入力装置
【課題】視線移動を減らし、入力操作を容易にする入力装置を提供する。
【解決手段】実施の形態に係る入力装置１は、表面１２０に入力開口１２１が形成された筐体１０と、入力開口１２１の面積よりも大きい表面積を有し、筐体１０に対してスライド可能に支持されたスライド部材としてのスライド板２と、スライド板２の移動量を検出して移動量検出情報としての検出情報を出力する移動量検出部としての検出部６と、を備える。
【解決手段】実施の形態に係る入力装置１は、表面１２０に入力開口１２１が形成された筐体１０と、入力開口１２１の面積よりも大きい表面積を有し、筐体１０に対してスライド可能に支持されたスライド部材としてのスライド板２と、スライド板２の移動量を検出して移動量検出情報としての検出情報を出力する移動量検出部としての検出部６と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、上側にタッチ面を有するカバー部材と、タッチ面になされた操作を検出する検出電極が設けられた検出部と、を備えるタッチパッド装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このタッチパッド装置は、タッチ面に触れた操作者の指の位置の情報を検出部から出力し、この位置の情報を用いることにより、エアーコンディショナー装置やナビゲーション装置等の操作が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２８８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のタッチパッド装置は、操作の際、操作者が常に表示部を見ながら操作しなければならないという問題があった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、視線移動を減らし、入力操作を容易にする入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、表面に入力開口が形成された筐体と、入力開口の面積よりも大きい表面積を有し、筐体に対してスライド可能に支持されたスライド部材と、スライド部材の移動量を検出して移動量検出情報を出力する移動量検出部と、を備えた入力装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、視線移動を減らし、入力操作を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、実施の形態に係る入力装置の斜視図であり、（ｂ）は、入力装置の展開図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る入力装置の要部断面図であり、（ｂ）は、入力装置の上面図であり、（ｃ）は、スライド板の側面図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る入力装置を搭載した車両内部の概略図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る入力装置に関するブロック図である。
【図５】図５（ａ）は、実施の形態に係る入力装置の電源投入前の上面図であり、（ｂ）は、入力装置の電源投入後の上面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、ポインタによる第２のアイコンの選択に関する模式図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係る入力装置になされた操作入力の様子を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[実施の形態の要約]
実施の形態に係る入力装置は、表面に入力開口が形成された筐体と、入力開口の面積よりも大きい表面積を有し、筐体に対してスライド可能に支持されたスライド部材と、スライド部材の移動量を検出して移動量検出情報を出力する移動量検出部と、を備える。
【００１１】
[実施の形態]
（入力装置１の構成）
図１（ａ）は、実施の形態に係る入力装置の斜視図であり、（ｂ）は、入力装置の展開図である。図２は、実施の形態に係る入力装置の要部断面図であり、（ｂ）は、入力装置の上面図であり、（ｃ）は、スライド板の側面図である。図３は、実施の形態に係る入力装置を搭載した車両内部の概略図である。以下において、上下左右は、特に断らない限り、引用する図面における上下左右を示すものとする。また、以下の各図において、各部材の大きさの比は、異なる場合がある。
【００１２】
入力装置１は、例えば、図１（ａ）に示す入力開口１２１に露出するスライド板２を操作することによるスライド板２の移動量を検出し、検出した移動量に基づいた移動量検出情報としての検出情報を出力するように構成されている。
【００１３】
この入力装置１は、主に、表面１２０に入力開口１２１が形成された筐体１０と、入力開口１２１の面積よりも大きい表面積を有し、筐体１０に対してスライド可能に支持されたスライド部材としてのスライド板２と、スライド板２の移動量を検出して検出情報を出力する移動量検出部としての検出部６と、を備えて概略構成されている。
【００１４】
また、入力装置１は、複数の電磁石４からなる電磁石群４０と、この電磁石群４０が配置された基板５と、を備えている。
【００１５】
筐体１０は、例えば、図１（ａ）に示すように、上面が開口となる箱形状を有する下部筐体１１と、下部筐体１１の上面を覆う蓋となる上部筐体１２と、を備えて概略構成されている。筐体１０は、一例として、図３に示すように、車両７の運転席と助手席との間のセンターコンソール７０に設けられる。筐体１０は、例えば、センターコンソール７０の表面と上部筐体１２の表面１２０とに段差が生じないように、センターコンソール７０に形成された開口に収納される。なお、入力装置１は、筐体１０としてセンターコンソール７０を用いても良い。このとき、入力開口１２１は、センターコンソール７０に形成される。また、入力装置１は、例えば、筐体１０として、入力装置１が搭載される電子機器の筐体を用いても良い。
【００１６】
入力開口１２１は、例えば、表示装置７１の表示画面７１ａのアスペクト比（例えば１６：９）に対応する形状を有する。つまり、この入力開口１２１の長手方向の幅をＷ１、短手方向の幅をＨ１、表示画面７１ａのアスペクト比を１６：９とすると、Ｗ１：Ｈ１は１６：９である。
【００１７】
スライド板２は、例えば、図１（ｂ）に示すように、矩形状を有する板である。このスライド板２の表面２００は、例えば、図２（ｃ）に示すように、摩擦係数が裏面２０１より高くなるように、複数の凹凸が形成されている。従って、操作者の指により、スライド板２がスライド操作されたとき、指とスライド板２の表面２００との摩擦力により、スライド板２は、指に追随して筐体１０に対してスライド移動する。
【００１８】
また、スライド板２の裏面２０１には、図２（ａ）に示すように、電磁石４から発生する磁場に応じて、少なくとも吸引力または反発力のいずれかに応答する磁場応答部材としての磁石２０２が設けられている。この磁石２０２は、例えば、円柱形状を有する永久磁石であり、スライド板２の中央に配置されている。磁石２０２は、例えば、電磁石４と対向する端部側の極性は、Ｓ極であり、スライド板２と接する端部側の極性はＮ極であるものとする。この磁石２０２の極性は、逆であっても良い。ここで、以下では、磁石２０２が入力開口１２１の中央に位置するとき、スライド板２がホームポジションに位置すると呼ぶものとする。なお、スライド板２は、磁石２０２上の表面２００に、操作者の指による判別ができる程度の他の領域とは異なる凸部または凹部が設けられても良い。
【００１９】
また、例えば、表示装置７１の表示画面７１ａに対するポインタの位置と、入力開口１２１に対する磁石２０２の位置とは、対応していている。つまり、入力開口１２１と表示装置７１の表示画面とは、１：１対応となる。なお、磁場応答部材は、電磁石群４０の磁場による少なくとも吸引力または反発力のいずれかに応答する部材であれば良く、例えば、電磁石または強磁性体であっても良い。なお、磁場応答部材が強磁性体である場合、強磁性体と磁場との間には反発力は発生しないので、引込力により、表示装置７１に表示された選択可能な被選択画像にポインタ７１１を引き込むことが可能となる。
【００２０】
ここで、スライド板２は、例えば、操作者の指が、入力開口１２１の隅に操作されたとき、入力開口１２１にスライド板２の縁が露出しないように、スライド板２の長手方向の幅Ｗ２が２×Ｗ１より大きく、短手方向の幅Ｈ２が２×Ｈ１より大きくなるように構成されている。つまり、ポインタ７１１の位置と磁石２０２の位置が対応しているため、ポインタ７１１が表示画面７１ａの隅に位置するときは、磁石２０２もまた、入力開口１２１の隅に位置し、対向する隅にポインタを移動させるときは、磁石２０２もまた対向する隅に移動するため、磁石２０２は、入力開口１２１の外側に移動しないので、スライド板２は、上記に示す大きさで十分である。
【００２１】
また、スライド板２は、一例として、図１（ｂ）に示す支持部３により支持される。この支持部３は、例えば、裏面側からスライド板２をスライド操作可能に支持するものであり、４つのベアリング３０と、この４つのベアリング３０を支持する４つのベアリング支持部３１と、を備えて概略構成されている。なお、支持部３は、上記の構成に限定されず、例えば、スライド板２を案内するために上部筐体１２に設けられたガイドにより支持する構造、スライドベアリングを用いた構造等を用いて構成されても良い。ここで、スライド操作可能に支持するとは、例えば、磁石２０２と支持部３が接触しない範囲で、スライド板２の平面内の移動を規制しないように支持することを意味する。
【００２２】
ベアリング３０は、例えば、四角柱形状を有し、両端部に開口３０１が形成された本体３００と、複数のボール３０２と、を備えて概略構成されている。このベアリング３０は、例えば、金属材料を用いて形成され、本体３００に直線状に並べて形成された開口内にボール３０２が挿入されている。また、ベアリング３０は、例えば、入力開口１２１の形状に合わせて、入力開口１２１の長手方向の辺には、長手方向の長さに対応したベアリングが配置され、短手方向には、長手方向のベアリングよりも短いベアリングが配置されている。
【００２３】
ボール３０２は、例えば、金属材料を用いて球形状に形成されている。このボール３０２は、本体３００に対して回転可能となるように本体３００の開口に挿入されている。ボール３０２は、図２（ａ）に示すように、本体３００の表面から一部が突出しており、この突出した部分が、スライド板２と接触している。ボール３０２は、スライド板２の移動と共に、スライド板２との摩擦力によってスライド板２の移動方向に回転する。この回転により、スライド板２は、支持部３に対して滑らかにスライド移動する。
【００２４】
また、ベアリング支持部３１は、例えば、Ｌ字形状を有し、その端部には、それぞれ突起３１０が形成されている。この突起３１０は、ベアリング３０の開口３０１に挿入され、ベアリング３０は、ベアリング支持部３１に取り付けられる。このベアリング支持部３１は、例えば、下部筐体１１に取り付けられている。この４つのベアリング３０と４つのベアリング支持部３１とにより、支持部３が形成され、４つのベアリング３０上にスライド板２が載せられ、スライド板２は支持されると共に、スライド移動する。なお、支持部３は、スライド板２に設けられた磁石２０２が接触しない位置に配置されているものとする。
【００２５】
図４は、実施の形態に係る入力装置に関するブロック図である。入力装置１は、例えば、図４に示すように、複数の電磁石４を制御する電磁石制御部１００を備えている。
【００２６】
電磁石４は、例えば、図１（ｂ）および図２（ａ）に示すように、入力開口１２１に応じて基板５上に配置されている。この電磁石４は、図４に示す電源部７２から電磁石制御部１００を介して供給される電力により、基板５に接する端部と、入力開口１２１側の端部と、が極性を持つように構成されている。この電源部７２は、例えば、車両７のバッテリーからの供給される電圧を入力装置１等に適した電圧に変換して供給する。
【００２７】
電磁石制御部１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等からなる制御部、および電源部７２と任意の電磁石４との接続を切り替えることができるスイッチ部を備えて概略構成されている。ＲＯＭは、例えば、電磁石制御部１００を動作させるために必要な電磁石４の位置情報や電磁石４を制御するための情報等を含むファームウェアが格納される。ＲＡＭは、例えば、電磁石制御部１００のＣＰＵが動作する際に、一時的にデータを格納するものであり、また、検出情報に応じた磁石２０２の位置を格納するものである。
【００２８】
この電磁石制御部１００の制御部は、例えば、車両７の制御部７００から出力された制御信号に基づいてスイッチ部を制御して、表示装置７１に表示された表示画像に応じて電磁石４の極性、磁場４１の生成および消失を制御する。具体的には、制御信号は、例えば、ポインタ７１１により選択可能な被選択画像の位置情報等を含み、制御部は、この位置情報と、検出部６から出力された検出情報に基づいてスイッチ部を切り替えて電磁石４を制御する。また、電磁石制御部１００による極性の切り替えは、電磁石４に供給する電流の方向を反対方向に変えることにより行われる。
【００２９】
また、電磁石制御部１００は、電磁石４による吸引力および反発力を制御することにより、例えば、スライド板２の移動を規制することにより、選択することができない領域を形成することができる。
【００３０】
基板５は、例えば、プリント配線基板であり、下部筐体１１の底部に配置される。この基板５は、例えば、図示しないコネクタを有し、このコネクタを介して信号等の入出力を行う。
【００３１】
検出部６は、例えば、電源部７２から供給された電力に基づいて光をスライド板２に向けて照射する発光素子と、スライド板２を反射した光を受光する受光素子と、を含む光センサである。この検出部６は、例えば、スライド板２に光を照射することが可能な基板５上に配置されている。
【００３２】
また、車両７は、例えば、図４に示すように、電源部７２と、表示装置７１を制御する制御部７００と、を備えて概略構成されている。制御部７００は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ等を含んで概略構成されている。制御部７００は、例えば、入力装置１から出力されるポインタ位置情報に基づいてポインタ７１１を含む表示画像を表示装置７１に表示させるための表示信号を生成し、表示装置７１に出力するように構成されている。また、制御部７００は、例えば、表示装置７１に表示される表示画像に含まれるポインタ７１１により選択される被選択画像の位置情報に応じて電磁石４を制御するための制御信号を生成し、入力装置１に出力するように構成されている。なお、制御部７００は、車両７の車両ＥＣＵ（Electric Control Unit）であっても良いし、車両７に搭載されたカーナビゲーション装置、オーディオ装置および空調装置等の電子機器の制御部であっても良い。
【００３３】
以下に、実施の形態に係る入力装置１の動作について各図を参照しながら説明する。
【００３４】
（実施の形態の動作）
図５（ａ）は、実施の形態に係る入力装置の電源投入前の上面図であり、（ｂ）は、入力装置の電源投入後の上面図である。以下では、例えば、図５（ａ）に示す電磁石群４０の電磁石について、紙面の左下の電磁石４を（１、１）、左上の電磁石４を（１、５）、右下の電磁石４を（５、１）、および右上の電磁石４を（５、５）等の座標で示すこととする。まず、車両７の電源投入後に、磁石２０２が、入力開口１２１の中央に移動する、スライド板２のホームポジションへの移動について説明する。
【００３５】
（スライド板２をホームポジションに移動させる動作について）
入力装置１は、例えば、ポインタ７１１が表示画面の隅に操作された状態、つまり、スライド板２の磁石２０２が、入力開口１２１の隅に位置する状態にあるものとする。
【００３６】
車両７の電源が投入された後、電磁石制御部１００は、例えば、車両７の電源が遮断される前の磁石２０２の位置情報をＲＡＭから読み出し、磁石２０２を中央に移動させるため、磁石２０２と中央（３、３）の電磁石４との間に位置する（４、４）および（４、３）の電磁石４に電力を供給する。
【００３７】
この電力の供給により、（４、４）および（４、３）の電磁石４は、磁場４１を発生させる。この際の電磁石４の極性は、いずれもスライド板２と対向する端部側がＮ極となる。つまり、磁石２０２の電磁石４側の極性がＮ極であることから、磁石２０２には、（４、４）および（４、３）の電磁石４の方向に吸引力が付与される。従って、スライド板２は、（４、４）および（４、３）の電磁石４の方向に移動する。
【００３８】
続いて、電磁石制御部１００は、検出部６から出力された検出情報に基づいて（４、４）および（４、３）の電磁石４の磁場４１を消失させ、新たに（３、３）の電磁石４に電力を供給し、磁石２０２に対する吸引力を発生させる。
【００３９】
磁石２０２は、この（３、３）の電磁石４による吸引力により、（３、３）の電磁石４の直上に移動する。この移動により、スライド板２は、図５（ｂ）に示すように、ホームポジションに移動することとなる。
【００４０】
（操作者に操作感を付与する動作について）
次に、スライド板２の磁石２０２が受ける吸引力および反発力により、操作者に操作感を付与する動作について説明する。
【００４１】
図６（ａ）〜（ｃ）は、ポインタによる第２のアイコンの選択に関する模式図である。図７（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係る入力装置になされた操作入力の様子を示す上面図である。ポインタ７１１が図６（ａ）に示す位置にあるとき、磁石２０２は、図７（ａ）に示す位置にあり、ポインタ７１１が図６（ｂ）に示す位置にあるとき、磁石２０２は、図７（ｂ）に示す位置にあり、ポインタ７１１が図６（ｃ）に示す位置にあるとき、磁石２０２は、図７（ｃ）に示す位置にあるものとする。以下では、図６（ａ）に示すポインタ７１１により、第２のアイコン７１３を選択する動作について説明する。
【００４２】
なお、図６（ａ）に示す表示画像７１０に表示される第１のアイコン７１２〜第３のアイコン７１４は、ポインタ７１１を重ねることにより、選択することができる被選択画像である。電磁石制御部１００は、例えば、第１のアイコン７１２の中央にポインタ７１１を吸引する吸引力を発生させるため、（１、３）の電磁石４ａをＮ極とする。また、電磁石制御部１００は、例えば、第２のアイコン７１３の中央にポインタ７１１を吸引する吸引力を発生させるため、（３、３）の電磁石４ｂをＮ極とする。さらに、電磁石制御部１００は、例えば、第３のアイコン７１３の中央にポインタ７１１を吸引する吸引力を発生させるため、（５、３）の電磁石４ｃをＮ極とする。また、さらに、電磁石制御部１００は、例えば、電磁石４ａ〜電磁石４ｃ以外の電磁石４の極性をＳ極とするものとする。なお、電磁石制御部１００は、電磁石４ａ〜電磁石４ｃ以外の電磁石４に電力を供給しない制御を行っても良い。
【００４３】
また、電磁石制御部１００は、各アイコンに対応する電磁石４ａ〜電磁石４ｃの磁場を、他の電磁石４の磁場よりも大きくするため、他の電磁石４よりも大きい電力を電磁石４ａ〜電磁石４ｃに供給する。
【００４４】
操作者は、図６（ａ）に示す位置にポインタ７１１が位置することを確認すると、図７（ａ）に示す入力開口１２１に露出するスライド板２に指を接触させ、入力開口１２１の中心に向けて操作する。
【００４５】
この操作の際、操作者は、主に、（２、３）および（２、４）の電磁石４から反発力を付与されて反力を、スライド板２を介して感じる。さらに、操作者は、ポインタ７１１が移動して図６（ｂ）および図７（ｂ）に示すように、（２、３）と（３、３）の電磁石４の間に磁石２０２が位置するとき、（３、３）の電磁石４ｂによる吸引力が付与されて第２のアイコン７１３への引込力を、スライド板２を介して感じることとなる。
【００４６】
続いて、操作者は、（３、３）の電磁石４ｂによる引込力により、図６（ｃ）および図７（ｃ）に示すように、第２のアイコン７１３の中央、すなわち、スライド板２の磁石２０２が電磁石４ｂの直上に位置するようにスライド板２を移動させる。この移動により、ポインタ７１１は、第２のアイコン７１３上に位置することとなる。
【００４７】
（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る入力装置１によれば、入力装置１および表示装置７１に対する視線移動を減らすことができる。また、入力装置１は、電磁石４により、任意の領域に吸引力および反発力を生成することにより、操作者に適度な操作感（フィードバック）を付与することができる。また、入力装置１は、モータやアクチュエータを用いて操作者に操作感を付与する入力装置と比べ、構成部材が少なく、製造コストを抑えることができる。
【００４８】
なお、入力装置１は、例えば、電磁石４に供給される電力を制御することにより、電磁石４と電磁石４の間にポインタ７１１を引き込むことができる。
【００４９】
また、入力装置１は、例えば、車両７に搭載される電子機器に限定されず、コンピュータ、文具、携帯電話、ＡＴＭ（Automated teller machine）、電化製品等の電子機器を例とする様々な入力を必要とする装置に搭載可能である。
【００５０】
また、入力装置１は、例えば、表示画面と入力開口とのアスペクト比が一致する絶対座標の操作であったがこれに限定されず、相対座標の操作に用いても良い。
【００５１】
また、入力装置１は、例えば、スライド板２に対して行われたプッシュ操作に基づく信号を出力する構成としても良い。
【００５２】
以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１…入力装置、２…スライド板、３…支持部、４、４ａ〜４ｃ…電磁石、５…基板、６…検出部、７…車両、１０…筐体、１１…下部筐体、１２…上部筐体、３０…ベアリング、３１…ベアリング支持部、４０…電磁石群、４１…磁場、７０…センターコンソール、７１…表示装置、７１ａ…表示画面、７２…電源部、１００…電磁石制御部、１２０…表面、１２１…入力開口、２００…表面、２０１…裏面、２０２…磁石、３００…本体、３０１…開口、３０２…ボール、３１０…突起、７００…制御部、７１０…表示画像、７１１…ポインタ、７１２…第１のアイコン、７１３…第２のアイコン、７１４…第３のアイコン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、上側にタッチ面を有するカバー部材と、タッチ面になされた操作を検出する検出電極が設けられた検出部と、を備えるタッチパッド装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このタッチパッド装置は、タッチ面に触れた操作者の指の位置の情報を検出部から出力し、この位置の情報を用いることにより、エアーコンディショナー装置やナビゲーション装置等の操作が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２８８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来のタッチパッド装置は、操作の際、操作者が常に表示部を見ながら操作しなければならないという問題があった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、視線移動を減らし、入力操作を容易にする入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、表面に入力開口が形成された筐体と、入力開口の面積よりも大きい表面積を有し、筐体に対してスライド可能に支持されたスライド部材と、スライド部材の移動量を検出して移動量検出情報を出力する移動量検出部と、を備えた入力装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、視線移動を減らし、入力操作を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、実施の形態に係る入力装置の斜視図であり、（ｂ）は、入力装置の展開図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る入力装置の要部断面図であり、（ｂ）は、入力装置の上面図であり、（ｃ）は、スライド板の側面図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る入力装置を搭載した車両内部の概略図である。
【図４】図４は、実施の形態に係る入力装置に関するブロック図である。
【図５】図５（ａ）は、実施の形態に係る入力装置の電源投入前の上面図であり、（ｂ）は、入力装置の電源投入後の上面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、ポインタによる第２のアイコンの選択に関する模式図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係る入力装置になされた操作入力の様子を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[実施の形態の要約]
実施の形態に係る入力装置は、表面に入力開口が形成された筐体と、入力開口の面積よりも大きい表面積を有し、筐体に対してスライド可能に支持されたスライド部材と、スライド部材の移動量を検出して移動量検出情報を出力する移動量検出部と、を備える。
【００１１】
[実施の形態]
（入力装置１の構成）
図１（ａ）は、実施の形態に係る入力装置の斜視図であり、（ｂ）は、入力装置の展開図である。図２は、実施の形態に係る入力装置の要部断面図であり、（ｂ）は、入力装置の上面図であり、（ｃ）は、スライド板の側面図である。図３は、実施の形態に係る入力装置を搭載した車両内部の概略図である。以下において、上下左右は、特に断らない限り、引用する図面における上下左右を示すものとする。また、以下の各図において、各部材の大きさの比は、異なる場合がある。
【００１２】
入力装置１は、例えば、図１（ａ）に示す入力開口１２１に露出するスライド板２を操作することによるスライド板２の移動量を検出し、検出した移動量に基づいた移動量検出情報としての検出情報を出力するように構成されている。
【００１３】
この入力装置１は、主に、表面１２０に入力開口１２１が形成された筐体１０と、入力開口１２１の面積よりも大きい表面積を有し、筐体１０に対してスライド可能に支持されたスライド部材としてのスライド板２と、スライド板２の移動量を検出して検出情報を出力する移動量検出部としての検出部６と、を備えて概略構成されている。
【００１４】
また、入力装置１は、複数の電磁石４からなる電磁石群４０と、この電磁石群４０が配置された基板５と、を備えている。
【００１５】
筐体１０は、例えば、図１（ａ）に示すように、上面が開口となる箱形状を有する下部筐体１１と、下部筐体１１の上面を覆う蓋となる上部筐体１２と、を備えて概略構成されている。筐体１０は、一例として、図３に示すように、車両７の運転席と助手席との間のセンターコンソール７０に設けられる。筐体１０は、例えば、センターコンソール７０の表面と上部筐体１２の表面１２０とに段差が生じないように、センターコンソール７０に形成された開口に収納される。なお、入力装置１は、筐体１０としてセンターコンソール７０を用いても良い。このとき、入力開口１２１は、センターコンソール７０に形成される。また、入力装置１は、例えば、筐体１０として、入力装置１が搭載される電子機器の筐体を用いても良い。
【００１６】
入力開口１２１は、例えば、表示装置７１の表示画面７１ａのアスペクト比（例えば１６：９）に対応する形状を有する。つまり、この入力開口１２１の長手方向の幅をＷ１、短手方向の幅をＨ１、表示画面７１ａのアスペクト比を１６：９とすると、Ｗ１：Ｈ１は１６：９である。
【００１７】
スライド板２は、例えば、図１（ｂ）に示すように、矩形状を有する板である。このスライド板２の表面２００は、例えば、図２（ｃ）に示すように、摩擦係数が裏面２０１より高くなるように、複数の凹凸が形成されている。従って、操作者の指により、スライド板２がスライド操作されたとき、指とスライド板２の表面２００との摩擦力により、スライド板２は、指に追随して筐体１０に対してスライド移動する。
【００１８】
また、スライド板２の裏面２０１には、図２（ａ）に示すように、電磁石４から発生する磁場に応じて、少なくとも吸引力または反発力のいずれかに応答する磁場応答部材としての磁石２０２が設けられている。この磁石２０２は、例えば、円柱形状を有する永久磁石であり、スライド板２の中央に配置されている。磁石２０２は、例えば、電磁石４と対向する端部側の極性は、Ｓ極であり、スライド板２と接する端部側の極性はＮ極であるものとする。この磁石２０２の極性は、逆であっても良い。ここで、以下では、磁石２０２が入力開口１２１の中央に位置するとき、スライド板２がホームポジションに位置すると呼ぶものとする。なお、スライド板２は、磁石２０２上の表面２００に、操作者の指による判別ができる程度の他の領域とは異なる凸部または凹部が設けられても良い。
【００１９】
また、例えば、表示装置７１の表示画面７１ａに対するポインタの位置と、入力開口１２１に対する磁石２０２の位置とは、対応していている。つまり、入力開口１２１と表示装置７１の表示画面とは、１：１対応となる。なお、磁場応答部材は、電磁石群４０の磁場による少なくとも吸引力または反発力のいずれかに応答する部材であれば良く、例えば、電磁石または強磁性体であっても良い。なお、磁場応答部材が強磁性体である場合、強磁性体と磁場との間には反発力は発生しないので、引込力により、表示装置７１に表示された選択可能な被選択画像にポインタ７１１を引き込むことが可能となる。
【００２０】
ここで、スライド板２は、例えば、操作者の指が、入力開口１２１の隅に操作されたとき、入力開口１２１にスライド板２の縁が露出しないように、スライド板２の長手方向の幅Ｗ２が２×Ｗ１より大きく、短手方向の幅Ｈ２が２×Ｈ１より大きくなるように構成されている。つまり、ポインタ７１１の位置と磁石２０２の位置が対応しているため、ポインタ７１１が表示画面７１ａの隅に位置するときは、磁石２０２もまた、入力開口１２１の隅に位置し、対向する隅にポインタを移動させるときは、磁石２０２もまた対向する隅に移動するため、磁石２０２は、入力開口１２１の外側に移動しないので、スライド板２は、上記に示す大きさで十分である。
【００２１】
また、スライド板２は、一例として、図１（ｂ）に示す支持部３により支持される。この支持部３は、例えば、裏面側からスライド板２をスライド操作可能に支持するものであり、４つのベアリング３０と、この４つのベアリング３０を支持する４つのベアリング支持部３１と、を備えて概略構成されている。なお、支持部３は、上記の構成に限定されず、例えば、スライド板２を案内するために上部筐体１２に設けられたガイドにより支持する構造、スライドベアリングを用いた構造等を用いて構成されても良い。ここで、スライド操作可能に支持するとは、例えば、磁石２０２と支持部３が接触しない範囲で、スライド板２の平面内の移動を規制しないように支持することを意味する。
【００２２】
ベアリング３０は、例えば、四角柱形状を有し、両端部に開口３０１が形成された本体３００と、複数のボール３０２と、を備えて概略構成されている。このベアリング３０は、例えば、金属材料を用いて形成され、本体３００に直線状に並べて形成された開口内にボール３０２が挿入されている。また、ベアリング３０は、例えば、入力開口１２１の形状に合わせて、入力開口１２１の長手方向の辺には、長手方向の長さに対応したベアリングが配置され、短手方向には、長手方向のベアリングよりも短いベアリングが配置されている。
【００２３】
ボール３０２は、例えば、金属材料を用いて球形状に形成されている。このボール３０２は、本体３００に対して回転可能となるように本体３００の開口に挿入されている。ボール３０２は、図２（ａ）に示すように、本体３００の表面から一部が突出しており、この突出した部分が、スライド板２と接触している。ボール３０２は、スライド板２の移動と共に、スライド板２との摩擦力によってスライド板２の移動方向に回転する。この回転により、スライド板２は、支持部３に対して滑らかにスライド移動する。
【００２４】
また、ベアリング支持部３１は、例えば、Ｌ字形状を有し、その端部には、それぞれ突起３１０が形成されている。この突起３１０は、ベアリング３０の開口３０１に挿入され、ベアリング３０は、ベアリング支持部３１に取り付けられる。このベアリング支持部３１は、例えば、下部筐体１１に取り付けられている。この４つのベアリング３０と４つのベアリング支持部３１とにより、支持部３が形成され、４つのベアリング３０上にスライド板２が載せられ、スライド板２は支持されると共に、スライド移動する。なお、支持部３は、スライド板２に設けられた磁石２０２が接触しない位置に配置されているものとする。
【００２５】
図４は、実施の形態に係る入力装置に関するブロック図である。入力装置１は、例えば、図４に示すように、複数の電磁石４を制御する電磁石制御部１００を備えている。
【００２６】
電磁石４は、例えば、図１（ｂ）および図２（ａ）に示すように、入力開口１２１に応じて基板５上に配置されている。この電磁石４は、図４に示す電源部７２から電磁石制御部１００を介して供給される電力により、基板５に接する端部と、入力開口１２１側の端部と、が極性を持つように構成されている。この電源部７２は、例えば、車両７のバッテリーからの供給される電圧を入力装置１等に適した電圧に変換して供給する。
【００２７】
電磁石制御部１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等からなる制御部、および電源部７２と任意の電磁石４との接続を切り替えることができるスイッチ部を備えて概略構成されている。ＲＯＭは、例えば、電磁石制御部１００を動作させるために必要な電磁石４の位置情報や電磁石４を制御するための情報等を含むファームウェアが格納される。ＲＡＭは、例えば、電磁石制御部１００のＣＰＵが動作する際に、一時的にデータを格納するものであり、また、検出情報に応じた磁石２０２の位置を格納するものである。
【００２８】
この電磁石制御部１００の制御部は、例えば、車両７の制御部７００から出力された制御信号に基づいてスイッチ部を制御して、表示装置７１に表示された表示画像に応じて電磁石４の極性、磁場４１の生成および消失を制御する。具体的には、制御信号は、例えば、ポインタ７１１により選択可能な被選択画像の位置情報等を含み、制御部は、この位置情報と、検出部６から出力された検出情報に基づいてスイッチ部を切り替えて電磁石４を制御する。また、電磁石制御部１００による極性の切り替えは、電磁石４に供給する電流の方向を反対方向に変えることにより行われる。
【００２９】
また、電磁石制御部１００は、電磁石４による吸引力および反発力を制御することにより、例えば、スライド板２の移動を規制することにより、選択することができない領域を形成することができる。
【００３０】
基板５は、例えば、プリント配線基板であり、下部筐体１１の底部に配置される。この基板５は、例えば、図示しないコネクタを有し、このコネクタを介して信号等の入出力を行う。
【００３１】
検出部６は、例えば、電源部７２から供給された電力に基づいて光をスライド板２に向けて照射する発光素子と、スライド板２を反射した光を受光する受光素子と、を含む光センサである。この検出部６は、例えば、スライド板２に光を照射することが可能な基板５上に配置されている。
【００３２】
また、車両７は、例えば、図４に示すように、電源部７２と、表示装置７１を制御する制御部７００と、を備えて概略構成されている。制御部７００は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ等を含んで概略構成されている。制御部７００は、例えば、入力装置１から出力されるポインタ位置情報に基づいてポインタ７１１を含む表示画像を表示装置７１に表示させるための表示信号を生成し、表示装置７１に出力するように構成されている。また、制御部７００は、例えば、表示装置７１に表示される表示画像に含まれるポインタ７１１により選択される被選択画像の位置情報に応じて電磁石４を制御するための制御信号を生成し、入力装置１に出力するように構成されている。なお、制御部７００は、車両７の車両ＥＣＵ（Electric Control Unit）であっても良いし、車両７に搭載されたカーナビゲーション装置、オーディオ装置および空調装置等の電子機器の制御部であっても良い。
【００３３】
以下に、実施の形態に係る入力装置１の動作について各図を参照しながら説明する。
【００３４】
（実施の形態の動作）
図５（ａ）は、実施の形態に係る入力装置の電源投入前の上面図であり、（ｂ）は、入力装置の電源投入後の上面図である。以下では、例えば、図５（ａ）に示す電磁石群４０の電磁石について、紙面の左下の電磁石４を（１、１）、左上の電磁石４を（１、５）、右下の電磁石４を（５、１）、および右上の電磁石４を（５、５）等の座標で示すこととする。まず、車両７の電源投入後に、磁石２０２が、入力開口１２１の中央に移動する、スライド板２のホームポジションへの移動について説明する。
【００３５】
（スライド板２をホームポジションに移動させる動作について）
入力装置１は、例えば、ポインタ７１１が表示画面の隅に操作された状態、つまり、スライド板２の磁石２０２が、入力開口１２１の隅に位置する状態にあるものとする。
【００３６】
車両７の電源が投入された後、電磁石制御部１００は、例えば、車両７の電源が遮断される前の磁石２０２の位置情報をＲＡＭから読み出し、磁石２０２を中央に移動させるため、磁石２０２と中央（３、３）の電磁石４との間に位置する（４、４）および（４、３）の電磁石４に電力を供給する。
【００３７】
この電力の供給により、（４、４）および（４、３）の電磁石４は、磁場４１を発生させる。この際の電磁石４の極性は、いずれもスライド板２と対向する端部側がＮ極となる。つまり、磁石２０２の電磁石４側の極性がＮ極であることから、磁石２０２には、（４、４）および（４、３）の電磁石４の方向に吸引力が付与される。従って、スライド板２は、（４、４）および（４、３）の電磁石４の方向に移動する。
【００３８】
続いて、電磁石制御部１００は、検出部６から出力された検出情報に基づいて（４、４）および（４、３）の電磁石４の磁場４１を消失させ、新たに（３、３）の電磁石４に電力を供給し、磁石２０２に対する吸引力を発生させる。
【００３９】
磁石２０２は、この（３、３）の電磁石４による吸引力により、（３、３）の電磁石４の直上に移動する。この移動により、スライド板２は、図５（ｂ）に示すように、ホームポジションに移動することとなる。
【００４０】
（操作者に操作感を付与する動作について）
次に、スライド板２の磁石２０２が受ける吸引力および反発力により、操作者に操作感を付与する動作について説明する。
【００４１】
図６（ａ）〜（ｃ）は、ポインタによる第２のアイコンの選択に関する模式図である。図７（ａ）〜（ｃ）は、実施の形態に係る入力装置になされた操作入力の様子を示す上面図である。ポインタ７１１が図６（ａ）に示す位置にあるとき、磁石２０２は、図７（ａ）に示す位置にあり、ポインタ７１１が図６（ｂ）に示す位置にあるとき、磁石２０２は、図７（ｂ）に示す位置にあり、ポインタ７１１が図６（ｃ）に示す位置にあるとき、磁石２０２は、図７（ｃ）に示す位置にあるものとする。以下では、図６（ａ）に示すポインタ７１１により、第２のアイコン７１３を選択する動作について説明する。
【００４２】
なお、図６（ａ）に示す表示画像７１０に表示される第１のアイコン７１２〜第３のアイコン７１４は、ポインタ７１１を重ねることにより、選択することができる被選択画像である。電磁石制御部１００は、例えば、第１のアイコン７１２の中央にポインタ７１１を吸引する吸引力を発生させるため、（１、３）の電磁石４ａをＮ極とする。また、電磁石制御部１００は、例えば、第２のアイコン７１３の中央にポインタ７１１を吸引する吸引力を発生させるため、（３、３）の電磁石４ｂをＮ極とする。さらに、電磁石制御部１００は、例えば、第３のアイコン７１３の中央にポインタ７１１を吸引する吸引力を発生させるため、（５、３）の電磁石４ｃをＮ極とする。また、さらに、電磁石制御部１００は、例えば、電磁石４ａ〜電磁石４ｃ以外の電磁石４の極性をＳ極とするものとする。なお、電磁石制御部１００は、電磁石４ａ〜電磁石４ｃ以外の電磁石４に電力を供給しない制御を行っても良い。
【００４３】
また、電磁石制御部１００は、各アイコンに対応する電磁石４ａ〜電磁石４ｃの磁場を、他の電磁石４の磁場よりも大きくするため、他の電磁石４よりも大きい電力を電磁石４ａ〜電磁石４ｃに供給する。
【００４４】
操作者は、図６（ａ）に示す位置にポインタ７１１が位置することを確認すると、図７（ａ）に示す入力開口１２１に露出するスライド板２に指を接触させ、入力開口１２１の中心に向けて操作する。
【００４５】
この操作の際、操作者は、主に、（２、３）および（２、４）の電磁石４から反発力を付与されて反力を、スライド板２を介して感じる。さらに、操作者は、ポインタ７１１が移動して図６（ｂ）および図７（ｂ）に示すように、（２、３）と（３、３）の電磁石４の間に磁石２０２が位置するとき、（３、３）の電磁石４ｂによる吸引力が付与されて第２のアイコン７１３への引込力を、スライド板２を介して感じることとなる。
【００４６】
続いて、操作者は、（３、３）の電磁石４ｂによる引込力により、図６（ｃ）および図７（ｃ）に示すように、第２のアイコン７１３の中央、すなわち、スライド板２の磁石２０２が電磁石４ｂの直上に位置するようにスライド板２を移動させる。この移動により、ポインタ７１１は、第２のアイコン７１３上に位置することとなる。
【００４７】
（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る入力装置１によれば、入力装置１および表示装置７１に対する視線移動を減らすことができる。また、入力装置１は、電磁石４により、任意の領域に吸引力および反発力を生成することにより、操作者に適度な操作感（フィードバック）を付与することができる。また、入力装置１は、モータやアクチュエータを用いて操作者に操作感を付与する入力装置と比べ、構成部材が少なく、製造コストを抑えることができる。
【００４８】
なお、入力装置１は、例えば、電磁石４に供給される電力を制御することにより、電磁石４と電磁石４の間にポインタ７１１を引き込むことができる。
【００４９】
また、入力装置１は、例えば、車両７に搭載される電子機器に限定されず、コンピュータ、文具、携帯電話、ＡＴＭ（Automated teller machine）、電化製品等の電子機器を例とする様々な入力を必要とする装置に搭載可能である。
【００５０】
また、入力装置１は、例えば、表示画面と入力開口とのアスペクト比が一致する絶対座標の操作であったがこれに限定されず、相対座標の操作に用いても良い。
【００５１】
また、入力装置１は、例えば、スライド板２に対して行われたプッシュ操作に基づく信号を出力する構成としても良い。
【００５２】
以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５３】
１…入力装置、２…スライド板、３…支持部、４、４ａ〜４ｃ…電磁石、５…基板、６…検出部、７…車両、１０…筐体、１１…下部筐体、１２…上部筐体、３０…ベアリング、３１…ベアリング支持部、４０…電磁石群、４１…磁場、７０…センターコンソール、７１…表示装置、７１ａ…表示画面、７２…電源部、１００…電磁石制御部、１２０…表面、１２１…入力開口、２００…表面、２０１…裏面、２０２…磁石、３００…本体、３０１…開口、３０２…ボール、３１０…突起、７００…制御部、７１０…表示画像、７１１…ポインタ、７１２…第１のアイコン、７１３…第２のアイコン、７１４…第３のアイコン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に入力開口が形成された筐体と、
前記入力開口の面積よりも大きい表面積を有し、前記筐体に対してスライド可能に支持されたスライド部材と、
前記スライド部材の移動量を検出して移動量検出情報を出力する移動量検出部と、
を備えた入力装置。
【請求項２】
前記スライド部材の前記入力開口に露出する表面の裏面に対向して設けられた少なくとも１つの電磁石と、
前記スライド部材の前記裏面に設けられ、前記電磁石から発生する磁場に応じて、少なくとも吸引力または反発力のいずれかに応答する磁場応答部材と、
前記電磁石の極性、前記磁場の生成および消失を制御する電磁石制御部と、
を備えた請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記電磁石制御部は、表示画面に表示される選択可能な被選択画像、および前記被選択画像を選択するための選択画像の位置情報を含む表示画像情報を取得し、取得した前記表示画像情報に基づいて前記被選択画像に前記選択画像を引き込むように前記少なくとも１つの電磁石を制御して前記磁場応答部材を介して前記スライド部材を移動させる請求項２に記載の入力装置。
【請求項１】
表面に入力開口が形成された筐体と、
前記入力開口の面積よりも大きい表面積を有し、前記筐体に対してスライド可能に支持されたスライド部材と、
前記スライド部材の移動量を検出して移動量検出情報を出力する移動量検出部と、
を備えた入力装置。
【請求項２】
前記スライド部材の前記入力開口に露出する表面の裏面に対向して設けられた少なくとも１つの電磁石と、
前記スライド部材の前記裏面に設けられ、前記電磁石から発生する磁場に応じて、少なくとも吸引力または反発力のいずれかに応答する磁場応答部材と、
前記電磁石の極性、前記磁場の生成および消失を制御する電磁石制御部と、
を備えた請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記電磁石制御部は、表示画面に表示される選択可能な被選択画像、および前記被選択画像を選択するための選択画像の位置情報を含む表示画像情報を取得し、取得した前記表示画像情報に基づいて前記被選択画像に前記選択画像を引き込むように前記少なくとも１つの電磁石を制御して前記磁場応答部材を介して前記スライド部材を移動させる請求項２に記載の入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１２８６３４（Ｐ２０１２−１２８６３４Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７９１５８（Ｐ２０１０−２７９１５８）
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１５日（２０１０．１２．１５）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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