电子装置和电子装置的操作控制方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 本申请基于2014年11月6日提交的第2014-225799号日本专利申请和2015年8 月5日提交的第2015-155208号日本专利申请并且要求这些日本专利申请的优先权，这些 日本专利申请的公开内容通过引用全部结合于此。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种电子装置和该电子装置的操作控制方法。更具体地，本发明涉及 一种可以由视力减弱的人士容易地操作的电子装置等。
【背景技术】
[0004] 常规地，其上加载有通过手指实现输入的触摸面板的显示设备有助于通过被安装 到根据输入来控制显示内容和装置动作的系统来实现用户友好的交互可操作性。因此，正 在迅速地普及安装有触摸面板的电子装置，例如智能电话、平板终端等。
[0005] 另外，在这样的类型的电子装置之中，具有触摸面板的显示设备的数目甚至在被 假设由非特定的大量人士操作的高度公用的装置中正在增加。其更多具体示例是在火车站 的自动售票机。在银行的ATM(自动取款机）、多媒体资讯站终端设备（例如Lawson公司 的"Loppi"（注册商标）、Family Mart有限公司的Fami端口（注册商标）等）、饮用水的 自动贩卖机等。
[0006] 同时，具有触摸面板的显示设备的表面均匀地硬，从而通过触摸在屏幕上显示的 部分中的任何部分来感觉相同触觉。因此，在不依赖于视觉感（不注视面板）的情况下，实 际上不可能感知将触摸触摸面板的哪个部分以产生有效输入或者知道是否进行有效输入。
[0007] 甚至视力减弱的人士可以仅通过记住操作键的位置和布局来操作具有独立操作 键的装置，例如电视接收器的遥控器、常规型移动电话终端（特征电话）、个人计算机的键 盘等。然而，视力减弱的人士几乎不可能操作设置有具有触摸面板的显示设备的电子装置。 尤其地，需要用于使视力减弱的人士能够使用诸如以上描述的自动售票机、ATM等装置的措 施。
[0008] 日本未审查的专利公开文本2011-248884(专利文献1)公开了如下技术：在具有 触摸面板的显示设备的前表面上的具体位置中嵌入电极；向电极施加具体频率的电压信号 以电振动其中嵌入电极的部分；并且向通过利用触觉来触摸设备表面的用户的手指提示触 觉（例如纹理感、粗糙感）。
[0009] 然而，利用这一技术，也向设置成用于向电极传输电压信号的布线提供纹理感。尤 其地，嵌入大量电极以向大量部分提供纹理感，需要复杂布线。因此，也向不希望的部分提 供纹理感。
[0010]另外，这一技术能够仅向其中预先嵌入电极的部分提供纹理感。改变其中根据显 示物体提示纹理感的部分的位置和数目需要重新布置电极，从而它实际上是不可行的。 [0011]另外，作为与此有关的其它技术文献，存在以下文献。日本未审查的专利公开文 本2009-169612 (专利文献2)公开了通过振动触摸面板来向操作用户的指尖提供反馈的技 术，这是用来减少触摸面板的尺寸并且实现低功率消耗的技术。日本未审查的专利公开文 本2003-016502(专利文献3)公开了如下技术：振动触摸面板并且由用户触摸的键的内容 作为在手指脱离的时刻的输入内容。
[0012] 日本未审查的专利公开文本2014-131133(专利文献4)公开了如下技术：在执行 称为一体化设备（在该一体化设备中，根据用户触摸触摸面板的位置和时间组合打印机、 复印机等的功能）的设置操作时，通过语音读出设置内容，通过遵循根据该设置的模式来 振动触摸面板。
【发明内容】
[0013] 本发明人已经做出以下分析：
[0014] 利用在以上描述的专利文献1中描绘的相关技术中示出的具有触觉提示设备的 触摸面板显示设备，用户很有可能找出作为触摸输入的对象的显示物体的位置而不依赖于 视觉。
[0015] 然而，为了实际地操作装置而不依赖于视觉，有必要预先记住每个显示物体的布 局和与那些物体中的每个物体对应的操作内容。这是因为可以通过触觉发现的事物仅为 "显示物体的位置"并且不依赖于视觉就无法知道每个显示物体对应于什么类型的操作内 容。
[0016] 如上所述，需要用于使视力减弱的人士容易地使用在高度公用场合中使用的装置 (例如自动售票机和ATM)的措施。然而，在那些装置中的每个装置中的显示物体的布局和 与之对应的操作内容对于每个装置或者对于即使在相同装置中执行输入操作的每个场景 是无穷多种的。实际上不可能对于操作系统使用标准化的公共格式，例如在所有那些装置 中或者在所有执行输入操作的场景中的个人计算机的键盘的所谓QWERTY布局。
[0017] 因此，用户极难预先记住对于那些装置中的每个装置而变化的显示物体的布局和 操作内容。作为用于使视力减弱的人士容易地使用该装置的措施，它仍然是不够的。另 外，利用在专利文献1中描绘的相关技术，具有比如以上描述的"向不希望的部分提供纹理 感"、"实际上不可能改变布局和数目"等问题。在其余的专利文献2至专利文献4中的任何 专利文献中未描绘用于克服以上各问题的技术。
[0018] 因此本发明的示例性目的是提供一种可以甚至由视力减弱的人士通过利用在与 显示物体对应的位置提示的触觉（纹理感）来容易地使用的电子装置、该电子装置的操作 控制方法及其程序。
[0019] 为了实现前述目的，根据本发明的电子装置是如下的电子装置，该电子装置包括： 视觉显示单元，其显示包括用于用户的操作对象范围的操作屏幕；触摸坐标检测单元，其检 测由用户在操作对象范围内显示的显示物体上进行的触摸操作的内容；以及触觉提示单 元，其在操作屏幕上提示可以由用户感知的触觉，并且该电子装置包括：触觉提示控制模 块，其经由触觉提示单元在操作屏幕上向用户提示与显示物体对应的触觉；操作内容获取 模块，其检测由触摸坐标检测单元在显示物体上检测到的触摸位置随时间的改变是否等于 或者小于预设阈值以及这样的状态是否持续大于或等于预设时间；以及感觉刺激信息输出 控制模块，其在该状态持续大于或等于预设时间时经由预先提供的感觉刺激信息输出单元 向外界输出与显示物体对应的感觉刺激信息。
[0020] 为了实现前述目的，根据本发明的电子装置的操作控制方法是一种用于控制电子 装置的操作的操作控制方法，该电子装置包括视觉显示单元，该视觉显示单元显示包括用 于用户的操作对象范围的操作屏幕，其中：操作屏幕显示控制模块创建作为在应用程序执 行模块执行处理时获取的内容的操作屏幕，并且在视觉显示单元上显示操作屏幕；触觉提 示控制模块经由触觉提示单元在操作屏幕上的操作对象范围内提示可以由用户感知的与 操作屏幕对应的触觉；触摸坐标检测单元检测由用户在操作对象范围内显示的显示物体上 进行的触摸操作的内容；操作内容获取模块检测在显示物体上检测到的触摸位置随时间的 改变是否等于或者小于预设阈值并且这样的状态是否持续大于或等于预设时间；以及感觉 刺激信息输出控制模块在该状态持续大于或等于预设时间时经由预先提供的感觉刺激信 息输出单元向外界输出与显示物体对应的感觉刺激信息。
[0021] 如上所述，本发明被构造为在触摸位置随时间的改变等于或者小于阈值的状态持 续时提示与显示物体对应的触觉并且输出与显示物体对应的声音，从而即使用户未预先记 住显示物体的布局和与之对应的操作内容，用户仍然可以感知触觉并且执行操作。这使得 有可能提供可以由视力减弱的人士容易地使用的电子装置和该电子装置的操作控制方法。
[0022] 同时，本发明被构造为在触摸位置随时间的改变等于或者小于阈值的状态持续时 输出与显示物体对应的声音。因此，在未遭受减弱视力的人士在显示物体上执行操作（例 如敲击等）的情况下不输出声音。因此，视力未减弱的人士可以舒适地使用它，这是因为可 以在不输出原本不必要的声音的状态中进行输入操作。
[0023] 如所述，本发明可以提供可由视力减弱的人士或视力未减弱的人士容易且舒适地 使用的电子装置以及电子装置的操作控制方法。
【附图说明】
[0024] 图1是示出根据第一示例性实施方式的电子装置的结构的说明图；
[0025] 图2是在概念上示出图1中所示的电子装置的总控制单元的更具体结构的说明 图；
[0026] 图3是在概念上示出图1中所示的电子装置的触觉提示单元的更具体结构的说明 图；
[0027] 图4是示出图3中所示的触觉提示单元的驱动方法的说明图；
[0028] 图5是示出图3和图4中所示的触觉提示单元的截面图模型的说明图；
[0029] 图6是关于相对于用图3和图4中所示的触觉提示单元在手指上作用的吸引力的 频率、为了用户感知触觉而需要的电压信号的放大的阈值的测量关系的图形；
[0030] 图7是示出由图1和图2中所示的电子装置的总控制单元（尤其是操作内容获取 模块）进行的动作的流程图；
[0031] 图8A-图8D示出关于图1和图2中所示的电子装置的操作方法的说明图，其中图 8A是操作屏幕显示控制模块在视觉显示单元上显示操作屏幕（操作对象范围）的状态，图 8B是用户在操作对象范围上放置手指并且执行搜索的状态，图8C是用户保持在操作对象 范围上按压具体位置的状态，图 8D是用户敲击在操作对象范围上的具体位置的状态；
[0032] 图9是示出根据相关技术的电子装置的操作的流程图；
[0033] 图10A和图10B示出用于测量手指速度的设备和用户的手的画面，其中图10A是 用户未搜索操作对象区域的情况的画面，图10B是用户搜索对象区域的情况的画面；
[0034] 图11是示出通过测量指尖的速度的随时间的变化而获取的结果的图形；
[0035] 图12A和图12B示出用于描述在根据相关技术的电子装置中的显示物体的位置和 触觉的位置的移位的图，其中图12A是示出在右方向上移动手指的情况下生成触觉时的显 示物体的位置和手指所在的位置的图，图12B是示出在左方向和右方向上移动手指的情况 下生成触觉时的显示物体的位置和手指所在的位置的图；
[0036] 图13是示出根据第一示例性实施方式的电子装置的动作的流程图；
[0037] 图14A和图14B示出用于描述在根据第一示例性实施方式的电子装置中的显示物 体的位置和触觉的位置的移位的图，其中图14A是示出在右方向上移动手指的情况下生成 触觉时的显示物体的位置和手指所在的位置的图，图14B是示出在左方向和右方向上移动 手指的情况下生成触觉时的显示物体的位置和手指所在的位置的图；
[0038] 图15是示出根据第二示例性实施方式的电子装置的结构的说明图；
[0039] 图16是在概念上示出图15中所示的电子装置的总控制单元的更具体结构的说明 图；
[0040] 图17是示出由图15和图16中所示的电子装置的总控制单元（尤其是操作内容 获取模块）进行的动作的流程图；
[0041] 图18是示出根据第三示例性实施方式的电子装置的结构的说明图；以及
[0042] 图19是示出加载有图18中所示的电子装置的移动单元的说明图。
【具体实施方式】
[0043] (第一不例性实施方式）
[0044] 下文将通过参照图1描述本发明的第一示例性实施方式的结构。根据本发明的第 一示例性实施方式的电子装置1〇〇是如下电子装置，该电子装置具有：视觉显示单元20,其 显示将由用户操作的包括操作对象范围61的操作屏幕；触摸坐标检测单元30,其检测由用 户对于在操作对象范围内显示的显示物体62a、显示物体62b进行的触摸操作的内容；以及 触觉提示单元40,其在操作屏幕上提示可以由用户感知的触觉。这里注意，电子装置100包 括：触觉提示控制模块13,其经由触觉提示单元在操作屏幕上向用户提示与显示物体对应 的触觉；操作内容获取模块14,其检测由触摸坐标检测单元在显示物体上检测到的触摸位 置随时间的变化是否等于或者小于预设阈值并且该状态是否持续大于或等于预设时间；以 及感觉刺激信息输出控制模块（声音输出控制模块15)，其经由预先提供的感觉刺激信息 输出单元（声音输出单元50)向外界输出与显示物体对应的感觉刺激信息。可以将感觉刺 激信息构造为声音。
[0045] 这里注意，触觉提示单元40被构造为能够在操作屏幕上的第一区域和第二区域 中同时提示不同触觉。另外，总控制单元10包括触觉提示模块13,其驱动用于在用户在与 操作屏幕上生成的显示物体对应的位置上执行触摸操作之前的时刻提示可以由用户感知 的触觉的触觉提示单元40。
[0046] 另外，操作内容获取模块14被控制为在检测到在与显示物体对应的位置上敲击 的动作的情况下执行与显示物体62a、显示物体62b对应的规定的功能。
[0047] 利用以上描述的结构，甚至可以由视力减弱的人士通过利用提示的触觉（纹理 感）来容易地使用电子装置100。将更具体地描述上述内容。
[0048] 图1是示出根据本发明的第一示例性实施方式的电子装置100的结构的说明图。 电子装置1〇〇包括：视觉显示单元20 ;触摸坐标检测单元30 ;触觉提示单元40 ;以及执行那 些单元的全部操作的总控制的总控制单元10。视觉显示单元20通常是向用户显示作为由 总控制单元10执行的处理的结果而获取的操作屏幕的液晶显示设备。
[0049] 触摸坐标检测单元30通常是在作为液晶显示设备的视觉显示单元20的框部分中 提供的光学触摸传感器，该光学触摸传感器接受由用户在视觉显示单元20上显示的操作 屏幕上进行的操作，例如触摸等，并且向总控制单元10输入在操作屏幕上进行操作的位置 作为坐标输入信息。
[0050] 触觉提示单元40是在视觉显示单元20的表面上层压的触觉提示面板。视觉显示 单元20、触摸坐标检测单元30和触觉提示单元40具有公共操作对象范围61。操作对象范 围61是视觉显示单元20显示操作屏幕的范围并且也是触摸坐标检测单元20接受由用户 进行的操作的范围。尽管图1示出视觉显示单元20、触觉提示单元40和触摸坐标检测单元 30按照这一顺序从底部被堆叠的状态，但是其顺序未具体地限于此，只要操作对象范围61 共有地起作用。
[0051] 尽管后文将描述更具体的结构，但是触觉提示单元40在与操作对象范围61中的 具体的显示物体62a、显示物体62b (例如操作按钮）中的每个对象对应的位置提示触觉 (纹理感），用于使得用户能够仅通过触觉区分显示物体的位置。
[0052] 总控制单元10通常