CN116056955A - 输入装置 - Google Patents

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light
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阿部真
中村俊季
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Abstract

本发明提供操作性良好的输入装置。输入装置包括：面板，其具有表面；操作区域，其设置于所述表面且以层级式连续；电容检测电极，其设置于所述操作区域；多个图标显示部，其设置于所述操作区域，分别表示多个功能；以及触感生成部，其在所述操作区域中沿着多个所述图标显示部设置。

Description

输入装置
技术领域
本发明涉及一种输入装置。
背景技术
以往，有一种显示装置，其具备：相机部，其对操作面板进行拍摄，该操作面板显示配置有项目按钮的画面，并从利用者接收对所述项目按钮进行的操作；显示部，其使利用者视觉确认所述操作面板并显示信息；以及控制部，其基于所述相机部拍摄所述操作面板而得到的拍摄数据，识别所述显示部的显示区域中的所述操作面板的位置及作为所述操作面板当前正显示的画面的显示中画面，并使所述显示部以与所述操作面板不重叠的方式显示项目信息，该项目信息表示配置在从所述显示中画面能够跳转的画面中的、所述项目按钮的项目内容(例如，参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-181261号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在现有的显示装置中，配置在从显示中画面能够跳转的画面中的项目按钮并不是物理上存在的按钮，而是虚拟地显示为图像的按钮，因此利用者不能直接触碰来进行操作。因此，现有的显示装置不能直接指定并操作跳转目标的项目按钮，因此操作性不良。
因此，本发明的目的在于提供操作性良好的输入装置。
用于解决课题的方案
本发明的实施方式的输入装置包括：面板，其具有表面；操作区域，其设置于所述表面且以层级式连续；电容检测电极，其设置于所述操作区域；多个图标显示部，其设置于所述操作区域，分别表示多个功能；以及触感生成部，其在所述操作区域中沿着多个所述图标显示部设置。
发明效果
能够提供操作性良好的输入装置。
附图说明
图1是包括输入装置100的车辆10的门50的分解图。
图2是示出表皮110C的凸部115C的树形图案160和图标170的图。
图3是示出输入装置100的显示的图。
图4是示出输入装置100的显示的图。
图5是示出输入装置100的显示的图。
图6是示出输入装置100的显示的图。
图7是示出输入装置100的显示的图。
图8是示出输入装置100的显示的图。
图9是示出输入装置100的显示的图。
图10是示出输入装置100的显示的图。
图11是示出输入装置100的显示的图。
图12是示出输入装置100的显示的图。
图13是示出输入装置100的显示的图。
图14是示出控制装置180的结构的图。
图15是示出控制装置180执行的处理的流程图。
图16是示出实施方式的变形例的表皮110CM的树形图案160M、图案165M、及图标170M的配置的图。
图17是示出电容检测电极130M的图案的图。
图18是对电容检测电极130M中的位置检测的原理进行说明的图。
具体实施方式
以下，对应用了本发明的输入装置的实施方式进行说明。
<实施方式>
图1是包括输入装置100的车辆10的门50的分解图。以下，定义XYZ坐标系来进行说明。另外，以下为了方便说明，将-Y方向侧称为下侧或下，将+Y方向侧称为上侧或上。另外，作为一例，+X方向为车辆10的前方，-X方向为车辆10的后方。另外，俯视观察是指对XY面观察。
车辆10是能够以发动机和/或马达等作为动力源在道路上行驶的汽车。在车辆10中，也可以搭载例如由美国的国际SAE(汽车工程师协会(Society of AutomotiveEngineers))规定的各种等级的自动驾驶功能。在图1中，示出收容车辆10的左侧的门50的开口部11的一部分。作为一例，门50是驾驶座侧的门。在此，作为一例，对车辆10为左方向盘的车辆的实施方式进行说明，车辆10也可以是右方向盘的车辆或中央方向盘的车辆。另外，车辆10也可以是汽车以外的车辆(例如铁路等的车辆)。
门50包括门板51和输入装置100。在图1中，比门板51靠-Z方向侧为车辆10的外侧，比门板51靠+Z方向侧为车辆10的室内侧。输入装置100安装于门板51的室内侧，兼作门50的内衬(内板)。需要说明的是，在此省略设置于门50的窗、窗的开闭机构等。
输入装置100包括面板110、基板120、电极片130、光导140、及凝胶片150。面板110具有板110A、缓冲件110B、及表皮110C。输入装置100是如下装置：通过手触碰面板110的表面(表皮110C的+Z方向侧的表面)或者伸出手，能够实现车辆10的各种功能(例如，门50的锁的上锁/解锁、空调器、音响等)的操作。
在此，作为一例，对输入装置100被安装于门50的实施方式进行说明，但输入装置100也可以安装于车辆10的门以外的部分(例如中央控制台、扶手等)。另外，在此，作为一例，对输入装置100搭载于车辆10的实施方式进行说明，输入装置100也可以搭载于车辆10以外的移动体(例如飞机等)等。另外，输入装置100也可以设置于不移动的物体(建筑物等的墙壁、固定式的装置等)。
面板110兼作门50的内衬(内板)，由板110A、缓冲件110B、及表皮110C构成。面板110的表面是表皮110C的+Z方向侧的表面。
板110A是作为面板110的基部的构件，设置在电极片130与缓冲件110B之间。板110A具有凸部111和多个开口部112。
凸部111设计成在俯视下为树形图状，从+Z方向侧的表面向+Z方向突出。凸部111是透明(或半透明)的树脂制，板110A的凸部111以外的部分是不透明的树脂制。凸部111是第一透光部的一例。具有这样的凸部111的板110A例如能够通过双色成形来制作。凸部111向+Z方向突出是为了在组装成输入装置100的状态下，在表皮110C上设置与凸部111相同的凸部。另外，凸部111为透明(或半透明)是为了使设置于后述的基板120的LED(LightEmitting Diode)121的光透过。凸部111还具有作为引导LED121的光的光导的作用。关于将凸部111设为树形图状的理由，使用图2在后面叙述。
多个开口部112沿着树形图状的凸部111设置，是为了使设置于基板120的LED122的光透过而设置的。需要说明的是，在此将板110A表示为板状的构件，但板110A可以根据门50的内衬的设计(门把手、扶手等的形状)而具有各种凹凸。
缓冲件110B设置在板110A与表皮110C之间，是为了对表皮110C赋予弹力而设置的。作为一例，缓冲件110B是由海绵形成的薄片状的构件。缓冲件110B具有开口部115B及多个开口部116B。
开口部I15B在俯视下具有与板110A的凸部111相同的开口形状，位置也与凸部111一致。由于缓冲件110B的Z方向的厚度比板110A的凸部111的Z方向的突出量(高度)薄，因此在组装成输入装置100的状态下，凸部111比缓冲件110B的+Z方向侧的表面向+Z方向侧突出。开口部115B是为了使LED121的光透过且使凸部111向+Z方向侧突出而设置的。
多个开口部116B分别具有与板110A的多个开口部112相同的开口形状，位置也与多个开口部112一致。多个开口部116B是为了使多个LED122的光分别透过而设置的。
表皮110C是位于面板110的表面的构件，是具有透光性且具有能够沿板110A的凸部111变形的柔软性的片状的构件。作为一例，表皮110C由具有透光性的人造皮革构成，能够使LED121及122的光透过。另外，表皮110C沿着从缓冲件110B的开口部115B向+Z方向侧突出的凸部111，形成在俯视下为树形图状的凸部115C。表皮110C的+Z方向侧的表面是对输入装置100进行操作的操作面。另外，凸部115C是触感生成部的一例，触感生成部生成赋予触碰于凸部115C的、利用者的手指等的触感，包括后述的上级操作区域及下级操作区域在内的操作区域中的凸部115C以外的部分是触感生成部以外的部分的一例。
基板120是PCB(Printed Circuit Board：配线基板)，设置于电极片130的-Z方向侧。在基板120的+Z方向侧的表面安装有多个LED121及122。多个LED121与板110A的凸部111一致地配置为在俯视下呈树形图状。各LED121是第一光源的一例。多个LED122沿着配置成树形图状的多个LED121配置。各LED122是第二光源的一例。各LED122包括发光色不同的两个LED。需要说明的是，在此省略LED121及122的点亮控制部。
电极片130是电容检测电极的一例。电极片130设置在基板120与板110A之间，是为了检测由利用者在表皮110C的表面进行的操作的位置而设置的。电极片130具有形成于透明基板的一个面并沿X方向延伸的多个透明电极、以及形成于透明基板的另一个面并沿Y方向延伸的多个透明电极。透明电极例如由ITO(Indium Tin Oxide)构成。电极片130是用于检测其与对表皮110C进行操作的利用者的手指等之间的静电电容的变化的电极，作为一例是自电容式的静电传感器。
在板110A的多个开口部112的每一个上各设置有一个光导140。光导140是将LED122的光向+Z方向引导的构件，例如为透明的树脂制。需要说明的是，光导140的与多个开口部112对应的部分也可以由导光片一体地形成。
凝胶片150是第二透光部的一例。凝胶片150在缓冲件110B的多个开口部116B各自的内部各设置有一个。在凝胶片150的+Z方向侧的表面设置有掩模片151。掩模片151是将表示车辆10的各种功能的图标印刷于凝胶片150的表面的构件。在图1中，为了便于理解，将凝胶片150和掩模片151分开表示。掩模片151例如是图标的图案、符号、数字或文字等部分未被印刷而透明，而在图案、符号、数字或文字等以外的部分印刷遮光涂料而成的。掩模片151中的图标的图案、符号、数字或文字等部分未被印刷而透明的部分是非印刷部。另外，凝胶片150具有与缓冲件110B同等的柔软性，在缓冲件110B的多个开口部116B处也对表皮110C赋予与具有缓冲件110B的部分相同的柔软性。这是为了使表皮110C的表面中的图标与图标以外的部分共面，并且使触感相同。
在以上那样的输入装置100中，在LED121及122熄灭的状态下，在表皮110C的表面仅存在在俯视下呈树形图状的凸部115C，印刷于凝胶片150的图标是看不见的状态。
另外，若使所有的LED121点亮，则凸部115C成为点亮的状态。另外，若使所有的LED122点亮，则印刷于各凝胶片150的图标成为沿着凸部115C点亮的状态。另外，若使所有的LED121及122点亮，则凸部115C及印刷于各凝胶片150的图标成为沿着凸部115C点亮的状态。因此，通过从所有的LED121及122中选择使其点亮的LED，能够使凸部115C的各种区间、各种图标点亮。
图2是示出表皮110C的凸部115C的树形图案160和图标170的图。树形图状的树形图案160是通过在表皮110C的+Z方向侧的表面显现的凸部115C实现的平面的图案。凸部115C是通过由板110A的凸部111从-Z方向侧按压表皮110C而使表皮110C向+Z方向侧突出的部分。因此，树形图案160与板110A的凸部111的平面形状相同。
另外，图标170使透过了凝胶片150的表面的掩模片151的非印刷部的LED122的光透过表皮110C而显示于表皮110C的表面。表皮110C的表面中的显示图标170的部分是图标显示部的一例。作为显示于图标显示部的图标170，不仅使用图案，还使用符号、数字、文字等。图标170在LED122熄灭时不显示于表皮110C的表面，通过LED122点亮而显现于表皮110C的表面。在图2中，为了方便说明，示出通过LED122点亮而显现在表皮110C的表面的图标170。
树形图案160具有图案161、162A、162B、163A、163B、164A、164B、165A、165B、166A、166B和点A～E。在图标170中，有图标171、172A、172B、173、173B、173C。在图案161、162A、162B、163A、163B、164A、164B、165A、165B、166A、166B和图标171、172A、172B、173、173B、173C的-Z方向侧设置有电极片130，因此，若基于由电极片130检测的静电电容的变化来检测手指等的位置，就知道利用者触碰了图案161、162A、162B、163A、163B、164A、164B、165A、165B、166A、166B和图标171、172A、172B、173、173B、173C中的哪个。
图案161～166B以-X方向侧为起点分支为层级式而配置。其中，存在于最靠-X方向侧的图案161的层级最高，图案162～166B成为比图案161靠下级的层级。在图案162～166B各自的内部不存在层级的上下关系，但为了方便说明，对于图案162～166B，将接近图案161一侧的端部称为上级端部。
图案161～166B中，相对于点A～点E靠近图案161的一侧的图案为上级侧，相对于点A～点E远离图案161的一侧的图案为下级侧。点A～点E是树形图案160分支的分支点。图案161～166B分别相当于树形图案160所包含的分支。
图案161是端部161A与点A之间的部分，是在层级式的图案161～166B中层级最高的区间。图案162A、162B在点A处与图案161连接。换言之，图案161在点A处分支为图案162A、162B。从点A观察时，图案161所存在的区域是上级操作区域的一例。
在图案161的区间中未配置图标170，但例如也可以沿着图案161配置层级比图标171～173C高的图标。作为层级比图标171～173C高的图标，例如可以举出被分配了对输入装置100本身的电源的开/关进行切换的功能的图标。
图案162A从点A向斜上方延伸后弯折，并向+X方向延伸到端部162A1。图案162A是层级比图案161低的区间。作为一例，两个图标171沿着图案162A配置。从点A观察时，配置有图案162A和两个图标171的区域是下级操作区域的一例。
两个图标171是被分配了对门锁的上锁(Lock)、解锁(Unlock)进行切换的功能的图标。两个图标171是与门锁这样的共同类别的功能有关的图标。这样，能够在下级操作区域中，将按类别等分类的操作对象组的组集中配置为所期望的图案。
图案162B是在点A与点B之间延伸的区间。图案163A、163B在点B处与图案162B连接。换言之，图案162B在点B处分支为图案163A、163B。从点B观察时，图案162B所存在的区域是上级操作区域的一例。
图案163A从点B向斜下方延伸，在点B与点D之间延伸。从点B观察时，图案163A所存在的区域是下级操作区域的一例。图案164A、164B在点D处与图案163A连接。换言之，图案163A在点D处分支为图案164A、164B。
图案163B从点B向+X方向延伸，在点B与点C之间延伸。从点B观察时，图案163B所存在的区域是下级操作区域的一例。图案165A、165B在点C处与图案163B连接。换言之，图案163B在点C处分支为图案165A、165B。
图案164A从点D向+X方向延伸到端部164A1。作为一例，四个图标172A沿着图案164A配置。图案164A是层级比图案163A低的区间。从点D观察时，配置有图案164A及图标172A的区域是下级操作区域的一例。
作为一例，四个图标172A是被分配了对调谐器(TUNER)、电视(TV)、蓝牙(BT(注册商标))、SD卡(SD)进行选择的功能的图标。四个图标172A是与外部输入这样的共同类别的功能有关的图标。
图案164B从点D向斜下方延伸、弯折并向+X方向延伸到端部164B1。作为一例，五个图标172B沿着图案164B配置。图案164B是层级比图案163A低的区间。从点D观察时，配置有图案164B及图标172B的区域是下级操作区域的一例。
作为一例，五个图标172B是被分配了静音(MUTE)、音量减小(VOL-)、音量增大(VOL+)、频道操作(CH-)、频道操作(CH+)的功能的图标。五个图标172B是与音量、频道的调整这样的共同类别的功能有关的图标。
图案165A从点C向+X方向延伸到端部165A1。作为一例，五个图标173A沿着图案165A配置。图案165A是层级比图案163B低的区间。从点C观察时，配置有图案165A及图标173A的区域是下级操作区域的一例。
作为一例，五个图标173A是选择空调器的吹出口的图标，从-X方向侧到+X方向侧，包括选择下(↓)、下和正面(↓→)、正面(→)、下和上(↓↑)、及上(↑)的图标。五个图标173A是与空调器的吹出口的选择这样的共同类别的功能有关的图标。
图案165B从点C向斜下方延伸到点E，在点C与点E之间延伸。从点C观察时，图案165B所存在的区域是下级操作区域的一例。图案166A、166B在点E处与图案165B连接。换言之，图案165B在点E处分支为图案166A、166B。
图案166A从点E向+X方向延伸到端部166A1。作为一例，九个图标173B沿着图案166A配置。图案166A是层级比图案165B低的区间。从点E观察时，配置有图案166A及图标173B的区域是下级操作区域的一例。
作为一例，九个图标173B是调节空调器的风量的图标，从-X方向侧到+X方向侧，包括使风量关闭(OFF)的图标和以八个级别设定风量的八个图标。九个图标173B是与外部输入这样的共同类别的功能有关的图标。
图案166B从点E向+X方向延伸到端部166B1。作为一例，十二个图标173C沿着图案166B配置。图案166B是层级比图案165B低的区间。从点E观察时，配置有图案166B及图标173C的区域是下级操作区域的一例。
十二个图标173C是被分配了对空调器的设定温度进行选择的功能的图标。十二个图标173C是用于将设定温度设定为18度(18)～29度(29)的图标。十二个图标173C是与空调器的设定温度的选择这样的共同类别的功能有关的图标。
对于操作区域中的哪个部分成为上级操作区域或下级操作区域，作为一例，如上所述，根据是否相对于点A～E中的某个成为上级侧或下级侧而不同。相对于点A～E中的某个，上级操作区域所包含的图标是层级比位于比该上级操作区域靠下级侧的位置的下级操作区域所包含的图标更上级的图标，下级操作区域所包含的图标是层级为下级的图标。在此，层级高的(上级的)图标是指被分配了如下功能的图标，即，该功能为分配给层级更低的图标的功能等的上位概念的功能等。
接着，使用图3至图13对输入装置100的显示的转变进行说明。图3至图13是示出输入装置100的显示的图。在图3至图13中示出在表皮100C上产生的显示。另外，以下用圆F表示触碰表皮110C的手指的位置。
图3表示初始状态。在初始状态下，由于所有的LED121及122熄灭，因此仅能看到凸部115C。在初始状态下，由于所有的LED121及122熄灭，因此除了在表皮110C的表面设置有凸部115C以外，没有表示出设置有输入装置100的情况。即，除了凸部115C以外，与不包括输入装置100的门的内衬相同。因此，在未对输入装置100进行操作的状态下，能够提供与未设置输入装置100的门相同的外观。换言之，在初始状态下，能够提供极力排除了设置有输入装置100的特别情形的、将凸部115C作为设计的一部分的外观。
如图4所示，当手指F触碰图案161时，从初始状态转变到图案161、比图案161靠下级的图案162A～166B和图标171～173C全部点亮的状态。因此，利用者能够通过目视识别可由输入装置100操作的车辆10的功能。另外，在多次利用车辆10并多次观察初始状态的过程中，利用者能够记住哪个功能的图标170配置在哪里，从而能够直观地进行操作。
另外，在图4中，与表示在当前时间点所选择的设定内容的图标171(LOCK)、172A(BT)、173A(→)、173B(从下数第4级)、173C(24)对应的LED122的发光色与其他LED122不同，成为选择色。LED122能够发出两种颜色的光，能够发出选择了图标时的发光色(选择色)和未选择图标时的发光色(非选择色)。在此，对成为选择色的图标171(LOCK)、172A(BT)、173A(→)、173B(从下数第4级)、173C(24)强调显示。在此，通过加粗显示来表示强调显示。需要说明的是，作为一例，选择色为红色，非选择色为蓝色。
另外，如图5所示，当使手指F从图4所示的状态起通过点A而沿着图案162A移动时，转变到使手指F所位于的图案162A、两个图标171以及手指F与端部161A之间的图案161点亮的状态，并且其他图案162B～166B和图标172A～173C熄灭。这是为了容易视觉确认手指F所位于的图案、比手指F靠下级侧的图案和比手指F的位置靠下级侧的图标171。另外，将图案161保持为点亮状态是为了进行使手指F返回到上级侧时的引导。需要说明的是，在图5的状态下，也可以不点亮图案161。
另外，当手指F从图5的状态起进一步向+X方向侧移动，并如图6所示触碰UNLOCK的图标171时，图标171(UNLOCK)的发光色变更为选择色，并且图标171(LOCK)的发光色恢复为非选择色。在该状态下，若以触碰图标171(UNLOCK)的状态经过一定时间后使手指F从表皮110C的表面离开，则确定图标171(UNLOCK)的选择。需要说明的是，图标171的选择的确定不限于通过以触碰图标171的状态经过一定时间后使手指F从表皮110C的表面离开的动作来进行。也可以通过如下方式来确定，例如，基于由电极片130进行的静电电容的变化的检测或者通过另外设置压力传感器等来检测用手指F按压图标171的情况、或不移动手指F的位置而点击或双击图标171、不移动手指F的位置而沿图标171的规定的方向(例如上方)轻拂、不移动手指F的位置而暂时停止、或不移动手指F的位置而使手指F从表皮110C离开并立即按下决定按钮等的操作来确定。决定按钮配置在表皮110C的任一处即可。
另外，当使手指F从图5的状态起移动到图案163B上时，如图7所示，手指F所位于的图案163B、比图案163B靠下级侧的图案165A、165B、166A、166B、图标173A～173C、以及位于图案163B与端部161A之间的图案161、162B被点亮。这是为了容易视觉确认手指F所位于的图案、比手指F靠下级侧的图案、以及比手指F的位置靠下级侧的图标173A～173C。另外，将手指F与端部161A之间的图案161、162B保持为点亮状态是为了进行使手指F返回到上级侧时的引导。需要说明的是，在图7的状态下，也可以不点亮图案161、162B。
另外，当使手指F从图7的状态起移动到图案165B上时，如图8所示，转变到使手指F所位于的图案165B、比图案165B靠下级侧的图案166A、166B、图标173B、173C、以及比图案165B靠上级侧的图案161、162B、163B点亮的状态，图案165A和图标173A被熄灭。这是为了容易视觉确认手指F所位于的图案、比手指F靠下级侧的图案、以及比手指F的位置靠下级侧的图标173B、173C。另外，将比手指F靠上级侧的图案161、162B、163B保持为点亮状态是为了进行使手指F返回到上级侧时的引导。需要说明的是，在图8的状态下，也可以不点亮图案161、162B、163B。
另外，当从初始状态(参照图3)起直接触碰图案164B时，如图9所示，点亮手指F所位于的图案164B、图标172B、以及图案164B与端部161A之间的图案161、162B、163A。在记住了所期望的图标的位置的情况下，也存在从最初就触碰于所期望的图案的情况，因此也可以应对这样的操作。
另外，当使手指F从图9所示的状态起沿着图案164B向+X方向侧移动、并在音量减小(VOL-)的图标172B上停止时，图标172B(VOL-)切换为选择色，并且在触碰图标172B(VOL-)的期间，音响的音量递减计数。根据手指F触碰图标172B(VOL-)的时间来进行递减计数，将音量减少所计数的量。当手指F从表皮110C离开时，设定为该时间点的音量。
另外，如图11所示，从手指F触碰图案166A和风量设定的第6级的图标173B从而图案166A、图标173B和图案161、162B、163B、165B点亮，并且风量设定的第6级的图标173B成为选择色的状态起，使手指F向上级侧移动时，如图12那样显示发生转变。
在图12中，手指F移动到图案165B，因此与图11所示的状态相比，进一步点亮图案165B、166B和图标173C。另外，风量设定的第6级的图标173B从选择色恢复为非选择色。
另外，在手指F从图12的状态起移动到用于将空调器的设定温度设定为24度的图标173C(24)、并且手指F从表皮110C离开而确定了设定温度时，也可以不立刻熄灭图标173而在几秒钟内如图13所示那样保持由选择色点亮。这是为了利用者在将手指F从表皮110C离开后观察输入装置100时，能够对确定内容进行视觉确认。由此，使用便利性提高。此时，对与作为手指不离开地进行的一系列的操作而连续确定的风量设定相关的图标173B也可以同样地点亮且保持为选择色。另外，例如在确定了与空调器相关的操作的情况下，也可以点亮属于作为同一上级类别的空调器的设定的所有图标。此时，也可以同样地将当前选择的图标保持为选择色。
图14是示出控制装置180的结构的图。输入装置100(参照图1)包括控制装置180。控制装置180由包含CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、输入输出接口、及内部总线等的计算机来实现。在控制装置180连接有ECU(Electronic Control Unit)20。ECU20是对车辆10的空调器、音响、及其他设备进行控制的电子控制装置。另外，ECU20也可以是进行自动驾驶功能的控制的电子控制装置。ECU20可以是对应于各设备而独立的多个ECU，也可以是实现全部各功能的一个ECU。
控制装置180具有操作检测部181、点亮控制部182、及存储器183。操作检测部181及点亮控制部182以功能块表示控制装置180所执行的程序的功能(function)。另外，存储器183功能性地表示控制装置180的存储器。
操作检测部181基于电极片130的检测结果来检测对表皮110C进行操作的位置。操作检测部181将检测出的位置数据向点亮控制部182传送。另外，操作检测部181在判定为已确定操作时，将表示已确定的操作内容的数据向ECU20传送。操作检测部181如作为一例使用图3至图13所说明的那样检测手指F的位置。
点亮控制部182基于从操作检测部181传送的位置数据，进行多个LED121和多个LED122的点亮控制。点亮控制部182如作为一例使用图3至图13所说明的那样进行多个LED121和多个LED122的点亮控制。
存储器183储存操作检测部181及点亮控制部182执行处理所需的程序、数据。另外，存储器183储存树形图案160的图案161～166B在表皮110C上的坐标数据、图标171～173C在表皮110C上的坐标数据、表示图案161～166B与多个LED121的对应关系的数据、以及表示图标171～173C与多个LED122的对应关系的数据。
图15是示出控制装置180执行的处理的流程图。控制装置180反复执行图15所示的处理。图15所示的流程图表示控制装置180执行的处理的一例，控制装置180也可以执行该流程图未示出的处理。
当处理开始时，操作检测部181判定是否有某个图案正被进行操作(步骤S1)。
当由操作检测部181判定为有某个图案正被进行操作(步骤S1：是)时，点亮控制部182使处于手指F的位置的图案、比处于手指F的位置的图案靠下级侧的图案、沿着这些图案配置的图标、以及从处于手指F的位置的图案到端部131A之间的图案点亮(步骤S2)。需要说明的是，图标以非选择色点亮，但为了表示当前的选择状况也可以将被选择的图标以选择色点亮。
操作检测部181判定操作是否正在某个图标的位置进行(步骤S3)。这是为了判定利用者是否正在触碰某个图标。
当操作检测部181判定为操作在某个图标的位置持续进行了规定时间以上(S3：是)时，则判定是否操作正在该图标的位置持续(步骤S4)。这是为了判定利用者是否正在选择某个图标。需要说明的是，规定时间例如设定为0.1秒至0.5秒左右即可。
当操作检测部181判定为操作在图标的位置未持续规定时间以上(步骤S4：否)时，则判定是否是未选择的图标(步骤S5)。未选择的图标是指与该图标对应的LED122的发光色未变更为选择色、并以非选择色发光的图标。
在由操作检测部181判定为是未选择的图标(S5：是)时，点亮控制部182将与该图标对应的LED122从非选择色切换为选择色并使其点亮(步骤S6)。当步骤S6的处理结束时，流程返回。这是为了判定是否有某个图案被进行操作。
另外，在步骤S5中，在由操作检测部181判定为不是未选择的图标(S5：是)的情况下，流程返回。该情况是如下情况：图标以选择色点亮，但在步骤S4的判定中被判定为未经过规定时间。
在步骤S4中，在由操作检测部181判定为操作在图标的位置持续了规定时间以上(步骤S4：是)时，点亮控制部182使与处于手指F的位置的图标对应的LED122以选择色闪烁，并且熄灭与在该时间点点亮着的图案对应的LED121，操作检测部181判定为确定了该图标的选择(步骤S7)。其结果是，操作检测部181将表示确定选择了的图标的种类的数据传送给ECU20，通过ECU20进行用于使与图标对应的车辆10的设备动作的控制。例如，在进行了图标172B(VOL-)的操作的情况下，音响的音量降低。需要说明的是，当步骤S7的处理结束时，流程返回。这是为了判定是否有某个图案被进行操作。另外，在本实施例中，操作的确定是以规定时间以上的操作的持续为标志，但也可以基于操作时施加于操作面板的压力的变化、面积的变化。
另外，在步骤S3中，在操作检测部181判定为操作未在任一个图标的位置上进行(S3：否)的情况下，流程返回。这是为了判定是否有某个图案被进行操作。
另外，在步骤S1中，在操作检测部181判定为对任一个图案都未进行操作(S1：否)时，操作检测部181判定在步骤S7中确定图标的选择之后是否经过了3秒(步骤S8)。作为一例，在确定图标的选择后3秒是用于使与该图标对应的LED122以选择色点亮。这是为了，在确定了图标的选择并将手指F从表皮110C离开后，也使该图标以选择色点亮，由此使利用者能够通过视觉识别操作所确定的功能。
在操作检测部181判定为未经过3秒(S8：否)时，返回流程。另一方面，在操作检测部181判定为经过了3秒(S8：是)时，熄灭与该图标对应的LED122(步骤S9)。以上，一系列的处理结束。需要说明的是，当步骤S9的处理结束时，流程返回。这是为了判定是否有某个图案被进行操作。
需要说明的是，在流程图中未示出，当操作在两个以上的下级操作区域同时进行的情况下，操作检测部181判定为是无意间的操作，可以忽略关于该操作的检测结果。忽略检测结果是指不将操作检测部181检测出的两个位置向点亮控制部182和ECU20输出。另外，例如，在由手指F触碰表皮110C之后手臂立刻触碰到表皮110C的情况下，操作检测部181判定为是无意间的操作并忽略关于该操作的检测结果。另外，在对表皮110C的接触面积为规定面积以上的情况下，也有可能是无意间的操作，因此操作检测部181也可以忽略关于该操作的检测结果。这是因为，可能会有例如手臂等身体的一部分无意间触碰表皮110C的情况。关于触碰面积，能够基于由电极片130进行的静电电容的变化的检测来进行检测。
另外，操作检测部181也可以构成为仅在车辆10的自动驾驶时对操作区域的操作进行检测。在此情况下，如上所述用流程图说明的控制处理仅能够在自动驾驶期间执行。自动驾驶例如可以通过由美国的国际SAE规定的各种等级的自动驾驶功能来实现。这样一来，能够防止在通常驾驶时身体的一部分无意间触碰操作区域时的误操作。
如上所述，输入装置100检测对由凸部115C实现的、能够通过指尖等的触感识别并以层级式连续的树形图案160和沿着树形图案160设置的图标170进行的操作，因此能够容易地进行沿着树形图案160对图标170的操作。另外，树形图案160层级式地设置，因此容易直观地识别图标170彼此的关系，从而使操作变得容易。
因此，能够提供操作性良好的输入装置100。另外，树形图案160通过表皮110C的凸部115C来实现，因此可以通过视觉识别树形图案160，并且可以通过指尖等的感觉容易地识别树形图案160，因此能够提高操作性。另外，在上述实施例中，表皮110C的凸部115C由板110A的凸部111形成，但也可以直接形成于表皮110C的表面。需要说明的是，也可以代替凸部115C而设置凹部，另外，也可以是代替凸部115C而连续地设置有细小的凹凸的结构。这是因为，即使是凹部、凹凸部，也能够通过指尖等的触感识别，并能够实现以层级式连续的树形图案160。
另外，为了实现由凸部115C实现的树形图案160的点亮显示，由透明或半透明的树脂构成凸部115C，并且包括沿着凸部115C配置的多个LED121，因此树形图案160的各部分的视觉确认性提高，从而能够提供操作性更良好的输入装置100。
另外，为了实现各图标170的点亮显示，包括与各图标170对应的多个LED122和印刷有表示图标的掩模片151的凝胶片150，因此能够提供各图标170的视觉确认性提高、且可以通过目视判别图标的功能、操作性更良好的输入装置100。
另外，如上所述，由于在树形图案160的点A～E的上级侧和下级侧设置了上级操作区域和下级操作区域，因此容易按照层级直观地识别各图标170的关系，从而能够提供操作性更良好的输入装置100。
另外，当在某个上级操作区域有操作进行时，进行该上级操作区域和存在于该上级操作区域的下级的一个或多个下级操作区域所包含的图案和图标的点亮显示。另外，当在某个下级操作区域有操作进行时，进行该下级操作区域所包含的图案和图标的点亮显示。因此，容易按照层级依次识别选择的功能，从而能够提供操作性更良好的输入装置100。
另外，由于当在某个下级操作区域有操作进行时，进行该下级操作区域和位于该下级操作区域的上级的上级操作区域所包含的图案和图标的点亮显示，因此除了该下级操作区域所包含的功能之外，还容易按照层级依次识别相对于该下级操作区域的上级操作区域所包含的功能。因此，例如，在想要确认相对于操作中的下级操作区域的上级操作区域中的图案(分支)的情况下、或者在想要从操作中的下级操作区域返回到上级操作区域的情况下等，容易把握树形图案160的体系，从而能够提供操作性更良好的输入装置100。
另外，由于当在某个下级操作区域的上级端有操作进行时点亮该下级操作区域所包含的所有图案和图标，因此容易按照层级依次识别该下级操作区域所包含的所有可选择的功能、容易把握下级操作区域中的树形图案160的体系，从而能够提供操作性更良好的输入装置100。
另外，由于当在某个下级操作区域中有操作朝向下级端进行时，将在该下级操作区域中位于比该操作位置靠上级侧的图案和图标熄灭，因此更容易识别比该操作位置靠下级侧的图标，从而能够提供操作性更良好的输入装置100。
另外，由于面板110是车辆10的门50的车室内侧的门板，上级操作区域和下级操作区域沿着车辆10的前后方向配置，因此层级在前后方向上不同，由此容易识别层级设置的方向，从而能够提供操作性更良好的输入装置100。需要说明的是，以上对车辆10的后侧为上级且前侧为下级的方式进行了说明，但也可以反过来。
另外，以上，对上级操作区域和下级操作区域沿着车辆10的前后方向配置的实施方式进行了说明，但也可以沿着上下方向配置。在此情况下，由于在上下方向上层级不同而容易识别层级设置的方向，从而能够提供操作性更良好的输入装置100。需要说明的是，可以是上侧为上级且下侧为下级，也可以反过来。
另外，设置于下级操作区域的图标是与共同的功能有关的图标，因此容易按照功能进行操作，容易按照层级识别被分配了所期望的功能的位置。因此，能够提供操作性更良好的输入装置100。
另外，当操作检测部181构成为在两个以上的下级操作区域中同时进行了操作的情况下忽略关于该操作的检测结果时，例如，在身体的两个部位错误地触碰表皮110C的表面这样的情况下，不会以与利用者的意图不同的形式进行图案、图标的点亮，另外，能够对由ECU20控制车辆10的设备的情况进行抑制。需要说明的是，也可以构成为，当在两个以上的下级操作区域中大致同时进行了操作的情况下，操作检测部181接收先进行的操作，并忽略后进行的操作。
另外，由于操作检测部181构成为仅在车辆10的自动驾驶时检测对操作区域的操作，因此能够防止因检测在通常驾驶期间发生的无意间对操作区域的触碰而引起的误操作。另外，当仅能够在自动驾驶期间执行的情况下，与设为在利用者驾驶期间能够操作的情况下的图标的种类相比，可包含可以实现各种功能的图标，从而能够提供可以对更多样的功能进行操作的输入装置100。
另外，也可以使用图16那样的配置来代替上述的树形图案160及图标170。图16是示出实施方式的变形例的表皮110CM的树形图案160M、图案165M、及图标170M的配置的图。
树形图案160M是使图2所示的树形图案160小型化而得到的图案。除了树形图案160M之外，还设置有与树形图案160M分离的直线状的图案165M。另外，图标170M除了具有与图2相同的两个图标171(LOCK/UNLOCK)之外，还具有六个图标172M和两个图标173M。
作为一例，沿着树形图案160M的各图案(分支)，设置有用于选择模式、风量、温度的图标作为空调器用的图标172M。另外，沿着树形图案160M的各图案(分支)，设置有用于选择声源(音源)、音量、CH(频道)的图标作为音响用的图标172M。另外，沿着图案165M设置的两个图标173M是用于选择+/-的图标。
如果选择空调器用的图标172M(模式、风量、温度)中的某个并操作两个图标173M，则能够进行模式的切换、风量的增减、温度的上升/降低的调整。另外，如果选择音响用的图标172M(声源、音量、CH)中的某个并操作两个图标173M，则能够进行声源的选择、音量的调节、CH的选择。这样，只要将用于选择+/-的图标173M与树形图案160M分开设置就能够实现树形图案160M的小型化。
另外，以上对利用LED121及122点亮树形图案160和图标170的实施方式进行了说明，但也可以是不点亮树形图案160和图标170的结构，也可以是不点亮树形图案160或图标170的任意一方的结构。在图标170未点亮的情况下，也可以通过压花加工、印刷等在表皮110C的表面设置图标170。
另外，在树形图案160和图标170不点亮的结构的情况下，也可以不在基板120的表面设置LED121及122，而代替电极片130，在俯视下与树形图案160重叠的位置设置电容检测电极130M。电容检测电极130M设置于基板120的表面即可。在图17中，示出电容检测电极130M的图案。
图17是示出电容检测电极130M的图案的图。电容检测电极130M具有图案电极131M、132M、133MA、133MB、134MA、134MB、135MA、135MB、135MC。在图17中，示出与图2所示的点A～E对应的点A～E。
电容检测电极130M具有将图2所示的树形图案160在点A～E处分割的图案。这样的图案电极131M～135MC也可以不配置在树形图案160的正下方，而是沿着树形图案160配置在附近，因此不需要透明，作为一例，可以用铜线制作。
图18是对电容检测电极130M中的位置检测的原理进行说明的图。在图18中，作为一例，将图案电极135MA表示为电阻器，表示相当于手指F的电容器触碰的状态。当手指F触碰图案电极135M时，电流I1、I2从图案电极135M的两端流向手指F。电流I1、I2的值的比率根据距图案电极135M的两端的位置而变化。这是因为，从图案电极135M的两端到手指触碰的位置的电阻值的比率发生变化。
这样的电容检测电极130M比使用了ITO的电极片130廉价，因此能够实现输入装置100的成本降低。另外，俯视时的尺寸比电极片130小，因此能够实现输入装置100的小型化。
以上，对本发明的例示的实施方式的输入装置进行了说明，但本发明并不限定于具体公开的实施方式，能够在不脱离技术方案的范围内进行各种变形、变更。
需要说明的是，本国际申请主张基于在2020年9月8日提出的日本专利申请2020-150706的优先权，其全部内容通过在此参照而援引到本国际申请中。
附图标记说明：
50 门
51 门板
100 输入装置
110 面板
120 基板
130 电极片
110A 板
140 光导
110B 缓冲件
150 凝胶片
160 树形图案
161～166B 图案
170 图标
171～173C 图标
180 控制装置
181 操作检测部
182 点亮控制部。

Claims (21)

1.一种输入装置，包括：
面板，其具有表面；
操作区域，其设置于所述表面且以层级式连续；
电容检测电极，其设置于所述操作区域；
多个图标显示部，其设置于所述操作区域，分别表示多个功能；以及
触感生成部，其在所述操作区域中沿着多个所述图标显示部设置。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其中，
所述触感生成部是比所述操作区域中的所述触感生成部以外的部分突出的凸部、比所述操作区域中的所述触感生成部以外的部分凹陷的凹部、或者相对于所述操作区域中的所述触感生成部以外的部分形成为凹凸状的凹凸部。
3.根据权利要求1或2所述的输入装置，其中，
所述输入装置进一步包括：
第一透光部，其设置于所述触感生成部，并使光从所述面板的背面侧向所述表面侧透过；以及
第一光源，其设置于所述面板的背面侧，并向所述第一透光部输出光。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的输入装置，其中，
所述输入装置进一步包括：
多个第二透光部，其分别设置于多个所述图标显示部，分别表示多个所述图标的功能，并使光从所述面板的背面侧向所述表面侧透过；以及
多个第二光源，其设置于所述面板的背面侧，并向多个所述第二透光部分别输出光。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的输入装置，其中，
所述操作区域具有上级操作区域和一个或多个下级操作区域，一个或多个所述下级操作区域的层级比所述上级操作区域低，且与所述上级操作区域连续地配置。
6.根据权利要求5所述的输入装置，其中，
所述上级操作区域和多个所述下级操作区域配置为在俯视下呈树形图状。
7.根据权利要求5或6所述的输入装置，其中，
所述输入装置进一步包括：
第一透光部，其设置于所述触感生成部，并使光从所述面板的背面侧向所述表面侧透过；
多个第一光源，其设置于所述面板的背面侧，并向所述第一透光部输出光；以及
点亮控制部，其进行多个所述第一光源的点亮控制，
当在所述上级操作区域有操作进行时，所述点亮控制部点亮多个所述第一光源中的与所述上级操作区域及多个所述下级操作区域对应的一个或多个第一光源，当在多个所述下级操作区域中的任意一个或多个下级操作区域有操作进行时，所述点亮控制部点亮多个所述第一光源中的与被进行了该操作的一个或多个下级操作区域对应的一个或多个第一光源。
8.根据权利要求7所述的输入装置，其中，
当在多个所述下级操作区域中的任意一个或多个下级操作区域有操作进行时，所述点亮控制部点亮多个所述第一光源中的与被进行了该操作的一个或多个下级操作区域对应的一个或多个第一光源，并且点亮与所述上级操作区域对应的一个或多个第一光源。
9.根据权利要求7或8所述的输入装置，其中，
沿着多个所述下级操作区域的每个所述下级操作区域配置有至少一组所述第一透光部及所述第一光源，
当在多个所述下级操作区域中的任意一个或多个下级操作区域的上级端有操作进行时，所述点亮控制部点亮设置于该一个或多个下级操作区域的全部第一光源。
10.根据权利要求7或8所述的输入装置，其中，
沿着多个所述下级操作区域的每个所述下级操作区域配置有多个所述第一透光部及所述第一光源，
在所述下级操作区域中有操作朝向下级侧进行时，所述点亮控制部熄灭设置于比该操作位置靠上级侧的全部第一光源。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的输入装置，其中，
所述输入装置进一步包括：
多个第二透光部，其分别设置于多个所述图标显示部，分别表示多个所述图标的功能，并使光从所述面板的背面侧向所述表面侧透过；
多个第二光源，其设置于所述面板的背面侧，并向多个所述第二透光部分别输出光；以及
点亮控制部，其进行多个所述第二光源的点亮控制，
所述操作区域具有上级操作区域和一个或多个下级操作区域，一个或多个所述下级操作区域的层级比所述上级操作区域低，且与所述上级操作区域连续地配置，
当在所述上级操作区域有操作进行时，所述点亮控制部点亮多个所述第二光源中的与所述上级操作区域及多个所述下级操作区域对应的一个或多个第二光源，当在多个所述下级操作区域中的任意一个或多个下级操作区域有操作进行时，所述点亮控制部点亮多个所述第二光源中的与被进行了该操作的一个或多个下级操作区域对应的一个或多个第二光源。
12.根据权利要求11所述的输入装置，其中，
当在多个所述下级操作区域中的任意一个或多个下级操作区域有操作进行时，所述点亮控制部点亮多个所述第二光源中的与被进行了该操作的一个或多个下级操作区域对应的一个或多个第二光源，并且点亮与所述上级操作区域对应的一个或多个第二光源。
13.根据权利要求11或12所述的输入装置，其中，
在多个所述下级操作区域的每个所述下级操作区域配置有至少一个所述图标显示部，
当在多个所述下级操作区域中的任意一个或多个下级操作区域的上级端部有操作进行时，所述点亮控制部点亮与设置于该一个或多个下级操作区域的全部所述图标显示部对应的一个或多个第二光源。
14.根据权利要求11或12所述的输入装置，其中，
在多个所述下级操作区域的每个所述下级操作区域配置有多个所述图标显示部及多个所述第二光源，
当在所述下级操作区域中有操作朝向下级侧进行时，所述点亮控制部熄灭与比该操作位置靠上级侧的图标显示部对应的一个或多个第二光源。
15.根据权利要求5至14中任一项所述的输入装置，其中，
所述电容检测电极以与所述上级操作区域和多个所述下级操作区域对应的方式被分割。
16.根据权利要求5至15中任一项所述的输入装置，其中，
所述上级操作区域和多个所述下级操作区域沿着车辆的前后方向配置。
17.根据权利要求5至15中任一项所述的输入装置，其中，
所述上级操作区域和多个所述下级操作区域沿着车辆的上下方向配置。
18.根据权利要求5至17中任一项所述的输入装置，其中，
设置于所述下级操作区域的多个所述图标显示部是与共同的功能有关的多个图标显示部。
19.根据权利要求5至18中任一项所述的输入装置，其中，
所述输入装置进一步包括操作检测部，所述操作检测部基于所述电容检测电极的输出来检测对所述操作区域的操作，
在多个所述下级操作区域中的两个以上的下级操作区域同时有操作进行的情况下，所述操作检测部忽略关于该操作的检测结果。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的输入装置，其中，
所述输入装置进一步包括操作检测部，所述操作检测部能够基于所述电容检测电极的输出来检测对所述操作区域的操作，
所述操作检测部仅在车辆自动驾驶时检测对所述操作区域的操作。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的输入装置，其中，
所述面板是车辆的门的车室内侧的门板。
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