JP5438014B2 - タッチ表面制御装置を制御するための方法、およびこの方法を実施するための手段を備える電子タッチ表面制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ユーザーによるタッチセンシティブ表面の押圧の検出に応じて感覚フィードバックを生成するステップを含むタッチセンシティブ表面制御方法に関する。

本発明はまた、このような方法による制御、例えば、自動車の電気または電子機器の制御を行うための手段を含む、タッチセンシティブ表面を備える電子制御装置にも関する。

タッチセンシティブ表面を備える制御装置は、ユーザーの指の圧力を検出し、その表面に加えられる力、および／または検出された圧力の位置、および／またはその表面に対するこの圧力の移動によって、特定の動作または要素の制御を開始させることができる。

制御装置としては、例えば、感圧抵抗を用いたセンサ（ＦＳＲ（Ｆｏｒｃｅ−Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｒｅｓｉｔｏｒ（力検出抵抗））センサとしても知られている）のようなタッチセンシティブ表面が、触圧の変動に応答するセンサが知られている。

このようなセンサは、例えば、「ディジタイザパッド（ｄｉｇｉｔｉｚｅｒ ｐａｄ）」という名称で知られており、特許文献１〜４は、従来のこのようなセンサを記載している。

これらのセンサは、例えば、導電層と抵抗層と間に挟まれた半導体層を有するタッチセンシティブ表面を備えている。

タッチセンシティブ表面に圧力を加えると、タッチセンシティブ表面のオーム抵抗が低下するため、適当な電圧をかけることによって、加えられた圧力を測定するか、および／または圧力が加えられた場所を特定することができる。

このタイプの制御装置は、検出されて切り替えが行われたことをユーザーに知らせるために、振動、および／または音響などの感覚情報フィードバックを生成するための手段を備えていることも知られている。

しかし、感覚フィードバックがユーザーによって誤って認知されるか、または誤って解釈される事態も起こりうる。さらに、誤った解釈は、ユーザーの命令が入力されたか否か、または感覚フィードバックが何の作用に関係しているかを不確かにする。

この不具合の原因は、未知であり、未だに説明されていない。

本願の発明者たちは、従来の方法を詳細に分析して、驚くべきことに、触覚フィードバックを生成することを望んだ時点と、例えば、対応する振動がユーザーによって認知された時点との間に、約１０ミリ秒の時間差があることを見出した。

米国特許第４，８１０，９９２号明細書 米国特許第５，００８，４９７号明細書 仏国特許公開第２６８３６４９号明細書 欧州特許第０５４１１０２号明細書

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、ユーザーが容易に感じ取れるようにして、感覚フィードバックが何に対応しているかを、ユーザーが識別しやすいようにする方法、および電子制御装置を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、ユーザーのタッチセンシティブ表面に対する押圧の検出と一致する、触覚フィードバックおよび音響フィードバックを含む、感覚フィードバックを生成する少なくとも１つのステップを含み、触覚フィードバックの生成が開始されて、その特性を示す値が、所定の閾値を超えた瞬間から、音響フィードバックの生成を開始することを特徴とする、タッチセンシティブ表面を備える制御装置を制御するための方法を提供することを目的とする。

本発明はまた、上記の方法を実行するための手段を備えることを特徴とする、タッチセンシティブ表面を備える電子制御装置を提供することを目的とする。

他の利点および特徴は、以下に述べる本発明の説明、および添付の図面から明らかになると思う。

本発明の方法の特定の実施形態における各ステップを例示するフローチャート。 本発明の方法の第２の実施形態を例示するフローチャート。 本発明の方法の検出ステップにおいて、本発明による制御装置の特性パラメータの変化を、時間の関数として示す線図。 本方法の検出ステップにおいて、本発明による制御装置の特性パラメータの変化を、時間の関数として示す別の線図。

各図において、同一の要素には同一の符号を付してある。

明瞭にするために、本発明の方法のステップには、１〜１６の番号を付け、線図の要素には、１００から符号を付けた。

本発明による制御方法によると、自動車の窓、自動車のサンルーフ、またはトランク／後部窓／電動スライドドア、またはマルチメディアスクリーンやエアコンの電子部品などの開閉要素を開閉するための電動機構（不図示）の制御装置などを制御することができる。

この方法は、あらゆる他の電子制御にも、当然適用することができる。

この制御方法は、ユーザーによるタッチセンシティブ表面の押圧の検出に応答して、感覚フィードバックを生成する少なくとも１つのステップを含んでいる。

感覚フィードバックには、振動式、ブリスター式、またはボタン式のフィードバックなどの触覚フィードバック、および音響フィードバックが含まれている。

本発明によると、触覚フィードバックと音響フィードバックがユーザーによってほぼ同時に認知されるように、触覚フィードバックが生成されて、その特性を示す値が所定閾値を超えた時点から、音響フィードバックの生成が開始される。

超えるべき所定閾値は、触覚フィードバックの振幅または全期間の一部であるのが好ましい。

したがって、音響フィードバックの生成時間と触覚フィードバックの生成時間をずらすことによって、触覚フィードバックと音響フィードバックの認知が同時である感覚フィードバックが得られ、これにより、命令の情報フィードバックの内容を改善することができる。

例えば、触覚フィードバックが期間Ｄの間生成される場合、音響フィードバックの生成は、実質的に０．４×Ｄ〜０．７×Ｄの間の期間、好ましくは０．５×Ｄから開始される。

音響フィードバックの生成は、触覚フィードバックの最大振幅が音響フィードバックの最大振幅と一致するようにずらすのが好ましい。

図１に示すように、この制御方法１は、制御装置がスタンバイ状態にある初期スタンバイステップ２を含んでいると有利である。

この方法１はまた、制御装置のタッチセンシティブ表面に対する押圧を検出する（菱形４）検出ステップ３も含んでいる。

次いで、圧力がタッチセンシティブ表面で検出されると、検出した圧力の特性を示す少なくとも１つのパラメータの値をチェックし（長方形９）、この値を、少なくとも１つの所定基準値と比較する。

例えば、この値を、一連の所定基準値と比較する（菱形１１）。

パラメータの値がこの一連の所定基準値内である場合、またはパラメータの値が基準値以上の場合には、第１の感覚フィードバックを生成し（長方形１２）、制御装置をアクティブな圧力状態５とし、次いで指定の制御を行わせる。

他方、パラメータの値が基準値よりも小さい場合には、圧力がタッチセンシティブ制御表面で検出されたか否かについて、さらなるチェックをする（菱形４）。

圧力が、なお検出された場合は、検出された圧力の特性を示す少なくとも１つのパラメータの値を再びチェックし（長方形９）、次いで比較を行うことを繰り返す。

他方、もはや圧力が検出されない場合には、制御装置は、スタンバイ状態に戻る（長方形２）。

制御装置をアクティブな圧力状態５にするための検出ステップ３では、検出された圧力の特性を示す少なくとも１つのパラメータの値をチェックし（長方形１３）、この値を、所定基準値または一連の所定基準値と比較する（菱形１５）。

パラメータの値が所定基準値よりも低い場合、またはパラメータの値が一連の所定基準値の範囲外の場合には、第２の感覚フィードバックを生成し（長方形１６）、制御装置をアクティブでない圧力状態７にし、初期スタンバイステップ２にする。

特性パラメータの値の変動は、その変動値が所定基準値以上であるか、または一連の所定基準値の範囲外でない限り、入力されない。

アクティブでない圧力状態７に戻ると、方法１で、ユーザーが新しい制御を入力することができる。

したがって、方法１は、検出された圧力が入力されたことを確認できる一方、この制御の入力の開始と終了を正確にユーザーに知らせることができるため、この方法を確実に実行することができる。

このようにして、本発明の方法によると、制御装置のタッチセンシティブ表面が意図的でない圧力を検出するのを防止すると共に、例えば、意図的でないタッチセンシティブ表面の接触に起因するユーザーの望まない制御が開始されるのを防止することができる。

図２に示すように、本発明の方法の第２の実施形態においては、圧力の特性を示す少なくとも１つのパラメータの値を直接チェックし（長方形９）、次いでこの値を、所定基準値または一連の所定基準値と比較する（菱形１１）検出ステップ３を含んでいる。

パラメータの値が上記基準値以上、または一連の所定基準値内である場合は、制御装置を、アクティブな圧力状態５にし、第１の感覚フィードバックを生成する（長方形１２）。

そうでない場合は、圧力の特性を示す少なくとも１つのパラメータを、再びチェックする（長方形９）。

この方法の他のステップは、図１に例示した方法のステップと同様である。

特性パラメータを、検出した圧力の測定した力とすると有利である。

アクティブな圧力状態５に移行させる圧力の力の所定基準値は、アクティブでない圧力状態７に移行させる圧力の力の所定基準値以上であるのが好ましい。

特性パラメータは、検出した圧力の測定した期間Ｄとすることもできる。

一連の所定基準値は、所定圧力の力、所定圧力の期間、または検出した圧力の所定位置の表面の少なくとも１つを含んでいると有利である。

ボタン式の電子スイッチの場合、音響フィードバックは、機械式ボタンの作動ノイズを想起させる可能性がある。

音響フィードバックは、制御された機能を示すこともできる。

第１の触覚フィードバックと第２の触覚フィードバックを、同一と想定することも可能である。

別法として、第１の感覚フィードバックを、音響フィードバックと触覚フィードバックとの間の時間差が、第２の感覚フィードバックに対してよりも大きくなるようにする。

図３および図４の各グラフは、上記した方法１の例示的な実施形態を示している。図３では、制御装置がアクティブでない圧力状態７から、アクティブな圧力状態５に切り替わる検出ステップ３を示している。

逆に、図４では、制御装置は、アクティブな圧力状態５からアクティブでない圧力状態７に切り替わる。

図３のグラフでは、制御装置のパラメータの信号の振幅Ａを縦軸にとり、時間Ｔを横軸にとっている。

この例では、アクティブな圧力状態５への切り替えは、検出した圧力の測定値が基準値以上になると行われる。

このグラフは、時間に対する圧力の変化を示す曲線１００を示している。

瞬間１１１で、曲線１００が変化し始め、圧力の存在を示唆している。圧力の力の値が所定振幅値１１９よりも大きくなると、すなわち瞬間１１３の時点で、制御装置は、アクティブな圧力状態５に切り替わる。

曲線１０３は、検出した圧力の状態を示している。瞬間１１３から、曲線１０３は、アクティブな圧力状態５を示している。

その後、制御を入力して実行することができ、第１の感覚フィードバックが、瞬間１１５からユーザーに送られる。

このグラフの例の第１の感覚フィードバックは、振動タイプの触覚フィードバックおよび音響フィードバックを含んでいる。

この感覚フィードバックは、図３の曲線１０５、１０７、および１０９によって図式化されている。

曲線１０５は、バイブレータの作動設定点を示し、タッチセンシティブ表面の加速度である曲線１０７は、ユーザーが感じる振動フィードバックを示している。

振動の作動設定点は、検出した圧力の状態の変化に対して、好ましくは２０ミリ秒未満の時間差で作動させる。

第１の触覚フィードバックの振動の期間Ｄは、好ましくは１０〜５０ミリ秒である。

音響フィードバックは、曲線１０９によって図式化されており、好ましくは分離し、この例では、振動の期間Ｄの半分の時点から（瞬間１１７から）生成する。

図４のグラフでは、制御装置のパラメータの信号の振幅Ａを縦軸にとり、時間Ｔを横軸にとっている。

このグラフでは、当初はアクティブな圧力状態５である制御装置は、検出した圧力の力の測定値（曲線１０１）が、点線１２１によって図式化されている基準値よりも小さくなると、アクティブでない圧力状態７に切り替わる。

その後（瞬間１３１における曲線１０３を参照）、新しい制御を入力することができ、第２の感覚フィードバックがユーザーに送られる。

第２の感覚フィードバックは、図４の曲線１２５、１２７、および１２９によって図式化されている。

曲線１２５は、瞬間１３３におけるバイブレータの作動設定点を示し、曲線１２７は、状態の変化から好ましくは２０ミリ秒未満の時間差で、例えば、振動タイプの触覚フィードバックを図式化している。

第２の感覚フィードバックの振動の期間Ｄは、好ましくは１０〜５０ミリ秒である。

この第２の感覚フィードバックは、音響フィードバック（曲線１２９）を含んでいる。音響フィードバックは、好ましくは分離し、振動設定点に対する時間差が、振動の期間Ｄの実質的に最初の半分、例えば、瞬間１３３、または０．４×Ｄの後で生成する。

さらに、本発明は、振動を生成できるアクチュエータ、または音響フィードバックを発することができる音響手段などのこの方法を実施するための手段を含む電子制御装置にも関する。

これらの手段は、この方法を実施するための手段を管理すると共に、圧力の検出をチェックし、そして検出された圧力の特性を示すパラメータをチェックするための処理ユニットも含んでいるのが好ましい。

また、処理ユニットは、所定基準値を記憶することができ、特性パラメータと所定基準値を比較するための手段も備えることができる。

電子制御装置は、ＦＳＲタイプのセンサなどの触圧の振動に応答するタッチセンシティブ表面を有するセンサを備えていると有利である。

別法として、電子制御装置は、ボタン式のタッチセンシティブ表面を有するスイッチを備えることができる。

音響フィードバックの生成を、振動フィードバックの生成に対して時間をずらし、少なくとも１つの感覚フィードバックを生成する本発明の制御方法によると、圧力の検出のシーケンスが生成され、これにより、ユーザーの認知を改善できることは理解しうると思う。

１ 制御方法
２ 初期スタンバイステップ
３ 検出ステップ
４ 押圧の検出
５ アクティブな圧力状態
７ アクティブでない圧力状態
９ 特性パラメータ値のチェック
１１ 所定基準値との比較
１２ 第１の感覚フィードバックの生成
１３ 特性パラメータ値のチェック
１５ 所定基準値との比較
１６ 第２の感覚フィードバックの生成
１００ 圧力の力の変化を表す曲線
１０１ 検出した圧力の力の測定値
１０３ 検出した圧力の状態の図式化
１０５、１０７、１０９ 第１の感覚フィードバックの図式化
１１１、１１３、１１５、１１７ 瞬間
１１９ 所定振幅値
１２１ 基準値
１２５、１２７、１２９ 第２の感覚フィードバックの図式化
１３１、１３３ 瞬間

Claims (13)

1. タッチセンシティブ表面を備える制御装置を制御するための方法において、
   感覚フィードバックが生じる少なくとも１つのステップを含み、
   前記感覚フィードバックは、前記タッチセンシティブ表面のユーザーによる押圧の検出に該当し、
   前記感覚フィードバックは、触覚フィードバック及び音響フィードバックを備え、
   前記触覚フィードバックの生成が開始されて、前記触覚フィードバックの特性を示す値が所定閾値を超えた瞬間から、前記音響フィードバックの生成を開始させることを特徴とする制御方法。
2. 触覚フィードバックは、期間Ｄの間生成され、
   音響フィードバックの生成は、０．５×Ｄから開始されることを特徴とする、請求項１に記載の制御方法。
3. 触覚フィードバックは、期間Ｄの間生成され、
   音響フィードバックの生成は、０．４×Ｄ〜０．７×Ｄの期間から開始されることを特徴とする、請求項１に記載の制御方法。
4. 触覚フィードバックの最大振幅は、音響フィードバックの最大振幅と一致していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の制御方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のタッチセンシティブ表面を備える制御装置を制御するための方法において、
   圧力の特性を示す少なくとも１つのパラメータの値をチェックし、
   前記パラメータの値を少なくとも１つの所定基準値と比較し、
   前記パラメータの値が前記基準値以上の場合には、前記制御装置をアクティブな圧力状態（５）にして、第１の感覚フィードバックを生成する検出ステップ（３）を含むことを特徴とする制御方法。
6. 制御装置がアクティブな圧力状態である場合には、
   検出した圧力の特性を示す少なくとも１つのパラメータの値をチェックし、
   前記パラメータの値を少なくとも１つの所定基準値と比較し、
   前記パラメータの値が前記基準値よりも低い場合には、前記制御装置をアクティブでない圧力状態（７）にして、第２の感覚フィードバックを生成する検出ステップ（３）を含むことを特徴とする、請求項５に記載の制御方法。
7. 特性パラメータは、検出した圧力の力であることを特徴とする、請求項５または６に記載の制御方法。
8. 特性パラメータは、検出した圧力の期間であることを特徴とする、請求項５または６に記載の制御方法。
9. 第１の感覚フィードバックと第２の感覚フィードバックは、同一であることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の制御方法。
10. 第１の感覚フィードバックにおける音響フィードバックと触覚フィードバックとの間の時間差は、第２の感覚フィードバックにおけるよりも大きいことを特徴とする、請求項５〜８のいずれか１項に記載の制御方法。
11. タッチセンシティブ表面を備えた電子制御装置において、
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の制御方法（１）を実施するための手段を備えることを特徴とする制御装置。
12. ＦＳＲタイプのセンサなどの、触圧の変動に応答するタッチセンシティブ表面を有するセンサを備えていることを特徴とする、請求項１１に記載の制御装置。
13. ボタン式のタッチセンシティブ表面を有するスイッチを備えていることを特徴とする、請求項１１に記載の制御装置。

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