(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルの表面に使用者が指操作を行うことで、所定の機器への作動条件を入力する入力装置であって、
前記パネルの裏側から表側に向けて張出されて、前記パネルに対して立設された壁部を有する張出し部と、
前記壁部の内側で周方向に複数配置されて、前記壁部の外側で周方向に前記指操作される際の指の位置を示す位置信号を生成するセンサと、
前記センサから得られる前記位置信号に応じて、前記所定の機器に対する入力制御値を制御する制御部と、を備え
前記壁部の外側には、前記周方向に並ぶ複数の凸部あるいは凹部が形成され、
前記センサは、複数の前記凸部どおしの間、あるいは前記凹部に対応する位置に配置されており、
複数の前記凸部どおしの間、あるいは前記凹部は前記壁部の外側に露出していることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記張出し部は、扁平円筒状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記制御部は、基板上に制御回路が形成された制御回路基板であり、
前記センサと前記制御回路基板とは、フレキシブルな配線部によって接続されており、
前記パネルは、前記制御回路基板に対して傾いて配置されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記張出し部の内側から光を発する光源部が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の入力装置。
【請求項５】
前記凸部間の寸法、あるいは前記凹部の前記周方向の寸法は、９〜２２ｍｍに設定されたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の入力装置。
【請求項６】
前記凸部の突出寸法あるいは前記凹部のへこみ寸法は、前記使用者の指の厚さよりも小さく設定されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の入力装置。
【請求項７】
前記センサは、静電容量式のセンサであり、
前記壁部の外側で、前記凸部どおしの間、あるいは前記凹部に対応する位置には、導電材が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の入力装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記位置信号の大きさが予め定めた所定値より小さいときに、前記入力制御値の制御を禁止することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の入力装置。
【請求項９】
操作用のパネルに設けられて、所定の機器を操作する際に用いられる操作装置であって、
前記パネルの裏側から表側に向けて張出されて、前記パネルに対して立設された壁部を有する張出し部と、
前記壁部の内側で周方向に複数配置されて、前記壁部の外側で周方向に指操作される際の指の位置を示す位置信号を生成するセンサと、を備え、
前記壁部の外側には、前記周方向に並ぶ複数の凸部あるいは凹部が形成され、
前記センサは、複数の前記凸部どおしの間、あるいは前記凹部に対応する位置に配置されており、
複数の前記凸部どおしの間、あるいは前記凹部は前記壁部の外側に露出していることを特徴とする操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の指操作によって所定の機器への作動条件の入力を行う入力装置、および所定の機器操作用の操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるような携帯電子機器が知られている。特許文献１の携帯電子機器では、平面状を成す本体部の表面に環状に並べられた複数のセンサ素子が設けられている。また、環状配置された複数のセンサ素子の内側領域には各種情報項目を表示する表示部が設けられている。そして、複数のセンサ素子に対応する領域の上側には平板リング状の操作パネルが設けられている。
【０００３】
使用者は、操作パネル上（複数のセンサ素子の位置に対応する領域）で、半周分に相当する領域を指でスライドさせると（半周内検出モード）、そのときの指の動きが時計回り方向か、あるいは反時計回り方向かによって、表示部に表示される各種情報項目の選択状態が移動されるようになっている。また、使用者は、操作パネル上で複数のセンサ素子の位置に対して、円を描くように指をスライドさせると（周回検出モード）、所定のアプリケーションの実行（例えばセキュリティロックの解除）が成されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５２５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、平面状の操作パネルの上で指が円弧状あるいは円形状を描くようにスライド操作するようになっているので、指の動きにブレが生ずると正確な入力がし難いという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、常に安定した入力操作を可能とする入力装置および操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
パネルの表面に使用者が指操作を行うことで、所定の機器への作動条件を入力する入力装置であって、
パネルの裏側から表側に向けて張出されて、パネルに対して立設された壁部を有する張出し部と、
壁部の内側で周方向に複数配置されて、壁部の外側で周方向に指操作される際の指の位置を示す位置信号を生成するセンサと、
センサから得られる位置信号に応じて、所定の機器に対する入力制御値を制御する制御部と、を備え
壁部の外側には、周方向に並ぶ複数の凸部あるいは凹部が形成され、
センサは、複数の凸部どおしの間、あるいは凹部に対応する位置に配置されており、
複数の凸部どおしの間、あるいは凹部は壁部の外側に露出していることを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、使用者は、指を張出し部の壁部の周方向にスライドさせることで、センサによって指の位置が位置信号として生成され、そのときの位置信号に基づいて、制御部は所定の機器に対する入力制御値の制御を実行することができる。よって、使用者は、張出し部の壁部に指をスライドさせるにあたって、張出し部の壁部を指で摘み、摘んだ指をスライドさせることで、あたかも一般的な回転式のスイッチを操作するような感覚で入力操作が可能となり、従来技術のように平面上において単に円周方向に指をスライドさせる場合と比べて、常に安定した入力操作が可能となる。
さらに、この発明によれば、壁部に凸部あるいは凹部を設けることにより、張出し部に対する操作時において、凸部あるいは凹部を含む壁部の全面に沿うように指をスライドさせる、また、非操作時においては、張出し部から指を離す、あるいは壁部において相対的に突出した部位のみに指が触れるようにさせることで、使用者に対して操作時、および非操作時の指の感触に明確な差を持たせることができる。
そして、操作時において、センサは壁部における指のスライドに応じて明確な位置信号
を生成し、制御部は生成された位置信号に応じて入力制御値の制御を行うことが可能とな
る。一方、非操作時においては、上記のように張出し部から指が離されると位置信号は生
成されず、また、主に相対的に突出した部位に指が触れるときは、指とセンサとの距離が
大きくなり、位置信号は生成されにくくなる。よって、非操作時においては、位置信号の
生成を積極的に抑制することができるので、誤入力を防止することができる。
さらに、この発明によれば、非操作時においては、上記のように主に相対的に突出した部位のみに指が触れることになるが、この部位ではセンサが配置されていないことになるので、位置信号が生成されないことになる。よって、非操作時の位置信号の生成を明確に抑制することができるので、誤入力を確実に防止することができる。
【００１０】
また、パネルから張出すように張出し部を形成するようにしているので、パネルと張出し部との間に隙間が形成されることが無く、例えば、入力操作時に使用者が誤って飲み物等をこぼしてしまっても、制御部側に飲み物が流入してしまうことがない。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、張出し部は、扁平円筒状に形成されたことを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、張出し部は、一般的な回転式スイッチのごとく扁平円筒状に形成されるので、掴み易く、また摘んだ指をスライドさせ易くなり、操作性に優れる入力装置とすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、制御部は、基板上に制御回路が形成された制御回路基板であり、
センサと制御回路基板とは、フレキシブルな配線部によって接続されており、
パネルは、制御回路基板に対して傾いて配置されたことを特徴としている。
【００１４】
この発明によれば、制御回路基板に対するパネルの傾きに関わらず、フレキシブルな配線部によって、センサと制御回路基板とを接続できるので、パネルが制御回路基板に対して傾くようなデザイン配置となっても、無理なく対応することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、張出し部の内側から光を発する光源部が設けられたことを特徴としている。
【００２２】
請求項５に記載の発明では、凸部間の寸法、あるいは凹部の周方向の寸法は、９〜２２ｍｍに設定されたことを特徴としている。
【００２３】
この発明によれば、壁部において相対的にへこんだ部位に確実に指を入れることができるので、指操作に支障をきたすことがなく、センサによる位置信号を確実に生成することができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明では、凸部の突出寸法あるいは凹部のへこみ寸法は、使用者の指の厚さよりも小さく設定されたことを特徴としている。
【００２５】
この発明によれば、壁部において相対的に突出している部位を容易に乗り越えて指操作することができるので、指操作に支障をきたすことがなく、センサによる位置信号を確実に生成することができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明では、センサは、静電容量式のセンサであり、
壁部の外側で、凸部どおしの間、あるいは凹部に対応する位置には、導電材が設けられたことを特徴としている。
【００２７】
この発明によれば、凸部どおしの間、あるいは凹部に対応する位置で、センサによる位置信号を感度よく生成することが可能となる。
【００２８】
請求項８に記載の発明では、制御部は、位置信号の大きさが予め定めた所定値より小さいときに、入力制御値の制御を禁止することを特徴としている。
【００２９】
この発明によれば、センサによる位置信号の大きさが予め定めた所定値より小さい場合であると、非操作時の位置信号であると判定できるので、その判定に基づいて入力制御値の制御を禁止することで、確実に、誤入力を防止することができる。
【００３０】
請求項９に記載の発明では、操作用のパネルに設けられて、所定の機器を操作する際に用いられる操作装置であって、
パネルの裏側から表側に向けて張出されて、パネルに対して立設された壁部を有する張出し部と、
壁部の内側で周方向に複数配置されて、壁部の外側で周方向に指操作される際の指の位置を示す位置信号を生成するセンサと、を備え、
壁部の外側には、周方向に並ぶ複数の凸部あるいは凹部が形成され、
センサは、複数の凸部どおしの間、あるいは凹部に対応する位置に配置されており、
複数の凸部どおしの間、あるいは凹部は壁部の外側に露出していることを特徴としている。
【００３１】
この発明によれば、請求項１〜請求項８に記載の入力装置と同様に、常に安定した入
力操作を可能とする操作装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】空調装置と入力装置とを示すブロック図である。
【図２】第１実施形態における入力装置を示す分解斜視図である。
【図３】張出し部における断面を示す断面図である。
【図４】センサ、および配線部が設けられたフィルム部材の加工前状態を示す平面図である。
【図５】センサ、および配線部が設けられたフィルム部材の加工後状態を示す斜視図である。
【図６】張出し部に対する指操作の要領を示す説明図である。
【図７】各センサにおいて生成された指の位置信号と、指の移動量の信号とを示す説明図である。
【図８】第２実施形態における入力装置を示す分解斜視図である。
【図９】第１〜第３実施形態における指のスライド状態を示す説明図である。
【図１０】図９における静電容量の変化を示すグラフである。
【図１１】第４実施形態における張出し部を示す斜視図である。
【図１２】第４実施形態における張出し部を示す正面図である。
【図１３】第４実施形態における張出し部を示す側面図である。
【図１４】第４実施形態における凸部およびセンサを示す断面図である
【図１５】第４実施形態の各部における指との距離を示す断面図である。
【図１６】第４実施形態における操作時の指の動きを示す説明図である。
【図１７】第４実施形態における非操作時の指の動きを示す説明図である。
【図１８】図１６、図１７における静電容量の変化を示すグラフである。
【図１９】第４実施形態における制御要領を示すフローチャートである。
【図２０】変形例１を示す断面図である。
【図２１】変形例２における張出し部を示す斜視図である。
【図２２】変形例２における張出し部を示す正面図である。
【図２３】変形例２における張出し部を示す側面図である。
【図２４】変形例３における張出し部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００３４】
（第１実施形態）
第１実施形態の入力装置１００について図１〜図７を用いて説明する。本実施形態の入力装置１００は、所定の機器に対する作動条件を入力するものであり、例えば、所定の機器として車両用の空調装置における吹出し空気温度（以下、設定温度）を入力設定するものとなっている。運転者（本発明の使用者）は、自身の好みに応じた車室内温度となるように、入力装置１００を操作することで、設定温度を所定の温度範囲（例えば１８℃〜３２℃）の中で任意の値に設定できるようになっている。
【００３５】
図１に示すように、入力装置１００は、入力部１０１と制御部１６０とを備えており、両者１０１、１６０は配線部１５０によって接続されている。また、制御部１６０は、例えば信号線等によって空調装置１０の制御部に接続されている。入力装置１００は、例えば、車両のインストルメントパネルの中央位置前面等、運転者の操作し易い位置に配置されている。
【００３６】
図２〜図５に示すように、入力部１０１は、パネル１１０、張出し部１２０、フィルム部材１３０、センサ１４０、および配線部１５０等を備えている。入力部１０１における張出し部１２０、およびセンサ１４０は、本発明の操作装置を形成するものである。
【００３７】
パネル１１０は、入力部１０１における外側の意匠面を形成する板部材であり、樹脂材から形成されている。パネル１１０は、インストルメントパネルの前面に沿うように配設されている。
【００３８】
張出し部１２０は、パネル１１０の内側から外側に向けて（図２中では下側から上側に向けて）一体的に張出すように形成されている。張出し部１２０は、例えば、扁平円筒状に張出すように形成されている。よって、張出し部１２０の内側は、中空となっている。張出し部１２０において、パネル１１０から立設された部位が扁平円筒状の周面を成す壁部１２１となっている。また、張出し部１２０の張出された先端側の面は、パネル１１０と平行となる天井部１２２となっている。このように形成された張出し部１２０の外観は、従来から一般的に使用されている回転式のスイッチのようになっている。
【００３９】
フィルム部材１３０は、可撓性を有する薄膜部材であり、例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリイミド等の樹脂材から形成されている。図４に示すように、フィルム部材１３０は、Ｌ字状に形成されたものが、Ｌ字状の一方の先端部１３０ａと曲がり部１３０ｂとが接合されて、図５に示すように、リング状部と１３１と、帯状部１３２とを有するように形成されている。リング状部１３１の外側の面には、後述する複数のセンサ１４０が接合されており、また、帯状部１３２には、後述する複数の配線部１５０が接合されている。そして、センサ１４０が接合されたリング状部１３１は、図３に示すように、張出し部１２０の内部に挿入されて、壁部１２１の内周面に両面テープあるいは接着剤等によって接合されている。
【００４０】
センサ１４０は、入力部１０１（張出し部１２０）に対して運転者が指操作を行ったときに、指がどの位置にあるのかを示す位置信号を生成するものであり、ここでは、静電容量式のセンサ１４０が使用されている。この静電容量式のセンサ１４０は、張出し部１２０の壁部１２１を介して運転者の指操作時の指との間でコンデンサを形成するようになっており、例えば、金属薄膜や導電性物質を含む印刷部材等から形成されており、フィルム部材１３０のリング状部１３１の外側の面に複数（例えば、１４個）配置されて、接合されている。センサ１４０は、リング状部１３１の周方向に沿って等間隔で並ぶように配置されている。そして、センサ１４０は、運転者の指操作による指先とセンサ１４０との間の静電容量の変化を、入力部１０１（張出し部１２０）上における指の移動した軌跡、および移動停止したときの指の位置等を示す位置信号として生成することが可能となっている。
【００４１】
配線部１５０は、センサ１４０から出力される信号（静電容量の変化に基づく位置信号）を伝送する配線であり、一端がセンサ１４０に接続され、他端が後述する制御部１６０に接続されている。配線部１５０は、各センサ１４０と同数だけ用意されて、各センサ１４０と対を成すように設けられている。そして、配線部１５０は、センサ１４０と同様に、例えば、金属薄膜や導電性物質を含む印刷部材等から形成されており、フィルム部材１３０の帯状部１３２に配置されて、接合されている。
【００４２】
制御部１６０は、センサ１４０から得られる位置信号に応じて、空調装置１０に対する入力制御値を制御する制御部である。制御部１６０は、例えば、制御回路がプリント基板上に設けられた制御回路基板として形成されている。制御部１６０は、インストルメントパネルの内部に配設される。制御部１６０は、センサ１４０によって生成された位置信号に基づいて、空調装置１０の制御部に対して入力制御値、つまり設定温度の入力の切替えを行うようになっている。
【００４３】
次に、上記構成に基づく入力装置１００の作動、および作用効果について説明する。
【００４４】
運転者は、空調装置１０を作動させた後に、空調装置１０の温度設定を行うにあたって、図６に示すように、張出し部１２０の壁部１２１を指で摘むようにして、時計回り方向、あるいは反時計回り方向に摘んだ指を壁部１２１の周方向に沿ってスライドさせる。張出し部１２０は、パネル１１０から一体的に張出されて形成されたものであるので、張出し部１２０自身は、回転しないものであるが、摘んだ指を時計回り方向、あるいは反時計回り方向にスライドさせる操作は、あたかも一般的な回転式のスイッチを操作するような感覚に似ている。
【００４５】
運転者によって壁部１２１に沿って指がスライドされると、張出し部１２０の内部に収容された複数のセンサ１４０においては、スライドされた指と、この指に近接するセンサ１４０との間に発生される静電容量が増加し、この静電容量の増加によって指がどのセンサ１４０の位置近傍にあるかという位置信号が得られることになる。制御部１６０は、予め定められた所定時間毎（例えば数１０ｍＳ毎）に、配線部１５０を介してセンサ１４０によって得られた位置信号の取り込みを行う。
【００４６】
ここで、図７に示すように、複数のセンサ１４０のそれぞれを仮にセンサ１〜ｎとする。各センサ１〜ｎは、壁部１２１において例えば、時計回り方向にセンサ番号が大きくなっていくように並んでいる。制御部１６０は、所定時間前（前回）に静電容量が増大したセンサ１４０の位置を把握する（例えばセンサ２、３）。そして、前回から所定時間経過した今回において、制御部１６０は、再び静電容量が増大したセンサ１４０の位置を把握する（例えばセンサ２、３、４）。制御部１６０は、前回と今回との差（ここではセンサ４による位置信号が増えた分）をもって、移動量（図７中の１）として捉える。
【００４７】
更に、制御部１６０は、上記移動量がセンサ１〜ｎのうち、センサ番号の小さい側から大きい側に発生した場合は、設定温度変更の要求が大きい側に変更するものとし、逆に、移動量がセンサ１〜ｎのうち、センサ番号の大きい側から小さい側に発生した場合は、設定温度変更の要求が小さい側に変更するものとする。尚、センサｎとセンサ１との間においては、センサｎ側からセンサ１側に移動量が発生した場合は、設定温度変更の要求が大きい側に変更するものとし、逆に、センサ１側からセンサｎ側に移動量が発生した場合は、設定温度変更の要求が小さい側に変更するものとする。そして、制御部１６０は、移動量の大きさに応じて設定温度の変更量を調節する。つまり、移動量が大きいほど設定温度の変更量を大きくし、移動量が小さいほど設定温度の変更量を小さくする。移動量と変更量との関係は、例えば、移動量１に対して変更量を０．５℃と定めるといった対応が可能である。
【００４８】
このように、制御部１６０は、運転者の指のスライドが壁部１２１において時計回り方向に移動されれば、その移動量に応じて設定温度を増加させ、逆に運転者の指のスライドが壁部１２１において反時計回り方向に移動されれば、その移動量に応じて設定温度を減少させるのである。そして、制御部１６０は、所定時間毎に上記制御を繰り返していく。
【００４９】
そして、制御部１６０は、運転者の指のスライドが停止（移動量が検出されないとき）、あるいは指が壁部１２１から離れたとき（位置信号が検出されないとき）には、設定温度増減のための制御を停止する。
【００５０】
以上のように本実施形態によれば、運転者は、指を張出し部１２０の壁部１２１の周方向にスライドさせることで、センサ１４０によって指の位置が位置信号として生成され、そのときの位置信号に基づいて、制御部１６０は空調装置１０に対する設定温度の制御を実行することができる。よって、運転者は、壁部１２１に指をスライドさせるにあたって、壁部１２１を指で摘み、摘んだ指をスライドさせることで、あたかも一般的な回転式のスイッチを操作するような感覚で入力操作が可能となり、従来技術のように平面上において単に円周方向に指をスライドさせる場合と比べて、常に安定した入力操作が可能となる。
【００５１】
例えば、本実施形態のように、この入力装置１００が車両に搭載されるような場合であると、車両走行時には振動が発生するので、従来技術のように平面上において単に円周方向に指をスライドさせる場合では指のズレが発生して、指操作が適切にできない場合が考えられる。しかしながら、本実施形態では、「指で摘んでスライドさせる」という行為によって、そのような問題を解消することができ、安定した入力操作が可能となる。
【００５２】
また、従来技術のように平面上において単に円周方向に指をスライドさせる場合に比べて、張出し部１２０の壁部１２１を指で摘むようにして入力操作ができるので、常に張出し部１２０を見ていなくても、壁部１２１を摘んだときの指の感触だけで入力操作が可能となり、上記のように特に車両に搭載される場合では、運転に集中でき、安全走行を行うことができる。
【００５３】
また、張出し部１２０は、一般的な回転式スイッチのごとく扁平円筒状に形成されるので、掴み易く、また摘んだ指をスライドさせ易くなり、操作性に優れる入力装置１００とすることができる。
【００５４】
また、パネル１１０から張出すように張出し部１２０を一体的に形成するようにしているので、パネル１１０と張出し部１２０との間に隙間が形成されることが無く、例えば、入力操作時に運転者が誤って飲み物等をこぼしてしまっても、制御部１６０側に飲み物が流入してしまうことがない。
【００５５】
（第２実施形態）
第２実施形態の入力装置１００Ａを図８に示す。第２実施形態の入力装置１００Ａは、上記第１実施形態の入力装置１００に対して、制御部（制御回路基板）１６０に対してパネル１１０が傾斜するように形成されたものである。
【００５６】
パネル１１０は、車両のインストルメントパネルに沿うように配設されることから、インストルメントパネル内部に配設される制御部１６０に対して、傾いた状態で設定せざるを得ない場合が多々ある。本入力装置１００Ａにおいては、センサ１４０が制御部１６０に対して、フィルム部材１３０の帯状部１３２上に接合された配線部１５０によって接続されるようになっていることから、配線部１５０の途中部位を曲げると言った具合に、その形状をフレキシブルに設定することが可能である。
【００５７】
よって、制御部（制御回路基板）１６０に対するパネル１１０の傾きに関わらず、フレキシブルな配線部１５０によって、センサ１４０と制御部１６０とを接続できるので、パネル１１０が制御部１６０に対して傾くようなデザイン配置となっても、無理なく対応することができる。
【００５８】
（第３実施形態）
上記第１、第２実施形態に対して、張出し部１２０の内側から光を発する光源部を設けるようにしても良い。光源部は、張出し部１２０の中空となる内部、あるいは制御部１６０の基板上で張出し部１２０に対応する位置に設けることができる。光源部は、例えばＬＥＤ等を使用することができる。これにより、張出し部１２０にイルミネーション効果を持たせることができる。
【００５９】
本実施形態では、張出し部１２０に設けられるセンサ１４０は、壁部１２１の内周面に接合されることから、光源部の設定に対して張出し部１２０の内部空間を有効に活用することができる。つまり、内部空間には光源部による光の進行を妨げる部材が無いので、最小限の光源部を用いて張出し部１２０の全体を光らせると言った、良好なイルミネーション効果を持たせることができる。
【００６０】
（第４実施形態）
上記第１〜第３実施形態の張出し部１２０は、扁平円筒状に形成されるものとした。このような張出し部１２０を用いた入力時の指操作においては、図９に示すように、指で壁部１２１を摘んで、必要とされる方向に指をスライドさせ（図９中の実線矢印の操作時）、一旦、手首のねじれを戻して（図９中の破線矢印の非操作時）、再度、指で壁部１２１を摘んで必要とされる方向に指をスライドさせる（操作時）場合がある。尚、図９では、説明を簡単にするために１本の指のみを表示している。
【００６１】
このような場合であると、非操作時において指が壁部１２１に触れていると、図１０に示すように、操作時に対して非操作時においてもセンサ１４０による静電容量の変化が得られてしまい、制御部１６０は、運転者の意図しない入力制御を実行してしまうことになる。
【００６２】
第４実施形態では、このような運転者の意図しない操作による誤入力を防止するものとしており、その構成を図１１〜図１８に示す。第４実施形態は、上記第１〜第３実施形態に対して、張出し部１２０の壁部１２１に凸部１２３を設けたものとしている。
【００６３】
凸部１２３は、図１１〜図１３に示すように、壁部１２１の外側で扁平円筒状の張出し部１２０の径方向外方に突出するように形成されており、壁部１２１の周方向に複数、等間隔で並ぶように設けられている。各凸部１２３は、壁部１２１において扁平円筒状の張出し部１２０の軸線方向に並行となるように延びている。各凸部１２３の軸線方向に直交する断面形状は、例えば半円形状となっており、張出し部１２０と一体で形成されている（樹脂材の一体成形）。
【００６４】
尚、凸部１２３の断面形状は、上記半円形状に限らず、楕円曲線や放物線等によって形状決定される半楕円形状、三角形、あるは四角形等としても良い。また、凸部１２３は、張出し部１２０とは別体で成形されたものを壁部１２１に接合することによって設けられるようにしても良い。
【００６５】
図１４に示すように、隣り合う凸部１２３どおしの間の寸法Ａは、例えば９〜２２ｍｍに設定されている。この寸法Ａについては、経済産業省から発表されている成人男女の指の幅の統計値から算出している。即ち、年代別成人男子（２０〜７９歳）の指の幅は、１５〜１７ｍｍであり、また年代別成人女子（２０〜７９歳）の指の幅は、１３〜１６ｍｍとなっている。よって、このデータから得られる平均値Ｘは１５．３３ｍｍ、標準偏差σは１．０５ｍｍであり、６σを考慮した指の幅は、９〜２２ｍｍとなる。尚、指の幅は、成人女子よりも成人男子の方が若干大きく、また、成人男子の最小値が１５ｍｍであることから、寸法Ａは、望ましくは１５〜２２ｍｍとするのが良い。上記寸法Ａと張出し部１２０の直径寸法とによって、複数の凸部１２３の設定数が決定される。
【００６６】
また、凸部１２３の突出寸法Ｂは、運転者の指の厚さより小さくなるように設定されている。寸法Ｂは、例えば、１０ｍｍ程度が望ましい。
【００６７】
そして、図１５に示すように、センサ１４０は、凸部１２３どおしの間に対応する位置に配置されている。つまり、凸部１２３の領域にはセンサ１４０は、配置されないようにしている。壁部１２１の内周面から凸部１２３の頂点までの寸法はＤとなっており、また、壁部１２１の内周面から外周面までの寸法（壁部１２１の厚さ）はｄとなっている。即ち、指が凸部１２３に触れたときの指とセンサ１４０との距離はＤであり、また、指が壁部１２１に触れたときの指とセンサ１４０との距離はｄとなっている。
【００６８】
ここで、壁部１２１および凸部１２３の比誘電率をεｒ、真空の誘電率をε０、センサ１４０の面積をＳとしたとき、凸部１２３に指が触れたときに発生される静電容量Ｃ１は、数式１によって表される。
（数１）
Ｃ１＝εｒ・ε０・Ｓ／Ｄ
【００６９】
また、壁部１２１に指が触れたときに発生される静電容量Ｃ２は、数式２によって表される。
（数２）
Ｃ２＝εｒ・ε０・Ｓ／ｄ
【００７０】
更に、指が壁部１２１から距離Ｌだけ離れた位置で発生される静電容量Ｃ３は、数式３によって表される。
（数３）
Ｃ３＝１／｛（１／ＣＬ）＋（１／Ｃｄ）｝＝ＣＬ・Ｃｄ／（Ｃｄ＋ＣＬ）
ただし、ＣＬ＝ε０・Ｓ／Ｌ、Ｃｄ＝εｒ・ε０・Ｓ／ｄ、である。
【００７１】
上記数式１〜３より、Ｄ＞ｄであることから、Ｃ２＞Ｃ１となる。また、Ｃ３は、指と壁部１２１とが非接触状態であることから、Ｃ１、Ｃ２より極めて小さな値となり、Ｃ２＞Ｃ１＞Ｃ３となる。
【００７２】
次に、上記構成において、制御部１６０が実施する入力制御内容について、図１６〜図８、および図１９に示すフローチャートを加えて説明する。
【００７３】
運転者は、空調装置１０の温度設定を行うにあたって、壁部１２１を複数の指で摘むようにして、時計回り方向、あるいは反時計回り方向に摘んだ指を壁部１２１の周方向に沿ってスライドさせる。尚、図１６、図１７では、説明を簡単にするために１本の指のみを表示している。
【００７４】
温度設定のための入力操作を行うときは、運転者は、図１６中の実線矢印で示すように、必要とされる回転方向に指を壁部１２１および凸部１２３の全面に沿ってスライドさせる。入力のための回転範囲が広い場合であると、人の手首の関節構造からして、運転者は一旦、壁部１２１から指を離して、図１７中破線矢印で示すように、逆方向に手首を戻して、再度、壁部１２１を摘んで必要とされる回転方向に指をスライドさせる。ここで、壁部１２１から指を一旦離して逆方向に手首を戻す場合は、指は壁部１２１、および凸部１２３には触れずに、あるいは触れたとしても凸部１２３のみに触れるようにする。壁部１２１から指を一旦離して手首を戻す行為は、本来の入力のための「操作」に対して、「非操作」の行為に対応する。
【００７５】
上記のような指作時においては、センサ１４０から得られる位置信号（静電容量の変化）は、図１８に示すようになる。つまり、本来の操作時においては、図１６の実線矢印のように（１）〜（３）へ指がスライドされる間に、指のスライド距離に応じて、図１８の（１）〜（３）の「操作時」の領域に示される静電容量の変化が得られる。変化する静電容量の最大値は、静電容量Ｃ２（数式２）となる。
【００７６】
また、非操作時においては、図１７の破線矢印のように（３）〜（１）へ指が移動される間に、指のスライド距離に応じて、図１８の（３）〜（１）の「非操作時」の領域に示される静電容量の変化が得られる。このときの静電容量は、指が凸部１２３に触れる場合であると、近接するセンサ１４０の端部との間で、静電容量Ｃ１（数式１）が得られる。この静電容量Ｃ１は、上記で説明したように静電容量Ｃ２よりも小さい。
【００７７】
本実施形態では、上記のような静電容量の変化を得ることができ、この静電容量の変化を用いて、制御部１６０は、図１９に示すフローチャートに基づいて入力制御を実施する。
【００７８】
まず、制御部１６０は、センサ１４０から位置信号（静電容量の変化）を取り込む。そして、ステップＳ１００にて、壁部１２１および凸部１２３への指の接触を検出したか否かを判定する。具体的には、制御部１６０は、取り込んだ静電容量の値が、予め定めた所定値より大きいか否かを判定する。予め定めた所定値は、静電容量Ｃ２と静電容量Ｃ１との間の値として設定されている。
【００７９】
ステップＳ１００で肯定判定すると、ステップＳ１１０にて、制御部１６０は、得られた静電容量の変化から、指が壁部１２１の周方向へ移動しているか（回転しているか）を判定する。
【００８０】
そして、ステップＳ１１０で肯定判定すると、ステップＳ１２０で、制御部１６０は、指の移動方向（回転方向）および移動量に応じて、入力値制御、つまり設定温度の変更を行う。つまり、得られる静電容量値が所定値より大きければ、静電容量値はＣ２レベルであり、指のスライドは操作時のものと判定でき、また、指が周方向に移動していることを確認すれば、本来の設定温度の変更を行うのである。
【００８１】
一方、制御部１６０は、スッテップＳ１００で否定判定すると、得られる静電容量値が所定値より小さく、静電容量値はＣ１レベルであり、指のスライドは非操作時のものと判定し、最初に戻る。つまり、ステップＳ１１０、Ｓ１２０へ進むことなく、ステップＳ１２０での設定温度の変更を禁止する。また、制御部１６０は、ステップＳ１１０で否定判定すると、同様に最初に戻り、ステップＳ１２０の実行を禁止する。
【００８２】
以上のように、本実施形態では、壁部１２１の外側には、周方向に並ぶ複数の凸部１２３を形成するようにしている。これにより、張出し部１２０に対する操作時において、凸部１２３を含む壁部１２１の全面に沿うように指をスライドさせる、また、非操作時においては、張出し部１２０から指を離す、あるいは壁部１２１において凸部１２３のみに指が触れるようにさせることで、運転者に対して操作時、および非操作時の指の感触に明確な差を持たせることができる。
【００８３】
そして、操作時において、センサ１４０は壁部１２１における指のスライドに応じて明確な位置信号を生成し、制御部１６０は生成された位置信号に応じて入力制御値の制御を行うことが可能となる。一方、非操作時においては、上記のように張出し部１２０から指が離されると位置信号は生成されず、また、主に凸部１２３に指が触れるときは、指とセンサ１４０との距離が大きくなり、位置信号は生成されにくくなる。よって、非操作時においては、位置信号の生成を積極的に抑制することができ、抑制された位置信号の大きさが予め定めた所定値より小さい場合であると、非操作時の位置信号であると判定して、その判定に基づいて入力制御値の制御を禁止することで、確実に、誤入力を防止することができる。
【００８４】
また、センサ１４０は、複数の凸部１２３どおしの間に対応する位置に配置されるようにしている。これにより、非操作時においては、上記のように主に凸部１２３のみに指が触れることになるが、この部位ではセンサ１４０が配置されていないことになるので、位置信号が生成されないことになる。よって、非操作時の位置信号の生成を明確に抑制することができるので、誤入力を確実に防止することができる。
【００８５】
また、凸部１２３間の寸法Ａは、９〜２２ｍｍ（望ましくは１５〜２２ｍｍ）に設定され、凸部１２３の突出寸法Ｂは、運転者の指の厚さよりも小さく設定されている。これにより、壁部１２１の凸部１２３間に確実に指を入れることができ、また、凸部１２３を容易に乗り越えて指操作することができるので、指操作に支障をきたすことがなく、センサ１４０による位置信号を確実に生成することができる。
【００８６】
（第４実施形態の変形例）
（変形例１）
上記第４実施形態に対して、図２０示すように、壁部１２１の外側で、凸部１２３どおしの間に、例えばメッキ等により導電材１２４を設けるようにしても良い。これにより、凸部１２３どおしの間で、センサ１４０による位置信号を感度よく生成することが可能となる。よって、静電容量Ｃ２と静電容量Ｃ１との間に明確な差をつけることができ、静電容量の判定時の閾値（所定値）を明確に定めることができる。
【００８７】
（変形例２）
また、凸部１２３は、図２１〜図２３に示すように、張出し部１２０の軸線に対して傾く方向に延びるものとしても良い。この場合であれば、斬新なデザインの入力装置とすることができる。
【００８８】
（変形例３）
また、凸部１２３に代えて、図２４に示すように、壁部１２１から張出し部１２０の中心側にへこむ凹部（例えば溝）１２５を形成して、本来の壁部１２１として残る部位を、凹部１２５の底部に対して相対的に突出する凸部としても良い。この場合は、上記第４実施形態の凸部１２３どおしの間は、溝の底部に対応する。
【００８９】
（変形例４）
更に、溝に代えて、壁部１２１表面に網目状に形成されるローレットにしても良い。
【００９０】
（変形例５）
また、センサ１４０は、凸部１２３どおしの間で、複数に分割されるものとしても良い。これにより、壁部１２１の周方向における感度のバラツキを小さくすることができる。また、センサ１４０は、凸部１２３の位置に対応する部位に設けるようにしても良い。
【００９１】
（その他の実施形態）
上記第１〜第４実施形態において、張出し部１２０は、扁平円筒状に形成されるものとして説明したが、これに限定されることなく、張出し部１２０は、天井部１２２が楕円、あるいは多角形となるものとしても良い。一般的な回転式のスイッチでは、文字通り回転させる必要があったことから、ほぼ円筒状とすることが常識であったが、本発明においては、張出し部１２０自体は実質的に回転しないことから、特に上記のように楕円とすることで従来に無い斬新なデザインを持つ入力装置１００、１００Ａとすることができる。
【００９２】
また、センサ１４０は、静電容量式のセンサを用いるものとしたが、これに限らず、指操作時の押圧力をもって位置信号を発生する感圧式のセンサを用いても良い。
【００９３】
また、センサ１４０は、フィルム部材１３０のリング状部１３１の外側の面に接合されるようにしたが、内側の面に接合されるものとしても良い。更に、フィルム部材１３０を廃止して、センサ１４０を直接、張出し部１２０の壁部１２１の内周面に接合するようにしても良い。
【００９４】
また、本実施形態の入力装置１００、１００Ａにおいては、車両用空調装置１０の設定温度を入力するものとしたが、他にも、空調空気の車室内への吹出し量（送風量）を入力するもの、吹出しモード（フェイスモード、フットモード等）を入力するもの等としても良い。また、車両用オーディオにおけるボリューム、あるいはラジオ選局等を入力するものとしても良い。更に、車両用に限らず、家庭用の各種機器の入力部に適用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１０    空調装置（所定の機器）
１００  入力装置
１１０  パネル
１２０  張出し部
１２１  壁部
１２３  凸部
１２４  導電材
１２５  凹部
１４０  センサ
１５０  配線部
１６０  制御部（制御回路基板）
【図１】
0005919996.tif 000002
【図２】
0005919996.tif 000003
【図３】
0005919996.tif 000004
【図４】
0005919996.tif 000005
【図５】
0005919996.tif 000006
【図６】
0005919996.tif 000007
【図７】
0005919996.tif 000008
【図８】
0005919996.tif 000009
【図９】
0005919996.tif 000010
【図１０】
0005919996.tif 000011
【図１１】
0005919996.tif 000012
【図１２】
0005919996.tif 000013
【図１３】
0005919996.tif 000014
【図１４】
0005919996.tif 000015
【図１５】
0005919996.tif 000016
【図１６】
0005919996.tif 000017
【図１７】
0005919996.tif 000018
【図１８】
0005919996.tif 000019
【図１９】
0005919996.tif 000020
【図２０】
0005919996.tif 000021
【図２１】
0005919996.tif 000022
【図２２】
0005919996.tif 000023
【図２３】
0005919996.tif 000024
【図２４】
0005919996.tif 000025