JP6419314B2 - 操作具、入力装置および電子機器 - Google Patents

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Description

この発明は、タッチパネル上に取り付けられ、操作入力がタッチ位置の変化として検出される操作具、入力装置および電子機器に関する。
従来から、デザインあるいは操作性の観点でタッチパネルとメカニカルスイッチを共存させたいという要望がある。
例えば、特許文献１には、交差するループコイル群から構成された検出面上に操作具を設置した入力装置が記載されている。この入力装置ではタッチパネルを用いていないが、操作具には複数の導電体片が設けられ、これらの導電体片の位置をループコイル群が検出する。すなわち、操作具を用いた操作入力は、導電体片の位置として検出される。
国際公開第２００８／０５０４６８号
特許文献１に記載される入力装置は、ループコイルの交点において操作具の導電体片に発生する渦電流の影響による電磁結合の変化を検出するものである。また、導電体片の幅は、渦電流が発生しやすい大きさに構成されている。
このように特許文献１に記載される操作具は、ループコイルによる検出に特化した構成を有しており、操作をタッチパネルで検出する入力装置にそのまま利用できなかった。
この発明は上記の課題を解決するもので、操作入力をタッチ位置の変化として検出することができる操作具、入力装置および電子機器を得ることを目的とする。
この発明に係る操作具は、ホルダ部、可動部、可動部側接触点および複数のホルダ部側接触点を備える。非導電性のホルダ部は、静電容量方式のタッチパネルの検出面に固定される。導電性の可動部は、ホルダ部に可動自在に支持される。導電性の複数の可動部側接触点は、可動部に設けられ、可動部の移動を伴う操作具の操作によってタッチパネルの検出面に接触しながら移動する。導電性の複数のホルダ部側接触点は、ホルダ部に設けられ、ホルダ部が固定された検出面に接触して、操作具の機能に対応した位置関係のパターンを構成する。ホルダ部側接触点は、可動部と電気的に接続され、パターンは、複数のホルダ部側接触点によって構成された多角形の頂点間の距離比と操作具の機能とが対応付けられており、ホルダ部に設けられた基準位置に対する可動部側接触点の移動量は、パターンに対応する機能の操作量であることを特徴とする。
この発明によれば、操作具の操作入力がタッチパネルの検出面における可動部側接触点の移動、すなわちタッチ位置の変化として検出することができる。
また、タッチパネルの検出面に接触する複数のホルダ部側接触点の位置関係から操作具の機能を容易に特定できる。
この発明の実施の形態１に係る回転スイッチを示す図である。図１（ａ）は回転スイッチの斜視図、図１（ｂ）は回転スイッチの上面図、図１（ｃ）は回転スイッチの側面図、図１（ｄ）は回転スイッチの下面図である。 図１の回転スイッチを示す断面図である。図２（ａ）は、回転スイッチを図１（ｄ）のＡ−Ａ線で切った断面図、図２（ｂ）は、回転スイッチを図２（ａ）のＢ−Ｂ線で切った断面図である。 図１の回転スイッチのタッチパネルへの設置態様を示す図である。図３（ａ）はタッチパネルの検出面に設置された回転スイッチの側面図、図３（ｂ）は回転スイッチの下面に設ける接着構造を示す図である。 実施の形態１に係る電子機器の構成を示す図である。図４（ａ）は電子機器の機能構成を示す図、図４（ｂ）は図４（ａ）の入力装置のハードウェア構成を示す図である。 接触点の位置関係のパターンと回転スイッチに割り当てる各種の機能との対応データを示す図である。 実施の形態１に係る電子機器の動作を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る回転スイッチの変形例を示す図である。図７（ａ）は変形例の回転スイッチを示す斜視図、図７（ｂ）は変形例の回転スイッチを示す上面図である。 実施の形態１に係る操作具の他の例を示す図である。図８（ａ）はスライドバーを示す斜視図、図８（ｂ）はスライドバーを示す下面図、図８（ｃ）はスライドバーの内部構成を示している。 この発明の実施の形態２に係る回転スイッチを示す図である。図９（ａ）は回転スイッチの斜視図、図９（ｂ）は回転スイッチの側面図、図９（ｃ）は回転スイッチの下面図である。 この発明の実施の形態２に係る電子機器の構成を示す図である。 実施の形態２における機能の切り替えボタンの表示例を示す図である。 この発明の実施の形態３におけるオンオフボタンの表示例を示す図である。 この発明の実施の形態４に係る回転スイッチを示す図である。図１３（ａ）は回転スイッチを示す斜視図、図１３（ｂ）は回転スイッチの上面図である。
以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る回転スイッチ１を示す図である。図１（ａ）は回転スイッチ１の斜視図、図１（ｂ）は回転スイッチ１の上面図、図１（ｃ）は回転スイッチ１の側面図、図１（ｄ）は回転スイッチ１の下面図である。
図２は回転スイッチ１を示す断面図である。図２（ａ）は回転スイッチ１を図１（ｄ）のＡ−Ａ線で切った断面図、図２（ｂ）は回転スイッチ１を図２（ａ）のＢ−Ｂ線で切った断面図である。
図３は、回転スイッチ１のタッチパネル７への設置態様を示す図である。図３（ａ）はタッチパネル７の検出面に設置された回転スイッチ１の側面図であり、図３（ｂ）は回転スイッチ１の下面に設ける接着構造を示す図である。
回転スイッチ１は、この発明における操作具を具体化したものであり、タッチパネル７に取り付けられて、回転部２の回転操作がタッチ位置の変化として検出される操作具である。また、回転スイッチ１は、図１（ａ）、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、回転部２、ホルダ部３、接触点４および接触点５を備える。
回転部２は、この発明における可動部を具体化した構成要素であり、例えば図２（ａ）に示すように、ダイヤル部２ａ、回転板２ｂおよび回転軸２ｃから構成される。
ダイヤル部２ａは、上下方向を軸方向とした円板状の部材であり、回転軸２ｃが同軸に形成される。回転板２ｂは、回転軸２ｃを介してダイヤル部２ａと接続する円板状の部材である。回転軸２ｃは、ダイヤル部２ａに付与された回転力を回転板２ｂに伝える軸部材である。すなわち、回転板２ｂは、回転軸２ｃを介してダイヤル部２ａの回転に合わせて回転スイッチ１の下面で回転する。
ホルダ部３は、下面がタッチパネル７の検出面に固定される円錐台状の部材であって、回転部２を回転自在に支持している。例えば、ホルダ部３には、図２（ａ）に示すように回転軸穴３ａが形成されており、回転軸２ｃは回転軸穴３ａを貫通している。
このようにして、回転部２は、ホルダ部３に回転自在に支持される。なお、ホルダ部３は、樹脂などの非導電部材から構成されている。
接触点４は、この発明におけるホルダ部側接触点を具体化した構成要素であり、ホルダ部３の下面に少なくとも３つ以上設けられる。なお、以降では、図１（ｄ）に示すようにホルダ部３に接触点４を３つ設けた場合を例に挙げて説明する。
また、３つの接触点４は、ホルダ部３の下面から突出した部材であり、回転スイッチ１の機能に対応した位置関係で設置される。ホルダ部３をタッチパネル７の検出面に固定したとき、これらの接触点４は、上記位置関係でタッチパネル７の検出面と接触する。
なお、３つの接触点４は、図１（ｄ）に破線で示すような三角形の頂点となる。
そこで、例えば、三角形の頂点間の距離比と回転スイッチ１の機能とを対応付けた対応データを用意し、この対応データ参照して、タッチパネル７により検出された接触点４間の距離比に合致する機能を検索する。このようにして検索された機能を、回転スイッチ１の機能と判定する。
また、３つの接触点４は、ホルダ部３の下面で非対称な位置に設置される。このように設置することで、接触点４を頂点とする多角形において様々な頂点間の距離比が得られ、様々な機能を対応付けることが可能となる。
接触点５は、この発明における可動部側接触点を具体化した構成要素であり、回転部２に設けられ、回転部２の回転に伴ってタッチパネル７の検出面に接触しながら回転する。
また、接触点５は、回転部２の回転板２ｂから突出した部材であり、回転板２ｂの回転に伴ってタッチパネル７の検出面に接触しながら回転する。接触点５の回転は、タッチパネル７によってタッチ位置の変化として検出される。
図１（ｄ）に示すように、接触点５は回転部２の軸位置Ｏを中心とした円周上で回転する。そこで、例えばホルダ部３に設定した基準位置と軸位置Ｏとを結ぶ直線上に接触点５があるときに接触点５の回転角度θを０°として、上記基準位置を接触点５の回転位置の基準とする。このように構成することで、タッチパネル７に検出された接触点５のタッチ位置の変化から、ダイヤル部２ａの回転角度θを求めることができる。
なお、回転部２に接触点５を１つだけ設けた構成を示したが、２つ以上設けてもよい。
例えば、回転スイッチ１に接触点５を２つ以上設けた場合、各接触点５は、軸位置Ｏを中心とした径の異なる円周上を回転する。従って、上記と同様に、各接触点５についての回転角度を求めることができる。
回転スイッチ１において、回転部２、接触点４および接触点５は、金属などの導電部材で形成される。また、接触点４は、回転部２と電気的に接続されている。
例えば、図２（ｂ）に示すように、接触点４から回転板２ｂの側に延びて先端部が回転板２ｂの外周に接触する導通片６を設ける。これにより、接触点４は、導通片６を介して回転部２と電気的に接続される。なお、タッチパネル７には静電容量方式のタッチパネルを使用する。
このように構成することで、ユーザがダイヤル部２ａに触れたタイミングで、タッチパネル７に接触点４と接触点５を検出させることができる。
すなわち、導電性があるユーザがダイヤル部２ａに触れた場合、ダイヤル部２ａに導通している接触点４および接触点５とタッチパネル７の内部にある電極との間で静電容量が変化し、この静電容量の変化から接触点４および接触点５のタッチ位置が検出される。
また、回転スイッチ１は、操作入力がタッチ位置の変化として検出されるので、操作を検出するための追加配線が不要である。このため、回転スイッチ１は、図３（ａ）に示すように、タッチパネル７の検出面に直接固定することができる。
さらに、回転スイッチ１の固定は、図３（ｂ）に示すような両面テープ９を用いて簡単に行うことができる。
図４は、実施の形態１に係る電子機器１０の構成を示す図である。図４（ａ）は、電子機器１０の機能構成を示す図、図４（ｂ）は、入力装置１１のハードウェア構成を示す図である。電子機器１０は、入力装置１１および機能実行部１２を備えた電子機器であり、例えば、ナビゲーション装置、オーディオ装置、エアコン、テレビなどの車載機器として具体化される。また、機能実行部１２は、入力装置１１が受け付けた操作に応じた機能を実行する。
入力装置１１は、図４（ａ）に示すように、回転スイッチ１、タッチパネル７、ディスプレイ８、機能判定部１１０、操作検出部１１１および表示制御部１１２を備える。
機能判定部１１０は、タッチパネル７の検出面に接触した接触点４の位置関係に基づいて、回転スイッチ１の機能を判定する構成要素である。
例えば、図５に示すような対応データを使用して判定する。この対応データには、接触点４の位置関係のパターンと回転スイッチ１に割り当てる各種の機能とが対応付けられている。
操作検出部１１１は、機能判定部１１０によって判定された機能についての接触点５の移動に対応した操作を検出する。例えば、タッチパネル７によって検出された接触点５のタッチ位置の変化からダイヤル部２ａの回転角度θを算出する。ダイヤル部２ａの回転角度θは、操作検出部１１１から機能実行部１２に出力される。
表示制御部１１２は、ディスプレイ８の表示を制御する構成要素である。
例えば、機能実行部１２が実行している機能あるいは機能判定部１１０が判定した機能のインタフェース画面をディスプレイ８に表示させる。また、表示制御部１１２は、操作検出部１１１に検出された操作に応じて、ディスプレイ８の表示態様を変更することもできる。
なお、機能判定部１１０、操作検出部１１１および表示制御部１１２は、図４（ｂ）に示すプロセッサ１００がメモリ１０１に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（中央処理装置）、システムＬＳＩ（大規模集積回路）などの処理回路により実現される。また、複数の処理回路が連携して上記機能を実行してもよい。
次に動作について説明する。
図６は、実施の形態１に係る電子機器１０の動作を示すフローチャートであって、回転スイッチ１の機能判定と操作に応じた機能の実行までの処理を示している。
まず、ユーザが回転スイッチ１のダイヤル部２ａに触れることで、タッチパネル７は、接触点のタッチ位置を検出する（ステップＳＴ１）。タッチパネル７によって検出された接触点のタッチ位置の情報は、機能判定部１１０および操作検出部１１１に出力される。
機能判定部１１０は、接触点のタッチ位置の情報に基づいて、接触点４および接触点５を識別する（ステップＳＴ２）。例えば、接触点のタッチ位置の情報に基づいて接触点間の距離を算出し、３つの接触点を頂点とする三角形の頂点間の距離比を求める。そして、この距離比が図５に示す対応データに登録された距離比に合致する場合、これらの接触点が接触点４であると判断される。また、機能判定部１１０は、ダイヤル部２ａが操作されたときにタッチ位置が移動した接触点を接触点５と判断する。接触点５と判断された接触点の情報は、機能判定部１１０から操作検出部１１１に出力される。
次に、機能判定部１１０は、図５に示す対応データを参照して、接触点４の位置関係のパターンに対応する機能を回転スイッチ１の機能として判定する（ステップＳＴ３）。
例えば、接触点４を頂点とする三角形の頂点間の距離比がａ：ｂ：ｃである場合には、回転スイッチ１は、オーディオの音量調整を行う操作具であると判定される。
このように、本発明では、接触点４間の距離比などから特定される接触点４の相対的な位置関係に基づいて回転スイッチ１の機能を判定している。これにより、回転スイッチ１がタッチパネル７の検出面のいずれの位置に設置されても、上記位置関係に対応した機能を割り当てることが可能である。
操作検出部１１１は、接触点５のタッチ位置の情報に基づいて、接触点５が移動したか否かを判定する（ステップＳＴ４）。このとき接触点５が移動しなければ（ステップＳＴ４；ＮＯ）、ステップＳＴ４の処理を繰り返す。
接触点５が移動したと判定された場合（ステップＳＴ４；ＹＥＳ）、操作検出部１１１は、接触点４と接触点５のタッチ位置に基づいてダイヤル部２ａの回転角度θを算出する（ステップＳＴ５）。例えば、接触点４のタッチ位置から、図１（ｄ）に示した基準位置を特定し、接触点５のタッチ位置から基準位置に対する回転角度θを算出する。
機能実行部１２は、機能判定部１１０から回転スイッチ１の機能が通知され、操作検出部１１１から回転角度θを入力すると、ダイヤル部２ａを回転角度θだけ回転させる操作に応じた機能を実行する（ステップＳＴ６）。
例えば、回転スイッチ１の機能がオーディオ音量調整である場合、機能実行部１２は、オーディオの音量を、回転角度θに応じた音量に調整する。
また、ステップＳＴ１において、ユーザがダイヤル部２ａに触れたときに、表示制御部１１２が、回転スイッチ１の機能に関する内容をディスプレイ８に表示させてもよい。
この場合、ユーザが回転スイッチ１の操作を行うタイミングで、回転スイッチ１の機能に関するコンテンツがディスプレイ８に表示される。従って、ディスプレイ８の消費電力を抑えることができる。
なお、これまでは、回転スイッチ１に割り当てられた機能において、ダイヤル部２ａの回転に応じた操作を実行する場合を示したが、機能の制御対象を回転スイッチで選択してもよい。例えば、図７（ａ）に示す回転スイッチ１Ａは、回転部２Ａおよびホルダ部３Ａを備えて構成される。回転部２Ａのダイヤル部２ｄは、ホルダ部３Ａに対して４５°ごとに回転する。ホルダ部３Ａには、図７（ｂ）に示すように１／４回転ごとに“ＤＶＤ”、“ＣＤ”、“ＡＵＸ”、“ＴＵＮＥＲ”と記載されている。
ダイヤル部２ｄで“ＤＶＤ”が指示された場合、機能判定部１１０は、機能の制御対象をＤＶＤ再生装置と判定する。同様に、ダイヤル部２ｄで“ＣＤ”が指示されると、機能の制御対象がＣＤ再生装置と判定される。また、ダイヤル部２ｄで“ＡＵＸ”が指示された場合、機能の制御対象が外部入力機器と判定される。ダイヤル部２ｄで“ＴＵＮＥＲ”が指示された場合には、機能の制御対象がラジオ受信機と判定される。
また、本発明に係る操作具は、前述のような回転スイッチに限定されるものではない。例えば、スライドバー式の操作具であってもよい。
図８は、実施の形態１に係る操作具の他の例を示す図であって、本発明に係る操作具をスライドバー１Ｂとして具体化した場合を示している。ここで、図８（ａ）は、スライドバー１Ｂを示す斜視図、図８（ｂ）は、スライドバー１Ｂを示す下面図、図８（ｃ）は、スライドバー１Ｂの内部構成を示している。
スライドバー１Ｂは、タッチパネル７に取り付けられ、スライド部２Ｂのスライド操作がタッチ位置の変化として検出される。また、スライドバー１Ｂは、図８（ａ）、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示すように、スライド部２Ｂ、ホルダ部３Ｂ、接触点４および接触点５を備える。
スライド部２Ｂは、この発明における可動部を具体化した構成要素であって、例えば、図８（ａ）に示すようにボタン部２ｅおよび把持部２ｆから構成される。
ボタン部２ｅは、把持部２ｆに連結されており、把持部２ｆは、スライドレール１３にスライド自在に支持されている。接触点５は、把持部２ｆの下部に形成される。
スライドレール１３はボタン部２ｅのスライド方向に延びたレールであり、図８（ｃ）に示すように接触点４が接続している。
ホルダ部３Ｂは、下面がタッチパネル７の検出面に固定される直方体の部材であって、ボタン部２ｅをスライド自在に支持している。ホルダ部３Ｂには、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、上面に長穴３ｂ、下面に長穴３ｃが形成されており、ボタン部２ｅが長穴３ｂから突出し、長穴３ｃから接触点５が突出している。なお、ホルダ部３Ｂは、樹脂などの非導電部材から構成されている。
スライドバー１Ｂにおいて、スライド部２Ｂ、接触点４および接触点５は、金属などの導電部材で形成される。また、タッチパネル７には、静電容量方式のタッチパネルを使用する。このように構成することにより、回転スイッチ１と同様に、ユーザがボタン部２ｅに触れたタイミングでタッチパネル７に接触点４と接触点５を検出させることができる。
また、スライドバー１Ｂは、操作入力がタッチ位置の変化として検出されるので、操作を検出するための追加配線が不要である。
なお、これまでの説明では、タッチパネル７として静電容量方式のタッチパネルを使用したが、他の検出方式のタッチパネルであってもよい。
ただし、抵抗膜方式などのタッチパネルは、タッチパネルの検出面に接触しているものを常に検出するため、ユーザが操作するタイミングで接触点を検出面に接触させる必要がある。例えば、ダイヤル部２ａの押下に応じて接触点が進退する機構を設ける。
このように、本発明では、ユーザが操作するタイミングで可動部側接触点とホルダ部側接触点がタッチパネルに検出されるように構成されていればよい。
また、図５の対応データは、ユーザの操作入力に基づいて変更可能であってもよい。
例えば、機能判定部１１０が、ユーザの操作入力に基づいて接触点４の位置関係またはこれに対応する機能を編集する。このように構成することで、ユーザの好みに合った機能を操作具に割り当てることができる。
さらに、回転スイッチ１またはスライドバー１Ｂに対して接触点４が固定的に設置される場合を示したが、接触点４の設置位置を変更できるように構成してもよい。
例えば、接触点４をピン形状とし、ピン形状の接触点４を挿入する穴を、ホルダ部３に複数設ける。上記穴に接触点４を挿入することで、接触点４は、ユーザが希望する機能に対応した位置関係で設置される。
このように構成しても、ユーザの好みに合った機能を回転スイッチ１またはスライドバー１Ｂに割り当てることができる。
以上のように、実施の形態１に係る回転スイッチ１は、回転部２、ホルダ部３、接触点４および接触点５を備える。
回転部２は、ホルダ部３に回転自在に支持される。ホルダ部３は、タッチパネル７の検出面に固定される。接触点４は、ホルダ部３に設けられ、回転スイッチ１の機能に対応した位置関係でタッチパネル７の検出面と接触する。接触点５は、回転部２に設けられ、回転部２の回転に伴ってタッチパネル７の検出面に接触しながら回転する。
このように構成することで、回転スイッチ１の回転部２の回転がタッチパネル７の検出面における接触点５の移動、すなわちタッチ位置の変化として検出することができる。
また、タッチパネル７の検出面と接触する接触点４の位置関係から、回転スイッチ１の機能を容易に特定することができる。
なお、本発明に係る操作具を、図８に示したスライドバー１Ｂとして具体化しても上記と同様な効果を得ることができる。
また、実施の形態１に係る回転スイッチ１において、回転部２、接触点４、接触点５は導電部材で形成され、接触点４は、回転部２と電気的に接続されている。また、タッチパネル７は、静電容量式タッチパネルである。
このように構成することで、ユーザが回転部２のダイヤル部２ａに触れたタイミングで接触点４および接触点５をタッチパネル７に検出させることができる。
さらに、実施の形態１に係る入力装置１１は、タッチパネル７、ディスプレイ８、機能判定部１１０、操作検出部１１１および表示制御部１１２を備える。
機能判定部１１０は、タッチパネル７の検出面に接触した接触点４の位置関係に基づいて、回転スイッチ１の機能を判定する。操作検出部１１１は、機能判定部１１０によって判定された機能についての接触点５の移動に対応した操作を検出する。表示制御部１１２は、ディスプレイ８の表示を制御する。
このように構成することで、操作検出部１１１が、接触点５の移動をタッチ位置の変化として検出することができる。また、機能判定部１１０が、タッチパネル７の検出面と接触する接触点４の位置関係から、回転スイッチ１の機能を容易に特定することができる。
また、実施の形態１に係る入力装置１１において、表示制御部１１２は、ユーザが回転スイッチ１に触れた場合に、回転スイッチ１の機能に関する内容をディスプレイ８に表示させる。このように構成することで、ユーザが回転スイッチ１を操作するタイミングで、回転スイッチ１の機能に関するコンテンツがディスプレイ８に表示され、ディスプレイ８の消費電力を抑えることができる。
さらに、実施の形態１に係る電子機器１０は、前述した入力装置１１と、入力装置１１が受け付けた操作に応じた機能を実行する機能実行部１２を備える。
このように構成することで、上記と同様の効果が得られる電子機器１０を提供することができる。
実施の形態２．
図９は、この発明の実施の形態２に係る回転スイッチ１Ｃを示す図である。図９（ａ）は回転スイッチ１Ｃの斜視図、図９（ｂ）は回転スイッチ１Ｃの側面図、図９（ｃ）は回転スイッチ１Ｃの下面図である。回転スイッチ１Ｃは、実施の形態１の回転スイッチ１と同様に回転部２Ｃおよびホルダ部３Ｃを備える。また、回転部２Ｃは、ダイヤル部２ｇと回転板２ｉが連結された構造を有する。
図１０は、この発明の実施の形態２に係る電子機器１０Ａの構成を示す図であり、電子機器１０Ａの機能構成を示している。電子機器１０Ａは、入力装置１１Ａおよび機能実行部１２を備えた電子機器であり、例えば、ナビゲーション装置、オーディオ装置、エアコン、テレビなどの車載機器として具体化される。
回転スイッチ１Ｃにおいて、ダイヤル部２ｇを回転させることにより回転板２ｉに形成された接触点５が回転する。また、ホルダ部３Ｃの下面には接触点４が回転スイッチ１Ｃの機能に対応した位置関係で設置されている。
さらに、回転スイッチ１Ｃには、図９（ａ）に示すように、機能の切り替えボタン２ｈが回転部２Ｃの軸方向に形成されている。
切り替えボタン２ｈは、この発明における操作部を具体化した構成要素であって、押下操作されると、回転スイッチ１Ｃの機能切り替え用の接触点１４をタッチパネル７の検出面に接触させる。例えば、切り替えボタン２ｈは、下方に延びる軸を有しており、この軸の先端に接触点１４が形成される。また、図９（ｃ）に示すように、切り替えボタン２ｈの軸は、回転板２ｉに形成された軸穴２ｊに通され、切り替えボタン２ｈは、回転部２Ｃにおいて軸方向に進退可能に支持される。
押下する前の状態では、切り替えボタン２ｈは、図９（ｂ）において実線で示す位置にあり、接触点１４は、軸穴２ｊに収納された状態で下面から突出しない。
一方、図９（ｂ）に示す矢印方向に押下されると、切り替えボタン２ｈは、図９（ｂ）において破線で示す位置に押し込まれる。これにより、接触点１４は、回転板２ｉの下面から突出してタッチパネル７の検出面に接触する。
機能判定部１１０Ａは、タッチパネル７の検出面に接触した接触点１４と３つの接触点４の位置関係に基づいて、回転スイッチ１Ｃの切り替え後の機能を判定する。
例えば、図５に示した対応データにおいて、４つの接触点４との位置関係に対応付けて機能を登録しておく。そして、接触点１４を接触点４とみなし、上記の対応データを参照して、接触点１４を含めた接触点４の位置関係に合致する機能を検索し、検索結果の機能を切り替え先の機能と判定する。切り替え先の機能を示す情報は機能判定部１１０Ａから機能実行部１２に通知される。これにより、機能実行部１２は、回転スイッチ１Ｃの操作に応じて、切り替え後の機能を実行する。
なお、前述した４つの接触点４の位置関係は、接触点４を頂点とした四角形の頂点間の距離比などから特定される接触点４の相対的な位置関係である。
従って、回転スイッチ１Ｃがタッチパネル７の検出面のいずれの位置に設置されても、ホルダ部３Ｃに設けた３つの接触点４の位置関係に対応する最初の機能から、接触点１４を含めた接触点４の位置関係に対応する機能へ切り替えられる。
このように、回転スイッチ１Ｃでは、切り替えボタン２ｈを押下してタッチパネル７の検出面に接触点１４を接触させる簡単な操作で、その機能を切り替えることができる。
また、表示制御部１１２は、前述のようにして機能判定部１１０Ａが回転スイッチ１Ｃの機能を切り替えると、ディスプレイ８の表示を、従前の機能に関するコンテンツから、切り替え後の機能に関するコンテンツへ切り替える。例えば、回転スイッチ１Ｃの周辺に表示していた目盛りを、切り替え後の機能に対応する目盛りに変更する。
これまでは、切り替えボタン２ｈを使用して回転スイッチ１Ｃの機能の切り替える場合を示したが、操作具に特別な構造を設けず、ソフトウェアボタンで機能の切り替えを指示するようにしてもよい。
図１１は、実施の形態２における機能の切り替えボタン１５の表示例を示す図である。図１１において、切り替えボタン１５はディスプレイ８の画面に表示されており、タッチパネル７は、ディスプレイ８の画面に重畳して設置されている。回転スイッチ１は、タッチパネル７の検出面に固定されている。
切り替えボタン１５は、この発明における操作部を具体化したものであり、タッチ操作により回転スイッチ１の機能の切り替えが入力装置１１Ａに指示される。
表示制御部１１２は、切り替えボタン１５をディスプレイ８に表示させる。
機能判定部１１０Ａは、切り替えボタン１５のタッチ操作に応じて、回転スイッチ１の機能を切り替える。例えば、回転スイッチ１において、接触点４の位置関係で特定される最初の機能から切り替える機能を予め決定しておく。切り替えボタン１５のタッチ操作があると、回転スイッチ１の機能を、予め決定しておいた機能に切り替える。
このように切り替えボタン１５をタッチする簡単な操作で回転スイッチ１の機能を切り替えることができる。
なお、回転スイッチ１Ｃの切り替えボタン２ｈによる機能の切り替えと、前述した切り替えボタン１５による機能の切り替えを組み合わせてもよい。
例えば、回転スイッチ１Ｃにおいて、切り替えボタン１５の操作で切り替える機能を、接触点１４を含めた接触点４の位置関係に対応する機能とは異なる機能とする。
このようにすることで、１つの回転スイッチ１Ｃに対して、切り替えボタン２ｈの操作と切り替えボタン１５の操作とで異なる機能を設定することができる。
また、ユーザが切り替えボタン２ｈまたは切り替えボタン１５を操作することで、回転スイッチ１Ｃまたは回転スイッチ１の機能を切り替える場合を示したが、ディスプレイ８の表示内容に応じて操作具の機能を自動的に切り替えてもよい。
例えば、機能判定部１１０Ａは、ディスプレイ８にエアコン操作画面が表示されている場合、回転スイッチ１の機能をエアコンの風量調整に自動的に切り替える。
ディスプレイ８に音楽再生画面が表示されていれば、機能判定部１１０Ａは、回転スイッチ１の機能をオーディオ音量調整に自動的に切り替える。
このように構成することで、ユーザが操作を行うことなく、操作具の機能を、ディスプレイ８の表示内容に関連した機能へ切り替えることができる。
また、入力装置１１Ａとともに移動する車両などの移動体の状態に応じて操作具の機能を自動的に切り替えてもよい。
例えば、入力装置１１Ａが車両に搭載されている場合に、機能判定部１１０Ａは、車両情報から車両の停車が判断されると、回転スイッチ１の機能をテレビ受信機のチャンネル選択に切り替える。
このように構成することで、ユーザが操作を行うことなく、操作具の機能を、移動体の状態に応じた機能へ切り替えることができる。
以上のように、実施の形態２に係る回転スイッチ１Ｃは、切り替えボタン２ｈをさらに備える。切り替えボタン２ｈは、押下操作を受け付けると、回転スイッチ１Ｃの機能切り替え用の接触点１４をタッチパネル７の検出面に接触させる。
このように切り替えボタン２ｈを押下する簡単な操作で回転スイッチ１Ｃの機能を切り替えることができる。
なお、図８に示したスライドバー１Ｂに切り替えボタン２ｈを設けても、同様の効果を得ることができる。
また、実施の形態２に係る入力装置１１Ａにおいて、表示制御部１１２は、回転スイッチ１の機能の切り替えを指示する切り替えボタン１５を、ディスプレイ８に表示させる。
そして、機能判定部１１０Ａは、タッチパネル７に対する切り替えボタン１５の操作に応じて回転スイッチ１の機能を切り替える。このように切り替えボタン１５をタッチする簡単な操作で回転スイッチ１の機能を切り替えることができる。
さらに、実施の形態２に係る入力装置１１Ａにおいて、機能判定部１１０Ａは、ディスプレイ８の表示内容に応じて操作具の機能を切り替える。
このように構成することで、ユーザが操作を行うことなく、操作具の機能を、ディスプレイ８の表示内容に関連した機能へ切り替えることができる。
さらに、実施の形態２に係る入力装置１１Ａにおいて、機能判定部１１０Ａは、入力装置１１Ａとともに移動する車両の状態に応じて回転スイッチ１の機能を切り替える。
このように構成することで、ユーザが操作を行うことなく、操作具の機能を車両の状態に応じた機能へ切り替えることが可能となる。
実施の形態３．
実施の形態３では、本発明に係る操作具の有効と無効の切り替えについて述べる。
ここで、操作具が有効である場合、実施の形態３に係る入力装置は、この操作具の操作を受け付ける。一方、操作具が無効であれば、実施の形態３に係る入力装置は、この操作具の操作を受け付けない。
また、実施の形態３に係る入力装置は、例えば図１０に示した入力装置１１Ａと同様な構成であるので、操作具の有効と無効の切り替えを行う部分のみを変更して実現することができる。従って、実施の形態３に係る入力装置の構成については、図１０を用いて説明する。
図１２は、この発明の実施の形態３におけるオンオフボタン１６の表示例を示す図である。図１２において、オンオフボタン１６は、ディスプレイ８の画面に表示されており、タッチパネル７は、ディスプレイ８の画面に重畳して設置されている。また、回転スイッチ１は、タッチパネル７の検出面に固定されている。
オンオフボタン１６は、この発明における操作部を具体化したものであり、タッチ操作により回転スイッチ１の有効と無効の切り替えが入力装置１１Ａに指示される。
表示制御部１１２は、オンオフボタン１６をディスプレイ８に表示させる。
機能判定部１１０Ａは、オンオフボタン１６のタッチ操作に応じて、回転スイッチ１の有効と無効を切り替える。
また、実施の形態１で説明したように、タッチパネル７が静電容量式のタッチパネルである場合、ユーザが回転スイッチ１に触ったタイミングで、接触点４と接触点５がタッチパネル７に検出される。このため、ユーザが不用意に回転スイッチ１に触ると、入力装置１１Ａによってユーザの意図しない操作が受け付けられて電子機器１０Ａが想定外の動作を行う可能性がある。
これに対して、実施の形態３に係る入力装置１１Ａでは、オンオフボタン１６がタッチ操作されていない場合、機能判定部１１０Ａは回転スイッチ１を無効とする。このとき、操作検出部１１１は、回転スイッチ１の操作を受け付けない。従って、ユーザが不用意に回転スイッチ１に触っても、回転スイッチ１の操作が受け付けられない。
一方、オンオフボタン１６がタッチ操作されれば、機能判定部１１０Ａは、回転スイッチ１を有効に切り替える。これにより、操作検出部１１１は、回転スイッチ１の操作を受け付ける。
また、ユーザがオンオフボタン１６を操作することで操作具の有効と無効を切り替える場合を示したが、ディスプレイ８の表示内容に応じて操作具の有効と無効を自動的に切り替えてもよい。
例えば、ディスプレイ８に車両後方映像が表示されている場合、運転者が車両をバックさせて後方を注視している状態である。そこで、機能判定部１１０Ａは、車両後方映像が表示されている場合、回転スイッチ１を無効に自動的に切り替える。これにより、車両をバックさせているときに、運転者が回転スイッチ１に触っても、回転スイッチ１の操作が受け付けられない。従って、電子機器１０Ａが想定外の動作を行うことを防止できる。
このように構成することで、ユーザが操作を行うことなく、ディスプレイ８の表示内容に応じて操作具の有効と無効を切り替えることができる。
また、入力装置１１Ａとともに移動する車両などの移動体の状態に応じて操作具の有効と無効を自動的に切り替えてもよい。
例えば、入力装置１１Ａが車両に搭載されており、回転スイッチ１の機能がテレビ受信機のチャンネル選択である場合、機能判定部１１０Ａは、車両情報から車両が走行中であると判断されると、回転スイッチ１を無効に切り替える。
このように構成することで、ユーザが操作を行うことなく、移動体の状態に応じて操作具の有効と無効を切り替えることができる。
以上のように、実施の形態３に係る入力装置１１Ａにおいて、表示制御部１１２は、回転スイッチ１の有効と無効の切り替えを指示するオンオフボタン１６をディスプレイ８に表示させる。機能判定部１１０Ａは、タッチパネル７に対するオンオフボタン１６の操作に応じて回転スイッチ１の有効と無効を切り替える。
このように構成することによって、ユーザが不用意に回転スイッチ１に触っても、回転スイッチ１の操作が受け付けられない。これにより、入力装置１１Ａによってユーザの意図しない操作が受け付けられることがなく、電子機器１０Ａが想定外の動作を行うことを防止できる。
なお、実施の形態３に係る操作具を、図８に示したスライドバー１Ｂとして具体化しても上記と同様な効果を得ることができる。
また、実施の形態３に係る入力装置１１Ａにおいて、機能判定部１１０Ａは、ディスプレイ８の表示内容に応じて、回転スイッチ１の有効と無効を切り替える。
このように構成することで、ユーザが操作を行うことなく、ディスプレイ８の表示内容に応じて回転スイッチ１の有効と無効を切り替えることができる。
さらに、実施の形態３に係る入力装置１１Ａにおいて、機能判定部１１０Ａは、入力装置１１Ａとともに移動する車両の状態に応じて、回転スイッチ１の有効と無効を切り替える。このように構成することで、ユーザが操作を行うことなく、車両の状態に応じて回転スイッチ１の有効と無効を切り替えることができる。
実施の形態４．
図１３は、この発明の実施の形態４に係る回転スイッチ１Ｄを示す図である。図１３（ａ）は回転スイッチ１Ｄを示す斜視図、図１３（ｂ）は回転スイッチ１Ｄの上面図である。図１３（ａ）に示すように、回転スイッチ１Ｄは、実施の形態１の回転スイッチ１と同様に、回転部２Ｄおよびホルダ部３Ｄを備える。また、ダイヤル部２ｋの中央部２ｌとホルダ部３Ｄは、透光性部材で形成されている。透光性部材の透明度は、ディスプレイ８の表示内容が透けて見える程度のものであればよい。
回転スイッチ１Ｄの機能がオーディオ音量調整である場合、例えば図１３（ｂ）に示すように、中央部２ｌとホルダ部３Ｄには、タッチパネル７を介してディスプレイ８の表示内容が透けて見える。例えば、中央部２ｌには、オーディオ音量を示す“ＶＯＬ”という文字１７が透けて見え、ホルダ部３Ｄには、オーディオ音量の最小値を示す“ＭＩＮ”という文字１８、オーディオ音量の最大値を示す“ＭＡＸ”という文字１９が透けて見えている。また、ホルダ部３Ｄには、ダイヤル部２ｋで調整された音量レベルを示す図形２０も透けて見えている。
回転スイッチ１Ｄの機能が切り替えられた場合、ディスプレイ８の表示内容を変更することにより、回転スイッチ１Ｄの外観を切り替え後の機能に対応したものに変更できる。
また、文字または図形の他に、回転スイッチ１Ｄの直下のディスプレイ８に表示されるコンテンツの色、輝度、発色パターンなどを変更することで、回転スイッチ１Ｄを発色、発光させることができる。従って、回転スイッチ１Ｄの外観を様々な状況に応じて変えることができ、意匠の観点からも有効である。
以上のように、実施の形態４に係る回転スイッチ１Ｄは、透光性部材で形成されてディスプレイ８の表示内容が透けて見えるように構成されている。
このように構成することで、回転スイッチ１Ｄの機能などに応じて回転スイッチ１Ｄの外観を変更することができる。
なお、実施の形態４に係る操作具を、図８に示したスライドバー１Ｂとして具体化しても上記と同様な効果を得ることができる。
実施の形態１〜４では、本発明に係る操作具が回転スイッチ、スライドバーである場合を示したが、本発明は、これに限定されるものではない。
例えば、押下操作により操作ボタンが交互に上下に動く、いわゆるロッカースイッチで具体化してもよい。この場合、可動部が操作ボタンであり、ホルダ部が操作ボタンを支持する筐体部となる。また、可動部を各種のキーボタンで実現し、ホルダ部をこれらのキーボタンを支持する筐体部とすることにより、本発明に係る操作具をキーボードとして具体化してもよい。この場合、キーボタンを透光性部材で形成し、キーボタンで入力する文字などは、キーボタンの直下のディスプレイ８に表示すればよい。
すなわち、本発明に係る操作具は、タッチパネル７の検出面に固定されるホルダ部と、ホルダ部に可動自在に支持される可動部があり、これらに接触点４、接触点５が設けられた構成であれば、様々な操作入力デバイスに適用することができる。
なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
この発明に係る操作具は、操作入力をタッチ位置の変化として検出できるので、例えばディスプレイの画面上にタッチパネルを備えた車載用電子機器の入力装置に好適である。
１，１Ａ，１Ｃ，１Ｄ 回転スイッチ、１Ｂ スライドバー、２，２Ａ，２Ｃ，２Ｄ 回転部、２Ｂ スライド部、２ａ，２ｄ，２ｇ，２ｋ ダイヤル部、２ｂ，２ｉ 回転板、２ｃ 回転軸、２ｅ ボタン部、２ｆ 把持部、２ｈ，１５ 切り替えボタン、２ｊ 軸穴、２ｌ 中央部、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ ホルダ部、３ａ 回転軸穴、３ｂ，３ｃ 長穴、４，５ 接触点、６ 導通片、７ タッチパネル、８ ディスプレイ、９ 両面テープ、１０，１０Ａ 電子機器、１１，１１Ａ 入力装置、１２ 機能実行部、１３ スライドレール、１４ 接触点、１６ オンオフボタン、１７〜１９ 文字、２０ 図形、１００ プロセッサ、１０１ メモリ、１１０，１１０Ａ 機能判定部、１１１ 操作検出部、１１２ 表示制御部。

Claims (12)

  1. 静電容量方式のタッチパネルの検出面に固定される、非導電性のホルダ部と、
    前記ホルダ部に可動自在に支持される、導電性の可動部と、
    前記可動部に設けられ、前記可動部の移動を伴う操作具の操作によって前記タッチパネルの検出面に接触しながら移動する、導電性の可動部側接触点と、
    前記ホルダ部に設けられ、前記ホルダ部が固定された検出面に接触して、操作具の機能に対応した位置関係のパターンを構成する、導電性の複数のホルダ部側接触点とを備え、
    前記ホルダ部側接触点は、前記可動部と電気的に接続され、
    前記パターンは、複数の前記ホルダ部側接触点によって構成された多角形の頂点間の距離比と操作具の機能とが対応付けられており、
    前記ホルダ部に設けられた基準位置に対する前記可動部側接触点の移動量は、前記パターンに対応する機能の操作量であること
    を特徴とする操作具。
  2. 操作を受け付けると、操作具の機能切り替え用の接触点を前記タッチパネルの検出面に接触させる操作部を備えたことを特徴とする請求項１記載の操作具。
  3. ディスプレイと、
    前記ディスプレイの画面に重畳して設けられた前記タッチパネルと、
    前記タッチパネルの検出面に固定される請求項１記載の操作具と、
    前記タッチパネルの検出面に接触した複数の前記ホルダ部側接触点の位置関係の前記パターンに基づいて、操作具の機能を判定する機能判定部と、
    前記機能判定部により判定された機能についての前記可動部側接触点の移動に対応した操作を検出する操作検出部と、
    前記ディスプレイの表示を制御する表示制御部とを備えたこと
    を特徴とする入力装置。
  4. 前記表示制御部は、前記操作具の機能の切り替えを指示する操作部を前記ディスプレイに表示させ、
    前記機能判定部は、前記タッチパネルに対する前記操作部の操作に応じて前記操作具の機能を切り替えることを特徴とする請求項３記載の入力装置。
  5. 前記表示制御部は、前記操作具の有効と無効の切り替えを指示する操作部を前記ディスプレイに表示させ、
    前記機能判定部は、前記タッチパネルに対する前記操作部の操作に応じて前記操作具の有効と無効を切り替えることを特徴とする請求項３記載の入力装置。
  6. 前記機能判定部は、前記ディスプレイの表示内容に応じて前記操作具の機能を切り替えることを特徴とする請求項３記載の入力装置。
  7. 前記機能判定部は、入力装置とともに移動する移動体の状態に応じて前記操作具の機能を切り替えることを特徴とする請求項３記載の入力装置。
  8. 前記機能判定部は、前記ディスプレイの表示内容に応じて前記操作具の有効と無効を切り替えることを特徴とする請求項３記載の入力装置。
  9. 前記機能判定部は、入力装置とともに移動する移動体の状態に応じて前記操作具の有効と無効を切り替えることを特徴とする請求項３記載の入力装置。
  10. 前記表示制御部は、ユーザが操作具に触れた場合に、操作具の機能に関する内容を前記ディスプレイに表示させることを特徴とする請求項３記載の入力装置。
  11. 前記操作具は、透光性部材で形成されて前記ディスプレイの表示内容が透けて見えることを特徴とする請求項３記載の入力装置。
  12. 請求項３記載の入力装置と、
    前記入力装置が受け付けた操作に応じた機能を実行する機能実行部とを備えたことを特徴とする電子機器。
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