(57)【要約】【課題】操作面の背面側の配置スペースが限られるような場合であっても、振動部を配置することができる入力装置を提供することを目的とする。【解決手段】実施形態の一態様に係る入力装置においては、操作パネルと、振動部とを備える。操作パネルは、ユーザの接触操作を受け付ける操作面を有する。また、振動部は、操作パネルの操作面と連続する下面側に配置され、操作パネルを振動させる。【選択図】図１
2020009094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの接触操作を受け付ける操作面を有する操作パネルと、
前記操作パネルの前記操作面と連続する下面側に配置され、前記操作パネルを振動させる振動部と
を備えることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記操作面の上下方向における振動を許容し、かつ、上下方向に対して交わる方向への振動を規制する規制部
を備えることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
挿通孔が形成されるベース部
を備え、
前記規制部は、
前記操作パネルの下面側に形成されるとともに、上下方向に延在する軸部
を含み、前記軸部が前記ベース部の前記挿通孔に挿通されることで、前記操作面の上下方向における振動を許容し、かつ、上下方向に対して交わる方向への振動を規制すること
を特徴とする請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記操作パネルの下面側に配置され、前記操作パネルを支持する弾性部材
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の入力装置。
【請求項５】
前記操作パネルの下面側に配置され、前記操作パネルの上下方向の振動を減衰させる減衰部材
を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の入力装置。
【請求項６】
前記減衰部材は、
前記操作パネルの下面側に形成される軸部に取り付けられること
を特徴とする請求項５に記載の入力装置。
【請求項７】
前記振動部は、
前記操作パネルを上下方向に振動させること
を特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、操作パネルの操作面に対するユーザの接触操作を検出することでユーザからの入力操作を受け付けるとともに、操作パネルを振動させることでユーザに触感を与えることが可能な入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０６０２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記した従来技術において、操作パネルを振動させる振動部は、操作面とは反対側の面（すなわち背面側）に配置される。言い換えると、従来技術に係る振動部は、操作パネルの操作面に対して厚さ方向に沿って配置される。しかしながら、例えば、操作パネルを薄型化すると、操作面の背面側において配置スペースが限られることから、振動部の配置が難しい場合があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、操作面の背面側の配置スペースが限られるような場合であっても、振動部を配置することができる入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、入力装置において、操作パネルと、振動部とを備える。操作パネルは、ユーザの接触操作を受け付ける操作面を有する。振動部は、前記操作パネルの前記操作面と連続する下面側に配置され、前記操作パネルを振動させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、操作面の背面側の配置スペースが限られるような場合であっても、振動部を配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る入力装置の概要を示す図である。
【図２】図２は、入力装置を含む表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、入力装置の斜視図である。
【図４】図４は、図３のIV−IV線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本願の開示する入力装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
＜１．入力装置の概要＞
以下では先ず、実施形態に係る入力装置の概要について図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る入力装置の概要を示す図である。なお、図１の上段の図は、車両１の車室２内から車両前方を見たときの図である。また、図１および図３以降に示す図は、いずれも模式図である。
【００１１】
なお、図１の上段図においては、説明の便宜のために、鉛直上向きを正方向、鉛直下向きを負方向とするＺ軸、車幅方向をＸ軸、車長方向をＹ軸とした３次元の直交座標系を図示している。かかる直交座標系は、後述の説明に用いる他の図面でも示す場合がある。
【００１２】
また、以下の説明では、「Ｘ軸方向」「Ｙ軸方向」「Ｚ軸方向」などの表現を用いる場合があるが、これは入力装置１０が図示された状態で車両１に取り付けられたときの「Ｘ軸方向」「Ｙ軸方向」「Ｚ軸方向」を意味するものであって、方向を限定するものではない。また、以下では、車室２内から車両１前方を見たときを基準として、Ｘ軸正方向を「右方」、Ｘ軸負方向を「左方」、Ｙ軸正方向を「前方」、Ｙ軸負方向を「後方」と記載する場合もある。
【００１３】
図１の上段に示すように、本実施形態に係る入力装置１０は、例えば、車両１に搭載される車載機器である。入力装置１０は、例えば、カーナビゲーションシステムに搭載される車載用のタッチパネルに含まれる装置である。
【００１４】
入力装置１０は、例えば、車室２の前方のインストルメントパネル３（以下、「インパネ３」と記載する場合がある）の上部に立設される。なお、入力装置１０は、例えばインパネ３において運転席と助手席との間の位置に配置されるが、入力装置１０の位置は、これに限られず、車両１の種類などに応じて適宜変更可能である。
【００１５】
入力装置１０は、操作パネル２０を備える。操作パネル２０は、ユーザの接触操作を受け付ける操作面２１を有する。すなわち、操作パネル２０は、タッチパネルである。
【００１６】
また、例えば、操作面２１は、操作パネル２０の略中央に設けられる略矩形状の面であり、光透過性の材料で形成される。操作パネル２０は、かかる操作面２１が鉛直方向（上下方向。Ｚ軸方向）に対して平行に設置されるが、これに限られない。また、操作パネル２０は、例えば、比較的薄型となるように、詳しくは操作面の厚さ方向（前後方向。Ｙ軸方向）の厚さが比較的薄くなるように構成される。
【００１７】
また、入力装置１０は、操作パネル２０を振動させる振動部３０を備える。ここで、操作パネル２０は、上記したように薄型化されるため、操作面２１の背面側においては配置スペースが限られ、振動部３０の配置が難しい場合があった。
【００１８】
そこで、本実施形態に係る入力装置１０にあっては、図１の下段の図に示すように、振動部３０が操作パネル２０の操作面２１と連続する下面２０ａ側に配置されるようにした。
【００１９】
これにより、本実施形態に係る入力装置１０においては、例えば、操作パネル２０が薄型で、操作面２１の背面側の配置スペースが限られるような場合であっても、振動部３０を配置することができる。
【００２０】
上記のように構成された入力装置１０にあっては、例えば、ユーザが、操作面２１に対して接触操作を行うと、操作面２１に対するユーザの接触操作を検出し、ユーザからの入力操作を受け付ける。
【００２１】
そして、入力装置１０は、検出されたユーザの接触操作に基づいて振動部３０の振動を制御する。これにより、入力装置１０は、ユーザの接触操作に応じて、操作パネル２０の振動を制御することができる。その結果、入力装置１０は、ユーザの接触操作に応じた触感をユーザに与えることができる。
【００２２】
なお、入力装置１０の操作パネル２０は、振動部３０の動作によって操作面２１が上下方向（矢印Ａ参照）に振動するが、これについては後述する。
【００２３】
＜２．入力装置を含む表示装置の構成＞
次に、入力装置１０を含む表示装置１００について図２を用いて説明する。図２は、本実施形態に係る入力装置１０を含む表示装置１００の構成例を示すブロック図である。なお、図２のブロック図では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
【００２４】
換言すれば、図２のブロック図に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。
【００２５】
図２に示すように、表示装置１００は、入力装置１０と、制御装置４０と、表示部７０とを備える。入力装置１０は、操作パネル２０と、振動部３０とを備える。
【００２６】
操作パネル２０は、例えば、静電容量の変化によってユーザの接触操作を受け付ける平板状のセンサ（不図示）を有する。例えば、ユーザが指またはタッチペンなどを用いて操作面２１上で接触操作を行うと、操作パネル２０は、かかる接触操作を検出し、操作面２１に対するユーザの接触操作に応じた信号を制御装置４０へ出力する。
【００２７】
なお、上記した操作パネル２０では、ユーザの接触の検出を静電容量方式を用いて行うようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、操作パネル２０は、ユーザの接触を検出可能な構成であればよく、例えば、赤外線方式や抵抗膜方式などによってユーザの接触を検出するようにしてもよい。
【００２８】
振動部３０は、制御装置４０から出力される信号に基づいて振動し、操作パネル２０を振動させる。なお、振動部３０の詳しい構成については、図４を参照して後述する。
【００２９】
制御装置４０は、制御部５０と、記憶部６０とを備える。記憶部６０は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、もしくはフラッシュメモリのような半導体メモリ素子、ハードディスク、または光ディスクのような記憶デバイスである。
【００３０】
記憶部６０は、表示装置１００に含まれる各部によって実行される処理に必要な情報などを記憶する。例えば、記憶部６０は、ユーザの接触操作に関するデータならびにユーザの接触操作に関するデータと関連付けられた振動部３０の制御データ、および、表示部７０に表示する画像情報などを記憶する。なお、表示部７０に表示する画像情報は、例えば、ナビゲーションを行うためのルート案内や車両１の運転状態など、ユーザに対して提供する種々の情報を含む画像情報などであるが、これに限定されるものではない。
【００３１】
制御部５０は、例えば、コンピュータのＣＰＵ（Central  Processing  Unit）であり、表示装置１００全体を制御する。制御部５０は、検出部５１と、振動制御部５２と、表示制御部５３とを備える。
【００３２】
検出部５１は、操作パネル２０から出力された信号に基づいて、操作パネル２０の操作面２１に対するユーザの接触操作を検出する。検出部５１は、操作面２１に対するユーザの接触操作を検出すると、ユーザの接触操作の検出結果に応じた信号を振動制御部５２および表示制御部５３へ出力する。
【００３３】
振動制御部５２は、検出部５１から出力された信号、すなわち、検出部５１によって検出された接触操作に基づいて、振動部３０の振動を制御する。具体的には、振動制御部５２は、接触操作に対応する振動態様を示す信号を振動部３０へ出力する。これにより、振動部３０が振動し、ユーザの接触操作に応じた触感をユーザに与えることができる。
【００３４】
表示制御部５３は、検出部５１から出力された信号に基づいて、表示部７０に表示させる画像情報を示す信号を表示部７０へ出力する。これにより、表示部７０は、表示制御部５３から出力された信号に基づいて、すなわち、検出部５１によって検出された接触操作に応じた画像情報を表示することができる。
【００３５】
表示部７０は、例えば、液晶ディスプレイである。表示部７０は、操作パネル２０と一体的に設けられる。以下の説明では、操作パネル２０と表示部７０とを含んで、単に「操作パネル２０」と記載する場合がある。
【００３６】
＜３．入力装置の具体的構成＞
次に、入力装置１０の具体的な構成ついて詳しく説明する。図３は、入力装置１０の斜視図である。図３に示すように、入力装置１０は、操作パネル２０と、ベース部８０とを備える。
【００３７】
ベース部８０は、操作パネル２０が取り付けられる部材である。例えば、ベース部８０は、直方体状または略直方体状に形成される。ベース部８０には、操作パネル２０が移動可能に、詳しくは、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に取り付けられる。
【００３８】
図４は、図３のIV−IV線断面図である。図４に示すように、ベース部８０は、上面８０ａに凹部８１が形成される。操作パネル２０は、かかる凹部８１に下面２０ａ側が挿入された状態で、ベース部８０に取り付けられる。
【００３９】
また、ベース部８０において、凹部８１の適宜位置には、挿通孔８２と、設置孔８３とが形成される。なお、挿通孔８２は、後述する軸部２２が挿通され、設置孔８３は、後述する弾性部材９１が設置される。
【００４０】
挿通孔８２は、対応する軸部２２と同じ個数（ここでは２個）形成されるが、これは例示であって限定されるものではなく、１個または３個以上であってもよい。また、挿通孔８２は、ベース部８０において左右方向（Ｘ軸方向）側の端部付近に形成される。
【００４１】
設置孔８３は、対応する弾性部材９１と同じ個数（ここでは２個）形成されるが、これは例示であって限定されるものではなく、１個または３個以上であってもよい。また、設置孔８３は、上記した挿通孔８２に対してベース部８０の中央寄りに形成される。なお、上記した挿通孔８２および設置孔８３が形成される位置は、あくまでも例示であって限定されるものではなく、任意に変更可能である。
【００４２】
また、入力装置１０は、上記した振動部３０と、規制部９０と、弾性部材９１と、減衰部材９２とを備える。
【００４３】
振動部３０は、上記したように、操作パネル２０の下面２０ａ側に配置され、操作パネル２０を振動させる。例えば、振動部３０は、固定部３０ａと、可動部３０ｂとを備える。なお、振動部３０としては、リニアアクチュエータを用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００４４】
固定部３０ａは、ベース部８０の凹部８１の中央付近に固定される。可動部３０ｂは、固定部３０ａに対して可動する部位である。詳しくは、可動部３０ｂは、固定部３０ａの上面から一部が突出するように配置され、固定部３０ａに対して上下方向に可動することができる。また、可動部３０ｂの先端は、操作パネル２０の下面２０ａに当接可能に配置される。
【００４５】
振動部３０は、固定部３０ａおよび可動部３０ｂが上記のように構成されることから、操作パネル２０を上下方向に振動させることとなる（矢印Ａ参照）。これにより、振動部３０は、例えば、操作パネル２０全体を上下方向に振動させることができ、よってユーザの操作パネル２０の接触位置にかかわらず、均質な触感をユーザに与えることが可能となる。
【００４６】
規制部９０は、操作パネル２０の所定方向への振動を規制する部材である。ここで、所定方向は、例えば操作パネル２０の上下方向に対して交わる方向である。
【００４７】
具体的に説明すると、規制部９０は、操作パネル２０の軸部２２を含む。軸部２２は、操作パネル２０の下面２０ａ側に形成される。軸部２２は、操作パネル２０の下面２０ａから上下方向に延在するように形成される。
【００４８】
軸部２２は、複数個（ここでは２個）形成されるが、これは例示であって限定されるものではなく、１個または３個以上であってもよい。また、軸部２２は、操作パネル２０において左右方向（Ｘ軸方向）側の端部付近に形成されるが、形成される位置は任意に変更可能である。
【００４９】
そして、規制部９０である軸部２２は、上記したベース部８０の挿通孔８２に移動可能に挿通される。これにより、操作パネル２０は、軸部２２が挿通孔８２に挿通されて移動することで、上下方向にガイドされることとなる。
【００５０】
すなわち、規制部９０は、軸部２２が挿通孔８２に挿通されることで、操作面２１の上下方向における振動を許容することができる。また、規制部９０は、軸部２２が挿通孔８２に挿通されているため、操作面２１の上下方向に対して交わる方向（所定方向）への振動を規制することができる。なお、「上下方向に対して交わる方向」は、例えば、操作パネル２０の左右方向（Ｘ軸方向）や前後方向（Ｙ軸方向）を含むが、これに限られるものではない。
【００５１】
上記した規制部９０により、例えば、操作パネル２０全体を上下方向に効率よく振動させることができ、よってユーザの操作パネル２０の接触位置にかかわらず、均質な触感をユーザに与えることが可能となる。
【００５２】
また、規制部９０である軸部２２がベース部８０の挿通孔８２に挿通されることから、操作パネル２０において、左右方向や前後方向から作用する外力（例えばユーザによる接触操作など）に対する剛性を確保することができる。
【００５３】
弾性部材９１は、操作パネル２０を支持する部材である。なお、弾性部材９１としては、例えばコイルばねを用いることができるが、これに限られず板ばねやゴムなどであってもよい。
【００５４】
具体的には、弾性部材９１は、操作パネル２０の下面２０ａ側に配置されるとともに、上記したベース部８０の設置孔８３に設置される。弾性部材９１は、一端が操作パネル２０の下面２０ａに当接する一方、他端が設置孔８３の底面に当接するように配置される。
【００５５】
これにより、弾性部材９１は、操作パネル２０の重量を支えつつ、操作パネル２０を支持することが可能となる。従って、操作パネル２０は、弾性部材９１からの作用する力によってフローティング状態となる。
【００５６】
そのため、操作パネル２０は、例えば、鉛直方向である上下方向でも効率よく振動することができる。また、振動部３０においては、弾性部材９１が操作パネル２０を支持しているため、比較的小さい出力で操作パネル２０を振動させることができ、よって振動部３０の小型化を図ることもできる。
【００５７】
減衰部材９２は、操作パネル２０の上下方向の振動を減衰させる部材である。なお、減衰部材９２としては、例えばゴムやウレタンなどから製作されるダンパを用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００５８】
例えば、減衰部材９２は、操作パネル２０の下面２０ａ側に配置される。詳しくは、減衰部材９２は、操作パネル２０の下面２０ａとベース部８０との間に介挿するように配置される。これにより、例えば、振動部３０の振動が停止した後に、操作パネル２０の上下方向の振動を減衰させて、操作パネル２０を速やかに停止させることができる。
【００５９】
また、減衰部材９２は、例えば、内部に中空部分を有する円柱状に形成されるとともに、操作パネル２０の軸部２２に取り付けられる。詳しくは、減衰部材９２は、中空部分に上記した操作パネル２０の軸部２２が挿通されるようにして配置される。
【００６０】
このように、減衰部材９２が操作パネル２０の軸部２２に取り付けられて軸部２２と同じ位置に配置されることで、操作パネル２０の下面２０ａにおける、減衰部材９２および軸部２２の配置スペースを比較的小さくすることが可能となる。また、減衰部材９２が操作パネル２０の軸部２２に挿通されて配置されることで、減衰部材９２の位置ずれを抑制することができる。
【００６１】
上述してきたように、実施形態に係る入力装置１０は、操作パネル２０と、振動部３０とを備える。操作パネル２０は、ユーザの接触操作を受け付ける操作面２１を有する。振動部３０は、操作パネル２０の操作面２１と連続する下面２０ａ側に配置され、操作パネル２０を振動させる。これにより、操作面２１の背面側の配置スペースが限られるような場合であっても、振動部３０を配置することができる。
【００６２】
なお、上記した実施形態では、弾性部材９１が軸部２２に隣接して配置されるようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、コイルばねである弾性部材９１の中心に軸部２２が挿通されるようにして配置されてもよい。
【００６３】
また、上記した左右の挿通孔８２にあっては、互いの形状が同じになるように形成されるが、これに限られず、異なる形状であってもよい。すなわち、例えば、左右の挿通孔８２のうちの一方が平面視円形状に形成され、他方が楕円形状に形成されてもよい。これにより、例えば、楕円形状の挿通孔８２に遊びとして機能する隙間が生じ、よって挿通される軸部２２の製品誤差などを吸収することができる。
【００６４】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  入力装置
２０  操作パネル
２１  操作面
２２  軸部
３０  振動部
８０  ベース部
８２  挿通孔  
９０  規制部
９１  弾性部材
９２  減衰部材
【図１】
2020009094.tif 000003
【図２】
2020009094.tif 000004
【図３】
2020009094.tif 000005
【図４】
2020009094.tif 000006