JP2012190406A - タッチパネル入力操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングホイールを握った状態でタッチパネルの操作を行いやすくし、操作時に得たい操作が誤動作なく入力可能なタッチパネル入力操作装置を提供する。
【解決手段】タッチパネル部材に設けられた操作面を、ステアリング１０のハンドル操作部の操作者側に面した把持部箇所を基点Ｐとして操作者側から離れる方向に配置してなるとともに、前記操作面を操作者側と平行な面または前記操作面をステアリング１０の中心側に行くに従い、操作者側へと漸次近づくように傾斜して設けてなることを特徴とするタッチパネル入力操作装置であり、グリップ箇所を握った状態でタッチパネル部材の操作面に対し、指の内側（指の腹）箇所全体が接触することなく指の内側先端箇所にて操作することが可能となるため、タッチパネル部材の入力操作を良好に行うことができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、タッチパネル入力操作装置に関するものである。

近年、自動車を代表とする車両などのステアリングホイール近傍に、ステアリングスイッチを配置し、ステアリングホイールのグリップ箇所を握ったままこのステアリングスイッチを指で操作して、車両内の電子機器を操作することが広く行われている。例えば特許文献１に記載された入力操作装置は、ユーザからのタッチ操作を受け付けるタッチセンサを備える入力操作装置を車両のステアリングに設け、前記タッチ操作に応じて、カーナビゲーション装置、オーディオ装置等の車載電子機器を操作する装置が開示されている。
また、特許文献２に開示される装置は、タッチセンサの操作面上に隆起部を設け、この隆起部を基準としたタッチ操作で電子機器を操作する入力装置である。これによると、タッチパネルに設けられた隆起部を指による触覚で確認しながら入力操作することが可能となるため、この特許文献２のタッチパネル入力操作装置を特許文献１の車両などにおけるタッチパネル入力操作装置と組み合わせることによって、入力操作装置の操作自体を視覚によって確認しながら入力操作をする従来の操作装置に比べて、運転中の安全性を確保することができるというメリットがある。

特開２００９ー２９８２８５号公報 特開２０１０ー８６２３６号公報

しかしながら、ステアリングホイールのグリップ箇所を握った状態でタッチパネルを指先にて操作するに際し、この操作する指の付け根を基点とし、この基点となるグリップ箇所とほぼ同一平面状あるいはグリップ箇所より上側、すなわち運転手側に配置されたタッチパネルを操作しようとした場合、指先にて操作しようとしたタッチパネル箇所とは異なる位置に配置されたタッチパネルのタッチセンサ箇所（電極によるスイッチ箇所）まで指の内側（指の腹）箇所が接触してしまうことがある。このため、ミスタッチとなり誤操作・誤入力を発生させてしまうという問題があった。
また、ステアリングホイールのグリップ位置を基点とする位置から遠い位置に配置されたタッチパネル箇所を操作する際、タッチセンサ面の位置が遠くに離れているために、操作する指が接触する基点からタッチ面の角度がステアリングの基点位置（グリップ箇所）から浅い角度となりやすく、これにより指先の内側が意図しないタッチセンサの領域と接触することがある。
このため指先の内側と接触する面積が広くなることで、タッチパネルに設けられた複数のタッチセンサによる座標の検出領域が増えるため、意図してタッチした場所（基点位置から遠い箇所）とは異なる箇所が接触によって認識されてしまい、結果的には誤動作・誤入力を発生してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上述した課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、ステアリングホイールのグリップ箇所を握った状態でタッチパネルの操作を行いやすくし、操作時に得たい操作が誤動作なく入力可能なタッチパネル入力操作装置を提供することを目的とするものである。

本発明は前述した課題を解決するため、請求項１では、電子機器を操作することができる操作面を有する入力操作装置をステアリングに備え、前記操作面と接触した位置を検出するための複数のタッチセンサが設けられたタッチパネル部材と、前記タッチパネル部材の操作面には前記タッチセンサの位置を認識可能とする隆起部、窪み部のどちらか、あるいは両方からなる立体形状部と、を備えてなるタッチパネル入力操作装置において、
前記タッチパネル部材に設けられた前記操作面を、前記ステアリングのハンドル操作部の操作者側に面した把持部箇所を基点として操作者側から離れる方向に配置してなるとともに、前記操作面を操作者側と平行な面または前記操作面を操作者側と平行な面または前記操作面を前記ステアリングの中心側に行くに従い、操作者側へと漸次近づくように傾斜して設けてなることを特徴とするタッチパネル入力操作装置である。
このように構成することにより、ステアリングのハンドル操作部であるグリップ箇所を握った状態でタッチパネル部材の操作面を指先にて操作するに際し、操作する指の付け根を基点として、運転者（操作者）から奥行き方向に離れる方向にタッチパネル部材の操作面を配置することによって、指の内側（指の腹）箇所全体が接触することなく指の内側先端箇所にて操作することが可能となるため、誤操作・誤入力の問題を未然に解決することができ、タッチパネルの操作を良好に行うことができる。
また、ステアリングのハンドル操作部中心側が操作者側へと近づくように操作面を傾けて設けてなることにより、指先から離れる方向であるタッチパネル部材の操作面を指先の内側先端箇所にて接触操作することができ、これによりステアリングホイールのグリップ箇所を握った状態でタッチパネル部材の操作を良好に行うことができる。

また請求項２では、請求項１に記載のタッチパネル入力操作装置において、前記入力操作装置を操作する前記タッチパネル部材に形成された前記立体形状部の凹凸形状を、高低差や斜度を施してなることを特徴とするものである。このように構成することにより、指先の先端側にて立体形状部の凹凸の高低差や傾斜などを感触によって確認することが可能となるとともに、誤操作・誤入力の問題を未然に解決することができ、タッチパネル部材の操作を良好に行うことができる。

また請求項３では、請求項１に記載のタッチパネル入力操作装置において、前記入力操作装置を操作する前記タッチパネル部材に形成された前記立体形状部の前記隆起部の高さを、前記基点位置から遠い位置に向けて徐々に高く設定してなることを特徴とするものである。このように構成することにより、指の内側（指の腹）箇所全体が接触することなく指の内側先端箇所にて操作することが可能となり、操作しやすいタッチパネル入力操作装置を実現することができる。

また請求項４では、請求項１から請求項３のいずれかに記載のタッチパネル入力操作装置において、前記シートパネル部材の前記立体形状部は、圧空成型などの絞り加工によって成型してなることを特徴とするものである。このように構成することにより、製作が容易でしかもシートパネル部材の内部側にてタッチセンサが配置されることによって、電極部からなるタッチセンサの保護をはかることができる。

本発明では、ステアリングホイールのグリップ箇所を握った状態でタッチパネル部材の操作面に対し、指の内側（指の腹）箇所全体が接触することなく指の内側先端箇所にて操作することが可能となるため、誤操作・誤入力の問題を未然に解決することができ、タッチパネル部材の操作を良好に行うことができるものであり、所期の目的を達成することができる。

本発明の実施形態に係るタッチパネル入力操作装置を含むシステムの構成図である。 タッチパネル入力操作装置が搭載される自動車の車両内の運転席側付近の概要図である。 図３は、入力操作装置の構成を示す分解斜視図である。 図４は、入力操作装置を車両のステアリングホイールのグリップ部箇所に設けてなる第１の実施形態における要部の組み付け断面図である。 図５（ａ）は、入力操作装置のシートパネル部材を示す平面図であり、図５（ｂ）はそのシートパネル部材を示す断面図である。 図６（ａ）（ｂ）は、図３の組み付け状態を示す平面図と断面図である。 図７は、入力操作装置のシートパネル部材を部分拡大した要部を示す断面図である。 図８は、第２のシート状部材が有する第１のセンサ列および第２のセンサ列を説明する図である。 図９は、立体形状部における隆起部箇所でのジェスチャー操作と、それに応じて実行される車載電子機器の動作の一例を示した図である。 図１０は、立体形状部における隆起部でのジェスチャー操作と、それに応じて実行される車載電子機器の動作の一例を示した図である。 図１１は、立体形状部における隆起部を基準としたジェスチャー操作と、それに応じて実行される車載電子機器の動作の一例を示した図である。 図１２は、立体形状部における隆起部を基準としたジェスチャー操作と、それに応じて実行される車載電子機器の動作の一例を示した図である。 図１３は、立体形状部における隆起部を基準としたジェスチャー操作と、それに応じて実行される車載電子機器の動作の一例を示した図である。 図１４は、本発明の他の実施形態である入力操作装置を車両のステアリングホイールのハンドルグリップ部箇所に設けてなる要部の組み付け断面図である。 図１５（ａ）は、図１４におけるシートパネル部材を示す平面図であり、図１５（ｂ）はそのシートパネル部材を示す断面図である。 図１６（ａ）（ｂ）は、本発明の他の実施形態である入力操作装置の組み付け状態を示す平面図と断面図である。

以下本発明の実施形態に係る入力装置を、添付図面に基づいて説明する。

第１の実施形態に係るタッチパネルの入力操作装置としては、図１に示すように、自動車などの車両に搭載される入力操作装置１００である。車両１のユーザ（通常、運転者）が、入力操作装置１００を操作すると、制御装置１０００は、その操作に応じた各種動作を車載電子機器２０に実行させる。

（車両１の構成）
車両１は、図２に示すように、ステアリング１０と、車載電子機器２０と、を備えている。

ステアリング１０は、車両１の操舵装置の一部であり、本体部１１と、ステアリングホイール１２と、を備えている。

本体部１１は、車両１の図示しないステアリングシャフトと接続されるスポーク部であり、右側に入力操作装置１００を備える。また、本体部１１には、入力操作装置１００の形状にあわせた取付孔（図示せず）が形成されている。取付孔に入力操作装置１００が取り付けられることにより、入力操作装置１００の後述する操作面のみが露出する。

ステアリングホイール１２は、本体部１１に取り付けられる、運転者が車両１を操舵する際に握るリング形状のハンドルのグリップ部材である。

車載電子機器２０は、オーディオ装置、カーナビゲーション装置等であり、後述する制御部２００と電気的に接続され、制御部２００から受信した制御信号に従って動作する。
また、車載電子機器２０は、その表示部２１の動作に対応した画像を表示する。

（制御装置１０００の構成）
制御装置１０００は、入力操作装置１００と、制御部２００と、記憶部３００と、を備える。

入力操作装置１００は、図３に示すように、タッチパネル部材１１０と、タッチパネル部材１１０を照明表示する照明部１２０と、スイッチ機構１３０とを備えている。

タッチパネル部材１１０は、ユーザが、親指等でその操作面上を所定の軌跡を描くようになぞる操作（以下、ジェスチャー操作と言う）を行った際に、後述する制御部２００の制御のもと、親指などが操作面に触れた位置を検出するタッチパッド装置であり、表面カバーとなる透過性の材料からなる第１のシートパネル部材１１１と、親指などの被検出体が操作面と接触した位置を検出するためのセンサが前面側に設けられた透過性の材料からなる第２のシート状部材１１２と、を積層して一体化したシートパネル部材１１３とを備える。

またタッチパネル部材１１０には、各シート部材１１１，１１２（シートパネル部材１１３）の背後に保護用としての透明な樹脂材料からなるスペーサ１１４が配置されている。

スペーサ１１４は、第２のシート状部材１１２の裏面側に位置し、図５（ｂ）に示すように、一体成形された第１のシート状部材１１１と第２のシート状部材１１２からなるシートパネル部材１１３の形状に合わせて形成され、ユーザ操作によりシートパネル部材１１３の表側から押圧が加わった際にこれらの形状を保持する部材である。

照明部１２０は、面光源となる透明な合成樹脂材料からなる導光部材（導光体）１２１と、この導光部材１２１の端部に配置されたＬＥＤからなる光源１２２と、この光源を実装する柔軟性材料からなるフレキシブルプリント配線基板１２３と、からなり、光源１２２からの光を導光部材１２１の端部から入射するように設け、この導光部材１２１にて面発光した光をシートパネル部材１１３の背後から透過照明するようにしている。

また、導光部材１２１による照明効率や均一照明など照明効果を良好に保つために、本実施形態のように、導光部材１２１の背面側に反射シート１２４を配置するとともに、導光部材１２１の表面側に拡散シート１２５を配置するようにしても良い。

タッチパネル部材１１０と照明部１２０とは、下側ホルダー１４０と上側ホルダー１５０とによって固定保持される。

この場合、図３，図６，図７などに示すように、下側ホルダー１４０は、合成樹脂等から形成される箱状の部材であり、その表側に上記のタッチパネル部材１１０の各部１１１〜１１４と、照明部１２０とが配置されるように設けられている。

上側ホルダー１５０は、上記のタッチパネル部材１１０の各部１１１〜１１４と、照明部１２０とを表側から覆う蓋部であり、第１のシート状部材１１１の操作面を露出させる開口部を有して、合成樹脂等から形成される。

スイッチ機構１３０は、絶縁性の硬質材料からなる回路基板１３１と、この回路基板１３１上に実装される押釦スイッチ１３２とから形成されている。この回路基板１３１を介して車体側へと電源供給を行ったり、タッチパネル部材１１０からの信号を制御装置２００へと伝達したり、あるいは光源１２１が実装されたフレキシブルプリント配線基板１２３などを回路基板１３１を介して電気的に引き回し形成するように設けている。

またスイッチ機構１３０の背後には、合成樹脂製などから形成される箱状の部材である下ケース１６０が設けられ、スイッチ機構１３０を構成する押釦スイッチ１３２を実装した回路基板１３１が下ケース１６０に収納されて固定保持される。

ここで、ユーザが入力操作装置１００のタッチパネル部材１１０の操作面を押下する操作（以下、押下操作という）を行うと、スイッチ機構１３０の押釦スイッチ１３２は押され、所定の入力信号を制御部２００に送信する。押下操作は、入力操作装置１００の操作面に対するジェスチャー操作による制御とは異なる制御を実行させる際になされる。

入力操作装置１００に設けられたタッチパネル部材１１０の一部を構成するシートパネル部材１１０の表面カバーである第１のシート状部材１１１は、アクリル樹脂等の透過性を有する絶縁材料からシート状部材によって形成され、ジェスチャー操作が行われる際に、ユーザの指などが触れる操作面を有する。

この場合、本発明の第１の実施形態においては、図４に示すように、タッチパネル部材１１０に設けられた操作面を、ステアリング１０のハンドル操作部の運転者（操作者）側に面した把持部箇所を基点Ｐ（Ｐ１）として運転者（操作者）側から奥行き方向に離れる方向（Ｐ２方向）に配置してなるとともに、ステアリング１０のハンドル操作部中心側が（操作者）運転者側へと近づくように操作面を傾けて配置している。

また第１の実施形態における第１のシート状部材１１１の操作面は、図４から図７に示すように、凹凸を有し、これによってこの操作面には段差が形成されている。このような操作面は、平面部１１１ａ、隆起部１１１ｂ、窪み部１１１ｃ、隙間部１１１ｄとからなる立体形状部から構成される。

平面部１１１ａは、表面カバー１１１の平面状の部分である。

隆起部１１１ｂは、図５から図７などに示すように、平面部１１１ａから表側方向に盛り上がるように隆起する部分である。この際、操作面には、その操作面の操作指標となる輪郭部を形成する凹凸からなる隆起部１１１ｂとして形成されている。表側から見れば、図５（ａ）に示すように、円弧状に形成された隆起部１１１ｂが、円を略囲むように、所定の間隔をおいて複数配置されていることがわかる。なお、「表側」とは、図３で示すように、入力操作部１００に対して図中上側をいい、「裏側」とは、その反対側をいうものとする。

窪み部１１１ｃは、たとえば図５（ｂ）に示すように、操作面の略中央に位置し、平面部１１１ａから裏側方向に沈むように窪んだ部分であり、図５（ａ）に示すように、円状に配置された隆起部１１１ｂよりも内側に形成されている。

隙間部１１１ｄは、図５（ａ）に示すように、円弧状の各隆起部１１１ｂの間の部分である。隙間部１１１ｄは、平面部１１１ａの一部であるが、後に行う「隆起部を基準としたジェスチャー操作」の説明にあたり、平面部１１１ａとは別の名称とした。

平面部１１１ａと隆起部１１１ｂと窪み部１１１ｃとは、ユーザのジェスチャー操作を妨げることがないように、図５（ｂ），図６（ｂ）などに示すように、その断面形状は、互いになめらかに繋がって形成されている。

またシートパネル部材１１３に設けられる意匠部Ｄとしては、図５から図７などに示すように、例えば第１のシート状部材１１１の操作面の表面側には、隆起部１１１ｂ位置を除いて黒色などの遮光性を有する地色印刷層Ｄ１が施されるとともに、この隆起部１１１ｂ位置に対応する第１のシート状部材１１１の操作面の表面側に、例えば白色や青色などの透過性を有する表示色印刷層Ｄ２が施されている。

第２のシート状部材１１２は、指等の被検出体の位置を検出するための複数のセンサ１１２０（透明導電性インクなどからなる検出電極）を有する投影静電容量方式の透過性を有するシート部材であり、表面カバーである第１のシート状部材１１１の裏面側に位置する。

第２のシート状部材１１２は、図８に示すように、Ｘ方向における被検出体の位置を検出するための第１のセンサ列１１２０ａを有する層と、Ｙ方向における被検出体の位置を検出するための第２のセンサ列１１２０ｂを有する層を重ね合わせ概略構成されている。第１のセンサ列１１２０ａと第２のセンサ列１１２０ｂが合わさることにより、結果的に、第２のシート状部材１１２には、センサ１１２０がマトリックス状に配置されることになる。第１のセンサ列１１２０ａと第２のセンサ列１１２０ｂは、透明導電性インクなどの透光性のある延伸可能で成型できる素材によって形成され、各々のセンサ列１１２０ａ，１１２０ｂは、制御部２００と電気的に接続されている。

表面カバーである第１のシート状部材１１１に指等の被検出体が触れると、その裏面側に位置するセンサ１１２０と被検出体との間の静電容量が変化する。制御部２００と各センサ１１２０とは電気的に接続されているので、制御部２００は、各センサ１１２０における静電容量の変化を検出できる。制御部２００は、この静電容量の変化に基づいて、被検出体の接触位置を示す入力座標値（Ｘ，Ｙ）を算出する。入力座標値は、操作面上に予め設定されている、各センサ１１２０におけるＸＹ座標系における座標値である。入力座標値は、Ｘ方向における静電容量の変化の分布の重心位置（例えば、静電容量が一定の閾値よりも高くかつ最も大きいセンサ１１２０の位置）に割り当てられているＸ座標と、Ｙ方向における静電容量の変化の分布の重心位置（例えば、静電容量が一定の閾値よりも高くかつ最も大きいセンサ１１２０の位置）に割り当てられているＹ座標と、によって表される。制御部２００は、このＸ座標及びＹ座標を算出することによって入力座標値（Ｘ，Ｙ）を算出する。

また本実施形態における第２のシート状部材１１２は、圧空成型などの絞り加工により第１のシート状部材１１１と一体成形されることでシートパネル部材１１３が形成される（図５（ｂ）参照）。

このように一体成形されることで、第１のシート状部材１１１と第２のシート状部材１１２とがシートパネル部材１１３として、一枚のシート状となり、操作面が有する隆起部１１１ｂ、窪み部１１１ｃ等の段差形状は、その一枚のシートの曲がった部分で構成されることになる。

また、このようにシートパネル部材１１３として一体成形されることで、表面カバーである第１のシート状部材１１１の裏面と第２のシート状部材１１２の表面とが当接する。これにより、第１のシート状部材１１１の段差形状に対応して、センサ１１２０が配置されることになる。このようにセンサ１１２０が配置されているため、隆起部１１１ｂ等の段差形状を有した操作面上で行われたジェスチャー操作であっても、制御部２００は、各センサにおける静電容量の変化を検出できる。

また、図１に示すように、制御部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、記憶部３００に格納されている動作プログラムを実行して、各種の処理や制御を行う。制御部２００は、その少なくとも一部が、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の各種専用回路によって構成されてもよい。

記憶部３００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等から構成され、制御部２００を構成するＣＰＵのワークエリア、ＣＰＵが実行する動作プログラムを記憶するプログラムエリア、データエリア等として機能する。

プログラムエリアには、車載電子機器制御処理を実行するためのプログラム等の動作プログラムが記憶される。

データエリアには、図１に示すように、ジェスチャー辞書Ｇ、対応動作データＣ、後述するジェスチャ特徴量の所定値である設定値Ｑ、等が予め記憶されている。

ジェスチャー辞書Ｇは、行われているジェスチャー操作を認識するために必要となるデータであり、ジェスチャー操作によって描かれる軌跡の特徴を示す複数のパターンを含む。ジェスチャー操作の特徴を示すパターンは、ジェスチャー特徴量の各成分の組合せから構成されている。本実施形態において、このパターンは、「隆起部を基準としたジェスチャー操作」の特徴を示すパターンである。

対応動作データＣは、車載電子機器２０に所定の動作を実行させる制御信号のデータである。対応動作データＣは、複数あり、その各々が、ジェスチャー辞書Ｇが含む複数のパターンと対応付けられている。例えば、隆起部１１１ｂに沿った円弧状のジェスチャー操作の特徴を示すパターンには、車載電子機器２０にオーディオ音量の変更を実行させる音量制御信号を送信するコマンドのデータが対応動作データＣとして対応付けられて予めデータエリアに記憶されている。

設定値Ｑは、ジェスチャー特徴量の所定値のデータであり、制御信号を車載電子機器２０へ送信するトリガーの役割となるデータである。設定値Ｑは、ジェスチャー辞書Ｇが含む複数のパターンごとに対応付けられている。つまり、設定値Ｑは複数ある。ここで、設定値Ｑとの比較対象として選択されるジェスチャー特徴量は、例えば、複数の入力座標値を、時系列順に直線で繋いだ軌跡における、軌跡の長さである。

制御装置１０００の動作については、ジェスチャー辞書Ｇ、対応動作データＣ、設定値Ｑ、それぞれの役割について簡潔に述べる。
１）ジェスチャー辞書Ｇは、行われているジェスチャー操作が、予め定められたどのパターンに属するか（即ち、どのような種類のジェスチャー操作であるか）を認識するために用いられる。
２）対応動作データＣは、ジェスチャー辞書Ｇを基に認識したジェスチャー操作に応じてどのような制御信号を車載電子機器２０に送信するか、を判別するために用いられる。
３）設定値Ｑは、認識されたジェスチャー操作に係るジェスチャー特徴量がどのような値に達したら、対応動作データＣに基づく制御信号を送信するか、を判別するために用いられる。

なお、記憶部３００に格納される各データは、既知のデータ登録手法を用いて、デフォルト値として或いはユーザ自身の操作により適宜格納される。

以下、図９から図１３を参照して、本実施形態に特有の「隆起部を基準としたジェスチャー操作」とそれに応じて車載電子機器２０が実行する動作の一例を挙げる。

（隆起部を基準としたジェスチャー操作の一例）
＜隆起部に沿ったジェスチャー操作ＯＰ１０＞
イグニッションのオンに伴って、動作電力が供給されると、車載電子機器２０は、表示部２１に、図９に示す初期画面２１ａを表示する。初期画面２１ａの状態で、ユーザ（運転者）が、操作面の窪み部１１１ｃを隆起部１１１ｂに沿って時計回りになぞるジェスチャー操作ＯＰ１０を行うと、制御部２００は、ＯＰ１０を認識して、認識したＯＰ１０に対応付けられた音量制御信号を送信する。音量制御信号を受信した車載電子機器２０は、初期画面２１ａを音量操作画面２１ｂに切り替えるとともにＯＰ１０に応じてオーディオ音量を変更する。このように、ユーザ（運転者）はＯＰ１０を行って、車載電子機器２０のオーディオ音量を変更することができる。

この際、ステアリング１０のハンドル操作部であるグリップ箇所を握った状態でタッチパネル部材１１０の操作面を指先にて操作するに際し、操作する指の付け根を基点Ｐとして、運転者（操作者）から奥行き方向に離れる方向にタッチパネル部材１１０の操作面を配置することによって、指の内側（指の腹）箇所全体が接触することなく指の内側先端箇所にて操作することが可能となるため、誤操作・誤入力の問題を未然に解決することができ、タッチパネル部材１１０の操作を良好に行うことができる。

＜外側から内側に隆起部を乗り越えるジェスチャー操作ＯＰ２０＞
図１０に示すように、初期画面２１ａの状態で、入力操作装置１００の操作面を、外側から順に、平面部１１１ａ、隆起部１１１ｂ、窪み部１１１ｃの順でなぞるジェスチャー操作ＯＰ２０（本例では、初期画面２１ａの“ＡＵＤＩＯ”に対応した右方向から内側に向かう操作）を行うと、初期画面２１ａはオーディオ操作画面２１ｃに切り替わる。

このようなジェスチャー操作においても、操作する指の付け根を基点Ｐとして、運転者（操作者）から奥行き方向に離れる方向にタッチパネル部材１１０の操作面を配置することによって、指の内側（指の腹）箇所全体が接触することなく指の内側先端箇所にて操作することが可能となるため、誤操作・誤入力の問題を未然に解決することができ、タッチパネル部材１１０の操作を良好に行うことができる。また、指先の先端側にて立体形状部の凹凸の高低差や傾斜などを、外側から順に、平面部１１１ａ、隆起部１１１ｂ、窪み部１１１ｃの順でなぞるジェスチャー操作ＯＰ２０による感触によって確認することが可能となるとともに、誤操作・誤入力の問題を未然に解決することができ、タッチパネル部材１１の操作を良好に行うことができる。

＜隙間部を通過するジェスチャー操作ＯＰ３０＞
図１１に示すように、オーディオ操作画面２１ｃの状態で、入力操作装置１００の操作面を、窪み部１１１ｃから隙間部１１１ｄ（本例では、オーディオ操作画面２１ｃの“Ｓｏｕｒｃｅ”に対応した右上の隙間部１１１ｄ）を通って平面部１１１ａへなぞるジェスチャー操作ＯＰ３０を行うと、オーディオ操作画面２１ｃは音源選択画面２１ｄに切り替わる。

このようなジェスチャー操作においては、操作する指の付け根を基点Ｐとして、運転者（操作者）から奥行き方向に離れる方向にタッチパネル部材１１０の操作面を配置することによって、指の内側（指の腹）箇所全体が接触することなく指の内側先端箇所にて操作することが可能となるため、誤操作・誤入力の問題を未然に解決することができ、タッチパネル部材１１０の操作を良好に行うことができる。また、指先から離れる方向に沿って運転者側に傾斜して操作面が設けられるため、タッチパネル部材１０の操作面を指先の内側先端箇所にて容易に接触操作することができ、これによりステアリングホイール１２のグリップ箇所を握った状態でタッチパネル部材１１０の操作を良好に行うことができる。

＜内側から外側に隆起部を乗り越えるジェスチャー操作ＯＰ４０＞
図１２に示すように、オーディオ操作画面２１ｃの状態で、入力操作装置１００の操作面を、内側から順に、窪み部１１１ｃ、隆起部１１１ｂ、平面部１１１ａの順でなぞるジェスチャー操作ＯＰ４０（本例では、オーディオ操作画面２１ｃの“Ｓｅａｒｃｈ”に対応した右側の隆起部１１１ｂを乗り越える操作）を行うと、オーディオ操作画面２１ｃは楽曲サーチ画面２１ｅに切り替わる。

このようなジェスチャー操作においては、操作する指の付け根を基点Ｐとして、運転者（操作者）から奥行き方向に離れる方向にタッチパネル部材１１０の操作面を配置することによって、指の内側（指の腹）箇所全体が接触することなく指の内側先端箇所にて操作することが可能となるため、誤操作・誤入力の問題を未然に解決することができ、また、指先の先端側にて立体形状部の凹凸の高低差や傾斜などを、内側から順に、窪み部１１１ｃ、隆起部１１１ｂ、平面部１１１ａの順でなぞるジェスチャー操作ＯＰ４０による感触によって確認することが可能となるとともに、誤操作・誤入力の問題を未然に解決することができ、タッチパネル部材１１の操作を良好に行うことができる。

＜窪み部内でのジェスチャー操作ＯＰ５０＞
図１３に示すように、楽曲サーチ画面２１ｅの状態において、窪み部１１１ｃから隆起部１１１ｂに向かって小さくスライドさせるジェスチャー操作ＯＰ５０を行うと、所定のカーソルがそのスライド方向に対応して動き、所望の楽曲を選択することができる。選択された楽曲は、スイッチ装置１２０が受け付けた入力確定操作により、再生される。

このようなジェスチャー操作においては、窪み部１１１ｃから操作する指の付け根を基点Ｐとする方向にタッチパネル部材１１０の操作面を指先の内側先端箇所によってなぞるように接触操作することができるため、誤操作・誤入力の問題を未然に解決することができ、タッチパネル部材１１０の操作を良好に行うことができる。

上記に挙げた例は、ジェスチャー辞書Ｇに、ジェスチャー操作ＯＰ１０〜５０のそれぞれによって描かれる軌跡の特徴を示す複数のパターンが含まれ、これらの複数のパターンのそれぞれに、設定値Ｑ及び対応動作データＣが対応付けられていることを条件に、上記の車載電子機器制御処理を実行することにより実現される。各パターンに対応付けられる、設定値Ｑの比較対象となるジェスチャー特徴量の種類・値は、認識させたいジェスチャー操作の特性に鑑みて、適宜、定められる。また、各パターンに対応付けられる、対応動作データＣの種類は、認識させたいジェスチャー操作の特性に鑑みて、適宜定められる。

従って、本実施形態における入力操作装置１００は、図４に示すように、ステアリング１０のハンドル操作部の運転者（操作者）側に面した把持部箇所を基点Ｐ（Ｐ１）として運転者（操作者）側から奥行き方向に離れる方向（Ｐ２方向）に入力操作装置１００を配置してなるとともに、タッチパネル部材１１０に設けられた操作面の傾きをステアリング１０の中心側に行くに従い、操作者（運転者）側へと漸次近づくように傾斜して設けてなるものであり、これによりステアリング１０のハンドル操作部であるグリップ箇所を握った状態でタッチパネル部材１１０の操作面を指先にて操作するに際し、操作する指の付け根を基点Ｐ（Ｐ１）として、運転者（操作者）から奥行き方向に離れる方向にタッチパネル部材１１０の操作面を配置することによって、指の内側（指の腹）箇所全体が接触することなく指の内側先端箇所にて操作することが可能となるため、誤操作・誤入力の問題を未然に解決することができ、タッチパネルの操作を良好に行うことができる。

また、ステアリング１０のハンドル操作部中心側に行くに従い、（操作者）運転者側へと漸次近づくように操作面を傾けて設けてなることにより、指先から離れる方向であるタッチパネル部材１１０の操作面を指先の内側先端箇所にて接触操作することができ、これによりステアリングホイール１２のグリップ箇所を握った状態でタッチパネル部材１１０の操作を良好に行うことができる。

この際、本実施形態に係る入力装置１００においては、ユーザ（操作者）は、操作面上に設けられた平坦部１１１ａ、隆起部１１１ｂ、窪み部１１１ｃ等の立体形状部（段差形状）を指先で感じながら、適確に意図する操作を行うことができる。また、制御部２００は、車載電子機器制御処理により、隆起部１１１ｂ等の立体形状部における段差形状を基準として行われたジェスチャー操作を認識し、認識したジェスチャー操作に応じて、車載電子機器２０の動作を制御することができる。即ち、本実施形態に係る入力操作装置１００によれば、ユーザ（操作者）がジェスチャー接触を行いやすく、また操作面上の隆起部１１１ｂ等の立体形状部により、車両１の走行中に、入力操作装置１００の操作面を見ないで操作（アイズフリー操作）を行った場合でも、的確なジェスチャー操作を行うことが可能となる。

また、本実施形態に係る入力操作装置１００の操作面には、隆起部１１１ｂが円弧状に形成されている。これにより、車両１の走行中においても、ステアリングホイール１２を握っている状態でユーザが親指の付け根を中心として親指を動かす場合に想定される円弧状の動きに合わせたスムーズな操作入力が可能である。

また、操作面には、隆起部１１１ｂを含む立体形状部が形成されているため、車両１の走行中に、前述の隆起部１１１ｂを乗り越えるジェスチャー操作ＯＰ２０及びＯＰ４０を行った場合でも、ユーザは、段差形状を乗り越えたという感覚を指先で感じとることができ、アイズフリー操作においても、操作入力が容易である。

また、本実施形態にあっては、操作面には、隣り合う隆起部１１１ｂの間に隙間部１１１ｄが形成されているため、車両１の走行中に、隙間部１１１ｄを通過するジェスチャー操作ＯＰ３０を行った場合でも、ユーザは、隙間部分を通過したという感覚を指先で感じとることができ、アイズフリー操作においても、操作入力が容易である。

また、操作面には、窪み部１１１ｃが形成されているため、ユーザが操作面上をジェスチャー操作する際に指の収まりがよい。それとともに、窪み部１１１ｃと隆起部１１１ｃは、互いになめらかに繋がって形成されているため、ユーザ（操作者）が隆起部１１１ｂに沿ったジェスチャー操作ＯＰ１０や、隆起部１１１ｂを乗り越えるジェスチャー操作ＯＰ２０及びＯＰ４０を行うときに、運指をスムーズに行うことができる。

また、本実施形態における入力操作装置１００を視認した際においては、隆起部１１１ｂ箇所が透過照明されるため瞬時に意匠部Ｄの基準箇所を認識判別することができる。

この際、シートパネル部材１１３の背後に光源１２２によって発光する導光部材１２１を配設してなることにより、ジェスチャー操作による意匠部Ｄ位置を明るく透過照明することによって即座に判別することができるものであり、夜間などにおいても入力操作装置１００の位置を良好に確認することができるものであり、特に、少なくとも意匠部Ｄの一部であるジェスチャー操作による基準位置となる隆起部１１１ｂ位置を明るく透過照明することによって即座に判別することができるという効果がある。

また、タッチセンサ１１２０の電極部となる各センサ列１１２０ａ，１１２０ｂを透過性を有する材料にて形成してなることにより、電極部であるセンサ列１１２０ａ，１１２０ｂが影とはならず、光源１２２からの照射光線は導光部材１２１を介してシートパネル部材１１３側へと良好に案内することができる。

また、シートパネル部材１１３の凹凸形状は、圧空成型などの絞り加工によって成型してなることにより、製作が容易でしかもシートパネル部材１１３の内部側にて電極部が設けられたタッチセンサ１１２０を配置することによってタッチセンサ１１２０を密封することができ、保護することができる。

図１４から図１６は本発明の第２の実施形態を示すもので、入力操作装置１００は、図１４に示すように、ステアリング１０のハンドル操作部の運転者（操作者）側に面した把持部箇所を基点Ｐ（Ｐ１）として運転者（操作者）側から奥行き方向に離れる方向（Ｐ２方向）に入力操作装置１００を配置してなるとともに、タッチパネル部材１１０に設けられた操作面の傾きをステアリング１０の中心側に行くに従い、操作者（運転者）側へと漸次近づくように傾斜して設けてなるものであり、特に、ここでは入力操作装置１００を操作するタッチパネル部材１１０に形成された隆起部１１１ｂを含む立体形状部の凹凸形状を高低差や斜度を施すように設けている。

具体的には、図１４から図１６に示すように、タッチパネル部材１１０に形成した立体形状部の隆起部１１１ｂの高さを、基点Ｐ位置から遠い位置に向けて徐々に高くなるように設定している。（各図面上、左側が基点Ｐ位置から離れる遠方となる方向）

このように構成することによって、ステアリング１０のハンドル操作部であるグリップ箇所を握った状態で、タッチパネル部材１１０ｄの操作面を指先にて操作するに際し、操作する指の付け根を基点Ｐとして、操作者から奥行き方向に離れる方向にタッチパネル部材１１０の操作面を配置することにより、指の内側（指の腹）箇所全体が操作面に触れることなく指の内側先端箇所にて接触操作が可能となり、これにより誤操作・誤入力の問題を未然に解決することができ、タッチパネル部材１１０の操作を良好に行うことができる。

またタッチパネル部材１１０に形成された立体形状部の隆起部１１１ｂの高さを基点Ｐ位置から遠くなるに連れて徐々に高く設定してなることにより、指の内側（指の腹）箇所全体が接触することなく指の内側先端箇所にて操作することができ、操作しやすいタッチパネル入力装置を実現することができる。

また隆起部１１１ｂの高さの変化に加え、突き出し形成される隆起部１１１ｂの上面箇所に斜度（勾配）を施すことにより、窪み部１１１ｃと隆起部１１１ｃは、互いになめらかに繋がるように形成することができるため、ユーザ（操作者）が隆起部１１１ｂに沿ったジェスチャー操作ＯＰ１０や、隆起部１１１ｂを乗り越えるジェスチャー操作ＯＰ２０及びＯＰ４０などを行うときに、運指をスムーズに行うことができるという効果がある。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。たとえば、立体形状部の一部を構成する隆起部１１１ｂの形状として前述した実施形態では、円弧状からなる隆起部１１１ｂを４つ円形に組み合わせて形成するようにしていたが、扇形などの形状からなる隆起部１１１ｂや、細かい丸型の隆起部１１１ｂを連続して設けるように形成しても良いものである。

また本実施形態においては、第２のシート状部材１１２は、指等の被検出体の位置を検出するための複数のセンサ１１２０（透明導電性インクなどからなる検出電極）を有する投影静電容量方式を採用したが、表面静電容量方式であっても良いし、抵抗膜方式など野静電容量方式であっても良い。この場合においても、第２のシート状部材１１２を操作面を有する第１のシート状部材１１１と一体的に形成すれば良い。

また、本実施形態では、ステアリング１０の右端に入力操作装置１００を１つ設けるようにしていたが、これに限られるものでなく、たとえばステアリング１０の左端に入力操作装置１００を配置するように設け、左手の親指にて操作するようにしても良いものである。

また前述した実施形態にあっては、入力操作装置１００を搭載した乗り物の一例として自動車などの車両を例にして説明したが、これに限られるものでなく船舶あるいは農業機械などに搭載することも可能である。

１…車両
１０…ステアリング
１１…本体部
１２…ステアリングホイール
１０００…制御装置
１００…入力操作装置
１１０…タッチパネル部材
１１１…第１のシート状部材（表面カバー）
１１１ａ…平面部
１１１ｂ…隆起部
１１１ｃ…窪み部
１１１ｄ…隙間部
１１２…第２のシート状部材
１１２０…タッチセンサ
１１２０ａ…第１のセンサ列
１１２０ｂ…第２のセンサ列
１１３…シートパネル部材
１１４…スペーサ
１２０…照明部
１２１…導光部材
１２２…光源（ＬＥＤ）
１２３…フレキシブルプリント配線基板
１２４…反射シート
１２５…拡散シート
１３０…スイッチ機構
１３１…回路基板
１３２…押釦スイッチ
１４０…下側ホルダー
１５０…上側ホルダー
１６０…下ケース
２００…制御部
３００…記憶部
２０…車載電子機器
２１…表示部
２１ａ…初期画面
２１ｂ…音量操作画面
２１ｃ…オーディオ操作画面
２１ｄ…音源選択画面

ＯＰ１０…隆起部に沿ったジェスチャー操作

ＯＰ２０…タッチ操作

ＯＰ３０…窪み部でのジェスチャー操作

ＯＰ４０…内側から外側に隆起部を乗り越えるジェスチャー操作

ＯＰ５０…窪み部分でのジェスチャー操作

Claims (4)

1. 電子機器を操作することができる操作面を有する入力操作装置をステアリングに備え、前記操作面と接触した位置を検出するための複数のタッチセンサが設けられたタッチパネル部材と、前記タッチパネル部材の操作面には前記タッチセンサの位置を認識可能とする隆起部、窪み部のどちらか、あるいは両方からなる立体形状部と、を備えてなるタッチパネル入力操作装置において、前記タッチパネル部材に設けられた前記操作面を、前記ステアリングのハンドル操作部の操作者側に面した把持部箇所を基点として操作者側から離れる方向に配置してなるとともに、前記操作面を操作者側と平行な面または前記操作面を前記ステアリングの中心側に行くに従い、操作者側へと漸次近づくように傾斜して設けてなることを特徴とするタッチパネル入力操作装置。
2. 前記入力操作装置を操作する前記タッチパネル部材に形成された前記立体形状部の凹凸形状を、高低差や斜度を施してなることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル入力操作装置。
3. 前記入力操作装置を操作する前記タッチパネル部材に形成された前記立体形状部の前記隆起部の高さを、前記基点位置から遠い位置に向けて徐々に高く設定してなることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル入力操作装置。
4. 前記シートパネル部材の前記立体形状部は、圧空成型などの絞り加工によって成型してなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のタッチパネル入力操作装置。
   

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