(57)【要約】【課題】複数の操作態様を備えることを活用して容易に操作可能な入力装置を提供する。【解決手段】操作面が形成された操作板を入力装置に搭載する。操作面上で指が接触している接触位置を検出して第１入力信号として出力し、操作板の位置を検出して第２入力信号として出力する。こうすれば、操作面上に指を触れる操作態様（操作面上で指を滑らせたりする操作態様も含む）と、操作板を動かす操作態様とを実現できる。これらの操作態様は、指の力の入れ加減を変えるだけで簡単に切り換えることが可能であり、操作の容易さに関しても同等である。このため、２つの操作態様を備えることを十分に活用して、容易に操作可能な入力装置を実現することが可能となる。【選択図】図２
2014059682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指を用いて操作され、電子機器に信号を入力する入力装置であって、
前記指を滑らせる操作面が形成された操作板と、
前記操作板の裏面側に設けられて、前記操作面上に前記指が接触している接触位置を検出する第１検出部と、
前記第１検出部での検出結果を第１入力信号として前記電子機器に出力する第１出力部と、
前記操作板を、前記操作面と平行に移動可能な状態で保持する保持部と、
前記操作板の位置を検出する第２検出部と、
前記第２検出部での検出結果を第２入力信号として前記電子機器に出力する第２出力部と
を備える入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の入力装置であって、
前記操作板を移動させる際の反力を、該操作板の移動伴って周期的に増減させる反力増減部を備える入力装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の入力装置であって、
前記保持部は、前記操作板を回転可能な状態で保持する保持部である入力装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載の入力装置であって、
前記保持部によって保持されていない部分で前記操作板が押されたときの該操作板の変形を検出する第３検出部と、
前記第３検出部での検出結果を第３入力信号として前記電子機器に出力する第３出力部と
を備える入力装置。
【請求項５】
入力された信号を処理する制御装置と、該制御装置に前記信号を入力するために、指を用いて操作される入力装置とを備える入力システムであって、
前記入力装置は、
前記指を滑らせる操作面が形成された操作板と、
前記操作板の裏面側に設けられて、前記操作面上に前記指が接触している接触位置を検出する第１検出部と、
前記第１検出部での検出結果を第１入力信号として前記制御装置に出力する第１出力部と、
前記操作板を、前記操作面と平行に移動可能な状態で保持する保持部と、
前記操作板の位置を検出する第２検出部と、
前記第２検出部での検出結果を第２入力信号として前記制御装置に出力する第２出力部と
を備えた装置であり、
前記制御装置は、
前記第１入力信号を処理する第１処理手段と、
前記第２入力信号を処理する第２処理手段と
を備えた装置である入力システム。
【請求項６】
請求項５に記載の入力システムであって、
前記第１処理手段は、前記第２入力信号の有無を監視して、該第２入力信号の入力中は前記第１入力信号の処理を中止する手段である入力システム。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の入力システムであって、
前記制御装置に接続されて、画面上に画像を表示する表示装置を備え、
前記制御装置は、
前記表示装置の前記画面上に、第１の選択項目を選択可能な態様で表示する第１表示手段と、
前記表示装置の前記画面上に、第２の選択項目を選択可能な態様で、且つ前記第１の選択項目よりも前記画面上で奥側に見える態様で表示する第２表示手段と
を備えており、
前記第１処理手段は、前記第１入力信号に基づいて前記第１の選択項目の表示内容を変更する手段であり、
前記第２処理手段は、前記第２入力信号に基づいて前記第２の選択項目の表示内容を変更する手段である入力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御機器に信号を入力するために用いられ、指を用いて操作される入力装置および入力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
選択可能な態様で複数のメニューを画面上に表示しておき、画面上を見ながら操作つまみを動かすことによって、所望のメニューを選択する入力装置は広く知られている。
【０００３】
また、階層構造になったメニューの中から所望のメニューを簡単に選択可能とするために、回転操作つまみを押し下げずに回転させる第１の操作態様と、回転操作つまみを押し下げた状態で回転させる第２の操作態様とを可能とした入力装置も提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−３８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した提案の入力装置では、以下の理由から、第２の操作態様が第１の操作態様の補助的な操作態様として用いられる傾向があり、２つの操作態様を備えることを十分に活用することができないという問題があった。
すなわち、回転操作つまみは回転角度が大きくなると、操作の途中で回転操作つまみを持ち替える必要が生じる。そして、第２の操作態様は、回転操作つまみを押し下げた状態で回転させなければならないため、回転操作つまみを持ち替える際に、押し下げられていた回転操作つまみが押し下げられていない状態に戻ってしまう。その結果、操作を再開したときに誤って（あるいは一瞬だけ）第１の操作態様で誤操作してしまうことが起こり得る。もちろん、回転操作つまみが押し下げられた状態を保持するようにすることは可能であるが、こうすると、第２の操作態様から第１の操作態様に移行する際に、回転操作つまみを引き上げる操作が必要となるので、操作が煩雑となって好ましいことではない。
このため、第２の操作態様の適用範囲は、第１の操作態様よりも回転角度が小さい操作に制限される傾向が生じ、その結果、第１の操作態様の補助的な操作に適用範囲が制限されて、２つの操作態様を備えることを十分に活用することができないという問題があった。
【０００６】
この発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、複数の操作態様を備えることを十分に活用して、容易に操作可能な入力装置および入力システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した問題を解決するために本発明の入力装置は、操作面が形成された操作板を備えている。そして、操作面上で指が接触している接触位置を検出して第１入力信号として出力し、操作板の位置を検出して第２入力信号として出力する。
【０００８】
こうすれば、操作面上で指を滑らせる操作態様（操作面上に指を触れる操作態様も含む）と、操作板を動かす操作態様とを実現することができる。そして、これらの操作態様は、指の力の入れ加減を変えるだけで簡単に切り換えることが可能であり、また、操作の容易さに関しても２つの操作態様間でほとんど異なることがない。このため、２つの操作態様を備えることを十分に活用して、容易に操作可能な入力装置を実現することが可能となる。
【０００９】
また、上述した本発明の入力装置においては、操作板を移動させる際の反力を、操作板の移動に伴って周期的に増減させる反力増減部を備えることとしてもよい。
【００１０】
こうすれば、操作面上で指を滑らせたときに操作板が動いてしまったり、操作板を動かしたときに操作板が行き過ぎてしまったりすることがない。このため、より一層容易に操作可能な入力装置を実現することができる。
【００１１】
また、上述した本発明の入力装置においては、操作板を回転可能としても良い。
【００１２】
こうすれば、入力装置を握った状態で、親指を用いて操作板を回転させたり、操作面上で親指を滑らせたりして操作することが可能となる。
【００１３】
また、上述した本発明の入力装置においては、保持部によって保持されていない部分で操作板が押されたときの操作板の変形を検出して、第３入力信号として電子機器に出力することとしてもよい。
【００１４】
こうすれば、操作面上で指を滑らせる操作態様や、操作板を動かす操作態様に加えて、操作板を押して変形させる操作態様も実現することが可能となる。
【００１５】
また、本発明は、上述した本発明の入力装置と、入力装置から入力された信号を処理する制御装置とを備える入力システムの態様で把握することもできる。
【００１６】
このような本発明の入力システムの制御装置には、本発明の入力装置からの第１入力信号を処理する第１処理手段と、本発明の入力装置からの第２入力信号を処理する第２処理手段とが設けられている。
【００１７】
こうすれば、入力装置を異なる態様で操作することによって、制御装置で異なる処理を実行させることができる。このため、入力装置が複数の操作態様を備えることを十分に活用した入力システムを実現することが可能となる。
【００１８】
また、上述した本発明の入力システムにおいては、第１入力信号が入力されていても、第２入力信号の入力中は、第１入力信号の処理を中止することとしてもよい。
【００１９】
こうすれば、操作板を動かして第２入力信号が入力されたときに、同時に指の移動も検出されて第１入力信号が入力されることがあっても、第１入力信号の処理は行わずに、第２入力信号の処理を行うことが可能となる。
【００２０】
また、上述した本発明の入力システムにおいては、次のようにしても良い。先ず、制御装置に表示装置を接続し、表示装置の画面上には、第１の選択項目を選択可能な態様で表示する。更に、第１の選択項目よりも画面上で奥側に見える態様で、第２の選択項目を選択可能な態様で表示する。そして、第１入力信号に基づいて第１の選択項目の表示内容を変更し、第２入力信号に基づいて第２の選択項目の表示内容を変更する。
【００２１】
第１入力信号は、入力装置の操作面上で指を滑らせる操作に対応する信号であり、第２入力信号は、入力装置の操作板を動かす操作に対応する信号である。そして、操作面上で指を滑らせる操作は、操作板を動かす操作よりも、上の階層の対象を操作していることを想起させる。従って、第１入力信号では、第２の選択項目よりも手前側に見える第１の選択項目の表示内容を変更し、第２入力信号では、第１の選択項目よりも奥側に見える第２の選択項目の表示内容を変更することとしておけば、入力装置が２つの操作態様を備えることを有効に活用して、直感的に且つ容易に操作可能な入力システムを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施例の入力装置を備える入力システムを示す説明図である。
【図２】本実施例の入力装置の大まかな構造を示す分解組立図である。
【図３】入力装置に搭載されたスイッチボックスの分解組立図である。
【図４】スイッチボックスに内蔵された接点スイッチの動作を示す説明図である。
【図５】本実施例の入力システムのブロック図である。
【図６】入力装置を用いて各種の項目を選択あるいは設定する選択設定処理の前半部分のフローチャートである。
【図７】選択設定処理の後半部分のフローチャートである。
【図８】選択設定処理で表示されるホーム画面を例示した説明図である。
【図９】選択されたメニューアイコンに応じて設定画面が切り換わる様子を例示した説明図である。
【図１０】操作板を回転させて設定画面の設定内容を変更する様子を例示した説明図である。
【図１１】変形例の入力装置についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために実施例について説明する。
Ａ．全体構成  ：
図１には、本実施例の入力装置１０を備える入力システム１を車両に適用した場合が例示されている。図示されているように本実施例の入力システム１は、操作者が指を触れることによって操作する入力装置１０と、入力装置１０からの信号を処理する制御装置２０と、制御装置２０に接続されて各種の画像を表示する表示装置３０などを備えている。尚、本実施例の制御装置２０は、入力システム１を構成する制御装置２０であると同時に、本発明における「電子機器」にも対応する。
図示した例では、入力装置１０は車両のハンドル２（ステアリングホイール）に装着されており、車両の運転者がハンドル２を握ったまま親指で入力装置１０を操作することができる。また、運転者が入力装置１０を操作した結果は、ダッシュボード４内に搭載された制御装置２０を介して表示装置３０の表示に反映される。表示装置３０は車両のインスツルメントパネル３に組み込まれているため、運転者は、車両の運転時に各種の計器類を確認するのとほとんど同じような視線の動きで、入力装置１０の操作結果を確認することができる。
また、入力装置１０は以下のような構造を有しているため、運転者は親指の感触だけで、入力装置１０に視線を移すことなく容易に操作することができる。このため、車両の運転中に入力装置１０を操作した場合でも運転者が負担を感じることがない。
【００２４】
Ａ−１．入力装置の構成  ：
図２には、本実施例の入力装置１０の内部構造を示す分解組立図が示されている。図示されるように入力装置１０は、上面に円形の操作窓１１ａが形成された本体ケース１１と、操作窓１１ａよりも大きな外径を有する円板形状の操作板１３と、操作板１３の下方に設けられたシート状のタッチパネル１４と、タッチパネル１４が載置されるスイッチボックス１５と、ロータリーエンコーダー１７が装着された基板１８と、本体ケース１１に組み付けられる底板１９などを備えている。
タッチパネル１４には、複数箇所に小さな静電電極が組み込まれており、運転者の指が何れかの静電電極に近付くと、その電極と指との間でコンデンサーが形成される。このため、それぞれの静電電極でのコンデンサー容量の変化を検出することによって、指の位置を検出することができる。
【００２５】
スイッチボックス１５には中央に貫通穴１５ａが設けられており、スイッチボックス１５の上面にはタッチパネル１４が載置されている。タッチパネル１４は略円環形状に形成されており、円環形状の中心がスイッチボックス１５の貫通穴１５ａと同軸に位置合わせされた状態で、下面側がスイッチボックス１５に接着されている。また、タッチパネル１４の上面側には、複数箇所に組み込まれた静電電極を保護すると同時に、指の位置の検出感度を向上させる目的で、略円環形状に打ち抜き形成された薄い樹脂シート１４ａが接着されている。
【００２６】
操作板１３の上面側には、運転者が指を滑らせて操作する操作面１３ａが形成されている。また、操作板１３の下面側の中央には、円管形状の凸部１３ｂが突設されており、この凸部１３ｂが、スイッチボックス１５の貫通穴１５ａに回転可能な状態で嵌め込まれる。更に、円管形状の凸部１３ｂの内周面は操作板１３の上面側に開口しており、この開口部分には、操作板１３の上方から略円筒形状のセンターボタン１２が嵌め込まれて、操作板１３を回転させるとセンターボタン１２も同時に回転するようになっている。
そしてスイッチボックス１５は、これらタッチパネル１４や、操作板１３、センターボタン１２が載置された状態で、止めネジ１６を用いて下方から本体ケース１１に組み付けられる。
【００２７】
また、スイッチボックス１５が組み付けられた本体ケース１１は、上方から底板１９に組み付けられる。尚、本体ケース１１と底板１９とは、ネジ止めあるいは接着などによって組み付けることができる。底板１９の上面側には基板１８が搭載されており、基板１８のほぼ中央にはロータリーエンコーダー１７が装着されている。
ロータリーエンコーダー１７の回転軸１７ａは、外周側面の一部が平坦に削られた形状（いわゆるＤカット形状）に形成されている。また、センターボタン１２の側にも、回転軸１７ａの断面形状に合わせた形状の図示しない凹部が形成されている。そして、本体ケース１１を底板１９に組み付ける際には、ロータリーエンコーダー１７の回転軸１７ａの回転位置と、センターボタン１２の回転位置とを合わせて、回転軸１７ａをセンターボタン１２の凹部に挿入して組み付ける。
【００２８】
このため、運転者が操作板１３を回転させると、その動きがセンターボタン１２を介してロータリーエンコーダー１７の回転軸１７ａに伝わって、操作板１３の回転角度を検出することが可能となる。また、操作板１３を回転させることなく、運転者が操作面１３ａ上で指を滑らせると、操作面１３ａ上で指の位置が移動する様子をタッチパネル１４で検出することができる。尚、操作面１３ａでの指の位置をタッチパネル１４で感度よく検出するためには、操作板１３は誘電材料（誘電体）で形成しておくことが望ましい。また、可塑性に優れた誘電体（たとえば、ブラスチック）を用いれば、操作板１３を容易に製造可能となる。
尚、本実施例では、タッチパネル１４が本発明における「第１検出部」および「第１出力部」に対応し、ロータリーエンコーダー１７が本発明における「第２検出部」および「第２出力部」に対応する。
【００２９】
また、ロータリーエンコーダー１７の回転軸１７ａは、一定の角度ずつ、反力を伴ってステップ状に回転するようになっている。このため、運転者が操作板１３を回転させようとしていないのに勝手に操作板１３が回転することがない。
加えて、運転者が操作板１３を回転させようとする場合には、回転させ始める時や一定角度回転させる度に指が反力を感じることとなり、その反力に抗して指に力を入れれば操作板１３を回転させることができ、指に力を入れなければ操作板１３の操作面１３ａ上で指を滑らせることができる。
その結果、運転者は、操作面１３ａ上で指を滑らせる動作と、操作板１３を回転させる動作とを、指に入れる力加減を変えるだけで容易に切り換えることが可能であり、更に、どちらの動作を行っているのかを、指の感触だけで直ちに認識することが可能である。
尚、本実施例では、ロータリーエンコーダー１７が本発明における「反力増減部」に対応する。また、本実施例の操作板１３は、センターボタン１２を介して回転軸１７ａによって保持されていることから、センターボタン１２および回転軸１７ａが本発明における「保持部」に対応する。
【００３０】
更に、本実施例のロータリーエンコーダー１７は、いわゆるプッシュスイッチ付きのロータリーエンコーダー１７が用いられており、回転軸１７ａの基端側には図示しない接点スイッチが内蔵されている。このため、センターボタン１２を押すと、ロータリーエンコーダー１７の回転軸１７ａが押し下げられて、接点スイッチがＯＮになる。
【００３１】
図３には、スイッチボックス１５の分解組立図が示されている。図示されるようにスイッチボックス１５は、上側ボックスケース１５ｂと、上側ボックスケース１５ｂに対して下方から組み付けられる下側ボックスケース１５ｃとを備えている。下側ボックスケース１５ｃの中央には円管形状の位置決め凸部１５ｄが突設されている。そして、この位置決め凸部１５ｄの内周面に、上側ボックスケース１５ｂ側の貫通穴１５ａが形成されている部分の外周側面を挿入することによって、上側ボックスケース１５ｂと下側ボックスケース１５ｃとを位置決めする。
【００３２】
また、下側ボックスケース１５ｃには複数箇所（図示した例では４箇所）に接点スイッチ１５ｅが取り付けられており、それぞれの接点スイッチ１５ｅの上方には押ピン１５ｆが設けられている。そして上側ボックスケース１５ｂに下側ボックスケース１５ｃを組み付けると、これらの押ピン１５ｆは、上側ボックスケース１５ｂに形成されたガイド穴１５ｇに挿通されてガイドされた状態で、上端部分がガイド穴１５ｇから突出する。このため運転者は、操作板１３を押すことによって接点スイッチ１５ｅをＯＮにすることもできる。尚、本実施例では、接点スイッチ１５ｅが本発明における「第３検出部」および「第３出力部」に対応する。
【００３３】
図４（ａ）には、運転者が操作板１３を押していない状態で、接点スイッチ１５ｅの部分で取った入力装置１０の断面図が示されている。図示されるように、接点スイッチ１５ｅは下側ボックスケース１５ｃの上に載置されており、接点スイッチ１５ｅの上には押ピン１５ｆが載せられている。
尚、図２を用いて前述したように、上側ボックスケース１５ｂの上面にはタッチパネル１４（および樹脂シート１４ａ）が載置されているが、押ピン１５ｆの上端はタッチパネル１４（および樹脂シート１４ａ）の上面よりも突出した状態となっている。
【００３４】
図４（ｂ）には、運転者が操作板１３を押した状態が示されている。運転者が操作板１３を押すと、操作板１３が撓んで下面が押ピン１５ｆの上端を押し下げて、接点スイッチ１５ｅがＯＮになる。
尚、撓んだ操作板１３によって押し下げられた状態でも、押ピン１５ｆの上端は依然としてタッチパネル１４（および樹脂シート１４ａ）の上面よりも突出した状態となっている。このため、操作板１３の下面がタッチパネル１４（および樹脂シート１４ａ）の上面に接触して、タッチパネル１４（および樹脂シート１４ａ）の表面に擦り傷などを付けることがない。
また、運転者が操作板１３を押すのを止めると、撓んでいた操作板１３が元の形状に復帰する。その結果、図４（ａ）に示したように、操作板１３の下面が押ピン１５ｆの上端から離れて、接点スイッチ１５ｅがＯＦＦになる。
【００３５】
図４（ｃ）には、操作板１３の中央に嵌め込まれたセンターボタン１２が押された状態が示されている。センターボタン１２は押されると操作板の円管形状の凸部１３ｂの内周面に沿って押し下げられ、ロータリーエンコーダー１７に内蔵された接点スイッチがＯＮになる。
尚、図４（ｄ）に示すように、センターボタン１２が押されたときに操作板１３全体が押し下げられるようにしても良い。すなわち、運転者が操作板１３を押していない状態では、上側ボックスケース１５ｂの上面から突出した押ピン１５ｆの上端と、操作板１３の下面との間に僅かな隙間を形成しておく。センターボタン１２が押されると操作板１３全体が押し下げられる。しかし、この状態では操作板１３の下面が押ピン１５ｆの上端に接触することはない。このため、運転者がセンターボタン１２を押した場合でも、運転者の意図に反して接点スイッチ１５ｅがＯＮになることがない。
【００３６】
このように本実施例の入力装置１０は、回転可能に設けられた操作板１３と、操作板１３の裏面側に設けられたタッチパネル１４とを備えており、運転者が操作板１３を回転させる動作や、操作板１３の操作面１３ａ上で指を滑らせる動作を検出することができる。運転者にとっては、操作板１３を回転させているのか、操作板１３の表面（操作面１３ａ）で指を滑らせているだけなのかは、指の感触だけで直ちに判断することができるので、誤操作する虞がない。
【００３７】
また、これら２つの動作は、指の力の入れ加減だけで切り換えることができるので、どちらも全く同様の操作性を有している。このため、一方の動作を他方の動作の補助的な動作として使う必要がなく、２つの動作が可能なことを十分に活用することができる。
【００３８】
加えて、操作板１３の表面（操作面１３ａ）で指を滑らせる動作と、操作板１３を回転させる動作とは、自然と運転者に階層構造を想起させる。そして運転者は、操作面１３ａで指を滑らせることによって、操作板１３を回転させる場合よりも上の階層を操作していることを直感的に了解する。このため、本実施例の入力装置１０は、階層構造を有するメニューの中から任意の項目を選択したり、設定したりするための入力装置として特に優れている。
【００３９】
また、図１に示したように入力装置１０は、運転者がハンドル２を握ったままの状態で操作する使用形態が想定されている。このように、何かを握った手で操作する場合、親指を用いて操作することが通常であり、このときの親指の動きは、指の付け根付近を中心として指先を回転させる動きが主になる。本実施例の入力装置１０では、操作板１３を回転させる動作も、操作面１３ａ上で指を滑らせる動作も、何れも回転させる動きとなるので、親指を用いて自然に操作することが可能である。
【００４０】
更に、本実施例の入力装置１０には、センターボタン１２を押すことによってロータリーエンコーダー１７内の接点スイッチをＯＮにしたり、操作板１３を押すことによって接点スイッチ１５ｅをＯＮにしたりすることもできる。このため、上述した２つの動作に加えて、更に異なる態様で操作することができる。
加えて、センターボタン１２や操作板１３を押す操作は、操作板１３を回転させる操作よりも下の階層を操作していることを運転者に想起させる。このため、３層以上の階層構造を有するメニューの中から任意の項目を選択したり、設定したりするための入力装置としても好適に適用することが可能である。
【００４１】
図１に示した本実施例の入力システム１は、このような特性を有する入力装置１０を利用することで、階層構造を有するメニューを、運転者が容易に且つ直感的に操作できるように構成されている。
【００４２】
Ａ−２．入力システムの構成  ：
図５には、上述した入力装置１０を用いた入力システム１の大まかなブロック図が示されている。前述したように入力装置１０からは、タッチパネル１４で検出された指の接触位置を示す信号（第１入力信号）と、ロータリーエンコーダー１７で検出された操作板１３の回転角度を示す信号（第２入力信号）と、ロータリーエンコーダー１７に内蔵された接触スイッチからの信号と、スイッチボックス１５に内蔵されたそれぞれの接点スイッチ１５ｅからの信号（第３入力信号）とが出力される。
【００４３】
また、制御装置２０には、タッチパネル１４からの第１入力信号が入力される第１ポート２１と、ロータリーエンコーダー１７からの第２入力信号が入力される第２ポート２２と、ロータリーエンコーダー１７内の接触スイッチやスイッチボックス１５内の各接点スイッチ１５ｅからの信号が入力される第３ポート２３と、これらポートに接続された制御部２４とが設けられている。
制御部２４にはＣＰＵやメモリーなどが内蔵されており、第１ポート２１や、第２ポート２２、第３ポート２３からの信号に基づいて各種の処理を実行した後、その結果を表示装置３０に出力する。本実施例の制御部２４は、前述した入力装置１０の特性を利用して、階層構造を有するメニューの中から任意の項目を選択したり設定したりする処理（選択設定処理）を実行する。
【００４４】
Ｂ．選択設定処理  ：
図６および図７には、本実施例の制御部２４が実行する選択設定処理のフローチャートが示されている。選択設定処理では、先ず始めに、表示装置３０の画面上にホーム画面を表示する（Ｓ１００）。
図８には、ホーム画面が例示されている。図示されるようにホーム画面は、背景となる画像の上に、選択メニューを表す複数のボタンの画像（以下では、メニューアイコンと呼ぶ）が浮き上がって表示された２階層の構造となっている。図示した例では、複数のメニューアイコンは、画面の右側で縦に並べて表示されている。以下では、メニューアイコンが並べて表示された画面右側の部分を「第１階層」と呼び、背景の画像が表示された画面左側の部分を「第２階層」と呼ぶ。
【００４５】
図８に示したホーム画面の第１階層には、「温度設定」を表すメニューアイコンと、「風量設定」を表すメニューアイコンと、「吹き出し口選択」を表すメニューアイコンと、「連絡先選択」を表すメニューアイコンと、「行き先設定」を表すメニューアイコンとが表示されている。尚、本実施例ではこれらのメニューアイコンが、本発明における「第１の選択項目」に対応する。
また、ホーム画面の第２階層（画面の左側の部分）には、予め選択しておいた情報（図示した例では、燃費に関する情報。カレンダー、時刻、外気温などであってもよい）が表示されている。
【００４６】
続いて、運転者がセンターボタン１２を押したか否かを判断する（Ｓ１０２）。センターボタン１２が押されると、ロータリーエンコーダー１７に内蔵された接点スイッチがＯＮになり、その信号が第３ポート２３を経由して制御部２４に入力される（図５参照）。このため制御部２４は、センターボタン１２が押されたか否かを直ちに判断することができる。
その結果、センターボタン１２が押されたと判断したら（Ｓ１０２：ｙｅｓ）、第１階層に表示されたメニューアイコンのカテゴリーを変更する（Ｓ１０４）。すなわち、図８に示した例では、メニューアイコンは「温度設定」や「風量設定」など、車両の運転に関連するカテゴリーが表示されているが、センターボタン１２が押されたら、オーディオの操作に関連したカテゴリーのメニューアイコン（たとえば、「ラジオ」や、「内部ストレージ」、「外部ストレージ」）に切り換わる。
その後、Ｓ１００に戻って再びホーム画面を表示する。このとき、第２階層に表示される情報が最新の内容に更新される。このように、ホーム画面が表示されている状態では、センターボタン１２を押す度に、メニューアイコンのカテゴリーを切り換えることができる。
【００４７】
これに対して、センターボタン１２が押されていないと判断した場合は（Ｓ１０２：ｎｏ）、運転者が操作板１３の表面（操作面１３ａ）にタッチしたか否かを判断する（Ｓ１０６）。運転者が操作面１３ａにタッチすれば、タッチパネル１４によって直ちに検出することができる。その結果、操作面１３ａにタッチしていないと判断した場合は（Ｓ１０６：ｎｏ）、Ｓ１００に戻って再びホーム画面を表示した後、上述した処理（Ｓ１０２〜Ｓ１０６）を繰り返す。
このような処理を繰り返している中に、運転者が操作面１３ａにタッチするとＳ１０６で「ｙｅｓ」と判断される。その後、選択中のメニューアイコンを第１階層に強調表示し（Ｓ１０８）、選択されているメニューアイコンに対応する設定画面を、第２階層に表示する（Ｓ１１０）。尚、ホーム画面から切り換わった直後は、以前に運転者が選択していたメニューアイコンが選択された状態となっている。
【００４８】
図９（ａ）には、「温度設定」のメニューアイコンが選択された状態での画面の表示が例示されている。第１階層では「温度設定」のメニューアイコンが強調表示され、第２階層では温度を設定するための設定画面が表示されている。また、第２階層の設定画面には、操作板１３の画像１３ｇも表示されている。
また、図９（ｂ）には、「風量設定」のメニューアイコンが選択された場合が例示され、図９（ｃ）には、「連絡先選択」のメニューアイコンが選択された場合が例示されている。このように、第２階層の設定画面は、第１階層で選択されたメニューアイコンに応じて設定されている。
【００４９】
続いて、操作面１３ａ上での指の接触位置の移動が検出されたか否かを判断する（図６のＳ１１２）。操作面１３ａ上で指の接触位置が移動すると、タッチパネル１４によって直ちに検出することができる。そして、指の接触位置の移動が検出された場合は（Ｓ１１２：ｙｅｓ）、接触位置の移動距離を検出し（Ｓ１１４）、更に、操作板１３の回転角度を検出する（Ｓ１１６）。
すなわち、タッチパネル１４で指の接触位置の移動が検出された場合でも、運転者が操作面１３ａの上で指を滑らせた場合と、操作板１３を回転させた場合とが考えられる。そこで、指の接触位置の移動が検出された場合には（Ｓ１１２：ｙｅｓ）、何れの場合に該当するかを判断するために、操作板１３の回転角度も検出する。尚、操作板１３の回転角度はロータリーエンコーダー１７によって検出することができる。
【００５０】
その結果、操作板１３の回転角度が所定の閾値角度以下であった場合は（図７のＳ１１８：ｎｏ）、運転者が操作面１３ａの上で指を滑らせたものと判断できるので、指の接触位置の移動距離に応じて、第１階層で強調表示するメニューアイコンを変更する（Ｓ１２０）。たとえば、移動距離が閾値距離の１倍以上で２倍未満であった場合は、１つ隣のメニューアイコンを強調表示し、移動距離が閾値距離の２倍以上で３倍未満であった場合は、２つ隣のメニューアイコンを強調表示する。また、移動距離が閾値距離に満たない場合は、強調表示するメニューアイコンを変更しない。
【００５１】
続いて、第２階層に表示する設定画面を、第１階層で強調表示されたメニューアイコンに対応する設定画面に変更する（Ｓ１２２）。この結果、運転者が操作面１３ａで指を滑らせる動きに伴って、第１階層で強調表示されるメニューアイコンが切り換わり、それと同時に、第２階層に表示される設定画面も切り換わる（図９参照）。
【００５２】
また、Ｓ１１８で操作板１３が閾値角度以上回転していた場合は（Ｓ１１８：ｙｅｓ）、運転者が操作板１３を回転させたものと判断できる。そこで、第１階層でのメニューアイコンの表示はそのままで、第２階層の設定画面に表示された設定内容を変更する（Ｓ１２４）。また、このときの変更量は、操作板１３の回転角度に応じて決定する。
【００５３】
図１０には、運転者が操作板１３を回転させたことに伴って、第２階層の設定画面が変更される様子が例示されている。
たとえば、図１０（ａ）に示されるように、第１階層で「温度設定」のメニューアイコンが強調表示された状態で操作板１３を回転させると、第２階層の設定画面に表示された温度が、操作板１３の回転角度および回転方向に応じて増加あるいは減少する。
また、設定画面には操作板１３の画像１３ｇが表示されているので、設定温度を変更するためには操作板１３を回転させればよいことを、運転者が直感的に了解できる。
【００５４】
また、図１０（ｂ）に示されるように、第１階層で「連絡先選択」のメニューアイコンが強調表示された状態で操作板１３を回転させると、第２階層の設定画面では、登録されている連絡先の表示が、操作板１３の回転角度に応じてスクロールされる。このとき、表示された連絡先の中の１つは強調表示されており、運転者が操作板１３を押すことによって、強調表示されている連絡先を選択することができる。
【００５５】
尚、以上のように、運転者が操作面１３ａ上で指を滑らせた場合に、タッチパネル１４からの信号（第１入力信号）に基づいて第１階層での表示を変更する処理は、制御部２４が実行する。従って本実施例の制御部２４は、本発明における「第１処理手段」および「第１表示手段」に対応する。また、運転者が操作板１３を回転させた場合に、ロータリーエンコーダー１７からの信号（第２入力信号）に基づいて第２階層での表示を変更する処理は、制御部２４が実行する。従って本実施例の制御部２４は、本発明における「第２処理手段」および「第２表示手段」にも対応する。
【００５６】
操作面１３ａ上で指の接触位置の移動が検出された場合には（図６のＳ１１２）、以上のようにして、第１階層あるいは第２階層の表示を変更した後（図７のＳ１２０、Ｓ１２２、あるいはＳ１２４）、操作面１３ａでの接触位置の移動距離および操作板１３の回転角度をリセットする（Ｓ１２６）。
【００５７】
続いて、センターボタン１２が押されたか否かを判断する（Ｓ１２８）。
その結果、センターボタン１２が押されていない場合は（Ｓ１２８：ｎｏ）、Ｓ１１２に戻って、操作面１３ａ上で指の接触位置の移動が検出されたか否かを判断した後、上述した続く一連の処理を実行する。
また、センターボタン１２が押された場合は（Ｓ１２８：ｙｅｓ）、Ｓ１００に戻ってホーム画面を表示した後、続く一連の処理を実行する。
【００５８】
以上に説明したように、本実施例の入力システム１では、階層構造を有するメニューの中から、運転者が入力装置１０を用いて所望の項目を選択して設定するようになっている。そして、本実施例の入力装置１０は、操作板１３を回転させる操作態様と、その操作態様よりも上位の階層を想起させる操作態様（操作面１３ａ上で指を滑らせる操作態様）とを備えている。このため、運転者は、階層構造を有するメニューの中から直感的に、且つ極めて容易に、所望の項目を選択したり設定したりすることが可能となる。
また、本実施例の入力装置１０は、操作板１３を回転させる操作態様と、操作面１３ａ上で指を滑らせる操作態様とを、指の力加減を変えるだけで直ちに切り換えることができる。このため、階層構造を有するメニューの何れの階層についても、階層を切り換えるための操作を行うことなく、直ちに選択内容や設定内容を変更することが可能となる。
【００５９】
Ｃ．変形例  ：
上述した本実施例の入力装置１０は、タッチパネル１４の上方に設けられた操作板１３が、操作面１３ａの方向に沿って回転移動するものとして説明した。しかし、操作板１３の移動態様は、回転移動である必要はなく、たとえば操作面１３ａの方向に平行移動するようにしてもよい。
【００６０】
図１１（ａ）には、このような変形例の入力装置４０の外観形状が示されている。また、図１１（ｂ）には、変形例の入力装置４０の大まかな分解組立図が示されている。図１１（ａ）に示されるように、変形例の入力装置４０は扁平な箱形形状をしており、上面には矩形の操作窓４１ａが設けられ、操作窓４１ａからは、矩形形状をした操作板４３の表面（操作面４３ａ）を指で触れるようになっている。
【００６１】
また、図１１（ｂ）に示されるように変形例の入力装置４０は、矩形形状のタッチパネル４４が収容された本体ケース４５と、本体ケース４５に側方から挿入される移動枠体４２と、本体ケース４５に上方から取り付けられる外蓋４１などを備えている。
移動枠体４２は内側に溝４２ａが形成されており、この溝４２ａに操作板４３が摺動可能な状態で挿入される。また、本体ケース４５にも溝４５ａが形成されており、この４５ａに移動枠体４２が摺動可能な状態で挿入される。更に、操作板４３が移動枠体４２に対して摺動する方向と、移動枠体４２が本体ケース４５に対して摺動する方向とは、互いに直交している。このため、操作窓４１ａから指を使って、操作板４３を、タッチパネル４４に対して平行な面内で自由に移動させることができる。
【００６２】
また、移動枠体４２の溝４２ａには、図示しないリニアエンコーダーが装着されており、本体ケース４５の溝４５ａにも、図示しないリニアエンコーダーが装着されている。更に、外蓋４１の上面には、矩形形状の操作窓４１ａが設けられている。従って、これらリニアエンコーダーの出力に基づいて、操作板４３の動きを検出することができる。
更に、操作板４３の操作面４３ａ上で指を滑らせると、指の動きをタッチパネル４４で検出することができる。
【００６３】
このような変形例の入力装置４０においても、指の力加減を変えるだけで、操作面４３ａ上で指を滑らせる操作態様と、操作板４３を平行移動させる操作態様とを切り換えることができる。このため、２つの操作態様を備えることを十分に活用可能であり、直感的に且つ容易に操作可能な入力装置４０を実現できる。
【００６４】
以上、本実施例および変形例について説明したが、本発明は上記の実施例および変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。
たとえば、上述した実施例では、車両のハンドル２に組み込んだ場合を例に用いて説明した。しかし、車両のハンドル２に限らず、家電製品のリモコンや携帯電話にも好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１…入力システム、      ２…ハンドル、          ３…インスツルメントパネル、
４…ダッシュボード、    １０…入力装置、        １１…本体ケース、
１１ａ…操作窓、        １２…センターボタン、  １３…操作板、
１３ａ…操作面、        １４…タッチパネル、    １５…スイッチボックス、
１５ｅ…接点スイッチ、  １７…ロータリーエンコーダー、  １７ａ…回転軸、
１８…基板、            ２０…制御装置、        ２４…制御部、
３０…表示装置、        ４０…入力装置、        ４１ａ…操作窓、
４３…操作板、          ４３ａ…操作面、        ４４…タッチパネル
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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