JP2020140371A - Panel holding structure and operation device - Google Patents

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秀信 共田
Hidenobu Tomoda
秀信 共田
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Abstract

To provide a panel holding structure and an operation device which can detect a correct contact position and contact force even when external force is applied.SOLUTION: A panel holding structure 1 and an operation device 100 include: a panel 10 having an operation surface 11 and an internal surface 12 which are a pair of surfaces with their back sides facing each other, and a side surface 13 being a surface extending between the operation surface 11 and the internal surface 12; a support part 20 supporting the panel 10 on the internal surface 12; and a press part 30 which restrains a movement of the panel 10. The support part 20 has a strain part 21 being a part to which a strain gauge SG is attached. The press part 30 has at least one side surface press part 40. The side surface press part 40 is in contact with the side surface 13 with the side surface press part facing the side surface 13 of the panel 10, and is formed integrally with the panel 10.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、パネル保持構造及び操作装置に関する。 The present invention relates to a panel holding structure and an operating device.

従来から、タッチパネルにより機器の操作が可能な操作装置が広く知られている。このような操作装置には、例えば、指やペンがタッチパネルに接触した際の位置や加えられた力を検出するために複数のセンサが取り付けられている。そして、このような操作装置では、各センサから検出された検出値を演算することで、指やペンがタッチパネルに接触した位置である接触位置やタッチパネルに加えられた力である接触力を特定するようになっている。 Conventionally, an operation device capable of operating a device by a touch panel has been widely known. A plurality of sensors are attached to such an operating device, for example, in order to detect a position when a finger or a pen comes into contact with a touch panel and an applied force. Then, in such an operating device, by calculating the detection value detected from each sensor, the contact position which is the position where the finger or the pen touches the touch panel and the contact force which is the force applied to the touch panel are specified. It has become like.

例えば、このような操作装置では、透明な平板からなるパネルと、外枠と、パネルと外枠とを連結する弾性体と、この弾性体の歪みを計測するひずみゲージとを有して構成されている。そしてひずみゲージの検出値を介して、指やペンがパネルに接触した際の接触位置や接触力等を検出するようになっている(例えば、特許文献1参照。)。 For example, such an operating device includes a panel made of a transparent flat plate, an outer frame, an elastic body connecting the panel and the outer frame, and a strain gauge for measuring the strain of the elastic body. ing. Then, the contact position, contact force, etc. when the finger or pen comes into contact with the panel are detected via the detection value of the strain gauge (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−252093号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-252093

ところで、このような従来の操作装置が、例えば車両に搭載されるカーナビゲーションシステムのディスプレイとして使用される場合には、操作装置は所定の方向に傾けられると共に車両による振動が操作装置のあらゆる方向に加えられることとなる。また、このような従来の操作装置が、例えば操作者によって機器の操作が可能なリモートコントローラとして使用される場合には、操作者によって操作装置はあらゆる方向に傾けられることとなる。このため、操作装置に作用する重力や振動等の外力がひずみゲージ等のセンサの検出値に影響を与える場合がある。 By the way, when such a conventional operating device is used as a display of a car navigation system mounted on a vehicle, for example, the operating device is tilted in a predetermined direction and vibration caused by the vehicle is applied to all directions of the operating device. Will be added. Further, when such a conventional operating device is used as a remote controller capable of operating the device by the operator, for example, the operating device is tilted in all directions by the operator. Therefore, an external force such as gravity or vibration acting on the operating device may affect the detected value of a sensor such as a strain gauge.

また、このような従来の操作装置が、例えばリモートコントローラとして使用される場合には、操作装置は操作者の手によって把持されることとなるため、ひずみゲージ等のセンサはこの把持力を含めて検出することになる。このように、従来の操作装置においては、機器の操作のためのパネルへの接触力に加えて、外力がセンサによって検出されるおそれがあり、正しい接触位置や接触力を検出することができない場合がある。このため、従来の操作装置に対しては、外力が作用する場合であっても、正しい接触位置及び接触力を検出することができる構造が求められていた。 Further, when such a conventional operating device is used as a remote controller, for example, the operating device is gripped by the operator's hand, so that a sensor such as a strain gauge includes this gripping force. It will be detected. As described above, in the conventional operating device, in addition to the contact force to the panel for operating the device, an external force may be detected by the sensor, and the correct contact position and contact force cannot be detected. There is. Therefore, the conventional operating device is required to have a structure capable of detecting the correct contact position and contact force even when an external force is applied.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、外力が作用する場合であっても、正しい接触位置及び接触力を検出することができるパネル保持構造及び操作装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a panel holding structure and an operating device capable of detecting a correct contact position and contact force even when an external force acts. To do.

上記目的を達成するために、本発明に係るパネル保持構造は、互いに背向する一対の面である操作面及び内部面と、該操作面及び内部面との間に延びる面である側面とを有するパネルと、該パネルを前記内部面において支持する支持部と、前記パネルの移動を抑えるための押さえ部とを備え、前記支持部は、ひずみゲージが取り付けられる部分である起歪部を有しており、前記押さえ部は、少なくとも1つの側面押さえ部を有しており、該側面押さえ部は、前記パネルの前記側面に対向して前記側面に接触しており、前記パネルに一体に形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the panel holding structure according to the present invention has a pair of surfaces facing each other, an operation surface and an inner surface, and a side surface extending between the operation surface and the inner surface. The panel includes a panel to be provided, a support portion for supporting the panel on the inner surface, and a pressing portion for suppressing the movement of the panel, and the support portion has a strain generating portion which is a portion to which a strain gauge is attached. The holding portion has at least one side holding portion, and the side holding portion is opposed to the side surface of the panel and is in contact with the side surface, and is integrally formed with the panel. It is characterized by being.

本発明の一態様に係るパネル保持構造において、複数の前記側面押さえ部を有しており、各前記側面押さえ部は他の前記側面押さえ部に前記パネルを介して対向している。 The panel holding structure according to one aspect of the present invention has a plurality of the side holding portions, and each of the side holding portions faces the other side holding portions via the panel.

本発明の一態様に係るパネル保持構造において、前記支持部は、前記パネルに面接触している。 In the panel holding structure according to one aspect of the present invention, the support portion is in surface contact with the panel.

本発明の一態様に係るパネル保持構造において、前記支持部は、前記パネルに線接触又は点接触している。 In the panel holding structure according to one aspect of the present invention, the support portion is in line contact or point contact with the panel.

また、上記目的を達成するために、本発明に係る操作装置は、上述したパネル保持構造と、前記起歪部に取り付けられた複数のひずみゲージと、前記複数のひずみゲージの検出値に基づき接触位置及び接触力を演算する演算部とを備えることを特徴とする。 Further, in order to achieve the above object, the operating device according to the present invention comes into contact with the above-mentioned panel holding structure, a plurality of strain gauges attached to the strain generating portion, and contact values based on the detected values of the plurality of strain gauges. It is characterized by including a calculation unit that calculates a position and a contact force.

本発明に係るパネル保持構造及び操作装置によれば、外力が作用する場合であっても、正しい接触位置及び接触力を検出することができる。 According to the panel holding structure and the operating device according to the present invention, the correct contact position and contact force can be detected even when an external force acts.

本発明の実施の形態に係るパネル保持構造及び操作装置の構成を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the panel holding structure and the operation apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1に示すパネル保持構造及び操作装置の構成を概略的に示すX−X断面図である。It is XX sectional view which shows schematic | composition of the panel holding structure and operation apparatus shown in FIG. 図2に示すパネル保持構造及び操作装置の構成を概略的に示す拡大X−X断面図である。FIG. 5 is an enlarged XX sectional view schematically showing a panel holding structure and a configuration of an operating device shown in FIG. 本発明の実施の形態に係るパネル保持構造及び操作装置の変形例の構成を概略的に示すX−X断面図である。It is XX sectional view which shows schematic structure of the panel holding structure and the structure of the modification of the operation apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図4に示すパネル保持構造及び操作装置の構成を概略的に示す拡大X−X断面図である。FIG. 5 is an enlarged XX sectional view schematically showing a panel holding structure and a configuration of an operating device shown in FIG.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係るパネル保持構造1及び操作装置100の構成を概略的に示す斜視図である。図2は、図1に示すパネル保持構造1及び操作装置100の構成を概略的に示すX−X断面図であり、図3は、図2に示すパネル保持構造1及び操作装置100の構成を概略的に示す拡大X−X断面図である。 FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of the panel holding structure 1 and the operating device 100 according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line XX showing the configuration of the panel holding structure 1 and the operating device 100 shown in FIG. 1, and FIG. 3 shows the configuration of the panel holding structure 1 and the operating device 100 shown in FIG. It is an enlarged XX cross-sectional view which shows roughly.

以下、説明の便宜上、図1におけるパネル保持構造1及び操作装置100の高さ方向における一方側(矢印a方向)を上側とし、他方側(矢印b方向)を下側とする。また、図1におけるパネル保持構造1及び操作装置100の高さ方向に直交して延在する長さ方向における一方側(矢印c方向)を右側とし、他方側(矢印d方向)を左側とする。また、図1におけるパネル保持構造1及び操作装置100の高さ方向及び長さ方向に直交して延在する幅方向における一方側(矢印e方向)を前側とし、他方側(矢印f方向)を後側とする。 Hereinafter, for convenience of explanation, one side (arrow a direction) in the height direction of the panel holding structure 1 and the operating device 100 in FIG. 1 is the upper side, and the other side (arrow b direction) is the lower side. Further, one side (arrow c direction) in the length direction extending orthogonally to the height direction of the panel holding structure 1 and the operating device 100 in FIG. 1 is the right side, and the other side (arrow d direction) is the left side. .. Further, one side (arrow e direction) in the width direction extending orthogonally to the height direction and the length direction of the panel holding structure 1 and the operating device 100 in FIG. 1 is the front side, and the other side (arrow f direction) is the front side. Be on the back side.

本発明の実施の形態に係るパネル保持構造1及び操作装置100は、例えば、車両に搭載されるカーナビゲーションシステムのディスプレイや、操作者によって種々の機器を操作するためのリモートコントローラとして使用される。なお、本発明の実施の形態に係るパネル保持構造1及び操作装置100が適用される対象は、上記に限られず種々の対象に適用される。 The panel holding structure 1 and the operating device 100 according to the embodiment of the present invention are used, for example, as a display of a car navigation system mounted on a vehicle or as a remote controller for operating various devices by an operator. The objects to which the panel holding structure 1 and the operating device 100 according to the embodiment of the present invention are applied are not limited to the above, but are applied to various objects.

本発明の実施の形態に係るパネル保持構造1は、互いに背向する一対の面である操作面11及び内部面12と、操作面11及び内部面12との間に延びる面である側面13とを有するパネル10と、パネル10を内部面12において支持する支持部20と、パネル10の移動を抑えるための押さえ部30とを備えている。支持部20は、ひずみゲージSGが取り付けられる部分である起歪部21を有しており、押さえ部30は、少なくとも1つの側面押さえ部40を有している。側面押さえ部40は、パネル10の側面13に対向して側面13に接触しており、パネル10に一体に形成されている。 The panel holding structure 1 according to the embodiment of the present invention includes an operation surface 11 and an inner surface 12 which are a pair of surfaces facing each other and a side surface 13 which is a surface extending between the operation surface 11 and the inner surface 12. It is provided with a panel 10 having a structure, a support portion 20 for supporting the panel 10 on the inner surface 12, and a pressing portion 30 for suppressing the movement of the panel 10. The support portion 20 has a strain generating portion 21 which is a portion to which the strain gauge SG is attached, and the pressing portion 30 has at least one side pressing portion 40. The side surface pressing portion 40 faces the side surface 13 of the panel 10 and is in contact with the side surface 13, and is integrally formed with the panel 10.

また、操作装置100は、パネル保持構造1と、起歪部21に取り付けられた複数のひずみゲージSGと、複数のひずみゲージSGの検出値に基づき接触位置及び接触力を演算する演算部110とを備える。以下、パネル保持構造1及び操作装置100の構成について具体的に説明する。 Further, the operating device 100 includes a panel holding structure 1, a plurality of strain gauges SG attached to the strain generating unit 21, and a calculation unit 110 that calculates a contact position and a contact force based on the detected values of the plurality of strain gauges SG. To be equipped. Hereinafter, the configurations of the panel holding structure 1 and the operating device 100 will be specifically described.

パネル保持構造1において、例えばパネル10は、透明な矩形状の平板である。パネル10は、矩形状の平板の外部側(上側)の平面であり、操作者の指やペンによって操作される操作面11と、矩形状の平板の内部側(下側)の平面であり、操作面11と平行又は略平行に背向している内部面12とを有している。また、パネル10は、操作面11と内部面12との間に延びる面である側面13を有している。側面13は、右側の側面である右側面13cと、左側の側面である左側面13dと、前側の側面である前側面13eと、後側の側面である後側面13fとを有している。 In the panel holding structure 1, for example, the panel 10 is a transparent rectangular flat plate. The panel 10 is a flat surface on the outer side (upper side) of the rectangular flat plate, an operation surface 11 operated by an operator's finger or a pen, and a flat surface on the inner side (lower side) of the rectangular flat plate. It has an internal surface 12 that faces back in parallel with or substantially parallel to the operation surface 11. Further, the panel 10 has a side surface 13 which is a surface extending between the operation surface 11 and the inner surface 12. The side surface 13 has a right side surface 13c which is a right side surface, a left side surface 13d which is a left side surface, a front side surface 13e which is a front side surface, and a rear side surface 13f which is a rear side surface.

パネル保持構造1において、支持部20は、パネル10を内部面12においてパネル10の下側から支持している。支持部20は、前側の支持部20である前側支持部20eと、後側の支持部20である後側支持部20fとを有しており、パネル10は、前側支持部20e及び後側支持部20fの2つの支持部により支持されている。前側支持部20e及び後側支持部20fは、後述するひずみゲージSGが取り付けられる部分である起歪部21e,21fを各々有している。 In the panel holding structure 1, the support portion 20 supports the panel 10 on the inner surface 12 from the lower side of the panel 10. The support portion 20 has a front support portion 20e which is a front support portion 20 and a rear support portion 20f which is a rear support portion 20, and the panel 10 has a front support portion 20e and a rear support portion 20e. It is supported by two support portions of the portion 20f. The front support portion 20e and the rear support portion 20f each have strain generating portions 21e and 21f, which are portions to which the strain gauge SG described later is attached.

起歪部21e,21fは、例えば幅方向の長さに比して長さ方向の長さが長い薄板状の弾性部材であり、固定部22e,22fと、固定部22e,22fの右側及び左側においてパネル10の操作面11から荷重を受ける可動部23e,23fとを夫々有している。可動部23e,23fには、可動部23e,23fの右端部及び左端部から上側に延びており、例えば粘着テープやネジ等(図示せず)によりパネル10の操作面11に固定される直方体形状のパネル支持突起24e,24fが夫々設けられている。パネル支持突起24e,24fは、粘着テープやネジ等の固定部材を介してパネル10の四隅近傍を支持している。 The strain generating portions 21e and 21f are, for example, thin plate-shaped elastic members whose length in the length direction is longer than the length in the width direction, and the fixing portions 22e and 22f and the right and left sides of the fixing portions 22e and 22f. Each of the movable portions 23e and 23f receives a load from the operation surface 11 of the panel 10. The movable portions 23e and 23f have a rectangular parallelepiped shape that extends upward from the right and left ends of the movable portions 23e and 23f and is fixed to the operation surface 11 of the panel 10 by, for example, adhesive tape or screws (not shown). Panel support protrusions 24e and 24f are provided, respectively. The panel support protrusions 24e and 24f support the vicinity of the four corners of the panel 10 via fixing members such as adhesive tape and screws.

起歪部21e,21fは、固定部22e,22fが固定端、可動部23e,23fが自由端となっており、左側及び右側において夫々片持ちで支持されている。起歪部21e,21fの長さ方向における長さは、パネル10の長さ方向における長さと同じ長さになっている。前側の起歪部21eにおける前側面は、パネル10の前側面13eよりも僅かに後側に配置されており、後側の起歪部21fにおける後側面は、パネル10の後側面13fよりも僅かに前側に配置されている。なお、前側の起歪部21eにおける前側面は、パネル10の前側面13eと面一に配置されてもよく、後側の起歪部21fにおける後側面は、パネル10の後側面13fと面一に配置されてもよい。 The strain-causing portions 21e and 21f have fixed portions 22e and 22f at fixed ends and movable portions 23e and 23f at free ends, and are supported cantilevered on the left and right sides, respectively. The lengths of the strain generating portions 21e and 21f in the length direction are the same as the lengths of the panel 10 in the length direction. The front side surface of the front strain portion 21e is slightly rearward of the front side surface 13e of the panel 10, and the rear side surface of the rear strain portion 21f is slightly smaller than the rear side surface 13f of the panel 10. It is located on the front side. The front side surface of the strain-causing portion 21e on the front side may be arranged flush with the front side surface 13e of the panel 10, and the rear side surface of the strain-causing portion 21f on the rear side may be flush with the rear side surface 13f of the panel 10. May be placed in.

パネル保持構造1において、押さえ部30は、少なくとも1つの側面押さえ部40を有している。側面押さえ部40は、パネル10の側面13に対向して側面13に接触しており、パネル10に一体に形成されている。具体的に、側面押さえ部40は、左側の側面押さえ部40である左側面押さえ部41と、右側の側面押さえ部40である右側面押さえ部42と、前側の側面押さえ部40である前側面押さえ部43と、後側の側面押さえ部40である後側面押さえ部44とを有している。 In the panel holding structure 1, the pressing portion 30 has at least one side pressing portion 40. The side surface pressing portion 40 faces the side surface 13 of the panel 10 and is in contact with the side surface 13, and is integrally formed with the panel 10. Specifically, the side pressing portion 40 includes a left side pressing portion 41 which is a left side pressing portion 40, a right side pressing portion 42 which is a right side pressing portion 40, and a front side surface which is a front side pressing portion 40. It has a pressing portion 43 and a rear side pressing portion 44 which is a rear side pressing portion 40.

左側面押さえ部41は、図1,2に示すように、パネル10の左端部において幅方向に延びる、例えば矩形板状の部材であり、左側面押さえ部41の上端部の右側面41cがパネル10の左側面13dに対向して左側面13dにパネル10の左側から接触している。左側面押さえ部41は、右側面41cにおいてパネル10の左側面13dと一体に形成されている。左側面押さえ部41の幅方向における長さは、パネル10の幅方向における長さと同じ長さとなっている。左側面押さえ部41の上面は、パネル10の操作面11と面一となっている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the left side holding portion 41 is, for example, a rectangular plate-shaped member extending in the width direction at the left end portion of the panel 10, and the right side surface 41c of the upper end portion of the left side holding portion 41 is a panel. It faces the left side surface 13d of the 10 and is in contact with the left side surface 13d from the left side of the panel 10. The left side surface holding portion 41 is formed integrally with the left side surface 13d of the panel 10 on the right side surface 41c. The length of the left side surface holding portion 41 in the width direction is the same as the length of the panel 10 in the width direction. The upper surface of the left side holding portion 41 is flush with the operation surface 11 of the panel 10.

右側面押さえ部42は、図1,2に示すように、パネル10の右端部において幅方向に延びる、例えば矩形板状の部材であり、右側面押さえ部42の上端部の左側面42dがパネル10の右側面13cに対向して右側面13cにパネル10の右側から接触している。右側面押さえ部42は、左側面42dにおいてパネル10の右側面13cと一体に形成されている。右側面押さえ部42の幅方向における長さは、パネル10の幅方向における長さと同じ長さとなっている。右側面押さえ部42の上面は、パネル10の操作面11と面一となっている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the right side holding portion 42 is, for example, a rectangular plate-shaped member extending in the width direction at the right end portion of the panel 10, and the left side surface 42d of the upper end portion of the right side holding portion 42 is the panel. It faces the right side surface 13c of the 10 and is in contact with the right side surface 13c from the right side of the panel 10. The right side holding portion 42 is formed integrally with the right side surface 13c of the panel 10 on the left side surface 42d. The length of the right side holding portion 42 in the width direction is the same as the length of the panel 10 in the width direction. The upper surface of the right side holding portion 42 is flush with the operation surface 11 of the panel 10.

このようにして、パネル保持構造1では、図3に示すように、左側面押さえ部41及び右側面押さえ部42がパネル10の左側面13d及び右側面13cの幅方向における全面に接触しており、左側面押さえ部41及び右側面押さえ部42(図3では不図示)がパネル10の左側面13d及び右側面13cと一体に形成されている。このため、パネル10の右側及び左側から作用する外力を抑えることができると共に、パネル10の下側から作用する外力を抑えることができるようになっている。 In this way, in the panel holding structure 1, as shown in FIG. 3, the left side holding portion 41 and the right side holding portion 42 are in contact with the entire surface of the panel 10 in the width direction of the left side surface 13d and the right side surface 13c. The left side holding portion 41 and the right side holding portion 42 (not shown in FIG. 3) are integrally formed with the left side surface 13d and the right side surface 13c of the panel 10. Therefore, the external force acting from the right side and the left side of the panel 10 can be suppressed, and the external force acting from the lower side of the panel 10 can be suppressed.

前側面押さえ部43は、図1に示すように、パネル10の前端部において長さ方向に延びる、例えば矩形の板状部材であり、前側面押さえ部43の後側面53fがパネル10の前側面13eに対向して前側面13eにパネル10の前側から接触している。前側面押さえ部53の長さ方向における長さは、パネル10の長さ方向における長さよりも長くなっている。前側面押さえ部43は、後側面43fにおいてパネル10の前側面13eと一体に形成されていると共に、左側面押さえ部41の前側面及び右側面押さえ部42の前側面と一体に形成されている。なお、前側面押さえ部43は、左側面押さえ部41の前側面及び右側面押さえ部42の前側面と別体であり、粘着テープやネジ等の固定部材を介して固定されていてもよい。 As shown in FIG. 1, the front side holding portion 43 is, for example, a rectangular plate-shaped member extending in the length direction at the front end portion of the panel 10, and the rear side surface 53f of the front side holding portion 43 is the front side surface of the panel 10. It faces the 13e and is in contact with the front side surface 13e from the front side of the panel 10. The length of the front side surface holding portion 53 in the length direction is longer than the length of the panel 10 in the length direction. The front side surface pressing portion 43 is integrally formed with the front side surface 13e of the panel 10 on the rear side surface 43f, and is also integrally formed with the front side surface of the left side surface pressing portion 41 and the front side surface of the right side surface pressing portion 42. .. The front side surface pressing portion 43 is separate from the front side surface of the left side surface pressing portion 41 and the front side surface of the right side surface pressing portion 42, and may be fixed via a fixing member such as an adhesive tape or a screw.

後側面押さえ部44は、図1に示すように、パネル10の後端部において長さ方向に延びる、例えば矩形の板状部材であり、後側面押さえ部44の前側面44eがパネル10の後側面13fに対向して後側面13fにパネル10の後側から接触している。後側面押さえ部44の長さ方向における長さは、パネル10の長さ方向における長さよりも長くなっている。後側面押さえ部44は、前側面44eにおいてパネル10の後側面13fと一体に形成されていると共に、左側面押さえ部41の後側面及び右側面押さえ部42の後側面と一体に形成されている。なお、後側面押さえ部44は、左側面押さえ部41の後側面及び右側面押さえ部42の後側面と別体であり、粘着テープやネジ等の固定部材を介して固定されていてもよい。 As shown in FIG. 1, the rear side surface pressing portion 44 is, for example, a rectangular plate-shaped member extending in the length direction at the rear end portion of the panel 10, and the front side surface 44e of the rear side surface pressing portion 44 is the rear surface of the panel 10. It faces the side surface 13f and is in contact with the rear side surface 13f from the rear side of the panel 10. The length of the rear side surface holding portion 44 in the length direction is longer than the length of the panel 10 in the length direction. The rear side surface pressing portion 44 is integrally formed with the rear side surface 13f of the panel 10 on the front side surface 44e, and is also integrally formed with the rear side surface of the left side surface pressing portion 41 and the rear side surface of the right side surface pressing portion 42. .. The rear side surface pressing portion 44 is separate from the rear side surface of the left side pressing portion 41 and the rear side surface of the right side pressing portion 42, and may be fixed via a fixing member such as an adhesive tape or a screw.

このようにして、パネル保持構造1では、前側面押さえ部43及び後側面押さえ部44がパネル10の前側面13e及び後側面13fの幅方向における全面に接触しており、前側面押さえ部43及び後側面押さえ部44が左側面押さえ部41及び右側面押さえ部42と一体に形成されている。このため、パネル10の後側及び前側から作用する外力を抑えることができるようになっている。 In this way, in the panel holding structure 1, the front side surface pressing portion 43 and the rear side surface pressing portion 44 are in contact with the entire surface in the width direction of the front side surface 13e and the rear side surface 13f of the panel 10, and the front side surface pressing portion 43 and the rear side surface pressing portion 43 The rear side surface pressing portion 44 is integrally formed with the left side pressing portion 41 and the right surface pressing portion 42. Therefore, the external force acting from the rear side and the front side of the panel 10 can be suppressed.

押さえ部30は、ベース部50に固定されている。ベース部50は、例えば矩形の板状部材である。具体的に、ベース部50は、周端部において押さえ部30と一体となっている。なお、押さえ部30は、ベース部50の周端部において押さえ部30と別体であり、粘着テープやネジ等の固定部材を介して固定されていてもよい。 The pressing portion 30 is fixed to the base portion 50. The base portion 50 is, for example, a rectangular plate-shaped member. Specifically, the base portion 50 is integrated with the pressing portion 30 at the peripheral end portion. The pressing portion 30 is separate from the pressing portion 30 at the peripheral end portion of the base portion 50, and may be fixed via a fixing member such as an adhesive tape or a screw.

具体的に、押さえ部30の左側面押さえ部41は、ベース部50の上面の左側端部に固定されており、右側面押さえ部42は、ベース部50の上面の右側端部に固定されている。また、前側面押さえ部43は、ベース部50の上面の前側端部に固定されており、後側面押さえ部44は、ベース部50の後側端部に固定されている。また、ベース部50の長さ方向における中央部分には、幅方向に延びる突条部51を有しており、前側支持部20e及び後側支持部20fの固定部22e,22fは、突条部51の上面に固定されている。なお、突条部51は、前側支持部20e及び後側支持部20fを片持ち支持することができれば形状は問わず、種々の形状にすることができる。 Specifically, the left side holding portion 41 of the holding portion 30 is fixed to the left end portion of the upper surface of the base portion 50, and the right side holding portion 42 is fixed to the right end portion of the upper surface of the base portion 50. There is. Further, the front side surface pressing portion 43 is fixed to the front end portion of the upper surface of the base portion 50, and the rear side surface pressing portion 44 is fixed to the rear end portion of the base portion 50. Further, the central portion of the base portion 50 in the length direction has a ridge portion 51 extending in the width direction, and the fixing portions 22e and 22f of the front support portion 20e and the rear support portion 20f are ridge portions. It is fixed to the upper surface of 51. The ridge portion 51 can have various shapes regardless of the shape as long as the front support portion 20e and the rear support portion 20f can be cantilevered.

操作装置100は、パネル保持構造1と、起歪部21e,21fに取り付けられた複数のひずみゲージSGと、複数のひずみゲージSGの検出値に基づき接触位置及び接触力を演算する演算部110とを備えている。 The operating device 100 includes a panel holding structure 1, a plurality of strain gauges SG attached to the strain generating portions 21e and 21f, and a calculation unit 110 that calculates a contact position and a contact force based on the detected values of the plurality of strain gauges SG. It has.

操作装置100において、ひずみゲージSGは、前側支持部20e及び後側支持部20fの起歪部21e,21fの上面において、ベース部50の突条部51とパネル支持突起24e,24fとの間に夫々取り付けられている。すなわち、4つのひずみゲージSGは、起歪部21e,21fの可動部23e,23fに取り付けられており、パネル10の四隅近傍に配置されている。なお、ひずみゲージSGは、可動部23e,23fに取り付けられていればよく、可動部23e,23fの上面又は下面のいずれに取り付けられていてもよい。 In the operating device 100, the strain gauge SG is placed between the ridges 51 of the base portion 50 and the panel support protrusions 24e and 24f on the upper surfaces of the strain generating portions 21e and 21f of the front side support portion 20e and the rear side support portion 20f. They are attached to each. That is, the four strain gauges SG are attached to the movable portions 23e and 23f of the strain generating portions 21e and 21f, and are arranged near the four corners of the panel 10. The strain gauge SG may be attached to the movable portions 23e and 23f, and may be attached to either the upper surface or the lower surface of the movable portions 23e and 23f.

操作装置100は、指やペンがパネル10に接触することで受ける荷重によって4つのひずみゲージSGが夫々変形し、この荷重がひずみゲージSGを介して電気的に検出される。具体的には、操作装置100は、指やペンがパネル10に接触することで指やペンからパネル10が荷重を受けると、前側支持部20e及び後側支持部20fの可動部23e,23fが変位し、可動部23e,23fに応力が発生し、ひずみが生じる。ひずみゲージSGは、可動部23e,23fのひずみによる抵抗の変化を検出する。 In the operating device 100, each of the four strain gauges SG is deformed by the load received when a finger or a pen comes into contact with the panel 10, and this load is electrically detected via the strain gauge SG. Specifically, in the operating device 100, when the panel 10 receives a load from the finger or the pen when the finger or the pen comes into contact with the panel 10, the movable portions 23e and 23f of the front support portion 20e and the rear support portion 20f move. Due to the displacement, stress is generated in the movable parts 23e and 23f, and strain is generated. The strain gauge SG detects a change in resistance due to strain of the movable portions 23e and 23f.

操作装置100において、演算部110は、操作装置100の略中央においてベース部50の突条部51の上面に固定されている。演算部110は、各ひずみゲージSGの抵抗の変化である検出値を演算処理することで、指やペンがパネルに接触した際の接触位置や接触力を算出することができる。 In the operation device 100, the calculation unit 110 is fixed to the upper surface of the ridge portion 51 of the base unit 50 at substantially the center of the operation device 100. The calculation unit 110 can calculate the contact position and the contact force when the finger or the pen comes into contact with the panel by calculating the detected value which is the change in the resistance of each strain gauge SG.

このように、本発明の実施の形態に係るパネル保持構造1及び操作装置100では、左側面押さえ部41及び右側面押さえ部42がパネル10の左側面13d及び右側面13cの幅方向における全面に接触しており、左側面押さえ部41及び右側面押さえ部42がパネル10の左側面13d及び右側面13cと一体に形成されている。このため、パネル10の右側及び左側から作用する外力を抑えることができると共に、パネル10の下側から作用する外力を抑えることができる。 As described above, in the panel holding structure 1 and the operating device 100 according to the embodiment of the present invention, the left side pressing portion 41 and the right surface pressing portion 42 cover the entire surface of the panel 10 in the width direction of the left side surface 13d and the right side surface 13c. The left side holding portion 41 and the right side holding portion 42 are in contact with each other and are integrally formed with the left side surface 13d and the right side surface 13c of the panel 10. Therefore, the external force acting from the right side and the left side of the panel 10 can be suppressed, and the external force acting from the lower side of the panel 10 can be suppressed.

また、パネル保持構造1及び操作装置100では、前側面押さえ部43及び後側面押さえ部44がパネル10の前側面13e及び後側面13fの幅方向における全面に接触しており、前側面押さえ部43及び後側面押さえ部44がパネル10の前側面13e及び後側面13fがパネル10の左側面13d及び右側面13cと一体に形成されている。このため、パネル10の後側及び前側から作用する外力を抑えることができる。 Further, in the panel holding structure 1 and the operating device 100, the front side surface pressing portion 43 and the rear side surface pressing portion 44 are in contact with the entire surface of the front side surface 13e and the rear side surface 13f of the panel 10 in the width direction, and the front side surface pressing portion 43 The rear side surface holding portion 44 is formed so that the front side surface 13e and the rear side surface 13f of the panel 10 are integrally formed with the left side surface 13d and the right side surface 13c of the panel 10. Therefore, the external force acting from the rear side and the front side of the panel 10 can be suppressed.

これにより、パネル保持構造1及び操作装置100では、例えば車両に搭載されるカーナビゲーションシステムのディスプレイとして使用される場合であっても、パネル保持構造1及び操作装置100に作用する重力や振動等の外力がひずみゲージSGの検出値に影響を与えることを防止することができる。また、例えば操作者によって機器の操作が可能なリモートコントローラとして使用される場合であっても、パネル保持構造1及び操作装置100に作用する重力や操作者の手によって把持される把持力等の外力がひずみゲージSGの検出値に影響を与えることを防止することができる。従って、パネル保持構造1及び操作装置100では、外力が作用する場合であっても、正しい接触位置及び接触力を検出することができる。 As a result, in the panel holding structure 1 and the operating device 100, even when used as a display of a car navigation system mounted on a vehicle, for example, gravity, vibration, etc. acting on the panel holding structure 1 and the operating device 100 are affected. It is possible to prevent the external force from affecting the detected value of the strain gauge SG. Further, for example, even when the device is used as a remote controller capable of operating the device by the operator, an external force such as gravity acting on the panel holding structure 1 and the operating device 100 or a gripping force gripped by the operator's hand. Can be prevented from affecting the detected value of the strain gauge SG. Therefore, in the panel holding structure 1 and the operating device 100, the correct contact position and contact force can be detected even when an external force acts.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記本発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。例えば、上記実施の形態における、各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更され得る。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments of the present invention, and includes all aspects included in the concept of the present invention and the scope of claims. In addition, each configuration may be selectively combined as appropriate so as to achieve at least a part of the above-mentioned problems and effects. For example, the shape, material, arrangement, size, etc. of each component in the above embodiment can be appropriately changed depending on the specific usage mode of the present invention.

例えば、本発明の実施の形態に係るパネル保持構造1及び操作装置100においては、前側支持部20e及び後側支持部20fにパネル10の操作面11に接着される直方体形状のパネル支持突起24e,24fが夫々設けられており、パネル支持突起24e,24fがパネル10の操作面11に面接触している場合を一例に本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれに限らず、パネル支持突起24e,24fがパネル10の操作面11に線接触又は点接触していてもよい。 For example, in the panel holding structure 1 and the operating device 100 according to the embodiment of the present invention, the rectangular parallelepiped-shaped panel supporting protrusions 24e, which are adhered to the operating surface 11 of the panel 10 on the front side supporting portion 20e and the rear side supporting portion 20f, An embodiment of the present invention has been described as an example in the case where 24f is provided respectively and the panel support protrusions 24e and 24f are in surface contact with the operation surface 11 of the panel 10. However, the present invention is not limited to this, and the panel support protrusions 24e and 24f may be in line contact or point contact with the operation surface 11 of the panel 10.

例えば、パネル支持突起24e,24fが、図4,5に示すように、円錐状に形成されており、パネル支持突起24e,24fの頂部がパネル10の操作面11に点接触していてもよい。また、例えば、パネル支持突起24e,24fが三角柱状に形成されており、パネル支持突起24e,24fの頂部がパネル10の操作面11に線接触していてもよい。このとき、パネル支持突起24e,24fは、粘着テープ等によりパネル10の操作面11に接着されていなくてもよい。 For example, the panel support protrusions 24e and 24f may be formed in a conical shape as shown in FIGS. 4 and 5, and the tops of the panel support protrusions 24e and 24f may be in point contact with the operation surface 11 of the panel 10. .. Further, for example, the panel support protrusions 24e and 24f may be formed in a triangular columnar shape, and the tops of the panel support protrusions 24e and 24f may be in line contact with the operation surface 11 of the panel 10. At this time, the panel support protrusions 24e and 24f may not be adhered to the operation surface 11 of the panel 10 with an adhesive tape or the like.

また、本発明の実施の形態に係るパネル保持構造1及び操作装置100においては、左側面押さえ部41の右側面及び右側面押さえ部42の左側面がパネル10の左側面13d及び右側面13cの幅方向における全面に接触しており、左側面押さえ部41及び右側面押さえ部42がパネル10の左側面13d及び右側面13cと一体に形成されている場合を一例に本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、複数の左側面押さえ部41及び複数の右側面押さえ部42を有しており、各左側面押さえ部41は各右側面押さえ部42にパネル10を介して対向していてもよい。 Further, in the panel holding structure 1 and the operating device 100 according to the embodiment of the present invention, the right side surface of the left side surface pressing portion 41 and the left side surface of the right side surface pressing portion 42 are the left side surface 13d and the right side surface 13c of the panel 10. The embodiment of the present invention is based on an example in which the left side holding portion 41 and the right side holding portion 42 are integrally formed with the left side surface 13d and the right side surface 13c of the panel 10 because they are in contact with the entire surface in the width direction. explained. However, the present invention is not limited to this, and for example, it has a plurality of left side pressing portions 41 and a plurality of right surface pressing portions 42, and each left surface pressing portion 41 has a panel 10 on each right surface pressing portion 42. They may face each other via.

例えば、2つの左側面押さえ部41及び2つの右側面押さえ部42が、パネル10の前側及び後側に配置されてパネル10の左側面13d及び右側面13cの一部と接触しており、2つの左側面押さえ部41が夫々右側面押さえ部52にパネル10を介して対向していてもよい。 For example, the two left side pressing portions 41 and the two right surface pressing portions 42 are arranged on the front side and the rear side of the panel 10 and are in contact with a part of the left side surface 13d and the right side surface 13c of the panel 10. The two left side pressing portions 41 may each face the right side pressing portion 52 via the panel 10.

また、本発明の実施の形態に係るパネル保持構造1及び操作装置100においては、ひずみゲージSGが起歪部21e,21fの上面に取り付けられている場合を一例に本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、前側支持部20e及び後側支持部20fの起歪部21e,21fの下面において、ベース部50の突条部51とパネル支持突起24e,24fとの間に夫々取り付けられていてもよい。 Further, in the panel holding structure 1 and the operating device 100 according to the embodiment of the present invention, the embodiment of the present invention will be described by taking as an example the case where the strain gauge SG is attached to the upper surface of the strain generating portions 21e and 21f. did. However, the present invention is not limited to this, and for example, on the lower surfaces of the strain generating portions 21e and 21f of the front side support portion 20e and the rear side support portion 20f, the ridge portions 51 of the base portion 50 and the panel support protrusions 24e and 24f They may be attached in between.

また、本発明の実施の形態に係るパネル保持構造1及び操作装置100においては、4つのひずみゲージSGが起歪部21e,21fの可動部23e,23fに取り付けられており、パネル10の四隅に配置されている場合を一例に本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、ひずみゲージSGは、3つや8つ等の任意の数だけ取り付けることができる。また、ひずみゲージSGは、パネル10の四隅に配置されていなくてもよく、任意の位置に配置することができる。 Further, in the panel holding structure 1 and the operating device 100 according to the embodiment of the present invention, four strain gauges SG are attached to the movable portions 23e and 23f of the strain generating portions 21e and 21f, and are attached to the four corners of the panel 10. An embodiment of the present invention has been described by taking the case of being arranged as an example. However, the present invention is not limited to this, and for example, any number of strain gauges SG such as three or eight can be attached. Further, the strain gauge SG does not have to be arranged at the four corners of the panel 10, and can be arranged at any position.

また、本発明の実施の形態に係るパネル保持構造1及び操作装置100においては、パネル10が透明な矩形状の平板である場合を一例に本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、六角形状や円状の平板であってもよく、任意の形状の平板であればよい。 Further, in the panel holding structure 1 and the operating device 100 according to the embodiment of the present invention, the embodiment of the present invention has been described by taking the case where the panel 10 is a transparent rectangular flat plate as an example. However, the present invention is not limited to this, and may be, for example, a hexagonal or circular flat plate, and any flat plate having any shape may be used.

1…パネル保持構造、10…パネル、11…操作面、12…内部面、13…側面、13c…右側面、13d…左側面、13e…前側面、13f…後側面、20…支持部、20e…前側支持部、20f…後側支持部、21,21e,21f…起歪部、22e,22f…固定部、23e,23f…可動部、24e,24f…パネル支持突起、30…押さえ部、40…側面押さえ部、41…左側面押さえ部、41c…右側面、42…右側面押さえ部、42d…左側面、43…前側面押さえ部、43f…後側面、44…後側面押さえ部、44e…前側面、50…ベース部、51…突条部、100…操作装置、110…演算部、SG…ひずみゲージ 1 ... Panel holding structure, 10 ... Panel, 11 ... Operation surface, 12 ... Internal surface, 13 ... Side surface, 13c ... Right side surface, 13d ... Left side surface, 13e ... Front side surface, 13f ... Rear side surface, 20 ... Support part, 20e ... front support part, 20f ... rear support part, 21,21e, 21f ... strain generating part, 22e, 22f ... fixed part, 23e, 23f ... movable part, 24e, 24f ... panel support protrusion, 30 ... pressing part, 40 ... Side holding part, 41 ... Left side holding part, 41c ... Right side, 42 ... Right side holding part, 42d ... Left side, 43 ... Front side holding part, 43f ... Rear side surface, 44 ... Rear side holding part, 44e ... Front side surface, 50 ... base part, 51 ... ridge part, 100 ... operation device, 110 ... calculation part, SG ... strain gauge

Claims (5)

互いに背向する一対の面である操作面及び内部面と、該操作面及び内部面との間に延びる面である側面とを有するパネルと、
該パネルを前記内部面において支持する支持部と、
前記パネルの移動を抑えるための押さえ部とを備え、
前記支持部は、ひずみゲージが取り付けられる部分である起歪部を有しており、
前記押さえ部は、少なくとも1つの側面押さえ部を有しており、
該側面押さえ部は、前記パネルの前記側面に対向して前記側面に接触しており、前記パネルに一体に形成されていることを特徴とするパネル保持構造。
A panel having an operation surface and an inner surface which are a pair of surfaces facing each other and a side surface which is a surface extending between the operation surface and the inner surface.
A support portion that supports the panel on the inner surface and
It is provided with a holding portion for suppressing the movement of the panel.
The support portion has a strain generating portion which is a portion to which a strain gauge is attached.
The holding portion has at least one side holding portion.
A panel holding structure characterized in that the side surface pressing portion faces the side surface of the panel and is in contact with the side surface, and is integrally formed with the panel.
複数の前記側面押さえ部を有しており、各前記側面押さえ部は他の前記側面押さえ部に前記パネルを介して対向していることを特徴とする請求項1記載のパネル保持構造。 The panel holding structure according to claim 1, further comprising a plurality of the side holding portions, each of which faces the other side holding portion via the panel. 前記支持部は、前記パネルに面接触していることを特徴とする請求項1又は2記載のパネル保持構造。 The panel holding structure according to claim 1 or 2, wherein the support portion is in surface contact with the panel. 前記支持部は、前記パネルに線接触又は点接触していることを特徴とする請求項1又は2記載のパネル保持構造。 The panel holding structure according to claim 1 or 2, wherein the support portion is in line contact or point contact with the panel. 請求項1乃至4のいずれか1項記載のパネル保持構造と、
前記起歪部に取り付けられた複数のひずみゲージと、
前記複数のひずみゲージの検出値に基づき接触位置及び接触力を演算する演算部とを備えることを特徴とする操作装置。
The panel holding structure according to any one of claims 1 to 4,
A plurality of strain gauges attached to the strain generating portion and
An operation device including a calculation unit that calculates a contact position and a contact force based on the detected values of the plurality of strain gauges.
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