JP2012208762A - タッチパネル入力操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネルの操作面の感触の違いによって識別しやすいタッチパネル入力操作装置を提供する。
【解決手段】入力操作を行う被検出体が接触する操作面を有する第１のシート状部材１１１と、前記被検出体が前記操作面と接触した位置を検出するための複数のタッチセンサが前面側に設けられた第２のシート状部材１１２と、第２のシート状部材１１２の前面側に第１のシート状部材１１１を積層して一体化したタッチパネル部材１１０と、を備え、前記操作面の表面側には、接触による感触が異なる指標部Ｍが設けられていることを特徴とするタッチパネル入力操作装置であり、タッチパネル部材１１０の操作面の感触によって指標部Ｍの領域を識別することができ、接触操作によってタッチパネル部材１１０の入力を良好に行うことができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、タッチパネル入力操作装置に関するものである。

近年、自動車を代表とする車両などのステアリングホイール近傍に、ステアリングスイッチを配置し、このステアリングスイッチを指で操作して、車両内の電子機器を操作することが広く行われている。例えば特許文献１に記載された入力操作装置は、ユーザからのタッチ操作を受け付けるタッチセンサを備える入力操作装置を車両のステアリングに設け、前記タッチ操作に応じて、カーナビゲーション装置、オーディオ装置等の車載電子機器を操作する装置が開示されている。
しかし、車両内の電子機器が多様化して操作項目が増えるに連れ、多くの操作押釦スイッチが必要となり、運転中に前方から目を離す時間が長くなる虞があるため、例えば特許文献２のように、タッチパネルでの動作状態を表示するヘッドアップディスプレイを有することを特徴とする車載用入力装置が提案されている。
しかしながら、特許文献２による車載用入力装置においても、スイッチ操作を行う際にスイッチ自体を視覚により確認する必要はないものの、その操作時にはディスプレイに表示された複数個のタッチパネルによるスイッチの位置、および動作表示状態の両者を注視する必要があるという問題点があり、特許文献３に示すように、タッチパネルの操作面に凹凸の領域を形成し、ミスタッチを防ぐタッチパネルが提案されている。

特開２００９ー２９８２８５号公報 特開２０００ー７１８０９号公報 特開２０１０ー８６２３６号公報

しかしながら、特許文献３では、画像、文字、数字などを表示するディスプレイと、このディスプレイの表示面側に配置されたタッチパネルの操作面に表示位置に合わせて凹凸を形成している。この際、単にディスプレイの表示位置に合わせてタッチパネル操作面に複数個の凹凸を設けているため、数が多くなればなるほど表示切り替え位置が特定できなくなることがある。すなわち、アイズフリーによってスイッチ箇所（ディスプレイの表示箇所）を操作する際に所定の場所が特定できないことがある。

そこで、本発明は、上述した課題に着目してなされたものであり、ユーザがタッチパネルの操作面の感触の違いにより接触操作を行いやすく、操作時に得たい操作が感触の違いによって識別しやすいタッチパネル入力操作装置を提供することを目的とするものである。

本発明は前述した課題を解決するため、請求項１では、入力操作を行う被検出体が接触する操作面を有する第１のシート状部材と、前記被検出体が前記操作面と接触した位置を検出するための複数のタッチセンサが前面側に設けられた第２のシート状部材と、前記第２のシート状部材の前面側に前記第１のシート状部材を積層して一体化したタッチパネル部材と、を備え、前記操作面の表面側には、接触による感触が異なる指標部が設けられていることを特徴とするタッチパネル入力操作装置である。

このように構成することにより、タッチパネル部材の操作面の感触によって指標部の領域を識別することができ、接触操作によってタッチパネル部材の入力を良好に行うことができる。

前記指標部は、印刷または塗装による塗膜層（インク層）からなり、その塗膜層（インク層）の種類または塗膜層（インク層）の厚みを前記指標部以外の領域と異なるように設けてなることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル入力操作装置である。

このように構成することにより、塗膜層（インク層）の種類に応じて表面の粗さ度合いが異なるため、被検出体（指先）による接触操作にて感触の違いを判別することができ、また塗膜層（インク層）の厚み（重ね印刷などによる段差の厚み）の違いを、接触操作にて良好に判別することができる。

前記指標部の領域にＵＶインク層による凹凸加工を施してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタッチパネル入力操作装置である。

このように構成することにより、ＵＶインク層の表面に設けられた凹凸によって被検出体（指先）による接触操作にて良好に感触の違いを判別することができる。

前記操作面の表面には、前記指標部の領域に微細な凹凸からなる加工を施してなることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル入力操作装置である。

このように構成することにより、第１のシート状部材の表面である操作面自体に成形と同時に微細な凹凸からなる加工を施してなることによって、簡単に表面加工を形成することができるとともに、第１のシート状部材の表面側にて凹凸の感触にて良好に判別することができ、接触操作によってタッチパネル部材の入力を良好に行うことができる。

前記タッチパネル部材の操作面には、前記タッチセンサの位置を認識可能とする隆起部、窪み部のどちらか、あるいは両方からなる立体形状部が設けられ、その立体形状部の少なくとも一部には前記指標部を設けてなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のタッチパネル入力操作装置である。

このように構成することにより、タッチパネル部材の表面に立体形状部を設けることによって、さらに指標部位置を良好に判別することができ、接触操作によってタッチパネル部材の入力を良好に行うことができる。

前記操作面上の所定の領域には、透明な樹脂被膜からなる表面コートを施してなることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のタッチパネル入力操作装置である。

このように構成してなることにより、タッチパネル部材の操作面の感触によって指標部の領域を識別することができるとともに、樹脂被膜からなる表面コートによってタッチパネル部材の表面を保護することができる。

本発明では、入力操作を行う被検出体が接触する操作面を有する第１のシート状部材と、前記被検出体が前記操作面と接触した位置を検出するための複数のタッチセンサが前面側に設けられた第２のシート状部材と、前記第２のシート状部材の前面側に前記第１のシート状部材を積層して一体化したタッチパネル部材と、を備え、前記操作面の表面側には、接触による感触が異なる指標部が設けられていることを特徴とするタッチパネル入力操作装置であり、タッチパネル部材の操作面の感触によって指標部の領域を識別することができ、接触操作によってタッチパネル部材の入力を良好に行うことができるものであり、所期の目的を達成することができる。

本発明の第１の実施形態に係るタッチパネル入力操作装置を含むシステムの構成図である。 タッチパネル入力操作装置が搭載される自動車の車両内の運転席側付近の概要図である。 図３は、タッチパネル入力操作装置の構成を示す分解斜視図である。 図４は、タッチパネル入力操作装置を車両のステアリングホイールのグリップ部箇所に設けてなる第１の実施形態における要部の組み付け断面図である。 図５（ａ）は、タッチパネル入力操作装置のタッチパネル部材を示す平面図であり、図５（ｂ）はそのタッチパネル部材を示す断面図である。 図６（ａ）（ｂ）は、図３の組み付け状態を示す平面図と断面図である。 図７は、タッチパネル入力操作装置のタッチパネル部材を部分拡大した要部を示す断面図である。 図８は、第２のシート状部材が有する第１のセンサ列および第２のセンサ列を説明する図である。 図９は、立体形状部における隆起部箇所でのジェスチャー操作と、それに応じて実行される車載電子機器の動作の一例を示した図である。 図１０は、タッチパネル部材の隆起部（指標部）でのジェスチャー操作と、それに応じて実行される車載電子機器の動作の一例を示した図である。 図１１は、タッチパネル部材における隆起部（指標部）を基準としたジェスチャー操作と、それに応じて実行される車載電子機器の動作の一例を示した図である。 図１２は、本発明の第２の実施形態であるタッチパネル部材を示す要部の断面図である。 図１３（ａ）は、図１２におけるタッチパネル部材を示す平面図であり、図１３（ｂ）はそのシートパネル部材を示す断面図である。 図１４は、図１３のタッチパネル部材を実装したタッチパネル入力操作装置の組み付け状態を示す平面図と断面図である。 図１５は、タッチパネル部材の実施態様例を示すもので、一部を拡大して示した断面図である。 図１６は、第２の実施形態におけるタッチパネル部材の変形例を示す拡大断面図である。

以下本発明の実施形態に係る入力装置を、添付図面に基づいて説明する。

第１の実施形態に係るタッチパネルの入力操作装置としては、図１に示すように、自動車などの車両に搭載される入力操作装置１００である。車両１のユーザ（通常、運転者）が、入力操作装置１００を操作すると、制御装置１０００は、その操作に応じた各種動作を車載電子機器２０に実行させる。

（車両１の構成）
車両１は、図２に示すように、ステアリング１０と、車載電子機器２０と、を備えている。

ステアリング１０は、車両１の操舵装置の一部であり、本体部１１と、ステアリングホイール１２と、を備えている。

本体部１１は、車両１の図示しないステアリングシャフトと接続されるスポーク部であり、右側に入力操作装置１００を備える。また、本体部１１には、入力操作装置１００の形状にあわせた取付孔（図示せず）が形成されている。取付孔に入力操作装置１００が取り付けられることにより、入力操作装置１００の後述する操作面のみが露出する。

ステアリングホイール１２は、本体部１１に取り付けられる、運転者が車両１を操舵する際に握るリング形状のハンドルのグリップ部材である。

車載電子機器２０は、オーディオ装置、カーナビゲーション装置等であり、後述する制御部２００と電気的に接続され、制御部２００から受信した制御信号に従って動作する。
また、車載電子機器２０は、その表示部２１の動作に対応した画像を表示する。

（制御装置１０００の構成）
制御装置１０００は、入力操作装置１００と、制御部２００と、記憶部３００と、を備える。

入力操作装置１００は、図３に示すように、タッチパネル部材１１０と、タッチパネル部材１１０を照明表示する照明部１２０と、スイッチ機構１３０とを備えている。

タッチパネル部材１１０は、ユーザが、親指等でその操作面上を所定の軌跡を描くようになぞる操作（以下、ジェスチャー操作と言う）を行った際に、後述する制御部２００の制御のもと、親指などが操作面に触れた位置を検出するタッチパッド装置であり、表面カバーとなる透過性の材料からなる第１のシート状部材１１１と、親指などの被検出体が操作面と接触した位置を検出するためのセンサが前面側に設けられた透過性の材料からなる第２のシート状部材１１２と、を積層して一体化して設けられている。

また本実施形態におけるタッチパネル部材１１０には、各シート状部材１１１，１１２の背後に保護用としての透明な樹脂材料からなるスペーサ１１３が配置されている。

スペーサ１１３は、第２のシート状部材１１２の裏面側に位置し、図５（ｂ）に示すように、一体成形された第１のシート状部材１１１と第２のシート状部材１１２からなるタッチパネル部材１１０の形状に合わせて形成され、ユーザ操作によりタッチパネル部材１１０の表側から押圧が加わった際にこれらの形状を保持する部材である。なお、タッチパネル部材１１０の強度が充分であればスペーサ１１３を配置しない場合もある。

照明部１２０は、面光源となる透明な合成樹脂材料からなる導光部材（導光体）１２１と、この導光部材１２１の端部に配置されたＬＥＤからなる光源１２２と、この光源１２２を実装する柔軟性材料からなるフレキシブルプリント配線基板１２３と、からなり、光源１２２からの光を導光部材１２１の端部から入射するように設け、この導光部材１２１にて面発光した光をシートパネル部材１１３の背後から透過照明するようにしている。

また、導光部材１２１による照明効率や均一照明など照明効果を良好に保つために、本実施形態のように、導光部材１２１の背面側に反射シート１２４を配置するとともに、導光部材１２１の表面側に拡散シート１２５を配置するようにしても良い。

タッチパネル部材１１０と照明部１２０とは、下側ホルダー１４０と上側ホルダー１５０とによって固定保持される。

この場合、図３，図４，図６，図７などに示すように、下側ホルダー１４０は、合成樹脂等から形成される箱状の部材であり、その表側に上記のタッチパネル部材１１０の各部１１１〜１１３と、照明部１２０とが配置されるように設けられている。

上側ホルダー１５０は、上記のタッチパネル部材１１０の各部１１１〜１１３と、照明部１２０とを表側から覆う蓋部であり、第１のシート状部材１１１の操作面を露出させる開口部を有して、合成樹脂等から形成される。

スイッチ機構１３０は、絶縁性の硬質材料からなる回路基板１３１と、この回路基板１３１上に実装される押釦スイッチ１３２とから形成されている。この回路基板１３１を介して車体側へと電源供給を行ったり、タッチパネル部材１１０からの信号を制御装置２００へと伝達したり、あるいは光源１２１が実装されたフレキシブルプリント配線基板１２３などを回路基板１３１を介して電気的に引き回し形成するように設けている。

またスイッチ機構１３０の背後には、合成樹脂製などから形成される箱状の部材である下ケース１６０が設けられ、スイッチ機構１３０を構成する押釦スイッチ１３２を実装した回路基板１３１が下ケース１６０に収納されて固定保持される。

ここで、ユーザが入力操作装置１００のタッチパネル部材１１０の操作面を押下する操作（以下、押下操作という）を行うと、スイッチ機構１３０の押釦スイッチ１３２は押され、所定の入力信号を制御部２００に送信する。押下操作は、入力操作装置１００の操作面に対するジェスチャー操作による制御とは異なる制御を実行させる際になされる。

入力操作装置１００に設けられたタッチパネル部材１１０の一部を構成する表面カバーである第１のシート状部材１１１は、アクリル樹脂等の透過性を有する絶縁材料からシート状部材によって形成され、ジェスチャー操作が行われる際に、ユーザの指などが触れる操作面を有する。

また第１の実施形態における第１のシート状部材１１１の操作面は、図４から図７に示すように、凹凸を有し、これによってこの操作面には段差が形成されている。このような操作面は、平面部１１１ａ、隆起部１１１ｂ、窪み部１１１ｃとからなる立体形状部１１１Ｄから構成される。

平面部１１１ａは、表面カバーである第１のシート状部材１１１の平面状の部分である。

隆起部１１１ｂは、図４から図７などに示すように、平面部１１１ａから表側方向に盛り上がるように隆起する部分である。この際、操作面には、その操作面の操作指標となる輪郭部を形成する凹凸からなる隆起部１１１ｂとして形成されている。表側から見れば、図５（ａ）に示すように、円弧状に形成された隆起部１１１ｂが、円を略囲むように、所定の間隔をおいて複数配置されていることがわかる。なお、「表側」とは、図３で示すように、入力操作部１００に対して図中上側をいい、「裏側」とは、その反対側をいうものとする。

窪み部１１１ｃは、たとえば図５（ｂ）に示すように、操作面の略中央に位置し、平面部１１１ａから裏側方向に沈むように窪んだ部分であり、図５（ａ）に示すように、円状に配置された隆起部１１１ｂよりも内側に形成されている。

平面部１１１ａと隆起部１１１ｂと窪み部１１１ｃとは、ユーザのジェスチャー操作を妨げることがないように、図５（ｂ），図６（ｂ），図７（ｂ）などに示すように、その断面形状は、互いになめらかに繋がって形成されている。

またタッチパネル部材１１０に設けられる意匠部としての塗膜層Ｐは、図５から図７などに示すように、第１のシート状部材１１１の操作面の表面側には、例えば白色などの透過性を有するインクからなる表示色層Ｐ１が施されるとともに、その表示色層Ｐ１の表面側には、隆起部１１１ｂ位置を除いて例えば黒色系の金属粉末を含有した遮光性のインクからなる地色層Ｐ２が施されている。

この場合、本実施形態では、表示色層Ｐ１と地色層Ｐ２とからなる塗膜層Ｐは塗装にて第１のシート状部材１１１の操作面の表面側に塗布しており、隆起部１１１ｂ箇所に位置した地色層Ｐ２を部分的にレーザ加工などの手段にて除去することにより表示色層Ｐ１が露出される。これにより除去された箇所によって塗膜層Ｐに段差が施され、この塗膜層Ｐの段差によって指先による感触の違いを判別する領域となる指標部Ｍが設けられている。

また第２のシート状部材１１２は、指等の被検出体の位置を検出するための複数のセンサ１１２０（透明導電性インクなどからなる検出電極）を有する透過性のシート部材であり、表面カバーである第１のシート状部材１１１の裏面側に位置する。

第２のシート状部材１１２は、図８に示すように、Ｘ方向における被検出体の位置を検出するための第１のセンサ列１１２０ａを有する層と、Ｙ方向における被検出体の位置を検出するための第２のセンサ列１１２０ｂを有する層を重ね合わせ概略構成されている。第１のセンサ列１１２０ａと第２のセンサ列１１２０ｂが合わさることにより、結果的に、第２のシート状部材１１２には、タッチセンサ１１２０がマトリックス状に配置されることになる。第１のセンサ列１１２０ａと第２のセンサ列１１２０ｂは、透明導電性インクなどの透光性のある延伸可能で成型できる素材によって形成され、各々のセンサ列１１２０ａ，１１２０ｂは、制御部２００と電気的に接続されている。

表面カバーである第１のシート状部材１１１に指等の被検出体が触れると、その裏面側に位置するタッチセンサ１１２０と被検出体との間の静電容量が変化する。制御部２００と各センサ１１２０とは電気的に接続されているので、制御部２００は、各センサ１１２０における静電容量の変化を検出できる。制御部２００は、この静電容量の変化に基づいて、被検出体の接触位置を示す入力座標値（Ｘ，Ｙ）を算出する。入力座標値は、操作面上に予め設定されている、各センサ１１２０におけるＸＹ座標系における座標値である。入力座標値は、Ｘ方向における静電容量の変化の分布の重心位置（例えば、静電容量が一定の閾値よりも高くかつ最も大きいセンサ１１２０の位置）に割り当てられているＸ座標と、Ｙ方向における静電容量の変化の分布の重心位置（例えば、静電容量が一定の閾値よりも高くかつ最も大きいセンサ１１２０の位置）に割り当てられているＹ座標と、によって表される。制御部２００は、このＸ座標及びＹ座標を算出することによって入力座標値（Ｘ，Ｙ）を算出する。

また本実施形態における第２のシート状部材１１２は、圧空成型などの絞り加工により第１のシート状部材１１１と一体成形されることでタッチパネル部材１１０が形成される（図５（ｂ）参照）。

このように一体成形されることで、第１のシート状部材１１１と第２のシート状部材１１２とがタッチパネル部材１１０として、一枚のシート状となり、操作面が有する隆起部１１１ｂ、窪み部１１１ｃ等の段差形状は、その一枚のシートの曲がった部分で構成されることになる。

また、このようにタッチパネル部材１１０として一体成形されることで、表面カバーである第１のシート状部材１１１の裏面と第２のシート状部材１１２の表面とが当接する。これにより、第１のシート状部材１１１の段差形状に対応して、タッチセンサ１１２０が配置されることになる。このようにタッチセンサ１１２０が配置されているため、隆起部１１１ｂ等の段差形状を有した操作面上で行われたジェスチャー操作であっても、制御部２００は、各センサにおける静電容量の変化を検出できる。

また、図１に示すように、制御部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、記憶部３００に格納されている動作プログラムを実行して、各種の処理や制御を行う。制御部２００は、その少なくとも一部が、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の各種専用回路によって構成されてもよい。

記憶部３００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等から構成され、制御部２００を構成するＣＰＵのワークエリア、ＣＰＵが実行する動作プログラムを記憶するプログラムエリア、データエリア等として機能する。

プログラムエリアには、車載電子機器制御処理を実行するためのプログラム等の動作プログラムが記憶される。

データエリアには、図１に示すように、ジェスチャー辞書Ｇ、対応動作データＣ、ジェスチャー特徴量の所定値である設定値Ｑ、等が予め記憶されている。

ジェスチャー辞書Ｇは、行われているジェスチャー操作を認識するために必要となるデータであり、ジェスチャー操作によって描かれる軌跡の特徴を示す複数のパターンを含む。ジェスチャー操作の特徴を示すパターンは、ジェスチャー特徴量の各成分の組合せから構成されている。本実施形態において、このパターンは、「隆起部を基準としたジェスチャー操作」の特徴を示すパターンである。

対応動作データＣは、車載電子機器２０に所定の動作を実行させる制御信号のデータである。対応動作データＣは、複数あり、その各々が、ジェスチャー辞書Ｇが含む複数のパターンと対応付けられている。例えば、隆起部１１１ｂに沿った円弧状のジェスチャー操作の特徴を示すパターンには、車載電子機器２０にオーディオ音量の変更を実行させる音量制御信号を送信するコマンドのデータが対応動作データＣとして対応付けられて予めデータエリアに記憶されている。

設定値Ｑは、ジェスチャー特徴量の所定値のデータであり、制御信号を車載電子機器２０へ送信するトリガーの役割となるデータである。設定値Ｑは、ジェスチャー辞書Ｇが含む複数のパターンごとに対応付けられている。つまり、設定値Ｑは複数ある。ここで、設定値Ｑとの比較対象として選択されるジェスチャー特徴量は、例えば、複数の入力座標値を、時系列順に直線で繋いだ軌跡における、軌跡の長さである。

制御装置１０００の動作については、ジェスチャー辞書Ｇ、対応動作データＣ、設定値Ｑ、それぞれの役割について簡潔に述べる。
１）ジェスチャー辞書Ｇは、行われているジェスチャー操作が、予め定められたどのパターンに属するか（即ち、どのような種類のジェスチャー操作であるか）を認識するために用いられる。
２）対応動作データＣは、ジェスチャー辞書Ｇを基に認識したジェスチャー操作に応じてどのような制御信号を車載電子機器２０に送信するか、を判別するために用いられる。
３）設定値Ｑは、認識されたジェスチャー操作に係るジェスチャー特徴量がどのような値に達したら、対応動作データＣに基づく制御信号を送信するか、を判別するために用いられる。

なお、記憶部３００に格納される各データは、既知のデータ登録手法を用いて、デフォルト値として或いはユーザ自身の操作により適宜格納される。

以下、図９から図１１を参照して、本実施形態に特有の「隆起部を基準としたジェスチャー操作」とそれに応じて車載電子機器２０が実行する動作の一例を挙げる。

（隆起部を基準としたジェスチャー操作の一例）
＜隆起部に沿ったジェスチャー操作ＯＰ１０＞
イグニッションのオンに伴って、動作電力が供給されると、車載電子機器２０は、表示部２１に、図９に示す初期画面２１ａを表示する。初期画面２１ａの状態で、ユーザ（運転者）が、操作面の窪み部１１１ｃを隆起部１１１ｂに沿って時計回りになぞるジェスチャー操作ＯＰ１０を行うと、制御部２００は、ジェスチャー操作ＯＰ１０を認識して、認識したジェスチャー操作ＯＰ１０に対応付けられた音量制御信号を送信する。音量制御信号を受信した車載電子機器２０は、初期画面２１ａを音量操作画面２１ｂに切り替えるとともにジェスチャー操作ＯＰ１０に応じてオーディオ音量を変更する。このように、ユーザ（運転者）はジェスチャー操作ＯＰ１０を行って、車載電子機器２０のオーディオ音量を変更することができる。

この際、ステアリング１０のハンドル操作部であるグリップ箇所を握った状態でタッチパネル部材１１０の操作面を指先にて操作するに際し、指先にてタッチパネル部材１１０の操作面の感触によって指標部Ｍの領域を識別することができ、接触操作によってタッチパネル部材１１０の入力を良好に行うことができる。

すなわち、本実施形態における指標部Ｍは、第１のシート状部材１１１の表面側に白色のインクからなる表示色層Ｐ１が施され、その表示色層Ｐ１の上に隆起部１１１ｂ箇所を除いて金属粉末を含有したインクからなる地色層Ｐ２が重ねて施されるため、指標部Ｍ箇所においては、段差が設けられ、この塗膜層Ｐによる段差により指先にて感触の違いを判別することができる。

また、塗膜層Ｐによる段差に加え、タッチパネル部材１１０の操作面には、タッチセンサ１１２０の位置を認識可能とする隆起部１１１ｂ、窪み部１１１ｃのどちらか、あるいは両方からなる立体形状部１１１Ｄが設けられ、その立体形状部１１１Ｄの少なくとも一部には指標Ｍ部を設けてなることにより、さらに指標部Ｍ位置を良好に判別することができ、接触操作によってタッチパネル部材１１０の入力を良好に行うことができる。

＜外側から内側に隆起部を乗り越えるジェスチャー操作ＯＰ２０＞
図１０に示すように、初期画面２１ａの状態で、入力操作装置１００の操作面を、外側から順に、平面部１１１ａ、隆起部１１１ｂ、窪み部１１１ｃの順でなぞるジェスチャー操作ＯＰ２０（本例では、初期画面２１ａの“ＡＵＤＩＯ”に対応した右方向から内側に向かう操作）を行うと、初期画面２１ａはオーディオ操作画面２１ｃに切り替わる。

このようなジェスチャー操作ＯＰ２０においても、指先にて立体形状部１１１Ｄの凹凸の高低差や傾斜などを、外側から順に、平面部１１１ａ、隆起部１１１ｂ、窪み部１１１ｃの順でなぞるジェスチャー操作ＯＰ２０による感触によって確認することが可能となるとともに、隆起部１１１ｂ箇所に設けられた塗膜層Ｐによる段差により、指先にて感触の違いを判別することができ、接触操作によってタッチパネル部材１１０の入力を良好に行うことができる。

＜内側から外側に隆起部を乗り越えるジェスチャー操作ＯＰ３０＞
図１１に示すように、オーディオ操作画面２１ｃの状態で、入力操作装置１００の操作面を、内側から順に、窪み部１１１ｃ、隆起部１１１ｂ、平面部１１１ａの順でなぞるジェスチャー操作ＯＰ３０（本例では、オーディオ操作画面２１ｃの“Ｓｅａｒｃｈ”に対応した右側の隆起部１１１ｂを乗り越える操作）を行うと、オーディオ操作画面２１ｃは楽曲サーチ画面２１ｅに切り替わる。

このようなジェスチャー操作ＯＰ３０においては、指先にて立体形状部の凹凸の高低差や傾斜などを、内側から順に、窪み部１１１ｃ、隆起部１１１ｂ、平面部１１１ａの順でなぞるジェスチャー操作ＯＰ３０による感触によって確認することが可能となるとともに、隆起部１１１ｂ箇所に設けられた塗膜層Ｐによる段差により、指先にて感触の違いを判別することができ、接触操作によってタッチパネル部材１１０の入力を良好に行うことができる。

従って本実施形態における入力操作装置１００においては、ユーザ（操作者）は、操作面上に設けられた指標部Ｍ箇所において塗膜層Ｐによる段差が設けられ、この塗膜層Ｐによる段差にて感触の違いを的確に判別することができる。

また、制御部２００は、車載電子機器制御処理により、塗膜層Ｐによる段差（指標部Ｍ）を基準として行われたジェスチャー操作を認識し、認識したジェスチャー操作に応じて、車載電子機器２０の動作を制御することができる。すなわち、本実施形態に係る入力操作装置１００によれば、ユーザ（操作者）がジェスチャー接触を行いやすく、また操作面上の塗膜層Ｐによる段差からなる指標部Ｍの凹凸箇所にて接触による感触が異なる加工（表面処理）を施してなることにより、車両１の走行中に、入力操作装置１００の操作面を見ないで操作（アイズフリー操作）を行った場合でも、的確なジェスチャー操作を行うことが可能となる。

すなわち、第１の実施形態における指標部Ｍは、第１のシート状部材１１１の表面側に白色のインクからなる表示色層Ｐ１が施され、その表示色層Ｐ１の上に隆起部１１１ｂ箇所を除いて金属粉末を含有したインクからなる地色層Ｐ２が重ねて施されるため、地色層Ｐ２を部分的に除去した指標部Ｍ箇所においては、塗膜層Ｐ（表示色層Ｐ１と地色層ｐ２）による膜厚の段差が設けられ、この膜厚の段差により指先にて感触の違いを判別することができるものであり、的確に意図する操作を行うことができる。

この際、塗膜層Ｐとして、本実施形態では、表示色層Ｐ１は金属粉末を含有していないインクからなるものであり、地色層Ｐ２は金属粉末を含有したインクからなるものであり、このためインク自体の種類が異なるために、各層Ｐ１，Ｐ２の境目において金属粉末を含む地色層Ｐ２の方が表面の粗さとしてざらつき感が指先に伝わり、塗膜層Ｐの厚みの違いに加えてざらつき感による感触の違いとして判別しやすくなる。

また、操作面には、塗膜層Ｐによる段差や塗膜層Ｐの表面の粗さなどの違いからなる指標部Ｍに加えて、隆起部１１１ｂを含む立体形状部１１１Ｄが形成されているため、車両１の走行中に、前述の隆起部１１１ｂを乗り越えるジェスチャー操作ＯＰ２０およびジェスチャー操作ＯＰ３０を行った場合でも、ユーザは、段差形状を乗り越えたという感覚をさらに指先で感じとることができ、アイズフリー操作における操作入力を容易に行うことができる。

また、本実施形態における操作面には、窪み部１１１ｃが形成されているため、ユーザが操作面上をジェスチャー操作する際に指の収まりがよい。それとともに、窪み部１１１ｃと隆起部１１１ｂは、互いになめらかに繋がって形成されているため、ユーザ（操作者）が隆起部１１１ｂに沿ったジェスチャー操作ＯＰ１０や、隆起部１１１ｂを乗り越えるジェスチャー操作ＯＰ２０およびジェスチャー操作ＯＰ３０を行うときに、運指をスムーズに行うことができる。

また、本実施形態における入力操作装置１００を視認した際においては、隆起部１１１ｂ箇所に設けられた指標部Ｍ（表示色層Ｐ１箇所）が透過照明されるため、瞬時に表示色層Ｐ１の基準箇所を認識判別することができる。

この際、タッチパネル部材１１０の背後に光源１２２によって発光する導光部材１２１を配設してなることにより、ジェスチャー操作による表示色層Ｐ１位置を明るく透過照明することによって即座に判別することができるものであり、夜間などにおいても入力操作装置１００の位置を良好に確認することができるものであり、特に、少なくとも塗膜層Ｐの段差箇所（表示色層Ｐ１）によって間隔の違いを指先にて判別することができるとともに、ジェスチャー操作による基準位置となる隆起部１１１ｂ位置を明るく透過照明することによって即座に判別することができるという効果もある。

また、タッチセンサ１１２０の電極部となる各センサ列１１２０ａ，１１２０ｂを透過性を有する材料にて形成してなることにより、電極部であるセンサ列１１２０ａ，１１２０ｂが影とはならず、光源１２２からの照射光線は導光部材１２１を介してタッチパネル部材１１０側へと良好に案内することができる。

また、タッチパネル部材１１０の凹凸形状は、圧空成型などの絞り加工によって成型してなることにより、製作が容易でしかもタッチパネル部材１１０の内部側にて電極部が設けられたタッチセンサ１１２０を配置することによってタッチセンサ１１２０を密封することができ、保護することができる。

図１２から図１４は本発明の第２の実施形態を示すもので、入力操作装置１００は、前述した第１の実施形態とほぼ同様にして、タッチパネル部材１１０と、タッチパネル部材１１０を照明表示する照明部１２０と、スイッチ機構１３０とを備えている。

またタッチパネル部材１１０は、前述した第１の実施形態とほぼ同様にして、表面カバーとなる透過性材料からなる第１のシート状部材１１１と、親指などの被検出体が操作面と接触した位置を検出するためのタッチセンサ１１２０が前面側に設けられた透過性材料からなる第２のシート状部材１１２と、を圧空成型などの絞り加工によって成型して一体化して設けられている。またタッチパネル部材１１０の背後に保護用としての透明な樹脂材料からなるスペーサ１１３とを備えている。

第２の実施形態では、入力操作装置１００に設けられたタッチパネル部材１１０の一部を構成する表面カバーである第１のシート状部材１１１は、アクリル樹脂等の透過性を有する絶縁材料からシート状部材によって形成され、この第１のシート状部材１１１との操作面は、前述した第１の実施形態とほぼ同様にして、平面部１１１ａ、隆起部１１１ｂ、窪み部１１１ｃとからなる立体形状部１１１Ｄから構成されている。

平面部１１１ａは、表面カバーである第１のシート状部材１１１の平面状の部分であり、隆起部１１１ｂは、平面部１１１ａから表側方向に盛り上がるように隆起する部分である。この際、操作面には、その操作面の操作指標となる輪郭部を形成する凹凸からなる隆起部１１１ｂとして形成されている。表側から見れば、図１４（ａ）に示すように、円弧状に形成された隆起部１１１ｂが、円を略囲むように、所定の間隔をおいて複数配置されていることがわかる。なお、「表側」とは、図１４（ｂ）で示すように、入力操作部１００に対して図中上側をいい、「裏側」とは、その反対側をいうものとする。

窪み部１１１ｃは、たとえば図１３（ｂ）に示すように、操作面の略中央に位置し、平面部１１１ａから裏側方向に沈むように窪んだ部分であり、図１３（ａ）に示すように、円状に配置された隆起部１１１ｂよりも内側に形成されている。

またタッチパネル部材１１０に設けられる意匠部としての塗膜層Ｐは、図１２から図１４などに示すように、第１のシート状部材１１１の操作面の表面側には、例えば白色などの透過性を有するインクからなる表示色層Ｐ１が施され、その表示色層Ｐ１の前面側には、隆起部１１１ｂ位置に対応した箇所を除くように例えば黒色系の金属粉末を含有した遮光性のインクからなる地色層Ｐ２が施される。

この場合、本実施形態においても前述した第１の実施形態とほぼ同様にして、表示色層Ｐ１と地色層Ｐ２とからなる塗膜層Ｐは塗装にて第１のシート状部材１１１の操作面の表面側に塗布しており、隆起部１１１ｂ箇所に位置した地色層Ｐ２は部分的にレーザ加工などの手段にて除去され、白色インクによる表示色層Ｐ１が表面に現れる。

また地色層Ｐ２が施されていない隆起部１１１ｂ位置に対応する白色インクによる表示色層Ｐ１の表面側には、透明なＵＶインク層Ｐ３によって表面部分が凹凸を有するように盛り上がった表面加工が施され、このＵＶインク層Ｐ３によって指先による感触の違いを判別する領域となる指標部Ｍ１が設けられる。

また指標部Ｍ１箇所に施されたＵＶインク層Ｐ３とは異なる箇所、この実施形態においては、円弧状に配列された隆起部１１１ｂの操作面の中央箇所には、隆起部１１１ｂのセンター位置を標記するための第２の指標部Ｍ２となる目印用ＵＶインク層Ｐ４が施されている。

このように構成された第２の実施形態においては、指標部Ｍ１箇所にはＵＶインク層Ｐ３が施され、第２の指標部Ｍ２箇所には目印用ＵＶインク層Ｐ４が施されることにより、操作面の表面に凹凸加工あるいは盛り上げによる凹凸加工が施されることで指先による接触操作にて感触の差異が明確となるため、的確に意図する操作を行うことができる。

この際、第２の実施形態では、操作面の周縁側に施された円弧状に配列された指標部Ｍ１に加えて、その中心となる基点箇所に第２の指標部Ｍ２が施されることにより、操作基準となる箇所がさらに明確となり指先によってなぞる操作を良好に行うことができる。

またＵＶインク層Ｐ３および目印用ＵＶインク層Ｐ４は、インクの粘性などを考慮することによって比較的に膜厚を厚くすることができるものであり、また紫外線照射によって簡単に固化することもでき、製作も容易に行うことができる。

また図１５は、タッチパネル部材１１０の実施態様例を示すもので、ここではタッチパネル部材１１０の表面カバーである第１のシート状部材１１１は、アクリル樹脂等の透過性を有する絶縁材料からシート状部材によって形成され、この第１のシート状部材１１１の操作面の表面には、指標部Ｍ３の領域に微細な凹凸からなる加工ｍが施されている。この場合、微細な凹凸からなる加工ｍは、指標部Ｍ３箇所のみ施すように構成し、指標部Ｍ３箇所以外の表面に地色層Ｐ２を施すようにしている。

このように構成することにより、第１のシート状部材１１１の表面である操作面自体に成形と同時に微細な凹凸からなる加工ｍを施してなることによって、簡単に表面加工を形成することができるとともに、第１のシート状部材１１１の表面側にて凹凸の感触にて指標部Ｍ３箇所が良好に判別することができ、接触操作によってタッチパネル部材１１０の入力を良好に行うことができる。

また図１６は、第２の実施形態におけるタッチパネル部材１１０の変形例を示すもので、ここでは表示色層Ｐ１と地色層Ｐ２とからなる塗膜層Ｐが第１のシート状部材１１１の操作面の表面側に設けられており、隆起部１１１ｂ箇所に位置した地色層Ｐ２は部分的にレーザ加工などの手段にて除去され、白色インクによる表示色層Ｐ１が表面に現れる。

また地色層Ｐ２が施されていない隆起部１１１ｂ位置に対応する白色インクによる表示色層Ｐ１の表面側には、透明なＵＶインク層Ｐ３によって表面部分が凹凸を有するように盛り上がった表面加工が施され、このＵＶインク層Ｐ３によって指先による感触の違いを判別する領域となる指標部Ｍ１が設けられる。

さらに第１のシート状部材１１１の操作面の表面側には、透明なＵＶインク層Ｐ３を除く領域に透明な樹脂被膜からなる表面コートＣが施されている。

このように構成してなることにより、タッチパネル部材１１０の操作面の感触によって指標部Ｍ１の領域を識別することができるとともに、樹脂被膜からなる表面コートＣによって第１のシート状部材１１１の表面に施された塗膜層Ｐを保護することができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。たとえば前述した実施形態にあっては、第１の実施形態における指標部Ｍでは、第１のシート状部材１１１の操作面の表面側に表示色層Ｐ１と、地色層Ｐ２とからなる塗膜層Ｐをそれぞれ塗装などの手段によって形成していたが、第１のシート状部材１１１の表面に印刷などの手段によって形成しても良いものであり、また第１のシート状部材１１１の表裏面に印刷や塗装などを施すようにしても良いものであり、その指標部Ｍの表示形態についても円弧状に形成していたが、円弧状の形状に限らず、任意の形態および幅を持たせて形成しても良い。

また、前述した実施形態にあっては、タッチパネル部材１１０の指標部Ｍ（表示色層Ｐ２）箇所を透過照明するために白色からなるインクを用いていたが、透過照明する必要がない場合にあっては、光が透過しない表示色層Ｐ１のインクを用いれば良いものである。

また、隆起部１１１ｂの形状として前述した実施形態では、円弧状からなる隆起部１１１ｂを４つ円形に組み合わせて形成するようにしていたが、扇形などの形状や、細かい丸型の隆起部１１１ｂを連続して設けるように形成しても良いものであり、形状は任意に設定可能である。

また本実施形態においては、第２のシート状部材１１２は、指等の被検出体の位置を検出するための複数のセンサ１１２０（透明導電性インクなどからなる検出電極）を有する投影静電容量方式を採用したが、表面静電容量方式であっても良いし、抵抗膜方式などであっても良い。この場合においても、第２のシートパネル部材１１２を操作面を有する第１のシート状部材１１１と一体的に形成すれば良い。

また、本実施形態では、ステアリング１０の右端に入力装置１００を１つ設けるようにしていたが、これに限られるものでなく、たとえばステアリング１０の左端に入力装置１００を配置するように設け、左手の親指にて操作するようにしても良いものであり、親指シフトに限らず他の指にて操作可能に入力装置１００を配置しても良いものである。

また前述した実施形態にあっては、入力装置１００を搭載した乗り物の一例として自動車などの車両を例にして説明したが、これに限られるものでなく船舶あるいは農業機械などに搭載することも可能である。

１…車両
１０…ステアリング
１１…本体部
１２…ステアリングホイール
１０００…制御装置
１００…入力操作装置
１１０…タッチパネル部材
１１１…第１のシート状部材（表面カバー）
１１１ａ…平面部
１１１ｂ…隆起部
１１１ｃ…窪み部
１１１Ｄ…立体形状部
１１２…第２のシート状部材
１１２０…タッチセンサ
１１２０ａ…第１のセンサ列
１１２０ｂ…第２のセンサ列
１１３…スペーサ
１２０…照明部
１２１…導光部材
１２２…光源（ＬＥＤ）
１２３…フレキシブルプリント配線基板
１２４…反射シート
１２５…拡散シート
１３０…スイッチ機構
１３１…回路基板
１３２…押釦スイッチ
１４０…下側ホルダー

１５０…上側ホルダー

１６０…下ケース

２００…制御部

３００…記憶部

２０…車載電子機器

２１…表示部

２１ａ…初期画面

２１ｂ…音量操作画面

２１ｃ…オーディオ操作画面

２１ｄ…音源選択画面

Ｍ、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４…指標部

ｍ，ｍ２…加工

Ｐ…塗膜層

Ｐ１…表示色層

Ｐ２…地色層

Ｐ３…ＵＶインク層

Ｐ４…目印用ＵＶインク層

ＯＰ１０…隆起部に沿ったジェスチャー操作

ＯＰ２０…外側から内側に隆起部を乗り越えるジェスチャー操作

ＯＰ３０…内側から外側に隆起部を乗り越えるジェスチャー操作

Claims (6)

1. 
   入力操作を行う被検出体が接触する操作面を有する第１のシート状部材と、前記被検出体が前記操作面と接触した位置を検出するための複数のタッチセンサが前面側に設けられた第２のシート状部材と、前記第２のシート状部材の前面側に前記第１のシート状部材を積層して一体化したタッチパネル部材と、を備え、前記操作面の表面側には、接触による感触が異なる指標部が設けられていることを特徴とするタッチパネル入力操作装置。
2. 前記指標部は、印刷または塗装による塗膜層からなり、その塗膜層の種類または塗膜層の厚みを前記指標部以外の領域と異なるように設けてなることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル入力操作装置。
3. 前記指標部にＵＶインク層による凹凸加工を施してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタッチパネル入力操作装置。
4. 前記操作面の表面には、前記指標部の領域に微細な凹凸を施してなることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル入力操作装置。
5. 前記タッチパネル部材の操作面には、前記タッチセンサの位置を認識可能とする隆起部、窪み部のどちらか、あるいは両方からなる立体形状部が設けられ、その立体形状部の少なくとも一部には前記指標部を設けてなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のタッチパネル入力操作装置。
6. 前記操作面上の所定の領域には、透明な樹脂被膜からなる表面コートを施してなることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のタッチパネル入力操作装置。
   

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