JP2021033594A - 制御装置、操作入力装置、制御方法、制御プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】シートの変形跡が緩和されるように変形のための機構を制御する。【解決手段】制御装置１１０が、シート１１１と、シート１１１の一部分１１１ｂを押し上げる第１位置Ｐ１１、及び引き下げる第２位置Ｐ１２、の間で移動可能な固定部１１２ａを有する押引き部１１２と、押引き部１１２の固定部１１２ａを移動させる駆動部１１３と、固定部１１２ａを、第１位置Ｐ１１から第２位置Ｐ１２へと移動させ、第２位置Ｐ１２に所定時間滞在させてから第１位置Ｐ１１と第２位置Ｐ１２との間の第３位置Ｐ１３へと移動させるように駆動部１１３による固定部１２ａの移動を制御する制御部１１４と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、伸縮可能なシートの一部分を押引きするため機構の制御装置、そのような制御装置を搭載した操作入力装置、上記の押引きを行うため機構の制御方法、制御プログラム、及び記憶媒体に関する。

従来、例えば操作面に対する操作を受ける操作入力装置等においてユーザに操作位置を触覚的に認識させるために操作位置を突出させる等といった技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような技術では、伸縮可能なシートにおける表裏の一方の面が操作面とされ、シートの裏面側に配置された機構で、操作位置に対応する一部分を押し上げて突出させるようになっている。

特開２０１９−１６０５２号公報

ここで、操作位置を認識させるために突出させたシートの一部分は、ユーザの操作が終了したとき等のタイミングで元の平坦な状態へと復帰する。このとき、シートを構成する伸縮素材の材質等によっては、突出状態に変形していたシートの一部分が直ぐには平坦な状態に戻らずに変形跡がしばらく残ってしまう場合がある。このような変形跡は時間がたつと消えるものであるとは言え、残っている間はユーザに操作位置と誤認させてしまう恐れがあり好ましいものではない。

したがって、本発明の課題は、シートの変形跡が緩和されるように変形のための機構を制御することができる制御装置、操作入力装置、制御方法、制御プログラム、及び記憶媒体を提供すること等が一例として挙げられる。

前述した課題を解決し目的を達成するために、本発明の制御装置は、伸縮可能なシートと、前記シートの一部分に固定される固定部であって、前記一部分を、当該一部分を囲む周辺部分よりも押し上げる第１位置、及び、前記一部分を前記周辺部分よりも引き下げる第２位置、の間で移動可能な前記固定部を有する押引き部と、前記押引き部の前記固定部を移動させる駆動部と、前記駆動部による前記固定部の移動を制御するものであって、当該固定部を、前記第１位置から前記第２位置へと移動させ、当該第２位置に所定時間滞在させてから前記第１位置と前記第２位置との間の第３位置へと移動させるように制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、前述した課題を解決し目的を達成するために、本発明の操作入力装置は、操作面に対する操作を受ける操作入力装置であって、上述した本発明の制御装置と、前記シートにおける前記固定部とは反対側の面を前記操作面とし、当該操作面に対する操作を検出するセンサと、を備えたことを特徴する。

また、前述した課題を解決し目的を達成するために、本発明の制御方法は、伸縮可能なシートの一部分に固定されて当該一部分を押引きする固定部を有した押引き部における前記固定部を移動させる駆動部に対する制御方法であって、前記駆動部に前記固定部を、前記一部分を囲む周辺部分よりも押し上げる第１位置から前記一部分を前記周辺部分よりも引き下げる第２位置へと移動させる第１工程と、前記駆動部に前記固定部を、前記第２位置に所定時間滞在させてから前記第１位置と前記第２位置との間の第３位置へと移動させる第２工程と、を備えたことを特徴とする。

また、前述した課題を解決し目的を達成するために、本発明の制御プログラムは、上述した本発明の制御方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする。

また、前述した課題を解決し目的を達成するために、本発明の記憶媒体は、上述した本発明の制御プログラムを記憶したことを特徴とする。

第１実施例において、シートの変形のための機構を制御する制御装置を備える操作入力装置を示す模式図である。 図１に示されている操作入力装置の制御装置において駆動部に対して制御部で実行される制御方法を示す模式図である。 第２実施例において、シートの変形のための機構を制御する制御装置を備える操作入力装置を示す模式図である。 図３に示されている操作入力装置の制御装置において駆動部に対して制御部で実行される制御方法を示す模式図である。 第３実施例において、シートの変形のための機構を制御する制御装置を備える操作入力装置を示す模式図である。 図５に示されている操作入力装置の制御装置において駆動部に対して制御部で実行される制御方法を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係る制御装置は、伸縮可能なシートと、押引き部と、駆動部と、制御部と、を備えている。押引き部は、次のような固定部を有する。即ち、固定部は、シートの一部分に固定される固定部であって、この一部分を、この一部分を囲む周辺部分よりも押し上げる第１位置、及び、上記の一部分を上記の周辺部分よりも引き下げる第２位置、の間で移動可能な部位である。駆動部は、押引き部の固定部を移動させる。制御部は、駆動部による固定部の移動を制御するものであって、この固定部を、第１位置から第２位置へと移動させ、第２位置に所定時間滞在させてから第１位置と第２位置との間の第３位置へと移動させるように制御する。

本実施形態の制御装置によれば、固定部が、第１位置から中間位置である第３位置へと移動する際に、途中で一旦第２位置まで移動して所定時間滞在してから第３位置へと移動する。これにより、固定部が第１位置にあったときのシートの一部分における突出形状の変形が第２位置の固定部によって反対方向へと引き延ばされるので、固定部が第３位置に移動したときにシートに残る変形跡を緩和することができる。このように、本実施形態の制御装置によれば、シートの変形跡が緩和されるように変形のための機構を制御することができる。

ここで、本実施形態では、シートにおける上記の一部分の周辺部分の裏面に接着される窓枠を有し、当該窓枠の内側を押引き部における固定部が通過するように形成されたベースを備えている。

本実施形態によれば、シートにおける一部分の周辺部分の裏面がベースの窓枠に接着されるので、押上げ時の一部分の突出形状を周辺部分から際立たせることができる。また、引下げ時に一部分を周辺部分から効果的に引き延ばして押上げ時の変形跡を一層緩和することができる。

また、本実施形態は、次のような構成を備えるものであってもよい。即ち、押引き部が、固定部と、当該固定部からシートとは反対側へと延在する軸部と、当該軸部の周面から張り出した張出し部と、を有し、制御装置が、第１干渉部と、第２干渉部と、を備えたものであってもよい。第１干渉部は、固定部が第１位置へと向かう第１方向に押引き部が動かされるときに張出し部と干渉して固定部を第１位置に留める。また、第２干渉部は、固定部が第２位置へと向かう第２方向に押引き部が動かされるときに張出し部と干渉して固定部を第２位置に留める。更に、この構成では、駆動部が、押引き部を第１方向又は第２方向に移動させるソレノイドと、固定部が第２位置から第３位置へと向かう第３方向に押引き部を付勢する付勢部と、を有している。そして、第３位置から第１位置への固定部の移動及び第１位置から第２位置への固定部の移動はソレノイドで行い、第２位置から第３位置への固定部の移動は付勢部によって行われることとなっている。

本実施形態がこのような構成を備えることで、各位置への固定部の位置付けをソレノイドで精密に行なう必要がなく、例えば安価なソレノイド等を採用して部品コストを抑えることができる。

また、本実施形態は、次のような構成を備えるものであってもよい。即ち、駆動部が、固定部の位置に応じた制御信号を制御部から受け、当該制御信号に応じた位置に固定部を位置付けるステッピングモータを有するものであってもよい。この構成では、制御部が、制御信号として、第１位置、第２位置、及び第３位置、のそれぞれに応じた制御信号を駆動部に送るものとなっている。

本実施形態がこのような構成を備えることで、駆動部等の構造を単純化しつつ、固定部の精密な位置付けを、制御信号の設定により高い自由度の下で行うことができる。

また、本発明の実施形態に係る操作入力装置は、操作面に対する操作を受ける操作入力装置であって、上述した制御装置と、センサと、を備えている。センサは、シートにおける固定部とは反対側の面を操作面とし、当該操作面に対する操作を検出する。

本実施形態の操作入力装置によれば、上述の制御装置を備えているので、シートの変形跡が緩和されるように変形のための機構を制御することができる。

また、本発明の実施形態に係る制御方法は、伸縮可能なシートの一部分に固定されて当該一部分を押引きする固定部を有した押引き部における固定部を移動させる駆動部に対する制御方法であって、第１工程と、第２工程と、を備えている。第１工程は、駆動部に固定部を、上記の一部分を囲む周辺部分よりも押し上げる第１位置からこの一部分を周辺部分よりも引き下げる第２位置へと移動させる工程である。また、第２工程は、駆動部に固定部を、第２位置に所定時間滞在させてから第１位置と第２位置との間の第３位置へと移動させる工程である。

本実施形態の制御方法によれば、固定部が第１位置にあったときのシートの一部分における突出形状の変形が第２位置の固定部によって反対方向へと引き延ばされるので、固定部が第３位置に移動したときにシートに残る変形跡を緩和することができる。このように、本実施形態の制御方法によれば、シートの変形跡が緩和されるように変形のための機構を制御することができる。

また、本発明の実施形態に係る制御プログラムは、上述の制御方法を、コンピュータにより実行させるプログラムである。

また、本発明の実施形態に係る記憶媒体は、上述の制御プログラムを記憶したものとなっている。

本実施形態の制御プログラム及び記憶媒体によれば、記憶媒体から制御プログラムを読み出して上述の制御方法を実行させることで、シートの変形跡が緩和されるように変形のための機構を制御することができる。

以下、シートの変形跡が緩和されるように変形のための機構を制御するという課題を解決するための実施例について図を参照して具体的に説明する。まず、第１実施例について説明する。

図１は、第１実施例において、シートの変形のための機構を制御する制御装置を備える操作入力装置を示す模式図である。

図１に示されている操作入力装置１は、この操作入力装置１とは離れて位置する表示画面に表示される操作パネル画像に対するボタン操作を受ける入力装置である。操作パネル画像には、操作ボタンを表すボタン画像が複数表示され、ユーザは、この操作パネル画像を見つつ、手元の操作入力装置１の操作面１１１ａを操作することで、操作パネル画像に対するボタン操作を行う。ここで、この操作入力装置１は、自然な操作感覚の下でボタン操作が行われるように、操作面１１１ａにおけるボタン画像の表示位置に対応する部分が被操作位置として突出変形し、ユーザが触覚的にこの被操作位置を認識できるように構成されている。

尚、この操作入力装置１の設置態様についてここでは特定しないが、次のような態様が一例として挙げられる。即ち、車両に配置されたカーナビゲーション装置で表示される操作パネル画像に対するボタン操作を、車両の運転者が手元で行うために、操作入力装置１がハンドルに設置される態様等が挙げられる。

この操作入力装置１は、シート１１１の操作面１１１ａにおける被操作位置を突出変形させる機構を制御する制御装置１１０と、静電容量型タッチセンサ１２０と、圧力センサ１３０と、触覚デバイス１４０と、を備えている。

制御装置１１０は、伸縮可能なシート１１１と、このシート１１１を変形させるための機構と、を備え、この機構によるシート１１１の変形を制御する装置である。制御装置１１０については、後で詳細に説明する。

静電容量型タッチセンサ１２０は、シート１１１における外表面たる操作面１１１ａとは反対側の裏面に対して対向配置された平板状のセンサであり、操作面１１１ａにおけるユーザの指の位置を静電容量の変化に基づいて検出するセンサである。

圧力センサ１３０は、シート１１１の操作面１１１ａにおいて突出変形した被操作位置に対するボタン操作としての押圧操作を検出するセンサである。シート１１１の操作面１１１ａに対して押圧操作が行われると、圧力センサ１３０が、その押圧操作による圧力上昇を、この押圧操作を示す事象として検出する。

触覚デバイス１４０は、操作面１１１ａに対する押圧操作が行われた際に、ユーザの指にクリック感を付与するためのデバイスである。

次に、制御装置１１０について説明する。この制御装置１１０は、伸縮可能なシート１１１と、押引き部１１２と、駆動部１１３と、制御部１１４と、ベース１１５と、を備えている。

シート１１１は、スエード調人工皮革やスムースレザー調人工皮革等で形成された伸縮可能な部材である。操作入力装置１の外面に露出するシート１１１をこのような人工皮革で形成することで、例えばシート１１１としてゴムシート等を用いる場合と比べて外観上の高級感を醸すことができる。

押引き部１１２は、操作面１１１ａにおけるボタン操作の被操作位置に当るシート１１１の一部分１１１ｂを矩形ボタン状に突出変形させるボタン用ピンであり、複数の被操作位置について変形可能なように複数本が設けられている。各押引き部１１２は、シート１１１における被操作位置に当る一部分１１１ｂの裏面に、接着剤１１１ｄで固定される矩形片状の固定部１１２ａを有している。この固定部１１２ａは、シート１１１に対する法線方向Ｄ１１について、第１位置Ｐ１１及び第２位置Ｐ１２、の間で移動可能となっている。第１位置Ｐ１１は、シート１１１の一部分１１１ｂを、当該一部分１１１ｂを囲む周辺部分１１１ｃよりも押し上げる位置である。また、第２位置Ｐ１２は、シート１１１の一部分１１１ｂを周辺部分１１１ｃよりも引き下げる位置である。シート１１１の一部分１１１ｂは、第１位置Ｐ１１の固定部１１２ａによって矩形ボタン状に突出変形され、第２位置Ｐ１２の固定部１１２ａによって矩形凹状に凹み変形される。

押引き部１１２は、この固定部１１２ａの他に、当該固定部１１２ａの一部位から法線方向Ｄ１１についてシート１１１とは反対側へと延在する丸棒状の軸部１１２ｂと、当該軸部１１２ｂの周面からフランジ状に張り出した張出し部１１２ｃと、を有している。

駆動部１１３は、複数の押引き部１１２それぞれについて１つずつ設けられている。各駆動部１１３は、ＤＣモータ１１３ａと、このＤＣモータ１１３ａの回転駆動力を、法線方向Ｄ１１の直進駆動力に変換する変換ギア１１３ｂと、を備えている。押引き部１１２における軸部１１２ｂの、シート１１１とは反対側の下端部が変換ギア１１３ｂに連結されている。これにより、ＤＣモータ１１３ａが回転駆動すると、押引き部１１２の固定部１１２ａが法線方向Ｄ１１に直進移動することとなる。

制御部１１４は、操作入力装置１に搭載されたマイクロコンピュータであり、各駆動部１１３による固定部１１２ａの移動を制御する。即ち、制御部１１４は、被操作位置に当る一部分１１１ｂを矩形ボタン状に突出変形させる場合には、押引き部１１２の固定部１１２ａを上記の第１位置Ｐ１１に位置付ける。他方、ボタン操作が終了した際には、固定部１１２ａを、第１位置Ｐ１１と、一部分１１１ｂを矩形凹状に凹み変形させる第２位置と、の間にあって一部分１１１ｂを周辺部分１１１ｃと略面一にするデフォルトの第３位置Ｐ１３に位置付ける。そして、制御部１１４は、第１位置Ｐ１１の固定部１１２ａを第３位置Ｐ１３へと移動させる際には、駆動部１１３による固定部１１２ａの移動を次のように制御する。即ち、制御部１１４は、固定部１１２ａを、第１位置Ｐ１１から第２位置Ｐ１２へと移動させ、当該第２位置Ｐ１２に所定時間滞在させてから第３位置Ｐ１３へと移動させるように駆動部１１３を制御する。

ベース１１５は、シート１１１、複数の押引き部１１２、及び複数の駆動部１１３等を保持する部位であり、シートベース１１５ａと駆動ベース１１５ｂとを有している。

シートベース１１５ａは、シート１１１における周辺部分１１１ｃの裏面に接着剤１１１ｄで接着される窓枠１１５ｃを有し、当該窓枠１１５ｃの内側が有底空間状に形成されている。押引き部１１２における固定部１１２ａは、その天面及び底面を含めて全体的に突出するように窓枠１１５ｃを法線方向Ｄ１１通過する。尚、本実施例とは異なり、固定部１１２ａが窓枠１１５ｃを通過することで、固定部１１２ａにおける天面側の一部が突出するように構成してもよい。有底空間の底には、押引き部１１２における軸部１１２ｂが貫通する貫通孔が形成されている。このシートベース１１５ａには、静電容量型タッチセンサ１２０が収容されている。この静電容量型タッチセンサ１２０にも、シートベース１１５ａにおいて軸部１１２ｂが貫通する貫通孔と連通する貫通孔が設けられており、押引き部１１２の軸部１１２ｂは、これら２つの貫通孔を貫通して駆動ベース１１５ｂ内の駆動部１１３へと延びている。また、シートベース１１５ａの底面には触覚デバイス１４０が取付けられている。

駆動ベース１１５ｂは、複数の駆動部１１３等を保持する部位であり、その底面には圧力センサ１３０が配置されている。圧力センサ１３０は、操作面１１１ａに対する押圧操作による圧力上昇を、ベース１１５を介して検出する。

ここで、本実施例では、ベース１１５におけるシートベース１１５ａに、固定部１１２ａを、第１位置Ｐ１１に留める第１干渉部１１５ｄと、第２位置Ｐ１２に留める第２干渉部１１５ｅと、が備えられている。第１干渉部１１５ｄは、シートベース１１５ａの底壁における貫通孔の周囲部分である。この第１干渉部１１５ｄは、固定部１１２ａが第１位置Ｐ１１へと向かう第１方向Ｄ１１１に押引き部１１２が動かされるときに張出し部１１２ｃと干渉して固定部１１２ａを第１位置Ｐ１１に留める。また、第２干渉部１１５ｅは、窓枠１１５ｃの内側における有底空間の底壁における貫通孔の周囲部分である。この第２干渉部１１５ｅは、固定部１１２ａが第２位置Ｐ１２へと向かう第２方向Ｄ１１２に押引き部１１２が動かされるときに固定部１１２ａと干渉して当該固定部１１２ａを第２位置に留める。

また、本実施例では、駆動部１１３は、制御部１１４の制御の下、第３位置Ｐ１３から第１位置Ｐ１１への固定部１１２ａの移動、第１位置Ｐ１１から第２位置Ｐ１２への固定部１１２ａの移動、及び第２位置Ｐ１２から第３位置Ｐ１３への固定部１１２ａの移動をＤＣモータ１１３ａ及び変換ギア１１３ｂで行う。

次に、以上に説明した操作入力装置１の制御装置１１０において、固定部１１２ａを移動させる駆動部１１３に対して制御部１１４で実行される制御方法について説明する。

図２は、図１に示されている操作入力装置の制御装置において駆動部に対して制御部で実行される制御方法を示す模式図である。この図２には、この制御方法の流れが、１つの押引き部１１２を例に挙げて、この押引き部１１２における固定部１１２ａの動きによって示さている。他方で、駆動部１１３及び制御部１１４については図示が省略されている。また、図２には、固定部１１２ａが第１位置Ｐ１１、第２位置Ｐ１２、及び第３位置Ｐ１３に位置するときのシート１１１の形状が、シート１１１の厚み方向中央を通る太線で模式的に示されている。

この図２の例では、固定部１１２ａは、まず、デフォルト位置である第３位置Ｐ１３から出発して、ボタン操作のために第１位置Ｐ１１へと第１方向Ｄ１１１に移動する。この移動は、制御部１１４が駆動部１１３のＤＣモータ１１３ａに電源を供給し続けることで行われる。ＤＣモータ１１３ａの回転によって押引き部１１２、つまりは固定部１１２ａが移動するが、この移動は、張出し部１１２ｃが第１干渉部１１５ｄと干渉した時点で止まる。これにより、シート１１１の被操作位置としての一部分１１１ｂが矩形ボタン状に突出変形する。この状態でボタン操作が行われる。このとき、そのボタン操作中も、ＤＣモータ１１３ａへの電源供給は続けられ、ユーザのボタン操作によってシート１１１の一部分１１１ｂが押圧されても、その押圧力に抗して突出形状が維持される。

このボタン操作の終了後、固定部１１２ａが第３位置Ｐ１３に戻される際に、以下に説明する第１工程及び第２工程が実行される。

第１工程は、駆動部１１３に固定部１１２ａを、第１位置Ｐ１１から第２位置Ｐ１２へと第２方向Ｄ１１２に移動させる工程である。この移動は、制御部１１４が駆動部１１３のＤＣモータ１１３ａに電源を、極性を突出時とは逆極性に切り換えて供給し続けることで行われる。そして、この移動は、固定部１１２ａが第２干渉部１１５ｅと干渉した時点で止まる。これにより、シート１１１の被操作位置としての一部分１１１ｂが矩形凹状に凹み変形する。

第２工程は、駆動部１１３に固定部１１２ａを、第２位置Ｐ１２に所定時間滞在させてからデフォルトの第３位置Ｐ１３へと第３方向Ｄ１１３に移動させる工程である。第２位置Ｐ１２への滞在は、制御部１１４がＤＣモータ１１３ａに電源を供給し続けることで行われる。そして、所定時間の経過後、第２位置Ｐ１２から第３位置Ｐ１３へと第３方向Ｄ１１３に固定部１１２ａが移動する。この移動は、制御部１１４が駆動部１１３のＤＣモータ１１３ａに、極性を突出時の極性に切り換えた電源を、第２位置Ｐ１２から第３位置Ｐ１３への移動距離に応じた供給時間に亘って供給することで行われる。この供給時間の経過後、ＤＣモータ１１３ａへの電源供給は停止される。

本実施例では、この制御方法をマイクロコンピュータとしての制御部１１４により実行させる制御プログラムが、このマイクロコンピュータに内蔵の記憶媒体に記憶されている。制御部１１４は、この制御プログラムに従って駆動部１１３のＤＣモータ１１３ａへの電源供給を行うことで、上述の制御方法を実行する。

以上に説明した第１実施例における制御装置１１０、操作入力装置１、制御方法、制御プログラム、及び記憶媒体によれば、第１位置Ｐ１１からデフォルトの第３位置Ｐ１３へと移動する際に、固定部１１２ａが次のように動かされる。即ち、第１位置Ｐ１１から第３位置Ｐ１３への移動の途中で一旦第２位置Ｐ１２まで移動して所定時間滞在してから第３位置Ｐ１３へと移動する。これにより、固定部１１２ａが第１位置Ｐ１１にあったときのシート１１１の一部分１１１ｂにおける突出形状の変形が第２位置Ｐ１２の固定部１１２ａによって反対方向へと引き延ばされる。その結果、固定部１１２ａが第３位置Ｐ１３に移動したときにシート１１１に残る変形跡１１１ｅを図２に示されているように緩和することができる。そして、変形跡１１１ｅが残ったとしても、緩和されて僅かなものになっているので目立たない上に、速やかに消失することとなる。このように、本実施例によれば、シート１１１の変形跡１１１ｅが緩和されるようにシート変形のための機構を制御することができる。

ここで、本実施例では、シート１１１における被操作位置としての一部分１１１ｂの周辺部分１１１ｃの裏面が、シートベース１１５ａの窓枠１１５ｃに接着されている。これにより、押上げ時の一部分１１１ｂの突出形状を周辺部分１１１ｃから際立たせることができる。また、引下げ時に一部分１１１ｂを周辺部分１１１ｃから効果的に引き延ばして押上げ時の変形跡１１１ｅを一層緩和することができる。

以上で第１実施例の説明を終了し、次に、第２実施例について説明する。第２実施例は、駆動源としてソレノイドが採用されている。以下、第２実施例について、第１実施例との相違点に注目して説明を行う。

図３は、第２実施例において、シートの変形のための機構を制御する制御装置を備える操作入力装置を示す模式図である。尚、この図３では、図１に示されている構成要素と同等な構成要素については、図１と同じ符号が付されており、以下では、それら同等な構成要素についての重複説明を割愛する。

本実施例の操作入力装置２では、制御装置２１０において押引き部１１２の固定部１１２ａを第１位置Ｐ１１、第２位置Ｐ１２、及び第３位置Ｐ１３に位置付ける駆動部２１３が、ソレノイド２１３ａと、付勢部２１３ｂと、を有している。ソレノイド２１３ａは、押引き部１１２、つまりは固定部１１２ａを直進駆動する駆動源である。付勢部２１３ｂは、固定部１１２ａが第２位置Ｐ１２から第３位置Ｐ１３へと向かう第３方向Ｄ１１３に押引き部１１２を付勢する。この付勢部２１３ｂは、窓枠１１５ｃの内側における有底空間の底壁と固定部１１２ａとの間に介挿されたコイルバネとなっている。ここで、付勢部２１３ｂとしてのコイルバネは、一端が有底空間の底壁に連結され、他端が固定部１１２ａに連結されている。固定部１１２ａがデフォルトの第３位置Ｐ１３に位置するときに付勢部２１３ｂとしてのコイルバネは非付勢状態となる。他方、固定部１１２ａが第１位置Ｐ１１に位置するときにはこのコイルバネは引き延ばされて固定部１１２ａを引っ張り付勢する状態となる。また、固定部１１２ａが第２位置Ｐ１２に位置するときにはこのコイルバネは圧縮されて固定部１１２ａを押上げ付勢する状態となる。駆動部２１３は、制御部２１４の制御の下、第３位置Ｐ１３から第１位置Ｐ１１への固定部１１２ａの移動及び第１位置Ｐ１１から第２位置Ｐ１２への固定部１１２ａの移動はソレノイド２１３ａで行う。他方、駆動部２１３は、第２位置Ｐ１２から第３位置Ｐ１３への固定部１１２ａの移動は付勢部２１３ｂとしてのコイルバネの押上げ付勢によって行う。

ここで、本実施例では、静電容量型タッチセンサ１２０への静電的な干渉を回避するために、付勢部２１３ｂとして非金属製のコイルバネが採用されている。尚、本実施例と異なり、金属製のコイルバネを付勢部として採用する場合は、そのコイルバネについて、例えば押引き部１１２の張出し部１１２ｃとソレノイド２１３ａの本体部との間への介挿等により、静電容量型タッチセンサ１２０から離されて静電的な干渉が回避されることとなる。

次に、以上に説明した操作入力装置２の制御装置２１０において、固定部１１２ａを移動させる駆動部２１３に対して制御部２１４で実行される制御方法について説明する。

図４は、図３に示されている操作入力装置の制御装置において駆動部に対して制御部で実行される制御方法を示す模式図である。この図４には、この制御方法の流れが、１つの押引き部１１２を例に挙げて、この押引き部１１２における固定部１１２ａの動きによって示さている。他方で、駆動部２１３及び制御部２１４については図示が省略されている。また、図４には、固定部１１２ａが第１位置Ｐ１１、第２位置Ｐ１２、及び第３位置Ｐ１３に位置するときのシート１１１の形状が、シート１１１の厚み方向中央を通る太線で模式的に示されている。

この図４の例では、固定部１１２ａは、まず、デフォルト位置である第３位置Ｐ１３から出発して、ボタン操作のために第１位置Ｐ１１へと第１方向Ｄ１１１に移動する。この移動は、制御部２１４が駆動部２１３のソレノイド２１３ａに電源を供給し続けることで行われる。ソレノイド２１３ａの直進駆動によって押引き部１１２、つまりは固定部１１２ａが移動するが、この移動は、張出し部１１２ｃが第１干渉部１１５ｄと干渉した時点で止まる。これにより、シート１１１の被操作位置としての一部分１１１ｂが矩形ボタン状に突出変形する。この状態でボタン操作が行われる。このとき、そのボタン操作中も、ソレノイド２１３ａへの電源供給は続けられ、ユーザのボタン操作によってシート１１１の一部分１１１ｂが押圧されても、その押圧力に抗して突出形状が維持される。

このボタン操作の終了後、固定部１１２ａが第３位置Ｐ１３に戻される際に、以下に説明する第１工程及び第２工程が実行される。

第１工程は、駆動部２１３に固定部１１２ａを、第１位置Ｐ１１から第２位置Ｐ１２へと第２方向Ｄ１１２に移動させる工程である。この移動は、制御部２１４が駆動部２１３のソレノイド２１３ａに電源を、極性を突出時とは逆極性に切り換えて供給し続けることで行われる。ソレノイド２１３ａの直進駆動によって固定部１１２ａが第２方向Ｄ１１２に付勢部２１３ｂとしてのコイルバネを圧縮しつつ移動するが、この移動は、固定部１１２ａが第２干渉部１１５ｅと干渉した時点で止まる。これにより、シート１１１の被操作位置としての一部分１１１ｂが矩形凹状に凹み変形する。このとき、付勢部２１３ｂとしてのコイルバネは圧縮されて固定部１１２ａを押上げ付勢する状態となる。

第２工程は、駆動部２１３に固定部１１２ａを、第２位置Ｐ１２に所定時間滞在させてからデフォルトの第３位置Ｐ１３へと第３方向Ｄ１１３に移動させる工程である。第２位置Ｐ１２への滞在は、制御部２１４がソレノイド２１３ａに電源を供給し続けることで付勢部２１３ｂの押上げ付勢に抗して行われる。そして、所定時間の経過後、制御部２１４がソレノイド２１３ａへの電源供給を停止すると、圧縮状態の付勢部２１３ｂの押上げ付勢によって固定部１１２ａがデフォルトの第３位置へと移動する。

本実施例でも、この制御方法をマイクロコンピュータとしての制御部２１４により実行させる制御プログラムが、このマイクロコンピュータに内蔵の記憶媒体に記憶されている。制御部２１４は、この制御プログラムに従って駆動部２１３のソレノイド２１３ａへの電源供給を行うことで、上述の制御方法を実行する。

以上に説明した第２実施例における制御装置２１０、操作入力装置２、制御方法、制御プログラム、及び記憶媒体によっても、上述の第１実施例と同様、シート１１１の変形跡１１１ｅが緩和されるようにシート変形のための機構を制御することができる。

また、本実施例では、駆動部２１３が固定部１１２ａを直進駆動するソレノイド２１３ａを有している。これにより、変換ギア等を廃して駆動部２１３の構造を単純化しつつ、固定部１１２ａの移動を行うことができる。

以上で第２実施例の説明を終了し、次に、第３実施例について説明する。第３実施例は、駆動源として精密な位置制御が可能なステッピングモータが採用されており、その分、機構の単純化が図られている点が第１実施例と異なっている。以下、第３実施例について、第１実施例との相違点に注目して説明を行う。

図５は、第３実施例において、シートの変形のための機構を制御する制御装置を備える操作入力装置を示す模式図である。尚、この図５では、図１に示されている構成要素と同等な構成要素については、図１と同じ符号が付されており、以下では、それら同等な構成要素についての重複説明を割愛する。

本実施例の操作入力装置３では、制御装置２１０において押引き部３１２の固定部１１２ａを第１位置Ｐ１１、第２位置Ｐ１２、及び第３位置Ｐ１３に位置付ける駆動部３１３が、ステッピングモータ３１３ａと、変換ギア３１３ｂと、を備えている。ステッピングモータ３１３ａは、固定部１１２ａの位置に応じた制御信号を制御部３１４から受け、当該制御信号に応じた位置に固定部１１２を位置付ける。変換ギア３１３ｂは、このステッピングモータ３１３ａの回転駆動力を、法線方向Ｄ１１の直進駆動力に変換する。そして、制御部３１４が、第１位置Ｐ１１、第２位置Ｐ１２、及び第３位置Ｐ１３、のそれぞれに応じた制御信号を駆動部３１３に送る。このように、本実施形態では、固定部１１２ａの位置付けが、制御部３１４からの制御信号に応じたステッピングモータ３１３ａの回転駆動によって行われる。このため、押引き部３１２には位置決めのための張出し部１１２ｃ（図１）が設けられておらず、また、駆動部３１３は付勢部１１３ｃ（図３）を有していない。

図６は、図５に示されている操作入力装置の制御装置において駆動部に対して制御部で実行される制御方法を示す模式図である。この図６には、この制御方法の流れが、１つの押引き部３１２を例に挙げて、この押引き部３１２における固定部１１２ａの動きによって示さている。また、図６でも、固定部１１２ａが第１位置Ｐ１１、第２位置Ｐ１２、及び第３位置Ｐ１３に位置するときのシート１１１の形状が太線で模式的に示されている。尚、この図６では、図２に示されている構成要素と同等な構成要素については、図２と同じ符号が付されており、以下では、それら同等な構成要素についての重複説明を割愛する。

この図６の例でも、固定部１１２ａの動きは、図２に示されている第１実施例における固定部１１２ａの動きと同じである。即ち、固定部１１２ａは、デフォルト位置である第３位置Ｐ１３から出発して、ボタン操作のために第１位置Ｐ１１へと第１方向Ｄ１１１に移動する。ただし、本実施例では、この移動は、第１位置Ｐ１１に応じた制御信号を駆動部３１３に送ることでなされる。これにより、シート１１１の被操作位置としての一部分１１１ｂが矩形ボタン状に突出変形する。移動後は、駆動部３１３によって固定部１１２ａの位置が第１位置Ｐ１１に維持され、ユーザのボタン操作による押圧力に抗して突出形状が維持される。

ボタン操作の終了後、第１実施例のときと同様に第１工程及び第２工程が実行されて、固定部１１２ａがデフォルトの第３位置Ｐ１３へと戻される。即ち、第１工程では、駆動部３１３が、固定部１１２ａを第１位置Ｐ１１から第２位置Ｐ１２へと第２方向Ｄ１１２に移動させる。この移動は、制御部１１４が第２位置Ｐ１２に応じた制御信号を駆動部３１３に送ることでなされる。これにより、シート１１１の被操作位置としての一部分１１１ｂが矩形凹状に凹み変形する。続く、第２工程では、駆動部３１３が、固定部１１２ａを第２位置Ｐ１２に所定時間滞在させてからデフォルトの第３位置Ｐ１３へと第３方向Ｄ２１３に移動させる。第２位置Ｐ１２への滞在は、駆動部３１３が固定部１１２ａの位置を第２位置Ｐ１１に維持することでなされ、第３位置Ｐ１３への移動は、制御部１１４が第３位置Ｐ１３に応じた制御信号を駆動部３１３に送ることでなされる。

本実施例でも、この制御方法をマイクロコンピュータとしての制御部３１４により実行させる制御プログラムが、このマイクロコンピュータに内蔵の記憶媒体に記憶されている。制御部３１４は、この制御プログラムに従って駆動部３１３への制御信号の送信を行うことで、上述の制御方法を実行する。

以上に説明した第３実施例における制御装置２１０、操作入力装置３、制御方法、制御プログラム、及び記憶媒体によっても、上述の第１実施例と同様、シート１１１の変形跡１１１ｅが緩和されるようにシート変形のための機構を制御することができる。

また、本実施例では、駆動部３１３が固定部１１２ａの精密な位置付けが可能なステッピングモータ３１３ａを有している。これにより、駆動部３１３の構造を単純化しつつ、固定部１１２ａの精密な位置付けを、制御信号の設定により高い自由度の下で行うことができる。

尚、本発明は、以上に説明した第１〜第３実施例に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

例えば、上述した第１及び第３実施例では、１つのＤＣモータ１１３ａやステッピングモータ３１３ａ等の駆動源が、回転駆動力を直進駆動力に変換する変換ギア１１３ｂ，３１３ｂを介して１つの固定部１１２ａを間接的に移動させる構成が例示されている。しかしながら、駆動源による駆動態様はこれに限るものではない。駆動態様は、例えば１つの駆動源がベース等を介して複数の固定部を間接的に移動させる構成であってもよく、あるいは、他の部材やギア等を介さず、例えば第２実施例におけるソレノイド２１３ａ等のように直進駆動力を発する駆動源で固定部を直接的に移動させる構成としてもよい。

また、上述した第１〜第３実施例では、押引き部１１２，３１２の移動方向が各図に上下方向で示されている。即ち、第１位置Ｐ１１へと移動する第１方向Ｄ１１１や第３位置Ｐ１３へと移動する第３方向Ｄ１１３が上方向で示され、第２位置Ｐ１２へと移動する第２方向Ｄ１１２が下方向で示されている。しかしながら、押引き部の移動方向はこのような上下方向に限るものではなく、押引き部を有する制御装置や操作入力装置がどのような姿勢で設置されるかによって任意の方向を取り得る。例えば、第１〜第３実施例で一例として挙げたように車両のハンドルに設置される場合には、押引き部の移動方向は略横方向となる。また、押引き部の移動方向が上下方向である場合でも、制御装置や操作入力装置が例えばシートの操作面が下方を向くように車両の天井等に設置される場合には、第１位置や第３位置への移動方向は下方向となり、第２位置への移動方向は上方向となる。

また、上述した第１〜第３実施例では、操作入力装置１，２の設置態様の一例として、車両のハンドルに設置される態様が例示されている。しかしながら、操作入力装置の設置態様は車両への設置に限るものではなく、例えばパーソナルコンピュータやタブレット端末に設置されてもよく、あるいは居室の椅子等に設置されてもよい。このように、操作入力装置の設置態様について具体的な態様を問うものではない。

また、上述した第１〜第３実施例では、制御装置１１０，２１０，３１０の設置態様として、操作入力装置１，２，３に設置される態様が例示されている。しかしながら、制御装置の設置態様は操作入力装置への設置に限るものではなく、例えば経路案内を表示する表示装置に、ユーザが表示経路を触覚的にも認識できるように設置するものであってもよく、あるいは点字の表示装置に設置するものであってもよい。このように、制御装置の設置態様についても具体的な態様を問うものではない。

また、上述した第１〜第３実施例では、シート１１１の一部分１１１ｂにおける突出変形の形状の一例として矩形ボタン状の形状が例示され、一部分１１１ｂにおける凹み変形の形状の一例として矩形凹状の形状が例示されている。しかしながら、突出変形や凹み変形の形状は、これに限るものではなく、任意の形状に設定し得る。

また、上述した第１〜第３実施例では、スエード調人工皮革やスムースレザー調人工皮革等で形成されたシート１１１が例示されている。しかしながら、シートはこれに限るものではなく、伸縮可能であれば具体的な材質を問うものではない。例えば、伸縮性の有機ＥＬ等といったフレキシブルディスプレイであってもよい。

また、上述した第１〜第３実施例では、シート１１１の裏面に固定される固定部１１２ａが軸部１１２ｂ等と一体成形された押引き部１１２，３１２を、駆動部１１３，２１３，３１３で全体的に移動させる制御装置１１０，２１０，３１０が例示されている。しかしながら、制御装置は、これに限るものではなく、押引き部が伸縮可能に形成され、その先端をシートの裏面に対する固定部とし、この固定部のみを部分的に駆動部で移動させる構成としてもよい。

また、上述した第１〜第３実施例では、シート１１１における被操作位置としての一部分１１１ｂの周辺部分１１１ｃの裏面が、ベース１１５の窓枠１１５ｃに接着された制御装置１１０，２１０，３１０が例示されている。しかしながら、制御装置は、これに限るものではなく、例えばシートにおける被操作位置としての一部分の周辺部分の裏面が、如何なる部材にも接着されていないものであってもよい。ただし、周辺部分１１１ｃの裏面の接着により、押上げ時には突出形状を際立たせ、引下げ時には周辺部分から効果的に引き延ばして変形跡を一層緩和することができる点は上述した通りである。

また、上述した第１実施例では、ＤＣモータ１１３ａを駆動源として有する駆動部１１３を備えた制御装置１１０が例示されている。また、第２実施例では、ソレノイド２１３ａと付勢部２１３ｂを駆動源として有する駆動部２１３を備えた制御装置２１０が例示されている。また、第３実施例では、ステッピングモータ３１３ａを駆動源として有する駆動部３１３を備えた制御装置３１０が例示されている。しかしながら、制御装置は、これに限るものではなく、駆動源の具体的な態様を問うものではない。ただし、ＤＣモータ１１３ａを駆動源とすることで部品コストを抑えることができる点や、ソレノイド２１３ａと付勢部２１３ｂを駆動源とすることで構造を単純化できる点や、ステッピングモータ３１３ａを駆動源とすることで固定部１１２ａの精密な位置付けを高い自由度の下で行うことができる点も上述した通りである。また、付勢部を設ける場合でも、第２実施例で例示されているようなコイルバネに限るものではなく、押引き部を少なくとも押上げ付勢するものであれば、素材はバネ部材でなくともよく、形状もコイルでなくともよい。即ち、付勢部については、その具体的な素材や形状は任意に設定し得るものである。

１，２，３ 操作入力装置
１１０，２１０，３１０ 制御装置
１１１ シート
１１１ａ 操作面
１１１ｂ 一部分
１１１ｃ 周辺部分
１１１ｄ 接着剤
１１１ｅ 変形跡
１１２，３１２ 押引き部
１１２ａ 固定部
１１２ｂ 軸部
１１２ｃ 張出し部
１１３，２１３ 駆動部
１１３ａ ＤＣモータ
１１３ｂ，３１３ｂ 変換ギア
１１４，２１４，３１４ 制御部
１１５ ベース
１１５ａ シートベース
１１５ｂ 駆動ベース
１１５ｃ 窓枠
１１５ｄ 第１干渉部
１１５ｅ 第２干渉部
１２０ 静電容量型タッチセンサ
１３０ 圧力センサ
１４０ 触覚デバイス
２１３ａ ソレノイド
２１３ｂ 付勢部
３１３ａ ステッピングモータ
Ｄ１１ 法線方向
Ｄ１１１ 第１方向
Ｄ１１２ 第２方向
Ｄ１１３ 第３方向
Ｐ１１ 第１位置
Ｐ１２ 第２位置
Ｐ１３ 第３位置

Claims (8)

1. 伸縮可能なシートと、
   前記シートの一部分に固定される固定部であって、前記一部分を、当該一部分を囲む周辺部分よりも押し上げる第１位置、及び、前記一部分を前記周辺部分よりも引き下げる第２位置、の間で移動可能な前記固定部を有する押引き部と、
   前記押引き部の前記固定部を移動させる駆動部と、
   前記駆動部による前記固定部の移動を制御するものであって、当該固定部を、前記第１位置から前記第２位置へと移動させ、当該第２位置に所定時間滞在させてから前記第１位置と前記第２位置との間の第３位置へと移動させるように制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする制御装置。
2. 前記シートにおける前記周辺部分の裏面に接着される窓枠を有し、当該窓枠の内側を前記押引き部における前記固定部が通過するように形成されたベースを備えたことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記押引き部が、前記固定部と、当該固定部の一部位から前記シートとは反対側へと延在する軸部と、当該軸部の周面から張り出した張出し部と、を有し、
   前記固定部が前記第１位置へと向かう第１方向に前記押引き部が動かされるときに前記張出し部と干渉して前記固定部を前記第１位置に留める第１干渉部と、
   前記固定部が前記第２位置へと向かう第２方向に前記押引き部が動かされるときに前記固定部と干渉して当該固定部を前記第２位置に留める第２干渉部と、を備え、
   前記駆動部が、前記押引き部を前記第１方向又は前記第２方向に移動させるソレノイドと、前記固定部が前記第２位置から前記第３位置へと向かう第３方向に前記押引き部を付勢する付勢部と、を有し、前記第３位置から前記第１位置への前記固定部の移動及び前記第１位置から前記第２位置への前記固定部の移動は前記ソレノイドで行い、前記第２位置から前記第３位置への前記固定部の移動は前記付勢部によって行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記駆動部が、前記固定部の位置に応じた制御信号を前記制御部から受け、当該制御信号に応じた位置に前記固定部を位置付けるステッピングモータを有し、
   前記制御部が、前記制御信号として、前記第１位置、前記第２位置、及び前記第３位置、のそれぞれに応じた制御信号を前記駆動部に送るものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
5. 操作面に対する操作を受ける操作入力装置であって、
   請求項１〜４のうち何れか一項に記載の制御装置と、
   前記シートにおける前記固定部とは反対側の面を前記操作面とし、当該操作面に対する操作を検出するセンサと、
   を備えたことを特徴する操作入力装置。
6. 伸縮可能なシートの一部分に固定されて当該一部分を押引きする固定部を有した押引き部における前記固定部を移動させる駆動部に対する制御方法であって、
   前記駆動部に前記固定部を、前記一部分を囲む周辺部分よりも押し上げる第１位置から前記一部分を前記周辺部分よりも引き下げる第２位置へと移動させる第１工程と、
   前記駆動部に前記固定部を、前記第２位置に所定時間滞在させてから前記第１位置と前記第２位置との間の第３位置へと移動させる第２工程と、
   を備えたことを特徴とする制御方法。
7. 請求項６に記載の制御方法を、コンピュータにより実行させることを特徴とする制御プログラム。
8. 請求項７に記載の制御プログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。

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