特許 7266677 入力装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-20

(45)【発行日】2023-04-28

(54)【発明の名称】入力装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/02 20060101AFI20230421BHJP

   G06F 3/0354 20130101ALI20230421BHJP

   G06F 3/0362 20130101ALI20230421BHJP

   H01H 25/00 20060101ALI20230421BHJP

   H01H 89/00 20060101ALI20230421BHJP

【ＦＩ】

G06F3/02

G06F3/0354 453

G06F3/0362 461

H01H25/00 E

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021527372

(86)(22)【出願日】2020-03-18

(86)【国際出願番号】 JP2020011980

(87)【国際公開番号】W WO2020255506

(87)【国際公開日】2020-12-24

【審査請求日】2021-12-02

(31)【優先権主張番号】P 2019112066

(32)【優先日】2019-06-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】中村 俊季

(72)【発明者】

【氏名】萩原 康嗣

【審査官】田川 泰宏

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１４１３６４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－２０３３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０２２６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２３２８４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０１－３／０４８９５

Ｈ０１Ｈ ２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

操作者のタッチ操作の入力を受け付けるタッチ入力部と、
平面視で前記タッチ入力部の周囲に配置され、操作者による回転操作の入力を受け付ける回転入力部と、
前記回転入力部に回転操作の入力が行われている場合には、前記タッチ入力部へのタッチ操作の入力を無効にする制御部と
を含み、
前記回転入力部は、
前記回転操作の入力が行われる回転部と、
前記回転部の回転量を検出する回転量検出部と
を有し、
前記回転量検出部は、分解能によって検出可能な検出可能回転量を有し、前記検出可能回転量のＮ倍（Ｎは２以上の整数）以上の前記回転操作が行われたときに、前記回転操作の入力を受け付ける、入力装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記回転入力部に回転操作の入力が行われなくなると、前記タッチ入力部へのタッチ操作の入力を有効にする、請求項１記載の入力装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記回転量検出部によって検出される回転量が、前記検出可能回転量のＭ倍（Ｍは１以上かつＮ以下の整数）未満である場合には、前記タッチ入力部へのタッチ操作の入力を無効にしない、請求項１又は２記載の入力装置。

【請求項4】

前記回転部は回転方向におけるクリック機構を有し、前記クリック機構のクリック感を提示するクリック間隔は、前記検出可能回転量のＬ倍（ＬはＮ以上の整数）である、請求項１乃至３のいずれか１項記載の入力装置。

【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】

従来より、回転するダイアル型の回転操作部材の回転を検出する第１の検出手段と、回転操作部材の内側に固定配置されるタッチ操作部へのタッチ操作を検出する第２の検出手段とを含む入力装置がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－２１６０８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来の入力装置では、利用者が回転操作部材を回転させる際に、回転操作部材の内側にあるタッチ操作部に指等が触れると、利用者がタッチ操作を行う意図がないのにタッチ操作が検出されるおそれがある。このような場合には、利用者は意図した通りに操作できないため、入力装置の使い勝手が良好ではない。

【0005】

そこで、使い勝手が良好な入力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】

【0006】

本発明の実施の形態の入力装置は、操作者のタッチ操作の入力を受け付けるタッチ入力部と、平面視で前記タッチ入力部の周囲に配置され、操作者による回転操作の入力を受け付ける回転入力部と、前記回転入力部に回転操作の入力が行われている場合には、前記タッチ入力部へのタッチ操作の入力を無効にする制御部とを含み、前記回転入力部は、前記回転操作の入力が行われる回転部と、前記回転部の回転量を検出する回転量検出部とを有し、前記回転量検出部は、分解能によって検出可能な検出可能回転量を有し、前記検出可能回転量のＮ倍（Ｎは２以上の整数）以上の前記回転操作が行われたときに、前記回転操作の入力を受け付ける。

【発明の効果】

【0007】

使い勝手が良好な入力装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態の入力装置１００を示す図である。

【図2】ダイアル１３０の回転量を検出する機構の分解斜視図である。

【図3】固定電極群１３４及び駆動電極１３６の構成を示す平面図である。

【図4】固定電極群１３４と可動電極１３２との平面視における重なりを説明するための図である。

【図5】入力装置１００の全体的な構成の一例を示す図である。

【図6】入力装置１００における回転操作の検出原理を説明するための図である。

【図7】主制御部１６１が実行する処理を示すフローチャートである。

【図8】入力装置１００の使用例を示す図である。

【図9】入力装置１００の他の使用例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の入力装置を適用した実施の形態について説明する。

【0010】

＜実施の形態＞
図１は、実施の形態の入力装置１００を示す図である。以下では、ＸＹＺ直交座標系を用いて説明し、平面視とはＸＹ面視のことである。また、以下では、説明の便宜上、＋Ｚ側を上、－Ｚ側を下として説明するが、普遍的な上下関係を表すものではない。

【0011】

入力装置１００は、筐体１１０、タッチパッド１２０、ダイアル１３０、インジケータ１４０Ａ、及びボタン１４０Ｂを含む。入力装置１００は、例えば、車両のＥＣＵ(Electronic Control Unit：電子制御装置)や、パーソナルコンピュータやサーバのようなコンピュータに接続され、タッチパッド１２０のタッチ操作、又は、ダイアル１３０の回転操作に応じた操作信号をＥＣＵやコンピュータに出力する装置である。操作信号は、タッチ操作、又は、回転操作の操作内容を表す。

【0012】

筐体１１０は、直方体状のケースであり、上面側に開口部１１１、１１２Ａ、１１２Ｂが設けられている。開口部１１１は、平面視で筐体１１０の上面の略中央に位置し、開口部１１１の周りに開口部１１２Ａ、１１２Ｂが設けられている。開口部１１２Ａは、２つあり、開口部１１１の＋Ｙ方向側の＋Ｘ方向側と－Ｘ方向側に設けられている。開口部１１２Ｂは、２つあり、開口部１１１の－Ｙ方向側の＋Ｘ方向側と－Ｘ方向側に設けられている。

【0013】

タッチパッド１２０は、操作者のタッチ操作の入力を受け付けるタッチ入力部の一例であり、開口部１１１の中央部から表出するように設けられている。タッチパッド１２０は、平面視で円形であり、周囲はダイアル１３０によって覆われている。タッチ操作とは、タッチパッド１２０の表面を指等の利用者の体の一部で触れること、又は、タッチパッド１２０の表面を指等の利用者の体の一部で触れた状態で移動等させることによって行う入力操作のことである。タッチパッド１２０は、一例として静電容量型のタッチパネルであるが、抵抗膜型のタッチパネルであってもよい。

【0014】

ダイアル１３０は、操作者による回転操作の入力を受け付ける回転入力部の一例であり、タッチパッド１２０の周囲に設けられている円環状の入力部である。回転操作の入力とは、利用者が指等の利用者の体の一部でダイアル１３０に触れてダイアル１３０を回転させる入力操作のことである。

【0015】

ダイアル１３０は、操作者が回転操作の入力を行うと（回転させると）、所定の回転角度毎にクリック感を提供するように構成されている。所定の回転角度は一例として４５度である。このようなクリック感は、一例として、ダイアル１３０の回転軸の外周部に所定の回転角度毎に突起を設け、ダイアル１３０の回転操作に伴って突起を乗り越える際の反力がダイアル１３０に伝わるように構成することで実現できる。なお、ここではダイアル１３０がクリック感を提供可能な構成である形態について説明するが、ダイアル１３０はクリック感を提供しない構成であってもよい。

【0016】

インジケータ１４０Ａは、タッチパッド１２０、ダイアル１３０、又はボタン１４０Ｂの操作に応じて点灯する点灯表示部である。インジケータ１４０Ａは、２つあり、２つの開口部１１２Ａから表出している。インジケータ１４０Ａは、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)等であり、入力装置１００への入力操作によって決まる動作モード等を表す。

【0017】

ボタン１４０Ｂは、２つあり、２つの開口部１１２Ｂから表出している。２つのボタン１４０Ｂの操作によって、入力装置１００の所定の機能等の選択等が行えるように構成されている。

【0018】

なお、ここでは、入力装置１００がインジケータ１４０Ａとボタン１４０Ｂを含む形態について説明するが、入力装置１００はインジケータ１４０Ａを含まずに、１又は複数のボタン１４０Ｂを含む構成であってもよい。

【0019】

図２は、ダイアル１３０の回転量を検出する機構の分解斜視図である。図２には、筐体１１０（図１参照）の内部に含まれるダイアル１３０の回転量を検出する機構のみを示す。

【0020】

ダイアル１３０の回転量を検出する機構は、可動電極１３２、スペーサシート１３３、固定電極群１３４、及び、駆動電極１３６を含む。

【0021】

可動電極１３２は、平面視において、回転軸５０を中心とする略リング状に形成された導体の板である。

【0022】

可動電極１３２は、回転軸５０を中心として、円環状の基部１３２Ａと、基部１３２Ａの外側において正弦波状の凹凸が形成された外縁部１３２Ｂとを備える。

【0023】

可動電極１３２は、ダイアル１３０(図１参照)の下面に取り付けられる。これにより、ダイアル１３０を回転軸５０を中心として回転させると、可動電極１３２が回転する。

【0024】

ダイアル１３０と、固定電極群１３４及び駆動電極１３６との間には、円形で絶縁体製のスペーサシート１３３が配置されている。なお、可動電極１３２と基板４とが接触しない構成である場合には、スペーサシート１３３は配置されなくてもよい。

【0025】

図３は、固定電極群１３４及び駆動電極１３６の構成を示す平面図である。

【0026】

固定電極群１３４は、回転軸５０を中心とした円上に等角度間隔に並んで１６組設けられる。

【0027】

駆動電極１３６は、固定電極群１３４よりも回転軸５０の近くに位置し、回転軸５０を中心として円環形状に形成される。ここで、１組の固定電極群１３４は、１周の略１／１６の角度範囲を占める。固定電極群１３４は、駆動電極１３６に対して、径方向に離間するように設けられている。

【0028】

この構成においては、１６組の固定電極群１３４と可動電極１３２とが互いに対向してキャパシタを形成する。可動電極１３２の外縁部１３２Ｂが１６組の固定電極群１３４と対向しており、この外縁部１３２Ｂと固定電極群１３４との間に形成されるキャパシタの静電容量は、ダイアル１３０の回転にともなって変化する。

【0029】

ここで、可動電極１３２においては、基部１３２Ａが駆動電極１３６と対向しており、この基部１３２Ａと駆動電極１３６との間に形成されるキャパシタの静電容量は、ダイアル１３０の回転によらず一定である。

【0030】

個々の固定電極群１３４は、ダイアル１３０の回転軸５０を中心とする円周方向において、円弧状に等角度間隔で並んだ４個の固定電極１３４Ａ、１３４Ｂ、１３４Ｃ、１３４Ｄを有する。これらの固定電極１３４Ａ、１３４Ｂ、１３４Ｃ、１３４Ｄは、それぞれが略扇形状を呈しており、回転軸５０を中心とする１周の略１／６４の角度範囲を占める。

【0031】

図４は、固定電極群１３４と、可動電極１３２との平面視における重なりを説明するための図である。図４では、理解を容易にするため、円弧状に曲ったそれぞれの電極の縁部を直線状に延ばした状態で表わしている。図４には周方向Ｃを示す。

【0032】

図４に示すように、可動電極１３２の外縁部１３２Ｂは、固定電極群１３４の固定電極１３４Ａ～１３４Ｄと平面視において重なりを有している。可動電極１３２の外縁部１３２Ｂが示す正弦波形状の周期と、固定電極群１３４が並ぶ周期とが一致しており、この外縁部１３２Ｂの正弦波形状の１周期は、回転軸５０に対する角度範囲として、１周の１／１６に対応する。

【0033】

例えば、可動電極１３２と固定電極１３４Ａとの間の静電容量の位相が最も進んでいる場合、この位相に対して、可動電極１３２と３つの固定電極１３４Ｂ、１３４Ｃ、１３４Ｄのそれぞれとの間の静電容量の位相は、π／２［ｒａｄ］ずつ遅れる。

【0034】

固定電極１３４Ａ～１３４Ｄと可動電極１３２の外縁部１３２Ｂとの間に形成されるキャパシタの静電容量は、この平面視における重なりの面積に略比例する。ダイアル１３０の回転操作に応じて可動電極１３２が回転すると、その外縁部１３２Ｂの波形状の位置が固定電極１３４Ａ～１３４Ｄに対して相対的に変化するため、固定電極１３４Ａ～１３４Ｄと可動電極１３２との重なりの面積が変化する。

【0035】

これにより、可動電極１３２の外縁部１３２Ｂと固定電極群１３４との間の第１キャパシタの静電容量は正弦波状に変化する。本実施形態においては、１６組の固定電極群１３４が設けられていることから、キャパシタの静電容量は、ダイアル１３０が基準位置から１回転する間に、１６サイクルの周期的な変化を生じる。外縁部１３２Ｂの正弦波形状の１周期は、回転軸５０に対する角度範囲として、１周の１／１６に対応する。

【0036】

図４に示すように、可動電極１３２の外縁部１３２Ｂの正弦波形状のピーク位置があるとき、可動電極１３２の外縁部１３２Ｂは固定電極１３４Ａのほぼ全面に重なっている。このとき、可動電極１３２の外縁部１３２Ｂと固定電極１３４Ａとの間の静電容量は最大値となる。

【0037】

一方、図４に示すように、固定電極１３４Ｃ上に可動電極１３２の外縁部１３２Ｂの正弦波形状のピーク位置があるとき、可動電極１３２の外縁部１３２Ｂは固定電極１３４Ｃと重なっていない。このとき、可動電極１３２の外縁部１３２Ｂと固定電極１３４Ｃとの間の静電容量は最小値となる。

【0038】

また、可動電極１３２の外縁部１３２Ｂにおいても、固定電極１３４Ａ～１３４Ｄと可動電極１３２の外縁部１３２Ｂとの間に形成されるキャパシタの静電容量は、この平面視における重なりの面積に略比例する。

【0039】

ダイアル１３０の回転操作に応じて可動電極１３２が回転すると、その外縁部１３２Ｂの波形の位置が固定電極１３４Ａ～１３４Ｄに対して相対的に変化するため、固定電極１３４Ａ～１３４Ｄと可動電極１３２との重なりの面積が変化する。

【0040】

これにより、可動電極１３２の外縁部１３２Ｂと固定電極群１３４との間のキャパシタの静電容量は正弦波状に変化する。本実施形態においては、１６組の固定電極群１３４が設けられていることから、キャパシタの静電容量は、ダイアル１３０が基準位置から１回転する間に、１６サイクルの周期的な変化を生じる。

【0041】

図５は、入力装置１００の全体的な構成の一例を示す図である。入力装置１００は、上述した構成に加えて、検出信号生成部１５０Ａ、駆動部１５０Ｃ、制御装置１６０、及びメモリ１７０を有する。

【0042】

検出信号生成部１５０Ａは、１６組の固定電極群１３４と可動電極１３２との間に形成されるキャパシタの静電容量に応じた一群の検出信号を生成する。検出信号生成部１５０Ａは、例えば、静電容量－電圧変換回路（ＣＶ変換回路）と、その出力電圧をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路を含んで構成される。

【0043】

駆動部１５０Ｃは、駆動電極１３６に対して、駆動電圧を供給する。駆動部１５０Ｃが供給する駆動電圧は、制御装置１６０の制御によって制御される。

【0044】

このため、駆動電極１３６に駆動電圧を供給した状態でダイアル１３０を回転させると、１６組の固定電極群１３４と可動電極１３２との間に形成されるキャパシタの静電容量は周期的変化を生じる。

【0045】

１６組の固定電極群１３４は、固定電極群１３４が実装される基板４に形成された配線パターンによって電気的に接続される。すなわち、１６組の固定電極群１３４のそれぞれの固定電極１３４Ａ、すなわち１６個の固定電極１３４Ａが共通の配線によって検出信号生成部１５０Ａに接続されており、１６個の固定電極１３４Ｂ、１６個の固定電極１３４Ｃ、及び、１６個の固定電極１３４Ｄについても、それぞれが共通配線によって検出信号生成部１５０Ａにそれぞれ接続されている。

【0046】

駆動部１５０Ｃによって駆動電極１３６に所定の駆動電圧が供給されると、１６個の固定電極１３４Ａと、可動電極１３２との間に形成されるキャパシタには、重なった面積に対応する静電容量に応じた電荷がそれぞれ蓄積される。それぞれ１６個ある固定電極１３４Ｂ、１３４Ｃ、１３４Ｄについても同様である。

【0047】

検出信号生成部１５０Ａは、１６個のキャパシタに蓄積される正電荷と負電荷の和に応じた信号を検出信号（ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、ＳＤ）として生成する。

【0048】

制御装置１６０は、主制御部１６１、タッチ検出部１６２、及び回転量検出部１６３を有する。制御装置１６０は、入力装置１００の全体的な動作を制御や信号処理などを行う制御部の一例であり、例えばメモリ１７０に格納されたプログラムに基づいて処理を実行するコンピュータによって実現される。制御装置１６０による処理の少なくとも一部は、専用のハードウェア（ＡＳＩＣ等）で行ってもよい。

【0049】

主制御部１６１は、タッチ検出部１６２及び回転量検出部１６３が行う処理以外の処理を実行する。ここで、主制御部１６１が行う処理について説明する前に、タッチ検出部１６２及び回転量検出部１６３が行う処理について説明する。

【0050】

タッチ検出部１６２は、タッチパッド１２０から入力される位置データに基づいて、タッチパッド１２０へのタッチ操作が行われたことを検出する。

【0051】

回転量検出部１６３は、ダイアル１３０の回転量を検出する。具体的な検出方法については図６を用いて説明する。

【0052】

図６は、入力装置１００における回転操作の検出原理を説明するための図である。図６は、ダイアル１３０を操作することにより可動電極１３２を回転させたときに、固定電極１３４Ａ、１３４Ｂ、１３４Ｃ、１３４Ｄから出力された信号に基づいて検出信号生成部１５０Ａにおいてそれぞれ生成された検出信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、ＳＤの信号強度を、角度θに対してプロットしたグラフである。検出信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、ＳＤは、固定電極１３４Ａ、１３４Ｂ、１３４Ｃ、１３４Ｄから出力された信号にそれぞれ対応しており、周期・振幅は互いに同一で、各信号はπ／２［ｒａｄ］ずつずれた波形となっている。

【0053】

この波形について、駆動電極１３６へ供給する駆動電圧が正である場合の検出信号ＳＡを例にとって説明する。これは、検出信号ＳＢ、ＳＣ、ＳＤについても同様に考えられる。

【0054】

検出信号ＳＡは、角度θ＝０において正の値のピーク値となっている。このとき、固定電極１３４Ａには可動電極１３２の外縁部１３２Ｂが全体的に重なっており、駆動電極１３６に対応する可動電極１３２の外縁部１３２Ｂと固定電極１３４Ａとが形成するキャパシタには正電荷が蓄積される。したがって、検出信号生成部１５０Ａは、可動電極１３２の外縁部１３２Ｂと固定電極１３４Ａとが形成するキャパシタで蓄積された正電荷に応じた信号を生成する。

【0055】

また、角度θ＝π／２においては、検出信号ＳＡの値は振幅の中央値となっている。このとき、固定電極１３４Ａには、内縁部１３１Ｂと外縁部１３２Ｂが同じ面積で重なっており、検出信号生成部１５０Ａは、可動電極１３２の外縁部１３２Ｂと固定電極１３４Ａとが形成するキャパシタに蓄積される正電荷に応じた信号を生成する。

【0056】

さらにまた、角度θ＝πにおいては、検出信号ＳＡの値はボトム値となっている。このとき、可動電極１３２の外縁部１３２Ｂは固定電極１３４Ａに重なっておらず、駆動電極１３６に対応する外縁部１３２Ｂと固定電極１３４Ａとが形成するキャパシタには電荷は蓄積されない。したがって、検出信号生成部１５０Ａは、電荷が蓄積されていない状態に応じた信号を生成する。検出信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、ＳＤの信号強度の振幅の中央値は、信号強度がゼロの点に対して、オフセットを有する。

【0057】

回転量検出部１６３は、検出信号生成部１５０Ａにおいて生成される一群の検出信号（第１検出信号ＳＡ、第２検出信号ＳＢ、第３検出信号ＳＣ、第４検出信号ＳＤ）に基づいて、ダイアル１３０の回転に係わる情報を取得する処理を行う。回転量検出部１６３は、角度算出部として、駆動電極１３６に駆動電圧を供給するように駆動部１５０Ｃを制御し、この駆動電圧の供給に伴って生成される第１検出信号ＳＡ、第２検出信号ＳＢ、第３検出信号ＳＣ、及び第４検出信号ＳＤに基づいて、ダイアル１３０の回転に係わる情報（例えば回転角度）を取得する。

【0058】

次に、上述した構成を有する入力装置１００における回転操作の検出の検出について説明する。
（回転操作の検出）
回転操作を検出する場合、駆動部１５０Ｃは、駆動電極１３６に対して駆動電圧を供給する。駆動電圧の供給に伴って検出信号生成部１５０Ａが生成する４つの検出信号（ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、ＳＤ）は、固定電極群１３４に含まれる４つの固定電極（１３４Ａ～１３４Ｄ）と、可動電極１３２との間に形成されるキャパシタで蓄積される電荷に応じた信号となる。４つの検出信号（ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、ＳＤ）の信号強度は、概ね次の式で表わされる。

【0059】

ＳＡ＝Ｋ・ｃｏｓ（１６θ） （１）
ＳＢ＝Ｋ・ｓｉｎ（１６θ） （２）
ＳＣ＝－Ｋ・ｃｏｓ（１６θ） （３）
ＳＤ＝－Ｋ・ｓｉｎ（１６θ） （４）
ここで、「θ」はダイアル１３０の回転角度を示し、「Ｋ」は比例定数を示す。上式（１）～（４）において「θ」に「１６」が乗ぜられていることから、ダイアル１３０が１回転する間に、各検出信号（ＳＡ～ＳＤ）には１６サイクルの変化が生じることが分かる。すなわち、回転量検出部１６３は、ダイアル１３０の１周（３６０度）を１６分割した分解能で検出できる。換言すれば、回転量検出部１６３によるダイアル１３０の回転角度の分解能は、検出可能回転量であり、２２．５度である。これは、ダイアル１３０のクリック間隔（４５度）の１／２である。

【0060】

また、図６に示すように、４つの検出信号（ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、ＳＤ）は、互いの位相が９０°（π／２［ｒａｄ］）又は１８０°（π［ｒａｄ］）ずれており、それぞれ異なった値を持つ。

【0061】

位相が１８０°ずれた第１検出信号ＳＡと第３検出信号ＳＣとの差「ＳＡ－ＳＣ」、及び、位相が１８０°ずれた第２検出信号ＳＢと第４検出信号ＳＤとの差「ＳＢ－ＳＤ」は、それぞれ次の式で表わされる。

【0062】

ＳＡ－ＳＣ＝２Ｋ・ｃｏｓ（１６θ） （５）
ＳＢ－ＳＤ＝２Ｋ・ｓｉｎ（１６θ） （６）
したがって、「ＳＡ－ＳＣ」、「ＳＢ－ＳＤ」の振幅は、それぞれ、元の検出信号（ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、ＳＤ）の略２倍となる。

【0063】

また、式（５）、（６）から、「θ」は次の式で表わされる。

【0064】

θ＝（１／１６）・Ａｔａｎ２｛（ＳＢ－ＳＤ），（ＳＡ－ＳＣ）｝ （７）
回転量検出部１６３は、式（５）で示される「ＳＡ－ＳＣ」と式（６）で示される「ＳＢ－ＳＤ」の極性や値の変化に基づいて、ダイアル１３０の回転方向を判定する。

【0065】

また、回転量検出部１６３は、起点となる位置からの回転操作によって検出信号の差「ＳＡ－ＳＣ」（若しくは「ＳＢ－ＳＤ」）に生じる周期的変化のサイクル数と、式（７）により計算した「θ」とに基づいて、当該起点となる位置からのダイアル１３０の回転角度（回転量）を計算する。

【0066】

ここで、各固定電極から同時に出力された信号を用いて検出信号生成部１５０Ａにおいて検出信号ＳＡ、ＳＢ、ＳＣ、ＳＤを生成し、これらの検出信号から、差「ＳＡ－ＳＣ」又は「ＳＢ－ＳＤ」を算出すると、同時計測データを用いて差分を求めることとなるため、ＩＣ電源ノイズやセンサ配線へのノイズを打ち消すことができる。

【0067】

次に、主制御部１６１による処理について説明する。まず、主制御部１６１による処理の概略は次の通りである。

【0068】

主制御部１６１は、ダイアル１３０に回転操作の入力が行われている場合には、タッチパッド１２０へのタッチ操作の入力を無効にする。また、主制御部１６１は、ダイアル１３０に回転操作の入力が行われている状態から回転操作の入力が行われなくなると、タッチパッド１２０へのタッチ操作の入力を有効にする。

【0069】

より具体的には、主制御部１６１は、回転量検出部１６３によって検出される回転量が、回転量検出部１６３の分解能が表す角度のＮ（Ｎは２以上の整数）倍以上である場合には、タッチパッド１２０へのタッチ操作の入力を無効にするとともに、回転量検出部１６３によって検出された回転操作の入力を受け付ける。

【0070】

タッチ操作を無効にするとは、タッチ検出部１６２によってタッチ操作が行われたことが検出されても、タッチ操作に応じた操作信号をＥＣＵやコンピュータに出力しない状態にすることをいう。

【0071】

また、回転量検出部１６３によって検出された回転操作の入力を受け付けるとは、回転量検出部１６３によって検出された回転操作に応じた操作信号をＥＣＵやコンピュータに出力する状態にすることをいう。

【0072】

また、主制御部１６１は、回転量検出部１６３によって検出される回転量が、回転量検出部１６３の分解能が表す角度のＭ（Ｍは１以上かつＮ以下の整数）倍未満である場合には、タッチパッド１２０へのタッチ操作の入力を無効にせずに（有効にし）、回転量検出部１６３によって検出された回転操作の入力を無効にする。回転量検出部１６３の分解能が表す角度のＭ倍未満である場合とは、回転量検出部１６３の分解能が表す角度のＭ倍以上ではない場合である。

【0073】

タッチ操作の入力を無効にせずに（有効に）するとは、タッチ検出部１６２によってタッチ操作が行われたことが検出されると、タッチ操作に応じた操作信号をＥＣＵやコンピュータに出力する状態にすることをいう。

【0074】

また、回転量検出部１６３によって検出された回転操作の入力を無効にするとは、回転量検出部１６３によって検出された回転操作に応じた操作信号をＥＣＵやコンピュータに出力しない状態にすることをいう。

【0075】

例えば、分解能が３６０度の１／１００のように大きい場合には、利用者がタッチパッド１２０を操作している際に、意図せずにダイアル１３０に触れて回転させてしまうと、回転量検出部１６３によってダイアル１３０の回転操作の入力が検出されるおそれがある。このような場合には、回転量検出部１６３の分解能が表す角度のＮ倍（Ｎは２以上の整数であるため２倍以上の整数倍）の回転操作が行われたときに、ダイアル１３０の回転操作の入力が受け付けられるようにすれば、意図しない入力を抑制できる。

【0076】

次に、図７を用いて主制御部１６１の具体的な処理について説明する。以上の説明では、固定電極群１３４が１６組設けられるとともに、可動電極１３２の外縁部１３２Ｂが１６個設けられていることとしたが、以下では、固定電極群１３４が１００組設けられるとともに、可動電極１３２の外縁部１３２Ｂが１００個設けられているものとして説明する。また、ここでは、Ｎ＝Ｍ＝１０の場合について説明するが、Ｎは２以上の整数であり、Ｍは１以上かつＮ以下の整数であるため、ＮとＭは異なっていてもよい。

【0077】

このため、以下では、回転量検出部１６３によるダイアル１３０の回転角度の分解能は、ダイアル１３０の１周（３６０度）の１／１００であり、角度で表すと３．６度である。

【0078】

また、以下では、回転量検出部１６３の分解能が表す角度の１０倍の回転操作が行われたときに、回転量検出部１６３によってダイアル１３０の回転操作の入力が検出されるものとする。すなわち、回転量検出部１６３は、ダイアル１３０に対して３６度以上の回転操作が行われたときに、回転操作の入力を検出することになる。

【0079】

また、以下では、ダイアル１３０のクリック感は、４５度の回転角度毎に提供されるものとする。ダイアル１３０は回転方向におけるクリック機構を有し、クリック機構のクリック感を提示するクリック間隔は、分解能が表す角度のＬ倍（ＬはＮ以上の整数）である。

【0080】

図７は、主制御部１６１が実行する処理を示すフローチャートである。

【0081】

主制御部１６１は、処理がスタートすると、回転量検出部１６３の分解能をダイアル１３０の１回転（３６０度）の１／１００に設定する（ステップＳ１）。

【0082】

主制御部１６１は、回転量検出部１６３によってダイアル１３０の回転操作が検出されたかどうかを判定する（ステップＳ２）。

【0083】

主制御部１６１は、回転量検出部１６３によって回転操作が検出されていない（Ｓ２：ＮＯ）と判定されると、タッチパッド１２０へのタッチ操作を有効にする（ステップＳ３）。タッチ操作を有効にするとは、タッチ検出部１６２によってタッチ操作が行われたことが検出されると、タッチ操作に応じた操作信号をＥＣＵやコンピュータに出力する状態にすることをいう。

【0084】

ステップＳ３の処理により、タッチパッド１２０へのタッチ操作が有効な状態になる。入力装置１００の電源がオンにされて最初のステップＳ３の処理である場合には、この処理によってタッチパッド１２０へのタッチ操作が有効な状態になる。また、後述するステップＳ５においてタッチパッド１２０へのタッチ操作が無効な状態にされた後にフローがステップＳ３に進行した場合には、タッチパッド１２０へのタッチ操作が無効な状態から有効な状態に復帰することになる。

【0085】

なお、主制御部１６１は、ステップＳ３の処理を終えるとフローをステップＳ２にリターンする。

【0086】

主制御部１６１は、回転量検出部１６３によって回転操作が検出されている（Ｓ２：ＹＥＳ）と判定されると、回転量検出部１６３によって検出されたダイアル１３０の回転角度が３６度以上であるかどうかを判定する（ステップＳ４）。３６度は、回転量検出部１６３の分解能が表す角度（３．６度）の１０倍の回転角度である。

【0087】

主制御部１６１は、３６度以上である（Ｓ４：ＹＥＳ）と判定すると、タッチ検出部１６２によってタッチ操作が行われたことが検出されてもタッチ操作を無効にするとともに、回転量検出部１６３によって検出された回転操作の入力を受け付ける（ステップＳ５）。

【0088】

なお、主制御部１６１は、ステップＳ５の処理を終えると１周期における処理を終了する（エンド）。主制御部１６１は、入力装置１００がオンにされている間は、図７に示すスタートからエンドまでのフローを繰り返し実行する。

【0089】

利用者がタッチパッド１２０を操作している際に、意図せずにダイアル１３０に触れて回転させた場合は回転角度が小さく、回転量検出部１６３の分解能が表す角度（３．６度）の１０倍の回転角度未満であると考えられるため、意図しない入力を抑制するためである。

【0090】

また、主制御部１６１は、ステップＳ４において３６度以上ではない（Ｓ４：ＮＯ）と判定すると、タッチ操作を有効にするとともに、回転量検出部１６３によって検出された回転操作の入力を無効にする（ステップＳ６）。

【0091】

ステップＳ６では、ステップＳ３においてタッチ操作が有効にされている場合は、タッチ操作が有効な状態を継続することになり、ステップＳ５においてタッチ操作が無効にされている場合には、タッチ操作を有効な状態に切り替えることになる。

【0092】

なお、主制御部１６１は、ステップＳ６の処理を終えると１周期における処理を終了する（エンド）。主制御部１６１は、入力装置１００がオンにされている間は、図７に示すスタートからエンドまでのフローを繰り返し実行する。

【0093】

以上のように、ダイアル１３０に回転操作の入力が行われている場合には、タッチパッド１２０へのタッチ操作の入力を無効にする。このため、ダイアル１３０に回転操作の入力が行われている場合には、操作者が意図せずにタッチパッド１２０に触れてしまっても、操作信号は入力装置１００からＥＣＵやコンピュータに出力されない。

【0094】

したがって、使い勝手が良好な入力装置１００を提供することができる。

【0095】

また、主制御部１６１は、ダイアル１３０に回転操作の入力が行われている状態から回転操作の入力が行われなくなると、タッチパッド１２０へのタッチ操作の入力を有効にするため、利用者がダイアル１３０に回転操作の入力を行わずにタッチパッド１２０へのタッチ操作の入力を行っている場合には、入力装置１００は、タッチ操作に応じた操作信号を出力でき、使い勝手が良好な入力装置１００を提供することができる。

【0096】

また、回転量検出部１６３によって検出される回転量が、分解能が表す角度のＭ（Ｍは１以上かつＮ以下の整数）倍未満である場合には、タッチパッド１２０へのタッチ操作の入力を無効にしないため、タッチパッド１２０を操作しているときにダイアル１３０に少し触れても、意図しない入力を抑制できる。

【0097】

なお、以上では、ステップＳ４において、回転量検出部１６３によって検出される回転量が、分解能が表す角度のＭ（Ｍは１以上かつＮ以下の整数）倍未満である場合には、タッチパッド１２０へのタッチ操作の入力を無効にしない形態について説明した。しかしながら、ステップＳ４の処理を行わずに、ステップＳ２で回転量検出部１６３によって回転操作が検出されていると判定された場合に、フローをステップＳ５に進行させてタッチ操作を無効にしてもよい。

【0098】

また、以上では、回転量検出部１６３によるダイアル１３０の回転角度の分解能がダイアル１３０のクリック間隔（４５度）の１／２（２２．５度）である形態について説明したが、回転量検出部１６３によるダイアル１３０の回転角度の分解能は、ダイアル１３０のクリック間隔（４５度）の１／Ｎ（Ｎは２以上の整数）であればよい。

【0099】

図８は、入力装置１００の使用例を示す図である。ここでは一例として、入力装置１００がミュージックプレイヤの入力部として用いられる形態について説明する。

【0100】

図８（Ａ）、（Ｂ）には、タッチパッド１２０とダイアル１３０のみを簡略化して示す。図８（Ａ）は、タッチパッド１２０へのタッチ操作の入力、及び、ダイアル１３０への回転操作の入力が行われていない状態である。タッチパッド１２０には、±Ｘ方向側に巻き戻し及び早送りの矢印が表示されているとともに、±Ｙ方向側に音量増大(Vol. UP)及び音量低減(Vol. DOWN)の表示が設けられている。また、ダイアル１３０は、回転操作によって選曲できるように機能が割り当てられている。

【0101】

タッチパッド１２０におけるこれらの表示は、例えば、タッチパッド１２０の表面を覆うカバーに設けた文字をカバーの裏側に設けたＬＥＤのオン／オフによって切り替えられる構成であってもよい。また、タッチパッド１２０の－Ｚ方向側に液晶等のディスプレイを重ねて配置することによって表示される構成であってもよい。

【0102】

図８（Ｂ）では、タッチパッド１２０への操作で音量増大(Vol. UP)が選択されており、音量増大(Vol. UP)の表示色が変わることで音量増大(Vol. UP)が選択されていることが視覚的に分かるようにしている。

【0103】

このような入力装置１００において、利用者が選曲を行うためにダイアル１３０の回転操作を行うときに、指先がタッチパッド１２０に触れても、タッチパッド１２０へのタッチ操作が無効にされるため、利用者が意図しない操作を抑制し、使い勝手を良好にすることができる。

【0104】

図９は、入力装置１００の他の使用例を示す図である。ここでは一例として、入力装置１００がパーソナルコンピュータの入力部として用いられる形態について説明する。図９（Ａ）、（Ｂ）には、パーソナルコンピュータのディスプレイ１０の表示を示す。一例として、タッチパッド１２０は、カーソル１１を移動させるためのタッチ操作の入力を行うために機能が割り当てられており、ダイアル１３０は、ディスプレイ１０に表示させる画像をスクロールするために機能が割り当てられている。

【0105】

図８（Ａ）は、タッチパッド１２０へのタッチ操作の入力、及び、ダイアル１３０への回転操作の入力が行われていない状態である。図８（Ｂ）では、図８（Ａ）に比べて画像がスクロールされるとともに、カーソル１１が移動されている。

【0106】

利用者がダイアル１３０で画像をスクロールする際に、意図せずに指先がタッチパッド１２０に触れても、タッチパッド１２０へのタッチ操作が無効にされるため、利用者が意図しない操作を抑制し、使い勝手を良好にすることができる。

【0107】

以上、本発明の例示的な実施の形態の入力装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

【0108】

なお、本国際出願は、２０１９年６月１７日に出願した日本国特許出願２０１９－１１２０６６に基づく優先権を主張するものであり、その全内容は本国際出願にここでの参照により援用されるものとする。

【符号の説明】

【0109】

１００ 入力装置
１１０ 筐体
１２０ タッチパッド
１３０ ダイアル
１６０ 制御装置
１６１ 主制御部
１６２ タッチ検出部
１６３ 回転量検出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】