特開 2024-57700 入力表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024057700

(43)【公開日】2024-04-25

(54)【発明の名称】入力表示装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/03 20060101AFI20240418BHJP

   G06F 3/04886 20220101ALI20240418BHJP

   G06F 3/04817 20220101ALI20240418BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20240418BHJP

   G06F 3/02 20060101ALI20240418BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20240418BHJP

【ＦＩ】

G06F3/03 400F

G06F3/04886

G06F3/04817

G06F3/041 580

G06F3/02 F

G06F3/044 120

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022164522

(22)【出願日】2022-10-13

(71)【出願人】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098497

【弁理士】

【氏名又は名称】片寄 恭三

(74)【代理人】

【識別番号】100099748

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 克志

(74)【代理人】

【識別番号】100103171

【弁理士】

【氏名又は名称】雨貝 正彦

(74)【代理人】

【識別番号】100105784

【弁理士】

【氏名又は名称】橘 和之

(72)【発明者】

【氏名】天野 崇

【テーマコード（参考）】

5B020

5E555

【Ｆターム（参考）】

5B020AA15

5B020CC06

5B020DD03

5B020DD29

5E555AA10

5E555BA23

5E555BB23

5E555BC04

5E555CA12

5E555CB23

5E555CC01

5E555DB18

5E555DC13

5E555FA00

(57)【要約】

【課題】 立体的な操作部への引っ張り操作を検出することができる入力表示装置を提供する。
【解決手段】 本発明の入力表示装置は、画像を表示するためのディスプレイ１１０と、ディスプレイ１１０上に取り付けられ、表面に少なくとも１つの立体ＵＩ部１３０を含む静電容量型のタッチパネル１２０と、タッチパネル１２０への操作を検出する検出手段とを有する。立体ＵＩ部１３０は、引っ張りタイプのスイッチの形状を模した引っ張り部１３４を有し、検出手段は、引っ張り部１３４にタッチされた指Ｕからタッチパネル１２０までの距離の変化に応じた静電容量の変化を検出することにより引っ張り操作を判定する。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像を表示するためのディスプレイと、
前記ディスプレイ上に取り付けられ、表面に少なくとも１つの立体的な操作部を含む静電容量型のタッチパネルと、
前記タッチパネルへの操作を検出する検出手段とを有し、
前記立体的な操作部は、引っ張りタイプのスイッチの形状を模した引っ張り部を有し、
前記検出手段は、前記引っ張り部にタッチされた指から前記タッチパネルまでの距離の変化に応じた静電容量の変化を検出することにより引っ張り操作の有無を判定する、入力表示装置。

【請求項2】

前記操作部は、弾性部材を介して前記タッチパネルから離間可能に取り付けられる、請求項１に記載の入力表示装置。

【請求項3】

前記弾性部材は、前記操作部の底面と前記ディスプレイを支持する固定部との間に設けられる、請求項２に記載の入力表示装置。

【請求項4】

前記操作部は、前記引っ張り部と当該引っ張り部の下方に配置される底面部とを有し、前記弾性部材は、前記引っ張り部と前記底面部との間に設けられる、請求項２に記載の入力表示装置。

【請求項5】

前記操作部は、前記引っ張り部と当該引っ張り部の下方に配置される底面部とを有し、前記弾性部材は、前記引っ張り部と前記ディスプレイを支持する固定部との間に設けられる、請求項２に記載の入力表示装置。

【請求項6】

前記引っ張り部は、引っ張り方向に弾性変形可能な部材から構成される、請求項１に記載の入力表示装置。

【請求項7】

前記検出手段は、前記引っ張り部の静電容量の低下が閾値以上の場合、引っ張り操作が行われたと判定する、請求項１に記載の入力表示装置。

【請求項8】

前記検出手段は、前記引っ張り部の静電容量の増加が閾値以上の場合、押下操作が行われたと判定する、請求項１に記載の入力表示装置。

【請求項9】

前記検出手段は、前記引っ張り部にタッチされた指の形状変化による静電容量の変化を検出することにより引っ張り操作の有無を判定する、請求項２に記載の入力表示装置。

【請求項10】

入力表示装置はさらに、前記ディスプレイの前記操作部に対応する位置に、入力操作を表すアイコンを表示させる表示手段を含む、請求項１に記載の入力表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、人と機械とのインターフェース機能を備えた入力表示装置に関し、特に、立体形状の操作部を含む入力表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ディスプレイに重畳して配置されたタッチパネル上に凸部を設け、当該凸部と重なる位置に操作アイコン等の画像を表示する入力表示装置が開示されている（例えば、特許文献１）。ユーザーは、凸部をタッチ操作することで入力を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１９０８３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

静電容量型のタッチ操作を行うディスプレイ機器において、カバーガラスに凹凸形状を持たせることによりタッチ位置を触覚的に認知させ、注視せずともタッチ位置を理解することができるユーザーインタフェース（以降、立体ＵＩと呼ぶ）の提案がなされている。

【0005】

図１（Ａ）は、従来のフラットなタッチパネルの操作例であり、ユーザーＵは、ディスプレイ１０に表示された操作アイコン１２を視認し、操作アイコン１２（図の例は音符）の位置をタッチ操作することで入力を行う。

【0006】

図１（Ｂ）は、立体ＵＩを有するタッチパネルの操作例、図１（Ｃ）は、立体ＵＩの概略断面図である。タッチパネル２４上には、凹凸形状の透明なカバーレンズ２６が取り付けられ、ディスプレイ２０は、カバーレンズ２６と重なる位置に操作アイコン２２を表示する。ユーザーＵは、カバーガラス２６上に指をタッチすることで入力を行う。タッチ検出には、センサから距離が離れていても指の静電容量（距離）を検出することができる高感度静電センサが用いられ、厚みのあるカバーレンズ２６の上からでもタッチの有無を判定することが可能である。これにより、運転中の車載ディスプレイへの注視が難しい状況下において、タッチミス（操作ミス）を低減することが可能である。

【0007】

上記したように、立体ＵＩでは、車室内に存在する多様な物理スイッチ（ボタン、ノブ、スライダー等）を模した形状とその操作検出をタッチパネルで実現するため、多種多様の操作ジェスチャに対応することが求められる。

【0008】

その一つとして、車載スイッチの中には、図２（Ａ）に示すように、パワーウインドウスイッチのような端部を上方に引っ張る（または持ち上げる）タイプのスイッチ３０が存在する。このような引っ張りタイプのスイッチ３０を模した形状をタッチパネルで実現する場合、図２（Ｂ）に示すように、ディスプレイ４０上に搭載したタッチパネル５０の表面に、指に引っ掛かりを与えるような片持ち梁状のカバーガラス６０（樹脂等でも同様）を取り付ける必要がある。

【0009】

しかし、静電容量を検出するセンサと指のタッチ位置との間に距離があり、かつ、センサとは逆方向（矢印方向）に指を持ち上げるため、カバーガラス６０の構成によって指の引っ張り操作を正確に検出することは困難である。

【0010】

その解決案として、図２（Ｃ）に示すように、カバーガラス６０の片持ち梁状の操作部６２の裏面に、静電容量を検出するタッチセンサ６４を搭載することも考えられるが、タッチセンサ６４の部品点数が増加し、構造が複雑になること等から現実的ではない。

【0011】

以上のことから、図２（Ｂ）に示すような引っ張りタイプ３０のスイッチを模した構成を保ちつつ、引っ張り操作をより正確に検出することができる構造および手法が必要である。

【0012】

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、立体的な操作部への引っ張り操作を検出することができる入力表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明に係る入力表示装置は、画像を表示するためのディスプレイと、前記ディスプレイ上に取り付けられ、表面に少なくとも１つの立体的な操作部を含む静電容量型のタッチパネルと、前記タッチパネルへの操作を検出する検出手段とを有し、前記立体的な操作部は、引っ張りタイプのスイッチの形状を模した引っ張り部を有し、前記検出手段は、前記引っ張り部にタッチされた指からタッチパネルまでの距離の変化に応じた静電容量の変化を検出することにより引っ張り操作の有無を判定する。

【0014】

ある態様では、前記操作部は、弾性部材を介して前記タッチパネルから離間可能に取り付けられる。ある態様では、前記弾性部材は、前記操作部の底面と前記ディスプレイを支持する固定部との間に設けられる。ある態様では、前記操作部は、前記引っ張り部と当該引っ張り部の下方に配置される底面部とを有し、前記弾性部材は、前記引っ張り部と前記底面部との間に設けられる。ある態様では、前記操作部は、前記引っ張り部と当該引っ張り部の下方に配置される底面部とを有し、前記弾性部材は、前記引っ張り部と前記ディスプレイを支持する固定部との間に設けられる。ある態様では、前記引っ張り部は、引っ張り方向に弾性変形可能な部材から構成される。ある態様では、前記検出手段は、前記引っ張り部の静電容量の低下が閾値以上の場合、引っ張り操作が行われたと判定する。ある態様では、前記検出手段は、前記引っ張り部の静電容量の増加が閾値以上の場合、押下操作が行われたと判定する。ある態様では、前記検出手段は、前記引っ張り部にタッチされた指の形状変化による静電容量の変化を検出することにより引っ張り操作の有無を判定する。ある態様では、入力表示装置はさらに、前記ディスプレイの前記操作部に対応する位置に、入力操作を表すアイコンを表示させる表示手段を含む。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、引っ張り部にタッチされた指からタッチパネルまでの距離の変化に応じた静電容量の変化を検出することで引っ張り操作の有無を判定するようにしたので、タッチセンサの部品点数を増加させることなく、簡易な構造でありながら、より正確に引っ張り操作を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１（Ａ）は、フラットなタッチパネルの操作例を示し、図１（Ｂ）は、立体ＵＩのタッチパネルの操作例を示し、図１（Ｃ）は、立体ＵＩの概略断面図である。

【図2】従来の立体ＵＩ部の課題を説明する図である。

【図3】本発明の実施例に係る入力表示装置の構成を示すブロック図である。

【図4】本発明の実施例に係る入力表示装置の概要を説明する図であり、図４（Ｂ）は、クッション材を用いたときの指距離の変化を示し、図４（Ｃ）、（Ｄ）は、指の潰れを利用したときの指距離の変化を示す図である。

【図5】本発明の実施例に係るクッション材を用いた立体ＵＩ部の引っ張り操作を説明するための概略断面図である。

【図6】本発明の実施例に係るクッション材を用いない立体ＵＩ部の引っ張り操作を説明するための概略断面図である。

【図7】本発明の実施例に係るクッション材を用いない立体ＵＩ部の引っ張り操作を判定するためのフローを示す図である。

【図8】図７のステップＳ１００の動作を説明するための概略断面図である。

【図9】図７のステップＳ１１０の動作を説明するための概略断面図である。

【図10】図７のステップＳ１２０の動作を説明するための概略断面図である。

【図11】実機によるクッション材を用いたい立体ＵＩ部への引っ張り操作を行ったときの静電容量の変化を検証するグラフである。

【図12】実機による立体ＵＩ部への押下を行ったときの静電容量の変化を検証するグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

次に、本発明の実施の形態について説明する。本発明の入力表示装置は、人と機械との間のインターフェースを提供する。本発明の入力表示装置は、特に限定されないが、例えば、タッチパネル付きディスプレイを搭載する電子装置などに適用される。タッチパネル付きディスプレイを搭載する電子装置は、例えば、ナビゲーション機能、オーディオ・ビジュアル機能、テレビ機能などを備えた車載装置である。

【実施例0018】

次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。図３は、本発明の実施例に係る入力表示装置の構成を示すブロック図である。本実施例の入力表示装置１００は、画像や映像を表示するためのディスプレイ１１０と、ディスプレイ１１０上に搭載された静電容量型のタッチパネル１２０と、タッチパネル１２０の表面に取り付けられた１つまたは複数の立体形状を有する立体ＵＩ部（または操作部）１３０と、ディスプレイ１１０の画像表示やタッチパネル１１０のタッチ検出などを制御するコントローラ１４０を含んで構成される。

【0019】

ディスプレイ１１０は、特に限定されないが、例えば、液晶パネルまたは有機ＥＬパネルを含み、コントローラ１４０から提供される画像データを表示する。例えば、立体ＵＩ部１３０の下方には、当該立体ＵＩ部１３０の入力操作を表すようなアイコンを表示する。

【0020】

タッチパネル１２０は、例えば、複数のＸ側およびＹ側の電極ラインが交差する位置に形成された複数の検出部（センサ）を含み、当該検出部は、ユーザーの指や手などがタッチパネル１１０に接近または接触したときに静電容量を変化させる。タッチパネル１２０は、ディスプレイ１１０上に搭載され、ユーザーがディスプレイ１１０に表示されたアイコン等への入力を行うための入力インターフェースを提供する。

【0021】

タッチパネル１２０は、透明なパネルの表面上にさらに、１つまたは複数の立体ＵＩ部（操作部）１３０を含む。立体ＵＩ部１３０は、ユーザーが指によって引張り操作を行うことができるような形状を有し、例えば、図２（Ａ）に示すようなパワーウインドウスイッチの形状を模した、図２（Ｂ）に示すような端部を上方に引っ張る（または持ち上げる）片持ち梁状の引っ張り部１３４を有する。立体ＵＩ部１３０の数や大きさなどは特に限定されないが、ユーザーの手や指が立体ＵＩ部１３０を引っ張るまたは持ち上げる操作をしたとき、その位置の静電容量が変化するように立体ＵＩ部１３０が構成される。

【0022】

図３には、４つの立体ＵＩ部１３０がタッチパネル１２０の下方に取付けられた例が示されている。立体ＵＩ部１３０は、例えば、アクリル、ポリカーボネート、ガラスなどの透明な材質を用いて構成され、ディスプレイ１１０の立体ＵＩ部１３０と対応する位置には、ユーザーの入力操作を表すアイコンが表示される。但し、立体ＵＩ部１３０の全てが透明である必要はなく、アイコンと干渉しない部分は非透明であってもよい。ユーザーは、立体ＵＩ部１３０の下方に表示されたアイコンを視認し、立体ＵＩ部１３０の引っ張り操作を行うことで入力を行う。

【0023】

次に、本実施例の入力表示装置１００の概要について図４を参照して説明する。図４（Ａ）は、立体ＵＩ部１３０の概略断面を示している。同図に示すように、ディスプレイ１１０は、製品カバー（またはカバーガラスなど）１７０上に固定され、その上にタッチパネル１２０が搭載される。タッチパネル１２０の表面には、立体ＵＩ部１３０が取り付けられる。

【0024】

立体ＵＩ部１３０は、例えば、底面部１３２と、底面部１３２から片持ち梁状に延在する引っ張り部１３４とを含む。底面部１３２は、例えば、両面接着剤などを用いてタッチパネル１２０の決められた位置に貼り付けられる。底面部１３２の取り付け位置や底面部１３２の形状を示す座標は、コントローラ１４０に予め登録される。例えば、底面部１３２が円形状であれば、その中心の座標と半径が登録され、底面部１３２が矩形状であれば、その対角線の交点の座標やコーナーの座標が登録される。また、立体ＵＩ部１３０の引っ張り部１３４の高さも登録される。

【0025】

本実施例では、立体ＵＩ部１３０にて、引っ張り部１３４に指Ｕをタッチしたときの指Ｕからタッチパネル１２０の検出部（センサ）までの距離（以下、指距離という）の変化を検出することで、引っ張り部１３４への引っ張り操作を検出することを可能にする。

【0026】

図４（Ａ）に示すように、例えば、パワーウインドウスイッチの操作のように、指Ｕを引っ張り部１３４の端部に引っ掛け、引っ張り動作をする際に指Ｕがタッチセンサから離れていく指距離Ｄの変化を検出し、引張り操作の有無を判定する。引っ張り動作によって指距離Ｄが大きくなると、タッチセンサで検出する静電容量の値は減少する。そのために、本実施例では、指Ｕで引っ張ったときに指距離Ｄの変化が生じ易くなるような図４（Ｂ）に示すクッション材１８０を用いた検出構造や、図４（Ｃ）、（Ｄ）に示すような引っ張り操作時に指Ｕの変形を検出する引っ張り検出アルゴリズムを実装することで、引張り操作の検出を実現する。

【0027】

クッション材を用いた検出構造は、ユーザーが引っ張り部１３４を持ち上げた際に指距離Ｄが大きくなれば、クッション材の形状、材質、大きさ、取り付け位置等は特に限定されない。図４（Ｂ）に示す検出構造では、立体ＵＩ部１３０の底部１３２の両端と製品カバー１７０との間に、垂直方向に弾性変形可能な２つのクッション材１８０が取り付けられる。クッション材１８０は、例えば、ゴム、バネ、スポンジ、樹脂のように弾力性のある部材を用いることができる。ユーザーが指Ｕで引っ張り部１３４を引っ張る操作をしたとき、立体ＵＩ部１３０は、クッション材１８０により上方に幾分持ち上がり、底部１３２とタッチパネル１２０の表面との間に僅かな距離Ｌが生じる。これにより、指距離がＤからＤ１に変化し（Ｄ＜Ｄ１）、この変化は、引張り操作の有無を判定するための静電容量の変化をもたらす。

【0028】

上記の例では、クッション材１８０を用いて立体ＵＩ部１３０がタッチパネル１２０から引っ張り方向に離間できるようにしたが、例えば、立体ＵＩ部１３０の引っ張り部１３４そのものに弾性を持たせることで、クッション材を用いないで引っ張り部１３４を引っ張り方向に変位させるようにしてもよい。例えば、引っ張り部１３４の片持ち梁状の基部の幅を狭くしたり、あるいは基部の厚さを薄くしたりして弾性変形を容易にし、あるいは引っ張り部１３４を弾性のある材料から構成するようにしてもよい。

【0029】

次に、指の変形を検出する引っ張り検出アルゴリズムについて説明する。図４（Ｃ）は、指Ｕを引っ張り部１３４にタッチした状態を示し、このときの指距離はＤである。ユーザーが指Ｕを引っ張り部１３４に引っ掛けて持ち上げると、その応力で指の形状が引っ張る方向に圧縮するようにつぶれる。これにより、指距離がＤからＤ２に変化する（Ｄ＜Ｄ２）。この指距離の変化は、引っ張り操作を検出することができる静電容量の変化をもたらし、
タッチパネル１２０は、そのような静電容量の変化を検出することができる感度を有する。

【0030】

次に、コントローラ１４０の詳細について説明する。コントローラ１４０は、ディスプレイ１１０およびタッチパネル１２０に電気的に接続され、ディスプレイ１１０の画像制御およびタッチパネル１２０のタッチ制御を行う。コントローラ１４０は、立体ＵＩ部１３０の高さ、形状、位置、映像表示エリアなどのデータ保持し、表示エリア補正処理、タッチパネル１２０の出力値からタッチ検出や操作判定（タッチ座標検出、指距離／静電容量の大きさ検出）したり、それに応じて映像表示／映像切り替えの処理など、入力表示装置の処理全般を担う。コントローラ１４０の処理は、ハードウエアおよび／またはソフトウエアにより実行され、例えば、演算処理部、ＲＯＭ／ＲＡＭを含むマイクロコントローラなどを用いて実行される。

【0031】

コントローラ１４０は、図３に示すように、タッチ検出部１５０、操作判定部１６０、表示制御部１７０を含んで構成される。タッチ検出部１５０は、タッチパネル１２０のＸ側および／またはＹ側の複数の電極ラインを駆動し、駆動した電極ラインの各検出部の静電容量を測定し、測定結果を操作判定部１６０に提供する。

【0032】

操作判定部１６０は、タッチ検出部１５０の測定結果に基づきタッチパネル１２０へのタッチ操作や引張り操作を検出する。ここで言うタッチとは、ユーザーの指がタッチパネル１２０への接触のみならず、指がタッチパネル１２０から一定の距離に接近することを含む。例えば、ユーザーの指がタッチパネル１２０のフラットな表面に接触または接近したとき、操作判定部１６０は、対応する検出部の静電容量の変化に基づきタッチ操作があったと判定し、同様に、ユーザーの指が立体ＵＩ部１３０に接触または接近すると、立体ＵＩ部１３０に対応する検出部の静電容量が変化し、この静電容量の変化により立体ＵＩ部１３０へのタッチ操作があったと判定する。

【0033】

また、操作判定部１６０は、立体ＵＩ部１３０へのタッチ操作が検出された場合、そのタッチ位置において一定時間内に静電容量の変化が生じた場合には、その変化から引張り操作の有無を判定する。つまり、図４（Ｂ）や図４（Ｄ）に示したように、指距離の変化に応じて静電容量が変化した場合、その変化がある閾値以上であれば、立体ＵＩ部１３０への引っ張り操作があったと判定する。操作判定部１６０によってタッチ操作や引っ張り操作があったと判定されると、コントローラ１４０は、当該入力を他の電子機器に提供したり、当該入力に応じた表示制御などを実行する。

【0034】

表示制御部１７０は、ディスプレイ１１０に画像や映像を表示させ、立体ＵＩ部１３０の対応する位置にはアイコンを表示させる。アイコンは、ユーザーの入力操作を表すデザインであることができ、例えば、立体ＵＩ部１３０の下方には、パワーウィンドウの操作を表すアイコンが表示される。また、表示制御部１７０は、操作判定部１６０によりタッチ操作や引っ張り操作があったと判定されたことに応じてディスプレイ１２０に表示する画像を別な画像に切替えたりする。

【0035】

次に、本実施例の立体ＵＩ部１３０の詳細について説明する。まず、クッション材を用いた立体ＵＩ部１３０の指距離検出方法について説明する。図５（Ａ）に示す構造では、製品カバー１７０と立体ＵＩ部１３０の底面部１３２との間にクッション材１８０を挟み、指Ｕで引っ張り部１３４を引っ張ると、クッション材１８０が上下方向に伸びることで、底面部１３２がタッチパネル１２０の表面から離間し、タッチパネル１２０と指Ｕとの間の指距離が大きくなり、タッチパネル１２０で検出される静電容量が減少する。この静電容量の変化が閾値以上であれば、これを引っ張り操作と判定する。

【0036】

他方、図５（Ｂ）に示すように、引っ張り操作とは逆に、引っ張り部１３４の端部を指Ｕで押し込んだ場合には、クッション材１８０が上下方向に圧縮され、底面部１３２がタッチパネル１２０の表面に近接し、タッチパネル１２０と指Ｕとの間の指距離が小さくなるため、タッチパネル１２０で検出される静電容量が増加する。この静電容量の変化が閾値以上であれば、これを押し込み操作と判定する。

【0037】

また、クッション材１８０は、表示されるアイコンの視認性が低下しないように、あるいは立体ＵＩ部１３０の構造の自由度が低下しないように、適切な位置に取り付けられる。図５（Ａ）に示す立体ＵＩ部１３０は、底面部１３２と引っ張り部１３４とが一体成型されてもよいし、両者が接着剤や両面テープなどで貼り合わされてもよい。底面部１３２と引っ張り部１３４とが一体成型または貼り合わされた場合には、クッション材１８０は、タッチパネル１２０のセンサやアイコン表示の外周部に設置または取り付けることが望ましい。

【0038】

クッション材１８０が透明な場合、もしくは透明である必要が無い場合には、図５（Ｃ）に示すように、底面部１３２と引っ張り部１３４との間にクッション材１８０を挟んで貼り合わせるようにしてもよい。この場合、引っ張り部１３４がクッション材１８０を介して引っ張り方向または押下方向に変化し、底面部１３２は変化しない。

【0039】

また、立体ＵＩ部１３０の底面部１３２と引っ張り部１３４とが直接接触または貼り付けられない構成の場合、図５（Ｄ）に示すように、クッション材１８０は、底面部１３２、タッチパネル１２０、ディスプレイ１１０の側部において、引っ張り部１３４と製品カバー１７０との間に取り付けられる。この場合にも、引っ張り部１３４がクッション材１８０を介して引っ張り方向または押下方向に変化し、底面部１３２は変化しない。

【0040】

次に、クッション材を用いない立体ＵＩ部１３０の指距離検出方法について説明する。指距離の小さな変化(例えば、２ｍｍ程度)を検出することが可能な精度のセンサであればクッション材を使わない構造でも、引っ張り操作や押下操作を検出することができる。図６（Ａ）、（Ｂ）は、指Ｕを引っ張り部１３４の端部にタッチしたときの様子を示し、センサから指までの指距離はＤである。図６（Ｃ）、（Ｄ）は、指Ｕを引っ張り部１３４の端部に引っ掛けても引っ張る操作をしたときの指Ｕの変形（潰れ）の様子を示し、指Ｕが２ｍｍ程度変形することで、センサから指Ｕまでの指距離はＤ２に増加する（Ｄ２＞Ｄ）。

【0041】

次に、クッション材を用いないときの操作判定部１６０の判定動作のフローを図７に示す。操作判定部１６０は、タッチ検出部１５０による静電容量の測定結果に基づき引っ張り部１３４の下方での指の有無を検出する（Ｓ１００）。図８に示すように、引っ張り部１３４に指Ｕを引っ掛ける際の位置座標（矢印Ｈの部分）、引っ張り部１３４の下に指Ｕが有るときの指距離／静電容量の閾値（矢印Ｖの部分）を予め操作判定部１６０に登録しておく。なお、図には、矢印Ｈの一方向の座標範囲のみを示しているが、矢印Ｈによる座標範囲は、平面座標と特定するものであってもよい。

【0042】

操作判定部１６０は、タッチ検出部１５０の測定結果に基づき、矢印Ｈによる位置座標内にあり、かつ、矢印Ｖによる静電容量の閾値内（指距離内）の値を検出した場合に、指Ｕが引っ張り部１３４の下方に存在すると判定する。

【0043】

次に、操作判定部１６０は、静電容量の変化を見て引っ張り操作を判定する（Ｓ１１０）。図９（Ａ）は、引っ張り操作前の状態を示し、図９（Ｂ）は、引っ張り操作中の状態を示している。図９（Ｂ）に示すように、引っ張り操作の動作により、指先が圧迫されたり、つぶされたりして指の角度が変わることで、指距離が図９（Ａ）のときのＤからＤ２に変化する。これにより、タッチパネル１２０のセンサで検出している静電容量の値が減少する。操作判定部１６０は、この静電容量の変化を検出することで引っ張り操作を判定する。

【0044】

次に、操作判定部１６０は、引っ張り操作があったと判定した場合には、静電容量の変化を見て引っ張り動作の終了を判定する（Ｓ１２０）。図１０（Ａ）は、引っ張り操作中の状態を示し、図１０（Ｂ）は、引っ張り操作終了の状態を示している。図１０（Ｂ）に示すように、引っ張り操作の終了の動作では、引っ張り操作のときと反対に、指が元の状態に戻ることで、指距離が図１０（Ａ）のときのＤ２からＤに変化する。これにより、タッチパネル１２０のセンサで検出している静電容量の値が増加する。操作判定部１６０は、この静電容量の変化を検出することで引っ張り動作の終了を判定する。

【0045】

次に、実機によるクッション材を用いない立体ＵＩ部への引っ張り操作を行ったときの静電容量の変化の検証結果を図１１のグラフに示す。縦軸は、静電容量の値、横軸は、検出データ数である。なお、今回検証した実機では、８０ｆｐｓ（フレーム／秒）で静電容量の検出を行っている。

【0046】

同グラフに示すように、立体ＵＩ部１３０を引っ張っていないとき（指距離が小さいとき）の静電容量の値が概ね１１００以上であり、立体ＵＩ部１３０を引っ張ったとき（指距離が大きいとき）の静電容量の値が概ね８００～６００に低下した。それ故、引っ張り操作の有無を判定するための閾値を８００から１１００の範囲内（例えば、閾値を９５０）に設定することで、引っ張り操作の有無を正確に判定することができる。

【0047】

また、実機による立体ＵＩ部への押下を行ったときの静電容量の変化の検証結果を図１２のグラフに示す。縦軸は、静電容量の値、横軸は、検出データ数である。なお、今回検証した実機では、８０ｆｐｓ（フレーム／秒）で静電容量の検出を行っている。

【0048】

引っ張り操作と違い、押下操作では、指の潰れによる指距離の変化が生じないため、立体ＵＩ部１３０の引っ張り部１３４自身が撓むような素材から構成されるか（図１２（Ａ））、クッション材１８０を立体ＵＩ部１３０と製品カバーとの間に挟む構成（図１２（Ｂ））により押し込み時に指距離が小さくなる構造であることが必要である。

【0049】

ここでの検出例では、引っ張り操作時ほど押し込み操作の有無の検出値の差は大きくないものの、押し込み操作時の静電容量の変化をグラフから読み取ることができる。例えば、静電容量の値が３２５以上または以下で閾値を設定することで、押し込み状態または非押し込み状態を判定することが可能である。

【0050】

このように本実施例によれば、立体ＵＩを有する製品において、タッチセンサの数を増やさず、シンプルな構造で、引っ張り操作の正確な検出が可能になる。これにより、引っ張りタイプのスイッチの操作ジェスチャにも立体ＵＩで対応することができる。

【0051】

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲において、種々の変形、変更が可能である。

【符号の説明】

【0052】

３０：引っ張りタイプのスイッチ
１００：入力表示装置
１１０：ディスプレイ
１２０：タッチパネル
１３０：立体ＵＩ部（操作部）
１３２：底面部
１３４：引っ張り部
１４０：コントローラ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】