JP6473672B2 - In-vehicle input device - Google Patents
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Description
本発明は、車載入力装置に関し、特に、ステアリングホイールに配置されたタッチパネルで入力操作することのできる車載入力装置に関する。 The present invention relates to an on-vehicle input device, and more particularly to an on-vehicle input device that can be input with a touch panel disposed on a steering wheel.
近年、静電容量型のタッチパネル式の入力装置が、主に携帯機器用途で普及している。静電容量型のタッチパネル式の入力装置は、携帯機器の入力操作者の手指が入力操作面に近づいたときの静電容量の変化によって入力操作入力を検知するように構成されている。 In recent years, capacitive touch panel type input devices have been widely used mainly for portable devices. The capacitance type touch panel type input device is configured to detect an input operation input based on a change in capacitance when a finger of an input operator of the portable device approaches the input operation surface.
しかしながら、このような携帯機器用途のタッチパネル式の入力装置には、入力操作時の入力操作者の動きで誤入力操作する恐れがあった。例えば、タッチパネルの入力操作面の直上を入力操作者の手指が通過することにより、入力操作者が意図しない入力操作が実行される恐れがあった。 However, in such touch panel type input devices for portable devices, there is a risk of erroneous input operation due to the movement of the input operator during input operation. For example, when the finger of the input operator passes directly above the input operation surface of the touch panel, an input operation unintended by the input operator may be performed.
このような誤入力操作を起きにくくしたタッチパネル式のセンサ装置として、特許文献１に記載されたセンサ装置９００が知られている。以下、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を用いて、入力操作装置９００について説明する。
A
センサ装置９００は、図１０（ａ）に示すように、タッチパネル９５０と、筐体９１０と、感圧センサ９６０とを具備する。タッチパネル９５０は、入力操作面を有し、該入力操作面に直接又は間接的に入力操作子が触れた位置を検出する。筐体９１０は、タッチパネル９５０を収容する。感圧センサ９６０は、図１０（ｂ）に示すように、タッチパネル９５０に固定された第１の電極９６１と、筐体９１０に固定された第２の電極９６３と、タッチパネル９５０と筐体９１０との間に配置され筐体９１０に対してタッチパネル９５０を弾性的に支持する弾性体９６２とを有する。感圧センサ９６０は、入力操作面に入力される押圧力を第１の電極９６１と第２の電極９６３との間の静電容量の変化として検出する。
As illustrated in FIG. 10A, the
センサ装置９００は、タッチパネル９５０を備えることにより、入力操作者の手指が接触する入力操作面の位置検出を行うことができると共に、押圧力に応じて静電容量が変化する感圧センサ９６０を備えることにより、静電容量変化から押圧力を検出することができる。その結果、感圧センサ９６０の信号によって入力操作を確定させることができる。これにより、入力操作者の手指が単に入力操作面に直接的或いは間接的に接触しているだけでは、入力決定とは判定されないので、誤入力操作を減少させることができる、という効果を奏する。
The
近年、車載用の入力装置として、スイッチ入力操作領域をステアリングホイール上に設け、そのスイッチ入力操作領域を、レイアウトの柔軟性やフラットな外観を生かすため、機械式の入力装置から携帯機器用途で用いられているような静電容量型のタッチパネル式へ置き換えたものが開発されてきている。 In recent years, as a vehicle input device, a switch input operation area is provided on the steering wheel, and the switch input operation area is used from a mechanical input device to a portable device in order to make use of layout flexibility and a flat appearance. What has been replaced with a capacitive touch panel type has been developed.
しかしながら、タッチパネル式の入力装置を備えたステアリングホイールでは、車両の旋回時にステアリングホイールを回転させる動作でタッチパネルの入力操作面の直上を運転者の手指が通過するため、運転者が意図しない入力操作が実行されるという問題があった。 However, in a steering wheel equipped with a touch panel type input device, the driver's fingers pass directly above the input operation surface of the touch panel in an operation of rotating the steering wheel when the vehicle turns, so that an input operation unintended by the driver is performed. There was a problem of being executed.
この問題を解決するため、上述した特許文献１に記載されたセンサ装置９００をステアリングホイール上に設けた車載入力装置用に転用することが考えられるが、車載部品には常に安全性が求められ、ＡＳＩＬ（Automotive Safety Integrity Level：安全性要求レベル）という基準が設けられ管理されている。
In order to solve this problem, it is conceivable to divert the
車載入力装置にはクルーズコントロール等の運転入力操作のために用いられるものがあり、車間距離を短く設定する入力操作や、走行速度を上げる入力操作が行なわれる。上述したＡＳＩＬでは、運転入力操作に用いられる車載入力装置に対し、誤動作すると運転者に危険が及ぶ恐れがあるという理由から安全に対する厳しいレベルが要求されている。 Some in-vehicle input devices are used for driving input operations such as cruise control, and an input operation for setting a short distance between vehicles and an input operation for increasing a traveling speed are performed. In the ASIL described above, a strict level for safety is required for an in-vehicle input device used for driving input operation because there is a risk that the driver may be in danger if it malfunctions.
そのような車載入力装置に、上述したセンサ装置９００のような、感圧センサの信号のみによって入力操作を確定させるように構成された装置を用いた場合、感圧センサの信号回路が外乱ノイズによって誤検知した際に、運転入力操作の安全性を確保することができないという危険性があった。
When such an in-vehicle input device uses a device configured to determine an input operation only by a pressure sensor signal, such as the
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、運転入力操作の安全性を確保することのできる車載入力装置を提供する。 The present invention has been made in view of such a state of the art, and provides an in-vehicle input device capable of ensuring the safety of a driving input operation.
上記課題を解決するために本発明の車載入力装置は、第１押圧検知部と、第２押圧検知部と、制御部と、を有し、前記第１押圧検知部及び前記第２押圧検知部が押圧されることによって入力操作を検知可能な車載入力装置であって、前記入力操作に応じて、前記第１押圧検知部によって出力される第１情報と、前記第２押圧検知部によって出力される第２情報とが、それぞれ独立した接続回路を介して前記制御部に入力され、前記制御部は、前記第１情報と前記第２情報とが一致したときに、当該情報に対応する制御信号を出力するものであり、前記第１押圧検知部は、互いに対向する一対の第１電極を有し、前記第２押圧検知部は、互いに対向する一対の第２電極を有し、入力操作領域が押圧されたときに、前記第１押圧検知部が、前記一対の第１電極が互いに接触することによって前記第１情報を出力し、前記第２押圧検知部が、前記一対の第２電極の間の距離の変化に伴う静電容量の変化に基づいて前記第２情報を出力する、
という特徴を有する。
In order to solve the above-described problem, the in-vehicle input device of the present invention includes a first press detection unit, a second press detection unit, and a control unit, and the first press detection unit and the second press detection unit. Is an in-vehicle input device capable of detecting an input operation by pressing the first information output by the first press detection unit and the second press detection unit according to the input operation. Second information is input to the control unit via independent connection circuits, and the control unit controls a control signal corresponding to the information when the first information matches the second information. The first press detection unit has a pair of first electrodes facing each other, the second press detection unit has a pair of second electrodes facing each other, and an input operation area Is pressed, the first press detection unit is The first information is output when the first electrodes are in contact with each other, and the second pressure detection unit is configured to output the first information based on a change in capacitance according to a change in the distance between the pair of second electrodes. 2 Output information ,
It has the characteristics.
このように構成された車載入力装置は、第１押圧検知部から出力される第１情報又は第２押圧検知部から出力される第２情報のどちらか１つによって制御信号を出力するのではなく、第１情報と第２情報とが一致したときにのみ、当該情報に対応する制御信号を出力するので、運転入力操作の安全性を確保することが可能となる。 The in-vehicle input device configured as described above does not output a control signal based on either the first information output from the first press detection unit or the second information output from the second press detection unit. Only when the first information matches the second information, the control signal corresponding to the information is output, so that the safety of the driving input operation can be ensured.
また、上記の構成において、前記第１押圧検知部と前記第２押圧検知部とが形成されたタッチパネルを有し、前記一対の第１電極は、上部第１電極と下部第１電極とで構成され、前記一対の第２電極は、上部第２電極と下部第２電極とで構成されており、前記タッチパネルには、前記上部第１電極と前記下部第１電極との間及び前記上部第２電極と前記下部第２電極との間に空隙を形成するためのスペーサ部が設けられており、前記タッチパネルの、前記上部第１電極と前記上部第２電極の上側には入力操作領域を有する入力操作面が設けられていると共に、前記スペーサ部の、平面視で前記入力操作領域と重なる部分に開口部が形成されており、前記上部第１電極及び前記下部第１電極は、それぞれ平面視で前記開口部の中央に配置され、前記上部第２電極は、平面視で前記上部第１電極を囲むように形成されていると共に、前記下部第２電極は、平面視で前記下部第１電極を囲むように形成されている、という特徴を有する。 In the above configuration, the touch panel includes the first press detection unit and the second press detection unit, and the pair of first electrodes includes an upper first electrode and a lower first electrode. The pair of second electrodes includes an upper second electrode and a lower second electrode, and the touch panel includes a space between the upper first electrode and the lower first electrode and the upper second electrode. A spacer portion is provided for forming a gap between an electrode and the lower second electrode, and an input operation area is provided above the upper first electrode and the upper second electrode of the touch panel. An operation surface is provided, and an opening is formed in a portion of the spacer portion that overlaps the input operation region in plan view. The upper first electrode and the lower first electrode are each in plan view. Arranged in the center of the opening, Serial upper second electrode, as well is formed so as to surround the upper first electrode in plan view, the lower second electrode that are formed so as to surround the lower first electrode in plan view, that Has characteristics.
このように構成された車載入力装置は、一対の第１電極をそれぞれ平面視で開口部の中央に配置すると共に、一対の第２電極を、それぞれ平面視で第１電極を囲むように形成したので、第１電極の応答性を向上させることができ、更に一対の第２電極が互いに接触し難くなるため、一対の第２電極間の短絡を防止することが容易に可能となる。 The in-vehicle input device configured as described above has a pair of first electrodes arranged in the center of the opening in plan view, and a pair of second electrodes formed so as to surround the first electrode in plan view, respectively. Therefore, the responsiveness of the first electrode can be improved, and the pair of second electrodes are difficult to contact with each other, so that a short circuit between the pair of second electrodes can be easily prevented.
また、上記の構成において、前記上部第１電極及び前記下部第１電極の少なくとも一方に、前記開口部側へ突出する導電性の凸部を設けた、という特徴を有する。 In the above-described configuration, at least one of the upper first electrode and the lower first electrode is provided with a conductive protrusion protruding toward the opening.
このように構成された車載入力装置は、上部第１電極と下部第１電極とによる接触が面接触から点接触になるため、接触面積を少なくすることができ、上部第１電極と下部第１電極との貼り付きを防止することができる。また、上部第１電極と下部第１電極とによる接触が点接触であることにより、押圧後の入力操作シートの復帰力を大きくすることができ、接触させた上部第１電極と下部第１電極とが離れ易くなる。 In the in-vehicle input device configured as described above, the contact between the upper first electrode and the lower first electrode is changed from the surface contact to the point contact, so that the contact area can be reduced, and the upper first electrode and the lower first electrode can be reduced. Sticking with the electrode can be prevented. Further, since the contact between the upper first electrode and the lower first electrode is a point contact, the restoring force of the input operation sheet after pressing can be increased, and the upper first electrode and the lower first electrode brought into contact with each other can be increased. It becomes easy to leave.
また、上記の構成において、前記第１情報は、オン又はオフのみのデジタル信号による情報であり、前記第２情報は、連続的に変化するアナログ信号による情報である、という特徴を有する。 In the above configuration, the first information may be information based on a digital signal that is only on or off, and the second information may be information based on an analog signal that changes continuously.
このように構成された車載入力装置は、押圧時に外来信号ノイズ又は機械的ノイズが入り込んだとしても、デジタル信号が外来信号ノイズに強く、アナログ信号が機械的ノイズに強いため、第１押圧検知部又は第２押圧検知部のどちらか一方は、正常に動作することができる。そのため、誤った制御信号が出力されることがなく、誤動作を防止することが確実となる。 The in-vehicle input device configured as described above is configured so that the digital signal is strong against the external signal noise and the analog signal is strong against the mechanical noise even if the external signal noise or the mechanical noise enters during the pressing. Alternatively, either one of the second press detection units can operate normally. Therefore, an erroneous control signal is not output, and it is ensured that malfunction is prevented.
本発明の車載入力装置は、第１押圧検知部から出力される第１情報又は第２押圧検知部から出力される第２情報のどちらか１つによって制御信号を出力するのではなく、第１情報と第２情報とが一致したときにのみ、当該情報に対応する制御信号を出力するので、運転入力操作の安全性を確保することが可能となる。 The in-vehicle input device of the present invention does not output a control signal by using either one of the first information output from the first press detection unit or the second information output from the second press detection unit. Since the control signal corresponding to the information is output only when the information and the second information match, it is possible to ensure the safety of the driving input operation.
以下、本発明の車載入力装置について図面を参照しながら説明する。本発明の車載入力装置は、主に、車両内におけるクルーズコントロール等の運転入力操作に対応した車載入力装置である。本発明の車載入力装置の用途については、以下説明する実施形態に限定されるものではなく適宜変更が可能である。尚、本明細書では、特に断りの無い限り、各図面の＋Ｘ側を右側、−Ｘ側を左側、＋Ｙ側を奥側、−Ｙ側を手前側、＋Ｚ側を上側、−Ｚ側を下側として説明する。 Hereinafter, an in-vehicle input device of the present invention will be described with reference to the drawings. The in-vehicle input device of the present invention is mainly an in-vehicle input device corresponding to a driving input operation such as cruise control in a vehicle. The use of the in-vehicle input device of the present invention is not limited to the embodiment described below, and can be appropriately changed. In this specification, unless otherwise specified, the + X side of each drawing is the right side, the -X side is the left side, the + Y side is the back side, the -Y side is the front side, the + Z side is the upper side, and the -Z side is the lower side. The side will be described.
［実施形態］
最初に、図１を参照して、本発明の実施形態に係る車載入力装置１００の構成について説明する。図１は、車載入力装置１００の構成を示すブロック図である。
[Embodiment]
Initially, with reference to FIG. 1, the structure of the vehicle-mounted input device 100 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the in-vehicle input device 100.
車載入力装置１００は、図１に示すように、第１押圧検知部１０と第２押圧検知部２０とを備えたタッチパネル３０と、制御部５０と、を有し、タッチパネル３０内の第１押圧検知部１０及び第２押圧検知部２０が押圧されることによって入力操作を検知可能な車載入力装置である。
As illustrated in FIG. 1, the in-vehicle input device 100 includes a
タッチパネル３０内の第１押圧検知部１０及び第２押圧検知部２０は、それぞれ、第１接続回路５５ａ及び第２接続回路５５ｂで構成される接続回路５５を介して制御部５０に接続されている。
The 1st
従って、第１押圧検知部１０において入力操作され出力される第１情報ＳＤ１と、第２押圧検知部２０において入力操作され出力される第２情報ＳＡ２とが、それぞれ独立した接続回路５５、即ち第１接続回路５５ａ又は第２接続回路５５ｂを介して制御部５０に入力される。
Therefore, the first information SD1 that is input and output in the first
ここで、第１押圧検知部１０が出力する第１情報ＳＤ１は、オン又はオフ、即ち情報として“１”又は“０”のみを有するデジタル信号による情報であり、第２押圧検知部２０が出力する第２情報ＳＡ２は、連続的に変化するアナログ信号による情報である。
Here, the first information SD1 output from the first
第２接続回路５５ｂは、入力されたアナログ信号である第２情報ＳＡ２を、その信号レベルによって情報として“１”又は“０”を有するデジタル信号に変換し、デジタル信号化された第２情報ＳＤ２を制御部５０に出力する信号処理回路である。具体的には、入力された第２情報ＳＡ２の信号レベルが予め設定された閾値と同じか、当該閾値よりも大きければデジタル信号化された第２情報ＳＤ２として“１”を生成し、入力された第２情報ＳＡ２の信号レベルが予め設定された閾値よりも小さければデジタル信号化された第２情報ＳＤ２として“０”を生成し、それぞれ制御部５０に出力する。
The
第１接続回路５５ａは、第１情報ＳＤ１が、もともとオン又はオフのみのデジタル信号による情報であるため、第１接続回路５５ａは、入力された第１情報ＳＤ１を、そのままデジタル信号の状態で制御部５０に出力する。
The
制御部５０では、入力された第１情報ＳＤ１による“１”又は“０”の情報とデジタル信号化された第２情報ＳＤ２による“１”又は“０”の情報とが一致したときに、当該情報に対応する制御信号Ｓ０をクルーズコントロール等の運転入力操作システムを搭載した車載駆動装置６３に出力する。逆に、入力された第１情報ＳＤ１による“１”又は“０”の情報とデジタル信号化された第２情報ＳＤ２による“１”又は“０”の情報とが一致しないときには、制御信号Ｓ０を車載駆動装置６３に出力しない。
In the
次に、図２乃至図６を参照して、車載入力装置１００の構成要素の１つであるタッチパネル３０について説明する。図２は、タッチパネル３０の外観を示す斜視図であり、図３は、タッチパネル３０がステアリングホイール６０に取り付けられた状態を示す模式図である。また、図４は、タッチパネル３０の部分平面図であり、図５は、タッチパネル３０の部分断面図であり、図６は、タッチパネル３０内の第１電極１１及び第２電極２１の平面図である。尚、図５は、図４に示すＡ−Ａ線から見た断面図である。また、図５において、入力操作領域３５ｂを押圧する入力操作者の手指６５の状態を２点鎖線で示している。これは、今後説明する図７乃至図９においても同様である。
Next, with reference to FIG. 2 thru | or FIG. 6, the
車載入力装置１００の構成要素の１つであるタッチパネル３０は、図２に示すように、薄型シート状に形成されていると共に、図３に示すように、車両のステアリングホイール６０の中央部６０ａにおけるハンドル部６０ｂに近い左側及び右側の、入力操作者が入力操作しやすい位置に取り付けられる。
The
タッチパネル３０は、図２に示すように、上側から入力操作シート３５、抑制層３４、上部シート３３、スペーサ部３２、下部シート３１、及び下側抑制層３６によって構成されている。
As illustrated in FIG. 2, the
タッチパネル３０の上面に位置する入力操作シート３５には入力操作面３５ａが設けられていると共に、入力操作面３５ａ上には、図２及び図４に示すように、複数の入力操作領域３５ｂが設けられている。車載入力装置１００の入力操作者は、図５に示すように、入力操作領域３５ｂに入力操作者の手指６５を置き、置いた指で入力操作領域３５ｂを押下した時にのみ、所定の入力操作を行うことが可能とされる。言い換えれば、入力操作者の手指６５が入力操作領域３５ｂの表面を触るだけでは、入力操作を行うことができないように構成されている。これは、抑制層３４が、手指６５と第１押圧検知部１０及び第２押圧検知部２０との間で静電容量が形成されることを抑制あるいは防止しているためである。
The
タッチパネル３０内には、前述した第１押圧検知部１０と第２押圧検知部２０とが形成されている。図５に示すように、第１押圧検知部１０は、互いに対向する一対の第１電極１１を有すると共に、第２押圧検知部２０は、互いに対向する一対の第２電極２１を有している。詳細には、第１電極１１は、互いに対向する上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂとで構成され、第２電極２１は、互いに対向する上部第２電極２１ａと下部第２電極２１ｂとで構成されている。
In the
上述した上部第１電極１１ａ及び上部第２電極２１ａは、上部シート３３の一部を構成する絶縁層３３ａの下部に形成されており、下部第１電極１１ｂ及び下部第２電極２１ｂは、下部シート３１を構成する絶縁層３１ａの上部に形成されている。
The upper
下部シート３１の絶縁層３１ａ及び上部シート３３の絶縁層３３ａは、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate：ポリエチレンテレフタレート）等の絶縁性を有する合成樹脂で形成されており、上部第１電極１１ａ、下部第１電極１１ｂ、上部第２電極２１ａ及び下部第２電極２１ｂは導電性を有する材料で形成されている。導電性を有する材料としては、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）や、ＡｇＮＷ（銀ナノワイヤ）、ＣＮＴ（Carbon nanotube）、Ｃｕ（銅）、が挙げられる。
The insulating
第１押圧検知部１０及び第２押圧検知部２０は、上部第１電極１１ａ及び上部第２電極２１ａの上面が押圧されることによって、一対の第１電極１１間、即ち上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂとの間の距離の変化、又は、一対の第２電極２１間、即ち上部第２電極２１ａと下部第２電極２１ｂとの間の距離の変化に基づいて入力操作を検知するように構成されている。また、上部第２電極２１ａと下部第２電極２１ｂとの間には、図５に示すように、上部第２電極２１ａと下部第２電極２１ｂとの間の距離の変化に対応した静電容量Ｃ０が形成される。
The first
第１押圧検知部１０の場合、一対の第１電極１１間の距離が０となった時、即ち上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂとが接触した時、入力操作を検知するように構成されている。一方、第２押圧検知部２０の場合、一対の第２電極２１間の距離が小さくなり、その結果、上部第２電極２１ａと下部第２電極２１ｂとの間に形成されている静電容量Ｃ０が所定の閾値に達した時、入力操作を検知するように構成されている。
In the case of the first
前記タッチパネル３０には、上部シート３３と下部シート３１との間、言い換えれば、上部第１電極１１ａと上部第２電極２１ａとを含む面と、下部第１電極１１ｂと下部第２電極２１ｂとを含む面と、の間にスペーサ部３２が設けられている。スペーサ部３２は、上部シート３３の絶縁層３３ａと下部シート３１の絶縁層３１ａとの間に挟まれるように形成された絶縁部３２ｂと、上部第１電極１１ａ及び上部第２電極２１ａと下部第１電極１１ｂ及び下部第２電極２１ｂとの間に設けられると共に、平面視で入力操作領域３５ｂと重なる部分に形成された開口部３２ａと、によって構成されている。
The
絶縁部３２ｂは、例えば下部シート３１の表面にレジスト液を塗布し、フォトレジストを用いてレジスト液を硬化させることにより形成することができる。開口部３２ａは、例えばフォトレジストを用いて形成された絶縁部３２ｂ上に所定形状の開口を有するマスクを載せた状態で露光し、且つ現像することにより形成することが可能である。また、レーザによって形成することも可能である。
The insulating
図５に示すように、第１電極１１を構成する上部第１電極１１ａ及び下部第１電極１１ｂは、それぞれ平面視で開口部３２ａの中央に配置されている。また、第２電極２１を構成する上部第２電極２１ａ及び下部第２電極２１ｂは、図６に示すように、それぞれ平面視で上部第１電極１１ａ又は下部第１電極１１ｂを囲むように形成されている。
As shown in FIG. 5, the upper
尚、上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂ、及び上部第２電極２１ａと下部第１電極２１ｂとは、同一の形状をしており、平面視で重なっているため、図６においては、それぞれを１つの図形で表示している。
The upper
図６に示すように、本実施形態の上部第１電極１１ａ及び下部第１電極１１ｂは、円形状をしており、上部第２電極２１ａ及び下部第２電極２１ｂは、輪郭の連続しない円環状をしている。尚、上部第１電極１１ａ及び下部第１電極１１ｂが円形状ではなく、矩形状をしていても良い。また、同様に、上部第２電極２１ａ及び下部第２電極２１ｂが輪郭の連続しない矩形環状をしていても良い。
As shown in FIG. 6, the upper
第１押圧検知部１０の第１情報ＳＤ１が出力される第１出力線路１３が、上部第１電極１１ａ及び下部第１電極１１ｂの一部から奥側方向（＋Ｙ方向）へ直線状に延伸して形成されている。また、第２押圧検知部２０の第２情報ＳＡ２が出力される第２出力線路２３も、上部第２電極２１ａ及び下部第２電極２１ｂの一部から奥側方向（＋Ｙ方向）へ直線状に延伸して形成されている。
The
図４に示すように、入力操作面３５ａ上の複数の入力操作領域３５ｂは、互いに所定の距離を隔てて設けられており、それぞれが独立した入力操作を行えるように設定されている。入力操作領域３５ｂを有する入力操作面３５ａは、図５に示すように、入力操作シート３５の上側で、上部第１電極１１ａ及び上部第２電極２１ａの上方に設けられている。尚、入力操作領域３５ｂは、本実施形態では円形状をしているが、その形状は、矩形形状等であっても良い。
As shown in FIG. 4, the plurality of
入力操作領域３５ｂは、平坦な面を持つ入力操作面３５ａの表面で、且つ前述した複数の開口部３２ａと上下方向に対向する位置に、例えば「＋」、「−」、「＞」、「＜」、「ＭＯＤＥ」、等の各種の文字や記号からなるマークが印字又は刻印等されている。各マークがしるされた入力操作領域３５ｂを押下（押圧）することにより上記文字や記号等に対応する情報を入力することができるようになっている。尚、マークを印字する面は入力操作面３５ａに限らず、入力操作シート３５の裏面や抑制層３４に印字するようにしても良い。また、入力操作シート３５とは別に、マークが印字されたフィルム状部材を入力操作シート３５や抑制層３４の表面もしくは裏面に貼り合わせるようにしても良い。
The
図２及び図５に示すように、上部シート３３と入力操作シート３５との間には、銀等の導電性を有する金属を印刷や塗布等によって形成された抑制層３４が設けられている。抑制層３４は、導電性を有する金属によって形成されているため、上部シート３３に形成されている上部第２電極２１ａと入力操作シート３５の上面の入力操作面３５ａとの間を電気的に遮蔽するシールド層３４ａとなっている。そのため、抑制層３４は、入力操作者と上部第２電極２１ａとの間に静電容量が形成されることを抑制することができる。従って、入力操作者の手指６５が入力操作領域３５ｂを含む入力操作面３５ａに接触したとしても、抑制層３４が上部第２電極２１ａと入力操作者との間を遮蔽するため、入力操作者の手指６５が入力操作面３５ａ上にあるだけでは、上部第２電極２１ａと下部第２電極２１ｂとの間の静電容量Ｃ０を変化させることがない。
As shown in FIGS. 2 and 5, between the
尚、抑制層３４は、上部シート３３と入力操作シート３５との間ではなくて、入力操作シート３５の上側、即ち入力操作面３５ａの上面に設けられても良い。その場合でも、入力操作者の手指６５が抑制層３４に触れただけでは、上部第２電極２１ａと下部第２電極２１ｂとの間の静電容量Ｃ０を変化させることがない。
The
尚、抑制層３４即ちシールド層３４ａは、上部シート３３内で、絶縁層３３ａの上側に設けられても良いし、入力操作シート３５の下側に設けられても良い。更に、本発明の各実施形態では、上部シート３３と入力操作シート３５とを別のシートとしているが、上部第１電極１１ａ及び上部第２電極２１ａから入力操作面３５ａまでを同一のシート内に形成しても良い。
The
また、抑制層３４が上部第２電極２１ａの上方だけに設けられる実施形態であっても良いが、本実施形態では、前述したように、下部シート３１の下側にも下側シールド層３６ａを形成する下側抑制層３６を設けている。そのため、タッチパネル３０の下方側に入力操作者の手指６５が回り込むようなことがあっても、上部第２電極２１ａと下部第２電極２１ｂとの間の静電容量Ｃ０を変化させる状態にはならない。
In addition, in the present embodiment, the
尚、抑制層３４は、入力操作者と上部第２電極２１ａとの間を電気的に完全に遮蔽し、その間に静電容量が形成されることを完全に防止する層であることが好ましい。上記では、抑制層３４は、操作者と上部第２電極２１ａとの間に静電容量が形成されることを抑制すると説明したが、このように抑制層３４が操作者と上部第２電極２１ａとの間を完全に遮蔽することができない場合、操作者が操作面３５ａを押下しない程度に触れたときに発生する程度の大きさの静電容量では入力操作を検出しないように閾値を設ける必要がある。ただし、これでは閾値よりも小さい静電容量の範囲が不感領域となってしまい、強く押圧しないと入力操作を検出せず、操作性が悪くなってしまう。そこで、抑制層３４は、操作者と上部第２電極２１ａとの間を電気的に完全に遮蔽し、その間に静電容量が形成されることを完全に防止する層であることが好ましい。その場合、不感領域が発生しないため、操作性が良くなる。
In addition, it is preferable that the
次に、図５及び図７を参照して、車載入力装置１００の入力操作内容について説明する。図７は、タッチパネル３０の押圧時の部分断面図である。
Next, the input operation content of the in-vehicle input device 100 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a partial cross-sectional view when the
入力操作者の手指６５が入力操作領域３５ｂを押圧する直前の状態は、図５に示すように、入力操作者の手指６５が入力操作面３５ａ上の入力操作領域３５ｂに接触している状態である。但し、前述したように、この状態では入力操作されたことにはならない。
The state immediately before the input operator's
次に、入力操作者の手指６５が入力操作面３５ａ上の入力操作領域３５ｂを押圧した時には、図７に示すように、上部シート３３が下側方向に湾曲変形し、開口部３２ａ内の、上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂとの間の距離、及び上部第２電極２１ａと下部第２電極２１ｂとの間の距離が変化する。第２押圧検知部においては、入力操作領域３５ｂが押圧されたときに、上部第２電極２１ａと下部第２電極との間の距離の変化に伴って静電容量Ｃ０が変化する。
Next, when the input operator's
入力操作領域３５ｂを入力操作者の手指６５によって押圧し、更に深く押圧すると上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂとが接触する。即ち、上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂとの間の距離が０になる。前述したように、この時、第１押圧検知部１０から、第１押圧検知部１０において、図１に示した入力操作が行なわれたことを示す第１情報ＳＤ１が出力される。
When the
一方、第２押圧検知部２０においても、この時、一対の第２電極２１間の距離、即ち、上部第２電極２１ａと下部第２電極２１ｂとの間の距離が小さくなる。その結果、静電容量Ｃ０が所定の閾値に達し、第２押圧検知部２０から、第２押圧検知部２０において入力操作が行なわれたことを示す第２情報ＳＡ２が出力される。尚、当該所定の閾値は、入力操作領域３５ｂが入力操作者の手指６５によって深く押圧され、上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂとが接触する時における静電容量Ｃ０の値となるように設定されている。
On the other hand, also in the 2nd
従って、入力操作領域３５ｂを入力操作者の手指６５によって深く押圧することによって、図１に示した第１押圧検知部１０からの第１情報ＳＤ１と第２押圧検知部２０からの第２情報ＳＡ２が同時に出力され、第１情報ＳＤ１とデジタル信号化された第２情報ＳＤ２とが、制御部５０に入力される。その結果、制御部５０から制御信号Ｓ０が車載駆動装置６３へ出力される。
Therefore, the first information SD1 from the first
［実施形態の変形例］
次に、図１乃至図３、図８及び図９を参照して、実施形態の変形例としての、車載入力装置１１０の構成及び入力操作内容について説明する。図８は、車載入力装置１１０を構成するタッチパネル４０の部分断面図であり、図９は、タッチパネル４０の押圧時の部分断面図である。
[Modification of Embodiment]
Next, with reference to FIG. 1 thru | or FIG. 3, FIG. 8, and FIG. 9, the structure and input operation content of the vehicle-mounted input device 110 as a modification of embodiment are demonstrated. FIG. 8 is a partial cross-sectional view of the
車載入力装置１１０と車載入力装置１００との相違点は、車載入力装置１１０がタッチパネル４０を有し、タッチパネル４０が、図８に示すように、凸部１５を有している点だけであり、凸部１５以外の構成は、車載入力装置１００の構成と同一である。そのため、上記相違点以外に関する構成については、その詳細な説明を省略する。また、タッチパネル４０及び凸部１５以外の構成要素の符号としては、車載入力装置１００に用いた符号を用いる。
The only difference between the in-vehicle input device 110 and the in-vehicle input device 100 is that the in-vehicle input device 110 has a
車載入力装置１１０も、図３に示すように、車両のステアリングホイール６０の中央部６０ａにおけるハンドル部６０ｂに近い左側及び右側の、車載入力装置１１０の入力操作者が入力操作しやすい位置に取り付けられる。また、車載入力装置１１０の構成ブロックは、図１に示すように、車載入力装置１００と同一である。また、タッチパネル４０を形成する各シートの構成も、図２に示すように、車載入力装置１００の場合と同一である。
As shown in FIG. 3, the in-vehicle input device 110 is also attached to the left and right sides near the
図８に示すように、車載入力装置１１０のタッチパネル４０に設けられた第１電極１１には、開口部３２ａ側へ突出する凸部１５が設けられている。詳しくは、タッチパネル４０に設けられた上部第１電極１１ａの下側の面に、開口部３２ａの方向（−Ｚ方向）へ突出する上側凸部１５ａが設けられており、また、下部第１電極１１ｂの上側の面に、開口部３２ａの方向（＋Ｚ方向）へ突出する下側凸部１５ｂが設けられている。
As shown in FIG. 8, the
上側凸部１５ａ及び下側凸部１５ｂは、導電性を有する材料で形成されており、例えば、導電ゴムによって形成されている。従って、上部第１電極１１ａと上側凸部１５ａとは同一電位となり、下部第１電極１１ｂと下側凸部１５ｂとは同一電位となる。言い換えれば、上側凸部１５ａは上部第１電極１１ａの一部となり、下側凸部１５ｂは下部第１電極１１ｂの一部となる。凸部１５は、本実施形態では上部第１電極１１ａの下側の面及び下部第１電極１１ｂの上側の面に設けられているが、上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂの少なくともどちらか一方に設けられていれば良い。
The upper
入力操作者の手指６５が入力操作領域３５ｂを押圧する直前の状態は、図８に示すように、入力操作者の手指６５が入力操作面３５ａ上の入力操作領域３５ｂに接触している状態であり、前述したように、この状態では入力操作されたことにはならない。
The state immediately before the input operator's
次に、入力操作者の手指６５が入力操作面３５ａ上の入力操作領域３５ｂを押圧した時には、図９に示すように、上部シート３３が下側方向に湾曲変形し、開口部３２ａ内の、上側凸部１５ａと下側凸部１５ｂとの間の距離、及び上部第２電極２１ａと下部第２電極２１ｂとの間の距離が変化する。
Next, when the input operator's
入力操作領域３５ｂを入力操作者の手指６５によって押圧し、更に深く押圧すると上側凸部１５ａと下側凸部１５ｂとが接触する。即ち、上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂとが上側凸部１５ａ及び下側凸部１５ｂを介して接触する。前述したように、この時、図１に示した第１押圧検知部１０から、第１押圧検知部１０において入力操作が行なわれたことを示す第１情報ＳＤ１が出力される。
When the
一方、第２押圧検知部２０においても、この時、一対の第２電極２１間の距離、即ち、上部第２電極２１ａと下部第２電極２１ｂとの間の距離が小さくなる。その結果、静電容量Ｃ０が所定の閾値に達し、第２押圧検知部２０から、第２押圧検知部２０において入力操作が行なわれたことを示す第２情報ＳＡ２が出力される。尚、当該所定の閾値は、入力操作領域３５ｂが入力操作者の手指６５によって深く押圧され、上側凸部１５ａと下側凸部１５ｂとが接触する時の静電容量Ｃ０と同一の値となるように設定されている。
On the other hand, also in the 2nd
従って、車載入力装置１００の場合と同様に、入力操作領域３５ｂを入力操作者の手指６５によって深く押圧することによって、第１押圧検知部１０からの第１情報ＳＤ１と第２押圧検知部２０からの第２情報ＳＡ２が同時に出力される。その結果、図１に示した制御部５０から制御信号Ｓ０が車載駆動装置６３へ出力される。
Therefore, as in the case of the in-vehicle input device 100, by pressing the
車載入力装置１１０では、第１電極１１に凸部１５を設けることによって、即ち、上部第１電極１１ａの下側の面に上側凸部１５ａを設け、下部第１電極１１ｂの上側の面に下側凸部１５ｂを設けることによって、上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂとの間の距離を、前述した車載入力装置１００の場合に比べて狭くすることができる。
In the in-vehicle input device 110, the
そのため、凸部１５を設けることによって、上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂとを接触させるための押圧力が前述した車載入力装置１００の場合に比べて小さくても、容易に入力操作を行うことができる。
Therefore, by providing the
以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。 Hereinafter, the effect by having set it as this embodiment is demonstrated.
車載入力装置１００は、第１押圧検知部１０から出力される第１情報ＳＤ１又は第２押圧検知部２０から出力される第２情報ＳＡ２のどちらか１つによって制御信号Ｓ０を出力するのではなく、第１情報ＳＤ１と第２情報ＳＡ２、実際にはデジタル信号化された第２情報ＳＤ２と第１情報ＳＤ１とが一致したときにのみ、当該情報に対応する制御信号Ｓ０を出力するので、運転入力操作の安全性を確保することが可能となる。
The in-vehicle input device 100 does not output the control signal S0 by one of the first information SD1 output from the first
また、第１押圧検知部１０及び第２押圧検知部２０は、どちらも、一対の第１電極１１間又は一対の第２電極２１間の距離の変化に基づいて入力操作を検知するようにしたので、構成が簡単で、小型化・薄型化が可能となる。
Moreover, both the 1st
また、一対の第１電極１１をそれぞれ平面視で開口部３２ａの中央に配置すると共に、一対の第２電極２１を、それぞれ平面視で第１電極１１を囲むように形成したので、第１電極１１の応答性を向上させることができ、更に一対の第２電極２１が互いに接触し難くなるため一対の第２電極２１間の短絡を防止することが容易に可能となる。
In addition, the pair of
また、車載入力装置１１０は、上部第１電極１１ａ及び下部第１電極１１ｂの少なくともどちらか１つに、開口部３２ａへ突出する導電性を有する凸部１５を設けたので、上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂとによる接触が面接触から点接触になる。そのため、接触面積を少なくすることができ、上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂとの貼り付きを防止することができる。また、上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂとによる接触が点接触となることにより、押圧後の入力操作シート３５の復帰力を大きくすることができ、接触させた上部第１電極１１ａと下部第１電極１１ｂとが離れ易くなる。
Further, since the in-vehicle input device 110 is provided with the conductive
また、車載入力装置１００及び１１０は、第１情報ＳＤ１がデジタル信号であり、第２情報ＳＡ２がアナログ信号であるので、押圧時に外来信号ノイズ又は機械的ノイズが入り込んだとしても、デジタル信号が外来信号ノイズに強く、アナログ信号が機械的ノイズに強いため、第１押圧検知部１０又は第２押圧検知部２０のどちらか一方は、正常に動作することができる。そのため、誤った制御信号が出力されることがなく、誤動作を防止することが確実となる。
In addition, since the first information SD1 is a digital signal and the second information SA2 is an analog signal, the in-vehicle input devices 100 and 110 have an external signal noise or mechanical noise even if they are pressed. Since it is strong against signal noise and an analog signal is strong against mechanical noise, either the first
以上説明したように、本発明の車載入力装置は、第１押圧検知部から出力される第１情報又は第２押圧検知部から出力される第２情報のどちらか１つによって制御信号を出力するのではなく、第１情報と第２情報とが一致したときにのみ、当該情報に対応する制御信号を出力するので、運転入力操作の安全性を確保することが可能となる。 As described above, the in-vehicle input device of the present invention outputs a control signal based on either the first information output from the first press detection unit or the second information output from the second press detection unit. Instead, only when the first information matches the second information, the control signal corresponding to the information is output, so that it is possible to ensure the safety of the driving input operation.
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
１０ 第１押圧検知部
１１ 第１電極
１１ａ 上部第１電極
１１ｂ 下部第１電極
１３ 第１出力線路
１５ 凸部
１５ａ 上側凸部
１５ｂ 下側凸部
２０ 第２押圧検知部
２１ 第２電極
２１ａ 上部第２電極
２１ｂ 下部第２電極
２３ 第２出力線路
３０ タッチパネル
３１ 下部シート
３１ａ 絶縁層
３２ スペーサ部
３２ａ 開口部
３２ｂ 絶縁部
３３ 上部シート
３３ａ 絶縁層
３４ 抑制層
３４ａ シールド層
３５ 入力操作シート
３５ａ 入力操作面
３５ｂ 入力操作領域
３６ 下側抑制層
３６ａ 下側シールド層
４０ タッチパネル
５０ 制御部
５５ 接続回路
５５ａ 第１接続回路
５５ｂ 第２接続回路
６０ ステアリングホイール
６０ａ 中央部
６０ｂ ハンドル部
６３ 車載駆動装置
６５ 入力操作者の手指
１００ 車載入力装置
１１０ 車載入力装置
Ｃ０ 静電容量
Ｓ０ 制御信号
ＳＤ１ 第１情報
ＳＡ２ 第２情報
ＳＤ２ デジタル信号化された第２情報
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記入力操作に応じて、前記第１押圧検知部によって出力される第１情報と、前記第２押圧検知部によって出力される第２情報とが、それぞれ独立した接続回路を介して前記制御部に入力され、
前記制御部は、前記第１情報と前記第２情報とが一致したときに、当該情報に対応する制御信号を出力するものであり、
前記第１押圧検知部は、互いに対向する一対の第１電極を有し、前記第２押圧検知部は、互いに対向する一対の第２電極を有し、
入力操作領域が押圧されたときに、前記第１押圧検知部が、前記一対の第１電極が互いに接触することによって前記第１情報を出力し、前記第２押圧検知部が、前記一対の第２電極の間の距離の変化に伴う静電容量の変化に基づいて前記第２情報を出力する、
ことを特徴とする車載入力装置。 A vehicle-mounted input device that includes a first press detection unit, a second press detection unit, and a control unit, and is capable of detecting an input operation by pressing the first press detection unit and the second press detection unit. Because
In response to the input operation, the first information output by the first press detection unit and the second information output by the second press detection unit are sent to the control unit via independent connection circuits. Entered,
When the first information and the second information match, the control unit outputs a control signal corresponding to the information ,
The first press detection unit has a pair of first electrodes facing each other, the second press detection unit has a pair of second electrodes facing each other,
When the input operation area is pressed, the first pressure detection unit outputs the first information when the pair of first electrodes come into contact with each other, and the second pressure detection unit detects the pair of first electrodes. Outputting the second information based on a change in capacitance accompanying a change in the distance between the two electrodes;
An in-vehicle input device characterized by that.
前記一対の第１電極は、上部第１電極と下部第１電極とで構成され、前記一対の第２電極は、上部第２電極と下部第２電極とで構成されており、
前記タッチパネルには、前記上部第１電極と前記下部第１電極との間及び前記上部第２電極と前記下部第２電極との間に空隙を形成するためのスペーサ部が設けられており、
前記タッチパネルの、前記上部第１電極と前記上部第２電極の上側には前記入力操作領域を有する入力操作面が設けられていると共に、前記スペーサ部の、平面視で前記入力操作領域と重なる部分に開口部が形成されており、
前記上部第１電極及び前記下部第１電極は、それぞれ平面視で前記開口部の中央に配置され、前記上部第２電極は、平面視で前記上部第１電極を囲むように形成されていると共に、前記下部第２電極は、平面視で前記下部第１電極を囲むように形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の車載入力装置。 A touch panel on which the first press detection unit and the second press detection unit are formed;
The pair of first electrodes is composed of an upper first electrode and a lower first electrode, and the pair of second electrodes is composed of an upper second electrode and a lower second electrode,
The touch panel is provided with a spacer portion for forming a gap between the upper first electrode and the lower first electrode and between the upper second electrode and the lower second electrode,
Of the touch panel, the input operation surface having the input-operation areas on the upper side of the upper first electrode and the upper second electrode is provided, the spacer portion, a portion overlapping with the input operation area in a plan view An opening is formed in the
The upper first electrode and the lower first electrode are each disposed in the center of the opening in plan view, and the upper second electrode is formed so as to surround the upper first electrode in plan view. the lower second electrode that are formed so as to surround the lower first electrode in plan view,
The in-vehicle input device according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項２に記載の車載入力装置。 At least one of the upper first electrode and the lower first electrode is provided with a conductive protrusion protruding toward the opening,
The in-vehicle input device according to claim 2 .
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の車載入力装置。 The first information is information by a digital signal that is only on or off, and the second information is information by an analog signal that changes continuously.
The in-vehicle input device according to any one of claims 1 to 3 , wherein
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