JP2015215830A - タッチパッド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で操作性が良く、周囲にスイッチ手段が配置されたタッチパッド装置を提供する。【解決手段】タッチパッド装置１００は、静電容量を検知し入力操作が可能なタッチパッド１と、タッチパッド１に隣接するスイッチ手段２と、支持部材３と、感触生成手段４と、感触生成手段４の駆動を制御する制御手段５と、を備え、タッチパッド１とスイッチ手段２とを保持する保持部材６と、圧力を検知する圧力検知手段７と、を有し、支持部材３と感触生成手段４とは保持部材６を移動可能に支持し、感触生成手段４は保持部材６の移動にともなって動作可能であり、かつタッチパッド１に振動を加えることが可能であり、スイッチ手段２は移動方向ＭＤに沿って入力操作可能であり、タッチパッド１が静電容量の変化を検知せず、かつ圧力検知手段７が保持部材６への押圧力を検知した場合に、感触生成手段４が動作しないように制御する構成とした。【選択図】図１０

Description

本発明は、タッチパッド装置に関し、特に、周囲にスイッチが配置されたタッチパッド装置に関するものである。

昨今、携帯型機器を始めとして、入力操作部にタッチパッド装置を用いている機器が増えてきている。このように機器の入力操作部に用いられるタッチパッド装置としては、下記の特許文献１に記載のタッチパッド装置が知られている。

以下、図１５を用いて、特許文献１に記載のタッチパッド装置について説明する。図１５は特許文献１に記載のタッチパッド装置９００の構成を示す模式図である。

特許文献１に記載のタッチパッド装置９００は、図１５に示すように、タッチパッド９１６が１つ以上のバネ９５２上に配されている。また、タッチパッド９１６の下方にはアクチュエータ９５４が配置されており、アクチュエータ９５４はタッチパッド９１６に対して振動を加えることができる。このようにタッチパッド９１６に振動を加えるとともに、タッチパッド９１６を介してタッチパッド装置９００を操作している操作者に対しても振動をあたえることで、操作者へのフィードバックとしている。

特表２００８−５１６３４８号公報

特許文献１に記載のタッチパッド装置９００は、例えば、搭載された機器の入力操作において、カーソルの移動や項目の選択などは行うことができる。しかしながら、タッチパッド装置９００を搭載した機器においては、その後の決定動作を行うためには、タッチパッド装置９００とは別に設けられたスイッチを動作させるようにしたものが多い。また、車両に搭載された場合には、運転者はブラインドタッチでタッチパッド装置を操作する頻度が多くなるため、スイッチがタッチパッド装置から離れた位置に設けられていると、操作性が悪くなる、という問題点があった。そこで、タッチパッド装置の周辺領域にスイッチを配置しようとすると、タッチパッド装置とスイッチの双方に対して配線を引き回さなければならないことから、装置自体の構造が複雑となり、且つ、大型化してしまうおそれがあった。

本発明は、上述した課題を解決して、小型で操作性が良く、周囲にスイッチ手段が配置されたタッチパッド装置を提供するものである。

本発明のタッチパッド装置は、操作体を操作面に接触または近接させることで生じる静電容量の変化を検知することで入力操作が可能なタッチパッドと、前記タッチパッドに隣接して設けられた、押圧することで回路の電気的な接続を切り替えるスイッチ手段と、前記タッチパッドを移動可能に支持する支持部材と、前記タッチパッドに振動を加えることで操作者に対して操作感触を与えることが可能な感触生成手段と、前記タッチパッド及び前記スイッチ手段の操作に応じて前記感触生成手段の駆動を制御する制御手段と、を備えたタッチパッド装置であって、上面に前記タッチパッドと前記スイッチ手段とを移動可能に保持する平板状の保持部材と、前記保持部材に加わる圧力を検知する圧力検知手段と、を有し、前記支持部材および前記感触生成手段は、前記保持部材を前記操作面に交差する移動方向へ移動可能に支持するように配置され、前記感触生成手段は前記保持部材の移動にともなって動作可能であるとともに、前記タッチパッドへの入力操作に応じて、前記保持部材を介して前記タッチパッドに前記移動方向の振動を加えることが可能であり、前記スイッチ手段は前記移動方向に沿って入力操作可能であり、前記タッチパッドが静電容量の変化を検知せず、かつ、前記圧力検知手段が前記保持部材への押圧力を検知した場合に、前記制御手段は、前記感触生成手段が前記保持部材の移動にともなって動作しないように制御する、ことを特徴とする。

これにより、タッチパッドとスイッチ手段とを保持部材の上に載置することで、配置箇所が近くであってもタッチパッドとスイッチ手段とを異なる箇所に配置した場合に比べて、配線を効率的に引き回しすることができる。配線の引き回しが効率的になることで、省スペース化が可能になるとともに構造が簡易になり、小型化が可能となる。また、タッチパッドが静電容量の変化を検知せず、かつ、圧力検知手段が保持部材に押圧力が加わったことを検知した場合には、制御手段はスイッチ手段が操作されているものと判断し、感触生成手段が保持部材の移動にともなって動作しないように制御する。このように、保持部材の移動にともなって動作可能な感触生成手段が動作しないように制御することで、保持部材は移動できなくなる。保持部材が移動できなくなることで、スイッチ手段を押圧操作した場合にも押圧された方向にスイッチ手段は移動しないため、しっかりとした操作感触が得られ、操作性の悪化を防止することができる。したがって、小型で操作性が良く、周囲にスイッチ手段が配置されたタッチパッド装置を提供することができる。

また、本発明のタッチパッド装置は、前記支持部材は弾性部材からなり、前記支持部材は前記保持部材を上方に弾性付勢するとともに、前記保持部材を上下方向に移動可能に支持し、前記感触生成手段は、前記保持部材を前記操作面に交差する方向に駆動させる駆動部を有し、前記制御手段は、前記保持部材の動きに連動した前記駆動部の動きを停止させるよう制御する、ことを特徴とする。

これにより、感触生成手段は駆動部を有し、駆動部の動きを制御し停止させることで、保持部材を一時的に固定することができる構成とした。これにより、スイッチ手段が操作される場合には、保持部材は上下動することなく駆動部によって保持されるため、スイッチ手段の操作性の悪化を防ぐことができる。

また、本発明のタッチパッド装置は、前記感触生成手段はソレノイドを備えてなり、前記駆動部は前記ソレノイド内に配置された可動鉄心であり、前記制御手段は前記ソレノイドに通電する電流を制御することによって、前記可動鉄心の動きを制御する、ことを特徴とする。

これにより、感触生成手段を、ソレノイドを備えた構成とすることで、カムやギアなどにより構成する場合に比べて、感触生成手段を簡易に形成することができるとともに、制御手段による感触生成手段の動作の制御を、電流を制御する容易な方法で行うことができる。

本発明によれば、小型で操作性が良く、周囲にスイッチ手段が配置されたタッチパッド装置を提供することができる。

第１実施形態におけるタッチパッド装置１００の構成を示す分解斜視図である。 第１実施形態におけるタッチパッド装置１００の外観を示す斜視図である。 第１実施形態における支持部材３の外観を示す斜視図である。 第１実施形態におけるスイッチ手段２を示す図であり、図４（ａ）はスイッチ手段２の外観を示す斜視図であり、図４（ｂ）はスイッチ手段２の構成を示す分解斜視図である。 第１実施形態における保持部材６を示す図であり、図５（ａ）は保持部材６の外観を示す斜視図であり、図５（ｂ）は図５（ｂ）に示すＺ１方向側から見た状態の保持部材６を示す平面図である。 第１実施形態における操作ユニット９を示す斜視図であり、図６（ａ）は操作ユニット９の構成を示す分解斜視図であり、図６（ｂ）は操作ユニット９の外観を示す斜視図である。 第１実施形態における感触生成手段４を示す図であり、図７（ａ）は感触生成手段４の外観を示す斜視図であり、図７（ｂ）は感触生成手段４の構成を示す分解斜視図である。 第１実施形態における圧力検知手段７の外観を示す斜視図である。 第１実施形態におけるケース８を示す図であり、図９（ａ）はケース８の外観を示す斜視図であり、図９（ｂ）はケース８の構成を示す分解斜視図である。 第１実施形態におけるタッチパッド装置１００の構造を示す模式断面図であり、未操作時の構成部品の位置関係を示す。 第１実施形態におけるタッチパッド１を操作された場合の処理手順を示すフローチャートである。 第１実施形態における操作ユニット９が下方へ押し込み操作された状態、または感触生成手段４により下方へ移動された状態におけるタッチパッド装置１００の構造を示す模式断面図である。 第１実施形態における操作ユニット９が感触生成手段４により上方へ移動された状態におけるタッチパッド装置１００の構造を示す模式断面図である。 第１実施形態におけるスイッチ手段２を操作された場合の処理手順を示すフローチャートである。 特許文献１に記載のタッチパッド装置９００の構成を示す模式図である。

［第１実施形態］
まず始めに第１実施形態におけるタッチパッド装置１００について図１ないし図９を用いて説明する。図１は第１実施形態におけるタッチパッド装置１００の構成を示す分解斜視図である。図２は第１実施形態におけるタッチパッド装置１００の外観を示す斜視図である。図３は第１実施形態における支持部材３の外観を示す斜視図である。図４は第１実施形態におけるスイッチ手段２を示す図であり、図４（ａ）はスイッチ手段２の外観を示す斜視図であり、図４（ｂ）はスイッチ手段２の構成を示す分解斜視図である。図５は第１実施形態における保持部材６を示す図であり、図５（ａ）は保持部材６の外観を示す斜視図であり、図５（ｂ）は図５（ｂ）に示すＺ１方向側から見た状態の保持部材６を示す平面図である。図６は第１実施形態における操作ユニット９を示す斜視図であり、図６（ａ）を操作ユニット９の構成を示す分解斜視図であり、図６（ｂ）は操作ユニット９の外観を示す斜視図である。図７は第１実施形態における感触生成手段４を示す図であり、図７（ａ）は感触生成手段４の外観を示す斜視図であり、図７（ｂ）は感触生成手段４の構成を示す分解斜視図である。図８は第１実施形態における圧力検知手段７の外観を示す斜視図である。図９は第１実施形態におけるケース８を示す図であり、図９（ａ）はケース８の外観を示す斜視図であり、図９（ｂ）はケース８の構成を示す分解斜視図である。

タッチパッド装置１００は、図１に示すように、タッチパッド１とスイッチ手段２と保持部材６からなる操作ユニット９と、支持部材３と、感触生成手段４と、圧力検知手段７と、下ケース８ａと上ケース８ｂとからなるケース８と、制御手段５と、を備えてなる。

支持部材３は弾性部材からなり、第１実施形態においては、図３に示すようなコイルばねを、図１に示すように、４つ用いて形成されている。

タッチパッド１は合成樹脂材からなり、図１に示すように、板状に形成されている。タッチパッド１は上面（Ｚ１方向側の面）に外部から入力操作を受ける操作面１ａを備えている。また、タッチパッド１は、静電容量の変化を検知可能な静電容量センサが、操作面１ａに対応する範囲にわたって配置されている。したがって、タッチパッド１は、たとえば、」操作者の指である操作体ＯＢ（図示せず）を操作面１ａに接触または近接させることで生じる静電容量の変化を、静電容量センサが検知することで入力操作が可能である。

スイッチ手段２は、図４に示すように、台座部２ａと、スイッチ部２ｂと、操作ノブ２ｃと、を備えてなる。台座部２ａは合成樹脂材からなり、一方（Ｘ１―Ｘ２方向）へ延びるように板状に形成されている。スイッチ部２ｂは弾性を備えた一部を押圧操作することで回路の切り替えを行うことができるスイッチである。なお、スイッチ部２ｂは押圧操作が解除されると、自己の弾性力により操作前の状態に復帰する。また、スイッチ部２ｂの一部の弾性係数は、支持部材３の弾性係数よりも大きい。操作ノブ２ｃは合成樹脂材からなり、長方形の板状に形成され、一方の面（Ｚ１方向側の面）に外部からの操作を受ける操作面２ｄを備えている。スイッチ部２ｂは台座部２ａの上面（Ｚ１方向側の面）に、台座部２ａが延びる方向（Ｘ１−Ｘ２方向）の両端に１つずつ配置され、操作ノブ２ｃは各スイッチ部２ｂの上方に、操作面２ｄを上方へ向けた状態で、上下動可能に配置されている。なお、２つの操作面２ｄは、境目にほぼ段差が無いように並べて配置されている。このように台座部２ａ、スイッチ部２ｂおよび操作ノブ２ｃが配置されることで、スイッチ手段２が構成される。なお、スイッチ手段２は、操作ノブ２ｃが下方へ動作することで、スイッチ部２ｂを押圧可能に構成されている。スイッチ手段２は、操作ノブ２ｃを介してスイッチ部２ｂを押圧することで、スイッチ部２ｂが回路の電気的な接続を切り替えることができる。なお、スイッチ手段２は保持部材６のスイッチ手段配置部６ｂの上方を覆うことができる大きさに形成されている。

保持部材６は合成樹脂材および金属材からなり、図５に示すように、平板状に形成されている。保持部材６は上面（Ｚ１方向側の面）に、タッチパッド１を配置可能なタッチパッド配置部６ａと、スイッチ手段２を配置可能なスイッチ手段配置部６ｂとを有している。スイッチ手段配置部６ｂは、保持部材６の上面の一方側（Ｙ２方向側）の端部付近に設けられており、タッチパッド配置部６ａはスイッチ手段配置部６ｂに接するとともに、保持部材６の上面の他方側（Ｙ１方向側）の端部に亘って設けられている。また、保持部材６は中央部に上下方向に貫通した貫通孔として形成された連結部６ｃを有している。

このように形成されたタッチパッド１、スイッチ手段２および保持部材６は、図６に示すように、保持部材６がタッチパッド１およびスイッチ手段２を上面（Ｚ１方向側の面）に保持することで、操作ユニット９が形成される。なお、タッチパッド１は、操作面１ａを上方に向けるとともに、タッチパッド配置部６ａの上方を覆うように、保持部材６のタッチパッド配置部６ａに配置される。また、スイッチ手段２は、操作ノブ２ｃを上方に向けるとともに、スイッチ手段配置部６ｂの上方を覆うように、タッチパッド配置部６ａに隣接して設けられた保持部材６のスイッチ手段配置部６ｂに配置される。なお、タッチパッド１の操作面１ａとスイッチ手段２の操作面２ｄとは、境目にほぼ段差が無いように並べて配置されている。

感触生成手段４は、図７に示すように、円柱状に形成された本体部４ｅと、本体部４ｅの上部（Ｚ１方向側）から上方へ突出するとともに、上下動可能な駆動部４ａを有している。また、第１実施形態においては、感触生成手段４として、円柱状に形成されるとともに、内部が中空で上面に挿通孔４ｆを備えたカバー４ｄと、導電性を備えた金属線材を巻回して円筒状に形成されたコイル４ｇと、磁性材からなり棒状に形成された可動鉄心４ｃと、を備えてなるソレノイド４ｂを用いている。コイル４gはカバー４ｄの内部に配置されており、可動鉄心４ｃは、コイル４gおよび挿通孔４ｆに挿通され、カバー４ｄおよびコイル４ｇを上下方向に貫通するとともに、コイル４ｇに沿って移動可能に保持されている。すなわち、第１実施形態においては、コイル４ｇを内蔵したカバー４ｄが本体部４ｅであり、駆動部４ａはソレノイド４ｂ内に移動可能に配置された可動鉄心４ｃである。ソレノイド４ｂを用いた感触生成手段４においては、コイル４ｇに電流を流すことで、磁性体からなる可動鉄心４ｃ（駆動部４ａ）に電磁力が加わり、可動鉄心４ｃは所定の方向へ移動する。なお、コイル４ｇに流す電流の向きを逆にすると、可動鉄心４ｃは所定の方向とは逆の方向へ移動する。なお、第１実施形態においては、所定の方向と、逆の方向とは、上下方向である。

圧力検知手段７は合成ゴム材からなり、図８に示すように、円盤状に形成されている。圧力検知手段７は円盤状に形成されたベース部７ａと、ベース部７ａの中心部には上方へ突出し、円柱状に形成された感圧部７ｂと、を有している。なお、圧力検知手段７は、圧力を計測可能な圧力センサが内蔵されており、感圧部７ｂに加わった圧力を計測可能である。

ケース８は合成樹脂材からなり、図９に示すように、下ケース８ａと上ケース８ｂとからなり、直方体状に形成されている。下ケース８ａは直方体状に形成されており、内部には、中空状に形成され、上方（Ｚ１方向側）が開放された収納部８ｃを有している。収納部８ｃは感触生成手段４の本体部４ｅと圧力検知手段７とを重ねて配置できる大きさに形成されている。上ケース８ｂは平板状に形成されている。上ケース８ｂは、板面の中央部を上下方向（Ｚ１−Ｚ２方向）に貫通するとともに、感触生成手段４の駆動部４ａを挿通可能な大きさに形成されたガイド孔８ｄを有している。また、上ケース８ｂは、上面に穴状に形成されるとともに支持部材３を挿入可能な支持部材配置部８ｅを有する。支持部材配置部８ｅは、ガイド孔８ｄが中心となる長方形の四隅の位置にそれぞれ１つずつ設けられている。なお、上ケース８ｂを平面視した時の外形形状は略長方形であり、支持部材配置部８ｅが四隅となる長方形の各辺は、上ケース８ｂを平面視した時の外形形状（長方形）の、対向する辺に対して平行となるように配置されている。また、上ケース８ｂは感触生成手段４の本体部４ｅを保持可能に形成されている。上ケース８ｂが、下ケース８ａの収納部８ｃの上方を覆うように、下ケース８ａに重ねて保持されることで、ケース８が形成される。

制御手段５は、いわゆるＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、集積回路）である。

次にタッチパッド装置１００の構造について図１０を用いて説明する。図１０は第１実施形態におけるタッチパッド装置１００の構造を示す模式断面図であり、未操作時の構成部品の位置関係を示す。なお、図１０は図２に示すＸ１方向側から見た状態の模式断面図であり、構成部品の形状や配置個所などが実際のものと異なるところがある。

図１０に示すように、感触生成手段４は、下方側（Ｚ２方向側）から駆動部４ａをガイド孔８ｄに挿通させた状態で、本体部４ｅが上ケース８ｂに固定されている。なお、駆動部４ａは上下方向に動作可能である。圧力検知手段７は、下ケース８ａの収納部８ｃの内部底面に配置されている。なお、圧力検知手段７は、感圧部７ｂが上方へ突出するように、収納部８ｃの内部底面の中心部に配設されている。感触生成手段４が固定された上ケース８ｂは、。感触生成手段４の本体部４ｅを収納部８ｃ内に挿入するとともに、収納部８ｃの上方を覆うように、下ケース８ａに重ねて配置され、係止される。これにより、ケース８が形成される。なお、圧力検知手段７は、感触生成手段４の下方で、感圧部７ｂと感触生成手段４の駆動部４ａとが接触可能な位置に配置されている。支持部材３は上ケース８ｂに設けられた支持部材配置部８ｅに一端を挿入するように、それぞれ配置される。操作ユニット９は、保持部材６と上ケース８ｂとが向き合うように、上ケース８ｂの上方に配置される。操作ユニット９は、保持部材６の連結部６ｃ（図６参照）にて駆動部４ａと連結されるとともに、下面（Ｚ２方向側の面）に支持部材３の他端側が係止される。駆動部４ａは保持部材６と一体に上下方向に移動可能であり、支持部材３は保持部材６を上方に弾性付勢するとともに、保持部材６を上下方向に移動可能に支持する。これにより、支持部材３および感触生成手段４は、保持部材６を操作面１ａに交差する移動方向ＭＤ、第１実施形態においては上下方向へ移動可能に支持する。すなわち、支持部材３および感触生成手段４は、タッチパッド１およびスイッチ手段２を含む操作ユニット９を移動可能に支持する。入力操作されていない初期状態においては、操作ユニット９は、上下方向において、操作ユニット９の重量と支持部材３の付勢力とが釣り合った位置で、弾性支持されている。なお、初期状態において、駆動部４ａの下端は圧力検知手段７の感圧部７ｂに接触している。また、制御手段５は他の構成部品とは一体に形成されず、離間した場所に設けられ、配線などにより接続されている。なお、タッチパッド装置１００が用いられる機器のＩＣが、制御手段５の機能を兼ねてもよい。このようにしてタッチパッド装置１００が形成される。

次にタッチパッド装置１００の動作について図１０ないし図１４を用いて説明する。図１１は第１実施形態におけるタッチパッド１を操作された場合の処理手順を示すフローチャートである。図１２は第１実施形態における操作ユニット９が下方へ押し込み操作された状態、または感触生成手段４により下方へ移動された状態におけるタッチパッド装置１００の構造を示す模式断面図である。図１３は第１実施形態における操作ユニット９が感触生成手段４により上方へ移動された状態におけるタッチパッド装置１００の構造を示す模式断面図である。図１４は第１実施形態におけるスイッチ手段２を操作された場合の処理手順を示すフローチャートである。

タッチパッド装置１００は、操作体ＯＢ（操作者の指など）で、タッチパッド１の操作面１ａに接触または近接させることで入力操作が可能であるとともに、スイッチ手段２の各操作ノブ２ｃを移動方向ＭＤに沿って押し込むことで入力操作が可能である。なお、以下の説明においては、タッチパッド１は図示していない表示装置に表示された複数のアイコンの中から一つ選択する操作に用いる場合について説明する。表示装置には１つだけハイライトされたアイコンがあり、操作面１ａに沿って操作体ＯＢを移動させることで、ハイライトされるアイコンが変わり、あるアイコンがハイライトされているときに、操作面１ａを移動方向ＭＤに沿って押し込むことで、ハイライトされたアイコンを選択することができ、各アイコンごとに割り振られた所定の処理が行われるものとする。また、スイッチ手段２は、操作ノブ２ｃを押圧操作することで、操作ノブ２ｃごとに割り振られた所定の操作が行われるものとする。

先ず、アイコンの選択操作を行うときの動作について説明する。タッチパッド装置１００は、図１１に示すように、表示装置に表示された複数のアイコンの中の、あるアイコンをハイライトする（ステップＡ１）。次に制御手段５はタッチパッド１が静電容量の変化を検知したかを確認する（ステップＡ２）。ここで、静電容量の変化がない場合には、制御手段５は継続してタッチパッド１が静電容量の変化を検知したかを確認する。静電容量の変化があった場合には、タッチパッド１への入力操作に応じて、すなわち静電容量の変化に則した処理が行われる（ステップＡ３）。なお、ここでいう静電容量の変化に則した処理とは、例えば、ハイライトされていたアイコンを継続してハイライトさせる処理や、ハイライトされていたアイコンとは異なるアイコンをハイライトさせる処理などである。操作者が、ハイライトされたアイコンに割り振られた所定の処理を行いたい場合には、図１２に示すように、操作面１ａを移動方向ＭＤに沿って下方（Ｚ２方向）へ押し込むことで、ハイライトされたアイコンを選択することができる。操作面１ａを移動方向ＭＤに沿って下方へ押し込むと、操作ユニット９（保持部材６）の下方への移動にともなって、感触生成手段４の駆動部４ａは下方へ移動し、圧力検知手段７の感圧部７ｂを押圧可能である。すなわち、圧力検知手段７が保持部材６に加わる圧力の変化を検知したか否かで、ハイライトされたアイコンが選択されたか否かを判断している。よって、図１１に示すように、制御手段５は圧力検知手段７が圧力の変化を検知したかを確認する（ステップＡ４）。ここで、圧力検知手段７が圧力の変化を検知しない場合には、ステップＡ２に戻り、制御手段５はタッチパッド１が静電容量の変化を検知したかを確認する。圧力検知手段７が圧力の変化を検知した場合には、制御手段５は操作者がハイライトされたアイコンを選択したと判断し、ハイライトされたアイコンに割り振られた所定の処理を行う指示を出し、処理が実行される。また、同時に、制御手段５は、保持部材６を操作面１ａに交差する方向、第１実施形態においては上下方向に駆動部４ａを駆動させる指示を感触生成手段４に出す（ステップＡ５）。制御手段５から感触生成手段４に駆動部４ａを駆動させる指示が出ると、操作ユニット９は図１２に示すように初期状態よりも下方への移動と、図１３に示すように初期状態よりも上方への移動とを繰り返す。このように、駆動部４ａを駆動させ、保持部材６を介してタッチパッド１に移動方向ＭＤの振動を加えることで、タッチパッド装置１００は、操作者に対して擬似的な操作感触を与えることが可能である。その後、制御手段５は、駆動部４ａの駆動を停止させる指示を感触生成手段４に出し（ステップＡ６）、アイコンの選択操作が終了する。なお、制御手段５は、ソレノイド４ｂに通電する電流を制御することによって、駆動部４ａである可動鉄心４ｃの動きを制御している。

スイッチ手段２の操作を行うときの動作について説明する。図１４に示すように、制御手段５はタッチパッド１が静電容量の変化を検知したかを確認する（ステップＢ１）。ここで、タッチパッド１が静電容量の変化を検知した場合、制御手段５はタッチパッド１への入力操作がされているものと判断する（スイッチ手段２の操作は終了）。次に、タッチパッド１が静電容量の変化を検知しない状態で、制御手段５は圧力検知手段７が圧力の変化を検知したかを確認する（ステップＢ２）。ここで、圧力検知手段７が圧力の変化を検知していない場合には、制御手段５は操作ユニット９には入力操作がされていないと判断し、ステップＢ１に戻り、制御手段５はタッチパッド１が静電容量の変化を検知したかを確認する。圧力検知手段７が圧力の変化を検知した場合には、制御手段５はスイッチ手段２が操作されたと判断する。このように判断するのは、スイッチ手段２の操作が行われると、操作ユニット９には、初期状態を示す図１０よりも下方へ移動させる力が働き、駆動部４ａを介して圧力検知手段７が押圧されるためである。次に、制御手段５は、保持部材６の動きに連動した駆動部４ａの動きを停止させるよう制御する指示を出す（ステップＢ３）。すなわち、タッチパッド１が静電容量の変化を検知せず、かつ、圧力検知手段７が保持部材６への押圧力を検知した場合に、制御手段５は、感触生成手段４が保持部材６の移動にともなって動作しないように制御する。このように、感触生成手段４が動かないように制御することで、スイッチ手段２は保持部材６が固定された状態で押圧操作される。スイッチ手段２が操作されることで、制御手段５は各操作ノブ２ｃ毎に割り振られた所定の処理を行う指示を出し（ステップＢ４）、スイッチ手段２の操作が終了する。なお、スイッチ手段２の操作が終了すると、感触生成手段４の動作の制御は解除される。

このように、操作ユニット９への操作は、タッチパッド１及びスイッチ手段２の操作に応じて、制御手段５が感触生成手段４の駆動を制御しながらおこなわれる。

以下、第１実施形態としたことによる効果について説明する。

第１実施形態におけるタッチパッド装置１００は、操作体ＯＢを操作面１ａに接触または近接させることで生じる静電容量の変化を検知することで入力操作が可能なタッチパッド１と、タッチパッド１に隣接して設けられた、押圧することで回路の電気的な接続を切り替えるスイッチ手段２と、タッチパッド１を移動可能に支持する支持部材３と、タッチパッド１に振動を加えることで操作者に対して操作感触を与えることが可能な感触生成手段４と、タッチパッド１及びスイッチ手段２の操作に応じて感触生成手段４の駆動を制御する制御手段５と、を備えたタッチパッド装置であって、上面にタッチパッド１とスイッチ手段２とを移動可能に保持する平板状の保持部材６と、保持部材６に加わる圧力を検知する圧力検知手段７と、を有し、支持部材３および感触生成手段４は、保持部材６を操作面１ａに交差する移動方向ＭＤへ移動可能に支持するように配置され、感触生成手段４は保持部材６の移動にともなって動作可能であるとともに、タッチパッド１への入力操作に応じて、保持部材６を介してタッチパッド１に移動方向ＭＤの振動を加えることが可能であり、スイッチ手段２は移動方向ＭＤに沿って入力操作可能であり、タッチパッド１が静電容量の変化を検知せず、かつ、圧力検知手段７が保持部材６への押圧力を検知した場合に、制御手段５は、感触生成手段４が保持部材６の移動にともなって動作しないように制御する、構成とした。

これにより、タッチパッド１とスイッチ手段２とを保持部材６の上に載置することで、配置箇所が近くであってもタッチパッド１とスイッチ手段２とを異なる箇所に配置した場合に比べて、配線を効率的に引き回しすることができる。配線の引き回しが効率的になることで、省スペース化が可能になるとともに構造が簡易になり、小型化が可能となる。また、タッチパッド１が静電容量の変化を検知せず、かつ、圧力検知手段７が保持部材６に押圧力が加わったことを検知した場合には、制御手段５はスイッチ手段２が操作されているものと判断し、感触生成手段４が保持部材６の移動にともなって動作しないように制御する。このように、保持部材６の移動にともなって動作可能な感触生成手段４が動作しないように制御することで、保持部材６は移動できなくなる。保持部材６が移動できなくなることで、スイッチ手段２を押圧操作した場合にも押圧された方向にスイッチ手段２は移動しないため、しっかりとした操作感触が得られ、操作性の悪化を防止することができる。また、タッチパッド１が静電容量の変化を検知し、かつ、圧力検知手段７が保持部材６に押圧力が加わったことを検知した場合には、タッチパッド１自体が押圧されたと判断し、感触生成手段４が保持部材６の移動にともなって動作するように制御する。したがって、小型で操作性が良く、周囲にスイッチ手段２が配置されたタッチパッド装置を提供することができる。特に、自動車などに搭載された場合には、操作のために手を動かす範囲を小さくすることができるため、運転の妨げになりにくく、より安全な運転を行うことができる。

また、第１実施形態におけるタッチパッド装置１００は、支持部材３は弾性部材からなり、支持部材３は保持部材６を上方に弾性付勢するとともに、保持部材６を上下方向に移動可能に支持し、感触生成手段４は、保持部材６を操作面１ａに交差する方向（上下方向）に駆動させる駆動部４ａを有し、制御手段５は、保持部材６の動きに連動した駆動部４ａの動きを停止させるよう制御する、構成とした。

これにより、感触生成手段４は駆動部４ａを有し、駆動部４ａの動きを制御し停止させることで、保持部材６を一時的に固定することができる構成とした。これにより、スイッチ手段２が操作される場合には、保持部材６はスイッチ手段２の操作方向である上下方向へ動作することなく駆動部４ａによって保持されるため、スイッチ手段２の操作性の悪化を防ぐことができる。

また、第１実施形態におけるタッチパッド装置１００は、感触生成手段４はソレノイド４ｂを備えてなり、駆動部４ａはソレノイド４ｂ内に配置された可動鉄心４ｃであり、制御手段５はソレノイド４ｂに通電する電流を制御することによって、可動鉄心４ｃの動きを制御する、構成とした。

これにより、感触生成手段４を、ソレノイド４ｂを備えた構成とすることで、カムやギアなどにより構成する場合に比べて、感触生成手段４を簡易に形成することができるとともに、制御手段５による感触生成手段４の動作の制御を、電流を制御する容易な方法で行うことができる。

以上のように、本発明の実施形態に係るタッチパッド装置を具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

第１実施形態において、タッチパッド１は図示していない表示装置に表示された複数のアイコンの中から一つ選択する操作に用いる場合について説明したが、別の用途に用いてもよい。例えば、表示装置に表示されたカーソルの操作に用いてもよい。

第１実施形態において、操作ユニット９を下方へ押し込み操作することで、アイコンの選択の決定をしたが、別の方法で行ってもよい。例えば、あるアイコンがハイライトされた状態で、タッチパッド１の操作面１ａをダブルクリックするなどの方法であってもよい。

第１実施形態において、圧力検知手段７を感触生成手段４の下方に配置し、感触生成手段４を介して保持部材６に加わった圧力を検知する構成としたが、保持部材６とケース８との間に保持部材６と接触可能に圧力検知手段７を配置する構成であってもよい。

１ タッチパッド
１ａ 操作面
２ スイッチ手段
２ａ 台座部
２ｂ スイッチ部
２ｃ 操作ノブ
２ｄ 操作面
３ 支持部材
４ 感触生成手段
４ａ 駆動部
４ｂ ソレノイド
４ｃ 可動鉄心
４ｄ カバー
４ｅ 本体部
４ｆ 挿通孔
４ｇ コイル
５ 制御手段
６ 保持部材
６ａ タッチパッド配置部
６ｂ スイッチ手段配置部
６ｃ 連結部
７ 圧力検知手段
７ａ ベース部
７ｂ 感圧部
８ ケース
８ａ 下ケース
８ｂ 上ケース
８ｃ 収納部
８ｄ ガイド孔
８ｅ 支持部材配置部
９ 操作ユニット
１００ タッチパッド装置
ＭＤ 移動方向
ＯＢ 操作体

Claims (3)

1. 操作体を操作面に接触または近接させることで生じる静電容量の変化を検知することで入力操作が可能なタッチパッドと、
   前記タッチパッドに隣接して設けられた、押圧することで回路の電気的な接続を切り替えるスイッチ手段と、
   前記タッチパッドを移動可能に支持する支持部材と、
   前記タッチパッドに振動を加えることで操作者に対して操作感触を与えることが可能な感触生成手段と、
   前記タッチパッド及び前記スイッチ手段の操作に応じて前記感触生成手段の駆動を制御する制御手段と、
   を備えたタッチパッド装置であって、
   上面に前記タッチパッドと前記スイッチ手段とを移動可能に保持する平板状の保持部材と、
   前記保持部材に加わる圧力を検知する圧力検知手段と、を有し、
   前記支持部材および前記感触生成手段は、前記保持部材を前記操作面に交差する移動方向へ移動可能に支持するように配置され、
   前記感触生成手段は前記保持部材の移動にともなって動作可能であるとともに、前記タッチパッドへの入力操作に応じて、前記保持部材を介して前記タッチパッドに前記移動方向の振動を加えることが可能であり、
   前記スイッチ手段は前記移動方向に沿って入力操作可能であり、
   前記タッチパッドが静電容量の変化を検知せず、かつ、前記圧力検知手段が前記保持部材への押圧力を検知した場合に、前記制御手段は、前記感触生成手段が前記保持部材の移動にともなって動作しないように制御することを特徴とするタッチパッド装置。
2. 前記支持部材は弾性部材からなり、
   前記支持部材は前記保持部材を上方に弾性付勢するとともに、前記保持部材を上下方向に移動可能に支持し、
   前記感触生成手段は、前記保持部材を前記操作面に交差する方向に駆動させる駆動部を有し、
   前記制御手段は、前記保持部材の動きに連動した前記駆動部の動きを停止させるよう制御することを特徴とする請求項１に記載のタッチパッド装置。
3. 前記感触生成手段はソレノイドを備えてなり、
   前記駆動部は前記ソレノイド内に配置された可動鉄心であり、
   前記制御手段は前記ソレノイドに通電する電流を制御することによって、前記可動鉄心の動きを制御することを特徴とする請求項２に記載のタッチパッド装置。

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