JP2018120458A - 操作装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】操作者の意図しない入力の受け付けを抑制する操作装置を提供する。【解決手段】操作装置1は、操作面20に接触する操作指を検出するタッチパッド2と、操作指によって操作面20に付加された荷重Fを検出する荷重検出部4と、タッチパッドの近傍に設けられ、入力操作を受け付ける入力操作部6と、検出された荷重が操作面に対するプッシュ操作を判定するために予め定められた荷重しきい値80以上であると、検出された荷重の分布としての荷重分布が予め定められた基準に対して入力操作部側に偏っているか否かを判定し、偏っていると判定した場合にはプッシュ操作の判定を行わない制御部8と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、操作装置に関する。
従来の技術として、運転席と助手席との間の位置に配置されたタッチパッドと、タッチパッドの近傍に、運転者からの操作か、助手席の乗員からの操作かを切り換え可能なスイッチと、を備えた入力装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
上述のような入力装置において、タッチパッドがプッシュ操作可能に構成されていた場合、例えば、操作者がタッチパッドに指を置いてスイッチを押すことでプッシュ操作が判定され、操作者の意図しない入力が受け付けられる可能性がある。
従って本発明の目的は、操作者の意図しない入力の受け付けを抑制することができる操作装置を提供することにある。
本発明の一態様は、操作面に接触する操作指を検出するタッチパッドと、操作指によって操作面に付加された荷重を検出する荷重検出部と、タッチパッドの近傍に設けられ、入力操作を受け付ける入力操作部と、検出された荷重が予め定められた荷重しきい値以上であると、検出された荷重の分布が予め定められた基準に対して入力操作部側に偏っているか否かを判定し、偏っていると判定した場合には操作面に対するプッシュ操作の判定を行わない判定部と、を備えた操作装置を提供する。
本発明によれば、操作者の意図しない入力の受け付けを抑制することができる。
(実施の形態の要約)
実施の形態に係る操作装置は、操作面に接触する操作指を検出するタッチパッドと、操作指によって操作面に付加された荷重を検出する荷重検出部と、タッチパッドの近傍に設けられ、入力操作を受け付ける入力操作部と、検出された荷重が予め定められた荷重しきい値以上であると、検出された荷重の分布が予め定められた基準に対して入力操作部側に偏っているか否かを判定し、偏っていると判定した場合には操作面に対するプッシュ操作の判定を行わない判定部と、を備えて概略構成されている。
実施の形態に係る操作装置は、操作面に接触する操作指を検出するタッチパッドと、操作指によって操作面に付加された荷重を検出する荷重検出部と、タッチパッドの近傍に設けられ、入力操作を受け付ける入力操作部と、検出された荷重が予め定められた荷重しきい値以上であると、検出された荷重の分布が予め定められた基準に対して入力操作部側に偏っているか否かを判定し、偏っていると判定した場合には操作面に対するプッシュ操作の判定を行わない判定部と、を備えて概略構成されている。
この操作装置は、操作者が操作面に操作指を接触させて入力操作部を操作する際、荷重の分布が入力操作部側に偏っていると、プッシュ操作ありと判定されるほど大きい荷重が検出されてもプッシュ操作の判定を行わないので、この構成を採用しない場合と比べて、操作者の意図しない入力の受け付けを抑制することができる。
[第1の実施の形態]
(操作装置1の概要)
図1(a)は、第1の実施の形態に係る操作装置の一例を示す概略図であり、図1(b)は、操作装置のブロック図の一例である。図2(a)は、第1の実施の形態に係る操作装置が設定する基準領域の一例を示す概略図であり、図2(b)は、荷重中心が基準領域内に位置する場合の一例を示す概略図であり、図2(c)は、荷重中心が入力操作部側の基準領域外に位置する場合の一例を示す概略図である。
(操作装置1の概要)
図1(a)は、第1の実施の形態に係る操作装置の一例を示す概略図であり、図1(b)は、操作装置のブロック図の一例である。図2(a)は、第1の実施の形態に係る操作装置が設定する基準領域の一例を示す概略図であり、図2(b)は、荷重中心が基準領域内に位置する場合の一例を示す概略図であり、図2(c)は、荷重中心が入力操作部側の基準領域外に位置する場合の一例を示す概略図である。
図1(a)は、一例として、運転席に着座する操作者が操作面20に操作指91(左手人差指)を接触させて操作指90(左手親指)で入力操作部6を操作する様子を図示している。図2(a)〜図2(c)は、操作面20を上方から見た場合の面積25などを示している。また図2(a)〜図2(c)の面積25は、タッチパッド2が検出した操作指91の面積の一例を示している。また図2(a)の基準領域82は、一例として、点線で囲まれた領域である。さらに図2(b)及び図2(c)では、荷重分布40が荷重の大きさに応じてハッチングが異なるように図示されており、中心に向かうにつれて荷重が大きくなっている。またさらに図2(b)及び図2(c)では、荷重の中心を荷重中心45として点で示している。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図1(b)、図4(a)及び図4(b)では、主な情報の流れを矢印で示している。
この操作装置1は、一例として、車両に搭載された電子機器を操作するように構成されている。この電子機器は、一例として、ナビゲーション装置や音楽再生装置などである。そして操作装置1は、例えば、図1(a)に示すように、運転席と助手席の間に位置するフロアコンソール10に配置された遠隔操作装置である。
操作装置1は、例えば、図1(a)及び図1(b)に示すように、操作面20に接触する操作指を検出するタッチパッド2と、操作指によって操作面20に付加された荷重Fを検出する荷重検出部4と、タッチパッド2の近傍に設けられ、入力操作を受け付ける入力操作部6と、検出された荷重Fが予め定められた荷重しきい値80以上であると、検出された荷重Fの分布が予め定められた基準に対して入力操作部6側に偏っているか否かを判定し、偏っていると判定した場合には操作面20に対するプッシュ操作の判定を行わない判定部としての制御部8と、を備えて概略構成されている。
また制御部8は、荷重分布40が入力操作部6側に偏っていないと判定した場合、プッシュ操作の判定を行うように構成されている。
なお制御部8は、プッシュ操作によって入力の決定や選択決定などが行われる場合、この入力の決定などを確定しないように構成されても良い。
さらに制御部8は、タッチパッド2が検出する操作指の面積25に対して基準となる基準領域82を設定し、荷重分布40の中心(荷重中心45)が入力操作部6側の基準領域82の外に位置する場合、プッシュ操作の判定を行わないように構成されている。
さらにまた操作装置1は、タッチパッド2を操作する際に操作者の手9が置かれるパームレスト11を備えている。操作装置1の入力操作部6は、操作者がパームレスト11に手9を置いた状態で操作可能な位置に配置される。このパームレスト11は、例えば、手が載せ易い丸みを帯びた形状を有している。
なお変形例として制御部8は、荷重分布40が入力操作部6側に偏っていた場合、プッシュ操作の判定を行った判定結果を破棄するように構成されても良い。
(タッチパッド2の構成)
タッチパッド2は、例えば、操作者の体の一部(例えば、操作指)や専用のペンで操作面20に触れることにより、触れた操作面20上の位置を検出するものである。操作者は、例えば、操作面20に操作を行うことにより、接続された電子機器の操作を行うことが可能となる。タッチパッド2としては、例えば、抵抗膜方式、赤外線方式、静電容量方式などのタッチパッドを用いることが可能である。本実施の形態のタッチパッド2は、一例として、静電容量方式のタッチパッドである。
タッチパッド2は、例えば、操作者の体の一部(例えば、操作指)や専用のペンで操作面20に触れることにより、触れた操作面20上の位置を検出するものである。操作者は、例えば、操作面20に操作を行うことにより、接続された電子機器の操作を行うことが可能となる。タッチパッド2としては、例えば、抵抗膜方式、赤外線方式、静電容量方式などのタッチパッドを用いることが可能である。本実施の形態のタッチパッド2は、一例として、静電容量方式のタッチパッドである。
このタッチパッド2は、例えば、図1(a)に示すように、フロアコンソール10に操作面20が露出するように配置されている。
そしてタッチパッド2は、例えば、操作面20の下方に絶縁を保ちながら交差する複数の駆動電極と複数の検出電極を有している。タッチパッド2は、この複数の駆動電極と複数の検出電極の全ての組み合わせを走査して組み合わせごとの静電容量を読み出し、予め定められたしきい値以上の静電容量に基づいて検出対象が検出された検出点を算出する。この検出点の算出は、例えば、加重平均を用いて行われる。
さらにタッチパッド2は、しきい値以上の静電容量が得られた座標に基づいて面積25を算出するように構成されている。
そしてタッチパッド2は、走査するたびに検出点の座標、及び面積25を算出して検出情報S1を生成して制御部8に出力する。なお検出点の座標は、例えば、操作面20に設定されたXY座標系における座標である。このXY座標は、運転席に着座する操作者から見て、左上が原点であり、横軸(車両の左右方向)がX軸、縦軸(車両の前後方向)がY軸である。
なお変形例として制御部8がしきい値を有して検出点の算出と面積25の算出を行うように構成されても良い。
(荷重検出部4の構成)
荷重検出部4は、例えば、図1(a)に示すように、タッチパッド2の裏面21側に配置されている。この荷重検出部4は、例えば、シート形状を有し、座標ごとの荷重を検出するように構成されている。荷重検出部4は、例えば、検出した座標ごとの荷重を荷重情報S2として制御部8に出力するように構成されている。制御部8は、取得した荷重情報S2に基づいて荷重分布40を得るように構成されている。
荷重検出部4は、例えば、図1(a)に示すように、タッチパッド2の裏面21側に配置されている。この荷重検出部4は、例えば、シート形状を有し、座標ごとの荷重を検出するように構成されている。荷重検出部4は、例えば、検出した座標ごとの荷重を荷重情報S2として制御部8に出力するように構成されている。制御部8は、取得した荷重情報S2に基づいて荷重分布40を得るように構成されている。
(入力操作部6の構成)
入力操作部6は、例えば、図1(a)に示すように、パームレスト11の近傍に配置されている。入力操作部6は、運転席に着座する操作者の手9(左手)で操作し易いように、親指である操作指90の位置に対応して配置されている。
入力操作部6は、例えば、図1(a)に示すように、パームレスト11の近傍に配置されている。入力操作部6は、運転席に着座する操作者の手9(左手)で操作し易いように、親指である操作指90の位置に対応して配置されている。
この入力操作部6は、例えば、操作面20に対して傾いて回転するダイヤルとして構成されている。そして入力操作部6は、操作量に応じた入力情報S3を生成して制御部8に出力する。
入力操作部6は、例えば、表示装置に表示されたメニュー項目のスクロールや設定値の変更などに用いられる。なお入力操作部6は、ダイヤルに限定されず、スライダー、静電方式のタッチセンサ、機械式プッシュスイッチなどであっても良い。
(制御部8の構成)
制御部8は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うCPU(Central Processing Unit)、半導体メモリであるRAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)などから構成されるマイクロコンピュータである。このROMには、例えば、制御部8が動作するためのプログラムと、荷重しきい値80と、基準情報81と、が格納されている。RAMは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。また制御部8は、その内部にクロック信号を生成する手段を有し、このクロック信号に基づいて動作を行う。
制御部8は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うCPU(Central Processing Unit)、半導体メモリであるRAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)などから構成されるマイクロコンピュータである。このROMには、例えば、制御部8が動作するためのプログラムと、荷重しきい値80と、基準情報81と、が格納されている。RAMは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。また制御部8は、その内部にクロック信号を生成する手段を有し、このクロック信号に基づいて動作を行う。
荷重しきい値80は、例えば、荷重検出部4が検出した荷重と比較されるしきい値である。本実施の形態では、プッシュ操作の判定を行うか否かを判定するためのしきい値と、プッシュ操作が行われたか否かを判定するためのしきい値と、が同じ荷重しきい値80であるが、これに限定されず、異なるしきい値であっても良い。
制御部8は、検出された荷重が荷重しきい値80以上であり、かつ荷重分布40が入力操作部6側に偏っていない場合、プッシュ操作がなされたと判定する。
基準情報81は、基準領域82を設定するためのものである。制御部8は、例えば、タッチパッド2によって検出された面積25に予め定められた定数αを乗算して基準領域82を設定する。言い換えるなら制御部8は、面積25の中心を中心として面積25を予め定められた縮尺(定数α)で縮小して基準領域82を設定する。
この定数αは、基準領域82が面積25よりも小さいので、0より大きく1より小さい数である。基準情報81は、この定数αの情報を含んでいる。なお基準領域82の設定は、上記の例に限定されない。
ここで入力操作部6は、図2(a)〜図2(c)の紙面の右側に位置する。従って制御部8は、例えば、車両の前後を基準とした境界200を面積25に設け、荷重中心45が境界200の右側の基準領域82の外に位置する場合、荷重分布40が入力操作部6側に偏っていると判定する。つまり制御部8は、荷重中心45が基準領域82の外であっても境界200の左側である場合、偏っているとは判定しない。
なお変形例として境界200は、幅を持った領域とされても良い。この場合、制御部8は、荷重中心45が基準領域82の外であっても境界200内であるならばプッシュ操作を判定しない。
制御部8は、検出情報S1〜入力情報S3に基づいて検出点の座標、プッシュ操作の有無、及び入力操作部6の操作量などの情報である操作情報S4を生成して接続された電子機器に出力する。
以下に本実施の形態の操作装置1の動作の一例について図3のフローチャートに従って説明する。
(動作)
操作装置1の制御部8は、電源が投入されると、周期的に検出情報S1及び荷重情報S2を取得する。制御部8は、ステップ1の「Yes」が成立する、つまり荷重情報S2に基づいて荷重が検出されると(Step1:Yes)、検出された荷重と荷重しきい値80とを比較する。
操作装置1の制御部8は、電源が投入されると、周期的に検出情報S1及び荷重情報S2を取得する。制御部8は、ステップ1の「Yes」が成立する、つまり荷重情報S2に基づいて荷重が検出されると(Step1:Yes)、検出された荷重と荷重しきい値80とを比較する。
制御部8は、荷重が荷重しきい値80以上である場合(Step2:Yes)、その荷重が検出された際の検出情報S1に基づいて面積25を取得すると共に荷重情報S2に基づいて荷重分布40を取得する(Step3)。
制御部8は、基準情報81に基づいて面積25に基準領域82及び境界200を設定し、荷重分布40が入力操作部6側に偏っているか否かを判定する。制御部8は、荷重分布40が偏っていた場合(Step4:Yes)、プッシュ操作の判定を行わず、検出された荷重に対する処理を終了する(Step5)。
ここでステップ2において制御部8は、検出された荷重が荷重しきい値より小さい場合(Step2:No)、ステップ1に処理を進める。
またステップ4において制御部8は、荷重分布40が偏っていない場合(Step4:No)、プッシュ操作の判定を行い、プッシュ操作があったとする操作情報S4を生成して接続された電子機器に出力する(Step6)。
(第1の実施の形態の効果)
本実施の形態に係る操作装置1は、操作者の意図しない入力の受け付けを抑制することができる。具体的には操作装置1は、操作者が操作面20に操作指を接触させて入力操作部6を操作する際、荷重分布40の荷重中心45が基準領域82の外で、かつ入力操作部6側に偏っている場合、検出された荷重が荷重しきい値80以上であってもプッシュ操作やプッシュ操作による入力決定などを判定しないので、この構成を採用しない場合と比べて、操作者の意図しない入力の受け付けを抑制することができる。
本実施の形態に係る操作装置1は、操作者の意図しない入力の受け付けを抑制することができる。具体的には操作装置1は、操作者が操作面20に操作指を接触させて入力操作部6を操作する際、荷重分布40の荷重中心45が基準領域82の外で、かつ入力操作部6側に偏っている場合、検出された荷重が荷重しきい値80以上であってもプッシュ操作やプッシュ操作による入力決定などを判定しないので、この構成を採用しない場合と比べて、操作者の意図しない入力の受け付けを抑制することができる。
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態は、タッチパッドが検出した静電容量に基づいて荷重を検出する点で他の実施の形態と異なっている。
第2の実施の形態は、タッチパッドが検出した静電容量に基づいて荷重を検出する点で他の実施の形態と異なっている。
図4(a)は、第2の実施の形態に係る操作装置のブロック図の一例である。なお以下に記載する実施の形態において、第1の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第1の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
本実施の形態の操作装置1は、例えば、図4(a)に示すように、荷重検出部4がタッチパッド2から取得した検出情報S1に基づいて荷重を検出するように構成されている。
静電容量は、主に操作面20に対する接触面積と操作面20(検出電極)までの距離に比例するので、静電容量の分布を荷重分布40に変換することができる。従って荷重検出部4は、検出情報S1に基づく静電容量の分布を荷重分布40に変換して荷重情報S2を生成し、制御部8に出力する。この変換は、例えば、実験やシミュレーションなどによって得られたテーブルや関数に基づいて行われる。
なお変形例として制御部8は、静電容量の分布から偏りを判定するように構成されても良い。
(第2の実施の形態の効果)
本実施の形態に係る操作装置1は、タッチパッド2が検出した静電容量に基づいて操作面20に付加された荷重を得ることができるので、荷重センサを設ける場合と比べて、製造コストを抑制することができる。
本実施の形態に係る操作装置1は、タッチパッド2が検出した静電容量に基づいて操作面20に付加された荷重を得ることができるので、荷重センサを設ける場合と比べて、製造コストを抑制することができる。
[第3の実施の形態]
第3の実施の形態は、パームレストを挟んで両側に入力操作部が設けられている点で他の実施の形態と異なっている。
第3の実施の形態は、パームレストを挟んで両側に入力操作部が設けられている点で他の実施の形態と異なっている。
図4(b)は、第3の実施の形態に係る操作装置のブロック図の一例である。この操作装置1は、例えば、図4(b)に示すように、入力操作部6として第1の入力操作部61及び第2の入力操作部62を有している。なお入力操作部の数は、さらに複数であっても良い。
この第1の入力操作部61は、例えば、運転席に着座する操作者から見てパームレスト11の右側、つまり左手の親指側に配置されている。また第2の入力操作部62は、例えば、パームレスト11の左側、つまり左手の小指側に配置されている。この第2の入力操作部62は、助手席に着座する操作者に対しては、右手の親指で操作がし易い配置となっている。
第1の入力操作部61は、なされた操作の操作量に基づいて第1の入力情報S3aを制御部8に出力する。また第2の入力操作部62は、なされた操作の操作量に基づいて第2の入力情報S3bを制御部8に出力する。
また制御部8は、荷重分布40の荷重中心45が基準領域82の外に位置する場合、プッシュ操作を判定しないように構成される。なお変形例として境界200が幅を持っていても良い。この場合、制御部8は、荷重中心45が基準領域82の外に位置していても境界200内であるならばプッシュ操作の判定を行う。
(第3の実施の形態の効果)
本実施の形態に係る操作装置1は、パームレスト11を挟んで第1の入力操作部61及び第2の入力操作部62が配置されているので、運転席に着座する操作者、及び助手席に着座する操作者にとって入力操作部6の操作がし易くなっている。
本実施の形態に係る操作装置1は、パームレスト11を挟んで第1の入力操作部61及び第2の入力操作部62が配置されているので、運転席に着座する操作者、及び助手席に着座する操作者にとって入力操作部6の操作がし易くなっている。
[第4の実施の形態]
第4の実施の形態は、偏りの判定方法が他の実施の形態と異なっている。
第4の実施の形態は、偏りの判定方法が他の実施の形態と異なっている。
図4(c)は、第4の実施の形態に係る操作装置の制御部が行う荷重分布の偏りの判定方法の一例を説明するための概略図である。
本実施の形態の制御部8は、例えば、図4(c)に示すように、検出された荷重が操作面20に対するプッシュ操作を判定するために予め定められた荷重しきい値80以上であり、検出された荷重の分布(荷重分布40)が検出された操作指の面積25の入力操作部6側のエッジ250に接触している場合、偏っていると判定してプッシュ操作の判定を行わないように構成されている。
このエッジ250は、例えば、境界200に基づいて定められる。入力操作部6がパームレスト11の右側に配置されている場合、エッジ250は、境界200の右側の面積25の辺となる。また入力操作部6がパームレスト11の左側に配置されている場合、エッジ250は、境界200の左側の面積25の辺となる。
(第4の実施の形態の効果)
本実施の形態に係る操作装置1は、荷重分布40が面積25のエッジ250に接触するか否かによって偏りを判定するので、この構成を採用しない場合と比べて、判定処理が容易となる。
本実施の形態に係る操作装置1は、荷重分布40が面積25のエッジ250に接触するか否かによって偏りを判定するので、この構成を採用しない場合と比べて、判定処理が容易となる。
以上述べた少なくとも1つの実施の形態の操作装置1によれば、操作者の意図しない入力の受け付けを抑制することが可能となる。
上述の実施の形態及び変形例に係る操作装置1は、例えば、用途に応じて、その一部が、コンピュータが実行するプログラム、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)及びFPGA(Field Programmable Gate Array)などによって実現されても良い。
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…操作装置、2…タッチパッド、4…荷重検出部、6…入力操作部、8…制御部、9…手、10…フロアコンソール、11…パームレスト、20…操作面、21…裏面、25…面積、40…荷重分布、45…荷重中心、61…第1の入力操作部、62…第2の入力操作部、80…荷重しきい値、81…基準情報、82…基準領域、90,91…操作指、200…境界、250…エッジ
Claims (4)
- 操作面に接触する操作指を検出するタッチパッドと、
操作指によって前記操作面に付加された荷重を検出する荷重検出部と、
前記タッチパッドの近傍に設けられ、入力操作を受け付ける入力操作部と、
検出された荷重が予め定められた荷重しきい値以上であると、検出された荷重の分布が予め定められた基準に対して前記入力操作部側に偏っているか否かを判定し、偏っていると判定した場合には前記操作面に対するプッシュ操作の判定を行わない判定部と、
を備えた操作装置。 - 前記判定部は、前記荷重の分布が前記入力操作部側に偏っていないと判定した場合、前記プッシュ操作の判定を行う、
請求項1に記載の操作装置。 - 前記判定部は、前記タッチパッドが検出する操作指の面積に対して前記基準となる基準領域を設定し、前記荷重の分布の中心が前記入力操作部側の前記基準領域の外に位置する場合、前記プッシュ操作の判定を行わない、
請求項1又は2に記載の操作装置。 - 前記タッチパッドを操作する際に操作者の手が置かれるパームレストを有し、
前記入力操作部は、操作者が前記パームレストに手を置いた状態で操作可能な位置に配置される、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の操作装置。
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