JP2019046009A - Input device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タッチパネルの入力面を振動させて触覚で振動を認知させる入力装置に関するものである。 The present invention relates to an input device that vibrates an input surface of a touch panel to make the user perceive vibrations by touch.
タッチパネルを用いた入力装置は、機械的スイッチを用いた機械式の入力装置と違って、ソフトウェアによって入力画面を自由に構成できるという利点がある一方、入力操作を行った感触を操作者に与えることができない。そこで、入力操作に伴って、入力面を振動させる技術が提案されている。特許文献1に記載のタッチパネル装置は、表示装置とタッチパネルと備えた可動パネルにアクチュエータから振動を伝達する。可動パネルは、筐体に形成された窓部に配置されている。
Unlike mechanical input devices using mechanical switches, an input device using a touch panel has the advantage that the input screen can be freely configured by software, while giving the operator the feeling of performing an input operation. I can not Then, the technique which vibrates an input surface is proposed with input operation. The touch panel device described in
特許文献1に記載のタッチパネル装置では、可動パネル(タッチパネルおよび表示装置)が一体となって振動するが、筐体は振動しない。従って、可動パネルが振動するとき、振動が視覚的に認知されるおそれがある。例えば、特許文献1では、可動パネルが筐体の窓部の内側に配置されている。ここで、タッチパネル装置は、操作者が可動パネルの正面にいない状態で使用されることがある。可動パネルを斜めの方向から見て操作する場合、操作者には、筐体と可動パネルとの隙間が見えることがある。筐体と可動パネルとの隙間が見えると、可動パネルの振動によって隙間の大きさの変化が見える。従って、隙間が目印となって振動が視覚的に認知されるおそれがある。
In the touch panel device described in
触覚で振動を感じさせる入力装置においては、振動が触覚でなく視覚で認知されると、視覚が邪魔をして意図した触覚を感じさせにくくなるおそれがある。例えば、振動を視覚で認識すると、入力装置およびその周囲の装置本体が全体として揺れたように感じ、タッチパネルに触った指先から意図した触覚を感じにくくなるおそれがある。 In an input device that senses vibration by touch, when the vibration is perceived not by touch but by visual sense, vision may interfere and it may be difficult to feel the intended touch. For example, when the vibration is visually recognized, the input device and the device main body around the input device may feel as a whole, and it may be difficult to feel an intended touch from the fingertip touching the touch panel.
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、触覚で振動を認知させる入力装置において、利用者に振動を適正に認知させることにある。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to allow a user to properly recognize a vibration in an input device that recognizes a vibration with a touch.
上記問題を解決するために、本発明に係る入力装置は、表示部および前記表示部に重ねられたタッチパネルを備えた入力ユニットと、前記入力ユニットを支持する支持体と、前記支持体に対して前記入力ユニットを前記タッチパネルの面内方向に振動させるアクチュエータと、を備え、前記支持体は、前記入力ユニットを囲む枠部を備え、予め想定した操作位置から前記入力ユニットを見る操作者の視線の方向から見たとき、前記入力ユニットの外周縁が前記枠部と全周で重なっていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an input device according to the present invention includes an input unit including a display unit and a touch panel superimposed on the display unit, a support for supporting the input unit, and the support. An actuator configured to vibrate the input unit in the in-plane direction of the touch panel, the support includes a frame portion surrounding the input unit, and the line of sight of the operator who sees the input unit from a previously assumed operation position When viewed from the direction, an outer peripheral edge of the input unit is overlapped with the frame portion on the entire periphery.
本発明では、表示部およびタッチパネルを備えた入力ユニットを振動させてタッチパネルに触れた指に振動を感じさせるにあたって、操作者の視線の方向から見たとき、振動する部位(入力ユニット)の外周縁が、振動しない部位(枠部)と全周で重なっている。従って、振動する部位(入力ユニット)と振動しない部位(枠部)との隙間が見えないので
、入力ユニットが振動したとき、枠部と入力ユニットとの隙間が入力ユニットの動きを認識する目印となることはない。よって、入力ユニットの動きが視覚的に認識されにくいので、視覚が邪魔をして操作者に意図した触覚を感じさせにくくなるおそれを少なくすることができる。
In the present invention, when vibrating the input unit provided with the display unit and the touch panel to make the finger touching the touch panel feel the vibration, the outer peripheral edge of the portion (input unit) vibrates when viewed from the direction of the operator's line of sight. However, it overlaps with the part (frame part) which does not vibrate in all the circumferences. Therefore, since the gap between the vibrating part (input unit) and the non-vibrating part (frame) can not be seen, when the input unit vibrates, the gap between the frame and the input unit serves as a mark for recognizing the movement of the input unit It will never be. Therefore, since the movement of the input unit is difficult to visually recognize, the possibility of the visual disturbance being disturbed and making it difficult for the operator to feel an intended sense of touch can be reduced.
本発明において、前記入力ユニットは、前記操作者から見て前記枠部の奥側に位置する構成を採用することができる。このようにすると、入力ユニットの外周縁を枠部によって覆うことができる。従って、入力ユニットと枠部との隙間を見えなくすることができる。 In the present invention, the input unit can adopt a configuration located on the back side of the frame portion as viewed from the operator. Thus, the outer peripheral edge of the input unit can be covered by the frame. Therefore, the gap between the input unit and the frame can be made invisible.
あるいは、本発明において、前記入力ユニットは、少なくとも前記タッチパネルおよび前記表示部が前記操作者から見て前記枠部の前側に位置する構成を採用することができる。例えば、前記入力ユニットは、前記枠部と前記面内方向で対向する外周面に形成された凹部を備え、前記凹部内に前記枠部の内周縁が配置される構成を採用することができる。このようにすると、タッチパネルおよび表示部が枠部の前側に突出した状態に入力ユニットを設置した状態で、入力ユニットと枠部との隙間を見えなくすることができる。 Alternatively, in the present invention, the input unit may adopt a configuration in which at least the touch panel and the display unit are located on the front side of the frame as viewed from the operator. For example, the input unit may include a recess formed on an outer peripheral surface facing the frame in the in-plane direction, and an inner peripheral edge of the frame may be disposed in the recess. With this configuration, the gap between the input unit and the frame can be obscured in a state in which the input unit is installed in a state in which the touch panel and the display unit protrude to the front side of the frame.
本発明において、前記支持体は、前記入力ユニットの前記外周面と対向する固定部を備え、前記入力ユニットは、前記外周面と前記固定部との間に介在する弾性部材を介して、前記支持体に対して振動可能に支持される構成を採用することができる。このようにすると、アクチュエータの駆動を停止したとき、弾性部材によって入力ユニットを原点位置に保持することができる。 In the present invention, the support includes a fixed portion facing the outer peripheral surface of the input unit, and the input unit supports the support via an elastic member interposed between the outer peripheral surface and the fixed portion. A configuration can be employed that is vibratably supported relative to the body. In this way, when the drive of the actuator is stopped, the elastic member can hold the input unit at the home position.
本発明において、前記支持体は、車両の運転席の前方に配置される内装部材に設けられ、前記入力ユニットは、前記運転席に正対する位置から外れた位置に配置され、前記予め想定した操作位置は、前記運転席に着座した位置である。このようにすると、運転席に着座して運転席の正面から外れた位置にある入力装置を操作する場合に、入力ユニットの動きが視覚的に認識されにくいので、視覚が邪魔をして操作者に意図した触覚を感じさせにくくなるおそれを少なくすることができる。 In the present invention, the support is provided on an interior member disposed in front of the driver's seat of the vehicle, and the input unit is disposed at a position deviated from the position directly facing the driver's seat, and the previously assumed operation The position is a position at which the driver's seat is seated. In this case, when the user sits on the driver's seat and operates the input device at a position deviated from the front of the driver's seat, the movement of the input unit is difficult to visually recognize, and the operator interferes with vision. Can reduce the possibility of making it difficult to feel the sense of touch intended.
本発明によれば、表示部およびタッチパネルを備えた入力ユニットを振動させてタッチパネルに触れた指に振動を感じさせるにあたって、操作者の視線の方向から見たとき、振動する部位(入力ユニット)の外周縁が、振動しない部位(枠部)と全周で重なっている。従って、振動する部位(入力ユニット)と振動しない部位(枠部)との隙間が見えないので、入力ユニットが振動したとき、枠部と入力ユニットとの隙間が入力ユニットの動きを認識する目印となることはない。よって、入力ユニットの動きが視覚的に認識されにくいので、視覚が邪魔をして操作者に意図した触覚を感じさせにくくなるおそれを少なくすることができる。 According to the present invention, when the input unit including the display unit and the touch panel is vibrated to make the finger touching the touch panel feel the vibration, the part (input unit) vibrates when viewed from the direction of the line of sight of the operator. The outer peripheral edge overlaps with the portion (frame portion) which does not vibrate around the entire circumference. Therefore, since the gap between the vibrating part (input unit) and the non-vibrating part (frame) can not be seen, when the input unit vibrates, the gap between the frame and the input unit serves as a mark for recognizing the movement of the input unit It will never be. Therefore, since the movement of the input unit is difficult to visually recognize, the possibility of the visual disturbance being disturbed and making it difficult for the operator to feel an intended sense of touch can be reduced.
図1は、本発明を適用した入力装置100を車両のダッシュボード200に設置した状態を示す説明図である。図2は入力ユニット1および支持体2の断面図であり、図2(a)は図1のA−A位置で切断した断面図、図2(b)は図1のB−B位置で切断した断面図である。入力装置100は、各種の機器を操作するための操作パネルとして用いられる
。図2に示すように、入力装置100は、入力ユニット1と、入力ユニット1を振動可能に支持する支持体2と、支持体2に対して入力ユニット1を振動させるアクチュエータ3と、入力ユニット1と支持体2とを接続する弾性部材4を備える。
FIG. 1 is an explanatory view showing a state in which an
図1に示す例では、入力装置100は、車両に搭載される機器を操作するための操作パネルとして用いられ、車両のダッシュボード200に設置されている。なお、入力装置100が設置される場所は、運転席300と助手席400の間にセンターコンソールが設けられている車両の場合には、センターコンソールであってもよい。また、他の場所であってもよい。
In the example shown in FIG. 1, the
ダッシュボード200は、運転席300および助手席400の前方に配置される内装部材である。図1の入力装置100において、支持体2はダッシュボード200に設けられている。支持体2は、矩形の窓部21を囲む枠部22を備える。枠部22は、ダッシュボード200を構成するパネルと一体に形成されていてもよいし、ダッシュボード200を構成するパネルに別部材を固定して構成されていてもよい。
Dashboard 200 is an interior member disposed in front of driver's
本形態では、入力装置100は、ダッシュボード200の車両幅方向の略中央に配置されている。このため、入力装置100は、運転席300の正面から外れた位置に配置されている。また、入力装置100は、助手席400の正面からも外れた位置に配置されている。入力装置100は、運転席300または助手席400に着座した位置から操作することが想定されている。すなわち、入力装置100において、予め想定した操作位置は、運転席300または助手席400に着座した位置である。図1には、運転席300に操作者500が着座した場合の操作者500の視線Gの方向を破線で示す。視線Gの方向は、入力装置100に正対する方向(後述する法線方向L)に対して傾斜した方向である。
In the present embodiment, the
(入力装置の詳細構成)
図2に示すように、入力ユニット1は、液晶表示パネルや有機エレクトロルミネッセンス表示パネルなどの直視型の表示パネルである表示部10と、表示部10に重ねて設けられた透光性のタッチパネル13を備える。タッチパネル13は、例えば、静電容量方式のタッチパネルであり、入力ユニット1の表面に露出している。表示部10は、タッチパネル13が重ねられる側の面が表示面10aである。また、タッチパネル13は、表示部10とは反対側の面が入力面13aである。操作者は、入力面13aのうち、表示部10によってスイッチ等が表示された部分に指先を触れることによって情報の入力を行う。入力装置100は、入力ユニット1への入力結果を上位の制御部(図示せず)に出力する。
(Detailed configuration of input device)
As shown in FIG. 2, the
入力ユニット1において、表示部10およびタッチパネル13は、図示しないホルダ部材によって保持され、ホルダ部材を介してフレーム14に固定される。フレーム14は入力ユニット1の外周側を囲んでおり、弾性部材4と接続される。図2に示すように、入力ユニット1の表示面10aおよび入力面13aに対して垂直な方向を法線方向Lとし、表示部10に対してタッチパネル13が重ねられている側を前側L1とし、前側L1とは反対側を奥側L2とする。また、法線方向Lと直交する方向を第1方向X、法線方向Lおよび第1方向Xと直交する方向を第2方向Yとする。第1方向Xおよび第2方向Yは、タッチパネル13の面内方向である。
In the
図2に示すように、本形態では、入力ユニット1は枠部22の奥側L2に配置されている。入力ユニット1は、法線方向Lから見た場合の形状が、枠部22に形成された窓部21より一回り大きい。また、入力ユニット1は、法線方向Lから見た場合に枠部22の内周縁との間に隙間ができない位置に配置される。すなわち、入力ユニット1の外周面は、法線方向Lから見て枠部22の内周縁より外周側に位置する。また、枠部22は、法線方向Lから見て入力ユニット1の外周縁と全周で重なっている。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the
支持体2は、枠部22の奥側L2において入力ユニット1の外周面を形成するフレーム14の部分と対向する固定部23を備える。本形態では、固定部23は、入力ユニット1を挟んで第1方向Xで対向する2箇所、および、入力ユニット1を挟んで第2方向Yで対向する2箇所に設けられている。入力ユニット1の外周面は、法線方向Lから見て枠部22の内周縁より外周側に位置し、固定部23は入力ユニット1の外周面より更に外周側に位置する。弾性部材4は、固定部23と入力ユニット1の外周面との間に配置され、固定部23と入力ユニット1の外周面とを接続する。弾性部材4としては、ばねやゴムブロック、あるいは、ゲル状ダンパー部材などを用いることができる。
The
アクチュエータ3は、表示部10の背面側(奥側L2)に固定される。なお、本形態では、アクチュエータ3は入力ユニット1の中央の1箇所に固定されているが、複数箇所にアクチュエータ3を固定し、同期して駆動してもよい。また、アクチュエータ3の固定位置は、表示部10の背面側でなくてもよく、表示部10およびタッチパネル13と一体になって振動する別の部位でもよい。アクチュエータ3は、第1方向Xの振動および第2方向Yの振動(すなわち、タッチパネル13の面内方向の振動)を発生させる。アクチュエータ3を駆動することにより、入力ユニット1には、アクチュエータ3の振動が入力される。その結果、入力ユニット1は、支持体2に対して第1方向Xおよび第2方向Yに振動する。なお、アクチュエータ3の振動方向は、第1方向Xと第2方向Yのいずれか一方の方向のみであってもよい。
The
図2に示すように、アクチュエータ3は、支持体31および可動体32と、可動体32と支持体31とを接続する接続体33と、可動体32を支持体31に対して相対移動させる駆動回路(図示省略)とを有する。可動体32は支持体31の内側に収容され、支持体31は、表示部10の背面側に固定される。接続体33は、弾性または粘弾性を備えている。駆動回路は、可動体32を第1方向Xおよび第2方向Yに駆動し、可動体32を第1方向Xおよび第2方向Yに振動させる。接続体33は、可動体32が第1方向Xおよび第2方向Yに振動する際、可動体32の移動に追従してせん断方向に変形するとともに、可動体32を駆動した際の共振を適正に抑制する。
As shown in FIG. 2, the
本形態のアクチュエータ3において、駆動回路(図示省略)は、支持体31および可動体32の一方に保持されるコイルと、支持体31および可動体32の他方に保持される磁石を備えた磁気駆動回路である。駆動回路は、第1方向Xの振動を発生させる第1磁気駆動回路(図示省略)と、第2方向Yの振動を発生させる第2磁気駆動回路(図示省略)を備える。コイルと磁石は第1方向Xおよび第2方向Yと直交する方向で対向する。第1磁気駆動回路のコイルに交流を印加して、磁石とコイルを第1方向Xに相対移動させると、可動体32は支持体31に対して第1方向Xに振動する。可動体32が第1方向Xに振動すると、アクチュエータ3の重心が第1方向Xに変動するので、アクチュエータ3は、第1方向Xの振動を出力する。同様に、第2磁気駆動回路のコイルに交流を印加して、磁石とコイルを第2方向Yに相対移動させて、アクチュエータ3から第2方向Yの振動を出力する。アクチュエータ3は、入力ユニット1に固定された支持体31を介して、第1方向Xおよび第2方向Yの振動を入力ユニット1に出力する。アクチュエータ3の駆動を停止すると、入力ユニット1は、弾性部材4の付勢力によって原点位置に復帰する。
In the
(操作者の視線の方向から見た場合の入力ユニットの見え方)
図1、図2に示すように、本形態では、操作者500が運転席300に着座した状態(すなわち、操作者500が予め想定した操作位置にいる状態)で入力ユニット1を見る際、操作者500の視線Gの方向は法線方向Lに対して傾斜している。ここで、入力装置100は、入力ユニット1を囲む枠部22が、操作者500の視線Gの方向から見て入力ユニット1の外周縁と全周で重なる形状および配置となるように構成されている。すなわち
、入力ユニット1は、法線方向Lから見て入力ユニット1と枠部22との間に隙間が見えないだけでなく、法線方向Lに対して傾いた視線Gの方向から見た場合にも、入力ユニット1と枠部22との間に隙間が見えないように構成されている。
(How the input unit looks when viewed from the direction of the operator's line of sight)
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, in the present embodiment, when viewing the
すなわち、図2(a)に示すように、運転席300に着座して入力ユニット1を見る操作者500の視線Gの方向が第1方向Xで視線GX1から視線GX2までの範囲である場合に、この範囲の方向から見たとき、入力ユニット1の外周縁と枠部22とが常に全周で重なりを持つように入力ユニット1と枠部22が構成されている。また、図2(b)に示すように、入力ユニット1を見る操作者500の視線Gの方向が第2方向Yで視線GY1から視線GY2までの範囲である場合に、この範囲の方向から見たとき、入力ユニット1の外周縁と枠部22とが常に全周で重なりを持つように入力ユニット1と枠部22が構成されている。
That is, as shown in FIG. 2A, when the direction of the line of sight G of the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の入力装置100は、入力ユニット1を振動させてタッチパネル13に触れた指に振動を感じさせる装置である。そして、操作者500の視線Gの方向から見たとき、振動する部位(入力ユニット1)の外周縁が、振動しない部位(枠部22)の内周縁と入力ユニット1の全周で重なっている。従って、振動する部位(入力ユニット1)と振動しない部位(枠部22)との隙間が全く見えないので、入力ユニット1が振動したとき、枠部22と入力ユニット1との隙間が入力ユニット1の動きを認識する目印となることはない。よって、入力ユニット1の動きが視覚的に認識されにくいので、視覚が邪魔をして操作者500に意図した触覚を感じさせにくくなるおそれを少なくすることができる。
(Main effects of this form)
As described above, the
本形態の入力ユニット1は、操作者500から見て枠部22の奥側L2に配置されている。従って、入力ユニット1の外周縁を枠部22によって覆うことができ、入力ユニット1と枠部22との隙間を見えなくすることができる。
The
本形態では、支持体2が入力ユニット1の外周面と対向する固定部23を備えており、入力ユニット1は、外周面と固定部23との間に介在する弾性部材4を介して支持体2に対して振動可能に支持される。このように、弾性部材4を介在させることにより、入力ユニット1を振動可能に支持すると共に、アクチュエータ3の駆動を停止したとき、弾性部材4によって入力ユニット1を原点位置に保持することができる。
In the present embodiment, the
本形態の入力装置100は、車両の運転席300の前方に配置される内装部材であるダッシュボード200に設けられ、入力ユニット1は、運転席300に正対する位置から外れた位置に配置されている。このような設置状態において、入力装置100は、運転席300に着座した操作者500からは、入力ユニット1とダッシュボード200に設けられた枠部22との隙間が見えないように構成されている。従って、運転席300に着座して操作する場合に、入力ユニット1が振動したとき、入力ユニット1の動きが視覚的に認識されにくい。よって、視覚が邪魔をして操作者500に意図した触覚を感じさせにくくなるおそれを少なくすることができる。
The
(他の実施形態)
図3は入力ユニット1Aおよび支持体2の他の実施形態を示す断面図である。上記形態は、入力ユニット1が枠部22の奥側L2に配置される形態であったが、本発明は、表示部10およびタッチパネル13が枠部22の前側L1に位置する形態に適用可能である。以下、図3の形態について、上記形態と異なる点のみ説明する。図3に示す形態では、入力装置100Aは、入力ユニット1Aおよび支持体2を備える。入力ユニット1Aの外周面には、凹部15が形成されている。凹部15は、表示部10およびタッチパネル13を
保持するフレーム14Aに形成されており、入力ユニット1Aの外周面の全周に形成されている。凹部15は、表示部10およびタッチパネル13より奥側L2に形成されている。支持体2は、枠部22の内周縁を凹部15内に配置した状態で、弾性部材4を介して入力ユニット1を支持している。
(Other embodiments)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the
図3の形態は、入力ユニット1Aの凹部15に配置された枠部22が、操作者500の視線Gの方向から見て入力ユニット1Aの少なくとも表示部10およびタッチパネル13の外周縁と全周で重なる形状および配置となるように構成されている。すなわち、入力ユニット1Aは、法線方向Lから見て表示部10およびタッチパネル13と枠部22との間に隙間が見えないだけでなく、操作者500の視線Gの方向から見た場合にも、表示部10およびタッチパネル13と枠部22との間に隙間が見えない。従って、上記形態と同様に、入力ユニット1Aの動きが視覚的に認識されにくいので、視覚が邪魔をして操作者500に意図した触覚を感じさせにくくなるおそれを少なくすることができる。
同じ作用効果を奏する。
In the embodiment of FIG. 3, the
It plays the same effect.
1、1A…入力ユニット、2…支持体、3…アクチュエータ、4…弾性部材、10…表示部、10a…表示面、13…タッチパネル、13a…入力面、14、14A…フレーム、15…凹部、21…窓部、22…枠部、23…固定部、31…支持体、32…可動体、33…接続体、100、100A…入力装置、200…ダッシュボード、300…運転席、400…助手席、500…操作者、G、GX1、GX2、GY1、GY2…視線、L…法線方向、L1…前側、L2…奥側、X…第1方向、Y…第2方向
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記入力ユニットを支持する支持体と、
前記支持体に対して前記入力ユニットを前記タッチパネルの面内方向に振動させるアクチュエータと、を備え、
前記支持体は、前記入力ユニットを囲む枠部を備え、
予め想定した操作位置から前記入力ユニットを見る操作者の視線の方向から見たとき、前記入力ユニットの外周縁が前記枠部と全周で重なっていることを特徴とする入力装置。 An input unit comprising a display unit and a touch panel superimposed on the display unit;
A support for supporting the input unit;
An actuator that vibrates the input unit in the in-plane direction of the touch panel with respect to the support;
The support comprises a frame surrounding the input unit,
An input device characterized in that an outer peripheral edge of the input unit overlaps with the frame portion when viewed in a direction of a line of sight of an operator who sees the input unit from an operation position assumed in advance.
前記凹部内に前記枠部の内周縁が配置されることを特徴とする請求項3に記載の入力装置。 The input unit includes a recess formed on an outer peripheral surface opposed to the frame portion in the in-plane direction,
The input device according to claim 3, wherein an inner peripheral edge of the frame portion is disposed in the recess.
前記入力ユニットは、前記外周面と前記固定部との間に介在する弾性部材を介して、前記支持体に対して振動可能に支持されることを特徴とする請求項4に記載の入力装置。 The support includes a fixing portion facing the outer peripheral surface of the input unit,
The input device according to claim 4, wherein the input unit is vibratably supported by the support via an elastic member interposed between the outer peripheral surface and the fixing portion.
前記入力ユニットは、前記運転席に正対する位置から外れた位置に配置され、
前記予め想定した操作位置は、前記運転席に着座した位置であることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の入力装置。 The support is provided on an interior member disposed in front of the driver's seat of the vehicle,
The input unit is disposed at a position deviated from a position directly facing the driver's seat,
The input device according to any one of claims 1 to 5, wherein the operation position assumed in advance is a position at which the driver's seat is seated.
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