(57)【要約】【課題】装置後方からの入力操作が行い易い入力装置を提供する。【解決手段】入力装置３００は、筐体１０に固定されて透光性を有する操作部３３０と、操作部３３０に向けて光を発する光源２０と、光源２０が発した光に基づいて入力操作の指標となる指標像５を示す指標光を生成する指標光生成部４０と、を備える。操作部３３０は、光源２０が発した光を筐体１０の外部へと導く導光部３３１と、検出部３２とを有する。導光部３３１は、入力操作を行う際にユーザの指が接触する操作面Ｓであって、筐体１０の後方に向く操作面Ｓを含む。検出部３２は、操作面Ｓに指が接触したことを検出する。導光部３３１は、光源２０が発した光に基づいて生成された指標光を、操作面Ｓから筐体１０の後方に位置するダッシュボード２などの後方部材に向けて投射することで、後方部材において指標像５をユーザに表示する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物に搭載され、所定機器に対する入力操作を受け付ける入力装置であって、
筐体と、
前記筐体に固定され、前記入力操作を受け付け、透光性を有する操作部と、
前記筐体の内部に設けられ、前記操作部に向けて光を発する光源と、
前記光源が発した光に基づいて、前記入力操作の指標となる指標像を示す指標光を生成する指標光生成部と、を備え、
前記操作部は、
前記入力操作を行う際にユーザの部位が接触する操作面であって、前記筐体の後方に向く操作面を含み、前記光源が発した光を前記筐体の外部へと導く導光部と、
前記操作面に前記部位が接触したことを検出する検出部と、を有し、
前記導光部は、前記光源が発した光に基づいて生成された前記指標光を、前記操作面から前記筐体の後方に位置する後方部材に向けて投射することで、前記後方部材において前記指標像をユーザに表示する、
入力装置。
【請求項２】
前記指標像は、前記後方部材のうち、ユーザから見て前記筐体に隠れない部分に表示される、
請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記導光部よりも前記筐体の内側に設けられ、
前記指標光生成部は、前記導光部又は前記検出部に設けられている、
請求項１又は２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記操作面は、前記乗り物のハンドルをユーザが手で握りながら指で触れることが可能な位置に設けられている、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗り物に搭載される入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗り物に搭載されて入力操作を受け付ける入力装置として、例えば、特許文献１にはパドルシフトが開示されている。パドルシフトは、車両の運転者がステアリングホイールを握りながら、ステアリングホイールの後方から指で操作することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１０５３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
装置後方から、ユーザの指等の部位による入力操作を受け付ける構成では、ユーザが操作部のどの位置に触れているか認識しづらく、入力操作を行いにくい場合がある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、装置後方からの入力操作が行い易い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】
上記目的を達成するため、本発明に係る入力装置は、
乗り物に搭載され、所定機器に対する入力操作を受け付ける入力装置であって、
筐体と、
前記筐体に固定され、前記入力操作を受け付け、透光性を有する操作部と、
前記筐体の内部に設けられ、前記操作部に向けて光を発する光源と、
前記光源が発した光に基づいて、前記入力操作の指標となる指標像を示す指標光を生成する指標光生成部と、を備え、
前記操作部は、
前記入力操作を行う際にユーザの部位が接触する操作面であって、前記筐体の後方に向く操作面を含み、前記光源が発した光を前記筐体の外部へと導く導光部と、
前記操作面に前記部位が接触したことを検出する検出部と、を有し、
前記導光部は、前記光源が発した光に基づいて生成された前記指標光を、前記操作面から前記筐体の後方に位置する後方部材に向けて投射することで、前記後方部材において前記指標像をユーザに表示する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、装置後方からの入力操作が行い易い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る入力装置の車両への搭載態様を説明するための図である。
【図２】（ａ）は、第１実施形態に係る入力装置の正面図であり、（ｂ）は、第１実施形態に係る入力装置の図２（ａ）に示すＡ−Ａ線での断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る入力装置の要部断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る入力装置及び後方部材の正面図であり、（ｂ）は、第３実施形態に係る入力装置及び後方部材の図４（ａ）に示すＢ−Ｂ線での断面図である。
【図５】第３実施形態に係る入力装置における指標像の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る入力装置１００は、車両（例えば自動四輪車）に搭載され、図１に示すように、車両のステアリングホイール１とダッシュボード２との間に配置される。入力装置１００は、車両の運転者としてのユーザが、ステアリングホイール１を手３で握りながら指４（例えば、親指以外の指）で触れることが可能な操作部３０を備える。以下では、入力装置１００に対してのユーザ側を前方、その反対側を後方とし、適宜の説明を行う。ユーザは、ステアリングホイール１の後方から、操作部３０を指４で触れることで車両の機器に対する入力操作を行う。
【００１１】
入力装置１００は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、筐体１０と、光源２０と、操作部３０と、指標光生成部４０と、表示部５０と、透光板６０と、回路基板７０と、を備える。
なお、図２（ｂ）では、見易さを考慮して一部構成の断面を示すハッチングを省略するとともに、光源２０からの光の光路を点線矢印により模式的に示した（後述の図３、図４（ｂ）も同様）。
【００１２】
筐体１０は、例えば、樹脂により箱状に形成され、遮光性を有する。光源２０は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）からなり、操作部３０に向けて光を発する。
【００１３】
操作部３０は、ユーザによる入力操作を受け付け、透光性を有する。操作部３０は、板状に形成され、図２（ｂ）に示すように、一端が筐体１０の内部に向いて光源２０と対向し、他端が筐体１０の側面１１から外部に向かって突出し、筐体１０に固定されている。操作部３０は、導光部３１と、検出部３２と、を備える。
【００１４】
導光部３１は、光源２０が発した光を受け、受けた光を筐体１０の外部へと導くものであり、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）などの透明樹脂から形成されている。導光部３１は、第１の部分３１ａと、第２の部分３１ｂと、を有する。第１の部分３１ａ及び第２の部分３１ｂは、それぞれ板状に形成され、互いに前後方向において対向する。
【００１５】
第１の部分３１ａの後方に向く面は、ユーザが入力操作を行う際に、指４が接触する操作面Ｓとして機能する。検出部３２は、例えば静電容量方式のセンサシートであり、第１の部分３１ａと第２の部分３１ｂに挟持されている。検出部３２は、操作面Ｓに触れた指４の位置を検出する。
【００１６】
第２の部分３１ｂは、光源２０から発せられ、一端から内部に取り込んだ光を前方に向けて反射させる反射部Ｒを有している。反射部Ｒは、例えば、第２の部分３１ｂのうち、検出部３２との境界部に形成された回折格子である。なお、反射部Ｒは、光源２０からの光を前方に向けて反射させることができれば、その構成は任意であり、例えば、鏡面フィルムや印刷層から構成されてもよい。
【００１７】
指標光生成部４０は、光源２０が発した光に基づいて、ユーザによる入力操作の指標となる指標像５を示す指標光を生成する。指標像５は、入力操作に関する操作内容や操作位置を報知するためのものであり、アイコン、文字、図形などを示す。図２（ａ）は、指標像５として、入力操作として操作面Ｓをタップする操作が可能であることを示すとともに、操作面Ｓにおけるタップ位置の指標となる円形のアイコンと、入力操作として操作面Ｓを上下方向にスワイプする操作が可能であることを示す２つの矢印状のアイコンが表示されている例である。
【００１８】
指標光生成部４０は、例えば、第２の部分３１ｂ自体に施されたナノインプリントや射出成型、第２の部分３１ｂの表面に設けられたフィルムや印刷層などから構成され、光源２０からの光を受けると、指標像５を示す指標光を生成し、前方に向けて射出する。これにより、第２の部分３１ｂの前面に指標像５が発光して表示される。つまり、導光部３１の第２の部分３１ｂは、指標像５を前方に向けて表示する指標像表示部Ｄとして機能する。なお、指標光生成部４０は、反射部Ｒと一体に形成されてもよいし、第２の部分３１ｂの前面に設けられてもよいし、反射部Ｒと第２の部分３１ｂの前面との間に形成されてもよい。
【００１９】
表示部５０は、車両に関する情報（以下、車両情報と言う。）を画像で表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diodes）等から構成されている。なお、車両情報は、車両自体の情報だけでなく、車両の運行に関連した車両外部の情報も含む。一例として、表示部５０は、車速、エンジン回転数などの計測量を表示するメータとして機能する。透光板６０は、表示部５０が表示した画像をユーザに透かして視認させるものであり、筐体１０に固定されるとともに表示部５０の前方に位置する。
【００２０】
回路基板７０は、筐体１０の内部に設けられ、表示部５０の後方に位置するプリント回路板である。回路基板７０は、図示しない配線により、光源２０、検出部３２及び表示部５０の各々と電気的に接続されている。回路基板７０には、光源２０及び表示部５０の動作を含む、入力装置１００の全体動作を制御するマイクロコンピュータからなる制御部（図示せず）が実装される。例えば、制御部は、車両内のＥＣＵ（Electronic Control Unit）や各種センサと通信を行い、受信した車両情報を表示部５０に表示させる。また、制御部は、表示部５０で表示可能な各種コンテンツに対応したリストと、リストを選択するためのカーソルとを含むメニュー画面を表示部５０に表示させる。また、制御部は、操作面Ｓに触れた指４の位置を示す検出信号を検出部３２から取得し、取得した検出信号に基づき、公知の手法によりタップ操作、スワイプ操作などの各種ジェスチャ操作（入力操作）の内容を特定する。そして、制御部は、特定したスワイプ操作に応じてカーソルを移動させる制御や、特定したタップ操作に応じてカーソルで選択中のリストが示すコンテンツを表示する制御などを行う。
【００２１】
回路基板７０の基材には、光源２０を支持する支持部材７１が設けられている。支持部材７１は、操作部３０のうち筐体１０の内側に向く一端と対向する姿勢で光源２０を支持する。なお、光源２０は、図２（ｂ）での左右方向において、第２の部分３１ｂの一端と対向する位置に設けられていることが好ましい。
【００２２】
以上に説明した第１実施形態に係る入力装置１００では、光源２０が発した光が操作部３０の一端に入射する。操作部３０に入射した光のうち、導光部３１の第２の部分３１ｂの内部に直接導かれた光や、第１の部分３１ａや検出部３２を介して第２の部分３１ｂの内部に導かれた光は、反射部Ｒで反射するとともに、指標光生成部４０を経て指標光となり、操作部３０の前方へ射出される。これにより、第２の部分３１ｂの前面に指標像５が発光して表示される。この構成により、後方に向く操作面Ｓに指４を接触させて入力操作を行うユーザは、指標像５を参照しながら操作を行うことができ、入力操作が行い易い。
【００２３】
ここからは、前記の操作部３０とは異なる形状の操作部を備える、他の実施形態について説明する。当該他の実施形態も、ユーザは、ステアリングホイール１の後方から、操作部を指４で触れることで車両の機器に対する入力操作を行うことが可能に構成されている。以下では、第１実施形態と同様の機能を持つ各部については第１実施形態と共通する符号を用いて説明を適宜省略し、第１実施形態と異なる点を主に説明する。
【００２４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る入力装置２００は、図３に示すように、筐体１０の側面１１から外部に向かって突出する操作部２３０を備える。操作部２３０は、導光部２３１と、検出部３２と、を備える。なお、入力装置２００の正面態様は、図２（ａ）と概ね同じである。図３は、図２（ｂ）と同様の部分を示した断面図である。
【００２５】
導光部２３１は、断面Ｌ字状をなし、一体に形成された第１の部分２３１ａ及び第２の部分２３１ｂを有する。第１の部分２３１ａ及び第２の部分２３１ｂは、それぞれ板状に形成され、連結している。
第１の部分２３１ａは、その先端が筐体１０の内部において光源２０と対向するとともに、図３における右斜め下方に向かって筐体１０の側面１１から外部に向かって突出している。第１の部分２３１ａの後方（図３における斜め後方）に向く面は、ユーザが入力操作を行う際に、指４が接触する操作面Ｓとして機能する。検出部３２は、第１の部分２３１ａの操作面Ｓとは反対側の面に設けられている。
【００２６】
第２の部分２３１ｂは、筐体１０の前方端部から、図３における右斜め上方に向かって筐体１０の外部へ突出している。第２の部分２３１ｂは、筐体１０から離れた方の端部において第１の部分２３１ａと連結されている。なお、第１の部分２３１ａと第２の部分２３１ｂとの連結部分に、第１の部分２３１ａに入射した光源２０からの光を、第２の部分２３１ｂへ効率良く導くための反射面を設けてもよい。
【００２７】
第２実施形態における反射部Ｒは、第２の部分２３１ｂのうち、筐体１０の内部に向く面に設けられている。また、指標光生成部４０は、反射部Ｒと一体に形成されてもよいし、第２の部分２３１ｂの前面に設けられてもよいし、反射部Ｒと第２の部分２３１ｂの前面との間に形成されてもよい。また、支持部材７１は、第１の部分２３１ａの先端と対向する姿勢で光源２０を支持する。
【００２８】
以上に説明した第２実施形態に係る入力装置２００では、光源２０が発した光が第１の部分２３１ａの先端に入射する。第１の部分２３１ａに入射した光は、第２の部分２３１ｂの内部に導かれて反射部Ｒで反射するとともに、指標光生成部４０を経て指標光となり、操作部２３０の前方（図３における斜め前方）へ射出される。これにより、第２の部分２３１ｂの前面に指標像５が発光して表示される。つまり、導光部２３１の第２の部分２３１ｂは、指標像５を前方に向けて表示する指標像表示部Ｄとして機能する。この構成により、後方に向く操作面Ｓに指４を接触させて入力操作を行うユーザは、指標像５を参照しながら操作を行うことができ、入力操作が行い易い。
【００２９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る入力装置３００は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、指標光を筐体１０の後方に位置するダッシュボード２に向けて投射することで、ダッシュボード２において指標像５を表示する。
【００３０】
入力装置３００は、図４（ｂ）に示すように、筐体１０の後壁部１２に設けられた操作部３３０を備える。操作部３３０は、導光部３３１と、検出部３２と、を備える。
【００３１】
導光部３３１は、板状に形成され、例えば、筐体１０の後壁部１２に窓状に嵌め込まれている。導光部３３１は、光源２０が発した光を受け、受けた光を筐体１０の外部へと導く。導光部３３１の後方に向く面は、ユーザが入力操作を行う際に、指４が接触する操作面Ｓとして機能する。操作面Ｓは、後壁部１２の後方に向く面と、面一に設けられている。検出部３２は、導光部３３１の操作面Ｓとは反対側の面に設けられている。
【００３２】
第３実施形態においては、前述のような反射部Ｒを設けなくともよい。また、指標光生成部４０は、導光部３３１と一体に形成されてもよいし、導光部３３１と検出部３２との間に設けられてもよいし、検出部３２の筐体１０の内部に向く面に設けられてもよい。
【００３３】
第３実施形態における支持部材７１は、ダッシュボード２のうち、ユーザから見て隠れない部分に指標像５が表示されるように、斜め後方に向けて光を射出する姿勢で光源２０を支持する。
【００３４】
以上に説明した第３実施形態に係る入力装置３００では、光源２０が発した光が検出部３２を透過し、導光部３３１に入射する。導光部３３１に入射した光は、指標光生成部４０を経て指標光となり、操作面Ｓから斜め後方へ射出される。これにより、指標光が、入力装置３００の外部のダッシュボード２に投射され、ダッシュボード２の前面において指標像５が発光して表示される。つまり、ダッシュボード２は、指標像５を前方に向けて表示する指標像表示部Ｄとして機能する。この構成により、後方に向く操作面Ｓに指４を接触させて入力操作を行うユーザは、指標像５を参照しながら操作を行うことができ、入力操作が行い易い。
【００３５】
特に、第３実施形態に係る入力装置３００によれば、図５に示すように、指標像５において、ユーザの指４が触れている部分が影４ａとなるため、ユーザは指４で触れている位置を視覚により把握することができる。
【００３６】
なお、本発明は、以上の実施形態によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変形（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。
【００３７】
（変形例）
入力装置１００、２００、３００が搭載される乗り物は、自動四輪車以外の車両であってもよいし、車両以外の船舶、航空機、スノーモービルなどの乗り物であってもよい。この場合において、操作面Ｓは、乗り物のハンドルをユーザが、手３で握りながら（把持しながら）指４で触れることが可能な位置に設けられていればよい。つまり、ハンドルは、ステアリングホイール１に限られず、オートバイや自転車などのハンドルであってもよい。また、操作面Ｓは、乗り物のハンドルをユーザが、手３で握りながら指４で触れることが可能な位置に設けられていなくともよく、入力操作の際にユーザが操作面Ｓを触れる部位は、指４以外の掌などの部位であってもよい。
【００３８】
以上では、入力装置１００、２００、３００が受け付けた入力操作に応じて、自機が備える表示部５０の動作を制御する例を説明したが、当該入力操作に応じて乗り物内の任意の機器の動作を制御する構成を採用してもよい。また、表示部５０は、画像を表示する表示デバイスに限られず、アナログ式の指針式計器などであってもよい。また、入力装置１００、２００、３００は、表示部５０を備えていなくともよい。
【００３９】
また、指標光生成部４０をＬＣＤから構成し、指標光によって表示される指標像５を可変制御してもよい。また、光源２０の数は任意である。例えば、複数の指標像５の各々に対応して、複数設けてもよい。
【００４０】
また、検出部３２の検出結果に基づき制御部が特定可能な操作は、公知のジェスチャ操作であれば任意である。例えば、タッチ又はタップ操作のみ特定可能としてもよい。
【００４１】
また、光源２０を支持する支持部材７１は、筐体１０に固定されていてもよい。また、以上では、光源２０の姿勢を支持部材７１によって定めた例を示したが、これに限られない。例えば、光源２０と操作部３０、２３０、３３０との間に設けた導光部材や反射部材により、操作部３０、２３０、３３０に入射する光の方向を制御してもよい。
【００４２】
第１実施形態では、導光部３１のうち、第２の部分３１ｂに反射部Ｒを設けた例を示したが、第１の部分３１ａに反射部Ｒを設けてもよい。
【００４３】
第３実施形態では、指標光を投射する後方部材をダッシュボード２として説明したが、これに限られない。後方部材は、車両のピラーや、指標像５の表示専用のスクリーンなどであってもよい。
【００４４】
（１）以上に説明した第１〜第３実施形態に係る入力装置１００、２００、３００は、筐体１０と、筐体１０に固定され、入力操作を受け付け、透光性を有する操作部３０、２３０、３３０と、筐体１０の内部に設けられ、操作部３０、２３０、３３０に向けて光を発する光源２０と、光源２０が発した光に基づいて、入力操作の指標となる指標像５を示す指標光を生成する指標光生成部４０と、を備える。操作部３０、２３０、３３０は、入力操作を行う際にユーザの指４が接触する操作面Ｓであって、筐体１０の後方に向く操作面Ｓを含み、光源２０が発した光を筐体１０の外部へと導く導光部３１、２３１、３３１と、操作面Ｓに指４が接触したことを検出する検出部３２と、を有する。導光部３１、２３１、３３１は、光源２０が発した光に基づいて生成された指標光を筐体１０の外側に向けて射出し、指標像５をユーザに表示する。この構成により、前述したように、装置後方からの入力操作を行い易くすることができる。
【００４５】
第１及び第２実施形態に係る入力装置１００、２００において、導光部３１、２３１は、筐体１０の側面１１から突出し、入力操作を行うユーザが視認可能な位置に指標像５を表示する指標像表示部Ｄを有する。
具体的に、入力装置１００、２００は、導光部３１、２３１に入射した光源２０からの光を反射させる反射部Ｒをさらに備える。指標像表示部Ｄは、導光部３１、２３１のうち反射部Ｒで反射した光に照らされる部分である。
【００４６】
第１実施形態に係る入力装置１００において、導光部３１は、操作面Ｓを含む第１の部分３１ａと、第１の部分３１ａと検出部３２を挟んで対向する第２の部分３１ｂと、を有する。指標像表示部Ｄは、第２の部分３１ｂに設けられている。
【００４７】
第２実施形態に係る入力装置２００において、導光部２３１は、操作面Ｓを含む第１の部分２３１ａと、第１の部分２３１ａと連結する第２の部分２３１ｂと、を有する。指標像表示部Ｄは、第２の部分２３１ｂに設けられる。検出部３２は、第１の部分２３１ａのうち筐体１０の内部に向く面であって、操作面Ｓの裏側の面に設けられている。
【００４８】
（２）以上に説明した第３実施形態に係る入力装置３００において、導光部３３１は、光源２０が発した光に基づいて生成された指標光を、操作面Ｓから筐体１０の後方に位置する後方部材（例えば、ダッシュボード２）に向けて投射することで、後方部材において指標像をユーザに表示する。この構成により、前述したように、装置後方からの入力操作を行い易くすることができる。
具体的に、第３実施形態に係る入力装置３００において、指標像５は、後方部材のうち、ユーザから見て筐体１０に隠れない部分に表示される。
また、第３実施形態に係る入力装置３００において、検出部３２は、導光部３３１よりも筐体１０の内側に設けられ、指標光生成部４０は、導光部３３１又は検出部３２に設けられている。
【００４９】
以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略した。
【符号の説明】
【００５０】
１００、２００、３００…入力装置
１０…筐体、１１…側面、１２…後壁部
２０…光源
３０、２３０、３３０…操作部
３１、２３１、３３１…導光部
３１ａ、２３１ａ…第１の部分
３１ｂ、２３１ｂ…第２の部分
３２…検出部
４０…指標光生成部
５０…表示部
６０…透光板
７０…回路基板、７１…支持部材
Ｓ…操作面
Ｒ…反射部
Ｄ…指標像表示部
１…ステアリングホイール
２…ダッシュボード
３…手
４…指、４ａ…影
５…指標像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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