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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der am 31. Juli 2009
eingereichten
japanischen
Patentanmeldung Nr. 2009-179694 .
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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Eingabesteuergerät,
das in der Lage ist, durch neigendes Betätigen eines Bedienteiles
in eine frei gewählte Richtung ein Steuersignal in Übereinstimmung
mit einer Neigungsrichtung oder einem Neigungsausmaß des
Bedienteiles zu erzeugen.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Ein
im Stand der Technik bekanntes Beispiel eines Eingabesteuergerätes
dieses Typs hat ein ein Substrat, auf dem mehrere drucksensitive
Widerstände um einen Tastschalter angeordnet sind; ein neigbares
Element, das auf dem Substrat neigbar ist und mehrere Drückvorsprünge
hat, die individuell die jeweiligen drucksensitiven Widerstände
drücken können; und ein Bedienteil, das neigbar
und drückbar abgestützt und eingerichtet ist,
sich gemeinsam mit dem neigbaren Teil zu neigen, wenn eine neigende Betätigung
durchgeführt wird (siehe z. B. die nicht geprüfte
japanische Patentanmeldung Nr. 2002-278695 ).
Jeder der drucksensitiven Widerstände ist ein Widerstandselement,
bei dem sich der innere Widerstand von drucksensitivem, elektrisch
leitendem Gummi, der ein Kontaktpaar überbrückt,
in Abhängigkeit von dem aufgebrachten Druck ändert.
In diesem Beispiel aus dem Stand der Technik drückt der
Drückvorsprung, der in Neigungsrichtung oder in Nachbarschaft
dazu angeordnet ist, den zugehörigen drucksensitiven Widerstand
(drucksensitiver, elektrisch leitender Gummi), wenn ein Benutzer
das Bedienteil in eine frei gewählte Richtung neigt, und
bewirkt, dass der innere Widerstand des drucksensitiven, elektrisch
leitenden Gummis abnimmt und der Widerstandswert des zugehörigen
Kontaktpaares dementsprechend abnimmt. Insbesondere kann, da der
drucksensitive Widerstand und der zugehörige Drückvorsprung
des neigbaren Elements einen Kraftsensor bilden, der den aufgebrachten
Druck analog detektiert, vom Kraftsensor ein Analogsignal, welches
der Neigerichtung und dem Ausmaß des Neigens des Bedienteiles
entspricht, an eine Steuereinheit ausgegeben werden. Andererseits
wird das neigbare Element nicht betätigt, sondern ein beweglicher Kontakt
des Tastschalters wird in Kontakt mit einem feststehenden Kontakt
gebracht, wenn der Benutzer das Bedienteil drückt, sodass
ein Einschaltsignal von dem Tastschalter an die Steuereinheit ausgegeben werden
kann.
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In
einem Eingabesteuergerät gemäß einem anderen
aus dem Stand der Technik bekannten Beispiel werden verschiedene
Tastschalter in Abhängigkeit von der Neigerichtung des
Bedienteiles betätigt, wenn das Bedienteil geneigt wird,
wobei, wenn das Bedienteil rotierend betätigt wird, ein
variabler Widerstand angesteuert wird (siehe z. B. nicht geprüfte
japanische Patentpublikation
Nr. 2007-257852 ). Ein Eingabesteuergerät dieses
Typs ist nicht in der Lage, ein Steuersignal in Übereinstimmung
mit dem Ausmaß des Neigens des Bedienteils zu erzeugen,
aber es ist in der Lage, ein Einschaltsignal in Übereinstimmung
mit der Neigungsrichtung des Bedienteils in Reaktion auf eine neigende
Betätigung auszugeben, und es ist auch in der Lage, ein
Analogsignal in Übereinstimmung mit dem Ausmaß der
Rotation des Bedienteiles in Reaktion auf eine Rotationsbetätigung auszugeben.
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Mit
den Eingabesteuergeräten aus dem Stand der Technik, wie
sie in den nicht geprüften
japanischen Patentveröffentlichungen
Nr. 2002-278695 und
2007-257852 offenbart
sind, ist es jedoch nicht möglich, durch neigendes Betätigen
des Bedienteiles das Analogsignal und das Einschaltsignal selektiv
auszugeben. Aus diesem Grund ist es nachteilig, dass das Eingabesteuergerät
nicht in der Lage ist, eine problemlose Bedienbarkeit bereitzustellen,
wenn das Eingabesteuergerät für ein fahrzeuginternes
Steuergerät benutzt wird, welches von einem Benutzer während
des Fahrens häufig betätigt wird. Z. B. kann beim
Scrollen von Karteninformationen, die auf einem LCD-Monitor in einem
Fahrzeugnavigationssystem angezeigt werden, ein Merkmal, welches
es erlaubt, die Bewegungsgeschwindigkeit des Bildschirms kontinuierlich
anzupassen und welches ein Analogsignal von einem Kraftsensor benutzt,
vorteilhaft sein; und da Einschaltbetätigung zum Einschalten
eines Tastschalters nützlich ist, um den Bildschirminhalt
zu wechseln, kann für den Benutzer während des
Fahrens eine deutlich verbesserte Bedienbarkeit bereitgestellt werden
und eine dementsprechend erhöhte Sicherheit während
des Fahrens erwartet werden, wenn diese zwei Steuerarten in deutlich
unterschiedlichen Weise durch einfaches neigendes Betätigen
des Bedienteils durchgeführt werden können. Mit
anderen Worten ist in den Beispielen des Standes der Technik, wie
sie zuvor beschrieben worden sind, die Bedienbarkeit nicht zufriedenstellend,
wenn beide Bedienarten (Bildschirmscrollen und Bildschirmwechsel),
wie sie häufig in Kombination miteinander durchgeführt
werden, ausgeführt werden, da das neigende Betätigen
und das drückende oder rotierende Betätigen unabhängig voneinander
durchgeführt werden müssen.
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In
Anbetracht der zuvor beschriebenen Umstände stellt die
vorliegende Erfindung ein Eingabesteuergerät zur Verfügung,
das durch neigendes Betätigen eines Bedienteiles wahlweise
ein Analogsignal und/oder ein Einschaltsignal ausgeben kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Eingabesteuergerät zur
Verfügung, das enthält:
eine Basis; ein neigbares
Element, das relativ zur Basis neigbar ist; ein Bedienteil, das
an dem neigbaren Element befestigt ist und das während
einer neigenden Betätigung integral mit dem neigbaren Element geneigt
wird; eine Erkennungseinheit, die eingerichtet ist, ein Neigen des
neigbaren Elements zu erkennen; und eine Steuereinheit, die eingerichtet
ist, ein vorgegebenes Steuersignal auf der Basis des Erkennungssignals,
das von der Erkennungseinheit ausgegeben wird, zu erzeugen. Das
neigbare Element umfasst ein unteres neigbares Element, welches
neigbar durch die Basis abgestützt ist, und ein oberes neigbares
Element, welches neigbar von dem unteren neigbaren Element abgestützt
ist. Die Erkennungseinheit hat einen unteren Sensor, der zwischen der
Basis und dem unteren neigbaren Element angeordnet ist und Neigen
des unteren neigbaren Elements erkennt, und einen oberen Sensor,
der zwischen dem unteren neigbaren Element und dem oberen neigbaren
Element angeordnet ist und Neigen des oberen neigbaren Elements
erkennt. Einer von dem unteren Sensor und dem oberen Sensor ist
ein Tastschalter und der andere von dem unteren Sensor und dem oberen
Sensor ist ein Kraftsensor.
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Bei
einem Eingabesteuergerät mit solch einem Aufbau wird eines
von dem unteren neigbaren Element und dem oberen neigbaren Element,
welches relativ leichter als das andere neigbar ist, vor dem anderen
geneigt, wenn das Bedienteil neigend in eine frei gewählte
Richtung betätigt wird, sodass dessen Neigen von einem
von dem Tastschalter und dem Kraftsensor erkannt werden kann. Zusätzlich kann
das Neigen des anderen neigbaren Elements von dem anderen von dem
Tastschalter und dem Kraftsensor erkannt werden, wenn das Bedienteil weiter
neigend betätigt wird, um das andere neigbare Element durch
das eine neigbare Element um einen vorgegebenen Winkel zu neigen.
Dadurch kann durch einfaches neigendes Betätigen des Bedienteils wahlweise
ein Analogsignal von dem Kraftsensor und/oder ein Einschaltsignal
von dem Tastschalter ausgegeben werden. Auch kann der Benutzer deutlich
spüren, dass das Einschaltsignal ausgegeben wird, da der
Tastschalter während des Einschaltvorgangs ein ”Klickgefühl” erzeugt.
Insbesondere kann, da der Benutzer deutlich zwischen der Bewegung
vor und der Bewegung nach dem Einschaltvorgang des Tastschalters
unterscheiden kann, das Eingabesteuergerät ermöglichen,
zwei Arten von Bedienungsinhalten durch einfaches Durchführen
der neigenden Betätigung des Bedienteils ohne Verwechslung
auszuführen. Dementsprechend kann z. B. in dem Fall, in
dem das Eingabesteuergerät für ein fahrzeuginternes
Steuergerät verwendet wird, das Eingabesteuergerät
während des Fahrens eine deutlich verbesserte Bedienbarkeit
für den Nutzer bereitstellen und kann so auch zu einer
erhöhten Sicherheit beitragen.
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Im
zuvor beschriebenen Aufbau wird das obere neigbare Element während
des neigenden Betätigens vorzugsweise vor dem unteren neigbaren Element
geneigt, und das obere neigbare Element und das untere neigbare
Element werden vorzugsweise gemeinsam geneigt, wenn das Bedienteil
einen vorgegebenen Neigungswinkel überschreitet. Im Ergebnis
kann der erforderliche maximale Neigungswinkel des Bedienteils reduziert
werden.
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Weiterhin
kann die Steuereinheit ein vorgegebenes Steuersignal auf der Basis
des Analogsignals erzeugen, wenn ein Analogsignal in einem Zustand,
in dem der Tastschalter ausgeschaltet ist, von dem Kraftsensor ausgegeben
wird, und die Steuereinheit kann so eingestellt werden, dass sie
das Analogsignal von dem Kraftsensor für ungültig
erklärt bzw. nicht beachtet, wenn der Tastschalter eingeschaltet
ist. Dies kann verhindern, dass unbeabsichtigt eine auf dem Analogsignal
basierende Steuerung durchgeführt wird, wenn der Tastschalter
im eingeschalteten Zustand ist. Alternativ kann das Eingabesteuergerät
dadurch, dass das Analogsignal von dem Kraftsensor für
gültig erklärt (validiert) bzw. berücksichtigt
wird, selbst wenn der Tastschalter im eingeschalteten Zustand ist,
multifunktional gemacht werden.
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Zusätzlich
umfasst der Kraftsensor im zuvor beschriebenen Aufbau vorzugsweise
einen drucksensitiven Widerstand und ein hervorstehendes Gummielement,
das elastisch verformbar ist, wenn es in Druckkontakt mit dem drucksensitiven
Widerstand kommt. So kann eine Verteilung der Spannung erreicht
werden, wenn das hervorstehende Gummielement Druck auf den drucksensitiven
Widerstand ausübt, was eine höhere Zuverlässigkeit
und eine längere Lebensdauer des Kraftsensors ermöglicht.
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In
diesem Fall sind einander gegenüberliegenden Flächen
des oberen neigbaren Elements und des unteren neigbaren Elements
oder einander gegenüberliegenden Flächen des unteren
neigbaren Elements und der Basis, d. h. diejenigen Flächen, zwischen
denen der Kraftsensor angeordnet ist, vorzugsweise mit einem Stopper
ausgebildet, welcher verhindert, dass eine der einander gegenüberliegenden
Flächen um einen vorgegebenen Winkel oder mehr relativ
zu der anderen der einander gegenüberliegenden Flächen
geneigt wird.
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Dies
verhindert, dass der Kraftsensor einem übermäßigen
Druck ausgesetzt wird, selbst wenn eine große Betätigungskraft
auf das Bedienteil ausgeübt wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit
von Beschädigungen des Kraftsensors reduziert und seine Lebensdauer
verlängert wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Eingabesteuergerätes
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ohne Deckplatte;
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2 ist
eine Querschnittansicht des Eingabesteuergerätes gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel;
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3 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Steuersystem eines Eingabesteuergerätes
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigt;
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4 ist
eine Querschnittansicht eines Eingabesteuergerätes gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
und
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5 ist
eine Querschnittansicht eines Eingabesteuergerätes gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Zuerst
wird ein Eingabesteuergerät gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter
Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben.
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Bei
dem in diesen Zeichnungen gezeigten Eingabesteuergerät
erzeugt eine Steuereinheit 10 verschiedene Arten von Steuersignalen,
wenn ein Bedienknopf 1 in eine frei gewählte Richtung
neigend betätigt wird, sodass ein externes Gerät 11,
z. B. ein Fahrzeugnavigationssystem, auf Basis dieser Steuersignale
gesteuert werden kann.
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Der
Bedienknopf 11 ist an einem Ende eines Stiftbereichs 2a eines
oberen neigbaren Elements 2 befestigt, und der Stiftbereich 2a erstreckt
sich durch eine Öffnung 3b in der Deckplatte 3a des
Gehäuses 3. Eine Basis 4 ist auf dem
inneren Boden des Gehäuses 3 platziert und dort
fixiert, und ein (nicht gezeigter) Anschluss, der von der Basis 4 aus
dem Gehäuse 3 führt, ist mit der Steuereinheit 10 verbunden. Die
Basis 4 stützt ein unteres neigbares Element 5 neigbar
ab, und das untere neigbare Element 5 stützt das
obere neigbare Element 2 neigbar ab. Insbesondere ist das
untere neigbare Element 5 in einer frei gewählten
Richtung relativ zur Basis 4 neigbar, da ein Aufnahmebereich 4a,
der in der oberen Fläche der Basis 4 vorgesehen
ist, einen Gelenkbereich (Fulcrum) 5a, der von der Mitte
der unteren Fläche des unteren neigbaren Elements 5 hervorsteht,
drehbar abstützt. Weiterhin ist das obere neigbare Element 2 in Bezug
auf das untere neigbare Element 5 in einer frei gewählten
Richtung neigbar, da ein Aufnahmebereich 5b, der in der
oberen Fläche des unteren neigbaren Elements 5 vorgesehen
ist, einen Gelenkbereich (Fulcrum) 2b, der von der Mitte
der unteren Fläche des oberen neigbaren Elements 2 hervorsteht, drehbar
abstützt.
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Der
Aufnahmebereich 4a in der oberen Fläche der Basis 4 ist
von vier Tastschaltern 6 umgeben, die in Umfangsrichtung
in gleichen Abständen (90°-Abständen)
angeordnet sind. Jeder der Tastschalter 6 ist ein bekanntes
Schaltelement, das ein Einschaltsignal ausgibt, wenn eine vorgegebene Drückkraft,
die darauf ausgeübt wird, bewirkt, dass ein beweglicher
Kontakt des Schaltelements in Berührung mit einem feststehenden
Kontakt des Schaltelements kommt, und das zum Zeitpunkt des Einschaltens
ein ”Klickgefühl” erzeugt. Wenn die Drückkraft
jedoch gelöst wird, kehrt der Tastschalter 6 aufgrund
seiner eigenen Elastizität automatisch in einen ausgeschalteten
Zustand zurück. In diesem Ausführungsbeispiel
sind die Tastschalter jeweils zwischen der Basis und vier Umfangsbereichen
des unteren neigbaren Elements 5 angeordnet. Daher wird,
wenn das untere neigbare Element 5 geneigt wird, in Abhängigkeit
von der Neigungsrichtung des unteren neigbaren Elements 5 von
einem oder zwei Tastschaltern 6 ein Einschaltsignal an
den Anschluss ausgegeben. Durch ein (nicht gezeigtes) flexibles Kabel
wird ständig eine elektrische Verbindung zwischen der Basis
und dem unteren neigbaren Element aufrecht erhalten.
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Der
Aufnahmebereich 5b in der oberen Fläche des unteren
neigbaren Elements 5 ist von vier drucksensitiven Widerständen 7 umgeben,
die in Umfangsrichtung in gleichen Abständen (90°-Abständen)
angeordnet sind. Jeder der drucksensitiven Widerstände 7 ist
ein bekanntes Widerstandselement, bei dem sich der innere Widerstand
von drucksensitivem, elektrisch leitendem Gummi, der ein Kontaktpaar überbrückt,
in Abhängigkeit von dem aufgebrachten Druck ändert.
Der Gelenkbereich 2b auf der unteren Fläche des
oberen neigbaren Elements 2 ist von vier halbkugelförmig
hervorstehenden Gummielementen 8 umgeben, die in Umfangsrichtung
in gleichen Abständen (90°-Abständen)
angeordnet sind. Jedes der hervorstehenden Gummielemente 8 ist
direkt oberhalb des korrespondierenden drucksensitiven Widerstandes 7 angeordnet
und geeignet, Druck auf den drucksensitiven elektrisch leitenden
Gummi auszuüben; und das hervorstehende Gummielement 8 und
der drucksensitive Widerstand 7 bilden einen Kraftsensor,
der den aufgebrachten Druck analog detektiert. In diesem Ausführungsbeispiel
sind die Kraftsensoren 9 jeweils zwischen dem unteren neigbaren Element 5 und
vier Umfangsbereichen des oberen neigbaren Elements 2 angeordnet.
Daher wird über das flexible Kabel in Abhängigkeit
von der Neigungsrichtung des oberen neigbaren Elements 2 ein
Analogsignal von einem oder zwei Kraftsensoren 9 (d. h., von
einem oder zwei drucksensitiven Widerständen 7)
an den Anschluss ausgegeben, wenn das obere neigbare Element 7 relativ
zu dem unteren neigbaren Element 5 geneigt wird. Jedes
hervorstehende Gummielement 8 wird elastisch deformiert,
wenn es Druck auf den drucksensitiven elektrisch leitenden Gummi des
zugehörigen drucksensitiven Widerstandes 7 ausübt.
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Da
der Stiftbereich 2a vom Zentrum der oberen Fläche
des oberen neigbaren Elements 2 hervorsteht und der Bedienknopf 1 am
Ende des Stiftbereichs 2a befestigt ist, wird das obere
neigbare Element 2 integral mit dem Bedienknopf 1 geneigt,
wenn der Bedienknopf 1 in eine frei gewählte Richtung
neigend betätigt wird. Durch diese neigende Betätigung kann
von einem spezifischen Kraftsensor 9 (drucksensitiver Widerstand 7)
ein analoges Signal ausgegeben werden. Wenn der Bedienknopf 1 während
der neigenden Betätigung einen vorgegebenen Neigungswinkel überschreitet,
kann, da das obere neigbare Element 2 und das untere neigbare
Element 5 integral geneigt werden, ein Einschaltsignal
von einem spezifischen Tastschalter 6 ausgegeben werden.
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Wie
in der 3 gezeigt, ist die Steuereinheit 10 mit
dem externen Gerät 11, z. B. einem Fahrzeugnavigationssystem,
und mit einer Anzeigeeinheit 12, z. B. einem LCD-Monitor,
verbunden und konfiguriert, um ein Steuersignal an das externe Gerät 11 und
die Anzeigeeinheit 12 auszugeben. Da die Steuereinheit 10 mit
dem zuvor erwähnten Anschluss verbunden ist, wird, wenn
ein Analogsignal als Erkennungssignal von einem beliebigen der drucksensitiven
Widerstände 7 ausgegeben wird, das Analogsignal
an die Steuereinheit 10 übertragen und zusätzlich wird,
wenn von einem der Tastschalter 6 ein Einschaltsignal als
Erkennungssignal ausgegeben wird, das Einschaltsignal an die Steuereinheit 10 übertragen.
Die Steuereinheit 10 ist eingerichtet, die Steuersignale
auf Basis dieser Erkennungssignale zu erzeugen. Wenn in einem Zustand,
in dem alle Tastschalter 6 in einem ausgeschalteten Zustand
sind, ein Analogsignal von einem der Kraftsensoren 9 ausgegeben
wird, erzeugt die Steuereinheit 10 ein vorgegebenes Steuersignal
auf der Basis dieses Analogsignals. Andererseits ist die Steuereinheit 10 eingerichtet,
die Analogsignale von allen Kraftsensoren 9 für
ungültig zu erklären (zu invalidieren) bzw. zu
ignorieren, wenn einer der Tastschalter 6 in einem eingeschalteten
Zustand ist.
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Als
Nächstes wird der Betrieb des Eingabesteuergerätes
gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wenn ein Benutzer den Bedienknopf 10 in eine frei gewählte
Richtung neigt, wird das obere neigbare Element 2 integral
mit dem Bedienknopf 10 geneigt und bewirkt, dass das hervorstehende
Gummielement 8 und der drucksensitive elektrisch leitende
Gummi des Kraftsensors 9, die in der Neigungsrichtung oder
in Nachbarschaft dazu angeordnet sind, elastisch deformiert werden.
Daher wird von dem spezifischen Kraftsensor 9 (drucksensitiver
Widerstand 7) ein Analogsignal, das dem aufgebrachten Druck
entspricht, ausgegeben. Wenn der Neigungswinkel des Bedienknopfes 1 klein
ist, bleiben alle Tastschalter 6 im ausgeschalteten Zustand,
da die auf den Tastschalter 6 in Neigungsrichtung oder in
Nachbarschaft dazu ausgeübte Druckkraft ebenso klein ist.
Dementsprechend ist das Analogsignal, das von dem Kraftsensor 9 ausgegeben wird,
wirksam, sodass ein vorgegebenes Steuersignal, welches auf diesem
Analogsignal basiert, von der Steuereinheit 10 an das externe
Gerät 11 und die Anzeigeeinheit 12 ausgegeben
wird.
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Z.
B. kann, wenn der Bedienknopf 11 neigend in eine gewünschte
Richtung betätigt wird, um Karteninformation, die auf der
Anzeigeeinheit 12 des Fahrzeugnavigationssystems angezeigt
wird, zu scrollen, der Anzeigebildschirm mit einer Geschwindigkeit,
die mit dem Ausmaß der Neigung (Neigungswinkel) des Bedienknopfes 1 korrespondiert,
gescrollt werden, da das Analogsignal von dem Kraftsensor 9,
der in der Neigungsrichtung angeordnet ist, ausgegeben wird. Mit
dieser Fähigkeit, die Bewegungsgeschwindigkeit des Anzeigebildschirms
beim Scrollen kontinuierlich anzupassen, wird die Bedienbarkeit
erheblich verbessert. Wenn der Benutzer in diesem Zustand die Betätigungskraft
löst, nehmen das hervorstehende Gummiteil 8 und
der drucksensitive elektrisch leitende Gummi aufgrund ihrer eigenen
Elastizität jeweils ihre ursprüngliche Form an, wodurch
das obere neigbare Element 2 und der Bedienknopf 1 automatisch
in ihre ursprünglichen Positionen (siehe 2)
vor der neigenden Betätigung zurückkehren.
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Wenn
der Bedienknopf 1 so stark neigend betätigt wird,
dass er den Tastschalter 6, der in Neigungsrichtung oder
in Nachbarschaft dazu angeordnet ist, einschaltet, wird ein Einschaltsignal
von dem jeweiligen Tastschalter 6 ausgegeben, sodass ein vorgegebenes
Steuersignal, das auf diesem Einschaltsignal basiert, von der Steuereinheit 10 an
das externe Gerät 11 und die Anzeigeeinheit 12 ausgegeben
wird.
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Z.
B. kann, um die aktuelle Seite des auf der Anzeigeeinheit 12 angezeigten
Bildschirms eines Fahrzeugnavigationssystems auf eine andere Seite zu
schalten, der Bedienknopf so stark in eine gewünschte Richtung
neigend betätigt werden, dass ein Einschaltsignal von dem
in dieser Richtung angeordneten Tastschalter 6 ausgegeben
wird, wodurch der angezeigte Bildschirm sofort auf die nächste
Seite oder die vorherige Seite gewechselt werden kann. Obwohl, selbst
wenn der Tastschalter 6 auf diese Weise in einem eingeschalteten
Zustand ist (d. h., selbst wenn der Bedienknopf 1 so stark
geneigt wird), ein Analogsignal von einem spezifischen Kraftsensor 9 ausgegeben
wird, wird dieses Analogsignal, wie zuvor beschrieben, als ungültiges
Signal behandelt. Daher wird verhindert, dass ein Scrollvorgang
des Anzeigebildschirms ausgeführt wird, bis der Benutzer die
Betätigungskraft soweit reduziert, dass der Tastschalter 6 in
den ausgeschalteten Zustand zurückkehrt.
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Wie
zuvor beschrieben können mit der Eingabesteuervorrichtung
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
das Analogsignal von jedem Kraftsensor 9 und das Einschaltsignal
von jedem Tastschalter 6 wahlweise durch einfaches neigendes
Betätigen des Bedienknopfes 1 ausgegeben werden.
Zusätzlich kann der Benutzer, da die Tastschalter 6 beim Einschalten
jeweils ein ”Klickgefühl” erzeugen, deutlich
spüren, dass das Einschaltsignal ausgegeben wird. Da der
Benutzer klar zwischen der Bewegung vor und der Bewegung nach dem
Einschalten des Tastschalters 6 unterscheiden kann, ist
es insbesondere praktisch unmöglich, dass der Benutzer
verwirrt wird und während des neigenden Betätigens
eine fehlerhafte Bedienung zwischen einem Einstellvorgang im Analogmodus
und einem Schaltvorgang ausführt. Da auf diese Weise zwei
Bedienarten mit unterschiedlichem Inhalt (Bildschirmscrollen und Bildschirmwechseln)
ohne Verwirrung durch einfaches neigendes Betätigen durchgeführt
werden können, stellt das Eingabesteuergerät während
des Fahrens eine deutlich verbesserte Bedienbarkeit für
den Benutzer zur Verfügung und trägt auch zu einer
erhöhten Sicherheit bei.
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Weiterhin
wird in dem Eingabesteuergerät gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel das obere neigbare Element 2 während
des neigenden Betätigens des Bedienknopfes 1 vor
dem unteren neigbaren Element 5 geneigt, und wenn der Bedienknopf 1 einen
vorgegebenen Neigungswinkel überschreitet, werden das obere
neigbare Element 2 und das untere neigbare Element 5 integral
bzw. gemeinsam geneigt. Daher wird ein maximal erforderlicher Neigungswinkel
des Bedienknopfes 1 reduziert. Insbesondere kann das Gerät
bei einem Aufbau gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
wie es in 4 gezeigt ist, bei dem die Kraftsensoren 9 zwischen
der Basis 4 und dem unteren neigbaren Element 5 angeordnet
sind, die Tastschalter 6 zwischen dem unteren neigbaren
Element 5 und dem oberen neigbaren Element 2 angeordnet
sind und das untere neigbare Element 5 eingerichtet ist,
während der neigenden Betätigung vor dem oberen
neigbaren Element 2 geneigt zu werden, dazu gebracht werden,
im Wesentlichen auf die gleiche Art und Weise zu arbeiten, wie das erste
Ausführungsbeispiel. Jedoch muss im Fall des zweiten Ausführungsbeispiels
der Bedienknopf 1 in großem Ausmaß geneigt
werden, um einen Einschaltvorgang eines jeden Tastschalters 6 zu
ermöglichen.
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Weiterhin
ist im zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel die
Steuereinheit 10 eingerichtet, wenn das Analogsignal von
einem beliebigen der Kraftsensoren 9 in einen Zustand,
in dem die Tastschalter 6 im ausgeschalteten Zustand sind,
ausgegeben wird, ein vorgegebenes Steuersignal auf der Basis dieses
Analogsignals zu erzeugen, wogegen die Steuereinheit 10 eingerichtet
ist, die Analogsignale vom Kraftsensor 9 zu für
ungültig zu erklären (zu invalidieren) bzw. zu
ignorieren, wenn einer der Tastschalter 6 im eingeschalteten
Zustand ist. Daher wird verhindert, dass unbeabsichtigt eine auf
dem Analogsignal basierende Steuerung ausgeführt wird,
wenn einer der Tastschalter 6 im eingeschalteten Zustand ist.
Alternativ kann durch Validieren (Für-Gültig-Erklären)
bzw. Berücksichtigen des Analogsignals von dem Kraftsensor 9,
selbst wenn einer der Tastschalter 6 in einem eingeschalteten
Zustand ist, das Eingabesteuergerät multifunktional ausgestaltet
werden.
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Zusätzlich
kann, da die Kraftsensoren 9 jeweils aus dem drucksensitiven
Widerstand 7 und dem hervorstehenden Gummielement 8,
das durch Druckkontakt mit dem drucksensitiven elektrisch leitenden
Gummi des drucksensitiven Widerstandes 7 elastisch deformierbar
ist, ausgebildet sind, im zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
eine Verteilung der Spannung erreicht werden, wenn das hervorstehende
Gummielement 8 Kraft auf den drucksensitiven Widerstand 7 ausübt.
Dies ermöglicht eine höhere Zuverlässigkeit
und eine längere Lebensdauer der Kraftsensoren 9.
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Mit
dem gleichen Aufbau wie dem des zweiten, in der 4 gezeigten
Ausführungsbeispiels, ist es möglich, ein Eingabesteuergerät
bereitzustellen, das derart aufgebaut ist, dass, wenn das obere
neigbare Element eingerichtet ist, während einer neigenden
Betätigung vor dem unteren neigbaren Element 5 geneigt
zu werden, ein Analogsignal von einem der Kraftsensoren 9 (drucksensitiven
Widerstände 7) ausgegeben wird, nachdem einer
der Tastschalter 6 eingeschaltet worden ist, und dass,
wenn die Tastschalter 6 im ausgeschalteten Zustand sind,
kein Analogsignal von einem der Kraftsensoren 9 ausgegeben
wird. Solch ein Aufbau kann manchmal für die vorgesehene
Verwendung geeignet sein. Zusätzlich können das
obere neigbare Element 2 und das untere neigbare Element 5 durch
Abstützstrukturen, welche eine Aufwärtsbewegung
davon beschränken, neigbar abgestützt sein, wie
in 4 gezeigt.
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5 ist
eine Querschnittansicht eines Eingabesteuergerätes gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Komponenten, die denen der 2 entsprechen,
haben dieselben Bezugszeichen. Das dritte Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch,
dass es zusätzlich mit Stoppern 2c und 5c versehen
ist, welche verhindern, dass eine übermäßige
Betätigungskraft auf die Kraftsensoren 9 ausgeübt
wird. Insbesondere ragen die Stopper 2c von einem äußeren
Rand der unteren Fläche des oberen neigbaren Elements 2 nach
unten hervor, und die Stopper 5c ragen an Positionen, die
denen der Stopper 2c entsprechen, von der oberen Fläche des
unteren neigbaren Elements 5 hervor. Daher kommen, wenn
das obere neigbare Element 2 um einen vorgegebenen Winkel
relativ zu dem unteren neigbaren Element 5 geneigt wird,
die Stopper 2c und 5c in Kontakt miteinander,
um zu verhindern, dass das obere neigbare Element 2 relativ
zu dem unteren neigbaren Element 5 weiter geneigt wird. Durch
Anordnen der Stopper 2c und 5c an einander gegenüberliegenden
Flächen, welche die Kraftsensoren 9 umgeben (d.
h., in diesem Ausführungsbeispiel die untere Fläche
des oberen neigbaren Elements 2 und die obere Fläche
des unteren neigbaren Elements 5) um so zu verhindern,
dass eine der einander gegenüberliegenden Flächen
in Bezug auf die andere Fläche um einen vorgegebenen Winkel
oder mehr geneigt wird, wird verhindert, dass die Kraftsensoren 9 einem übermäßigen
Druck ausgesetzt werden, selbst wenn eine große Betätigungskraft
auf den Bedienknopf 1 ausgeübt wird. Dadurch wird
die Wahrscheinlichkeit von Beschädigungen der Kraftsensoren 9 verringert
und eine längere Lebensdauer der Kraftsensoren 9 ermöglicht.
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Obwohl
die Beschreibung jedes der obigen Beispiele auf ein Eingabesteuergerät
gerichtet ist, bei dem der Bedienknopf 1 nur einer neigenden
Betätigung ausgesetzt ist, kann der Bedienknopf auch anderen
Bedienungsarten ausgesetzt sein. Z. B. kann der Bedienknopf 1 drehbar
am Stiftbereich 2a befestigt sein und ein Encoder oder Ähnliches,
der auf der oberen Fläche des oberen neigbaren Elements 2 vorgesehen
ist, kann benutzt werden, um eine Drehung des Bedienknopfes 1 zu
erkennen. In diesem Fall ist der Bedienknopf 1 nicht nur
neigender Betätigung sondern auch drehender Betätigung
ausgesetzt, wodurch das Eingabesteuergerät multifunktional
wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2009-179694 [0001]
- - JP 2002-278695 [0003, 0005]
- - JP 2007-257852 [0004, 0005]
