(57)【要約】【課題】操作者が自ら行った操作を直接的に把握することができる入力部を備えた入力装置を提供する。【解決手段】入力装置は、エアーコンディショナとオーディオとを操作するための入力操作が行われる入力部１０を備える。入力部１０は、操作者の入力操作によって弾性変形する軟質弾性材料により形成された軟質弾性部１２がその一部に設けられ、軟質弾性部の変形を検出する圧力センサ１５を備え、圧力センサ１５の検出に基づく検出信号を制御装置へ出力する。【選択図】図１
2008258116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作対象を操作するための入力操作が行われる入力部を備えた入力装置であって、
入力部は操作者の入力操作によって弾性変形する軟質弾性材料により形成された軟質弾性部が少なくともその一部に設けられ、
前記軟質弾性部の変形を検出する検出手段を備え、同検出手段の検出に基づく検出信号を制御装置へ出力する
ことを特徴とする入力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の入力装置において、
前記入力部は円筒状に形成され、その全周に亘って前記軟質弾性部が設けられる
ことを特徴とする入力装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の入力装置において、
前記軟質弾性材料の変形を複数の前記検出手段によって検出し、複数の検出手段の検出に基づく複数の検出信号を制御装置へ出力する
ことを特徴とする入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力装置に係り、操作対象を操作する際に、操作者によって入力操作が行われる入力部に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、オーディオ、エアーコンディショナ、ナビゲーション等の車載機器を操作する際に操作者によって入力操作が行われる入力部を備えた入力装置が設けられている。例えば、入力部がジョイスティックである入力装置では、ジョイスティックの操作ノブが操作されると、同操作ノブの傾き角を検出し、操作対象であるオーディオ、エアーコンディショナ、ナビゲーション等を操作している（例えば、特許文献１参照。）。また、入力部がスライドスイッチである入力装置では、スライドスイッチの操作部を指でスライドさせている時間を検出し、操作対象であるオーディオ、エアーコンディショナ、ナビゲーション等を操作している。
【特許文献１】特開２００４−２５８７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
つまり、入力部に対して行った操作によって操作対象であるオーディオ、エアーコンディショナ、ナビゲーション等の状態が変化したことを操作者が認識しながら入力部を操作している。そのため、操作者は自らが行った操作を入力部から直接把握することができない。
【０００４】
そこで、入力部を目視することによって入力部に対して行った操作を認識することも考えられるが、目視で把握することが難しく、運転中においては凝視することは安全上好ましくない。
【０００５】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作者が自ら行った操作を直接的に把握することができる入力部を備えた入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、操作対象を操作するための入力操作が行われる入力部を備えた入力装置であって、入力部は操作者の入力操作によって弾性変形する軟質弾性材料により形成された軟質弾性部が少なくともその一部に設けられ、前記軟質弾性部の変形を検出する検出手段を備え、同検出手段の検出に基づく検出信号を制御装置へ出力することをその要旨としている。
【０００７】
同構成によれば、入力部の少なくとも一部が軟質弾性材料によって形成されるため操作者の入力操作により変形させることによって、自らが行った操作を触覚を通じて、直接的に把握することができる。操作者が行った操作による軟質弾性材料の変形を検出手段によって検出し、その検出信号を制御装置へ出力することにより、操作対象を操作することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の入力装置において、前記入力部は円筒状に形成され、その全周に亘って前記軟質弾性部が設けられることをその要旨としている。
同構成によれば、円筒状に形成されることにより操作者が容易につまむことができる。また、軟質弾性部がその全周に亘って設けられることにより、入力操作の種類が絞られ、検出が容易である。
【０００９】
同構成によれば、円筒状に形成されることにより操作者が容易につまむことができる。また、軟質弾性部がその全周に亘って設けられることにより、入力操作の種類が絞られ、検出が容易である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の入力装置において、前記軟質弾性材料の変形を複数の前記検出手段によって検出し、複数の検出手段の検出に基づく複数の検出信号を制御装置へ出力することをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、複数の検出手段によって軟質弾性材料の変形を検出するため、軟質材料のより複雑な変形を検出することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、操作者が自ら行った操作を直接的に把握することができる入力部を備えた入力装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる入力装置を車室内に設け、車両のエアーコンディショナ、及びオーディオの操作装置として具体化した第１の実施形態について図１〜図４を参照して説明する。
【００１４】
図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、入力装置の入力部１０は、円筒状の基台１１の先端に操作者の入力操作によって変形する軟質弾性材料からなる円筒状の軟質弾性部１２の末端が接着され、同軟質弾性部１２の先端に半円状の先端部１３が接着されている。軟質弾性材料とは、シリコンゴムや発砲材（スポンジ）等である。軟質弾性部１２の両端がそれぞれ基台１１と先端部１３とに接着されているため、基台１１に対して先端部１３が変位されると、軟質弾性部１２は先端部１３の変位に伴い変形することとなる。また、操作者が軟質弾性部１２自体に入力操作を行うことによって軟質弾性部１２が変形される。
【００１５】
入力部１０の基台１１及び軟質弾性部１２の内側には、軟質弾性部１２の変形を検出する検出手段としての圧力センサ１５が備えられている。圧力センサ１５は、軟質弾性部１２の変形を検出することによって、入力部１０に対する操作者の入力操作を検出し、図示しない制御装置に出力する。
【００１６】
次に、入力装置１について図２を参照して説明する。
図２に示されるように、入力装置１は、入力部１０と、同入力部１０からの検出信号が入力される制御装置２と、操作対象を切り替える切替スイッチ３とを備えている。
【００１７】
入力部１０に設けられる圧力センサ１５は軟質弾性部１２の圧力変化を検出すると検出信号Ｓｐを制御装置２へ出力する。制御装置２は、入力された検出信号Ｓｐに基づいて操作対象であるエアーコンディショナ２０とオーディオ２１とをそれぞれ制御する。切替スイッチ３は、操作者による入力部１０への入力操作が入力対象であるエアーコンディショナ２０とオーディオ２１とのどちらに対する操作であるか切り替えるスイッチである。言い換えれば、切替スイッチ３によって、入力部１０によって操作される操作対象がエアーコンディショナ２０とオーディオ２１との間で切り替わる。
【００１８】
次に、操作者による入力部１０への入力操作について図３を参照して説明する。
図３（ａ）は、親指ｆｔと人差し指ｆｉとによって先端部１３を上下から挟持し、入力部１０の軸において先端部１３を基台１１から離間させることによって、軟質弾性部１２を伸ばす操作を示している。
【００１９】
図３（ｂ）は、親指ｆｔと人差し指ｆｉとによって先端部１３を上下から挟持し、上側の人差し指ｆｉを先端部１３に当接させたままで、入力部１０の軸において基台１１から離間させることによって、軟質弾性部１２を軸から傾ける操作を示している。
【００２０】
図３（ｃ）は、親指ｆｔと人差し指ｆｉとによって軟質弾性部１２を上下から挟持して軟質弾性部１２の内側へつぶす操作を示している。同操作を繰り返すと揉む操作となる。
図３（ｄ）は、親指ｆｔと人差し指ｆｉとによって先端部１３を上下から挟持し、軟質弾性部１２をねじる操作を示している。
【００２１】
上記以外に、親指ｆｔと人差し指ｆｉとによって先端部１３を上下から挟持し、入力部１０の軸において先端部１３を基台１１へ近接させることによって、軟質弾性部１２を縮ませる操作や、親指ｆｔと人差し指ｆｉとによって軟質弾性部１２を上下から挟持して軟質弾性部１２の表面をなでる操作がある。さらに、これらの入力操作による軟質弾性部１２の形状変化の時間を変えることによって、この時間に対応した操作を行う。
【００２２】
次に、前述のように構成された入力部１０への入力操作と操作対象との組み合わせについて図４を参照して説明する。
軟質弾性部１２が伸ばされたり、縮まされたりする入力操作は、エアーコンディショナ２０の風量調節と、オーディオ２１の音量調節とに対応する。軟質弾性部１２が傾けられる入力操作は、エアーコンディショナ２０の吹出向き調節と、オーディオ２１の選曲とに対応する。軟質弾性部１２が揉まれる入力操作は、エアーコンディショナ２０の吹出口選択と、オーディオ２１のモード選択とに対応する。軟質弾性部１２がねじられる入力操作は、温度調節と、オーディオ２１の左右音量バランスとに対応する。
【００２３】
以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）入力部１０の一部である軟質弾性部１２が軟質弾性材料によって形成されるため操作者の入力操作により変形させることによって、自らが行った操作を直接認識することができる。操作者が行った操作による軟質弾性部１２の変形を検出手段である圧力センサ１５によって検出し、制御装置２へ出力することにより、操作対象であるエアーコンディショナ２０及びオーディオ２１を操作することができる。
【００２４】
（２）入力部１０が円筒状に形成されることにより操作者が容易に掴むことができる。また、軟質弾性材料が外周面に形成されることにより、複雑な形状になることがなく、入力操作の種類が絞られ、検出が容易である。
【００２５】
（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる入力装置を車室内に設け、車両のエアーコンディショナ、及びオーディオの操作装置として具体化した第２の実施形態について、図２及び図５を参照して説明する。この実施形態の入力部は、軟質弾性部の形状が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００２６】
図５（ａ）に示されるように、入力装置の入力部３０は、円筒状の基台３１の先端に操作者の入力操作によって変形する軟質弾性材料からなる略球状の軟質弾性部３２の末端が接着されている。軟質弾性材料とは、シリコンゴムや発砲材（スポンジ）等である。また、操作者が軟質弾性部３２自体に入力操作を行うことによって軟質弾性部３２が変形される。本実施形態の軟質弾性部３２は、一部が固定された球状であるため操作者の入力操作によって種々の形を模すことができる。詳しくは、図５（ｂ）に示されるように軟質弾性部３２の中央を入力部３０の軸方向において基台３１側へ押し潰したり、図５（ｃ）に示されるように親指ｆｔと人差し指ｆｉとによって軟質弾性部３２の先端を上下から挟持し、軟質弾性部３２を伸ばしながらねじったり、図５（ｄ）に示されるように五本の指ｆｔ，ｆｉ，ｆｍ，ｆｒ，ｆｌで軟質弾性部３２を掴んで、特に人差し指ｆｉと中指ｆｍと薬指ｆｒとに力を入れることによって、断面形状がピースサインを模したりすることができる。軟質弾性部３２の変形は、上記に限らずその他にすることが可能である。
【００２７】
入力部３０の基台３１及び軟質弾性部３２の内側には、軟質弾性部３２の変形を検出する検出手段としての圧力センサ１５に加え、軟質弾性部３２が変形された種々の形を検出するためにカメラ１８が備えられている。
【００２８】
入力部３０に設けられる圧力センサ１５は軟質弾性部３２の圧力変化を検出すると検出信号Ｓｐを、カメラ１８は軟質弾性部３２全体の変形や軟質弾性部３２に対する操作者の指の移動を検出すると検出信号Ｓｃを制御装置２へ出力する。制御装置２は、入力された検出信号Ｓｐ，Ｓｃに基づいて操作対象であるエアーコンディショナ２０とオーディオ２１とをそれぞれ制御する。
【００２９】
次に、前述のように構成された入力部３０への入力操作と操作対象との組み合わせについて説明する。
例えば、図５（ｂ）に示されるように、軟質弾性部３２が押し潰される入力操作は、エアーコンディショナ２０の電源ＯＮと、オーディオ２１の電源ＯＮとに対応する。軟質弾性部３２が伸ばされる入力操作は、エアーコンディショナ２０の風量調節と、オーディオ２１の選曲とに対応する。また、軟質弾性部３２がねじられる入力操作は、エアーコンディショナ２０の温度調節と、オーディオ２１の音量調節とに対応する。そのため、図５（ｃ）に示されるように、軟質弾性部３２が伸ばされながらねじられると、エアーコンディショナ２０の風量調節を行いながら温度調節を行い、オーディオ２１の選曲を行いながら音量調節を行うことができる。さらに、図５（ｄ）に示されるように、軟質弾性部３２がピースサインを模した形の入力操作は、エアーコンディショナ２０を空気清浄モードへの設定と、オーディオ２１をお気に入りの曲への設定とに対応する。
【００３０】
以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）の作用効果に加え、以下の作用効果を奏することができる。
（３）複数の検出手段としての圧力センサ１５及びカメラ１８によって軟質弾性部３２の変形を検出するため、軟質弾性部３２のより複雑な変形を検出することができる。
【００３１】
（４）軟質弾性部３２が略球状であるので、操作者の入力操作によっていろいろな形状とすることができ、操作者が自らの入力操作をより直接的に把握することができるようになる。そして、軟質弾性部３２の形状そのものをカメラ１８等の検出手段によって検出させることによって、操作対象を操作することができる。
【００３２】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記第１の実施形態では円筒状の軟質弾性部１２を入力部１０に備え、上記第２の実施形態では球状の軟質弾性部３２を入力部３０に備えたが、軟質弾性部１２，３２の形は円筒状や球状に限らず角状等の他の形にしてもよい。
【００３３】
・上記第１の実施形態では検出手段として圧力センサ１５を備え、第２の実施形態ではさらに検出手段としてカメラ１８を備えた。しかしながら、図３（ｃ）に示されるように、親指ｆｔと人差し指ｆｉとによって軟質弾性部１２を上下から挟持して軟質弾性部１２の内側へつぶす操作の速度を検出して、操作対象であるエアーコンディショナ２０とオーディオ２１とに対応させたければ、図２に示されるように加速度センサ１６を備え、加速度センサ１６から検出信号Ｓａを制御装置２へ出力するようにしてもよい。また、軟質弾性部１２，３２の表面をなでる入力操作を検出したければ、図２に示されるように赤外線センサ１７を備え、赤外線センサ１７から検出信号Ｓｉを制御装置２へ出力するようにしてもよい。
【００３４】
・上記実施形態において示した入力操作によるピースサイン等の形状に限らず、その他の形状によって操作対象を操作するようにしてもよい。
・上記実施形態では、エアーコンディショナ２０においては温度調節等を入力操作に応じて行うようにしたが、実施形態に示した風量調節、吹出口選択、吹出向き調節に限らず、その他の操作を行うようにしてもよい。
【００３５】
・上記実施形態では、オーディオ２１においては音量調節等を入力操作に応じて行うようにしたが、実施形態に示した選曲、モード選択、左右音量バランスに限らず、その他の操作を行うようにしてもよい。
【００３６】
・上記実施形態では、エアーコンディショナ２０の温度調節等と、オーディオ２１の温度調節等との操作装置の入力装置としたが、エアーコンディショナ２０及びオーディオ２１に限らず、ナビゲーション等の車載機器の入力装置として用いてもよい。
【００３７】
・上記実施形態において、軟質弾性部１２，３２を伸ばしたり、縮めたりするその入力操作の速度又はその入力操作の操作量（伸縮量）に対応させて操作対象の操作速度を変化させてもよい。例えば、ナビゲーションのスクロール操作において、入力操作の速度又は入力操作の操作量（伸縮量）に対応させてそのスクロール速度を変化させる。
【００３８】
・上記実施形態において、軟質弾性部１２，３２をつぶす入力操作の強弱に対応させて操作対象に対する操作を変更してもよい。例えば、初期設定においてナビゲーションに対して入力操作を行うようになっていた場合に、強くつぶす入力操作を行うと、エアーコンディショナ２０に対して入力操作を行うように変更し、弱くつぶす入力操作を行うと、オーディオ２１に対して入力操作を行うように変更してもよい。なおここでの強弱は、つぶす入力操作において、所定値以上の場合に強くつぶす入力操作として検出し、所定値未満の場合に弱くつぶす入力操作として検出する。
【００３９】
・上記実施形態において、第一の入力操作を行った後に所定期間、例えば二秒以内に第二の入力操作を行った場合には、その第一の入力操作及び第二の入力操作の組み合わせに基づいて、操作対象を操作するようにしてもよい。
【００４０】
・上記実施形態において、軟質弾性部１２，３２に対する入力操作とそれぞれの操作対象との組み合わせは、適宜変更してもよい。
・また、車載機器に限らず、ゲーム機や家電製品のコントローラ等の入力装置として用いてもよい。
【００４１】
次に、前記実施形態から把握できる請求項記載の発明以外の技術的思想をその効果と共に記載する。
（ａ）請求項１〜３のいずれか一項に記載の入力装置において、前記操作対象が多数ある場合に、同操作対象を切り替える切替スイッチを備えることを特徴とする入力装置。
【００４２】
同構成によれば、操作対象が多数ある場合に、操作対象を切り替える切替スイッチを備えるため、入力部の変形の種類に対して操作対象の数量が上回る際に、操作対象を切り替えることでより多くの操作対象の入力装置として機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（ａ）入力部の正面図、（ｂ）入力部の側面図。
【図２】入力装置の電気的構成を示すブロック図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）入力部の変形例を示す図。
【図４】入力部に対する入力操作とその入力操作に対応する操作対象との組み合わせを示す図。
【図５】（ａ）〜（ｄ）入力部の変形例を示す図。
【符号の説明】
【００４４】
１…入力装置、２…制御装置、１０…入力部、１１…基台、１２…軟質弾性部、１３…先端部、１５…圧力センサ、１６…加速度センサ、１７…赤外線センサ、１８…カメラ、２０…エアーコンディショナ、２１…オーディオ、３０…入力部、３１…基台、３２…軟質弾性部、ｆｉ…人差し指、ｆｔ…親指、ｆｍ…中指、ｆｒ…薬指、ｆｌ…小指、Ｓａ，Ｓｃ，Ｓｉ，Ｓｐ…検出信号。
【図１】
2008258116.tif 000003
【図２】
2008258116.tif 000004
【図３】
2008258116.tif 000005
【図４】
2008258116.tif 000006
【図５】
2008258116.tif 000007