JP2017208185A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作部材が有する複数の機能を明示する構造を簡略化して構成することができる入力装置を提供する。【解決手段】入力装置２０は、スイッチノブ２１に対する近接及び接触の操作を検出するタッチセンサ２２と、スイッチノブ２１の押下げ操作を検出するプッシュスイッチ２４と、スイッチノブ２１の操作面２１ａに形成された識別マーク部２１ｂを照明表示する第１の光源２５と、スイッチノブ２１の周辺部を囲むベゼル１７及びスイッチノブ２１の隅角部の間に形成された隙間２８を第２の表示部として照明表示する第２の光源２６と、隙間２８を光透過するとともに、隅角部を除くスイッチノブ２１の周辺部を光遮断する光透過遮断部材２９と、第１及び第２の検出部２５，２６からのそれぞれの信号に基づいてスイッチノブ２１の操作情報を処理するとともに、第１及び第２の光源２５．２６の点灯消灯を制御する制御部３０とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、入力装置に係り、特に、複数の機能を有する入力装置に関するものである。

複数の機能を有する入力装置の一例としては、ヘッド・アップ・ディスプレイを通じて車両のフロントウインドシールドに虚像表示される画面中の所望のアイコンを選択して、選択されたアイコンに対応する車載機器の動作を実行する入力装置がある（例えば、特許文献１参照。）。

上記特許文献１に記載の入力装置は、ステアリングホイールのホーンパッドの内部空間に配設された基板に設けられる自動復帰型のプッシュスイッチと、プッシュスイッチの上部に上下方向へ変位可能に支持されるセンサユニットとを備えている。

センサユニットは、所望の車載機器を選択する際にタッチ操作されるタッチ検出機能を有する複数のタッチセンサが埋設された単一の操作部材を備えている。各タッチセンサのタッチ操作を通じて選択されたアイコンが点灯もしくは点滅するとともに、操作部材の押圧操作を通じてプッシュスイッチが押圧されることで、選択されたアイコンに対応する車載機器の動作が実行される。

操作部材の上面において各タッチセンサに対応する部位には、タッチ検出が可能な領域を示す四角枠状の境界線が印刷されるとともに、境界線の内側には各タッチセンサを示す表示が表示されている。これらの表示を通じて、運転者は各タッチセンサの検出範囲を知ることができる。

特開２００９−２９８３８０号公報

ところで、自動車の多機能化に伴って、ステアリングホイールスイッチ（ＳＷＳ）の多機能化が求められている。この種のＳＷＳには、運転中の操作者が身体的・精神的に負荷なく操作できることが求められるため、ステアリングホイール上での組付位置や占有スペースには制約があり、この制約の中でＳＷＳの多機能化の実現が課題になっている。

この対策として、上記特許文献１に記載の入力装置は、操作部材の内部にタッチセンサを設けることで、操作部材に押下げ操作とタッチ操作との２つの操作を受け付ける操作モードを持たせている。このような入力装置においては、操作部材に２つ以上の機能があることを操作者に明示する構造が、ユーザビリティ及びアフォーダンスの観点から求められる。

しかしながら、この実現には技術的な課題があり、特に、操作部材の既存の機能及び大きさを維持したままで、操作部材の内部の複雑な構造を実現しなくてはならないという問題があった。

本発明は、こうした課題に鑑みなされたものであり、操作部材が有する複数の機能を明示する構造を簡略化して構成することができる入力装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明により提供される入力装置は、操作部材に対する近接及び接触の操作を検出する第１の検出部と、前記操作部材の押下げ操作を検出する第２の検出部と、前記操作部材の操作面に形成された第１の表示部を照明表示する第１の光源と、前記操作部材の周辺部を囲む隣接部材及び前記操作部材の隅角部の間に形成された隙間を第２の表示部として照明表示する第２の光源と、前記隙間を光透過するとともに、前記隅角部を除いて前記操作部材の周辺部を光遮断する光透過遮断部材と、前記第１の検出部及び前記第２の検出部からのそれぞれの信号に基づいて前記操作部材の操作情報を処理するとともに、前記第１の光源及び前記第２の光源の点灯消灯を制御する制御部と、を備えたことを特徴としている。

本発明に係る入力装置において、前記制御部は、前記操作部材が押下げ操作を受け付けるとき、あるいは前記操作部材に対する押下げ操作を検出したときは、前記第１の光源を点灯して前記第２の光源を消灯することにより前記第１の表示部を照明表示し、前記操作部材が近接及び接触の操作を受け付けるとき、あるいは前記操作部材に対する近接及び接触の操作を検出したときは、前記第１の光源を消灯して前記第２の光源を点灯することにより前記第２の表示部を照明表示することで構成することができる。

更に、本発明に係る入力装置において、前記光透過遮断部材は、前記操作部材あるいは前記隣接部材と一体に形成されてなることで構成することができる。

更にまた、本発明に係る入力装置において、前記操作部材の内部には、前記第１の光源を設置する空間、及び前記第２の光源を設置する空間を隔離する遮光板が設けられてなることで構成することができる。

本発明によれば、複数の機能を有する操作部材の内部構造の簡略化を実現することができる。

本発明に好適な実施の形態に係る入力装置を備えた車両の前部室内を説明するための要部斜視図である。 入力装置の内部構造の一例を模式的に示す要部断面図である。 入力装置の内部構造の一例を説明するための説明図（ａ）及び（ｂ）である。 入力装置の動作の一例を説明するための説明図（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。

（車両の前部室内の構成）
図１において、車両１の運転席１１及び助手席１２の前方には、計器類や助手席用エアバッグなどが装着された合成樹脂製のインストルメントパネル１３が車幅方向に配置されている。インストルメントパネル１３の中央部付近に配置されたセンタークラスタ１４の意匠面側には、各種の選択画面を表示可能なセンターディスプレイ１５が設けられている。センターディスプレイ１５の選択画面としては、例えばメニュー画面、地図画面、オーディオ画面やエアコン画面などの各種の画面がある。

図１及び図２において、全体を示す符号２０は、本実施の形態に係る代表的な入力装置を示している。入力装置２０は、車両１の運転席１１と助手席１２との間に配置された合成樹脂製のセンターコンソール１６の内部に収容されており、矩形枠状のベゼル１７の枠内に露出した状態で配置されている。

入力装置２０は、センターディスプレイ１５の項目ボタンを選択決定する遠隔操作式の入力装置として構成されている。入力装置２０の操作対象となる車載機器は、例えばカーナビゲーション装置、オーディオ装置、エアコンディショナ装置や通信装置等である。

（入力装置の構成）
図２及び図３（ａ）に示すように、入力装置２０は、押下げ操作自在な操作部材であるスイッチノブ２１と、スイッチノブ２１の操作面２１ａ上でのタッチ操作を検出する第１の検出部であるタッチセンサ２２と、スイッチノブ２１の裏面側下方に配置された基板２３と、基板２３に実装された自動復帰型のプッシュスイッチ２４とを備えている。ここで、タッチ操作とは、スイッチノブ２１の操作面２１ａに対する操作者の手指のホバー操作、なぞり操作や接触操作等を含む。

図示例にあっては、入力装置２０が多機能スイッチとして構成されており、ベゼル１７の枠内には３つのスイッチノブ２１が隣接して配置されている。基板２３には、スイッチノブ２１のそれぞれの操作面２１ａに対応してタッチセンサ２２及びプッシュスイッチ２４が実装されている。

スイッチノブ２１は、一端部が矩形状の操作面２１ａに閉塞され、他端部が下方に開放された筒状を有しており、スイッチノブ２１の操作面２１ａは、ベゼル１７の内部開口周辺部に所要の隙間２８をもって押下げ操作方向に移動自在に支持されている。

タッチセンサ２２としては、静電容量方式、抵抗膜方式、感圧式や光学式等の公知のタッチセンサが用いられる。タッチセンサ２２からの出力信号は、マイクロコンピュータからなる制御部３０に送られる。制御部３０では位置検出信号を生成する。位置検出信号は、センターディスプレイ１５の制御部に送られる。

プッシュスイッチ２４は、操作対象を決定するための決定操作を検出する第２の検出部であり、操作者がスイッチノブ２１を押下げ操作することにより、プッシュスイッチ２４からのオン信号が制御部３０へ送られる。制御部３０では決定信号を生成する。生成した決定信号は、センターディスプレイ１５の制御部へ送られる。

（照明の表示切替え構造）
図２乃至図３（ｂ）に示すように、入力装置２０は多機能スイッチとして構成されている。そのため、スイッチノブ２１に２つ以上の機能があることを操作者に明示することで、ユーザビリティ及びアフォーダンスを確保することが肝要である。そこで、本実施の形態では、照明の表示を切替えることによってスイッチノブ２１に２つ以上の機能があることを操作者に明示するための照明の表示切替え構造を備えている。

図示例による照明の表示切替え構造は、スイッチノブ２１の操作面２１ａに形成された識別マーク部２１ｂを照明する第１光源２５と、スイッチノブ２１の操作面２１ａの隅角部を照明する第２光源２６とを備えており、第１光源２５及び第２光源２６の両方が点灯又は点滅した状態と、第１光源２５が点灯又は点滅して第２光源２６が消灯した状態と、第１光源２５が消灯して第２光源２６が点灯又は点滅した状態とに切替え表示可能に構成されている。

この照明用の第１及び第２光源２５，２６は、基板２３に実装された発光素子からなり、制御部３０に電気的に接続されている。第１光源２５は、スイッチノブ２１を押下げ操作する毎に、プッシュスイッチ２４からのオン信号が送信される制御部３０の制御により点灯、点滅又は消灯する。一方の第２光源２６は、スイッチノブ２１をタッチ操作する毎に、タッチセンサ２２からの出力信号が送信される制御部３０の制御によって点灯、点滅又は消灯する。

第１光源２５からの光によって照明される識別マーク部２１ｂを除くスイッチノブ２１の操作面２１ａの全体は、図４（ａ）に示すように、遮光性を有するように構成されている。識別マーク部２１ｂは、文字、数字又は記号の抜き表示である表示デザインからなる。

図示例による識別マーク部２１ｂは、スイッチノブ２１の中間部分に「ＳＩＧＮ Ａ」、「ＳＩＧＮ Ｂ」、及び「ＳＩＧＮ Ｃ」の文字を意匠抜きした透光部を有しており、スイッチノブ２１の裏面側から透光部を透過した光により「ＳＩＧＮ Ａ」、「ＳＩＧＮ Ｂ」、及び「ＳＩＧＮ Ｃ」の文字を発光表示する第１の表示部として構成されている。

スイッチノブ２１の筒部内と対応する基板２３上には、板状の遮光部材２７が立設されており、遮光部材２７により第１光源２５の設置空間と第２光源２６の設置空間とが隔離されている。遮光部材２７は、第１光源２５からの光と第２光源２６からの光とが互いに影響を与えることを回避する。

一方、第２光源２６は、３つのスイッチノブ２１により形成される４つの隅角部と、スイッチノブ２１の隣接部材となるベゼル１７の内部開口周辺部との間に形成されたＬ字のカギ形をなす隙間２８に対応して配置されている。その隙間２８に対応して、第２光源２６の設置空間内には、ベゼル１７と一体成形されたカギ形の板材からなる光透過遮断部材２９が配置されている。

この光透過遮断部材２９は、第２光源２６からの光を透過する四角形の光透過部２９ａを除く板面の全体が遮光性を有する部材で構成されている。第２光源２６からの光は、光透過遮断部材２９の光透過部２９ａとカギ形の隙間２８とを透過することで、カギ形の形状に発光表示する第２の表示部として構成されている。この４つの隅角部の隙間２８からの発光表示を利用して、スイッチノブ２１のタッチ操作可能範囲を操作者に認識させることができる。

（照明の表示切替え動作）
ここで、図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図４（ｃ）を参照すると、これらの図には、入力装置２０の動作の一例が示されている。図４（ａ）は、第１光源２５及び第２光源２６の両方が点灯した状態を、図４（ｂ）は、第１光源２５が点灯して第２光源２６が消灯した状態を、図４（ｃ）は、第１光源２５が消灯して第２光源２６が点灯した状態をそれぞれ示している。

以下、図２乃至図４（ｃ）を参照しながら、上記のように構成された入力装置２０における照明の表示切替えの動作について説明する。

図４（ａ）において、遮光部材２７により第１光源２５の設置空間と第２光源２６の設置空間とが隔離されることから、第１光源２５からの光は、スイッチノブ２１の意匠抜きした透光部である識別マーク部２１ｂを透過する。一方、光透過部２９ａを除く光透過遮断部材２９の全体が遮光性を有することから、第２光源２６からの光は、光透過遮断部材２９の光透過部２９ａとカギ形の隙間２８とを透過する。

第１光源２５からの光と第２光源２６からの光とが互いに影響を与えることなく、スイッチノブ２１の意匠抜きした透光部を透過した光により識別マーク部２１ｂが発光表示するとともに、光透過遮断部材２９の光透過部２９ａを透過した光によりカギ形の隙間２８が発光表示する。

従って、第１光源２５及び第２光源２６の両方が点灯した状態となり、スイッチノブ２１が押し下げ操作を受け付けるとき、あるいはスイッチノブ２１の押下げ操作を検出したときを操作者に明示することができる。それに加えて、スイッチノブ２１がタッチ操作を受け付けるとき、あるいはスイッチノブ２１のタッチ操作を検出したときを操作者に明示することができる。

図４（ｂ）において、第２光源２６が消灯した状態では、光透過遮断部材２９の光透過部２９ａを介してカギ形の隙間２８は発光表示されない。遮光部材２７により第１光源２５の設置空間と第２光源２６の設置空間とが隔離されることから、第１光源２５からの光は、第２光源２６の設置空間に漏れることはなく、スイッチノブ２１の識別マーク部２１ｂが発光表示する。

従って、第１光源２５が点灯し、第２光源２６が消灯した状態となり、スイッチノブ２１が押下げ操作を受け付けるとき、あるいはスイッチノブ２１の押下げ操作を検出したときを操作者に明示することができる。

図４（ｃ）において、第１光源２５が消灯した状態では、スイッチノブ２１の識別マーク部２１ｂは発光表示されない。遮光部材２７により第１光源２５の設置空間と第２光源２６の設置空間とが隔離されることから、第２光源２６からの光は、第１光源２５の設置空間に漏れることはなく、光透過遮断部材２９の光透過部２９ａを透過した光によりカギ形の隙間２８が発光表示する。

従って、第１光源２５が消灯し、第２光源２６が点灯した状態となり、スイッチノブ２１がタッチ操作を受け付けるとき、あるいはスイッチノブ２１のタッチ操作を検出したときを操作者に明示することができる。

上記のように構成された照明の表示切替え構造によれば、例えば操作実行中の機能を意味するマーク照明のみを表示し、それ以外のマーク照明を非表示に切替えることができる。第１光源２５及び第２光源２６を適宜に切替えて、識別マーク部２１ｂと隙間２８との発光表示を変化させることで、スイッチノブ２１により選択された機能や動作内容を操作者に認識させることができるようになる。

（実施の形態の効果）
以上のように構成された入力装置２０によると、スイッチノブ２１の従来の機能及び大きさを維持したままで、照明の表示切替えにより、スイッチノブ２１に２つ以上の機能があることを操作者に明示する構成とすることができるため、上記効果に加えて以下の効果が得られる。

スイッチノブ２１の内部構造及び照明の表示切替え構造を簡略化して構成することができるようになり、複雑な構造にならないので、構成部品の寸法精度や組付精度を緩和することができる。

スイッチノブ２１の内部構造及び照明の表示切替え構造を簡略化して構成することができるため、照明の表示切替え機能及び多機能を有するスイッチノブ２１の構造を備えた入力装置２０を安価に製作することができる。

［変形例］
本発明の入力装置２０の代表的な構成例を実施の形態、及び図示例を挙げて説明したが、次に示すような変形例も可能である。

図示例では、ベゼル１７と一体形成された光透過遮断部材２９の構成とされているが、これに限定されるものではなく、光透過遮断部材２９は、スイッチノブ２１と一体形成された構成であっても構わない。

図示例では、３つのスイッチノブ２１により形成される４つの隅角部に対応して、カギ形の光透過遮断部材２９を用いたが、図示例に限定されるものではない。光透過遮断部材２９としては、配置位置や配置形態などを適宜に選択すればよく、例えば３つのスイッチノブ２１の外側周辺部に対応して、枠形の光透過遮断部材２９を用いてもよく、あるいは３つのスイッチノブ２１のそれぞれの隅角部に対応して、カギ形の光透過遮断部材２９を用いてもよいことは勿論であり、本発明の初期の目的を達成することができる。

図示例では、３つのスイッチノブ２１を有する構成を例示したが、これに限定されるものではない。スイッチノブ２１としては、使用目的などに応じて配置個数、配置位置や配置形態などを適宜に選択すればよく、例えば複数の操作機能を同一操作面に有する単一のスイッチノブ又は４つ以上のスイッチノブを有する構成として用いることもできる。

入力装置２０としては、例えば車載機器以外のゲーム機やパーソナルコンピュータなどの各種の端末装置に適用することができる。

以上の説明からも明らかなように、本発明における代表的な実施の形態、変形例、及び図示例を例示したが、上記実施の形態、変形例、及び図示例は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。従って、上記実施の形態、変形例、及び図示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点に留意すべきである。

１…車両、１１…運転席、１２…助手席、１３…インストルメントパネル、１４…センタークラスタ、１５…センターディスプレイ、１６…センターコンソール、１７…ベゼル、２０…入力装置、２１…スイッチノブ、２１ａ…操作面、２１ｂ…識別マーク部、２２…タッチセンサ、２３…基板、２４…プッシュスイッチ、２５…第１光源、２６…第２光源、２７…遮光部材、２８…隙間、２９…光透過遮断部材、２９ａ…光透過部、３０…制御部

Claims (4)

1. 操作部材に対する近接及び接触の操作を検出する第１の検出部と、
   前記操作部材の押下げ操作を検出する第２の検出部と、
   前記操作部材の操作面に形成された第１の表示部を照明表示する第１の光源と、
   前記操作部材の周辺部を囲む隣接部材及び前記操作部材の隅角部の間に形成された隙間を第２の表示部として照明表示する第２の光源と、
   前記隙間を光透過するとともに、前記隅角部を除いて前記操作部材の周辺部を光遮断する光透過遮断部材と、
   前記第１の検出部及び前記第２の検出部からのそれぞれの信号に基づいて前記操作部材の操作情報を処理するとともに、前記第１の光源及び前記第２の光源の点灯消灯を制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする入力装置。
2. 前記制御部は、前記操作部材が押下げ操作を受け付けるとき、あるいは前記操作部材に対する押下げ操作を検出したときは、前記第１の光源を点灯して前記第２の光源を消灯することにより前記第１の表示部を照明表示し、前記操作部材が近接及び接触の操作を受け付けるとき、あるいは前記操作部材に対する近接及び接触の操作を検出したときは、前記第１の光源を消灯して前記第２の光源を点灯することにより前記第２の表示部を照明表示する請求項１に記載の入力装置。
3. 前記光透過遮断部材は、前記操作部材あるいは前記隣接部材と一体に形成されてなる請求項１又は２に記載の入力装置。
4. 前記操作部材の内部には、前記第１の光源を設置する空間、及び前記第２の光源を設置する空間を隔離する遮光板が設けられてなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の入力装置。