(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作体（Ｆ）により押込操作される操作面（１１、１２、１３、１４、１５、１６）が設けられた操作プレート（１０）と、
前記操作プレートに組み付けられる組付部材（６０）と、
前記操作プレートに対して前記操作面の反対側に配置されるとともに、前記操作プレートと前記組付部材との間に挟まれて、前記操作体による押込力で弾性変形する第１弾性部材（３０）と、
前記押込操作に伴い生じた前記第１弾性部材の弾性変形変化量を検出するセンサ（２１、４０、７２、２００、４００）と、
前記センサの検出値に基づき、前記押込操作が為されたか否かを判定する押込判定手段（７４）と、
前記操作プレートと前記組付部材との間に挟まれて、前記押込力により前記第１弾性部材とともに弾性変形する第２弾性部材（５０）と、
を備え、
前記第１弾性部材および前記第２弾性部材は、前記押込力が直列に付与されるように配置され、
前記第１弾性部材の縦弾性係数は、前記第２弾性部材の縦弾性係数よりも小さいことを特徴とする操作装置。
【請求項２】
前記センサは、前記押込力により互いの離間距離が変化するように配置された第１電極（２１、２２、２３、２４、２５、２６）および第２電極（４０）を有するとともに、前記第１電極と前記第２電極の間で生じる静電容量変化に基づき前記検出値を出力し、
前記第１弾性部材は、前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、
前記第２弾性部材は、前記第１電極または前記第２電極に対して前記第１弾性部材の反対側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項３】
操作体（Ｆ）により押込操作される操作面（１１、１２、１３、１４、１５、１６）が設けられた操作プレート（１０）と、
前記操作プレートに組み付けられる組付部材（６０）と、
前記操作プレートに対して前記操作面の反対側に配置されるとともに、前記操作プレートと前記組付部材との間に挟まれて、前記操作体による押込力で弾性変形する第１弾性部材（３０）と、
前記押込操作に伴い生じた前記第１弾性部材の弾性変形変化量を検出するセンサ（２１、４０、７２、２００、４００）と、
前記センサの検出値に基づき、前記押込操作が為されたか否かを判定する押込判定手段（７４）と、
前記操作プレートと前記組付部材との間に挟まれて、前記押込力により前記第１弾性部材とともに弾性変形する第２弾性部材（５０）と、
を備え、
前記第１弾性部材および前記第２弾性部材は、前記押込力が直列に付与されるように配置され、
前記センサは、前記押込力により互いの離間距離が変化するように配置された第１電極（２１、２２、２３、２４、２５、２６）および第２電極（４０）を有するとともに、前記第１電極と前記第２電極の間で生じる静電容量変化に基づき前記検出値を出力し、
前記第１弾性部材は、前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、
前記第２弾性部材は、前記第１電極または前記第２電極に対して前記第１弾性部材の反対側に配置されることを特徴とする操作装置。
【請求項４】
前記操作面は、前記操作プレートに複数設けられ、
前記第１電極は、複数の前記操作面の各々に対して設けられ、
前記第１電極の各々に対する前記静電容量変化に基づき、複数の前記操作面のいずれが前記操作体により接触操作されているかを判定する接触判定手段（７３）を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の操作装置。
【請求項５】
前記センサは、前記押込力により移動して互いに接触する第１導電面（２０１）および第２導電面（４０１）を有するとともに、前記第１導電面と前記第２導電面との接触面積に応じた検出信号を出力し、
前記第１弾性部材は、前記第１導電面と前記第２導電面との間に配置され、
前記第２弾性部材は、前記第１導電面または前記第２導電面に対して前記第１弾性部材の反対側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項６】
操作体（Ｆ）により押込操作される操作面（１１、１２、１３、１４、１５、１６）が設けられた操作プレート（１０）と、
前記操作プレートに組み付けられる組付部材（６０）と、
前記操作プレートに対して前記操作面の反対側に配置されるとともに、前記操作プレートと前記組付部材との間に挟まれて、前記操作体による押込力で弾性変形する第１弾性部材（３０）と、
前記押込操作に伴い生じた前記第１弾性部材の弾性変形変化量を検出するセンサ（２１、４０、７２、２００、４００）と、
前記センサの検出値に基づき、前記押込操作が為されたか否かを判定する押込判定手段（７４）と、
前記操作プレートと前記組付部材との間に挟まれて、前記押込力により前記第１弾性部材とともに弾性変形する第２弾性部材（５０）と、
を備え、
前記第１弾性部材および前記第２弾性部材は、前記押込力が直列に付与されるように配置され、
前記センサは、前記押込力により移動して互いに接触する第１導電面（２０１）および第２導電面（４０１）を有するとともに、前記第１導電面と前記第２導電面との接触面積に応じた検出信号を出力し、
前記第１弾性部材は、前記第１導電面と前記第２導電面との間に配置され、
前記第２弾性部材は、前記第１導電面または前記第２導電面に対して前記第１弾性部材の反対側に配置され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、操作プレートの操作面を押し込んで操作する操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、操作者が指先（操作体）で操作プレートの操作面を押込操作すると、その押込力に応じた検出信号を出力する操作装置が知られている。この操作装置は、上記操作プレートに組み付けられる組付部材と、操作プレートと組付部材との間に挟まれて操作体の押込力で弾性変形する弾性部材と、その弾性変形の変化量（弾性変形変化量）を検出するセンサと、を備える。
【０００３】
これによれば、センサ出力値の変化量（センサ変化量）が所定の閾値以上である場合に、押込操作が為されたと判定し、その押込操作に対応する指令信号、例えば車載空調装置へ作動開始を指令する信号等を出力させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１００３６４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、操作プレートおよび組付部材の組付け公差に起因して、押込操作が為されていない初期状態における弾性部材の初期変形量にはバラツキが生じる。そして、押込操作により生じた弾性変形変化量（押込量）とセンサ出力値との関係を表した特性線が曲線（非線形）である場合には、上記バラツキに起因して、押込操作が為されたか否かの判定精度が悪くなる。例えば、図５および図６に例示する特性線の場合において、押込量ΔＬが同じであってもセンサ変化量ΔＳは異なってくる。
【０００６】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、押込操作が為されたか否かの判定精度の向上を図った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】
ここに開示される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。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００８】
開示される第１発明、第２発明および第３発明は、操作体（Ｆ）により押込操作される操作面（１１、１２、１３、１４、１５、１６）が設けられた操作プレート（１０）と、操作プレートに組み付けられる組付部材（６０）と、操作プレートに対して操作面の反対側に配置されるとともに、操作プレートと組付部材との間に挟まれて、操作体による押込力で弾性変形する第１弾性部材（３０）と、押込操作に伴い生じた第１弾性部材の弾性変形変化量を検出するセンサ（２１、４０、７２、２００、４００）と、センサの検出値に基づき、押込操作が為されたか否かを判定する押込判定手段（７４）と、操作プレートと組付部材との間に挟まれて、押込力により第１弾性部材とともに弾性変形する第２弾性部材（５０）と、を備え、第１弾性部材および第２弾性部材は、押込力が直列に付与されるように配置されていることを特徴とする。
さらに第１発明は、「第１弾性部材の縦弾性係数は、第２弾性部材の縦弾性係数よりも小さい」ことを特徴とする。
さらに第２発明は、「センサは、押込力により互いの離間距離が変化するように配置された第１電極（２１、２２、２３、２４、２５、２６）および第２電極（４０）を有するとともに、第１電極と第２電極の間で生じる静電容量変化に基づき検出値を出力し、第１弾性部材は、第１電極と第２電極との間に配置され、第２弾性部材は、第１電極または第２電極に対して第１弾性部材の反対側に配置される」ことを特徴とする。
さらに第３発明は、「センサは、押込力により移動して互いに接触する第１導電面（２０１）および第２導電面（４０１）を有するとともに、第１導電面と第２導電面との接触面積に応じた検出信号を出力し、第１弾性部材は、第１導電面と第２導電面との間に配置され、第２弾性部材は、第１導電面または第２導電面に対して第１弾性部材の反対側に配置される」ことを特徴とする。
【０００９】
これらの第１発明、第２発明および第３発明では要するに、センサの検出対象となる第１弾性部材とは別に、検出対象外となる第２弾性部材が備えられ、その第２弾性部材は、操作プレートと組付部材の間に挟まれて、押込力により第１弾性部材とともに弾性変形する。そして、第１弾性部材および第２弾性部材は、押込力が直列に付与されるように配置されている。
【００１０】
これによれば、押込操作が為されていない初期状態における第１弾性部材の初期変形量（第１初期変形量）および第２弾性部材の初期変形量（第２初期変形量）の両方で、操作プレートおよび組付部材の組付け公差が吸収される。よって、第１初期変形量は第２初期変形量の分だけ少なくなり、ひいては、組付け公差に起因した第１初期変形量のバラツキが小さくなる。そして、センサの検出対象は第１弾性部材であり、第２弾性部材は検出対象外であるため、第１初期変形量のバラツキが小さくなった分だけ、押込操作が為されたか否かの判定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る操作装置の、車両搭載位置を示す斜視図。
【図２】図１に示す操作装置の正面図。
【図３】図２のIII−III線に沿う断面図であって、接触操作されている状態を示す図。
【図４】第１実施形態に係る操作装置の、押込操作されている状態を示す断面図。
【図５】電極間距離とセンサ検出値との関係を表した特性線を示すとともに、組付け公差がゼロである場合における、押込量ΔＬに対する検出値の変化量ΔＳを示す図。
【図６】電極間距離とセンサ検出値との関係を表した特性線を示すとともに、組付け公差による変位Ａが存在する場合における、押込量ΔＬに対する検出値の変化量ΔＳを示す図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る操作装置の、接触操作されている状態を示す断面図。
【図８】第２実施形態に係る操作装置の、押込操作されている状態を示す断面図。
【図９】本発明の第３実施形態に係る操作装置を示す断面図。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る操作装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明に係る操作装置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参照し適用することができる。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は、車両１に搭載されたインストルメントパネル（インパネ２）を室内側から見た斜視図である。インパネ２のうち車両左右方向の中央部分には、表示装置４および操作装置５が取り付けられている。具体的には、インパネ２に形成された開口部２ａにパネル３が組み付けられている。そして、パネル３に形成された開口部２ａから、表示装置４の表示面および操作装置５の正面部分が露出している。表示装置４には、ユーザである車両乗員が操作装置５を操作して設定した内容が表示される。
【００１４】
図２および図３に示すように、操作装置５は、以下に説明する操作プレート１０、第１電極シート２０、第１弾性部材３０、第２電極４０、第２弾性部材５０、組付部材６０、およびマイクロコンピュータ（マイコン７０）を備えて構成されている。
【００１５】
操作プレート１０は、筒部１０１および底部１０２を有する有底筒状に形成された、樹脂製の部材である。底部１０２には、ユーザに視認される装飾面１０ａが形成されている。装飾面１０ａは、複数の操作面１１、１２、１３、１４、１５、１６を有している。これらの操作面１１〜１６には、操作対象の設定内容を表した文字や記号、図形等が印刷されている。図１に示す例では、操作対象は、車室内を空調する空調装置８０であり、例えば、空調装置８０の起動、風量設定、温度設定等が上記設定内容の具体例として挙げられる。筒部１０１は、底部１０２の周縁から装飾面１０ａの反対側に延びる筒形状である。筒部１０１の延出端部は、樹脂製の組付部材６０に組み付けられる。この組付け構造については、後に詳述する。
【００１６】
ユーザが指先Ｆで操作面１１〜１６を触れる接触操作をすると、対応する設定内容が設定変更可能な状態になる。例えば、複数の操作面１１〜１６のうち接触操作により選択された操作面がいずれであるかを報知する内容の画像を、表示装置４に表示させる。接触操作が為されて設定変更可能な状態になると、その旨を報知するアラーム音を発生させたりする。設定変更可能な状態で、ユーザが指先Ｆで操作面１１〜１６をさらに押し込む押込操作をすると、対応する設定内容の変更が実行される。例えば、操作面１３が接触操作されると、空調装置８０の自動制御の設定が変更可能になり、この状態で操作面１３が押込操作されると、自動制御のオンオフ設定が切り替わる。例えば自動制御がオン設定に切り替わると、その作動を指令する指令信号がマイコン７０から空調装置８０へ出力され、空調風の吹出口の切り替えや風量等が自動制御される。
【００１７】
操作プレート１０のうち装飾面１０ａの反対側の面には、第１電極シート２０が接着剤で貼り付けられている。第１電極シート２０は、複数の第１電極２１、２２、２３、２４、２５、２６およびグランド電極２１ａを有する。これらの第１電極２１〜２６およびグランド電極２１ａは、樹脂製のシート２０ａに保持されている。第１電極２１〜２６の各々は、対応する操作面１１〜１６に対向する位置に配置されている。グランド電極２１ａは、第１電極２１〜２６の外縁に沿って延びる形状である。図２では、第１電極２１の外縁に沿って延びるグランド電極２１ａを図示しており、他の第１電極２２〜２６に沿うグランド電極については図示を省略している。
【００１８】
第１電極シート２０に対して操作プレート１０の反対側には、所定距離だけ離間して配置されたシート状の第２電極４０が配置されている。第１電極シート２０と第２電極４０の間には、第１弾性部材３０が配置されている。上記所定距離は、第１弾性部材３０の厚み寸法Ｌ１に相当する。第２電極４０に対して第１弾性部材３０の反対側には、第２弾性部材５０が配置されている。
【００１９】
第１弾性部材３０および第２弾性部材５０は、発泡性樹脂やゴム等の弾性を有する材質で形成されている。弾性変形していない状態における厚み寸法Ｌ１、Ｌ２は、第１弾性部材３０および第２弾性部材５０は同じに設定されている。但し、第１弾性部材３０の縦弾性係数は、第２弾性部材５０の縦弾性係数よりも小さく設定されている。つまり、第１弾性部材３０の方が第２弾性部材５０よりも柔らかく変形しやすい。
【００２０】
第１弾性部材３０は枠部３１および桁部３２を有する。枠部３１は、装飾面１０ａの外周に沿って延びる環状の形状である。桁部３２は、枠部３１の内側を連結する直線形状であり、枠部３１の内側に複数の開口部３０ａを形成する。操作プレート１０に対して装飾面１０ａの側（操作側）から見て、操作面１１〜１６が開口部３０ａに位置するよう、枠部３１および桁部３２の形状と位置が設定されている。第２弾性部材５０も、第１弾性部材３０と同様にして、枠部および桁部を有する形状であり、複数の開口部５０ａを有する。第２弾性部材５０の開口部５０ａの位置は、第１弾性部材３０の開口部３０ａの位置と、操作側から見て一致する。つまり、第１弾性部材３０および第２弾性部材５０は、押込操作の方向から見て操作面１１と重複する領域の外に配置されていると言える。
【００２１】
操作プレート１０の底部１０２と組付部材６０の間において、第１電極シート２０、第１弾性部材３０、第２電極４０および第２弾性部材５０は、筒部１０１の延出方向（図３の上下方向）に積層して配置されている。換言すれば、操作プレート１０および組付部材６０の内部に形成された収容室に、第１電極シート２０、第１弾性部材３０、第２電極４０および第２弾性部材５０が積層して収容されている。第１弾性部材３０および第２弾性部材５０は、積層方向に弾性変形した状態で収容されている。第１弾性部材３０の両面は、第１電極シート２０および第２電極４０に接着剤で接着されている。第２弾性部材５０の両面は、第２電極４０および組付部材６０に接着剤で接着されている。
【００２２】
次に、操作プレート１０と組付部材６０の組付け構造について詳細に説明する。筒部１０１の延出端の複数箇所には、係合面１０３ａを有する係合部１０３が形成されている。組付部材６０の側面のうち係合部１０３に対向する部分には、係合部１０３が嵌り込む係合穴６１が形成されている。図３の状態では、第１弾性部材３０および第２弾性部材５０の弾性力に抗して、係合部１０３の係合面１０３ａと係合穴６１の被係合面６１ａとが係合することにより、係合部１０３が係合穴６１から抜け出ることを防止している。
【００２３】
なお、操作プレート１０を組付部材６０に組付ける作業においては、係合部１０３のテーパ面１０３ｂを組付部材６０の角部に押し当てた状態で、操作プレート１０を組付部材６０に積層方向へ押し付ける。これにより、操作プレート１０の開口部が所定方向に押し広げられる向きに筒部１０１が弾性変形して、係合部１０３が係合穴６１に嵌り込む。
【００２４】
図３は、ユーザが指先Ｆ（操作体）を操作面１１に接触させた状態、つまり接触操作した状態を示す。この状態では、係合面１０３ａ、６１ａが互いに当接した初期状態のままとなっている。接触操作している指先Ｆを装飾面１０ａに対して垂直方向、つまり積層方向の奥側へ押し込む押込操作が為されると、図４に示すように、操作プレート１０が組付部材６０に対して、押込方向奥側へ相対的に移動する。具体的には、第１弾性部材３０および第２弾性部材５０をさらに弾性変形させながら操作プレート１０を押し込むと、係合面１０３ａが被係合面６１ａから離れて、係合部１０３が係合穴６１内を移動し、図４の状態になる。つまり、係合面１０３ａと被係合面６１ａとの離間距離が、押込操作による押込量ΔＬに相当する。
【００２５】
接触操作時の第１弾性部材３０の厚み寸法Ｌ１と、押込操作時の第１弾性部材３０の厚み寸法Ｌ１との差分が、押込操作により第１弾性部材３０が弾性変形した変形量である。この変形量を、以下の説明では第１変形量ΔＬ１と記載する。接触操作時の第２弾性部材５０の厚み寸法Ｌ２と、押込操作時の第２弾性部材５０の厚み寸法Ｌ２との差分が、押込操作により第２弾性部材５０が弾性変形した変形量である。この変形量を、以下の説明では第２変形量ΔＬ２と記載する。第１弾性部材３０のおよび第２弾性部材５０は、押込操作方向に並んで配置されている。そのため、押込操作に係る押込力が、第１弾性部材３０のおよび第２弾性部材５０に直列に付与されることとなる。よって、第１変形量ΔＬ１に第２変形量ΔＬ２を加算した値が押込量ΔＬに相当する。
【００２６】
以下の説明では、図３に示す初期状態における第１弾性部材３０の弾性変形量を第１初期変形量ΔＬ１ａと記載し、初期状態における第２弾性部材５０の弾性変形量を第２初期変形量ΔＬ２ａと記載する。これらの初期変形量には、操作プレート１０および組付部材６０の組付け公差に起因してバラツキが生じる。例えば、筒部１０１の延出長さＬ３の寸法誤差、係合穴６１の寸法誤差、第１弾性部材３０および第２弾性部材５０の厚み寸法誤差等に起因して、上記バラツキが生じる。
【００２７】
第１電極２１および第２電極４０は、押込操作に伴い生じた第１変形量ΔＬ１を検出するセンサとして機能する。この機能について、以下、詳細に説明する。
【００２８】
上述した接触操作が為されると、第１電極２１〜２６と指先Ｆとの間で形成される静電容量Ｃ１（図３参照）が変化する。また、上述した押込操作が為されると、第１電極２１〜２６と第２電極４０との離間距離、つまり第１弾性部材３０の厚み寸法Ｌ１が小さくなることに起因して、第１電極２１〜２６と第２電極４０との間で形成される静電容量Ｃ２（図３参照）が変化する。
【００２９】
マイコン７０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ７０ａ）および記憶装置（メモリ７０ｂ）を備える。ＣＰＵ７０ａは、メモリ７０ｂに記憶されたプログラムにしたがって演算処理を実行することにより、以下に説明する検出手段７２、接触判定手段７３、押込判定手段７４として機能する（図２参照）。
【００３０】
検出手段７２は、先述した静電容量Ｃ１、Ｃ２を形成する第１電極２１〜２６に対して充放電を繰り返すとともに、所定条件を満たすまでの充放電回数をカウントする。第１電極２１〜２６と指先Ｆとの間で生じる静電容量Ｃ１と、第１電極２１〜２６と第２電極４０との間で生じる静電容量Ｃ２との結合容量が大きいほど、上記カウント値は大きい値になる。したがって、このカウント値が静電容量を表わす値であり、カウント値の変化量が、静電容量の変化量に応じたセンサの検出値に相当する。なお、上記充電時には、第１電極２１〜２６に所定の電圧（例えば１Ｖ）を印加する。グランド電極２１ａは、図示しないグランド端子に接続されている。第２電極４０は、いずれの端子にも接続されていないフローティング電極である。グランド電極２１ａは、第１電極２１〜２６の静電容量に応じた信号がノイズの影響を受けることを抑制する機能を発揮する。
【００３１】
接触判定手段７３は、検出値が第１閾値ＴＨ１以上であり、かつ、その状態が所定時間以上継続した場合に、接触操作が為されていると判定する。押込判定手段７４は、検出値が第２閾値ＴＨ２以上である場合に、押込操作が為されていると判定する。第１閾値ＴＨ１は第２閾値ＴＨ２よりも小さい値に設定されている。
【００３２】
図５中の曲線は、第１電極２１と第２電極４０との離間距離と、センサの検出値との関係を表した特性線であり、この特性線は非線形である。上記離間距離は、第１弾性部材３０の厚み寸法Ｌ１である。図中の符号Ｌ０は接触操作時の離間距離を示す。図５は、先述した組付け公差がゼロの場合における、押込操作による押込量ΔＬに対する検出値の変化量ΔＳを示す。
【００３３】
一方、図６は、組付け公差に起因して、第１初期変形量ΔＬ１ａが符号Ａに示す分だけ大きくなっている場合における、押込量ΔＬに対する検出値の変化量ΔＳを示す。特性線が非線形であるため、図５および図６に示すように、押込量ΔＬが同じであっても変化量ΔＳは異なってくる。そのため、組付け公差に起因した第１初期変形量ΔＬ１ａのバラツキが小さいほど、押込判定手段７４による判定精度は向上する。
【００３４】
接触判定手段７３により接触操作が為されていると判定されると、マイコン７０は、接触操作に該当する操作面１１に関連付けられた、空調装置８０の設定内容を変更可能な状態にする。上記設定の具体例としては、先述した空調装置の起動、風量設定、温度設定等が挙げられる。マイコン７０は、上記設定に応じた指令信号を空調装置８０に出力し、空調装置８０の作動を制御する。押込判定手段７４により押込操作が為されていると判定されると、マイコン７０は、接触操作により選択された設定内容について、設定変更を実行する。例えば空調装置の風量設定や温度設定を変更する。
【００３５】
なお、操作装置５は、空調装置８０の他にも、オーディオ装置８１やナビゲート装置８２を操作対象として機能させることもできる。この場合、マイコン７０は、操作装置５による設定内容に応じた指令信号をオーディオ装置８１やナビゲート装置８２に出力し、これらの装置８１、８２の作動を制御する。
【００３６】
以上により、本実施形態では、センサの検出対象となる第１弾性部材３０とは別に、検出対象外となる第２弾性部材５０が備えられる。その第２弾性部材５０は、操作プレート１０と組付部材６０の間に挟まれて、押込力により第１弾性部材３０とともに弾性変形する。そして、第１弾性部材３０および第２弾性部材５０は、押込力が直列に付与されるように配置されている。
【００３７】
そのため、第１初期変形量および第２初期変形量の両方で、操作プレート１０および組付部材６０の組付け公差が吸収される。例えば、操作プレート１０の筒部１０１の延出長さＬ３が狙った寸法よりも変位Ａだけ短くなっている場合であっても、第１初期変形量および第２初期変形量に変位Ａが分散して加算される。よって、第１初期変形量に加算される組付け公差は、第２初期変形量に加算された分だけ少なくなり、ひいては、組付け公差に起因した第１初期変形量のバラツキが小さくなる。そして、第１電極２１（センサ）の検出対象は第１弾性部材３０の弾性変形変化量であり、第２弾性部材５０は検出対象外である。そのため、第１初期変形量のバラツキが小さくなった分だけ、押込操作が為されたか否かの判定精度が向上する。
【００３８】
ここで、上記設定を採用しない場合には、第２弾性部材５０を設けることに起因して、第１弾性部材３０および第２弾性部材５０の両方に、押込操作に係る押込量が分散される。そのため、押込量に対する第１弾性部材３０の弾性変形変化量が、第２弾性部材５０に分散された分だけ小さくなる。そのため、押込判定手段７４で用いられる第２閾値ΔＴＨの値を小さくすることを要し、僅かに押し込んだだけで押込操作判定される操作感になることが懸念される。この点を鑑み、本実施形態では、第１弾性部材３０の縦弾性係数を、第２弾性部材５０の縦弾性係数よりも小さく設定している。つまり、第１弾性部材３０の方が第２弾性部材５０よりも柔らかい。そのため、第２閾値ΔＴＨの値を小さくすることを抑制でき、上記懸念を抑制できる。
【００３９】
さらに本実施形態では、センサは、押込力により互いの離間距離が変化するように配置された第１電極２１〜２６および第２電極４０を有するとともに、第１電極２１〜２６と第２電極４０の間で生じる静電容量変化に基づき検出値を出力する。そして、第１弾性部材３０は、第１電極２１〜２６と第２電極４０の間に配置され、第２弾性部材５０は、第２電極４０に対して第１弾性部材３０の反対側に配置される。これによれば、第１弾性部材３０の弾性変形変化量をセンサの検出対象としつつ、第２弾性部材５０を検出対象外にすることを、簡素な構成で実現できる。
【００４０】
さらに本実施形態では、操作面１１〜１６は操作プレート１０に複数設けられ、第１電極２１〜２６は複数の操作面１１〜１６の各々に対して設けられている。そして、第１電極２１〜２６の各々に対する静電容量変化に基づき、複数の操作面１１〜１６のいずれが接触操作されているかを判定する接触判定手段７３を備える。これによれば、押込判定手段７４の押込判定に用いる第１電極２１〜２６を、接触判定手段７３の接触判定にも用いる。そのため、接触判定手段７３および押込判定手段７４の各々に対して別々の電極を用いる場合に比べて、操作装置５の構成を簡素にできる。
【００４１】
（第２実施形態）
上記第１実施形態に係る操作装置５は、押込操作に起因して生じる静電容量の変化を検出して押込操作の有無を判定する、静電容量式の装置である。これに対し、図７に示す本実施形態では、押込操作に起因して生じる電気抵抗の変化を検出して押込操作の有無を判定する、抵抗式の装置である。
【００４２】
具体的には、図３に示す第１電極シート２０および第２電極４０を、図７に示す第１導電シート２００および第２導電シート４００に変更している。これらの導電シート２００、４００は、電気絶縁性を有する樹脂製シートと、樹脂製シートに印刷された導電性を有するインクと、を備える。第１導電シート２００のうち導電性インクが印刷された面を第１導電面２０１と呼び、第２導電シート４００のうち導電性インクが印刷された面を第２導電面４０１と呼ぶ。第１導電面２０１と第２導電面４０１は対向する。第１弾性部材３０は、第１導電シート２００と第２導電シート４００の間に配置されている。第２弾性部材５０は、第２導電シート４００と組付部材６０の間に配置されている。
【００４３】
図７は、指先Ｆで操作面１１を接触操作した状態を示す。この状態では、係合面１０３ａ、６１ａが互いに当接した初期状態のままとなっている。接触操作している指先Ｆを積層方向の奥側へ押し込む押込操作が為されると、図８に示すように、操作プレート１０が組付部材６０に対して、押込方向奥側へ相対的に移動する。具体的には、第１弾性部材３０および第２弾性部材５０をさらに弾性変形させながら操作プレート１０を押し込むと、係合面１０３ａが被係合面６１ａから離れて、係合部１０３が係合穴６１内を移動し、図８の状態になる。さらに、操作プレート１０の底部１０２が押込力により弾性変形する。詳細には、底部１０２が、筒部１０１を支点として押し込み方向に曲げ変形する。底部１０２の中央部分で曲げ変形量が最大となる。
【００４４】
このような曲げ変形が生じると、図８に示すように、第１弾性部材３０の開口部３０ａに底部１０２の中央部分が位置することとなり、その曲げ変形が十分に大きい場合には、第１導電面２０１が第２導電面４０１に接触する。第１導電面２０１が第２導電面４０１に接触した状態でさらに指先Ｆを押し込んで操作プレート１０をさらに曲げ変形させると、第１導電面２０１が第２導電面４０１にさらに押し付けられ、第１導電面２０１と第２導電面４０１との接触面積が増大する。この接触面積が大きいほど、第１導電面２０１から第２導電面４０１へ流れる電気の抵抗が小さくなる。つまり、押込量ΔＬが大きいほど電気抵抗が小さくなり、この電気抵抗を検出手段が検出する。押込判定手段７４は、検出手段により検出された電気抵抗を表わす信号（検出信号）に基づき、押込操作の有無を判定する。本実施形態では、第１導電面２０１および第２導電面４０１が、押込操作に伴い生じた第１変形量ΔＬ１を検出するセンサとして機能する。
【００４５】
以上により、本実施形態では、センサは、押込力により移動して互いに接触する第１導電面２０１および第２導電面４０１を有するとともに、第１導電面２０１と第２導電面４０１との接触面積に応じた検出信号を出力する。そして、第１弾性部材３０は、第１導電面２０１と第２導電面４０１の間に配置され、第２弾性部材５０は、第２導電面４０１に対して第１弾性部材３０の反対側に配置される。これによれば、第１弾性部材３０の弾性変形変化量をセンサの検出対象としつつ、第２弾性部材５０を検出対象外にすることを、簡素な構成で実現できる。
【００４６】
（第３実施形態）
図３に示す上記第１実施形態では、第１電極シート２０が、第１電極２１に加えてグランド電極２１ａを備える。これに対し本実施形態では、上記グランド電極２１ａを廃止しており、図９に示すように、第１電極シート２０は第１電極２１を備えるものの、グランド電極を備えていない。本実施形態によれば、グランド電極を廃止しているので第１電極シート２０の構造を簡素にできる。
【００４７】
（第４実施形態）
図３に示す上記第１実施形態では、第１弾性部材３０に開口部３０ａを形成している。また、第２弾性部材５０に開口部５０ａを形成している。これに対し本実施形態では、上記開口部を廃止しており、図１０に示すように、第１弾性部材３０および第２弾性部材５０は、開口部を有しない板形状である。本実施形態によれば、第１弾性部材３０および第２弾性部材５０を接着剤で所定位置に貼り付ける作業を実施するにあたり、その貼り付け作業性を向上できる。
【００４８】
（第５実施形態）
本実施形態は、上記第１実施形態を以下のように変形させたものである。すなわち、第１電極２１〜２６、グランド電極２１ａおよびシート２０ａには、透光性を有する材質が採用されている。さらに本実施形態では、操作面１１〜１６を透過照明する発光ダイオード等の光源が備えられている。光源は、操作面１１〜１６の各々に対して備えられており、第２電極４０に対して第１弾性部材３０の反対側に配置されている。
【００４９】
上記第１実施形態と同様にして本実施形態においても、第１弾性部材３０および第２弾性部材５０は、押込操作の方向から見て操作面１１〜１６と重複する領域の外に配置されている。そのため、第１弾性部材３０および第２弾性部材５０が視認されることなく、操作面１１〜１６を透過照明できる。
【００５０】
また、上記第１実施形態では、複数の操作面１１〜１６のうち接触操作により選択された操作面がいずれであるかを報知する内容の画像を、表示装置４に表示させている。これに対し、本実施形態では光源を備えるので、接触操作により選択された操作面を透過照明して報知することができる。
【００５１】
（他の実施形態）
以上、発明の好ましい実施形態について説明したが、発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、以下に例示するように種々変形して実施することが可能である。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくと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。
【００５２】
上記各実施形態では、弾性変形していない状態における第１弾性部材３０の厚み寸法Ｌ１および第２弾性部材５０の厚み寸法Ｌ２は同じに設定されている。これに対し、Ｌ１＞Ｌ２としてもよいし、Ｌ１＜Ｌ２としてもよい。また、上記各実施形態では、第１弾性部材３０の縦弾性係数を、第２弾性部材５０の縦弾性係数よりも小さく設定している。これに対し、これら縦弾性係数の大小関係を逆に設定してもよいし、両方の縦弾性係数を同じに設定してもよい。
【００５３】
上記各実施形態では、第２弾性部材５０は、第２電極４０に対して第１弾性部材３０の反対側に配置されている。これに対し、第２弾性部材５０は、第１電極２１〜２６に対して第１弾性部材３０の反対側に配置されていてもよい。
【００５４】
図３に示す実施形態では、第１電極２１〜２６がシート２０ａの内部に保持された構造である。この構造に替えて、第１電極２１〜２６がシート２０ａの表面に印刷された構造であってもよい。また、図３に示す実施形態では、シート状の第２電極４０を採用している。これに対し、第１電極シート２０と同様にして、樹脂製シートの内部に第２電極４０を保持させた構造であってもよい。また、樹脂製シートの表面に第２電極４０を印刷させた構造であってもよい。
【００５５】
図１０に示す上記第４実施形態の変形例として、第１電極シート２０をシート２０ａに保持させる構成に替えて、第１電極シート２０を図１０に示す第１弾性部材３０に埋め込んで保持させる構成にしてもよい。
【００５６】
上記第１実施形態では、接触判定手段７３の判定に用いる第１電極２１〜２６を、押込判定手段７４の判定に用いている。これに対し、接触判定手段７３の機能を備えていない操作装置５にも本発明は適用できる。
【００５７】
上記各実施形態では、押込操作方向に移動可能な状態で操作プレート１０が組付部材６０に組み付けられている。具体的には、係合部１０３が係合穴６１内を移動する。これに対し、移動不可の状態で操作プレート１０を組付部材６０に組み付けて、押込操作により操作プレート１０が弾性変形して撓み、その撓み量を押込操作量としてもよい。
【００５８】
上記各実施形態では、ユーザの指先Ｆを操作面１１〜１６に接触させて操作することを想定しており、指先Ｆを操作体としている。これに対し、例えばペン形状の操作部材をユーザが持ち、その操作部材を操作面１１〜１６に接触させて操作してもよく、この場合には、人体以外の操作部材が操作体として機能する。また、ユーザが手袋をはめた状態で操作面１１〜１６を接触操作した場合には、手袋が操作体として機能する。
【符号の説明】
【００５９】
５…操作装置、１０…操作プレート、１１、１２、１３、１４、１５、１６…操作面、２１、２２、２３、２４、２５、２６…第１電極（センサ）、３０…第１弾性部材、４０…第２電極（センサ）、５０…第２弾性部材、６０…組付部材、７２…検出手段（センサ）、７４…押込判定手段、Ｆ…指先（操作体）、２００…第１導電シート、４００…第２導電シート。
【図１】
0006304154.tif 000002
【図２】
0006304154.tif 000003
【図３】
0006304154.tif 000004
【図４】
0006304154.tif 000005
【図５】
0006304154.tif 000006
【図６】
0006304154.tif 000007
【図７】
0006304154.tif 000008
【図８】
0006304154.tif 000009
【図９】
0006304154.tif 000010
【図１０】
0006304154.tif 000011