JP2024077580A - 入力装置及びパネル - Google Patents

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英明 江頭
武 増谷
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Abstract

【課題】操作性が向上された入力装置を提供する。【解決手段】入力装置1は、操作のための意匠が表面に表示されるパネル10と、パネル10の裏面側に配置され、パネル10と機械的に接続される保持部100と、パネル10の裏面側に配置され、ユーザからのパネル10への操作を検知する押込検知部90と、保持部100と機械的に接続され、押込検知部90によりパネル10が操作されたことが検知された場合、パネル10の面直方向の振動を生じる振動デバイス110とを備える。そして、パネル10は、面直方向から見て、意匠11a1が表示される第一部分11aと、第一部分11aの周囲に配置される第二部分11bとを有し、第二部分11bは、第一部分11aより可撓性を有する。【選択図】図6

Description

本開示は、入力装置及びパネルに関する。
従来、ユーザ操作の入力を受け付ける種々の入力装置が検討されている。例えば、特許文献1には、押圧操作がなされると入力部分のデバイス全体が振動する入力装置が開示されている。
特開2019-109673号公報
ところで、加飾されたパネルと入力デバイスとを一体化したシームレスなデザインを有する入力装置の検討が行われている。このような入力装置では、操作性が向上されることが望まれる。
そこで、本開示は、操作性が向上された入力装置及びパネルを提供する。
本開示の一態様に係る入力装置は、操作のための意匠が表面に表示されるパネルと、前記パネルの裏面側に配置され、前記パネルと機械的に接続される保持部と、前記パネルの裏面側に配置され、ユーザからの前記パネルへの操作を検知する第一検知部と、前記保持部と機械的に接続され、前記第一検知部により前記パネルが操作されたことが検知された場合、前記パネルの面直方向の振動を生じる振動デバイスとを備え、前記パネルは、前記面直方向から見て、前記意匠が表示される第一部分と、前記第一部分の周囲に配置される第二部分とを有し、前記第二部分は、前記第一部分より可撓性を有する。
本開示の一態様に係るパネルは、入力装置の表面に配置されるパネルであって、前記入力装置は、前記パネルの裏面側に配置され、前記パネルと機械的に接続される保持部と、前記パネルの裏面側に配置され、ユーザからの前記パネルへの操作を検知する第一検知部と、前記保持部と機械的に接続され、前記第一検知部により前記パネルが操作されたことが検知された場合、前記パネルの面直方向の振動を生じる振動デバイスとを備え、前記パネルは、前記面直方向から見て、前記意匠が表示される第一部分と、前記第一部分の周囲に配置される第二部分とを有し、前記第二部分は、前記第一部分より可撓性を有する。
本開示の一態様によれば、操作性が向上された入力装置等を実現できる。
図1は、実施の形態に係る入力装置の構成を示す斜視図である。 図2は、実施の形態に係る入力装置の構成を示す平面図である。 図3は、実施の形態に係る入力装置の構成を示す分解斜視図である。 図4は、実施の形態に係るパネルを裏面側から見た斜視図である。 図5は、図2のV-V切断線で切断された、実施の形態に係る入力装置を示す断面図である。 図6は、図2のVI-VI切断線で切断された、実施の形態に係る入力装置を示す断面図である。 図7は、実施の形態に係る入力装置の機能構成を示すブロック図である。 図8は、実施の形態の変形例1に係る入力装置の構成を示す平面図である。 図9は、図2のV-V切断線に対応する切断線で切断された、実施の形態の変形例2に係るパネルを示す断面図である。 図10は、図2のVI-VI切断線に対応する切断線で切断された、実施の形態の変形例2に係るパネルを示す断面図である。
本開示の一態様に係る入力装置は、操作のための意匠が表面に表示されるパネルと、前記パネルの裏面側に配置され、前記パネルと機械的に接続される保持部と、前記パネルの裏面側に配置され、ユーザからの前記パネルへの操作を検知する第一検知部と、前記保持部と機械的に接続され、前記第一検知部により前記パネルが操作されたことが検知された場合、前記パネルの面直方向の振動を生じる振動デバイスとを備え、前記パネルは、前記面直方向から見て、前記意匠が表示される第一部分と、前記第一部分の周囲に配置される第二部分とを有し、前記第二部分は、前記第一部分より可撓性を有する。
これにより、第一部分の周囲に第一部分より可撓性を有する第二部分が設けられるので、入力装置は、第一部分がより振動しやすい構造を有する。つまり、振動デバイスの振動が第一部分に伝達されやすい。よって、ユーザは操作したことを振動により認識しやすくなるので、入力装置の操作性が向上する。
また、例えば、前記第二部分は、前記第一部分より薄肉であってもよい。
これにより、第一部分及び第二部分の厚みを異ならせるだけでよいので、容易に製造することができる。
また、例えば、前記第二部分は、前記第一部分より可撓性を有する材料を含んでもよい。
これにより、第一部分及び第二部分の材料を異ならせるだけで、入力装置の操作性を向上させることができる。
また、例えば、前記第二部分は、前記面直方向から見て、複数に分割された部分であってもよい。
これにより、入力装置の操作性を向上させつつ、第一部分の全周に第二部分が形成される場合に比べて、第一部分の周囲の弾性を高くすることができる。
また、例えば、前記パネルは、光透過性を有し、さらに、前記パネルの裏面側に配置され、前記パネルに前記意匠を表示させるための光源を備えてもよい。
これにより、光源からの光により意匠を表示させる構成の入力装置の操作性を向上することができる。
また、例えば、前記第一部分には、操作のための複数の前記意匠が表示され、さらに、複数の前記意匠に対する操作位置を検出するため第二検知部を備えてもよい。
これにより、複数の意匠が表示される構成の入力装置の操作性を向上することができる。
また、例えば、前記保持部と前記パネルとは、2以上の接続部を介して直接接続されており、前記2以上の接続部は、前記面直方向から見て、複数の前記意匠とは重ならない位置に配置されてもよい。
これにより、接続部が意匠の表示に影響を及ぼすことを抑制することができる。よって、接続部による意匠性の低下を抑制しつつ、操作性が向上した入力装置を実現することができる。
また、例えば、前記パネルは、表皮と、前記表皮の裏面側に配置される第一樹脂層と、前記第一樹脂層の裏面側に配置される第二樹脂層とを有し、前記第一樹脂層は、前記第二樹脂層よりも可撓性を有し、前記表皮、前記第一樹脂層及び前記第二樹脂層のそれぞれが、前記面直方向から見て、前記第一部分及び前記第二部分にわたって配置されてもよい。
これにより、入力装置は、可撓性を有する第一樹脂層を備えるので、ユーザが操作したときに、柔らかい触感を与えることができる。また、第一樹脂層が可撓性を有するので、第二部分により振動を効果的に伝えることができる。
また、例えば、前記第二部分に位置する前記第二樹脂層の部分は、前記第一部分に位置する前記第二樹脂層の部分より薄肉であってもよい。
これにより、第二樹脂層の厚みにより第二部分に可撓性を持たせることができる。
また、例えば、前記第二部分に位置する前記第一樹脂層の部分と、前記第一部分に位置する前記第一樹脂層の部分とは、厚みが等しくてもよい。
これにより、可撓性を有する第一樹脂層の厚みが一定であるので、操作位置によらずユーザに柔らかい触感を与えることができる。
また、例えば、前記第一樹脂層は、前記第二樹脂層より厚くてもよい。
これにより、可撓性を有する第一樹脂層の厚みが厚いので、ユーザが操作した際により柔らかい触感を与えることができる。
また、本開示の一態様に係るパネルは、入力装置の表面に配置されるパネルであって、前記入力装置は、前記パネルの裏面側に配置され、前記パネルと機械的に接続される保持部と、前記パネルの裏面側に配置され、ユーザからの前記パネルへの操作を検知する第一検知部と、前記保持部と機械的に接続され、前記第一検知部により前記パネルが操作されたことが検知された場合、前記パネルの面直方向の振動を生じる振動デバイスとを備え、前記パネルは、前記面直方向から見て、操作のための意匠が表示される第一部分と、前記第一部分の周囲に配置される第二部分とを有し、前記第二部分は、前記第一部分より可撓性を有する。
これにより、このようなパネルが入力装置に配置されることで、上記の入力装置と同様の効果を奏する。
なお、以下で説明する実施の形態等は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態等で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態等における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
また、本明細書において、等しい等の要素間の関係性を示す用語、及び、矩形状、円形状等の要素の形状を示す用語、並びに、数値は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数%程度(例えば、10%程度)の差異をも含むことを意味する表現である。
また、以下の実施の形態等で説明に用いられる図面においては座標軸が示される場合がある。Z軸は入力装置の各構成要素が積層される積層方向を示す。また、X軸方向及びY軸方向は、Z軸方向に垂直な平面上において、互いに直交する方向である。面直方向は、Z軸方向と平行な方向である。また、以下の実施の形態等において、「平面視」とは、Z軸方向から見ることを意味し、「断面視」とは、積層方向(Z軸方向)と平行な面で切断した切断面を見ることを意味する。
また、本明細書において、「第一」、「第二」などの序数詞は、特に断りの無い限り、構成要素の数又は順序を意味するものではなく、同種の構成要素の混同を避け、区別する目的で用いられている。
(実施の形態)
本実施の形態に係る入力装置の構成について、図1~図7を参照しながら説明する。図1は、本実施の形態に係る入力装置1の構成を示す斜視図である。図2は、本実施の形態に係る入力装置1の構成を示す平面図である。図3は、本実施の形態に係る入力装置1の構成を示す分解斜視図である。なお、図2では、識別のため、第二部分11bにハッチングを付している。
図1に示すように、入力装置1は、入力装置1が搭載された物体(例えば、自動車等の車両)が備える機器を制御するための操作の入力を受け付ける装置である。具体的には、入力装置1は、ユーザからのパネル10の表面に対する押し込み操作(以降、単に操作とも記載する)を受け付ける。入力装置1は、アームレスト、コンソール、インストルメントパネル等に配置され得る。
機器は、物体が車両である場合、車載機器であり、例えば、カーナビゲーションシステム、光ディスクを再生するためのオーディオ機器、映像再生機器、空調機器等であるが、これに限定されない。
なお、入力装置1が搭載される物体は、車両であることに限定されない。入力装置1は、ユーザからの操作を受け付ける物体に搭載されていればよく、例えば、家電機器等に搭載されてもよい。
図1~図3に示すように、入力装置1は、パネル10と、センサフィルム20と、拡散シート30と、導光体ホルダ40と、導光体50と、基板60と、発光素子70と、表示部80と、押込検知部90と、保持部100と、振動デバイス110と、カバー120と、クリップ130とを備える。入力装置1は、パネル10、センサフィルム20、拡散シート30、導光体50が収容された導光体ホルダ40、基板60、保持部100、振動デバイス110及びカバー120がこの順に積層して配置される。
パネル10は、所定の意匠11a1が表面(Z軸プラス側の面)に表示され、ユーザからの操作を受け付けるユーザインターフェースである。ユーザは、パネル10(具体的には、操作部11の第一部分11a)に対して操作をすることで、車両が備える機器を制御することができる。パネル10は、例えば、平面視において板状の部材であり、ユーザからの操作により押圧される。
本実施の形態では、パネル10は、光透過性を有する材料により形成される。パネル10は、例えば、ポリカーボネートなどの透明樹脂、又は、光透過性を有するエラストマなどにより形成されるが、これに限定されない。
パネル10は、平面視において、操作部11と、加飾部12とを有する。操作部11と加飾部12とは、一体形成されている。つまり、平面視において、操作部11と加飾部12との間に隙間は形成されていない。操作部11は入力デバイスとして機能する部分であり、加飾部12は加飾されたパネルとして構成される部分である。なお、操作部11と加飾部12とに加飾が施されてもよい。
操作部11は、入力装置1においてスイッチとして機能するスイッチ部である。つまり、入力装置1におけるスイッチ部は、意匠11a1が表示されている部分である。ユーザは、制御したい機器に応じた意匠部分を操作することで、当該機器を制御する。本実施の形態では、操作部11は、光透過性を有する。
詳細は後述するが、操作部11は平面視において、操作のための1以上の意匠11a1が表示される第一部分11aと、第一部分11aの周囲に配置され、操作のための意匠11a1が表示されない第二部分11bとを有し、第二部分11bは、第一部分11aより可撓性を有するように構成される。また、例えば、第二部分11bは、加飾部12より可撓性を有してもよい。
なお、本実施の形態では、第一部分11aには複数の意匠11a1が表示されるが、意匠11a1の数は1以上であれば特に限定されない。
なお、図2の例では、第二部分11bは、平面視において、第一部分11aを外側から切れ間なく覆うように設けられるが、これに限定されない。
加飾部12は、所望の加飾が施された部分であり、入力装置1においてスイッチとして機能しない非スイッチ部である。ユーザが加飾部12を操作しても、機器は制御されない。加飾部12は、平面視において、操作部11と並んで配置され、図1の例では、操作部11を左右から挟むように配置される。加飾部12は、ユーザが機器を制御する目的で操作しない領域であるとも言える。加飾部12に意匠11a1は表示されていない。また、加飾部12は、遮光性を有していてもよい。
ここで、パネル10の構成について、さらに図4を参照しながら説明する。図4は、本実施の形態に係るパネル10を裏面側(Z軸マイナス側)から見た斜視図である。
図4に示すように、操作部11の第二部分11bは、第一部分11aより可撓性を有する構成として、第一部分11aに比べて厚み(Z軸方向の長さ)が薄い。また、第二部分11bは、例えば、加飾部12に比べて、厚みが薄い。
また、第一部分11aには、Z軸マイナス方向に突出するリブ11a2が設けられる。リブ11a2は、後述する保持部100に設けられるZ軸プラス方向に突出するリブ100aと接続される。例えば、リブ11a2には孔が形成されており、リブ100aには、貫通孔が形成されており、当該孔及び貫通孔を介して締結部材(例えば、ネジ)などにパネル10と保持部100とが固定されてもよい。
リブ11a2は、平面視において、複数の意匠11a1とは重ならない領域に設けられる。リブ11a2は、例えば、平面視における第一部分11aの4隅付近、及び、中央付近に設けられる。これにより、操作部11の第一部分11aの周囲及び中央を同様に振動させることができる。また、リブ11a2は、第二部分11bには設けられない。リブ11a2は接続部の一例である。また、中央付近とは、例えば、第一部分11aの平面視における重心位置を含み、かつ、第一部分11aの面積の20%以下の領域であるが、これに限定されない。また、他のリブ11a2は、平面視において、中央付近のリブ11a2を囲むように配置されていてもよい。
加飾部12には、クリップ130が取り付けられる取付部12aが配置される。
このようなパネル10を備える入力装置1では、ユーザが操作部11を操作中にユーザの触力覚に刺激を与えるが、その刺激が主に操作部11により実現されるとよい。言い換えると、加飾部12はその刺激を生じない方がよい。なお、刺激とは、面直方向の振動である。
図2及び図3を再び参照して、センサフィルム20は、複数の意匠に対するユーザの操作位置を検知する。具体的には、センサフィルム20は、パネル10と拡散シート30との間に配置され、ユーザがパネル10(第一部分11a)を操作した(押圧した)位置を検知するためのセンサである。センサフィルム20は、は、第二検知部の一例である。
本実施の形態では、センサフィルム20は、光透過性を有する静電容量式のセンサフィルム(静電センサフィルム)である。センサフィルム20は、平面視において、少なくとも第一部分11aと重なる領域に配置される。センサフィルム20は、平面視において、複数の意匠11a1のそれぞれに対して個別に設けられ、操作位置(どの意匠が操作されたか)を検知するための電極(センサ電極)を有する。
なお、第一部分11aに1つの意匠11a1のみが表示される場合、センサフィルム20は、設けられなくてもよい。
拡散シート30は、センサフィルム20と導光体ホルダ40との間に配置され、導光体50を透過しパネル10に向かう光を拡散する。拡散シート30は、光透過性を有する樹脂板(例えば、ポリカ板)、PET(Polyethlene Terephthalate)フィルムなどにシリカ、ガラスビーズ等の無機微粒子、又は、樹脂粒子などの光拡散粒子が含有されて構成される。
なお、拡散シート30は、パネル10と導光体ホルダ40との間に配置されていればよく、例えば、パネル10とセンサフィルム20との間に配置されていてもよい。また、拡散シート30は、設けられなくてもよい。
導光体ホルダ40は、拡散シート30(又はセンサフィルム20)と基板60との間に配置される板状の部材である。導光体ホルダ40は、剛性を有する。導光体ホルダ40は、樹脂材料により形成されるが、これに限定されない。
導光体ホルダ40は、平面視において、少なくとも第一部分11aと重なる領域に配置され、例えば、操作部11と重なる領域に配置される。また、導光体ホルダ40は、保持部100とは機械的に接続されていない。なお、機械的に接続されるとは、保持部100がZ軸方向に移動すると、当該移動により移動するように構成(接続)されていることを意味する。導光体ホルダ40は、保持部100がZ軸方向に移動しても当該移動によりZ軸方向に移動しない。
導光体ホルダ40には、光源(例えば、発光素子70)からの光を透過するための貫通孔が形成されている。貫通孔は、例えば、光源が有する複数の発光素子70のそれぞれに対応して(例えば、一対一に)設けられる。また、貫通孔は、例えば、操作部11の意匠11a1に対応して設けられる。貫通孔を介して光が透過するため、導光体ホルダ40は光透過性を有すると言える。
導光体50は、導光体ホルダ40の貫通孔に収容され、光源からの光をパネル10に向けて導光する。導光体50は、例えば、樹脂材料により形成されるが、これに限定されない。また、導光体50は、光拡散粒子を含有していてもよい。
なお、導光体50は設けられなくてもよい。つまり、光源からの光は、導光体ホルダ40の貫通孔(空間)を通過してもよい。
基板60は、複数の発光素子70が配置される板状の部材である。本実施の形態では、基板60の表面(Z軸プラス側の面)には、さらに表示部80が配置される。基板60は、リジッド基板であるが、フレキシブル基板であってもよい。基板60は、例えば、ガラス基板又は樹脂基板であるが、これに限定されない。
基板60は、平面視において、少なくとも第一部分11aと重なる領域に配置され、例えば、操作部11と重なる領域に配置される。なお、基板60は、保持部100とは機械的に接続されていない。基板60には、保持部100のリブ100aが挿通される貫通孔60aが形成されている。基板60は、保持部100がZ軸方向に移動しても当該移動によりZ軸方向に移動しないように構成される。
発光素子70は、基板60の表面(Z軸プラス側の面)に実装され、意匠11a1を表示するための光を出射する。複数の発光素子70は、平面視において、操作部11と重なる領域に設けられる。具体的には、発光素子70は、複数の意匠11a1それぞれと重なる領域に設けられる。発光素子70は、例えば、基板60における、複数の意匠11a1と対向する位置のそれぞれに配置される。発光素子70は、例えば、LED(Light Emitting Diode)であるが、これに限定されない。
複数の発光素子70は、互いに異なる色(例えば、意匠11a1に応じた色)の光を出射してもよいし、1つの色(例えば、白色)の光を出射してもよい。
表示部80は、基板60の表面(Z軸プラス側の面)に配置され、機器の状態等(例えば、図2に示す状態表示81)を表示する。表示部80は、平面視において、第二部分11bと重なる領域に状態表示81を表示可能に設けられる。表示部80は、液晶ディスプレイ装置、有機ELディスプレイ装置などにより実現される。なお、表示部80は、設けられなくてもよい。
押込検知部90は、パネル10に配置され、ユーザが第一部分11aを操作したことを検知する。押込検知部90は、パネル10の裏面側に配置される。押込検知部90は、例えば、基板60に配置され、操作部11に一定以上の荷重が加わっているときにユーザからの操作を検知するように構成される。押込検知部90は、接触式であってもよいし、非接触式であってもよい。また、押込検知部90は、静電容量式であり静電容量センサを有してもよいし、機械式でありタクトスイッチ、荷重センサなどの機械スイッチを有してもよい。押込検知部90は、第一検知部の一例である。
保持部100は、パネル10の裏面側に配置され、パネル10及び振動デバイス110のそれぞれと機械的に接続される。保持部100は、振動デバイス110が発生する振動をパネル10に伝達する機能を有する。
保持部100は、表面にZ軸プラス側に突出するリブ100aを有する。リブ100aは、リブ11a2と接続され、振動デバイス110が発生する振動を操作部11(具体的には、第一部分11a)に直接伝達することが可能に構成される。これにより、保持部100及び第一部分11aは、例えば、一体となって面直方向に振動する。リブ100aは、接続部の一例である。
保持部100は、例えば、樹脂材料により形成されるが、これに限定されない。また、保持部100は、剛性を有する。また、例えば、平面視において、保持部100は、第一部分11aと同様の形状を有する。保持部100は、エキサイターブラケットとも称される。
振動デバイス110は、ユーザによる操作部11の第一部分11aへの操作中に、当該ユーザの触力覚に刺激を与えるアクチュエータである。振動デバイス110は、保持部100と機械的に接続され、押込検知部90によりパネル10が押圧されたことが検出された場合、パネル10の面直方向(Z軸方向)の振動を生じる。振動デバイス110は、例えば、面直方向の振動の周波数及び振動強度の少なくとも一方を制御可能であってもよい。
振動デバイス110は、振動を発生させる振動子を含んで構成される。振動子は、例えば、圧電体で構成された圧電素子であってもよいし、モータ、ソレノイド、ボイスコイル等、電磁的に動作する構成であってもよい。また、振動子は、リニアレゾナントアクチュエータ、人工筋肉、形状記憶アクチュエータ等であってもよい。
振動デバイス110は、平面視において操作部11(具体的には、第一部分11a)と重なる位置であって、保持部100とカバー120との間に配置される。振動デバイス110は、例えば、平面視において、操作部11の中央付近に配置される。
カバー120は、振動デバイス110を収容する凹部121を有し、下方(Z軸マイナス側)からパネル10を覆う。
カバー120と基板60とは、例えば、締結部材などによりパネル10の加飾部12に固定される。また、カバー120と基板60との間に、保持部100及び振動デバイス110が配置される。例えば、カバー120と基板60とは、保持部100及び振動デバイス110が面直方向に振動可能な程度の間隔を開けて固定される。
クリップ130は、入力装置1を他の部材に固定するための固定用の部材である。本実施の形態では、クリップ130は、パネル10及びカバー120それぞれの裏面側に配置される。
ここで、上記のように構成される入力装置1の断面構成について、さらに図5及び図6を参照しながら説明する。図5は、図2のV-V切断線で切断された、本実施の形態に係る入力装置1を示す断面図である。図6は、図2のVI-VI切断線で切断された、本実施の形態に係る入力装置1を示す断面図である。なお、図6では、便宜上、紙面下方に入力装置1の断面図を示し、紙面上方にパネル10の断面図を示す。また、図6では、センサフィルム20、及び拡散シート30の図示を省略している。
図5及び図6に示すように、保持部100は、パネル10の操作部11(具体的には第一部分11a)と直接接続されている。また、図6に示すように、第一部分11aは、第二部分11bに比べて厚肉に構成されている。言い換えると、第二部分11bは、第一部分11aに比べて薄肉に構成されている。第一部分11aの厚み(肉厚)をt1、第二部分11bの厚み(肉厚)をt2とすると、厚みt2は、厚みt1より薄く、例えば、厚みt1の70%以下であってもよいし、厚みt1の50%以下であってもよいし、厚みt1の30%以下であってもよい。厚みt1及びt2は、製品に求められる性能、用途等に応じて、適宜決定される。例えば、厚みt1は、2.7mmであり、厚みt2は、1.3mmであるが、これに限定されない。
なお、上記の厚みt1は、第一部分11aの厚みの平均値であるが、中央値、最頻値、最大値、最小値、代表値などであってもよい。また、上記の厚みt2は、第二部分11bの厚みの平均値であるが、中央値、最頻値、最大値、最小値、代表値などであってもよい。
第一部分11a及び第二部分11bは、例えば、同じ材料で一体形成される。
このような入力装置1において、操作部11の第一部分11aが押圧される場合、周囲に設けられた可撓性が高い第二部分11bが容易に変形する(例えば、たわむ)。つまり、ユーザはより弱い応圧力で、操作部11を操作することが可能となり、押圧時の操作性が向上する。
また、パネル10は、例えば、一部が湾曲する形状を有する。図6の例では、X軸方向の両端が湾曲している。この場合、第一部分11aと接続される湾曲部分(図6の例では、X軸プラス側の湾曲部分)は、薄肉に形成されるとよい。これにより、湾曲する形状を有することで固くなった部分の可撓性を効果的に上げることができる。
また、このような入力装置1において、押込検知部90により押し込みが検知されると、振動デバイス110が面直方向に振動し、当該振動は、保持部100を介してパネル10(具体的には、操作部11)に直接伝わる。言い換えると、振動デバイス110の振動は、導光体ホルダ40、基板60などには伝わらない。よって、振動デバイス110が振動しても、導光体ホルダ40、基板60などは振動しない。保持部100は、導光体ホルダ40、基板60などに対して相対的に面直方向に振動(移動)する。
振動デバイス110がパネル10と保持部100を介して接続されており、振動デバイス110により他の構成要素が振動されないので、振動デバイス110の振動を効果的にパネル10に伝達することができる。
また、操作部11は、第一部分11aの周囲に当該第一部分11aより可撓性を有する第二部分11bを有するので、操作、振動などの面直方向の力により変形しやすい。つまり、入力装置1は、振動をユーザに効果的に伝達することができる。また、加飾部12が第二部分11bより可撓性が低いことで、振動デバイス110からの振動が加飾部12に伝達される(第一部分11aへの振動が弱くなる)ことを抑制することができる。
なお、第二部分11bが第一部分11aより可撓性を有する構成は、第二部分11bが第一部分11aより薄いことに限定されず、例えば、第二部分11bが第一部分11aより可撓性を有する材料で構成されていることであってもよい。例えば、第二部分11bは、第一部分11aより可撓性を有する材料を含んでいてもよい。例えば、第一部分11aは、ポリカーボネートなどの第1樹脂により形成され、第二部分11bは、エラストマ又は第1樹脂より可撓性を有する第2樹脂(可撓性樹脂)により形成されてもよい。この場合、パネル10は、例えば、2色成形により形成されてもよい。また、この場合、厚みt1及びt2は、等しくてもよい。
次に、入力装置1の機能構成について、図7を参照しながら説明する。図7は、本実施の形態に係る入力装置1の機能構成を示すブロック図である。
図7に示すように、入力装置1は、機能構成として、センサフィルム20と、光源61と、押込検知部90と、振動デバイス110と、制御部140とを備える。
光源61は、例えば、基板60と発光素子70とを有し、パネル10の裏面側に配置され、パネル10に操作用の意匠を表示させるための光源である。
制御部140は、入力装置1の各構成要素を制御する制御装置である。制御部140は、光源61を制御し発光させることで、意匠11a1を表示させる。また、制御部140は、センサフィルム20からの操作位置に関する情報に基づいて、ユーザがどの意匠11a1を操作したか否かを判定し、操作された意匠11a1に応じた制御に関する処理を行う。
また、制御部140は、ユーザが操作部11を操作したことを示す検出結果を押込検知部90から取得すると、振動デバイス110を振動させるための制御情報を出力する。制御部140は、例えば、ユーザが操作部11を操作したことを押込検知部90の検出結果から取得し、ユーザが操作した位置(どの意匠11a1を操作したか)をセンサフィルム20からの操作位置に関する情報に基づいて取得する。そして、制御部140は、ユーザが操作した意匠11a1に応じた制御信号を外部に出力する。さらに、制御部140は、ユーザが操作した意匠11a1に応じた態様(例えば、周波数、振動強度等)で振動デバイス110を振動させてもよい。なお、制御部140は、どの意匠11a1が操作されても1つの態様(例えば、周波数、振動強度等)で振動デバイス110を振動させてもよい。
制御部140は、例えば、各構成要素を制御するためのプログラムを実行するプロセッサと、当該プログラムを記憶しているメモリとにより実現され、プロセッサがメモリに記録されたソフトウェア(プログラム)を読み出して実行することで、制御部140の各機能が実現される。また、制御部140は、専用回路により実現されてもよい。また、制御部140は、例えば、基板60に実装されている。
(実施の形態の変形例1)
以下では、本変形例に係る入力装置について、図8を参照しながら説明する。なお、以下では、実施の形態との相違点を中心に説明し、実施の形態と同一又は類似の内容については説明を省略又は簡略化する。
図8は、本変形例に係る入力装置1aの構成を示す平面図である。上記実施の形態では、第二部分11bは、平面視において、第一部分11aの全周にわたって設けられる例について説明したが、第一部分11aの周囲の少なくとも一部に設けられていればよい。本変形例では、平面視において、第二部分11bが第一部分11aの周囲の一部に設けられる入力装置1aについて説明する。
図8に示すように、入力装置1aの操作部11は、第一部分11aと、第一部分11aの周囲に配置された複数の第二分割部分11b1~11b4を有する第二部分と、第三部分11cとを有する。
第二分割部分11b1~11b4のそれぞれは、第一部分11aより可撓性を有するように形成される。第二分割部分11b1~11b4のそれぞれは、平面視において、第一部分11aを囲むように、互いに離間して配置される。第二部分は、面直方向から見て、複数の第二分割部分11b1~11b4に分割された部分である。
第三部分11cは、互いに離間して配置された複数の第二分割部分11b1~11b4の周方向における隙間に配置され、第二分割部分11b1~11b4より可撓性を有していない部分である。第三部分11cは、第二分割部分11b1~11b4より強度が高いとも言える。第三部分11cは、複数の第二分割部分11b1~11b4を区切るように配置される。第三部分11cは、第二部分を第一部分11aの周方向に複数の第二分割部分11b1~11b4に分割する。
第三部分11cは、例えば、第二分割部分11b1~11b4より厚み(Z軸方向の長さ)が厚くてもよい。第三部分11cの厚みは、例えば、第二分割部分11b1~11b4の厚みより厚く、かつ、第一部分11aの厚み以下であってもよい。例えば、第三部分11cの厚みは、第一部分11aの厚みと等しくてもよい。また、第三部分11cは、例えば、第二分割部分11b1~11b4より可撓性が低い材料を含んでいてもよい。第三部分11cは、例えば、第二分割部分11b1~11b4より可撓性が低く、かつ、第一部分11aの可撓性以上の材料を含んでいてもよい。例えば、第三部分11cは、第一部分11aと同じ材料を含んでいてもよい。
なお、第二部分の分割数は4つであることに限定されず、1以上(例えば、2以上)であればよい。また、第二部分は、複数の第二分割部分11b1~11b4のうち少なくとも1つを有していればよい。例えば、第二部分は、複数の第二分割部分11b1~11b4のうちいずれかの分割部分により構成されてもよい。例えば、平面視における第二分割部分11b2~11b4に対応する部分は、第三部分11c(つまり可撓性が低い部分)であってもよい。第二部分は、平面視において第一部分11aの周囲であって、かつ、湾曲している部分に設けられてもよい。
このような入力装置1aでは、操作部11の第一部分11aが押圧されたときの操作加重に対する押し込み量を、全周が第二部分11b(図2を参照)である場合に比べて小さくすることができる。つまり、第二部分のたわみ量を小さくすることができる。
入力装置1aでは、第一部分11aの周囲の一部に第一部分11aより可撓性を有する第二部分(例えば、第二分割部分11b1~11b4)が設けられるため、ユーザは操作したことを振動により認識しやすくなるので、入力装置1aの操作性が向上する。また、第一部分11aの全周に第二部分11b(図2を参照)が形成される場合に比べて、第一部分11aの周囲の弾性を高くすることができる。
(実施の形態の変形例2)
以下では、本変形例に係る入力装置について、図9及び図10を参照しながら説明する。なお、以下では、実施の形態との相違点を中心に説明し、実施の形態と同一又は類似の内容については説明を省略又は簡略化する。
図9は、図2のV-V切断線に対応する切断線で切断された、本変形例に係るパネル210を示す断面図である。図10は、図2のVI-VI切断線に対応する切断線で切断された、本変形例に係るパネル210を示す断面図である。本変形例に係るパネル210は、3層構造を有する点において、実施の形態に係るパネル10と相違する。なお、図9では、破線領域R1及びR3の拡大断面図を図示している。破線領域R2の拡大断面図は、例えば、破線領域R1と同じであってもよい。
図9及び図10に示すように、パネル210は、表皮211と、第一樹脂層212と、第二樹脂層213とをこの順に有する。所定の意匠11a1(図1を参照)は、表皮211に形成されていてもよいし、第一樹脂層212に形成されていてもよいし、表皮211及び第一樹脂層212の間の他の層に形成されていてもよい。所定の意匠11a1は、例えば、加飾シート等により実現されてもよい。
表皮211は、本変形例に係る入力装置の表面を構成し、ユーザが直接触れる部分である。表皮211は、ユーザが意匠を視認可能なように透光性を有していてもよい。表皮211は、平面視において、第一部分11a及び第二部分11bのそれぞれを覆うように設けられる。
表皮211は、例えば、入力装置が配置される部分の触感に応じた触感を再現可能な材質により構成される。表皮211は、例えば、入力装置が配置される部分の材質に応じた材質により構成されるとよい。表皮211は、例えば、熱可塑性樹脂により構成されてもよい。本変形例では、表皮211は、ポリ塩化ビニル(PVC:Poly Vinyl Cloride)を含んで構成される。なお、表皮211は、革調の材質(例えば、本革)で形成された部分に埋め込まれて配置される場合、例えば、透光性を有する人工皮革等により構成されてもよい。また、表皮211は、不織布にウレタン樹脂を含侵して構成されてもよいし、ウレタン系の熱可塑性エラストマなどにより構成されてもよい。
第一樹脂層212は、表皮211の裏面側(Z軸マイナス側)に配置され、ユーザがパネル210を操作した際に、ユーザに柔らかい触感を与えるため、および振動デバイス110による振動を効果的に伝えるために設けられる。第一樹脂層212は、第二樹脂層213よりも可撓性を有する層である。第一樹脂層212は、表皮211よりも可撓性を有していてもよい。第一樹脂層212は、弾性を有する弾性樹脂層であるとも言える。第一樹脂層212は、例えば、エラストマにより構成されてもよい。また、第一樹脂層212は、発泡性の樹脂(例えば、発泡性を有するウレタン樹脂)などにより構成されてもよい。
第二樹脂層213は、第一樹脂層212の裏面側(Z軸マイナス側)に配置され、第一樹脂層212より可撓性を有していない層である。第二樹脂層213は、例えば、熱可塑性樹脂により構成されてもよい。第二樹脂層213は、例えば、ポリカーボネート(PC:polycarbonate)により構成されてもよいし、アクリル(PMMC:Poly Methyl Methacrylate)により構成されてもよい。
第二樹脂層213は、第二部分11bに薄肉部213aを有する。薄肉部213aの厚みt13bは、第二樹脂層213のうち第一部分11aに位置する部分の厚みt13aより薄い。
このように、パネル210は、第一部分11aの断面構造及び第二部分11bの断面構造がともに、表皮211、第一樹脂層212及び第二樹脂層213の3層構造を有する。パネル210は、平面視において、それぞれの層が第一部分11a及び第二部分11bにわたって配置されているとも言える。また、表皮211、第一樹脂層212及び第二樹脂層213は、互いに接触して積層されるが、いずれかの間に他の層が配置されていてもよい。
ここで、各層の厚みについて説明する。
表皮211の厚みt11は、本変形例では、第一樹脂層212の厚みt12、第二樹脂層213の厚みt13a及びt13bのいずれよりも薄い。表皮211の厚みt11は、例えば、1.0mm以下であってもよく、0.5mm以下であってもよい。表皮211のうち第二部分11bに位置する部分と、表皮211のうち第一部分11aに位置する部分とは、例えば、厚みt11が等しくてもよい。
第一樹脂層212は、ユーザがパネル210を操作した際にユーザに柔らかい触感を与えやすくする観点、および振動デバイス110が第一部分11aを振動しやすくする観点から、厚み(Z軸方向の長さ)が厚いとよく、本変形例では、厚みt11、厚みt13a及びt13bのいずれよりも厚い。第一樹脂層212の厚みt12は、例えば、1.5mm以上であってもよく、2.0mm以上であってもよく、2.5mm以上であってもよい。また、第一樹脂層212のうち第二部分11bに位置する部分と、第一樹脂層212のうち第一部分11aに位置する部分とは、厚みが等しくてもよい。
第二樹脂層213の厚みt13a及びt13bは、本変形例では、厚みt11より厚く、かつ、厚みt12より薄い。第二樹脂層213の厚みt13a及びt13bは、例えば、1.0mm以上であってもよく、1.5mm以上であってもよい。また、第二樹脂層213のうち第二部分11bに位置する部分の厚みt13bは、第二樹脂層213のうち第一部分11aに位置する部分の厚みt13aより薄い。
なお、厚みt13a及びt13bは等しく、第一樹脂層212のうち第二部分11bに位置する部分の厚みが第一樹脂層212のうち第一部分11aに位置する部分の厚みより薄くてもよいし、表皮211のうち第二部分11bに位置する部分の厚みが、表皮211のうち第一部分11aに位置する部分の厚みより薄くてもよい。
(その他の実施の形態)
以上、一つまたは複数の態様に係る入力装置について、実施の形態等に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態等に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態等に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示に含まれてもよい。
例えば、上記実施の形態等では、入力装置は、光透過性を有するパネルと光源とを備える例について説明したが、これに限定されない。例えば、入力装置は、光透過性を有していない(例えば、遮光性を有する)パネルを備え、かつ、光源を備えていなくてもよい。この場合、パネルの表面に表示される意匠は、例えば、パネル表面に印刷により形成された印刷層、シール層等により実現されてもよい。
また、上記実施の形態等では、パネルの平面視形状が矩形状である例について説明したが、パネルの形状はこれに限定されず、円形状、台形状などであってもよい。
また、上記実施の形態等では、表示部は平面視において第二部分と重なる位置に設けられる例について説明したが、これに限定されず、少なくとも一部は第一部分と重なる位置に設けられてもよい。
また、上記実施の形態等では、入力装置がセンサフィルムを備える例について説明したが、これに限定されず、例えば、第一部分に表示される意匠が1つである場合、入力装置は、センサフィルムを備えていなくてもよい。
また、上記実施の形態の変形例2に係るパネルは、表皮と、表皮の裏面側に配置される第一樹脂層と、第一樹脂層の裏面側に配置される第二樹脂層とを有し、第一樹脂層は、第二樹脂層よりも可撓性を有し、第二樹脂層は、第一部分と第一部分より可撓性を有する第二部分とを有する構成であってもよい。
また、本開示は、入力装置に配置されるパネル(パネル構造体)として実現されてもよい。このようなパネルとして、実施の形態に示すパネル10、実施の形態の変形例2に示すパネル210が例示される。
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを1つの機能ブロックとして実現したり、1つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
また、上記実施の形態において、各構成要素(例えば、制御部)は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPU又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
(付記)
以上の実施の形態等の記載により、下記の技術が開示される。
(技術1)
操作のための意匠が表面に表示されるパネルと、
前記パネルの裏面側に配置され、前記パネルと機械的に接続される保持部と、
前記パネルの裏面側に配置され、ユーザからの前記パネルへの操作を検知する第一検知部と、
前記保持部と機械的に接続され、前記第一検知部により前記パネルが操作されたことが検知された場合、前記パネルの面直方向の振動を生じる振動デバイスとを備え、
前記パネルは、前記面直方向から見て、前記意匠が表示される第一部分と、前記第一部分の周囲に配置される第二部分とを有し、
前記第二部分は、前記第一部分より可撓性を有する
入力装置。
(技術2)
前記第二部分は、前記第一部分より薄肉である
技術1に記載の入力装置。
(技術3)
前記第二部分は、前記第一部分より可撓性を有する材料を含む
技術1に記載の入力装置。
(技術4)
前記第二部分は、前記面直方向から見て、複数に分割された部分である
技術1~3のいずれかに記載の入力装置。
(技術5)
前記パネルは、光透過性を有し、
さらに、前記パネルの裏面側に配置され、前記パネルに前記意匠を表示させるための光源を備える
技術1~4のいずれかに記載の入力装置。
(技術6)
前記第一部分には、操作のための複数の前記意匠が表示され、
さらに、複数の前記意匠に対する操作位置を検知するため第二検知部を備える
技術1~5のいずれかに記載の入力装置。
(技術7)
前記保持部と前記パネルとは、2以上の接続部を介して直接接続されており、
前記2以上の接続部は、前記面直方向から見て、複数の前記意匠とは重ならない位置に配置される
技術6に記載の入力装置。
(技術8)
前記パネルは、
表皮と、
前記表皮の裏面側に配置される第一樹脂層と、
前記第一樹脂層の裏面側に配置される第二樹脂層とを有し、
前記第一樹脂層は、前記第二樹脂層よりも可撓性を有し、
前記表皮、前記第一樹脂層及び前記第二樹脂層のそれぞれが、前記面直方向から見て、前記第一部分及び前記第二部分にわたって配置される
技術2、技術2を引用する技術4~6のいずれかに記載の入力装置。
(技術9)
前記第二部分に位置する前記第二樹脂層の部分は、前記第一部分に位置する前記第二樹脂層の部分より薄肉である
技術8に記載の入力装置。
(技術10)
前記第二部分に位置する前記第一樹脂層の部分と、前記第一部分に位置する前記第一樹脂層の部分とは、厚みが等しい
技術8又は9に記載の入力装置。
(技術11)
前記第一樹脂層は、前記第二樹脂層より厚い
技術8~10のいずれかに記載の入力装置。
(技術12)
入力装置の表面に配置されるパネルであって、
前記入力装置は、
前記パネルの裏面側に配置され、前記パネルと機械的に接続される保持部と、
前記パネルの裏面側に配置され、ユーザからの前記パネルへの操作を検知する第一検知部と、
前記保持部と機械的に接続され、前記第一検知部により前記パネルが操作されたことが検知された場合、前記パネルの面直方向の振動を生じる振動デバイスとを備え、
前記パネルは、前記面直方向から見て、操作のための意匠が表示される第一部分と、前記第一部分の周囲に配置される第二部分とを有し、
前記第二部分は、前記第一部分より可撓性を有する
パネル。
本開示は、車両等に搭載される入力装置に有用である。
1、1a 入力装置
10、210 パネル
11 操作部
11a 第一部分
11a1 意匠
11a2、100a リブ(接続部)
11b 第二部分
11b1、11b2、11b3、11b4 第二分割部分
11c 第三部分
12 加飾部
12a 取付部
20 センサフィルム(第二検知部)
30 拡散シート
40 導光体ホルダ
50 導光体
60 基板
60a 貫通孔
61 光源
70 発光素子
80 表示部
81 状態表示
90 押込検知部(第一検知部)
100 保持部
110 振動デバイス
120 カバー
121 凹部
130 クリップ
140 制御部
211 表皮
212 第一樹脂層
213 第二樹脂層
213a 薄肉部
R1、R2、R3 破線領域
t1、t2、t11、t12、t13a、t13b 厚み

Claims (12)

  1. 操作のための意匠が表面に表示されるパネルと、
    前記パネルの裏面側に配置され、前記パネルと機械的に接続される保持部と、
    前記パネルの裏面側に配置され、ユーザからの前記パネルへの操作を検知する第一検知部と、
    前記保持部と機械的に接続され、前記第一検知部により前記パネルが操作されたことが検知された場合、前記パネルの面直方向の振動を生じる振動デバイスとを備え、
    前記パネルは、前記面直方向から見て、前記意匠が表示される第一部分と、前記第一部分の周囲に配置される第二部分とを有し、
    前記第二部分は、前記第一部分より可撓性を有する
    入力装置。
  2. 前記第二部分は、前記第一部分より薄肉である
    請求項1に記載の入力装置。
  3. 前記第二部分は、前記第一部分より可撓性を有する材料を含む
    請求項1に記載の入力装置。
  4. 前記第二部分は、前記面直方向から見て、複数に分割された部分である
    請求項1~3のいずれか1項に記載の入力装置。
  5. 前記パネルは、光透過性を有し、
    さらに、前記パネルの裏面側に配置され、前記パネルに前記意匠を表示させるための光源を備える
    請求項1~3のいずれか1項に記載の入力装置。
  6. 前記第一部分には、操作のための複数の前記意匠が表示され、
    さらに、複数の前記意匠に対する操作位置を検知するため第二検知部を備える
    請求項1~3のいずれか1項に記載の入力装置。
  7. 前記保持部と前記パネルとは、2以上の接続部を介して直接接続されており、
    前記2以上の接続部は、前記面直方向から見て、複数の前記意匠とは重ならない位置に配置される
    請求項6に記載の入力装置。
  8. 前記パネルは、
    表皮と、
    前記表皮の裏面側に配置される第一樹脂層と、
    前記第一樹脂層の裏面側に配置される第二樹脂層とを有し、
    前記第一樹脂層は、前記第二樹脂層よりも可撓性を有し、
    前記表皮、前記第一樹脂層及び前記第二樹脂層のそれぞれが、前記面直方向から見て、前記第一部分及び前記第二部分にわたって配置される
    請求項2に記載の入力装置。
  9. 前記第二部分に位置する前記第二樹脂層の部分は、前記第一部分に位置する前記第二樹脂層の部分より薄肉である
    請求項8に記載の入力装置。
  10. 前記第二部分に位置する前記第一樹脂層の部分と、前記第一部分に位置する前記第一樹脂層の部分とは、厚みが等しい
    請求項8に記載の入力装置。
  11. 前記第一樹脂層は、前記第二樹脂層より厚い
    請求項8に記載の入力装置。
  12. 入力装置の表面に配置されるパネルであって、
    前記入力装置は、
    前記パネルの裏面側に配置され、前記パネルと機械的に接続される保持部と、
    前記パネルの裏面側に配置され、ユーザからの前記パネルへの操作を検知する第一検知部と、
    前記保持部と機械的に接続され、前記第一検知部により前記パネルが操作されたことが検知された場合、前記パネルの面直方向の振動を生じる振動デバイスとを備え、
    前記パネルは、前記面直方向から見て、操作のための意匠が表示される第一部分と、前記第一部分の周囲に配置される第二部分とを有し、
    前記第二部分は、前記第一部分より可撓性を有する
    パネル。
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