(57)【要約】  入力機器では、接触面は筐体内に設けられ、開口の部分で筐体外部に露出している。利用者は指などの接触体を接触面に接触させることにより入力操作を行う。接触面は、接触体の接触位置を検知して接触体の所定の方向への移動を検出すると、駆動部により接触面を移動させて方向検知動作を行う。利用者は、方向検知動作が行われたことにより、自分が行った入力操作が受け付けられたと認識することができる。
2016079857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接触体の接触位置を検知する接触面と、
前記接触面を露出する開口を有する筐体と、
前記接触面を前記筐体に対して移動させる駆動部と、
を備え、
前記接触面で前記接触体の所定のＮ（Ｎは自然数）方向への移動を検知すると、該接触面が前記筐体に対して前記所定の方向と同方向もしくは反対方向に移動をする方向検知動作をすることを特徴とする入力機器。
【請求項２】
前記方向検知動作は、前記接触面を前記接触体の移動の方向と略同じ方向に所定の距離移動する同方向移動動作を含むことを特徴とする請求項１に記載の入力機器。
【請求項３】
前記方向検知動作は、前記接触面を前記接触体の移動の方向と略反対の方向に所定の距離移動する反対方向移動動作を含むことを特徴とする請求項１に記載の入力機器。
【請求項４】
前記方向検知動作は、前記接触面を前記接触体の移動の方向と略同じ方向に所定の距離移動する同方向移動動作の後、前記接触面を前記接触体の移動の方向と略反対の方向に所定の距離移動する反対方向移動動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の入力機器。
【請求項５】
前記同方向移動動作により前記接触面が移動する距離と、前記反対方向移動動作により前記接触面が移動する距離とは等しいことを特徴とする請求項４に記載の入力機器。
【請求項６】
前記接触面は中立位置を有し、
前記同方向移動動作は前記中立位置から開始され、前記反対方向移動動作は前記中立位置で終了することを特徴とする請求項５に記載の入力機器。
【請求項７】
前記Ｎは４であることを特徴とする請求項１に記載の入力機器。
【請求項８】
前記Ｎは１であることを特徴とする請求項１に記載の入力機器。
【請求項９】
前記接触面にはスイッチが備えられ、
前記接触体の移動の検知後に、該接触面を押下することにより前記スイッチがスイッチングされることを特徴とする請求項１に記載の入力機器。
【請求項１０】
前記接触面が該接触面と平行な所定の方向に振動することにより前記スイッチングを前記接触体に示すことを特徴とする請求項９に記載の入力機器。
【請求項１１】
前記スイッチングがされている間、前記振動が継続することにより前記スイッチングが継続していることを前記接触体に示すことを特徴とする請求項１０に記載の入力機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多方向の入力機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
多方向入力スイッチの一例として、４方向スイッチが特許文献１に記載されている。このような４方向スイッチを例えば自動車のドアやハンドル（ステアリング）に搭載することが考えられる。例えば、このスイッチは、自動車のボディに備えられる左右のミラーの角度等を運転席から遠隔操作するために用いられるミラースイッチ等として用いることができる。また、カーエアコンやカーオーディオ、車室内照明、後部座席用ＴＶなど、車室内の種々の電子機器のオン／オフ操作を行うスイッチとしても用いることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１０６３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の４方向スイッチでは、スイッチの位置があらかじめ決められている。このため、利用者が４つのスイッチから所望のスイッチを選択する場合、視覚の助けが必要となる。しかし、視覚の助けを必要とするスイッチは、自動車の運転中に操作する可能性があるスイッチとしては好ましくない。【０００５】
本発明が解決しようとする課題としては、上記のものが例として挙げられる。本発明は、視覚の助けを必要とせず、触感により所望のスイッチを選択し、操作することが可能な入力機器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】
請求項１に記載の発明は、入力機器であって、接触体の接触位置を検知する接触面と、前記接触面を露出する開口を有する筐体と、前記接触面を前記筐体に対して移動させる駆動部と、を備え、前記接触面で前記接触体の所定のＮ（Ｎは自然数）方向への移動を検知すると、該接触面が前記筐体に対して前記所定の方向と同方向もしくは反対方向に移動をする方向検知動作をする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例に係る入力機器の外観を示す斜視図である。
【図２】利用者が入力機器に対して入力操作を行う様子を示す。
【図３】入力機器に対する入力操作の例を示す。
【図４】入力機器に対する入力操作の例を示す。
【図５】入力機器に対する入力操作の例を示す。
【図６】入力操作の可能な方向を説明する図である。
【図７】入力機器の機能構成を示すブロック図である。
【図８】方向検知動作を示す。
【図９】同方向移動動作のフローチャートである。
【図１０】反対方向移動動作のフローチャートである。
【図１１】混合移動動作のフローチャートである。
【図１２】方向検知動作のタイミングチャートである。
【図１３】駆動部の構成を模式的に示す斜視図である。
【図１４】駆動部の詳細構成を示す斜視図である。
【図１５】駆動機構の詳細構成を示す斜視図である。
【図１６】入力機器を自動車のステアリングに適用した例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の好適な実施形態では、入力機器は、接触体の接触位置を検知する接触面と、前記接触面を露出する開口を有する筐体と、前記接触面を前記筐体に対して移動させる駆動部と、を備え、前記接触面で前記接触体の所定のＮ（Ｎは自然数）方向への移動を検知すると、該接触面が前記筐体に対して前記所定の方向と同方向もしくは反対方向に移動をする方向検知動作をする。
【０００９】
上記の入力機器では、接触面は筐体内に設けられ、開口の部分で筐体外部に露出している。利用者は接触体を接触面に接触させることにより入力操作を行う。接触面は、接触体の接触位置を検知することにより接触体の所定の方向への移動を検知すると、駆動部を利用して接触面を移動させ、筐体に対して方向検知動作を行う。利用者は、方向検知動作が行われたことにより、自分が行った入力操作が受け付けられたと認識することができる。好適な例では、前記Ｎは４、又は、１とされる。
【００１０】
上記の入力機器の一態様では、前記方向検知動作は、前記接触面を前記接触体の移動の方向と略同じ方向に所定の距離移動する同方向移動動作を含む。この態様では、同方向移動動作により、利用者は入力操作が受け付けられたことを知ることができる。
【００１１】
上記の入力機器の他の一態様では、前記方向検知動作は、前記接触面を前記接触体の移動の方向と略反対の方向に所定の距離移動する反対方向移動動作を含む。この態様では、反対方向移動動作により、利用者は入力操作が受け付けられたことを知ることができる。
【００１２】
上記の入力機器の他の一態様では、前記方向検知動作は、前記接触面を前記接触体の移動の方向と略同じ方向に所定の距離移動する同方向移動動作の後、前記接触面を前記接触体の移動の方向と略反対の方向に所定の距離移動する反対方向移動動作を行う。この態様では、同方向移動動作及び反対方向移動動作により、利用者は入力操作が受け付けられたことを知ることができる。
【００１３】
この場合の好適な例では、前記同方向移動動作により前記接触面が移動する距離と、前記反対方向移動動作により前記接触面が移動する距離とは等しい。これにより、同方向移動動作前の接触面の位置と反対方向移動動作後の接触面の位置が等しくなる。
【００１４】
すなわち、上記の入力機器の他の一態様では、前記接触面は中立位置を有し、前記同方向移動動作は前記中立位置から開始され、前記反対方向移動動作は前記中立位置で終了する。これにより、基本的に接触面を中立位置に維持することができる。
【００１５】
上記の入力機器の他の一態様では、前記接触面にはスイッチが備えられ、前記接触体の移動の検知後に、該接触面を押下することにより前記スイッチがスイッチングされる。この態様では、接触体の移動動作と、接触面を押下する動作の２段階により操作入力が行われる。この場合、好適には、前記接触面が該接触面と平行な所定の方向に振動することによりスイッチングを前記接触体に示す。さらに好適には、スイッチングがされている間、振動が継続することにより当該スイッチングが有効であることを接触体に示す。
【実施例】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。【００１７】
［装置構成］
図１は、実施例に係る入力機器の外観を示す。入力機器１は、筐体２と、接触面５と、駆動部１０とを備える。筐体２の上面には開口３が設けられており、接触面５と駆動部１０は筐体２の内部に設けられている。接触面５は、例えばタッチパッドなどの入力装置であり、利用者が接触面５に対して接触体を接触させることにより入力が行われる。接触体の典型的な例は利用者の指である。【００１８】
接触面５は、筐体２の上面の直下において、開口３を下側から覆う位置に配置されている。即ち、入力機器１を上側から見た場合、筐体２の上面に設けられた開口３内において接触面５が露出している。接触面５は、矢印６ｘ、６ｙで示すように、駆動部１０により図中のＸ方向及びＹ方向に移動される。なお、Ｘ方向は開口３の左右方向に対応し、Ｙ方向は開口３の上下方向に対応する。以下の説明では、「上下方向」とはＹ方向を指し、「左右方向」とはＸ方向を指す。駆動部１０の詳細については後述する。【００１９】
［入力操作］
図２は、利用者が入力機器１に対して入力操作を行う様子を示す。上述のように、接触面５は開口３の内側においてのみ露出しているので、利用者は開口３の内側において接触面５に接触し、入力を行う。【００２０】
図２は、利用者が接触体として指Ｆを用いて入力を行う様子を示している。利用者は、指Ｆを接触面５に接触させた状態で移動する操作（一般的に、「ドラッグ」と呼ばれる。）を行うことにより、複数の選択肢から１つを選択することができる。【００２１】
本実施例の入力機器１は、上下左右の４方向の入力が可能であるものとする。図３（Ａ）〜（Ｄ）は、４方向への入力操作の例を示す。なお、図３（Ａ）〜（Ｄ）において、実線の楕円Ｐ１は入力操作による移動前の指Ｆの位置（詳しくは指Ｆが接触面５に接触している領域）を示し、破線の楕円Ｐ２は移動後の指Ｆの位置を示す。【００２２】
図３（Ａ）は上移動（「Ｕ移動」とも呼ぶ。）を示す。上移動は、指Ｆを上方向へ移動する入力操作である。図３（Ｂ）は下移動（「Ｄ移動」とも呼ぶ。）を示す。下移動は、指Ｆを下方向へ移動する入力操作である。図３（Ｃ）は右移動（「Ｒ移動」とも呼ぶ。）を示す。右移動は、指Ｆを右方向へ移動する入力操作である。図３（Ｄ）は左移動（「Ｌ移動」とも呼ぶ。）を示す。左移動は、指Ｆを左方向へ移動する入力操作である。【００２３】
なお、これらの入力操作は、後述する制御部７が、接触面５から出力される指Ｆの位置の移動軌跡（座標）に基づいて判定する。即ち、指Ｆの移動軌跡が上方向であれば、その入力操作は上移動と判定される。【００２４】
図３（Ａ）〜（Ｄ）は、指Ｆを開口３のほぼ中央から上下左右に移動する入力操作を示しているが、指Ｆの移動の開始位置は開口３の中央でなくても構わない。図４（Ａ）〜（Ｃ）は上移動の他の例を示す。図４（Ａ）に示すように、指Ｆを開口３の下方から中央付近へ移動させる入力操作も上移動と判定される。また、図４（Ｂ）に示すように、移動距離が長い場合でも、移動方向が上方向であれば上移動と判定される。さらに、図４（Ｃ）に示すように、指Ｆの移動の開始位置が開口３の端部に近くても、移動方向が上方向であれば上移動と判定される。【００２５】
次に、入力操作の判定基準について説明する。本実施例の入力機器１は４方向の入力機器であるので、上下左右の４方向に対して、指Ｆの移動方向が多少斜めであっても、その方向へ移動と判定される。例えば、指Ｆの移動方向が４方向に対して１５°以内であれば、その方向への移動と判定される。図５は、上移動の例を示す。図５に示すように、指Ｆの移動方向が正確な上方向（時計の１２時の方向）でなくても、方向のズレが例えば１５°以内であれば、その入力操作は上移動と判定される。一方、指Ｆの移動方向が４方向から例えば１５°以上斜めにずれているような場合は、その入力操作は無効と判定される。【００２６】
また、４方向のいずれかへの移動と判定されるためには、指Ｆの移動距離が所定距離以上であることが必要となる。即ち、所定距離より短い距離の入力操作は無効と判定される。【００２７】
以上より、本実施例では、指Ｆが上下左右の４方向から１５°以内の方向に所定距離以上移動する操作が入力操作として判定される。なお、これらの処理は、スマートフォンなどに用いる既存のソフトウェア技術により実現できる。【００２８】
次に、入力操作の可能な方向について説明する。入力操作が可能な方向は、仮想的な現在位置により決まる。仮想的な現在位置とは、制御部７が把握している現在位置であり、接触面５の筐体２に対する実際の位置とは必ずしも一致しない。【００２９】
仮想的な現在位置が中立位置Ｎにある場合、図６（Ａ）に示すように、上下左右の４方向への入力操作が可能である。しかし、仮想的な現在位置が上位置Ｕにある場合、その位置から上移動及び左右移動の入力操作は不可能であり、下移動の入力操作のみが可能である。なお、仮想的な現在位置が上位置Ｕから下移動して中立位置Ｎに戻れば、その後は４方向への入力操作が可能となる。【００３０】
なお、仮想的な位置が上位置Ｕにある場合に上移動および左右の移動が不可能に構成しているのは、利用者にとって操作を複雑にしすぎないためである。仮に、図６（Ａ）のような視覚情報が例えばヘッドアップディスプレイ等で得られるのであれば、仮想的な位置が上位置Ｕにある場合でも上移動および左右の移動を可能に構成してもよい。【００３１】
［機能構成］
図７は、入力機器１の機能構成を示すブロック図である。図示のように、接触面５及び駆動部１０は、制御部７により制御される。タッチパットなどにより構成される接触面５は、指Ｆの接触を検知し、指Ｆの移動に対応する座標を制御部７へ出力する。制御部７は、指Ｆの移動を示す座標に基づいて、入力操作を検出する。具体的には、指Ｆの移動を示す座標に基づいて、指Ｆの移動方向及び移動距離を検出し、移動方向が上下左右の４方向から１５°以内であり、かつ、移動距離が所定距離以上である場合に、４方向のいずれかへの移動（上移動、下移動、右移動、左移動のいずれか）であると判定する。【００３２】
また、制御部７は、駆動部１０を制御して接触面５を上下左右に移動させる。具体的に、制御部７は、利用者による入力操作がなされたときに、駆動部１０により接触面５を移動させる方向検知動作を行う。【００３３】
［方向検知動作］
方向検知動作は、利用者による入力操作がなされたときに、その入力操作が受け付けられたことを利用者に伝えるために行われる。よって、前述のように、利用者の指Ｆの移動が４方向のいずれか１５°以内の方向に所定距離以上移動する操作であり、これが上移動、下移動、右移動、左移動のいずれかと判定された場合に実行される。具体的には、方向検知動作は、駆動部１０が接触面５を移動させることにより行われる。方向検知動作が行われたことにより、利用者は入力操作が受け付けられたと知ることができる。これにより、利用者の目視を必要としない、触感的な入力が可能となる。以下、方向検知動作の３つの例について説明する。【００３４】
（同方向移動動作）
同方向移動動作は、指Ｆの移動による入力操作が検出された場合に、検出された指Ｆの移動方向と略同方向に接触面５を移動させるものである。図８（Ａ）に同方向移動動作の例を示す。この例では、指Ｆにより右移動の入力操作がなされたので、接触面５が右方向へ移動されている。【００３５】
この例では、同方向移動動作を行うことにより、利用者は右移動の入力操作が受け付けられたことを知ることができる。即ち、利用者が指Ｆを右方向へ移動させて入力操作を行うと、接触面５が同じく右方向へ移動する。利用者は指Ｆによりこの接触面５の移動を感知し、右移動の入力操作が受け付けられたと認識する。同方向移動動作は、受け付けられた入力操作の方向を利用者が明確に認識できるメリットがある。【００３６】
（反対方向移動動作）
反対方向移動動作は、指Ｆの移動による入力操作が検出された場合に、検出された指Ｆの移動方向と略反対方向に接触面５を移動させるものである。図８（Ｂ）に反対方向移動動作の例を示す。この例では、指Ｆにより右移動の入力操作がなされたので、接触面５がそれと反対の左方向へ移動されている。【００３７】
反対方向移動動作では、接触面５が反対方向に移動することにより利用者の指Ｆが接触面５上を滑るので、あたかも利用者自身の指Ｆが入力操作として検出された方向へ動いているかのような感覚を利用者に与えることができる。反対方向移動動作は、接触面５が小さい場合に特にメリットがある。【００３８】
（混合移動動作）
混合移動動作は、同方向移動動作と反対方向移動動作の混合動作である。具体的には、指Ｆの移動による入力操作が検出された場合に、まず検出された指Ｆの移動方向と略同方向に接触面５を移動させた後、さらに検出された指Ｆの移動方向と略反対方向に接触面５を移動させる。なお、この場合、指Ｆの移動方向と同方向への移動距離と、反対方向への移動距離とは等しいことが好ましい。図８（Ｃ）に混合移動動作の例を示す。この例では、指Ｆにより右移動の入力操作がなされたので、接触面５はまず右方向へ移動され、さらに反対の左方向へ移動されている。【００３９】
混合移動動作は、利用者が慣れると最も自然な感覚が得られると考えられる。また、接触面５がほとんどの時間中立位置にいるので、ハードウェア、ソフトウェアとも制御しやすいというメリットもある。【００４０】
［スイッチング確認動作］
上記の例では、方向検知動作が行われた場合に、利用者による入力操作が受け付けられている。即ち、制御部７は、利用者の入力操作を、４方向に対応する複数の選択肢から１つの選択肢を選択し、同時にその選択を確定する指示であると認識する。この入力方法を「１段階入力方法」と呼ぶ。【００４１】
その代わりに、利用者による入力操作を、選択肢の選択とその選択の確定という２段階で行うこととしてもよい。この入力方法を「２段階入力方法」と呼ぶ。また、選択肢の選択を行う入力を「選択入力」と呼び、選択の確定を行う入力を「確定入力」と呼ぶ。２段階入力方法では、まず制御部７は、利用者による上下左右の移動を選択入力として認識し、選択入力を受け付けたことを示す方向検知動作を行う。【００４２】
２段階入力方法では、上記の方向検知動作が行われた場合でもその選択は未だ確定していないので、方向検知動作がなされた後、利用者は確定入力としてさらにスイッチング動作を行う必要がある。例えば、利用者が接触面を押し込む動作をスイッチング動作とすることができる。制御部７は利用者によるスイッチング動作を検出すると、スイッチング確認動作として接触面５を振動させる。こうして利用者はスイッチング動作が受け付けられたこと、即ち２段階入力による入力が完了したことを知ることができる。これにより、利用者の目視を必要としない、触感的な入力が可能となる。【００４３】
スイッチング動作として、接触面５の押し込みの代わりに接触面５の長押しを用いてもよい。また、スイッチング動作として接触面５の押し込みと長押しを併用してもよい。【００４４】
なお、上記のように１段階入力を使用するか２段階入力を使用するかは、入力機器１とともに使用されるアプリケーションに応じて決定すればよい。【００４５】
［処理フロー］
次に、上記の方向検知動作の処理フローについて説明する。【００４６】
（同方向移動動作）
図９は同方向移動動作のフローチャートである。この処理は、制御部７により実行される。なお、図９は、前述の１段階入力方法を採用した場合、即ち、スイッチング動作及びスイッチング確認動作が行われない場合の例である。【００４７】
まず、制御部７は、接触面５からの検出信号に基づいて、接触体（指Ｆ）の移動を検知し（ステップＳ１１）、その移動方向が移動可能なＡ方向であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。移動方向が移動可能なＡ方向でない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、処理はステップＳ１１へ戻る。【００４８】
移動方向が移動可能なＡ方向である場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、制御部７は駆動部１０を制御して接触面５をＡ方向に所定距離ｄＡ移動させる（ステップＳ１３）。この移動により、利用者は１段階入力方法による入力操作が受け付けられたことを認識することができる。【００４９】
次に、制御部７は、接触部５からの検出信号に基づいて、接触体が接触面５に接触しているか否かを判定する（ステップＳ１４）。接触体が接触面５に接触している場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１４の処理が継続される。【００５０】
一方、接触体が接触面５に接触していない場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、即ち、接触体が接触面５から離れた場合、制御部７は駆動部１０を制御して接触面５をＡ方向と反対方向に距離ｄＡ移動させる（ステップＳ１５）。これにより、接触面は移動前の位置に戻る。そして、処理は終了する。【００５１】
このように、同方向移動動作では、接触面５は接触体の移動方向と同方向に所定距離移動し、その後、元の位置に戻る。よって、仮想位置が中立位置にある状態で入力操作が開始された場合、同方向移動動作後の仮想位置は中立位置に戻る。【００５２】
（反対方向移動動作）
図１０は反対方向移動動作のフローチャートである。この処理は、制御部７により実行される。なお、図１０は、前述の２段階入力方法を採用した場合、即ち、スイッチング動作及びスイッチング確認動作が行われる場合の例である。【００５３】
まず、制御部７は、接触面５からの検出信号に基づいて、接触体（指Ｆ）の移動を検知し（ステップＳ２１）、その移動方向が移動可能なＡ方向であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。移動方向が移動可能なＡ方向でない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、処理はステップＳ２１へ戻る。【００５４】
移動方向が移動可能なＡ方向である場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、制御部７は駆動部１０を制御して接触面５をＡ方向と反対方向に所定距離ｄＡ移動させる（ステップＳ２３）。この移動により、利用者は２段階入力方法による選択入力が受け付けられたことを認識することができる。【００５５】
次に、制御部７は、接触部５からの検出信号に基づいて、接触体が接触面５に接触しているか否かを判定する（ステップＳ２４）。接触体が接触面５に接触していない場合、即ち、接触体が接触面５から離れた場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、処理はステップＳ２９へ進む。【００５６】
一方、接触体が接触面５に接触している場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、制御部７はステップＳ２３で接触面５を移動させてから所定時間内に押し込みがあるか否かを判定する（ステップＳ２５）。この押し込みは、前述の確定入力としてのスイッチング動作に相当するものである。所定時間内に押し込みがなかった場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、処理はステップＳ２９へ進む。【００５７】
処理がステップＳ２９に進む場合は、選択入力はなされたが確定入力がなされなかった場合に相当する。よって、ステップＳ２９では、制御部７は駆動部１０を制御して接触面５をＡ方向に距離ｄＡ移動させる。これにより、接触面５は移動前の位置に戻る。【００５８】
一方、ステップＳ２５で所定時間内に押し込みがあった場合、制御部７は駆動部１０を制御して接触面５を振動させる（ステップＳ２６）。この振動は前述のスイッチング確認動作に相当する。よって、この振動により、利用者は２段階入力方法の確定入力が受け付けられたことを認識することができる。【００５９】
次に、制御部７は、接触体が接触面５に接触しているか否かを判定する（ステップＳ２７）。接触体が接触面５に接触している場合（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、ステップＳ２６の処理が継続される。一方、接触体が接触面５に接触していない場合、即ち、接触体が接触面５から離れた場合（ステップＳ２７：Ｎｏ）、制御部７は駆動部１０を制御して接触面５をＡ方向に距離ｄＡ移動させる（ステップＳ２８）。これにより、接触面は移動前の位置に戻る。そして、処理は終了する。【００６０】
このように、反対方向移動動作では、接触面５は接触体の移動方向と反対方向に所定距離移動し、その後、元の位置に戻る。よって、仮想位置が中立位置にある状態で入力操作が開始された場合、同方向移動動作後の仮想位置は中立位置に戻る。【００６１】
（混合移動動作）
図１１は混合移動動作のフローチャートである。この処理は、制御部７により実行される。なお、図１１は、前述の２段階入力方法を採用した場合、即ち、スイッチング動作及びスイッチング確認動作が行われる場合の例である。【００６２】
まず、制御部７は、接触面５からの検出信号に基づいて、接触体（指Ｆ）の移動を検知し（ステップＳ３１）、その移動方向が移動可能なＡ方向であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。移動方向が移動可能なＡ方向でない場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、処理はステップＳ３１へ戻る。【００６３】
移動方向が移動可能なＡ方向である場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、制御部７は駆動部１０を制御して、まず接触面５をＡ方向に所定距離ｄＡ移動させ、さらにＡ方向と反対方向に所定距離ｄＡ移動させる（ステップＳ３３）。これにより、接触面５は元の位置に戻る。この移動により、利用者は２段階入力方法による選択入力が受け付けられたことを認識することができる。【００６４】
次に、制御部７は、接触部５からの検出信号に基づいて、接触体が接触面５に接触しているか否かを判定する（ステップＳ３４）。接触体が接触面５に接触していない場合、即ち、接触体が接触面５から離れた場合（ステップＳ３４：Ｎｏ）、処理はステップＳ３１へ戻る。これは、選択入力はなされたが、確定入力がなされなかった場合に相当する。【００６５】
一方、接触体が接触面５に接触している場合（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、制御部７はステップＳ２３で接触面５を移動させてから所定時間内に押し込みがあるか否かを判定する（ステップＳ３５）。この押し込みは前述の確定入力としてのスイッチング動作に相当する。所定時間内に押し込みがなかった場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）、処理はステップＳ３１へ戻る。これも、選択入力はなされたが、確定入力がなされなかった場合に相当する。【００６６】
一方、ステップＳ３５で所定時間内に押し込みがあった場合、制御部７は駆動部１０を制御して接触面５を振動させる（ステップＳ３６）。この振動は前述のスイッチング確認動作に相当する。この振動により、利用者は２段階入力方法の確定入力が受け付けられたことを認識する。そして、処理は終了する。【００６７】
このように、混合移動動作では、接触面５はまず接触体の移動方向と同方向に所定距離移動した後、さらに反対方向に所定距離移動して元の位置に戻る。よって、仮想位置が中立位置にある状態で入力操作が開始された場合、同方向移動動作後の仮想位置は中立位置に戻る。【００６８】
［方向検知動作の例］
次に、方向検知動作の例を説明する。【００６９】
（同方向移動動作）
図１２（Ａ）は、同方向移動動作のタイミングチャートの例を示す。図１２（Ａ）において、横軸は時間を示し、縦軸は接触面５の中立位置（Ｎ）からの移動距離を示す。なお、図１２（Ａ）の例は、前述の２段階入力方法を採用し、スイッチング動作として押し込みと長押しの２つが用いられている例である。【００７０】
利用者が時刻０〜ｔ１の間に接触面５上で指Ｆを移動させると、実線３１に示すように、制御部７は接触面５を指Ｆの移動方向と同方向に中立位置から所定距離ｄＡ移動させる。その後、所定時間が経過し、利用者による押し込みがない場合、破線３２に示すように、制御部７は接触面５を指Ｆの移動方向と反対方向に所定距離ｄＡ移動させる。こうして、時刻ｔ２で接触面５は中立位置へ戻る。【００７１】
利用者による接触面５の押し込みがあった場合、制御部７はスイッチング確認動作として接触面５を振動させる。その後、所定時間が経過し、利用者による長押しがない場合、破線３３に示すように、制御部７は接触面５を指Ｆの移動方向と反対方向に所定距離ｄＡ移動させる。こうして、時刻ｔ３で接触面５は中立位置へ戻る。【００７２】
一方、利用者による接触面５の長押しがあった場合、制御部７はスイッチング確認動作として接触面５を振動させ、さらに実線３４に示すように接触面５を指Ｆの移動方向と反対方向に所定距離ｄＡ移動させる。こうして、時刻ｔ４で接触面５は中立位置へ戻る。【００７３】
（反対方向移動動作）
反対方向移動動作のタイミングチャートは、接触面５の移動方向が反対方向、即ちグラフの負の方向になること以外は、図１２（Ａ）に示す同方向移動動作のタイミングチャートと同様である。【００７４】
（混合移動動作）
図１２（Ｂ）は、混合移動動作のタイミングチャートの例を示す。図１２（Ｂ）において、横軸は時間を示し、縦軸は接触面５の中立位置（Ｎ）からの移動距離を示す。なお、図１２（Ｂ）の例は、前述の２段階入力方法を採用し、スイッチング動作として押し込みが用いられている例である。【００７５】
利用者が時刻０〜ｔ５の間に接触面５上で指Ｆを移動させると、まず実線３５に示すように制御部７は接触面５を指Ｆの移動方向と同方向に中立位置から所定距離ｄＡ移動させ、さらに実線３６に示すように制御部７は接触面５を反対方向へ所定距離ｄＡ移動させる。こうして、時刻ｔ６で接触面５は中立位置へ戻る。その後、利用者による接触面５の押し込みがあると、制御部７はスイッチング確認動作として接触面５を振動させる。【００７６】
［駆動部］
次に、駆動部１０について詳細に説明する。図１３は、接触面５と駆動部１０との位置関係を模式的に示す。図１３において、駆動部１０は、駆動部１０ｘ、１０ｙを有する。駆動部１０ｘは接触面５をＸ方向に移動させるものであり、駆動部１０ｙは接触面５をＹ方向に移動させるものである。これにより、接触面５をＸ／Ｙ方向、即ち上下左右の４方向に移動させることができる。【００７７】
図１４（Ａ）は、駆動部の詳細構造の一例を示す。なお、説明の便宜上、図１４（Ａ）に示す駆動部１０ａは接触面５を一軸方向に移動させるものとなっている。駆動部１０ａは、接触面５として機能するタッチパット１１と、タッチパット１１を移動させる駆動機構１２とを有する。タッチパット１１は接触面５を構成するものであり、静電容量方式や抵抗膜方式とすることができるが、それ以外の方式であってもよい。タッチパット１１は、利用者が指Ｆを動かした際の移動（位置、速さ、移動距離など）を検知し、信号線１１ｓを通じて検出信号を制御部７へ出力する。【００７８】
図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）に示す駆動部１０ａからタッチパット１１を除去した状態を示す。タッチパット１１の下には圧力センサ１３が設けられている。圧力センサ１３は、接触面５が指Ｆから受ける圧力を検知し、検出信号を制御部７へ出力する。圧力センサ１３はアナログ方式であり、制御部７から閾値を設定することが可能である。よって、単純なオン／オフ動作に加えて、段階的な閾値を複数設定することにより利用者が接触面５を押す強さのレベルも検知することが可能となる。【００７９】
図１５（Ａ）は、駆動機構１２を示す斜視図であり、図１４（Ｂ）における圧力センサ及び一部のカバー部材を除去したものである。また、図１５（Ｂ）は駆動機構１２を図１５（Ａ）と反対側から見た斜視図である。【００８０】
駆動機構１２は、タッチパット１１を水平方向にスライドさせるための機構である。具体的には、モータ１３の回転がギア１６ａ〜１６ｃを介してシャフト１５に伝達される。シャフト１５には送りねじが形成されており、シャフト１５が回転すると、送りねじに嵌合されているスライダ１４がシャフト１５と同軸方向に移動する。スライダ１４は、図１４（Ａ）、（Ｂ）に示したタッチパット１１及び圧力センサ１３を含む表層部材と固定されているため、モータ１３の回転によりタッチパット１１をスライドさせることができる。また、このスライド動作により発生する指Ｆとの摩擦が、ベクトル成分を持った触感を生成する。さらには、タッチパット１１の移動の向きを極めて短時間で切り替えることにより、接触面５を振動させることができる。【００８１】
［適用例］
図１６は、本実施例の入力機器１を自動車のステアリングに適用した例を示す。ステアリング３０の右端部近傍に入力機器１を埋め込み配置し、開口３内で接触面５を露出させる。運転者は運転中に親指などで接触面５に対して入力を行うことにより、車室内の各種の機器を操作することができる。【００８２】
［変形例］
上記の実施例は、上下左右の４方向への入力が可能な入力機器１を示しているが、本発明の適用はこれには限られない。図１４、１５に示す駆動部を１つ設けて一軸方向（１方向又は２方向）の入力が可能な入力機器を構成してもよいし、駆動部を３つ以上設けてより他方向への入力を可能としてもよい。【００８３】
上記の実施例では、利用者の指Ｆによる入力操作は基本的に中立位置から開始し、中立位置で終了している。しかし、本発明の適用はこれには限られず、入力操作の開始位置、終了位置は、その移動が検出できる限り、接触面５上のどこであってもよい。また、入力操作の開始位置と終了位置が異なっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、多方向の入力操作が可能な入力機器に利用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１  入力機器
２  筐体
３  開口
５  接触面
７  制御部
１０  駆動部
１２  駆動機構
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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