(57)【要約】【課題】小型でありながら高い操作性を有する入力装置を提供すること。【解決手段】入力装置（２０）は、ベース（３０）と、このベース（３０）に支持されている軸部材（６０）と、この軸部材（６０）の先端に取り付けられ軸部材（６０）の軸線（ＣＬ）を中心に回転可能なケース（７０）と、このケース（７０）に収納され操作者によるジェスチャを検出するメインスイッチ（２６）と、を有する。入力装置（２０）は、ケース（７０）が所定角度回転したことを検出するロータリスイッチ（８０）と、回転したケース（７０）を元の位置に戻す戻しばね（２４）と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、このベースに支持されている軸部材と、この軸部材の先端に取り付けられ前記軸部材の軸線を中心に回転可能なケースと、このケースに収納され操作者によるジェスチャを検出するメインスイッチと、を有する入力装置であって、
前記ケースが所定角度回転したことを検出するロータリスイッチと、
回転した前記ケースを元の位置に戻す戻しばねと、を備えていることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記メインスイッチの検出方式は、相互容量方式であることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記ケースは、前記軸部材の軸線方向に移動可能とされ、
前記ケースの軸線方向への移動量が所定値に達したことを検出するタクタイルスイッチを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記メインスイッチの基板は、前記メインスイッチと共に前記ケースに収納されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作者によるジェスチャを検出する入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの車両や建機等の乗り物には、空調装置等の電気製品が搭載されていると共に、電気製品を操作するための入力装置が搭載されている。入力装置として、乗員による指の動き、即ち、乗員のジェスチャを検出するものが知られている。このような入力装置に関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。
【０００３】
特許文献１に示されるような、入力装置は、車両に搭載された空調装置を操作することができるものである。入力装置は、タッチパッド式のスイッチを有している。乗員は、スイッチの画面上を指でなぞることによって、空調装置の温度や風量を操作することができる。
【０００４】
ところで、乗り物用に限らず、入力装置が小型であれば、入力装置を任意の場所に搭載することができ好ましい。
【０００５】
一方、入力装置を小型化する際には、スイッチを小型化する必要がある。スイッチを小型化すると、スイッチの画面の視認性が悪化する虞がある。加えて、スイッチを小型化した場合には、画面上のアイコンを小型化する必要が生じ得る。仮に、指の大きさに対して、アイコンが小さくなりすぎると、指による操作が困難になる虞がある。即ち、入力装置の小型化によって、操作性が悪化する虞がある。この点において、改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２５５６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、小型でありながら高い操作性を有する入力装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１による発明によれば、ベースと、このベースに支持されている軸部材と、この軸部材の先端に取り付けられ前記軸部材の軸線を中心に回転可能なケースと、このケースに収納され操作者によるジェスチャを検出するメインスイッチと、を有する入力装置であって、
前記ケースが所定角度回転したことを検出するロータリスイッチと、
回転した前記ケースを元の位置に戻す戻しばねと、を備えていることを特徴とする入力装置が提供される。
【０００９】
請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記メインスイッチの検出方式は、相互容量方式である。
【００１０】
請求項３に記載のごとく、好ましくは、前記ケースは、前記軸部材の軸線方向に移動可能とされ、
前記ケースの軸線方向への移動量が所定値に達したことを検出するタクタイルスイッチを備えている。
【００１１】
請求項４に記載のごとく、好ましくは、前記メインスイッチの基板は、前記メインスイッチと共に前記ケースに収納されている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明では、ケースに収納されたメインスイッチの他に、ケースが所定角度回転したことを検出するロータリスイッチを有している。操作者は、ケースを回転させることにより、一部の操作を行うことができる。メインスイッチを小型化することにより、操作性の低下する操作が生じ得る。このような操作については、ロータリスイッチによって操作を行う。これにより、操作性を低下させることなく、入力装置を小型化することができる。
【００１３】
さらに、回転したケースを元の位置に戻す戻しばねを有している。ロータリスイッチの操作後にケースから手を離すことにより、ケースは、元の位置に戻る。ケースから手を離している状態において、ケースが常に同じ方向を向いているため、メインスイッチの高い操作性を確保することができる。
【００１４】
仮に、戻しばねを有しない場合には、回転させたケースは、その位置に留まる。このような場合にメインスイッチの高い操作性を確保するには、メインスイッチが向いている方向を検出するセンサや、検出した情報に基づいて補正を行う制御部が必要となる。この結果、部品代が嵩み、入力装置は高価なものとなる。戻しばねによってケースを元の位置に戻す構造とすることにより、部品代を安価にすることができる。安価でありながら、メインスイッチの高い操作性を確保することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明では、メインスイッチの検出方式は、相互容量方式である。相互容量方式を採用することにより、操作者がスイッチに接触している場合のみならず、非接触時において操作者の指等が近づいたことも検出することができる。操作者の指等が近づいたことを検出し、メインスイッチの画面の起動条件とすることにより、迅速な操作が可能となる。
【００１６】
請求項３に係る発明では、ケースの軸線方向への移動量が所定値に達したことを検出するタクタイルスイッチを備えている。一部の操作について、タクタイルスイッチを用いて行うことにより、メインスイッチの小型化を図ることができる。加えて、コマンドの決定時にケースをベースに向かって押すことを決定の条件とすることができる。このような場合には、入力装置の操作の確実性を高めることができる。
【００１７】
請求項４に係る発明では、メインスイッチの基板は、メインスイッチと共にケースに収納されている。メインスイッチと基板とを近付けて収納することができる。これらを繋ぐ配線などを短くすることができ、有益である。
【００１８】
さらに、メインスイッチと基板とを同じケースに収納することにより、ベースを小型化することができる。仮に、入力装置を車や建機などの乗り物に取り付ける場合には、ベースを固定することとなる。ベースを小型化することにより、入力装置の取付位置の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例による入力装置が搭載された建機を示す図である。
【図２】図１に示された入力装置の斜視図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】図３の４−４線断面図である。
【図５】図２に示された入力装置の作用を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜実施例＞
図１を参照する。建機１０の操作室１１内には、作業者が着座するためのシート１２が設けられている。このシート１２の側方には、エアコン装置を操作するための入力装置２０が設けられている。入力装置２０は、建機１０の操作室１１内に固定されている。
【００２１】
なお、入力装置２０によって操作される電機製品は、エアコン装置の他に、オーディオ装置や映像機器や照明装置等であってもよい。入力装置２０は、これらの電機製品に限られず、任意の電機製品や装置を操作することができる。加えて、１つの入力装置２０によって、複数の電機製品や装置を操作できることとしてもよい。
【００２２】
図２を参照する。入力装置２０は、ベース３０に軸部材６０が回転可能に支持され、この軸部材６０の上端にケース７０が取り付けられてなる。ベース３０には、給電ハーネス１４が接続される。軸部材６０及びケース７０は、軸線ＣＬを中心に回転可能に設けられている。
【００２３】
図３を参照する。ベース３０には、ケース７０が所定角度回転したことを検出するロータリスイッチ８０と、回転したケース７０を元の位置に戻す戻しばね２４と、が収納されている。
【００２４】
軸部材６０の上端と、ケース７０の下面との間には、板ばね２５が配置されている。板ばね２５は、ケース７０を上方に向かって付勢している。
【００２５】
ケース７０には、メインスイッチ２６及び基板２７が収納されている。メインスイッチ２６と、基板２７とは、可撓性に富むフレキシブルケーブル２８によって接続されている。基板２７の下部には、タクタイルスイッチ２９が取り付けられている。タクタイルスイッチ２９は、基板２７に一体的に取り付けられている。
【００２６】
ここで、軸部材６０、及び、ケース７０は、軸線ＣＬを中心に時計回り方向及び反時計回り方向に回転可能である。一方、ベース３０は、回転不能である。ケース７０は、軸線ＣＬに沿って移動可能である。一方、ベース３０及び軸部材６０は、軸線ＣＬ方向へ移動不能である。
【００２７】
ベース３０は、下面から上面まで貫通した空隙を有するベース本体４０と、このベース本体４０の下部に取り付けられベース本体４０の下面を塞ぐベース蓋部３２と、からなる。
【００２８】
図２に戻る。ベース本体４０は、略矩形板状の矩形部４１の上部に略円盤状の円盤部４２が一体的に形成されてなる。矩形部４１の四隅には、それぞれ、ねじ孔４１ａ（図には、３つのねじ孔４１ａが示されている。）が形成されている。ねじ孔４１ａは、ベース３０を固定するためのねじが通される孔である。矩形部４１の１辺には、給電ハーネス１４を接続するためのコネクタ差込部４１ｂが形成されている。
【００２９】
図３を参照する。矩形部４１の内部には、円筒状に空隙が形成され、この空隙の縁に沿って雌ねじが形成されている。ベース蓋部３２の周縁には、雄ねじが形成されている。これにより、ベース蓋部３２は、ベース本体４０に螺合されている。
【００３０】
円盤部４２の上部には、開口部４２ａが形成されている。この開口部４２ａに沿って、溝４２ｂが形成されている。この溝４２ｂには、シール部材５１が配置されている。
【００３１】
図４を参照する。円盤部４２の内部には、円盤部４２の中心（軸線ＣＬに一致する）に向かって突出し、戻しばね２４，２４の座となる固定側ばね座４２ｃ，４２ｃが形成されている。
【００３２】
図３に戻る。ベース蓋部３２の上面部には、円環状に溝３２ａが形成されている。溝３２ａの内部には、シール部材５２が配置されている。
【００３３】
軸部材６０は、ベース３０の円盤部４２の内部に収納された軸部材基部６１と、この軸部材基部６１から上方に延びる円柱状の軸部材本体６２と、が一体的に形成されてなる。軸部材本体６２は、円盤部４２の開口部４２ａを貫通してベース３０の上方まで延びている。
【００３４】
図４を参照する。軸部材基部６１は、略円盤状の軸部材円盤部６１ａと、この軸部材円盤部６１ａから外周に向かって突出し戻しばね２４，２４の座となる移動側ばね座６１ｂと、軸部材円盤部６１ａから外周に向かって突出しロータリスイッチ８０の可動接点部８１を支持している端子支持部６１ｃと、からなる。移動側ばね座６１ｂと、端子支持部６１ｃとは、軸線ＣＬを挟んで１８０°変位させた位置に形成されている。
【００３５】
図３に戻る。軸部材６０には、軸部材基部６１と、軸部材本体６２とに連続して、軸線ＣＬに沿った軸部材貫通孔６０ａが形成されている。軸部材貫通孔６０ａは、軸線ＣＬに対してオフセットされている。
【００３６】
軸部材本体６２の外周面部には、軸線ＣＬに沿って複数のスライド溝部６２ａ，６２ａが形成されている。
【００３７】
ケース７０は、上面が開口しているケース本体７１と、このケース本体７１の上面を塞いでいるケース蓋部７２と、からなる。ケース蓋部７２は、ケース本体７１に対して、熱融着されている。
【００３８】
ケース本体７１の下面部には、タクタイルスイッチ２９を通すための貫通孔７１ａと、下方に向かって延びスライド溝部６２ａ，６２ａに係止される係止爪７１ｂ，７１ｂが形成されている。平面視において略矩形状のケース本体７１に対して、係止爪７１ｂ，７１ｂは、等間隔に４箇所形成されている。これらの係止爪７１ｂ，７１ｂが係止されるスライド溝部６２ａ，６２ａも等間隔に４箇所形成されている。
【００３９】
通常時において、係止爪７１ｂは、スライド溝部６２ａの上端部６２ｕ（軸線方向の一端部６２ｕ）に当接している。一方、通常時において、係止爪７１ｂは、スライド溝部６２ａの下端部６２ｄ（軸線方向の他端部６２ｄ）に当接していない。
【００４０】
板ばね２５の付勢力に抗してケース７０を下方に押し込んだ場合には、係止爪７１ｂは、スライド溝部６２ａの下端部６２ｄに当接し得る。係止爪７１ｂがスライド溝部６２ａに係止されることにより、ケース７０は、軸部材６０から外れることが防止されている。一方、スライド溝部６２ａは、ケース７０の軸線ＣＬ方向への移動を許容している。ケース７０を下方に押した後、ケース７０から手を離すと、板ばね２５の付勢力により、ケース７０は上方に移動する。即ち、板ばね２５によってケース７０は、元の位置に戻される。
【００４１】
図４を参照する。ロータリスイッチ８０は、軸部材６０と共に回転可能な可動接点部８１と、ベース３０に固定され移動不能な第１〜第３の固定接点部８２〜８４と、からなる。第１〜第３の固定接点部８２〜８４は、可動接点部８１よりも上方に位置している。より詳細には、第１〜第３の固定接点部８２〜８４は、可動接点部８１に接触可能であり、且つ、可動接点部８１の移動を許容する位置に設けられている。
【００４２】
図３に戻る。図に示される状態において、可動接点部８１は、第１の固定接点部８２に接触している。これにより、ケース７０が回転されていないことを検知することができる。
【００４３】
図４を参照する。ケース７０（図３参照）を時計回りに回転させ続けると、軸部材６０と共に可動接点部８１も時計回りに回転する。可動接点部８１は、第１の固定接点部８２との接触状態が解除され、第２の固定接点部８３に接触する。これにより、ケース７０が時計回り方向に所定量回転したことが検知される。ケース７０から手を離すと、左側の戻しばね２４の付勢力によって、ケース７０は、元の位置に戻される。即ち、図に示される状態に戻る。
【００４４】
ケース７０を反時計回りに回転させた場合も同様である。ケース７０を反時計回りに回転させ続けると、可動接点部８１は、第１の固定接点部８２との接触状態が解除され、第３の固定接点部８４に接触する。これにより、ケース７０が反時計回り方向に所定量回転したことが検知される。ケース７０から手を離すと、右側の戻しばね２４の付勢力によって、ケース７０は、元の位置に戻される。即ち、図に示される状態に戻る。
【００４５】
図３を参照する。メインスイッチ２６は、操作者によるジェスチャを検出することが可能なスイッチである。操作者は、ケース蓋部７２の上面をタップしたり、指でなぞることにより、エアコン装置を操作することができる。
【００４６】
メインスイッチ２６の検出方式は、相互容量方式が採用されている。なお、メインスイッチ２６の検出方式には、この他に、自己容量方式、静電容量方式、マトリクススイッチ、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式等、任意の方式を採用することができる。また、タッチパネルは、接触式であってもよいし、非接触式であってもよい。
【００４７】
前述したとおり、ケース７０は、軸線ＣＬに沿って上下方向に移動可能に設けられている。ケース７０に収納された基板２７及び基板２７に取り付けられたタクタイルスイッチ２９もケース７０と共に軸線ＣＬに沿って上下動可能である。ケース７０と共に下降することにより、タクタイルスイッチ２９は、板ばね２５又は軸部材本体６２に接触する。これにより、ケース７０の軸線ＣＬ方向への移動量が所定値に達したことを検出することができる。
【００４８】
図５（ａ）を参照する。メインスイッチ２６の検出方式は、相互容量方式である。このため、操作者の指などが近づいた場合に、メインスイッチ２６の画面をオンにすることができる。所定時間、メインスイッチ２６の操作がない場合には、メインスイッチ２６の画面をオフにすることができる。
【００４９】
エアコン装置を操作する際には、操作者は、ケース７０の４隅に形成された指掛け部７０ａに指を掛けてケース７０を回転させる。指掛け部７０ａは、平面視矩形状のケース７０の４隅を、中央に向かって凹ませた部位である。
【００５０】
図４において説明したように、ケース７０を所定の量回転させると、ロータリスイッチ８０は、ケース７０が所定の量回転したことを検知する。
【００５１】
図５（ｂ）を参照する。ロータリスイッチ８０からの検出信号に基づき、メインスイッチ２６の画面は、風量（air volume）の調整モード（図５（ａ）参照）から温度（temperature）の調整モードに変更される。
【００５２】
図５（ｃ）を参照する。ケース７０から手を離すと、戻しばね２４（図４参照）の付勢力により、ケース７０は、元の位置に戻される。
【００５３】
図５（ｄ）を参照する。次に、操作者は、ケース７０を下に押し込む。
【００５４】
図３において説明したように、ケース７０の軸線ＣＬ方向への移動量が所定値に達すると、そのことをタクタイルスイッチ２９が検知する。
【００５５】
ケース７０を下方に押すことにより、操作者は、操作するモードを決定することができる。即ち、メインスイッチ２６の画面が温度の調整モードに変更された後に、ケース７０を押すことにより、温度の調整モードに決定される。
【００５６】
図５（ｅ）を参照する。メインスイッチ２６上に表れた上向き三角形ＵＴ、又は、下向き三角形ＤＴを指Ｆｉで触れることにより、温度の調節を行うことができる。例えば、下向き三角形ＤＴを指Ｆｉでタップする。
【００５７】
図５（ｆ）を参照する。これにより、メインスイッチ２６の画面上に表示されたエアコン装置の設定温度が、２５℃（図５（ｅ）参照）から２４℃に変更される。
【００５８】
即ち、メインスイッチ２６は、タクタイルスイッチ２９からの検出信号に基づいて、上向き三角形ＵＴ及び下向き三角形ＤＴのタップ操作を有効にする。即ち、ケース７０を押す前に、三角形ＵＴ及び下向き三角形ＤＴをタップしたとしても、メインスイッチ２６の操作は、無効とされている。
【００５９】
図５（ｇ）を参照する。ケース７０を押すことにより、設定温度の２４℃への変更が決定される。
【００６０】
以上のような本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
【００６１】
図３を参照する。ケース７０に収納されたメインスイッチ２６の他に、ケース７０が所定角度回転したことを検出するロータリスイッチ８０を有している。操作者は、ケース７０を回転させることにより、一部の操作を行うことができる。例えば、メインスイッチ２６の画面上にアイコンを示し、このアイコンをタップすることにより、操作の対象を選択するスイッチがある。このようなスイッチにおいては、メインスイッチ２６の小型化に合わせてアイコンを小さくすることにより、指での操作が行い難くなることがあり得る。即ち、メインスイッチ２６を小型化することにより、操作性の低下する操作が生じ得る。このような操作については、ロータリスイッチ８０によって操作を行う。これにより、操作性を低下させることなく、入力装置２０を小型化することができる。
【００６２】
さらに、回転したケース７０を元の位置に戻す戻しばね２４を有している。ロータリスイッチ８０の操作後にケース７０から手を離すことにより、ケース７０は、元の位置に戻る。ケース７０から手を離している状態において、ケース７０が常に同じ方向を向いているため、メインスイッチ２６の高い操作性を確保することができる。
【００６３】
仮に、戻しばね２４を有しない場合には、回転させたケース７０は、その位置に留まる。このような場合にメインスイッチ２６の高い操作性を確保するには、メインスイッチ２６が向いている方向を検出するセンサや、検出した情報に基づいて補正を行う制御部が必要となる。この結果、部品代が嵩み、入力装置は高価なものとなる。戻しばね２４によってケース７０を元の位置に戻す構造とすることにより、部品代を安価にすることができる。安価でありながら、メインスイッチ２６の高い操作性を確保することができる。
【００６４】
さらに、メインスイッチ２６の検出方式は、相互容量方式である。相互容量方式を採用することにより、操作者がメインスイッチ２６に接触している場合のみならず、非接触時において操作者の指等が近づいたことも検出することができる。操作者の指等が近づいたことを検出し、メインスイッチ２６の画面の起動条件とすることにより、迅速な操作が可能となる。
【００６５】
さらに、ケース７０の軸線ＣＬ方向への移動量が所定値に達したことを検出するタクタイルスイッチ２９を備えている。一部の操作について、タクタイルスイッチ２９を用いて行うことにより、メインスイッチ２６の小型化を図ることができる。加えて、コマンドの決定時にケース７０をベース３０に向かって押すことを決定の条件とすることができる。このような場合には、入力装置２０の操作の確実性を高めることができる。
【００６６】
さらに、メインスイッチ２６の基板２７は、メインスイッチ２６と共にケース７０に収納されている。メインスイッチ２６と基板２７とを近付けて収納することができる。これらを繋ぐ配線などを短くすることができ、有益である。
【００６７】
さらに、メインスイッチ２６と基板２７とを同じケース７０に収納することにより、ベース３０を小型化することができる。仮に、入力装置２０を車や建機１０（図１参照）などの乗り物に取り付ける場合には、ベース３０を固定することとなる。ベース３０を小型化することにより、入力装置２０の取付位置の自由度を高めることができる。
【００６８】
さらに、ケース７０は、係止爪７１ｂ，７１ｂを有している。これらの係止爪７１ｂ，７１ｂは、軸部材６０の外周面に形成されたスライド溝部６２ａ，６２ａに係止されている。加えて、ケース７０は、板ばね２５（弾性部材  ）によって、軸部材６０から離れる方向に向かって付勢されている。これにより、ケース７０は、軸部材６０の軸線ＣＬ方向への移動を許容されつつ、軸部材６０によって支持されている。簡便な構成によって、ケース７０の軸線ＣＬ方向への移動を可能にすることができ、有益である。
【００６９】
さらに、軸部材６０に対してケース７０のみが軸線ＣＬ方向に移動可能に設けられている。加えて、タクタイルスイッチ２９は、ケース７０に収納された基板２７に取り付けられている。タクタイルスイッチ２９をケース７０に取り付けるため、これらを繋ぐためのフレキシブルチューブ等が不要である。部品点数の削減を図ることができると共に、入力装置２０の小型化を図ることができる。
【００７０】
尚、本発明による入力装置は、建機に搭載された場合を例に説明したが、車等の他の乗り物に搭載されてもよい。さらには、家屋等の建築物の内部において使用することもできる。
【００７１】
さらに、ロータリスイッチ８０をケース７０の内部に収納し、ベースに対しての回転を測定するように構成することもできる。ロータリスイッチ８０をケース７０の内部に収納した場合には、軸部材６０を回転させる必要がなくなる。ロータリスイッチ８０をケース７０の内部に収納した場合には、ロータリースイッチの配線や実装が容易になる。
【００７２】
さらに、メインスイッチ２６は、操作者の接触操作（タッチ操作）を検出する機能のみを有するものを採用することもできる。この場合、別途設けられる表示装置に、実施例にて示した画面表示を行うことで実施例と同様の表示機能を果たすことができる。
【００７３】
本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の入力装置は、建機の空調装置を操作するのに好適である。
【符号の説明】
【００７５】
２０…入力装置
２４…戻しばね
２６…メインスイッチ
２７…基板
２９…タクタイルスイッチ
３０…ベース
６０…軸部材
７０…ケース
８０…ロータリスイッチ
ＣＬ…軸線
【図１】
2016139479.tif 000003
【図２】
2016139479.tif 000004
【図３】
2016139479.tif 000005
【図４】
2016139479.tif 000006
【図５】
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