JP2006010457A - Pressure detector - Google Patents
Pressure detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006010457A JP2006010457A JP2004186815A JP2004186815A JP2006010457A JP 2006010457 A JP2006010457 A JP 2006010457A JP 2004186815 A JP2004186815 A JP 2004186815A JP 2004186815 A JP2004186815 A JP 2004186815A JP 2006010457 A JP2006010457 A JP 2006010457A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- touch panel
- distance
- point
- pressing
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
Description
本発明は、圧力検出装置に関する。 The present invention relates to a pressure detection device.
近年、ユーザがタッチパネルに触れることでもってコンピュータの操作を行う入力操作装置が種々の分野で応用されている。この種の入力操作装置は、タッチパネルに対する押圧力を検出する圧力検出装置を備えている。自動車のナビゲーションシステムに応用されている入力操作装置は、タッチパネルに対する押圧力が閾値を超えたとき、ユーザによるタッチ操作を有効化して車載機器の操作を可能にする。 2. Description of the Related Art In recent years, input operation devices that operate a computer by a user touching a touch panel have been applied in various fields. This type of input operation device includes a pressure detection device that detects a pressing force applied to the touch panel. An input operation device applied to an automobile navigation system enables a user to operate a vehicle-mounted device by enabling a user's touch operation when the pressing force on the touch panel exceeds a threshold value.
タッチパネルに対する押圧力を検出するために、４個の圧力センサを有する圧力検出装置が提案されている。各圧力センサの各々は、タッチパネルの四隅直下に配設されている。４個の圧力センサを有する圧力検出装置は、各圧力センサの各々により検出される押圧力の和を算出することでもって、タッチパネルに対する押圧力を検出する。しかし、４個の圧力センサを有する圧力検出装置では、装置全体が大型化するとともに、製造コストが高騰する。 In order to detect the pressing force on the touch panel, a pressure detection device having four pressure sensors has been proposed. Each of the pressure sensors is disposed immediately below the four corners of the touch panel. The pressure detection device having four pressure sensors detects the pressing force on the touch panel by calculating the sum of the pressing forces detected by each of the pressure sensors. However, in a pressure detection device having four pressure sensors, the entire device becomes large and the manufacturing cost increases.
そこで、単一の圧力センサでもってタッチパネルに対する押圧力を検出する圧力検出装置も提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。以下、単一の圧力センサを有する圧力検出装置の動作原理を説明する。 Therefore, a pressure detection device that detects a pressing force on the touch panel with a single pressure sensor has also been proposed (see, for example, Patent Document 1). Hereinafter, the operation principle of a pressure detection device having a single pressure sensor will be described.
図７（ａ）は単一の圧力センサを有する圧力検出装置の動作原理を説明するための断面図、図７（ｂ）は同じく平面図である。圧力検出装置１００は、ボディ１１０を備えている。ボディ１１０には、四角窓１１１が設けられている。ボディ１１０の下方には、パネルベース１２０が設けられている。パネルベース１２０上には、タッチパネル１３０が設けられている。タッチパネル１３０は、長方形板状をなしている。パネルベース１２０には、回動軸１２１が設けられている。回動軸１２１は、タッチパネル１３０の第１長辺に沿って延設されている。パネルベース１２０の下方には、基板１４０が設けられている。基板１４０上には、圧力センサ１４１が設けられている。圧力センサ１４１は、タッチパネル１３０の第２長辺の中央部に対応して配設されている。
FIG. 7A is a cross-sectional view for explaining the operating principle of a pressure detection device having a single pressure sensor, and FIG. 7B is a plan view of the same. The
さて、ユーザにより指でタッチパネル１３０が押圧されると、回動軸１２１を支点としてタッチパネル１３０が傾動される。圧力センサ１４１は、パネルベース１２０から受ける押圧力を検出する。ここで、回動軸１２１（支点）から圧力センサ１４１までの距離をＡ、回動軸１２１（支点）から押圧点までの距離をＢ、圧力センサ１４１により検出される押圧力をＰ１としたとき、押圧点に付与された押圧力Ｐ２は、「Ｐ２＝Ｐ１×Ａ／Ｂ」の計算式により求められる。そして、圧力検出装置１００を備えた入力操作装置は、押圧力Ｐ２が閾値を超えたとき、ユーザによるタッチ操作を有効化して車載機器の操作を可能にする。
ところで、圧力検出装置１００を小型化する場合、タッチパネル１３０の近傍に回動軸１２１を設ける必要がある。しかしながら、タッチパネル１３０の外縁と回動軸１２１（支点）とが一致する場合、タッチパネル１３０の外縁（回動軸１２１の直上）付近を押圧すると、上記計算式において「Ｂ＝０」となる。この場合、「Ｐ２＝無限大」となる。これは、タッチパネル１３０上において、タッチパネル１３０に対する押圧力Ｐ２を検出できない不感帯が存在することを意味する。
By the way, when the
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、小型化を阻害することなく、不感帯をなくすことが可能な圧力検出装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems, and an object of the present invention is to provide a pressure detection device capable of eliminating the dead zone without hindering downsizing.
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、第１面側から圧力が付与される被押圧部材の第２面側に設けられる単一の圧力センサにより被押圧部材に対する押圧力を検出する圧力検出装置において、前記被押圧部材の外形に対応する領域内において、該被押圧部材の外縁部に対応する領域から外れた位置に前記圧力センサを設け、前記被押圧部材において圧力が付与される位置を押圧点、前記被押圧部材において前記圧力センサに対応する位置を検出点としたときに、前記被押圧部材において前記検出点を挟んで前記押圧点とは反対側の外縁部に対応する位置が支点となるように該被押圧部材を傾動支持する支持手段を備え、前記圧力センサは、前記支持手段により傾動支持された前記被押圧部材から受ける押圧力を検出し、前記圧力センサにより検出される押圧力に、前記支点から前記押圧点までの第１距離を乗じて乗算値を算出し、さらに該乗算値を、前記支点から前記検出点までの第２距離で除して除算値を算出することでもって、前記被押圧部材に対する押圧力を検出する検出手段を設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the pressing against the pressed member is performed by a single pressure sensor provided on the second surface side of the pressed member to which pressure is applied from the first surface side. In the pressure detection device for detecting pressure, the pressure sensor is provided at a position outside the region corresponding to the outer edge portion of the pressed member within the region corresponding to the outer shape of the pressed member, and pressure is applied to the pressed member. Is a pressing point, and a position corresponding to the pressure sensor in the pressed member is a detection point, the outer edge of the pressed member on the side opposite to the pressing point across the detection point Support means for tilting and supporting the pressed member so that the position corresponding to the fulcrum is a fulcrum, and the pressure sensor detects the pressing force received from the pressed member tilted and supported by the support means, A multiplication value is calculated by multiplying the pressing force detected by the pressure sensor by a first distance from the fulcrum to the pressing point, and the multiplication value is divided by a second distance from the fulcrum to the detection point. Then, a detecting means for detecting a pressing force against the pressed member is provided by calculating the division value.
従って、請求項１に記載の発明によれば、被押圧部材は、押圧点が押圧されると、検出点を挟んで押圧点とは反対側の外縁部に対応する位置が支点となるように支持手段により傾動支持される。要するに、支持手段は、被押圧部材の外縁部に対応する領域さえ確保されていればよい。加えて、支点と検出点とが一致しないように圧力センサが設けられていることから、「第２距離＝０」となることが回避される。 Therefore, according to the first aspect of the present invention, when the pressed point is pressed, the position corresponding to the outer edge portion on the opposite side of the pressed point is the fulcrum when the pressed point is pressed. It is tilted and supported by the support means. In short, the support means only needs to secure a region corresponding to the outer edge portion of the pressed member. In addition, since the pressure sensor is provided so that the fulcrum and the detection point do not coincide with each other, it is possible to avoid “second distance = 0”.
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の圧力検出装置において、前記被押圧部材は、多角形板部材であり、該多角形の重心に対応する位置に前記圧力センサを設けたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the pressure detection device according to the first aspect, the pressed member is a polygonal plate member, and the pressure sensor is provided at a position corresponding to the center of gravity of the polygon. It is characterized by.
従って、請求項２に記載の発明によれば、「第２距離＝０」となることが確実に回避される。従って、不感帯を確実になくすことができる。
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の圧力検出装置において、前記被押圧部材は、四角形板部材であり、前記検出手段は、該四角形の各辺のうち、検出点を挟んで押圧点とは反対側の第１辺から押圧点までの距離を前記第１距離、前記第１辺から検出点までの距離を前記第２距離として、前記被押圧部材に対する押圧力を検出することを特徴とする。
Therefore, according to the second aspect of the invention, “second distance = 0” is reliably avoided. Therefore, the dead zone can be surely eliminated.
According to a third aspect of the present invention, in the pressure detection device according to the second aspect, the pressed member is a quadrangular plate member, and the detection means sandwiches a detection point among the sides of the quadrilateral. Detecting a pressing force on the pressed member, where the distance from the first side opposite to the pressing point is the first distance, and the distance from the first side to the detection point is the second distance. It is characterized by.
従って、請求項３に記載の発明によれば、被押圧部材に対する押圧力を求める際の計算式において分母となる第２距離が「０」とならないように配慮されている。従って、不感帯をなくすことができる。 Therefore, according to the third aspect of the invention, consideration is given so that the second distance as the denominator does not become “0” in the calculation formula for obtaining the pressing force against the pressed member. Therefore, the dead zone can be eliminated.
請求項４に記載の発明では、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の圧力検出装置において、前記被押圧部材は、長方形板部材であり、該長方形の対角線の交点に対応する位置に前記圧力センサを設けたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the pressure detection device according to any one of the first to third aspects, the pressed member is a rectangular plate member, and corresponds to an intersection of diagonal lines of the rectangle. The pressure sensor is provided at a position.
従って、請求項４に記載の発明によれば、「第２距離＝０」となることが確実に回避される。従って、不感帯を確実になくすことができる。
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の圧力検出装置において、前記検出手段は、該長方形の対角線上に押圧点が存在するとき、該長方形の各辺のうち、検出点を挟んで押圧点とは反対側の短辺から押圧点までの距離を前記第１距離、前記短辺から検出点までの距離を前記第２距離として、前記被押圧部材に対する押圧力を検出することを特徴とする。
Therefore, according to the fourth aspect of the invention, “second distance = 0” is reliably avoided. Therefore, the dead zone can be surely eliminated.
According to a fifth aspect of the present invention, in the pressure detection device according to the fourth aspect, when the pressing point exists on the diagonal line of the rectangle, the detection means sandwiches the detection point among the sides of the rectangle. And detecting the pressing force on the member to be pressed with the distance from the short side opposite to the pressing point to the pressing point as the first distance and the distance from the short side to the detecting point as the second distance. Features.
従って、請求項５に記載の発明によれば、第２距離が長くなるように配慮されている。従って、不感帯を確実になくすことができる。 Therefore, according to the fifth aspect of the invention, consideration is given to increasing the second distance. Therefore, the dead zone can be surely eliminated.
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発明によれば、小型化を阻害することなく、不感帯をなくすことができる。
Since this invention is comprised as mentioned above, there exist the following effects.
According to the invention described in any one of
以下、本発明を自動車のナビゲーションシステムに応用されている入力操作装置の圧力検出装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１（ａ）は圧力検出装置１の動作原理を説明するための断面図、図１（ｂ）は同じく平面図である。尚、図１（ａ），（ｂ）に示す本実施形態の圧力検出装置１は、単一の圧力センサでもってタッチパネルに対する押圧力を検出する点で、図７（ａ），（ｂ）に示す従来の圧力検出装置１００と一致する。ただし、本実施形態の圧力検出装置１は、タッチパネルが傾動される際の支点が押圧点の位置によって可変である点で、支点が回動軸でもって不変である従来の圧力検出装置１００とは異なる。要するに、本実施形態の圧力検出装置１は、従来の圧力検出装置１００とは異なり、固有の回動軸を有していない。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a pressure detection device of an input operation device applied to an automobile navigation system will be described.
FIG. 1A is a cross-sectional view for explaining the operating principle of the
まず、本実施形態の圧力検出装置１の概略構成を説明する。
圧力検出装置１は、ボディ１０を備えている。ボディ１０には、四角窓１１が設けられている。ボディ１０の下方には、タッチパネル３０が設けられている。タッチパネル３０は、ボディ１０の四角窓１１よりも一回り大きな外形を有している。本実施形態のタッチパネル３０は、長方形板状をなしている。タッチパネル３０の表面には、外縁部に沿って突条３１が設けられている。要するに、突条３１の高さ方向の先端部により、タッチパネル３０の外形よりも僅か小さな長方形が形成されている。タッチパネル３０の表面は、突条３１よりも内側の部分がボディ１０の四角窓１１に露出されている。タッチパネル３０は、ボディ１０の四角窓１１を介して表面側から圧力が付与される。本実施形態のタッチパネル３０は、表面側がユーザにより指で直接的に押圧される。
First, a schematic configuration of the
The
タッチパネル３０の裏面側には、スプリング２０が設けられている。スプリング２０は、タッチパネル３０の裏面側において、該長方形の各頂点の各々に対応する位置に設けられている。即ち、本実施形態の圧力検出装置１は、４つのスプリング２０を備えている。各スプリング２０の各々は、タッチパネル３０を裏面側から表面側に向かって付勢する。これにより、タッチパネル３０の突条３１の高さ方向の先端部は、ボディ１０において、四角窓１１の周縁部に弾性的に接触されている。
A
タッチパネル３０の裏面側には、単一の圧力センサ４１が設けられている。圧力センサ４１は、タッチパネル３０の裏面側において、該長方形の重心に対応する位置に設けられている。換言すれば、圧力センサ４１は、タッチパネル３０の裏面側において、該長方形の対角線の交点に対応する位置に設けられている。要するに、圧力センサ４１は、タッチパネル３０の外形に対応する領域内において、タッチパネル３０の外縁部に対応する領域から外れた位置に設けられている。圧力センサ４１は、タッチパネル３０に対する押圧力を検出するために用いられる。
A
次に、本実施形態の圧力検出装置１の動作原理を説明する。
さて、ユーザにより指でタッチパネル３０が押圧されると、タッチパネル３０は、ボディ１０により傾動支持される。圧力センサ４１は、ボディ１０により傾動支持されたタッチパネル３０から受ける押圧力を検出する。ここで、タッチパネル３０において指で圧力が付与される位置を押圧点とする。一方、タッチパネル３０において圧力センサ４１に対応する位置を検出点とする。他方、タッチパネル３０において検出点を挟んで押圧点とは反対側の外縁部に対応する位置（突条３１の高さ方向の先端部）が、タッチパネル３０が傾動される際の支点となる。要するに、タッチパネル３０は、突条３１の高さ方向の先端部が支点となるようにボディ１０により傾動支持される。
Next, the operation principle of the
When the
加えて、支点（突条３１の高さ方向の先端部）から押圧点までの距離を第１距離Ｄ１とする。一方、支点（突条３１の高さ方向の先端部）から検出点までの距離を第２距離Ｄ２とする。他方、圧力センサ４１により検出される押圧力をＱ１とする。
In addition, the distance from the fulcrum (the tip in the height direction of the ridge 31) to the pressing point is defined as a first distance D1. On the other hand, the distance from the fulcrum (the tip in the height direction of the ridge 31) to the detection point is defined as a second distance D2. On the other hand, the pressing force detected by the
すると、ユーザにより指で押圧点に付与された押圧力Ｑ２（＝タッチパネル３０に対する押圧力Ｑ２）は、「Ｑ２＝Ｑ１×Ｄ１／Ｄ２」の計算式により求められる。そして、圧力検出装置１を備えた入力操作装置は、押圧力Ｑ２が閾値を超えたとき、ユーザによるタッチ操作を有効化して車載機器の操作を可能にする。
Then, the pressing force Q2 (= the pressing force Q2 with respect to the touch panel 30) applied to the pressing point by the finger by the user is obtained by the calculation formula “Q2 = Q1 × D1 / D2”. And the input operation device provided with the
次に、圧力検出装置１の電気的な構成を説明する。
図２に示すように、圧力検出装置１は、前記タッチパネル３０、前記圧力センサ４１、制御装置５０を備えている。
Next, the electrical configuration of the
As shown in FIG. 2, the
タッチパネル３０は、押圧点の平面座標を検出する座標センサ３２を備えている。座標センサ３２は、ユーザにより指でタッチパネル３０が押圧されると、押圧点の平面座標を示す検出信号を制御装置５０に出力する。
The
圧力センサ４１は、ユーザにより指で押圧点に付与される押圧力Ｑ２（＝タッチパネル３０に対する押圧力Ｑ２）と、押圧点の平面座標とによって決定される押圧力Ｑ１をタッチパネル３０から受ける。圧力センサ４１は、押圧力Ｑ１を示す検出信号を制御装置５０に出力する。
The
制御装置５０は、検出点の平面座標（不変）を記憶している。制御装置５０は、タッチパネル３０の突条３１の高さ方向の先端部を細分化して、該突条３１の高さ方向の先端部を個々の点の集合として取り扱う。制御装置５０は、突条３１の高さ方向の先端部を構成する各点の各々の平面座標を記憶している。
The
制御装置５０は、押圧点の平面座標を示す検出信号が座標センサ３２から入力されると、該検出信号を用いて、押圧点の平面座標を算出する。制御装置５０は、該算出した押圧点の平面座標と、該制御装置５０自らが記憶している検出点の平面座標とを用いて、支点の平面座標を算出する。
When a detection signal indicating the plane coordinates of the pressing point is input from the coordinate
制御装置５０は、該算出した支点の平面座標と、該算出した押圧点の平面座標とを用いて、支点から押圧点までの第１距離Ｄ１を算出する。制御装置５０は、該算出した支点の平面座標と、該制御装置５０自らが記憶している検出点の平面座標とを用いて、支点から検出点までの第２距離Ｄ２を算出する。
The
制御装置５０は、圧力センサ４１により検出された押圧力Ｑ１を示す検出信号が圧力センサ４１から入力されると、該検出信号を用いて、押圧力Ｑ１を算出する。制御装置５０は、該算出した押圧力Ｑ１と、該算出した第１距離Ｄ１と、該算出した第２距離Ｄ２とを用いて、ユーザにより指で押圧点に付与された押圧力Ｑ２（＝タッチパネル３０に対する押圧力Ｑ２）を「Ｑ２＝Ｑ１×Ｄ１／Ｄ２」の計算式により算出する。
When a detection signal indicating the pressing force Q1 detected by the
次に、圧力検出装置１の作用を説明する。
さて、本実施形態の圧力検出装置１は、冒頭で触れたように、タッチパネル３０が傾動される際の支点が押圧点の位置によって可変である。そこで、タッチパネル３０上の押圧点を次の９種類に大別し、各押圧点の各々が押圧された場合の作用を順に説明する。
Next, the operation of the
Now, with the
図３に示すように、タッチパネル３０の突条３１の高さ方向の先端部により形成される長方形の各頂点の各々をＶ１〜Ｖ４とする。一方、タッチパネル３０において該長方形の重心をＶ０とする。そして、頂点Ｖ１〜Ｖ４の各々と、重心Ｖ０とを仮想線分で結ぶ。すると、これら４本の仮想線分と、該長方形の各辺とにより、該長方形が４つの仮想三角形に区画される。
As shown in FIG. 3, each of the rectangular vertices formed by the height direction tip of the
ここで、頂点Ｖ１、頂点Ｖ２、重心Ｖ０により区画される仮想三角形を第１押圧範囲Ｓ１とする。一方、頂点Ｖ２、頂点Ｖ３、重心Ｖ０により区画される仮想三角形を第２押圧範囲Ｓ２とする。他方、頂点Ｖ３、頂点Ｖ４、重心Ｖ０により区画される仮想三角形を第３押圧範囲Ｓ３とする。また、頂点Ｖ４、頂点Ｖ１、重心Ｖ０により区画される仮想三角形を第４押圧範囲Ｓ４とする。 Here, a virtual triangle defined by the vertex V1, the vertex V2, and the center of gravity V0 is defined as a first pressing range S1. On the other hand, a virtual triangle defined by the vertex V2, the vertex V3, and the center of gravity V0 is defined as a second pressing range S2. On the other hand, a virtual triangle defined by the vertex V3, the vertex V4, and the center of gravity V0 is defined as a third pressing range S3. A virtual triangle defined by the vertex V4, the vertex V1, and the center of gravity V0 is defined as a fourth pressing range S4.
まず、第１押圧範囲Ｓ１内の押圧点が押圧された場合の作用を図４（ａ）を用いて説明する。この場合、頂点Ｖ３と頂点Ｖ４とを結ぶ第１短辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。従って、支点から押圧点までの第１距離Ｄ１は、第１短辺から第１押圧範囲Ｓ１内の押圧点までの距離である。一方、支点から検出点までの第２距離Ｄ２は、第１短辺から検出点（重心Ｖ０）までの距離である。そして、「Ｑ２＝Ｑ１×Ｄ１／Ｄ２」の計算式により、タッチパネル３０に対する押圧力Ｑ２が検出される。
First, the operation when the pressing point in the first pressing range S1 is pressed will be described with reference to FIG. In this case, the
次に、第２押圧範囲Ｓ２内の押圧点が押圧された場合の作用を図４（ｂ）を用いて説明する。この場合、頂点Ｖ４と頂点Ｖ１とを結ぶ第１長辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。従って、支点から押圧点までの第１距離Ｄ１は、第１長辺から第２押圧範囲Ｓ２内の押圧点までの距離である。一方、支点から検出点までの第２距離Ｄ２は、第１長辺から検出点（重心Ｖ０）までの距離である。そして、「Ｑ２＝Ｑ１×Ｄ１／Ｄ２」の計算式により、タッチパネル３０に対する押圧力Ｑ２が検出される。
Next, the operation when the pressing point in the second pressing range S2 is pressed will be described with reference to FIG. In this case, the
次に、第３押圧範囲Ｓ３内の押圧点が押圧された場合の作用を図４（ｃ）を用いて説明する。この場合、頂点Ｖ１と頂点Ｖ２とを結ぶ第２短辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。従って、支点から押圧点までの第１距離Ｄ１は、第２短辺から第３押圧範囲Ｓ３内の押圧点までの距離である。一方、支点から検出点までの第２距離Ｄ２は、第２短辺から検出点（重心Ｖ０）までの距離である。そして、「Ｑ２＝Ｑ１×Ｄ１／Ｄ２」の計算式により、タッチパネル３０に対する押圧力Ｑ２が検出される。
Next, the operation when the pressing point in the third pressing range S3 is pressed will be described with reference to FIG. In this case, the
次に、第４押圧範囲Ｓ４内の押圧点が押圧された場合の作用を図４（ｄ）を用いて説明する。この場合、頂点Ｖ２と頂点Ｖ３とを結ぶ第２長辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。従って、支点から押圧点までの第１距離Ｄ１は、第２長辺から第４押圧範囲Ｓ４内の押圧点までの距離である。一方、支点から検出点までの第２距離Ｄ２は、第２長辺から検出点（重心Ｖ０）までの距離である。そして、「Ｑ２＝Ｑ１×Ｄ１／Ｄ２」の計算式により、タッチパネル３０に対する押圧力Ｑ２が検出される。
Next, an operation when the pressing point in the fourth pressing range S4 is pressed will be described with reference to FIG. In this case, the
次に、頂点Ｖ２と重心Ｖ０とを結ぶ仮想線分上の押圧点が押圧された場合の作用を図５（ａ）を用いて説明する。この場合、タッチパネル３０が傾動される際のパターンが２通り考えられる。１つ目のパターンでは、頂点Ｖ３と頂点Ｖ４とを結ぶ第１短辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。２つ目のパターンでは、頂点Ｖ４と頂点Ｖ１とを結ぶ第１長辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。ここで、支点から検出点までの第２距離Ｄ２は、１つ目のパターンの方が長い。従って、第２距離Ｄ２は、第１短辺から検出点（重心Ｖ０）までの距離である。一方、支点から押圧点までの第１距離Ｄ１は、第１短辺から押圧点までの距離である。そして、「Ｑ２＝Ｑ１×Ｄ１／Ｄ２」の計算式により、タッチパネル３０に対する押圧力Ｑ２が検出される。
Next, an operation when the pressing point on the virtual line segment connecting the vertex V2 and the center of gravity V0 is pressed will be described with reference to FIG. In this case, two patterns can be considered when the
次に、頂点Ｖ３と重心Ｖ０とを結ぶ仮想線分上の押圧点が押圧された場合の作用を図５（ｂ）を用いて説明する。この場合、タッチパネル３０が傾動される際のパターンが２通り考えられる。１つ目のパターンでは、頂点Ｖ１と頂点Ｖ２とを結ぶ第２短辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。２つ目のパターンでは、頂点Ｖ４と頂点Ｖ１とを結ぶ第１長辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。ここで、支点から検出点までの第２距離Ｄ２は、１つ目のパターンの方が長い。従って、第２距離Ｄ２は、第２短辺から検出点（重心Ｖ０）までの距離である。一方、支点から押圧点までの第１距離Ｄ１は、第２短辺から押圧点までの距離である。そして、「Ｑ２＝Ｑ１×Ｄ１／Ｄ２」の計算式により、タッチパネル３０に対する押圧力Ｑ２が検出される。
Next, an operation when the pressing point on the virtual line segment connecting the vertex V3 and the center of gravity V0 is pressed will be described with reference to FIG. In this case, two patterns can be considered when the
次に、頂点Ｖ４と重心Ｖ０とを結ぶ仮想線分上の押圧点が押圧された場合の作用を図５（ｃ）を用いて説明する。この場合、タッチパネル３０が傾動される際のパターンが２通り考えられる。１つ目のパターンでは、頂点Ｖ１と頂点Ｖ２とを結ぶ第２短辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。２つ目のパターンでは、頂点Ｖ２と頂点Ｖ３とを結ぶ第２長辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。ここで、支点から検出点までの第２距離Ｄ２は、１つ目のパターンの方が長い。従って、第２距離Ｄ２は、第２短辺から検出点（重心Ｖ０）までの距離である。一方、支点から押圧点までの第１距離Ｄ１は、第２短辺から押圧点までの距離である。そして、「Ｑ２＝Ｑ１×Ｄ１／Ｄ２」の計算式により、タッチパネル３０に対する押圧力Ｑ２が検出される。
Next, the operation when the pressing point on the virtual line segment connecting the vertex V4 and the center of gravity V0 is pressed will be described with reference to FIG. In this case, two patterns can be considered when the
次に、頂点Ｖ１と重心Ｖ０とを結ぶ仮想線分上の押圧点が押圧された場合の作用を図５（ｄ）を用いて説明する。この場合、タッチパネル３０が傾動される際のパターンが２通り考えられる。１つ目のパターンでは、頂点Ｖ３と頂点Ｖ４とを結ぶ第１短辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。２つ目のパターンでは、頂点Ｖ２と頂点Ｖ３とを結ぶ第２長辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。ここで、支点から検出点までの第２距離Ｄ２は、１つ目のパターンの方が長い。従って、第２距離Ｄ２は、第１短辺から検出点（重心Ｖ０）までの距離である。一方、支点から押圧点までの第１距離Ｄ１は、第１短辺から押圧点までの距離である。そして、「Ｑ２＝Ｑ１×Ｄ１／Ｄ２」の計算式により、タッチパネル３０に対する押圧力Ｑ２が検出される。
Next, an operation when the pressing point on the virtual line segment connecting the vertex V1 and the center of gravity V0 is pressed will be described with reference to FIG. In this case, two patterns can be considered when the
次に、重心Ｖ０上の押圧点が押圧された場合の作用を図６を用いて説明する。この場合、タッチパネル３０が傾動される際のパターンが４通り考えられる。１つ目のパターンでは、頂点Ｖ３と頂点Ｖ４とを結ぶ第１短辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。２つ目のパターンでは、頂点Ｖ４と頂点Ｖ１とを結ぶ第１長辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。３つ目のパターンでは、頂点Ｖ１と頂点Ｖ２とを結ぶ第２短辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。４つ目のパターンでは、頂点Ｖ２と頂点Ｖ３とを結ぶ第２長辺を支点としてタッチパネル３０が傾動される。ここで、いずれのパターンにしろ、支点から押圧点までの第１距離Ｄ１と、支点から検出点までの第２距離Ｄ２とは等しい。従って、圧力センサ４１により検出された押圧力Ｑ１に等しい押圧力Ｑ２が検出される。
Next, the operation when the pressing point on the center of gravity V0 is pressed will be described with reference to FIG. In this case, four patterns can be considered when the
以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１）タッチパネル３０は、押圧点が押圧されると、検出点を挟んで押圧点とは反対側の外縁部に対応する位置が支点となるようにボディ１０により傾動支持される。要するに、ボディ１０は、タッチパネル３０の外縁部に対応する領域さえ確保されていればよい。加えて、支点と検出点とが一致しないように圧力センサ４１が設けられていることから、「第２距離Ｄ２＝０」となることが回避される。従って、小型化を阻害することなく、不感帯をなくすことができる。
As described above, according to the present embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) When the pressing point is pressed, the
（２）タッチパネル３０は、長方形板部材である。そして、該長方形の重心に対応する位置に圧力センサ４１を設けている。このため、「第２距離Ｄ２＝０」となることが確実に回避される。従って、不感帯を確実になくすことができる。
(2) The
（３）制御装置５０は、該長方形の各辺のうち、検出点を挟んで押圧点とは反対側の第１辺から押圧点までの距離を第１距離Ｄ１、前記第１辺から検出点までの距離を第２距離Ｄ２として、タッチパネル３０に対する押圧力Ｑ２を検出する。要するに、押圧力Ｑ２を求める際の計算式「Ｑ２＝Ｑ１×Ｄ１／Ｄ２」において分母となる第２距離Ｄ２が「０」とならないように配慮されている。従って、不感帯をなくすことができる。
(3) The
（４）タッチパネル３０は、長方形板部材である。そして、該長方形の対角線の交点に対応する位置に圧力センサ４１を設けている。このため、「第２距離Ｄ２＝０」となることが確実に回避される。従って、不感帯を確実になくすことができる。
(4) The
（５）制御装置５０は、該長方形の対角線上に押圧点が存在するとき、該長方形の各辺のうち、検出点を挟んで押圧点とは反対側の短辺から押圧点までの距離を第１距離Ｄ１、前記短辺から検出点までの距離を第２距離Ｄ２として、タッチパネル３０に対する押圧力Ｑ２を検出する。要するに、第２距離Ｄ２が長くなるように配慮されている。従って、不感帯を確実になくすことができる。
(5) When there is a pressing point on the diagonal line of the rectangle, the
尚、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・タッチパネル３０（押圧点）に対する押圧力Ｑ２が閾値を超えたとき、座標センサ３２により検出された平面座標（押圧点の平面座標）に対するタッチ操作を有効化するプッシュエンターＯＮ信号を制御装置５０から出力する圧力検出装置１に具体化してもよい。要するに、タッチ操作を有効化するプッシュエンターＯＮ信号又はタッチ操作を無効化するプッシュエンターＯＦＦ信号を制御装置５０から出力する構成としてもよい。
In addition, the said embodiment can also be changed and actualized as follows.
When the pressing force Q2 on the touch panel 30 (pressing point) exceeds a threshold value, a push enter ON signal for enabling a touch operation on the plane coordinate (plane coordinate of the pressing point) detected by the coordinate
・タッチパネル３０（押圧点）に対する押圧力Ｑ２と、座標センサ３２により検出された平面座標（押圧点の平面座標）とが関連付けされたプッシュエンター信号を制御装置５０から出力する圧力検出装置１に具体化してもよい。要するに、タッチパネル３０において、どの位置（押圧点の平面座標）が、どのような押圧力Ｑ２でタッチ操作されたのかを示すプッシュエンター信号を制御装置５０から出力する構成としてもよい。
Specific to the
・タッチパネル３０に固有の機械的性質に起因して、支点から押圧点までの第１距離Ｄ１に対して押圧力Ｑ２が必ずしも線形になるとは限らない。そこで、タッチパネル３０に固有の機械的性質に応じて、各押圧点の各々に対応する係数を設定し、その係数を「Ｑ２＝Ｑ１×Ｄ１／Ｄ２」の計算式により求められる押圧力Ｑ２に乗じることでもって、押圧力Ｑ２を補正する構成としてもよい。
-Due to the mechanical properties inherent to the
・タッチパネル３０の外形に対応する領域内において、該タッチパネル３０の外縁部に対応する領域から外れた位置に圧力センサ４１を設けるのであれば、該外形の重心に対応する位置に圧力センサ４１を設ける構成に限定されない。
In the region corresponding to the outer shape of the
・タッチパネル３０は、長方形板部材に限定されない。タッチパネル３０は、正方形板部材、平行四辺形板部材、菱形板部材、台形板部材等の四角形（少なくとも一組の対辺が互いに平行な四角形）板部材であってもよい。或いは、タッチパネル３０は、互いに平行な対辺を持たない四角形板部材であってもよい。
The
・タッチパネル３０は、四角形板部材に限定されない。タッチパネル３０は、三角形板部材、五角形板部材、六角形板部材等の多角形板部材であってもよい。
・タッチパネル３０は、多角形板部材に限定されない。タッチパネル３０は、円板部材、楕円板部材等の板部材（外形に曲線部分を有する板部材）であってもよい。
The
The
・該長方形の対角線上に押圧点が存在するとき、該長方形の各辺のうち、検出点を挟んで押圧点とは反対側の長辺から押圧点までの距離を第１距離Ｄ１、前記長辺から検出点までの距離を第２距離Ｄ２として、タッチパネル３０に対する押圧力Ｑ２を検出する構成としてもよい。
When there is a pressing point on the diagonal of the rectangle, the distance from the long side opposite to the pressing point across the detection point among the sides of the rectangle is the first distance D1, the length The distance from the side to the detection point may be the second distance D2, and the pressing force Q2 on the
（ｂ）同じく平面図。 (B) The same top view.
１…圧力検出装置、１０…支持手段としてのボディ、３０…被押圧部材としてのタッチパネル、４１…圧力センサ、５０…検出手段としての制御装置。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記被押圧部材の外形に対応する領域内において、該被押圧部材の外縁部に対応する領域から外れた位置に前記圧力センサを設け、
前記被押圧部材において圧力が付与される位置を押圧点、前記被押圧部材において前記圧力センサに対応する位置を検出点としたときに、前記被押圧部材において前記検出点を挟んで前記押圧点とは反対側の外縁部に対応する位置が支点となるように該被押圧部材を傾動支持する支持手段を備え、
前記圧力センサは、前記支持手段により傾動支持された前記被押圧部材から受ける押圧力を検出し、
前記圧力センサにより検出される押圧力に、前記支点から前記押圧点までの第１距離を乗じて乗算値を算出し、さらに該乗算値を、前記支点から前記検出点までの第２距離で除して除算値を算出することでもって、前記被押圧部材に対する押圧力を検出する検出手段を設けたことを特徴とする圧力検出装置。 In the pressure detection device for detecting the pressing force against the pressed member by a single pressure sensor provided on the second surface side of the pressed member to which pressure is applied from the first surface side,
In the region corresponding to the outer shape of the pressed member, the pressure sensor is provided at a position deviated from the region corresponding to the outer edge portion of the pressed member,
When the position where pressure is applied in the pressed member is a pressing point, and the position corresponding to the pressure sensor in the pressed member is a detection point, the pressing point Comprises a supporting means for tilting and supporting the pressed member so that the position corresponding to the outer edge on the opposite side becomes a fulcrum,
The pressure sensor detects a pressing force received from the pressed member that is tilted and supported by the support means,
A multiplication value is calculated by multiplying the pressing force detected by the pressure sensor by a first distance from the fulcrum to the pressing point, and the multiplication value is divided by a second distance from the fulcrum to the detection point. Then, a pressure detecting device is provided, wherein a detecting means for detecting a pressing force on the pressed member is provided by calculating a division value.
前記被押圧部材は、多角形板部材であり、
該多角形の重心に対応する位置に前記圧力センサを設けたことを特徴とする圧力検出装置。 The pressure detection device according to claim 1,
The pressed member is a polygonal plate member,
A pressure detection device comprising the pressure sensor at a position corresponding to the center of gravity of the polygon.
前記被押圧部材は、四角形板部材であり、
前記検出手段は、該四角形の各辺のうち、検出点を挟んで押圧点とは反対側の第１辺から押圧点までの距離を前記第１距離、前記第１辺から検出点までの距離を前記第２距離として、前記被押圧部材に対する押圧力を検出することを特徴とする圧力検出装置。 The pressure detection device according to claim 2,
The pressed member is a square plate member,
The detection means sets the distance from the first side opposite to the pressing point to the pressing point across the detection point among the sides of the quadrangle as the first distance and the distance from the first side to the detection point. A pressure detecting device for detecting a pressing force on the pressed member with the second distance as the second distance.
前記被押圧部材は、長方形板部材であり、
該長方形の対角線の交点に対応する位置に前記圧力センサを設けたことを特徴とする圧力検出装置。 In the pressure detection device according to any one of claims 1 to 3,
The pressed member is a rectangular plate member,
A pressure detection device, wherein the pressure sensor is provided at a position corresponding to an intersection of the rectangular diagonal lines.
前記検出手段は、該長方形の対角線上に押圧点が存在するとき、該長方形の各辺のうち、検出点を挟んで押圧点とは反対側の短辺から押圧点までの距離を前記第１距離、前記短辺から検出点までの距離を前記第２距離として、前記被押圧部材に対する押圧力を検出することを特徴とする圧力検出装置。 The pressure detection device according to claim 4,
When a pressing point exists on the diagonal line of the rectangle, the detecting means determines the distance from the short side opposite to the pressing point to the pressing point across the detection point among the sides of the rectangle. A pressure detection device that detects a pressing force to the pressed member, using the distance, the distance from the short side to the detection point as the second distance.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004186815A JP4391895B2 (en) | 2004-06-24 | 2004-06-24 | Pressure detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004186815A JP4391895B2 (en) | 2004-06-24 | 2004-06-24 | Pressure detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006010457A true JP2006010457A (en) | 2006-01-12 |
| JP4391895B2 JP4391895B2 (en) | 2009-12-24 |
Family
ID=35777883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004186815A Expired - Fee Related JP4391895B2 (en) | 2004-06-24 | 2004-06-24 | Pressure detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4391895B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008198205A (en) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Qrg Ltd | Tilting touch control panel |
| JP2009241924A (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Denso Internatl America Inc | Interface system for driver of automobile |
| WO2010014845A3 (en) * | 2008-07-31 | 2010-05-06 | Palm, Inc. | Multi-purpose detector-based input feature for a computing device |
| JP2013127690A (en) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Mitsumi Electric Co Ltd | Pressing force detection device |
| US8820179B2 (en) | 2010-06-09 | 2014-09-02 | Alps Electric Co., Ltd. | Pressing force input device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5932528B2 (en) * | 2012-07-04 | 2016-06-08 | アルプス電気株式会社 | Touch input device |
-
2004
- 2004-06-24 JP JP2004186815A patent/JP4391895B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008198205A (en) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Qrg Ltd | Tilting touch control panel |
| US20080202824A1 (en) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Harald Philipp | Tilting Touch Control Panel |
| JP2009241924A (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Denso Internatl America Inc | Interface system for driver of automobile |
| JP2013149289A (en) * | 2008-03-28 | 2013-08-01 | Denso Internatl America Inc | Interface system for driver of vehicle |
| US9056549B2 (en) | 2008-03-28 | 2015-06-16 | Denso International America, Inc. | Haptic tracking remote control for driver information center system |
| WO2010014845A3 (en) * | 2008-07-31 | 2010-05-06 | Palm, Inc. | Multi-purpose detector-based input feature for a computing device |
| US8482381B2 (en) | 2008-07-31 | 2013-07-09 | Palm, Inc. | Multi-purpose detector-based input feature for a computing device |
| US8820179B2 (en) | 2010-06-09 | 2014-09-02 | Alps Electric Co., Ltd. | Pressing force input device |
| JP2013127690A (en) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Mitsumi Electric Co Ltd | Pressing force detection device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4391895B2 (en) | 2009-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9898122B2 (en) | Touch-screen device and method for detecting and ignoring false touch inputs near an edge of the touch-screen device | |
| JP4231413B2 (en) | Method for providing a display for a GUI | |
| JP5232889B2 (en) | Vehicle control device | |
| US20120154273A1 (en) | Control surface for touch and multi-touch control of a cursor using a micro electro mechanical system (mems) sensor | |
| JP2000347807A (en) | Coordinate input device capable of input using finger, pen, and the like | |
| JP2009545817A (en) | Pressure-sensitive input device with raised contact surface | |
| JP2002351606A5 (en) | Input device and portable electronic device | |
| WO2005031554A1 (en) | Optical position detector | |
| TWI553515B (en) | Touch panel systems and electronic information machines | |
| JP2006252093A (en) | Interface device having haptic force type touch panel | |
| JP4391895B2 (en) | Pressure detection device | |
| JP2013097600A (en) | Touch input device | |
| KR20190089044A (en) | Touch screen modules and electronic devices | |
| TWI533179B (en) | Optical touch system, method of touch detection, and computer program product | |
| JP2006092410A (en) | Electronic pen and touch panel apparatus | |
| KR101672731B1 (en) | 3d hovering digitizer system using pen tilt | |
| JP6940698B2 (en) | Input device | |
| JP2011186880A (en) | Coordinate input device and coordinate input method | |
| US11379052B2 (en) | Input device | |
| KR101598807B1 (en) | Method and digitizer for measuring slope of a pen | |
| JP6725775B1 (en) | Touch panel device | |
| JP7094631B2 (en) | Input device | |
| JP6350310B2 (en) | Operating device | |
| KR102199213B1 (en) | Touch panel and display apparatus including the same | |
| CN109287124B (en) | Optical touch sensing for displays and other applications |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061020 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090406 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090929 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091008 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121016 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4391895 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131016 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |