JP5151405B2

JP5151405B2 - 入力装置

Info

Publication number: JP5151405B2
Application number: JP2007289487A
Authority: JP
Inventors: 俊郎田中; 剛田中
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-11-07
Filing date: 2007-11-07
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2027-11-07
Also published as: JP2009117201A; US20090115748A1; US8508511B2

Description

本発明は、主に自動車の各種電子機器の操作に用いられる入力装置に関するものである。

近年、車室内のフロントパネル部に、液晶ディスプレイ等の表示手段を装着し、この表示手段に表示された複数のメニューを、入力装置の様々な操作体の操作によって選択して、カーナビゲーションやオーディオ、あるいは空調装置等の電子機器を制御するものが増えている。

このような従来の入力装置について、図８〜図１２を用いて説明する。

図９は従来の入力装置の断面図、図１０は同分解斜視図であり、同図において、１は上面開口で略箱型の絶縁樹脂製のケースで、内底面中央には壁部で囲まれた略矩形の保持部１Ａが設けられている。

そして、２は絶縁樹脂製の枠体で、中央には略矩形の支持孔２Ａが設けられると共に、この枠体２がケース１内底面の保持部１Ａ内に前後方向へ移動可能に装着されている。

また、３は略円板状で絶縁樹脂製の摺動体、４は上下面に複数の導電パターン（図示せず）が形成された配線基板で、摺動体３上面に配線基板４が固着されると共に、摺動体３下面に突出した略矩形の係止部３Ａが、枠体２の支持孔２Ａ内に左右方向へ移動可能に挿入され、ケース１内底面に当接して、摺動体３と配線基板４がケース１内に、前後及び左右の水平方向へ移動可能に収納されている。

さらに、配線基板４上面の中央にはエンコーダ等の回転操作部品５とプッシュスイッチ６が、前後左右端には複数のレバースイッチ７がレバー７Ａを外方へ突出させて、各々半田付け等によって実装されている。

そして、８は絶縁樹脂製のカバー、９は同じく操作体で、カバー８がケース１上面の開口部を覆うと共に、操作体９の下端が回転操作部品５の中空筒状の操作軸５Ａに装着され、この操作体９上端がカバー８中央の開口孔から上方へ突出している。

また、１０は絶縁樹脂製の押釦で、操作体９中央の貫通孔内に上下動可能に装着されると共に、この押釦１０下端がプッシュスイッチ６の作動軸６Ａ上面に当接して、入力装置が構成されている。

そして、このように構成された入力装置が、例えば車室前方のフロントパネル部中央の、液晶ディスプレイ等の表示手段の近傍に取り付けられると共に、回転操作部品５やプッシュスイッチ６、複数のレバースイッチ７がコネクタやリード線（図示せず）等を介して、車両の電子回路（図示せず）に接続されて、自動車に装着される。

以上の構成において、例えば図８の正面図に示すように、カーナビゲーションの表示手段１５に地図が表示された状態で、図１１の断面図に示すように、入力装置の操作体９を手で右方向へスライド操作すると、回転操作部品５が装着された配線基板４、及びこれを固着した摺動体３が右方向へ移動し、配線基板４右端に装着されたレバースイッチ７のレバー７Ａがケース１右側壁に当接して、レバー７Ａが揺動操作されレバースイッチ７の電気的接離が行われる。

そして、この配線基板４右端のレバースイッチ７の電気的接離によって、車両の電子回路が、操作体９が右方向へ操作されたことを検出し、表示手段１５の表示をスクロールして、例えば、現在表示されている地図よりも右方向の地図を表示する。

また、操作体９を左方向、あるいは前後方向へスライド操作した場合には、配線基板４と摺動体３が左方向、あるいは前後方向へ移動し、上記と同様に、配線基板４左端、あるいは前後端のレバースイッチ７の電気的接離が行われ、これを電子回路が検出して、表示手段１５の地図が左方向、あるいは上下方向へスクロールされる。

なお、このように操作体９を左右あるいは前後方向へスライド操作した後、操作体９から手を離すと、ケース１内底面の保持部１Ａと枠体２、あるいは支持孔２Ａと摺動体３下面の係止部３Ａの間に装着されたばね（図示せず）によって、操作体９や配線基板４、摺動体３等は、図９に示した中立位置に復帰する。

そして、所望の地図が表示手段１５に表示された状態で、図９に示すように、操作体９を指で摘んで時計方向あるいは反時計方向へ回転操作すると、操作体９下端によって操作軸５Ａが回転されて、回転操作部品５の電気的接離が行われ、これを電子回路が検出して、例えば、現在表示されている地図を拡大あるいは縮小する。

さらに、図１２の断面図に示すように、操作体９中央の押釦１０を指で押圧操作すると、この押釦１０下端が作動軸６Ａを押圧してプッシュスイッチ６の電気的接離が行われ、これを電子回路が検出して、例えば、表示手段１５下段に表示されている複数のメニューの切換えが行われる。

つまり、操作体９を左右または前後方向へスライド操作することによって、表示手段１５の表示をスクロールして地図を選択し、操作体９を回転操作することによって、地図の拡大や縮小を行なうと共に、操作体９中央の押釦１０を押圧操作することによって、複数のメニューを切換えるといった多様な操作を、一つの入力装置で行えるように構成されているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００６−１２６９５号公報

しかしながら、上記従来の入力装置においては、操作体９を手で左右または前後方向へスライド操作した際、同時に操作体９を回転してしまい、地図のスクロールと拡大や縮小が同時に行われてしまう場合があり、特に回転操作部品５の操作軸５Ａの回転力が小さなものの場合、このような誤操作が生じ易いという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、誤操作が生じにくく、多様な操作が可能な入力装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、上面開口で略箱型のケースと、このケース内に水平方向へ移動可能に収納されると共に、上方に回転操作部品が装着された摺動体と、上記ケースの上面を覆うカバーと、上記回転操作部品の操作軸に装着され、上記カバー上面から突出した操作体からなり、上記操作体下面に可動体を設けると共に上記ケースの内側壁に弾性を有するリングを装着し、上記操作体を水平方向へ移動操作した状態で、上記可動体の端部が上記リングに弾接して上記操作体の回転を規制する回転抑止手段を設けて入力装置を構成したものであり、操作体を水平方向へ移動した際には、回転抑止手段によって操作体が回転しないようになっているため、スライド操作と回転操作を同時に行うといった誤操作が生じにくく、容易で多様な操作が可能な入力装置を得ることができるという作用を有するものである。

以上のように本発明によれば、誤操作が生じにくく、多様な操作が可能な入力装置を実現することができるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図８を用いて説明する。

なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態１）
実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１記載の発明について説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態による入力装置の断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、２１は上面開口で略箱型の絶縁樹脂製のケースで、内底面中央には壁部で囲まれた略矩形の保持部２１Ａが設けられている。

そして、２は絶縁樹脂製の枠体で、中央には略矩形の支持孔２Ａが設けられると共に、この枠体２がケース２１内底面の保持部２１Ａ内に前後方向へ移動可能に装着されている。

また、３は略円板状で絶縁樹脂製の摺動体、４は上下面に複数の導電パターン（図示せず）が形成された配線基板で、摺動体３上面に配線基板４が固着されると共に、摺動体３下面に突出した略矩形の係止部３Ａが、枠体２の支持孔２Ａ内に左右方向へ移動可能に挿入され、ケース２１内底面に当接して、摺動体３と配線基板４がケース２１内に、前後及び左右の水平方向へ移動可能に収納されている。

そして、２２は絶縁樹脂製のカバー、２３は同じく操作体で、カバー２２がケース２１上面の開口部を覆うと共に、操作体２３の下端が回転操作部品５の中空筒状の操作軸５Ａに装着され、この操作体２３上端がカバー２２中央の開口孔から上方へ突出している。

また、２４は絶縁樹脂製の可動体、２５は中空でシリコーンゴムやエラストマー等のリングで、可動体２４が操作体２３下面に固着されると共に、リング２５がケース２１の側壁上端の溝部２１Ｂに装着され、このリング２５内周とケース２１の側壁へ延出した可動体２４端部が所定の間隙で対向して、操作体２３の回転を規制する回転抑止手段が設けられている。

さらに、１０は絶縁樹脂製の押釦で、操作体２３中央の貫通孔内に上下動可能に装着されると共に、この押釦１０下端がプッシュスイッチ６の作動軸６Ａ上面に当接して、入力装置が構成されている。

以上の構成において、例えば図８の正面図に示すように、カーナビゲーションの表示手段１５に地図が表示された状態で、図３の断面図に示すように、入力装置の操作体２３を手で右方向へスライド操作すると、回転操作部品５が装着された配線基板４、及びこれを固着した摺動体３が右方向へ移動し、配線基板４右端に装着されたレバースイッチ７のレバー７Ａがケース２１右側壁に当接して、レバー７Ａが揺動操作されレバースイッチ７の電気的接離が行われる。

そして、この配線基板４右端のレバースイッチ７の電気的接離によって、車両の電子回路が、操作体２３が右方向へ操作されたことを検出し、表示手段１５の表示をスクロールして、例えば、現在表示されている地図よりも右方向の地図を表示する。

なお、この時、操作体２３下面に固着された可動体２４も右方向へ移動し、可動体２４の右端部がケース２１に装着されたリング２５に弾接してリング２５が撓み、この力とリング２５の摩擦力によって可動体２４が操作方向に対して直交方向、すなわち操作体２３の回転方向には動きづらくなるようになっている。

つまり、上記のように操作体２３を右方向へスライド操作した状態では、可動体２４の右端部に弾接したリング２５によって、可動体２４に操作体２３の回転を規制する力が加わり、可動体２４や操作体２３の回転が抑止されるように構成されている。

また、操作体２３を左方向、あるいは前後方向へスライド操作した場合には、配線基板４と摺動体３が左方向、あるいは前後方向へ移動し、上記と同様に、配線基板４左端、あるいは前後端のレバースイッチ７の電気的接離が行われ、これを電子回路が検出して、表示手段１５の地図が左方向、あるいは上下方向へスクロールされる。

そして、この場合にも、可動体２４の左端部、あるいは前後端部が各々リング２５に弾接して、可動体２４に回転を規制する力が加わり、可動体２４や操作体２３が回転しづらくなって、スライド操作した際に、誤って同時に操作体２３を回転操作することのない状態で各方向の操作が行われるようになっている。

なお、このように操作体２３を左右あるいは前後方向へスライド操作した後、操作体２３から手を離すと、ケース２１内底面の保持部２１Ａと枠体２、あるいは支持孔２Ａと摺動体３下面の係止部３Ａの間に装着されたばね（図示せず）によって、操作体２３や可動体２４、配線基板４、摺動体３等は、図１に示した中立位置に復帰する。

そして、所望の地図が表示手段１５に表示された状態で、図１に示すように、操作体２３を指で摘んで時計方向あるいは反時計方向へ回転操作すると、操作体２３下端によって操作軸５Ａが回転されて、回転操作部品５の電気的接離が行われ、これを電子回路が検出して、例えば、現在表示されている地図を拡大あるいは縮小する。

なお、この操作体２３や可動体２４がケース２１の中央に戻った中立位置では、可動体２４端部とケース２１側壁のリング２５内周との間には、所定の間隙が形成され、可動体２４には回転を規制する力は働いていないため、操作体２３の回転操作は滑らかに行われる。

さらに、図４の断面図に示すように、操作体２３中央の押釦１０を指で押圧操作すると、この押釦１０下端が作動軸６Ａを押圧してプッシュスイッチ６の電気的接離が行われ、これを電子回路が検出して、例えば、表示手段１５下段に表示されている複数のメニューの切換えが行われる。

つまり、操作体２３を左右または前後方向へスライド操作することによって、表示手段１５の表示をスクロールして地図を選択し、操作体２３を回転操作することによって、地図の拡大や縮小を行なうと共に、操作体２３中央の押釦１０を押圧操作することによって、複数のメニューを切換えるといった多様な操作を、一つの入力装置で行えるように構成されている。

また、操作体２３下面に可動体２４を設けると共に、この可動体２４端部とケース２１側壁のリング２５で、操作体２３の回転を規制する回転抑止手段を形成することによって、上述のように、操作体２３をスライド操作した際、同時に操作体２３を回転してしまうといった誤操作を防ぎ、容易で多様な操作が行えるようになっている。

このように本実施の形態によれば、操作体２３下面に可動体２４を設けると共に、この可動体２４とケース２１との間に、可動体２４端部とリング２５から形成された、操作体２３の回転を規制する回転抑止手段を設けることによって、操作体２３を水平方向へ移動した際には、回転抑止手段によって操作体２３が回転しづらいようになっているため、スライド操作と回転操作を同時に行うといった誤操作が生じにくく、容易で多様な操作が可能な入力装置を得ることができるものである。

（実施の形態２）
実施の形態２を用いて、他の実施の形態について説明する。

なお、実施の形態１の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

図５は第２の実施の形態による入力装置の断面図、図６は同分解斜視図であり、同図において、ケース２１内底面の保持部２１Ａ内に、枠体２が前後方向へ移動可能に装着されていることや、配線基板４が摺動体３上面に固着され、この摺動体３下面に突出した係止部３Ａが、枠体２の支持孔２Ａに左右方向へ移動可能に挿入されて、摺動体３と配線基板４がケース２１内に、前後及び左右の水平方向へ移動可能に収納されていることは、実施の形態１の場合と同様である。

また、配線基板４上面にエンコーダ等の回転操作部品５やプッシュスイッチ６、複数のレバースイッチ７が各々実装されていることや、絶縁樹脂製のカバー２７がケース２１上面の開口部を覆うと共に、操作体２３の下端が回転操作部品５の操作軸５Ａに装着され、この操作体２３上端がカバー２７中央の開口孔から上方へ突出していることも、実施の形態１の場合と同様である。

さらに、操作体２３中央の貫通孔内に上下動可能に装着された押釦１０の下端が、プッシュスイッチ６の作動軸６Ａ上面に当接していることや、絶縁樹脂製の可動体２８が操作体２３下面に固着されていることも、実施の形態１の場合と同様であるが、この可動体２８上面外周には上方へ突出する複数の突起部２８Ａが、所定間隔で形成されている。

そして、この可動体２８上方のカバー２７下面外周の前後左右の４ヶ所には、突起部２８Ａの間隔よりも小さな幅の下方へ突出する複数の突出部２７Ａが形成され、この対向した複数の突出部２７Ａと突起部２８Ａによって、操作体２３の回転を規制する回転抑止手段が設けられて、入力装置が構成されている。

なお、このように構成された入力装置が、車室内の表示手段の近傍に取り付けられると共に、回転操作部品５やプッシュスイッチ６、複数のレバースイッチ７が車両の電子回路（図示せず）に接続されて、自動車に装着されることは実施の形態１の場合と同様である。

以上の構成において、例えば図８の正面図に示すように、カーナビゲーションの表示手段１５に地図が表示された状態で、図７の断面図に示すように、入力装置の操作体２３を手で右方向へスライド操作すると、回転操作部品５が装着された配線基板４、及びこれを固着した摺動体３が右方向へ移動し、配線基板４右端のレバー７Ａがケース２１右側壁に当接して、レバー７Ａが揺動操作されレバースイッチ７の電気的接離が行われる。

そして、この配線基板４右端のレバースイッチ７の電気的接離によって、車両の電子回路が、操作体２３が右方向へ操作されたことを検出し、表示手段１５の表示をスクロールして、例えば、現在表示されている地図よりも右方向の地図を表示することは実施の形態１の場合と同様である。

ただし、この時、操作体２３下面に固着された可動体２８も右方向へ移動し、可動体２８右端部の突起部２８Ａがカバー２７下面の突出部２７Ａに嵌合して、可動体２８が操作方向に対して直交方向、すなわち操作体２３の回転方向には動かないようになる。

つまり、上記のように操作体２３が右方向へスライド操作された状態では、突出部２７Ａが複数の突起部２８Ａのいずれかに嵌合しているため、誤って操作体２３を回転しても、突出部２７Ａと突起部２８Ａが当接して可動体２８や操作体２３の回転は抑止され、回転操作することができないように構成されている。

また、操作体２３を左方向、あるいは前後方向へスライド操作した場合には、上記と同様に、配線基板４左端、あるいは前後端のレバースイッチ７の電気的接離が行われ、これを電子回路が検出して、表示手段１５の地図が左方向、あるいは上下方向へスクロールされるが、この場合にも、可動体２８上面とカバー２７下面の左端部、あるいは前後端部の突起部２８Ａと突出部２７Ａが嵌合して、各方向へスライド操作した状態では、操作体２３を回転操作することができないようになっている。

なお、上記のように操作体２３を左右あるいは前後方向へスライド操作した後、操作体２３から手を離すと、操作体２３や可動体２８、配線基板４、摺動体３等が、図１に示した中立位置に復帰することや、この中立位置で操作体２３を回転操作すると、回転操作部品５の電気的接離が行われ、地図の拡大や縮小が行われること、あるいは操作体２３中央の押釦１０を押圧操作すると、プッシュスイッチ６の電気的接離が行われ、複数のメニューの切換えが行われることは、実施の形態１の場合と同様であるため、説明を省略する。

つまり、本実施の形態においては、操作体２３の左右または前後方向へのスライド操作や回転操作、操作体２３中央の押釦１０の押圧操作といった、多様な操作を一つの入力装置で行えると共に、可動体２８上面の突起部２８Ａとカバー２７下面の突出部２７Ａで、操作体２３の回転を規制する回転抑止手段を形成することによって、上述のように、操作体２３をスライド操作した際、同時に操作体２３を回転してしまうといった誤操作を防ぎ、多様な操作を容易に行えるように構成されている。

このように本実施の形態によれば、操作体２３下面に可動体２８を設けると共に、この可動体２８上面とカバー２７下面との間に、複数の突起部２８Ａと突出部２７Ａから形成された、操作体２３の回転を規制する回転抑止手段を設けることによって、操作体２３を水平方向へ移動した際には、回転抑止手段によって操作体２３が回転しないようになっているため、スライド操作と回転操作を同時に行うといった誤操作が生じにくく、容易で多様な操作が可能な入力装置を得ることができるものである。

なお、以上の説明では、操作体２３と可動体２４や２８を別部品で形成し、これらを固着した構成について説明したが、操作体２３下面に外方へ延出する可動体を一体に形成すれば、構成部品数を少なくし、入力装置を安価に形成することができる。

また、以上の説明では、配線基板４上面の前後左右端に複数のレバースイッチ７を装着し、このレバースイッチ７の電気的接離によって、操作体２３の移動方向を検出する構成として説明したが、レバースイッチ７に代えて、磁石とホール素子等の磁気センサ、あるいはフォトダイオードやフォトトランジスタ等の光センサ等を用いて、操作体２３や摺動体３の移動方向を検出する構成としても、本発明の実施は可能である。

本発明による入力装置は、誤操作が少なく、多様な操作が可能なものが得られ、主に自動車の各種電子機器の操作用として有用である。

本発明の第１の実施の形態による入力装置の断面図同分解斜視図同スライド操作時の断面図同押圧操作時の断面図第２の実施の形態による入力装置の断面図同分解斜視図同スライド操作時の断面図表示手段の正面図従来の入力装置の断面図同分解斜視図同スライド操作時の断面図同押圧操作時の断面図

符号の説明

２枠体
２Ａ支持孔
３摺動体
３Ａ係止部
４配線基板
５回転操作部品
５Ａ操作軸
６プッシュスイッチ
６Ａ作動軸
７レバースイッチ
７Ａレバー
１０押釦
１５表示手段
２１ケース
２１Ａ保持部
２１Ｂ溝部
２２、２７カバー
２３操作体
２４、２８可動体
２５リング
２７Ａ突出部
２８Ａ突起部

Claims

上面開口で略箱型のケースと、このケース内に水平方向へ移動可能に収納されると共に、上方に回転操作部品が装着された摺動体と、上記ケースの上面を覆うカバーと、上記回転操作部品の操作軸に装着され、上記カバー上面から突出した操作体からなり、上記操作体下面に可動体を設けると共に上記ケースの内側壁に弾性を有するリングを装着し、上記操作体を水平方向へ移動操作した状態で、上記可動体の端部が上記リングに弾接して上記操作体の回転を規制する回転抑止手段を設けた入力装置。