端末種別情報「タイプＢ」及び触覚番号「ｍ」に対応する触覚信号「Ｓ（ｍ）」を読み出す。その後、基準触覚信号管理サーバ３０は、端末種別情報「タイプＢ」、触覚番号「ｍ」、及び触覚信号「Ｓ（ｍ）」を対応付けて携帯情報端末１０に送信する（ステップ４）。
【００２０】
ステップ４の後、携帯情報端末１０は、評価結果群を読み出し、基準触覚信号管理サーバ３０から受信した触覚信号「Ｓ（ｍ）」をこの評価結果群に基づき補正する。その後、携帯情報端末１０は、画像データＡを表示するとともに、補正後の触覚信号「Ｓｒｅｖ」に基づき振動を発生させ、操作者に触感を呈示する。
【００２１】
次に、図３〜図５を参照して、触覚サービスシステム１を構成する携帯情報端末１０及び基準触覚信号管理サーバ３０の構成を説明する。図３は、携帯情報端末１０の要部の構成を示す機能ブロック図である。携帯情報端末１０は、タッチセンサ１０１と、撮像部１０２と、表示部１０３と、送受信部１０４と、制御部１０５と、振動発生部１０６と、記憶部１０７と、触覚出力計測部１０８とを備える。
【００２２】
タッチセンサ１０１は、表示部１０３の前面に配置され、操作者の指等がタッチセンサ１０１のタッチ面に接触すると、タッチ面に対する接触入力の位置を検出する。タッチセンサ１０１は、例えば抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等のタッチパネルやタッチスイッチ等で構成する。
【００２３】
撮像部１０２は、操作者の操作に応じて、外部の物体等の画像を撮像し、画像データを取得する。
【００２４】
表示部１０３は、画像や文字等を表示する。表示部１０３は、例えば、液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネル等を用いて構成される。
【００２５】
送受信部１０４は、外部のネットワーク４０を介してＷｅｂサーバ２０及び基準触覚信号管理サーバ３０との間で無線により信号の送受信を行う。
【００２６】
振動発生部１０６は、圧電振動子等を用いて構成し、タッチセンサ１０１のタッチ面又は携帯情報端末１０の筐体に振動を発生させることにより、タッチ面に接触している操作者の指等の触覚を刺激し、これにより触感を呈示する。
【００２７】
記憶部１０７は、図示しない中央処理装置により実行されるプログラムを記憶するとともに、触覚情報データベース１１４を有する。触覚情報データベース１１４は、複数の触覚信号をそれぞれ触覚番号と対応付けて記憶するとともに、触覚出力の能力評価に用いる評価入力信号群、及び能力評価により得られる評価結果群を記憶する。触覚信号は、例えば電圧、電流、振幅、又は周波数等の信号であり、振動パターンを規定する信号である。
【００２８】
触覚出力計測部１０８は、振動発生部１０６がタッチセンサ１０１のタッチ面又は携帯情報端末１０の筐体に振動を発生させると、これによる電圧、電流、又は周波数等の触覚出力を計測する。触覚出力計測部１０８は、例えば圧電素子や歪みゲージセンサ等により構成する。
【００２９】
制御部１０５は、例えば図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）が、記憶部１０７に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。制御部１０５は、タッチセンサ１０１、撮像部１０２、表示部１０３、送受信部１０４、振動発生部１０６、記憶部１０７、及び触覚出力計測部１０８を制御する。また、制御部１０５は、Ｗｅｂ画面構成部１１０、Ｗｅｂページ解析部１１１、振動情報変換部１１２、及び振動情報補正部１１３の機能を有する。さらに、制御部１０５は、振動発生部１０６及び触覚出力計測部１０８を用いて、例えばマナーモードにある間に受信する呼びに応じて振動を発生させる時や、テストモードにある間に振動を発生させる時などで、能力評価を実行する。そして、制御部１０５は、能力評価により得られる評価結果群を、触覚情報データベース１１４に登録する。
【００３０】
制御部１０５のＷｅｂ画面構成部１１０は、Ｗｅｂサーバ２０から受信するＷｅｂページ情報に含まれる画像データ、画像情報、又は文字列データ等の表示情報に基づき、表示部１０３に表示するＷｅｂ画面を構成する。ここで、画像情報とは、例えば画像データのＵＲＬ等の情報である。
【００３１】
制御部１０５のＷｅｂページ解析部１１１は、Ｗｅｂサーバ２０から受信するＷｅｂページ情報を解析する。具体的に、Ｗｅｂページ解析部１１１は、Ｗｅｂページ情報に触覚番号が含まれているか否かの判断や、Ｗｅｂページ情報に含まれる触覚番号が触覚情報データベース１１４に登録されているか否かの判断を行う。
【００３２】
制御部１０５の振動情報変換部１１２は、Ｗｅｂページ解析部１１１がＷｅｂページ情報に含まれる触覚番号が触覚情報データベース１１４に登録されていると判断した場合、触覚情報データベース１１４からこの触覚番号に対応する触覚信号を読み出す。
【００３３】
制御部１０５の振動情報補正部１１３は、触覚情報データベース１１４から評価結果群を読み出し、振動情報変換部１１２が触覚情報データベース１１４から読み出した触覚信号を、この評価結果群により補正する。この補正処理については、後に詳細に説明する。
【００３４】
図４は、図３の携帯情報端末１０の実装構造の一例を示す構成図である。図４（Ａ）は要部断面図、図４（Ｂ）は要部平面図である。表示部１０３は、筐体１２０内に収納保持される。タッチセンサ１０１は、図４（Ｂ）の二点鎖線で示す表示部１０３の表示領域Ａより外側の４隅に配設したインシュレータ１２１を介して、表示部１０３上に保持される。
【００３５】
また、筐体１２０には、表示部１０３の表示領域Ａより外側のタッチセンサ１０１のタッチ面１０１ａを覆うようにアッパーカバー１２２を設け、このアッパーカバー１２２とタッチセンサ１０１との間に、弾性部材からなるインシュレータ１２３を配設する。
【００３６】
さらに、タッチセンサ１０１の裏面上には、対向する２つの辺の近傍に、タッチセンサ１０１を振動させるための圧電素子からなる振動発生部１０６をそれぞれ接着等により設ける。そして、振動発生部１０６によりタッチセンサ１０１を振動させることにより、タッチ面１０１ａを振動させるようにしている。なお、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示した筐体１２０、アッパーカバー１２２、及びインシュレータ１２３の図示を省略している。
【００３７】
触覚出力計測部１０８は、圧電素子からなり、タッチセンサ１０１の表面上において、アッパーカバー１２２で覆われる一辺の近傍に、接着等により設けられる。そして、振動発生部１０６によってタッチセンサ１０１のタッチ面１０１aに振動が発せられると、触覚出力計測部１０８はその振動によりタッチセンサ１０１に生じる撓みに基づき、電圧値を計測値として出力する。
【００３８】
図５は、基準触覚信号管理サーバ３０の要部の構成を示す機能ブロック図である。基準触覚信号管理サーバ３０は、送受信部３０１と、基準触覚信号データベース３０２とを備える。
【００３９】
送受信部３０１は、外部のネットワーク４０を介して携帯情報端末１０とＷｅｂサーバ２０との間で信号の送受信を行う。
【００４０】
基準触覚信号データベース３０２は、複数の端末種別情報及び複数の触覚番号を記憶するとともに、複数の触覚信号をそれぞれ端末種別情報及び触覚番号と対応付けて記憶する。
【００４１】
次に、図６及び図７を参照して、携帯情報端末１０の動作について更に詳細に説明する。図６は、携帯情報端末１０の処理を示すフローチャートである。図７は、図６の処理において、携帯情報端末１０の表示部１０３に表示される画像例を示す図である。なお、以下の説明では、携帯情報端末１０の端末種別を「タイプＢ」とする。図６において、まず、操作者が携帯情報端末１０に対してＷｅｂページ情報へのアクセス要求を行うと、制御部１０５は、送受信部１０４からＷｅｂサーバ２０にこのアクセス要求を送信する（ステップＳ１０）。Ｗｅｂサーバ２０は、携帯情報端末１０からアクセス要求を受信すると、Ｗｅｂページ情報を携帯情報端末１０に送信する。
【００４２】
携帯情報端末１０は、送受信部１０４でＷｅｂサーバ２０からのＷｅｂページ情報を受信すると（ステップＳ１１）、制御部１０５のＷｅｂ画面構成部１１０は、Ｗｅｂページ情報に含まれる画像データや文字列データ等の表示情報に基づき、Ｗｅｂ画面を構成する。そして、制御部１０５は、Ｗｅｂ画面構成部１１０が構成したＷｅｂ画面を、表示部１０３に表示する（ステップＳ１２）。
【００４３】
次に、制御部１０５のＷｅｂページ解析部１１１は、Ｓ１１で受信したＷｅｂページ情報に触覚番号が含まれているか否かを判断する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３でＷｅｂページ情報に触覚番号が含まれていない場合、制御部１０５は、処理を終了する。この場合、Ｗｅｂページ情報には表示情報のみが含まれているため、表示部１０３に図７（ａ）のような画像を表示する。図７（ａ）では、表示情報が毛布の画像データであり、表示部１０３に毛布の画像のみが表示されている。
【００４４】
一方、ステップＳ１３でＷｅｂページ情報に触覚番号が含まれている場合、制御部１０５のＷｅｂページ解析部１１１は、この触覚番号が記憶部１０７の触覚情報データベース１１４に登録されているか否かを判断する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４で当該触覚番号が触覚情報データベース１１４に登録されている場合、制御部１０５はステップＳ１７に進む。
【００４５】
一方、ステップＳ１４でＷｅｂページ情報に含まれる触覚番号「ｍ」が触覚情報データベース１４に登録されていない場合、制御部１０５は触覚番号「ｍ」に対応する触覚信号を取得するために、基準触覚信号管理サーバ３０に基準触覚信号要求を送信する（ステップＳ１５）。この基準触覚信号要求は、携帯情報端末１０の端末種別情報「タイプＢ」及び触覚番号「ｍ」を含む信号である。
【００４６】
基準触覚信号管理サーバ３０は、携帯情報端末１０から基準触覚信号要求を受信すると、基準触覚信号データベース３０２から端末種別情報「タイプＢ」及び触覚番号「ｍ」に対応する触覚信号「Ｓ（ｍ）」を読み出す。その後、基準触覚信号管理サーバ３０は、端末種別情報「Ｂ」、触覚番号「ｍ」、及び触覚信号「Ｓ（ｍ）」を対応付けて携帯情報端末１０に送信する。ここで、基準触覚信号管理サーバ３０が携帯情報端末１０の端末種別「タイプＢ」に対応する触覚信号「Ｓ（ｍ）」を携帯情報端末１０に送信することにより、異なる端末種別に係る複数の携帯情報端末上での触覚出力を同等にすることができる。
【００４７】
携帯情報端末１０の制御部１０５は、基準触覚信号管理サーバ３０から端末種別情報「Ｂ」、触覚番号「ｍ」、及び触覚信号「Ｓ（ｍ）」を受信すると、触覚番号「ｍ」及び触感信号「Ｓ（ｍ）」を関連付けて触覚情報データベース１１４に登録し（ステップＳ１６）、ステップＳ１７に進む。
【００４８】
なお、ステップＳ１６において、制御部１０５は、触覚情報データベース１１４の記憶容量に基づき、触覚番号「ｍ」及び触感信号「Ｓ（ｍ）」を登録できないと判断した場合、まず、使用頻度の低い触覚番号及び触感信号を、触覚情報データベース１１４から削除する。その後、制御部１０５は、ステップＳ１６で受信した触覚番号「ｍ」及び触覚信号「Ｓ（ｍ）」を、触覚情報データベース１１４に登録する。
【００４９】
ステップＳ１７では、制御部１０５の振動情報変換部１１２は、Ｗｅｂページ情報に含まれる触覚番号「ｍ」に対応する触覚信号「Ｓ（ｍ）」を、触覚情報データベース１１４から読み出す（ステップＳ１７）。
【００５０】
ステップＳ１７の後、制御部１０５の振動情報補正部１１３は、触覚情報データベース１１４から評価結果群を読み出し、ステップＳ１７で振動情報変換部１１２が読み出した触覚信号「Ｓ（ｍ）」をこの評価結果群に基づき補正する（ステップＳ１８）。
【００５１】
ステップＳ１８の後、制御部１０５は、補正後の触覚信号「Ｓｒｅｖ」に基づき振動発生部１０６で振動発生可能か否かを判断する（ステップＳ１９）。ここで、制御部１０５は、例えば補正後の触覚信号「Ｓｒｅｖ」が振動発生部１０６への入力の最大値Ｉｍａｘを越えていれば、振動発生不可と判断し、補正後の触覚信号「Ｓｒｅｖ」が入力最大値Ｉｍａｘ以下であれば、振動発生可能と判断する。
【００５２】
制御部１０５は、ステップＳ１９で、振動発生可能と判断した場合は、制御部１０５は、表示部１０３に図７（ｂ）のような画像を表示して、操作者に対して振動発生可能である旨を報知する。そして、操作者がタッチセンサ１０１に接触し、かつその接触位置が画像に対応する領域内にあるときに、制御部１０５は、補正後の触覚信号「Ｓｒｅｖ」に基づき振動発生部１０６で振動を発生させる（ステップＳ２０）。図７（ｂ）では、表示情報が毛布の画像データであり、表示部１０３に毛布の画像の上に指差しマークを重ねて表示している。ステップＳ２０の後、制御部１０５は処理を終了する。
【００５３】
一方、ステップＳ１９で振動発生不可と判断した場合、制御部１０５は、表示部１０３に図７（ｃ）のような画像を表示して、操作者に対して振動発生不可である旨を報知し（ステップＳ２１）、処理を終了する。図７（ｃ）では、表示情報が毛布の画像データであり、表示部１０３に毛布の画像の上に指差しマークを重ね、さらにその上にバツマークを重ねて表示している。
【００５４】
ここで、図８を参照して、携帯情報端末１０が行う能力評価について説明する。なお、振動発生部１０６及び触覚出力計測部１０８が圧電素子で構成されているものとして説明する。図８は、携帯情報端末１０が能力評価の際に用いる評価入力信号群の説明図である。図８において、「タイプ０」〜「タイプｎ」に対応する行は、それぞれ評価入力信号に対応する。図８の例では、各評価入力信号は、波形パターンと電圧値を含む。「波形パターン０」〜「波形パターンｎ」は、それぞれ異なる１つの周波数を持つ電圧波形から構成される。「電圧０」〜「電圧ｎ」は、それぞれ「波形パターン０」〜「波形パターンｎ」の振幅を意味する。
【００５５】
そして、携帯情報端末１０の制御部１０５は、能力評価を行う際、まず触覚情報データベース１１４から図８の評価入力信号群を読み出す。次に、制御部１０５は、読み出した評価入力信号群を振動発生部１０６に順次入力して、振動発生部１０６に振動を順次発生させる。すると、振動発生部１０６により順次発生される振動に基づき、触覚出力計測部１０８は電圧値を計測値として順次出力する。制御部１０５は、触覚出力計測部１０８が順次出力する計測値群を、評価結果群として触覚情報データベース１１４に登録する。
【００５６】
次に、携帯情報端末１０の振動情報補正部１３３が行う触覚信号の補正の例を説明する。なお、振動発生部１０６及び触覚出力計測部１０８が圧電素子で構成されているものとして説明する。振動発生部１０６への入力電圧値Ｉｂに対して、触覚出力計測部１０８からの出力電圧値の振動基準値がＯｂであるとする。一方、現在の携帯情報端末１０が、経年変化等により、振動発生部１０６への入力電圧値Ｉｂに対して、触覚出力計測部１０８からの出力電圧値がＯｎ（Ｏｎ≠Ｏｂ）であるとする。すると、現在の携帯情報端末１０が、触覚出力計測部１０８に振動基準値Ｏｂを出力させるために、振動発生部１０６に入力する必要がある入力電圧値Ｉｎについて、以下の式が成り立つ。なお、以下の式では、線形性が成り立つと仮定している。
Ｏｂ＝Ｆ（Ｉｂ）
Ｏｂ＝Ｇ（Ｉｎ）
これにより、
Ｉｎ＝Ｇ−１（Ｆ（Ｉｂ））
が得られる。
【００５７】
よって、例えば、
Ｏｂ＝αＩｂ
Ｏｂ＝βＩｎ
が成り立つと仮定すると、
Ｉｎ＝α／β×Ｉｂ
が得られる。振動情報補正部１３３は、この補正係数（補正情報）α／βを、評価結果群に基づき、図８の波形パターン毎に算出する。
【００５８】
そして、振動情報補正部１１３は、図６のステップＳ１８において、補正後の触覚信号Ｓｒｅｖを、
Ｓｒｅｖ＝α／β×Ｓ（ｍ）
により求める。
【００５９】
本実施の形態に係る携帯情報端末１０は、Ｗｅｂサーバ２０から表示情報と振動情報とを対応付けたＷｅｂページ情報を受信すると、携帯情報端末１０の触覚出力能力に応じて、触覚出力が所定基準を満たすように、この振動情報を変更するものである。これにより、携帯情報端末１０は、固体差や経年変化等に影響されることなく、振動情報に対応する所望の触感を呈示できる。
【００６０】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、図１を参照して説明した動作では、携帯情報端末１０は、振動情報を表示情報と合わせてＷｅｂサーバ２０から取得するが、振動情報と表示情報はそれぞれ異なるサーバ等から取得することもできる。
【００６１】
また、図８の例では、評価入力信号の波形パターンが１つの周波数の波形から構成されるものとしたが、波形パターンは複数の周波数の波形から構成することもできる。波形パターンが複数の周波数の波形から構成される場合は、振動情報補正部３１２は、図６のステップＳ１８において、波形パターンを構成する各波形の周波数毎に補正係数α／βを求め、求めた各補正係数α／βに基づき、触覚信号を補正することになる。
【００６２】
また、図４の例では、振動発生部１０６はタッチセンサ１０１の裏面上に設けているが、代わりに筐体１２０の内面上に設けてもよい。振動発生部１０６を筐体１２０の内面上に設ける場合、振動発生部１０６は筐体１２０を振動させることにより、タッチセンサ１０１に接触している操作者の指等の触覚を刺激し、触感を呈示する。
【００６３】
本発明における「振動発生部によるタッチセンサのタッチ面への振動」は、タッチセンサのタッチ面を直接的または間接的に振動させるものであればよく、上述の実施例以外において、例えば、振動発生部１０６を振動モータ（偏心モータ）とし、タッチセンサ１０１のタッチ面１０１ａを直接的に振動させたり、タッチセンサ１０１を保持する保持部材や携帯情報端末の筐体１２０を振動させてタッチ面１０１ａを間接的に振動させたりするように構成してもよい。
【００６４】
また、本発明における「タッチセンサでの入力の受け付け」は、入力対象によるタッチセンサ１０１への接触を検知して入力を受け付ける場合であってもよく、入力対象によるタッチセンサ１０１への押圧荷重が所定荷重閾値を超えた場合に入力を受け付ける場合であってもよい。
【００６５】
入力対象によるタッチセンサ１０１への押圧荷重が所定荷重閾値を超えた場合に入力を受け付ける場合には、携帯情報端末１０にタッチセンサ１０１のタッチ面１０１ａに対する押圧荷重を検出する荷重検出部を設け、荷重検出部が検出する押圧荷重が入力を受け付ける所定の基準を満たした際に、振動発生部１０６にタッチ面１０１ａへの振動を発生させるようにしてもよい。荷重検出部は、例えば歪みゲージセンサや圧電素子等の荷重に対してリニアに反応する素子を用いて構成することができる。また、振動発生部１０６がタッチセンサ１０１に設けられた圧電素子で構成される場合には、荷重検出部及び振動発生部１０６は、当該圧電素子を共用して構成することもできる。圧電素子は、圧力が加わると電力を発生し、電力が加えられると変形するためである。あるいは、触覚出力計測部１０８を荷重検出部と兼用することもできる。なお、荷重検出部により検出される押圧荷重が入力を受け付ける所定の基準を満たした際とは、荷重検出部により検出される押圧荷重が入力を受け付ける所定値に達した際であってもよいし、荷重検出部により検出される押圧荷重が入力を受け付ける所定値を超えた際でもよいし、荷重検出部により入力を受け付ける所定値が検出された際でもよい。
【００６６】
また、タッチセンサ１０１及び表示部１０３は、タッチセンサ１０１と表示部１０３との両機能を共通の基板に持たせる等により、一体化した装置によって構成することもできる。このようなタッチセンサ１０１と表示部１０３との両機能を一体化した装置の構成の一例としては、液晶パネルが有するマトリクス状配列の画素電極群に、フォトダイオード等の複数の光電変換素子を規則的に混在させたものがある。この装置は、液晶パネル構造によって画像を表示する一方で、パネル表面の所望位置をタッチ入力するペンの先端で液晶表示用のバックライトの光を反射し、この反射光を周辺の光電変換素子が受光することにより、タッチ位置を検出することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１ 触覚サービスシステム
１０ａ、１０ｂ、１０ 携帯情報端末
１５ａ、１５ｂ 無線基地局
２０ Ｗｅｂサーバ
３０ 基準触覚信号管理サーバ
４０ ネットワーク
１０１ タッチセンサ
１０１ａ タッチ面
１０２ 撮像部
１０３ 表示部
１０４ 送受信部
１０５ 制御部
１０６ 振動発生部
１０７ 記憶部
１０８ 触覚出力計測部
１１０ Ｗｅｂ画面構成部
１１１ Ｗｅｂページ解析部
１１２ 振動情報変換部
１１３ 振動情報補正部
１１４ 触覚情報データベース
１２０ 筐体
１２１ インシュレータ
１２２ アッパーカバー
１２３ インシュレータ
３０１ 送受信部
３０２ 基準触覚信号データベース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチセンサに対する入力を受け付けて振動を発生させる携帯情報端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯情報端末には、操作者による入力を受け付けるタッチパネルやタッチスイッチ等のタッチセンサを備えるものが広く使用されている。タッチセンサには、抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の種々の方式が知られている。しかしながら、いずれの方式のタッチセンサにおいても、指やスタイラスペンによるタッチ入力を受け付けるものであって、タッチセンサ自体は、タッチされても、押しボタンスイッチのようには物理的に変位しない。
【０００３】
このように、タッチセンサがタッチされても、タッチセンサ自体が物理的に変位しないので、操作者は入力が受け付けられても、入力に対するフィードバックを得ることができない。このため、操作者は、同じ位置を何度もタッチする等の繰り返し入力が生じ易く、操作者にストレスを与える場合がある。このような繰り返し入力を防止するものとして、操作者がタッチセンサを操作した際に、タッチ面を振動させることにより、操作者に触感を呈示する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４６３３１８３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示のような触感を呈示する技術を用いれば、携帯情報端末上でＷｅｂブラウザを起動中に、Ｗｅｂ画面上に表示される物体の表面の手触りを、擬似的に操作者に感じさせることが可能である。
【０００６】
しかしながら、携帯情報端末は、同一の振動情報で振動させても、出荷時の固体差や経年変化等により、発生する振動が異なる場合がある。このため、Ｗｅｂ画面の画像データ等に対して振動情報が設定されていても、操作者に所望の触感を呈示できない場合がある。
【０００７】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、固体差や経年変化等に影響されることなく、振動情報に対応する所望の触感を呈示できる、携帯情報端末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する第１の観点に係る携帯情報端末の発明は、
タッチセンサと、
前記タッチセンサのタッチ面を振動情報に基づき振動させる振動発生部と、
振動基準値を記憶する記憶部と、
前記振動発生部による前記タッチ面への振動を発生させる制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記振動基準値を用いて前記振動情報の補正情報を生成し、
前記タッチセンサが入力を受け付けると、前記補正情報により前記振動情報を補正して、前記補正した振動情報により前記振動発生部による前記タッチ面への振動を発生させることを特徴とするものである。
【０００９】
第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る携帯情報端末において、
前記タッチ面上での振動を計測する触覚出力計測部をさらに備え、
前記制御部は、
前記振動基準値と、評価入力信号に基づき前記振動発生部に振動を発生させたときに前記触覚出力計測部から出力される計測値とに基づき、前記振動情報の補正係数を求めることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、第３の観点による発明は、第１または第２の観点に係る携帯情報端末において、
振動情報を受信する受信部と、をさらに備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、固体差や経年変化等に影響されることなく、振動情報に対応する所望の触感を呈示できる、携帯情報端末を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る携帯情報端末を備えた触覚サービスシステムの動作の説明図である。
【図２】図１の動作を示すシーケンス図である。
【図３】図１の携帯情報端末の要部の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】図３の携帯情報端末の実装構造の一例を示す構成図である。
【図５】図１の基準触覚信号管理サーバの要部の構成を示す機能ブロック図である。
【図６】図１の動作における携帯情報端末の処理を示すフローチャートである。
【図７】図６の処理において、携帯情報端末の表示部に表示される画像例を示す図である。
【図８】図１の携帯情報端末が実行する能力評価の評価入力信号群の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る携帯情報端末の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本実施の形態の携帯情報端末を備えた触覚サービスシステム１の説明図である。図１に示す触覚サービスシステム１は、端末種別「タイプＡ」の携帯情報端末１０aと、端末種別「タイプＢ」の携帯情報端末１０ｂと、無線基地局１５ａ、１５ｂと、Ｗｅｂサーバ２０と、基準触覚信号管理サーバ３０とを備える。無線基地局１５ａ、１５ｂ、Ｗｅｂサーバ２０、及び基準触覚信号管理サーバ３０は、ネットワーク４０を介して接続されている。
【００１５】
図２は、図１の動作を示すシーケンス図である。図２を参照して、図１に示した触覚サービスシステム１の動作の概要を説明する。なお、図１に示した携帯情報端末１０ａ及び携帯情報端末１０ｂは、構成及び動作を同様とすることができるので、以降の説明では携帯情報端末１０と称す。Ｗｅｂサーバ２０は、画像データ、画像情報、又は文字列データ等の表示情報と振動情報とを対応付けたＷｅｂページ情報を、予め記憶している。まず、携帯情報端末１０は、Ｗｅｂページ情報へのアクセス要求を、Ｗｅｂサーバ２０に送信する（ステップ１）。Ｗｅｂサーバ２０は、携帯情報端末１０からこのアクセス要求を受信すると、画像データＡ（表示情報）と触覚番号「ｍ」（振動情報）とを含むＷｅｂページ情報を、携帯情報端末１０に送信する（ステップ２）。
【００１６】
携帯情報端末１０は、触覚信号を複数記憶するとともに、各触覚信号をそれぞれ触覚番号と対応付けて記憶している。触覚信号は、例えば電圧、電流、振幅、又は周波数等の信号であり、振動パターンを規定する信号である。さらに、携帯情報端末１０は、触覚出力の能力評価を実行し、能力評価により得られる評価結果群を記憶している。ステップ２の後、携帯情報端末１０は、Ｗｅｂサーバ２０から取得したＷｅｂページ情報に含まれる触覚番号「ｍ」が、携帯情報端末１０に登録されているか否かを判断する。
【００１７】
Ｗｅｂページ情報に含まれる触覚番号「ｍ」が携帯情報端末１０に登録されている場合、携帯情報端末１０は、触覚番号「ｍ」に対応する触覚信号「Ｓ（ｍ）」（振動情報）を読み出し、読み出した触覚信号「Ｓ（ｍ）」をこの評価結果群に基づき補正する。その後、携帯情報端末１０は、画像データＡを表示するとともに、補正後の触覚信号「Ｓｒｅｖ」（振動情報）に基づき振動を発生させ、操作者に触感を呈示する。
【００１８】
一方、Ｗｅｂページ情報に含まれる触覚番号「ｍ」が携帯情報端末１０に登録されていない場合、携帯情報端末１０は、触覚番号「ｍ」に対応する触覚信号「Ｓ（ｍ）」を取得するために、基準触覚信号管理サーバ３０に端末種別情報「タイプＢ」及び触覚番号「ｍ」を送信する（ステップ３）。
【００１９】
基準触覚信号管理サーバ３０は、予め、複数の端末種別情報及び複数の触覚番号を記憶するとともに、複数の触覚信号をそれぞれ端末種別情報及び触覚番号と対応付けて記憶する。ステップ３の後、基準触覚信号管理サーバ３０は、携帯情報端末１０から端末種別情報「タイプＢ」及び触覚番号「ｍ」を受信すると、端末種別情報「タイプＢ」及び触覚番号「ｍ」に対応する触覚信号「Ｓ（ｍ）」を読み出す。その後、基準触覚信号管理サーバ３０は、端末種別情報「タイプＢ」、触覚番号「ｍ」、及び触覚信号「Ｓ（ｍ）」を対応付けて携帯情報端末１０に送信する（ステップ４）。
【００２０】
ステップ４の後、携帯情報端末１０は、評価結果群を読み出し、基準触覚信号管理サーバ３０から受信した触覚信号「Ｓ（ｍ）」をこの評価結果群に基づき補正する。その後、携帯情報端末１０は、画像データＡを表示するとともに、補正後の触覚信号「Ｓｒｅｖ」に基づき振動を発生させ、操作者に触感を呈示する。
【００２１】
次に、図３〜図５を参照して、触覚サービスシステム１を構成する携帯情報端末１０及び基準触覚信号管理サーバ３０の構成を説明する。図３は、携帯情報端末１０の要部の構成を示す機能ブロック図である。携帯情報端末１０は、タッチセンサ１０１と、撮像部１０２と、表示部１０３と、送受信部１０４と、制御部１０５と、振動発生部１０６と、記憶部１０７と、触覚出力計測部１０８とを備える。
【００２２】
タッチセンサ１０１は、表示部１０３の前面に配置され、操作者の指等がタッチセンサ１０１のタッチ面に接触すると、タッチ面に対する接触入力の位置を検出する。タッチセンサ１０１は、例えば抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等のタッチパネルやタッチスイッチ等で構成する。
【００２３】
撮像部１０２は、操作者の操作に応じて、外部の物体等の画像を撮像し、画像データを取得する。
【００２４】
表示部１０３は、画像や文字等を表示する。表示部１０３は、例えば、液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネル等を用いて構成される。
【００２５】
送受信部１０４は、外部のネットワーク４０を介してＷｅｂサーバ２０及び基準触覚信号管理サーバ３０との間で無線により信号の送受信を行う。
【００２６】
振動発生部１０６は、圧電振動子等を用いて構成し、タッチセンサ１０１のタッチ面又は携帯情報端末１０の筐体に振動を発生させることにより、タッチ面に接触している操作者の指等の触覚を刺激し、これにより触感を呈示する。
【００２７】
記憶部１０７は、図示しない中央処理装置により実行されるプログラムを記憶するとともに、触覚情報データベース１１４を有する。触覚情報データベース１１４は、複数の触覚信号をそれぞれ触覚番号と対応付けて記憶するとともに、触覚出力の能力評価に用いる評価入力信号群、及び能力評価により得られる評価結果群を記憶する。触覚信号は、例えば電圧、電流、振幅、又は周波数等の信号であり、振動パターンを規定する信号である。
【００２８】
触覚出力計測部１０８は、振動発生部１０６がタッチセンサ１０１のタッチ面又は携帯情報端末１０の筐体に振動を発生させると、これによる電圧、電流、又は周波数等の触覚出力を計測する。触覚出力計測部１０８は、例えば圧電素子や歪みゲージセンサ等により構成する。
【００２９】
制御部１０５は、例えば図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）が、記憶部１０７に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。制御部１０５は、タッチセンサ１０１、撮像部１０２、表示部１０３、送受信部１０４、振動発生部１０６、記憶部１０７、及び触覚出力計測部１０８を制御する。また、制御部１０５は、Ｗｅｂ画面構成部１１０、Ｗｅｂページ解析部１１１、振動情報変換部１１２、及び振動情報補正部１１３の機能を有する。さらに、制御部１０５は、振動発生部１０６及び触覚出力計測部１０８を用いて、例えばマナーモードにある間に受信する呼びに応じて振動を発生させる時や、テストモードにある間に振動を発生させる時などで、能力評価を実行する。そして、制御部１０５は、能力評価により得られる評価結果群を、触覚情報データベース１１４に登録する。
【００３０】
制御部１０５のＷｅｂ画面構成部１１０は、Ｗｅｂサーバ２０から受信するＷｅｂページ情報に含まれる画像データ、画像情報、又は文字列データ等の表示情報に基づき、表示部１０３に表示するＷｅｂ画面を構成する。ここで、画像情報とは、例えば画像データのＵＲＬ等の情報である。
【００３１】
制御部１０５のＷｅｂページ解析部１１１は、Ｗｅｂサーバ２０から受信するＷｅｂページ情報を解析する。具体的に、Ｗｅｂページ解析部１１１は、Ｗｅｂページ情報に触覚番号が含まれているか否かの判断や、Ｗｅｂページ情報に含まれる触覚番号が触覚情報データベース１１４に登録されているか否かの判断を行う。
【００３２】
制御部１０５の振動情報変換部１１２は、Ｗｅｂページ解析部１１１がＷｅｂページ情報に含まれる触覚番号が触覚情報データベース１１４に登録されていると判断した場合、触覚情報データベース１１４からこの触覚番号に対応する触覚信号を読み出す。
【００３３】
制御部１０５の振動情報補正部１１３は、触覚情報データベース１１４から評価結果群を読み出し、振動情報変換部１１２が触覚情報データベース１１４から読み出した触覚信号を、この評価結果群により補正する。この補正処理については、後に詳細に説明する。
【００３４】
図４は、図３の携帯情報端末１０の実装構造の一例を示す構成図である。図４（Ａ）は要部断面図、図４（Ｂ）は要部平面図である。表示部１０３は、筐体１２０内に収納保持される。タッチセンサ１０１は、図４（Ｂ）の二点鎖線で示す表示部１０３の表示領域Ａより外側の４隅に配設したインシュレータ１２１を介して、表示部１０３上に保持される。
【００３５】
また、筐体１２０には、表示部１０３の表示領域Ａより外側のタッチセンサ１０１のタッチ面１０１ａを覆うようにアッパーカバー１２２を設け、このアッパーカバー１２２とタッチセンサ１０１との間に、弾性部材からなるインシュレータ１２３を配設する。
【００３６】
さらに、タッチセンサ１０１の裏面上には、対向する２つの辺の近傍に、タッチセンサ１０１を振動させるための圧電素子からなる振動発生部１０６をそれぞれ接着等により設ける。そして、振動発生部１０６によりタッチセンサ１０１を振動させることにより、タッチ面１０１ａを振動させるようにしている。なお、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示した筐体１２０、アッパーカバー１２２、及びインシュレータ１２３の図示を省略している。
【００３７】
触覚出力計測部１０８は、圧電素子からなり、タッチセンサ１０１の表面上において、アッパーカバー１２２で覆われる一辺の近傍に、接着等により設けられる。そして、振動発生部１０６によってタッチセンサ１０１のタッチ面１０１aに振動が発せられると、触覚出力計測部１０８はその振動によりタッチセンサ１０１に生じる撓みに基づき、電圧値を計測値として出力する。
【００３８】
図５は、基準触覚信号管理サーバ３０の要部の構成を示す機能ブロック図である。基準触覚信号管理サーバ３０は、送受信部３０１と、基準触覚信号データベース３０２とを備える。
【００３９】
送受信部３０１は、外部のネットワーク４０を介して携帯情報端末１０とＷｅｂサーバ２０との間で信号の送受信を行う。
【００４０】
基準触覚信号データベース３０２は、複数の端末種別情報及び複数の触覚番号を記憶するとともに、複数の触覚信号をそれぞれ端末種別情報及び触覚番号と対応付けて記憶する。
【００４１】
次に、図６及び図７を参照して、携帯情報端末１０の動作について更に詳細に説明する。図６は、携帯情報端末１０の処理を示すフローチャートである。図７は、図６の処理において、携帯情報端末１０の表示部１０３に表示される画像例を示す図である。なお、以下の説明では、携帯情報端末１０の端末種別を「タイプＢ」とする。図６において、まず、操作者が携帯情報端末１０に対してＷｅｂページ情報へのアクセス要求を行うと、制御部１０５は、送受信部１０４からＷｅｂサーバ２０にこのアクセス要求を送信する（ステップＳ１０）。Ｗｅｂサーバ２０は、携帯情報端末１０からアクセス要求を受信すると、Ｗｅｂページ情報を携帯情報端末１０に送信する。
【００４２】
携帯情報端末１０は、送受信部１０４でＷｅｂサーバ２０からのＷｅｂページ情報を受信すると（ステップＳ１１）、制御部１０５のＷｅｂ画面構成部１１０は、Ｗｅｂページ情報に含まれる画像データや文字列データ等の表示情報に基づき、Ｗｅｂ画面を構成する。そして、制御部１０５は、Ｗｅｂ画面構成部１１０が構成したＷｅｂ画面を、表示部１０３に表示する（ステップＳ１２）。
【００４３】
次に、制御部１０５のＷｅｂページ解析部１１１は、Ｓ１１で受信したＷｅｂページ情報に触覚番号が含まれているか否かを判断する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３でＷｅｂページ情報に触覚番号が含まれていない場合、制御部１０５は、処理を終了する。この場合、Ｗｅｂページ情報には表示情報のみが含まれているため、表示部１０３に図７（ａ）のような画像を表示する。図７（ａ）では、表示情報が毛布の画像データであり、表示部１０３に毛布の画像のみが表示されている。
【００４４】
一方、ステップＳ１３でＷｅｂページ情報に触覚番号が含まれている場合、制御部１０５のＷｅｂページ解析部１１１は、この触覚番号が記憶部１０７の触覚情報データベース１１４に登録されているか否かを判断する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４で当該触覚番号が触覚情報データベース１１４に登録されている場合、制御部１０５はステップＳ１７に進む。
【００４５】
一方、ステップＳ１４でＷｅｂページ情報に含まれる触覚番号「ｍ」が触覚情報データベース１４に登録されていない場合、制御部１０５は触覚番号「ｍ」に対応する触覚信号を取得するために、基準触覚信号管理サーバ３０に基準触覚信号要求を送信する（ステップＳ１５）。この基準触覚信号要求は、携帯情報端末１０の端末種別情報「タイプＢ」及び触覚番号「ｍ」を含む信号である。
【００４６】
基準触覚信号管理サーバ３０は、携帯情報端末１０から基準触覚信号要求を受信すると、基準触覚信号データベース３０２から端末種別情報「タイプＢ」及び触覚番号「ｍ」に対応する触覚信号「Ｓ（ｍ）」を読み出す。その後、基準触覚信号管理サーバ３０は、端末種別情報「Ｂ」、触覚番号「ｍ」、及び触覚信号「Ｓ（ｍ）」を対応付けて携帯情報端末１０に送信する。ここで、基準触覚信号管理サーバ３０が携帯情報端末１０の端末種別「タイプＢ」に対応する触覚信号「Ｓ（ｍ）」を携帯情報端末１０に送信することにより、異なる端末種別に係る複数の携帯情報端末上での触覚出力を同等にすることができる。
【００４７】
携帯情報端末１０の制御部１０５は、基準触覚信号管理サーバ３０から端末種別情報「Ｂ」、触覚番号「ｍ」、及び触覚信号「Ｓ（ｍ）」を受信すると、触覚番号「ｍ」及び触感信号「Ｓ（ｍ）」を関連付けて触覚情報データベース１１４に登録し（ステップＳ１６）、ステップＳ１７に進む。
【００４８】
なお、ステップＳ１６において、制御部１０５は、触覚情報データベース１１４の記憶容量に基づき、触覚番号「ｍ」及び触感信号「Ｓ（ｍ）」を登録できないと判断した場合、まず、使用頻度の低い触覚番号及び触感信号を、触覚情報データベース１１４から削除する。その後、制御部１０５は、ステップＳ１６で受信した触覚番号「ｍ」及び触覚信号「Ｓ（ｍ）」を、触覚情報データベース１１４に登録する。
【００４９】
ステップＳ１７では、制御部１０５の振動情報変換部１１２は、Ｗｅｂページ情報に含まれる触覚番号「ｍ」に対応する触覚信号「Ｓ（ｍ）」を、触覚情報データベース１１４から読み出す（ステップＳ１７）。
【００５０】
ステップＳ１７の後、制御部１０５の振動情報補正部１１３は、触覚情報データベース１１４から評価結果群を読み出し、ステップＳ１７で振動情報変換部１１２が読み出した触覚信号「Ｓ（ｍ）」をこの評価結果群に基づき補正する（ステップＳ１８）。
【００５１】
ステップＳ１８の後、制御部１０５は、補正後の触覚信号「Ｓｒｅｖ」に基づき振動発生部１０６で振動発生可能か否かを判断する（ステップＳ１９）。ここで、制御部１０５は、例えば補正後の触覚信号「Ｓｒｅｖ」が振動発生部１０６への入力の最大値Ｉｍａｘを越えていれば、振動発生不可と判断し、補正後の触覚信号「Ｓｒｅｖ」が入力最大値Ｉｍａｘ以下であれば、振動発生可能と判断する。
【００５２】
制御部１０５は、ステップＳ１９で、振動発生可能と判断した場合は、制御部１０５は、表示部１０３に図７（ｂ）のような画像を表示して、操作者に対して振動発生可能である旨を報知する。そして、操作者がタッチセンサ１０１に接触し、かつその接触位置が画像に対応する領域内にあるときに、制御部１０５は、補正後の触覚信号「Ｓｒｅｖ」に基づき振動発生部１０６で振動を発生させる（ステップＳ２０）。図７（ｂ）では、表示情報が毛布の画像データであり、表示部１０３に毛布の画像の上に指差しマークを重ねて表示している。ステップＳ２０の後、制御部１０５は処理を終了する。
【００５３】
一方、ステップＳ１９で振動発生不可と判断した場合、制御部１０５は、表示部１０３に図７（ｃ）のような画像を表示して、操作者に対して振動発生不可である旨を報知し（ステップＳ２１）、処理を終了する。図７（ｃ）では、表示情報が毛布の画像データであり、表示部１０３に毛布の画像の上に指差しマークを重ね、さらにその上にバツマークを重ねて表示している。
【００５４】
ここで、図８を参照して、携帯情報端末１０が行う能力評価について説明する。なお、振動発生部１０６及び触覚出力計測部１０８が圧電素子で構成されているものとして説明する。図８は、携帯情報端末１０が能力評価の際に用いる評価入力信号群の説明図である。図８において、「タイプ０」〜「タイプｎ」に対応する行は、それぞれ評価入力信号に対応する。図８の例では、各評価入力信号は、波形パターンと電圧値を含む。「波形パターン０」〜「波形パターンｎ」は、それぞれ異なる１つの周波数を持つ電圧波形から構成される。「電圧０」〜「電圧ｎ」は、それぞれ「波形パターン０」〜「波形パターンｎ」の振幅を意味する。
【００５５】
そして、携帯情報端末１０の制御部１０５は、能力評価を行う際、まず触覚情報データベース１１４から図８の評価入力信号群を読み出す。次に、制御部１０５は、読み出した評価入力信号群を振動発生部１０６に順次入力して、振動発生部１０６に振動を順次発生させる。すると、振動発生部１０６により順次発生される振動に基づき、触覚出力計測部１０８は電圧値を計測値として順次出力する。制御部１０５は、触覚出力計測部１０８が順次出力する計測値群を、評価結果群として触覚情報データベース１１４に登録する。
【００５６】
次に、携帯情報端末１０の振動情報補正部１３３が行う触覚信号の補正の例を説明する。なお、振動発生部１０６及び触覚出力計測部１０８が圧電素子で構成されているものとして説明する。振動発生部１０６への入力電圧値Ｉｂに対して、触覚出力計測部１０８からの出力電圧値の振動基準値がＯｂであるとする。一方、現在の携帯情報端末１０が、経年変化等により、振動発生部１０６への入力電圧値Ｉｂに対して、触覚出力計測部１０８からの出力電圧値がＯｎ（Ｏｎ≠Ｏｂ）であるとする。すると、現在の携帯情報端末１０が、触覚出力計測部１０８に振動基準値Ｏｂを出力させるために、振動発生部１０６に入力する必要がある入力電圧値Ｉｎについて、以下の式が成り立つ。なお、以下の式では、線形性が成り立つと仮定している。
Ｏｂ＝Ｆ（Ｉｂ）
Ｏｂ＝Ｇ（Ｉｎ）
これにより、
Ｉｎ＝Ｇ−１（Ｆ（Ｉｂ））
が得られる。
【００５７】
よって、例えば、
Ｏｂ＝αＩｂ
Ｏｂ＝βＩｎ
が成り立つと仮定すると、
Ｉｎ＝α／β×Ｉｂ
が得られる。振動情報補正部１３３は、この補正係数（補正情報）α／βを、評価結果群に基づき、図８の波形パターン毎に算出する。
【００５８】
そして、振動情報補正部１１３は、図６のステップＳ１８において、補正後の触覚信号Ｓｒｅｖを、
Ｓｒｅｖ＝α／β×Ｓ（ｍ）
により求める。
【００５９】
本実施の形態に係る携帯情報端末１０は、Ｗｅｂサーバ２０から表示情報と振動情報とを対応付けたＷｅｂページ情報を受信すると、携帯情報端末１０の触覚出力能力に応じて、触覚出力が所定基準を満たすように、この振動情報を変更するものである。これにより、携帯情報端末１０は、固体差や経年変化等に影響されることなく、振動情報に対応する所望の触感を呈示できる。
【００６０】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、図１を参照して説明した動作では、携帯情報端末１０は、振動情報を表示情報と合わせてＷｅｂサーバ２０から取得するが、振動情報と表示情報はそれぞれ異なるサーバ等から取得することもできる。
【００６１】
また、図８の例では、評価入力信号の波形パターンが１つの周波数の波形から構成されるものとしたが、波形パターンは複数の周波数の波形から構成することもできる。波形パターンが複数の周波数の波形から構成される場合は、振動情報補正部３１２は、図６のステップＳ１８において、波形パターンを構成する各波形の周波数毎に補正係数α／βを求め、求めた各補正係数α／βに基づき、触覚信号を補正することになる。
【００６２】
また、図４の例では、振動発生部１０６はタッチセンサ１０１の裏面上に設けているが、代わりに筐体１２０の内面上に設けてもよい。振動発生部１０６を筐体１２０の内面上に設ける場合、振動発生部１０６は筐体１２０を振動させることにより、タッチセンサ１０１に接触している操作者の指等の触覚を刺激し、触感を呈示する。
【００６３】
本発明における「振動発生部によるタッチセンサのタッチ面への振動」は、タッチセンサのタッチ面を直接的または間接的に振動させるものであればよく、上述の実施例以外において、例えば、振動発生部１０６を振動モータ（偏心モータ）とし、タッチセンサ１０１のタッチ面１０１ａを直接的に振動させたり、タッチセンサ１０１を保持する保持部材や携帯情報端末の筐体１２０を振動させてタッチ面１０１ａを間接的に振動させたりするように構成してもよい。
【００６４】
また、本発明における「タッチセンサでの入力の受け付け」は、入力対象によるタッチセンサ１０１への接触を検知して入力を受け付ける場合であってもよく、入力対象によるタッチセンサ１０１への押圧荷重が所定荷重閾値を超えた場合に入力を受け付ける場合であってもよい。
【００６５】
入力対象によるタッチセンサ１０１への押圧荷重が所定荷重閾値を超えた場合に入力を受け付ける場合には、携帯情報端末１０にタッチセンサ１０１のタッチ面１０１ａに対する押圧荷重を検出する荷重検出部を設け、荷重検出部が検出する押圧荷重が入力を受け付ける所定の基準を満たした際に、振動発生部１０６にタッチ面１０１ａへの振動を発生させるようにしてもよい。荷重検出部は、例えば歪みゲージセンサや圧電素子等の荷重に対してリニアに反応する素子を用いて構成することができる。また、振動発生部１０６がタッチセンサ１０１に設けられた圧電素子で構成される場合には、荷重検出部及び振動発生部１０６は、当該圧電素子を共用して構成することもできる。圧電素子は、圧力が加わると電力を発生し、電力が加えられると変形するためである。あるいは、触覚出力計測部１０８を荷重検出部と兼用することもできる。なお、荷重検出部により検出される押圧荷重が入力を受け付ける所定の基準を満たした際とは、荷重検出部により検出される押圧荷重が入力を受け付ける所定値に達した際であってもよいし、荷重検出部により検出される押圧荷重が入力を受け付ける所定値を超えた際でもよいし、荷重検出部により入力を受け付ける所定値が検出された際でもよい。
【００６６】
また、タッチセンサ１０１及び表示部１０３は、タッチセンサ１０１と表示部１０３との両機能を共通の基板に持たせる等により、一体化した装置によって構成することもできる。このようなタッチセンサ１０１と表示部１０３との両機能を一体化した装置の構成の一例としては、液晶パネルが有するマトリクス状配列の画素電極群に、フォトダイオード等の複数の光電変換素子を規則的に混在させたものがある。この装置は、液晶パネル構造によって画像を表示する一方で、パネル表面の所望位置をタッチ入力するペンの先端で液晶表示用のバックライトの光を反射し、この反射光を周辺の光電変換素子が受光することにより、タッチ位置を検出することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１ 触覚サービスシステム
１０ａ、１０ｂ、１０ 携帯情報端末
１５ａ、１５ｂ 無線基地局
２０ Ｗｅｂサーバ
３０ 基準触覚信号管理サーバ
４０ ネットワーク
１０１ タッチセンサ
１０１ａ タッチ面
１０２ 撮像部
１０３ 表示部
１０４ 送受信部
１０５ 制御部
１０６ 振動発生部
１０７ 記憶部
１０８ 触覚出力計測部
１１０ Ｗｅｂ画面構成部
１１１ Ｗｅｂページ解析部
１１２ 振動情報変換部
１１３ 振動情報補正部
１１４ 触覚情報データベース
１２０ 筐体
１２１ インシュレータ
１２２ アッパーカバー
１２３ インシュレータ
３０１ 送受信部
３０２ 基準触覚信号データベース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチセンサと、
前記タッチセンサのタッチ面を振動情報に基づき振動させる振動発生部と、
振動基準値を記憶する記憶部と、
前記振動発生部による前記タッチ面への振動を発生させる制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記振動基準値を用いて前記振動情報の補正情報を生成し、
前記タッチセンサが入力を受け付けると、前記補正情報により前記振動情報を補正して、前記補正した振動情報により前記振動発生部による前記タッチ面への振動を発生させることを特徴とする携帯情報端末。
【請求項２】
前記タッチ面上での振動を計測する触覚出力計測部をさらに備え、
前記制御部は、
前記振動基準値と、評価入力信号に基づき前記振動発生部に振動を発生させたときに前記触覚出力計測部から出力される計測値とに基づき、前記振動情報の補正係数を求めることを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
【請求項３】
振動情報を受信する受信部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の携帯情報端末。
【請求項１】
タッチセンサと、
前記タッチセンサのタッチ面を振動情報に基づき振動させる振動発生部と、
振動基準値を記憶する記憶部と、
前記振動発生部による前記タッチ面への振動を発生させる制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記振動基準値を用いて前記振動情報の補正情報を生成し、
前記タッチセンサが入力を受け付けると、前記補正情報により前記振動情報を補正して、前記補正した振動情報により前記振動発生部による前記タッチ面への振動を発生させることを特徴とする携帯情報端末。
【請求項２】
前記タッチ面上での振動を計測する触覚出力計測部をさらに備え、
前記制御部は、
前記振動基準値と、評価入力信号に基づき前記振動発生部に振動を発生させたときに前記触覚出力計測部から出力される計測値とに基づき、前記振動情報の補正係数を求めることを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
【請求項３】
振動情報を受信する受信部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の携帯情報端末。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２２６４７８（Ｐ２０１２−２２６４７８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９２０６８（Ｐ２０１１−９２０６８）
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１８日（２０１１．４．１８）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]