特許 7637457 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】2025-02-19

(45)【発行日】2025-02-28

(54)【発明の名称】入力装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0354 20130101AFI20250220BHJP

   G06F 3/041 20060101ALI20250220BHJP

   H01H 36/00 20060101ALI20250220BHJP

【ＦＩ】

G06F3/0354 453

G06F3/041 520

G06F3/041 600

G06F3/041 640

H01H36/00 J

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021104090

(22)【出願日】2021-06-23

(65)【公開番号】P2022103023

(43)【公開日】2022-07-07

【審査請求日】2024-01-26

(31)【優先権主張番号】P 2020216018

(32)【優先日】2020-12-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】322003857

【氏名又は名称】パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】園田 祥

(72)【発明者】

【氏名】外川 浩之

(72)【発明者】

【氏名】松井 則文

(72)【発明者】

【氏名】上田 尚弥

【審査官】渡辺 慶人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０７９１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０７５７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９７９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０９１５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５２１７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２５２１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０３ － ３／０４７

Ｈ０１Ｈ ３６／００ － ３６／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

操作体による操作を行うための第１面と、前記第１面の裏面である第２面とを有する入力部材と、
前記第２面に配置された第１電極と、
前記第１電極と対向し、かつ、前記第１電極と離間して配置された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量に基づいて、前記操作体の操作による前記入力部材への押圧を検出し、検出した値である感圧値を算出する制御部とを備え、
前記第１電極は、グランドに電気的に接続され、
さらに、前記グランドと電気的に接続され、前記第１電極と対応する位置に配置されたグランド電極と、
前記第１電極と前記グランド電極とで挟まれた導電性部材と、
前記第２電極が設けられた第１基板と、
前記グランド電極が設けられた第２基板とを備え、
前記第１基板は、前記第２基板と前記入力部材との間に配置されている
入力装置。

【請求項2】

前記導電性部材は、前記入力部材の四隅にそれぞれ設けられる
請求項１に記載の入力装置。

【請求項3】

前記第１電極は、前記第２面における端縁に沿って配置される
請求項１又は２に記載の入力装置。

【請求項4】

前記入力部材の前記第２面と対向する位置に配置された第３電極を備え、
前記第３電極は、前記入力部材の前記第２面と対向する方向に沿って見た場合に、前記第１電極よりも前記入力部材の中央部側に配置される
請求項３に記載の入力装置。

【請求項5】

前記第３電極は、前記操作体が前記入力部材に接触した位置を検出するためのタッチ用電極である
請求項４に記載の入力装置。

【請求項6】

前記第２電極の幅は、前記第１電極の幅よりも小さい
請求項５に記載の入力装置。

【請求項7】

前記第１電極は、前記第３電極が前記入力部材の前記第２面と対向する方向に沿って見た場合に、前記第３電極と重ならない
請求項６に記載の入力装置。

【請求項8】

前記第１電極は、前記第２面における端縁に沿って、連続的に繋がった状態で配置され、
前記導電性部材は、前記第１電極と前記グランド電極との間に少なくとも１つ設けられる
請求項１に記載の入力装置。

【請求項9】

前記入力部材は、前記操作体の操作による前記入力部材への押圧によって湾曲可能であり、
前記第２電極は、前記グランド電極よりも、前記導電性部材から離れた位置に配置されている
請求項１～８のいずれか１項に記載の入力装置。

【請求項10】

前記第１面は、前記操作体の操作による前記入力部材への押圧がされた位置を検出するために区画された複数の検出領域を有し、
前記第１基板には、前記複数の検出領域ごとに対応するように、複数の前記第２電極が配置され、
前記制御部は、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量に基づいて、前記操作体による操作がされた位置を検出する
請求項１に記載の入力装置。

【請求項11】

複数の前記第２電極では、２以上の前記第２電極からなるグループが複数形成され、
前記制御部は、前記第２電極と前記第１電極との間の静電容量値を前記グループごとに合算し、合算した値に基づいて重心計算を行うことで、前記操作体による操作がされた位置を検出する
請求項１０に記載の入力装置。

【請求項12】

前記第１基板の表面においてＸ軸方向と、前記Ｘ軸方向と直交する方向であるＹ軸方向とを規定した場合に、複数の前記第２電極は、前記第１基板における表面の中央部を挟むように、前記Ｘ軸方向に沿って複数列設けられ、かつ、前記第１基板における表面の中央部を挟むように、前記Ｙ軸方向に沿って複数列設けられ、
複数の前記第２電極では、前記中央部を挟んで対向する２以上の前記第２電極からなるグループが複数形成され、
前記制御部は、前記第２電極と前記第１電極との間のそれぞれの静電容量値を前記グループごとに合算し、合算した値に基づいて重心計算を行うことで、前記操作体による操作がされた位置を検出する
請求項１１に記載の入力装置。

【請求項13】

前記第１面が予め設定によって分割された複数の領域のそれぞれに割り当てられた複数の補正値を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、
前記操作体の操作によって前記入力部材への押圧を検出した位置に相当する領域を、前記複数の領域から検出し、
前記検出した当該領域に割り当てられた前記補正値を取得し、
取得した前記補正値に基づいて、前記入力部材への押圧を検出した値である前記感圧値を補正する
請求項１～１２のいずれか１項に記載の入力装置。

【請求項14】

前記補正値は、前記操作体によって前記第１面をある一定の荷重で押下したときの、前記入力部材の撓み量に基づいて算出された値である
請求項１３に記載の入力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、入力装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、外部物体から入力を受信するタッチパッドが開示されている。トラックパッドは、外部物体がタッチした場所を判定する容量性のタッチパッドセンサアレイを有するタッチパッド部材と、外部物体がタッチパッド部材を押下している力の強さを示す力出力信号を生成する複数の力センサと、ユーザによるジェスチャ動作を検出する記憶処理回路とを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１３－５１３８６５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、例えば、特許文献１に開示されたタッチパッドなどの入力装置において、タッチパッド部材の押下を精度よく検出することが望まれている。

【0005】

そこで、本開示は、操作体による押圧操作を精度よく検出することができる入力装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る入力装置は、操作体による操作を行うための第１面と、前記第１面の裏面である第２面とを有する入力部材と、前記第２面に配置された第１電極と、前記第１電極と対向し、かつ、前記第１電極と離間して配置された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量に基づいて、前記操作体の操作による前記入力部材への押圧を検出し、検出した値である感圧値を算出する制御部とを備え、前記第１電極は、グランドに電気的に接続され、さらに、前記グランドと電気的に接続され、前記第１電極と対応する位置に配置されたグランド電極と、前記第１電極と前記グランド電極とで挟まれた導電性部材と、前記第２電極が設けられた第１基板と、前記グランド電極が設けられた第２基板とを備え、前記第１基板は、前記第２基板と前記入力部材との間に配置されている。

【0007】

なお、この包括的又は具体的な態様は、システム、方法又は集積回路等の任意な組み合わせで実現されてもよい。

【発明の効果】

【0008】

本開示の入力装置は、操作体による押圧操作を精度よく検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施の形態１に係る入力装置が配置されている車両の車室の一例を示す模式図である。

【図2】図２は、実施の形態１における入力装置の一例を示す分解斜視図である。

【図3】図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における入力装置の一例を示す断面図である。

【図4】図４は、実施の形態１における入力装置の一例を示すブロック図である。

【図5】図５は、実施の形態１における入力装置の動作を示すフローチャートである。

【図6】図６は、実施の形態１の変形例における入力装置の一例を示す断面図である。

【図7】図７は、実施の形態２における入力装置の一例を示す断面図である。

【図8A】図８Ａは、実施の形態３における入力装置の一例を示すブロック図である。

【図8B】図８Ｂは、実施の形態３における入力装置の第１領域及び第２電極の一例を示す模式図である。

【図8C】図８Ｃは、実施の形態３における重心計算の一例を示す説明図である。

【図9】図９は、実施の形態３における入力装置の動作を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、実施の形態４における入力装置の一例を示すブロック図である。

【図11】図１１は、実施の形態４における入力装置の領域及び補正値の一例を示す説明図である。

【図12】図１２は、実施の形態４における入力装置の動作を示すフローチャートである。

【図13】図１３は、その他変形例における入力装置の一例を示す分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の一態様に係る入力装置は、操作体による操作を行うための第１面と、前記第１面の裏面である第２面とを有する入力部材と、前記第２面に配置された第１電極と、前記第１電極と対向し、かつ、前記第１電極と離間して配置された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量に基づいて、前記操作体の操作による前記入力部材への押圧を検出し、検出した値である感圧値を算出する制御部とを備え、前記第１電極は、グランドに電気的に接続されている。

【0011】

これによれば、操作体によって第１面が押下されると、第２面の第１電極が第２電極に近づく。このとき、第１電極と第２電極との間の静電容量が変化するため、制御部は、操作体の操作による入力部材への押圧を精度よく検出することができる。つまり、入力装置は、操作体の操作による感圧値を精度よく算出することができる。

【0012】

例えば、入力部材が撓みやすい部材で構成される場合であっても、撓みにより第２面の第１電極が第２電極に近づくため入力部材への押圧を検出することが可能である。

【0013】

また、第２面の第１電極はグランドに接続されているため、操作体が第１電極に接近しても、第１電極と第２電極との間の静電容量が変化しない。そのため、ユーザが押圧を意図せずに操作体を第１電極に接近させたとしても、入力部材への押圧として検出されることを抑制することができる。

【0014】

したがって、入力装置は、操作体による押圧操作を精度よく検出することができる。

【0015】

また、本開示の一態様に係る入力装置は、前記グランドと電気的に接続され、前記第１電極と対応する位置に配置されたグランド電極と、前記第１電極と前記グランド電極とで挟まれた導電性部材とを備える。

【0016】

これによれば、押圧として意図せずに操作体が第１面に接触した場合であっても、第１電極は、導電性部材等を介してグランドに接続されており、第１電極と第２電極との間の静電容量が変化しない。このため、操作体による意図しない接触を押圧操作として検出してしまうことを、より抑制することができる。

【0017】

また、本開示の一態様に係る入力装置は、前記第２電極及び前記グランド電極が設けられた第１基板を備える。

【0018】

これによれば、１つの基板に第２電極及びグランド電極を配置することができ、第２電極の基板又はグランド電極の基板を別途用意しなくてもよいため、入力装置における組付け工数の増加を抑制することができる。したがって、入力装置における製品コストの高騰化を抑制することができる。

【0019】

また、本開示の一態様に係る入力装置は、前記第２電極が設けられた第１基板と、前記グランド電極が設けられた第２基板とを備え、前記第１基板は、前記第２基板と前記入力部材との間に配置されている。

【0020】

これによれば、例えば第１基板と第２基板との間にスペースを設ければ、そのスペースにフォースフィードバック用の振動発生部及び制御部等の構造体を配置したりすることができる。このように、第２電極及びグランド電極の配置の自由度を高めることができるため、入力装置における設計の自由度を向上させることができる。

【0021】

また、本開示の一態様に係る入力装置において、前記導電性部材は、前記入力部材の四隅にそれぞれ設けられる。

【0022】

これによれば、導電性部材は入力部材の四隅を支持することができるため、入力部材への押圧時には、入力部材の四隅以外の部分で撓みやすくなる。つまり、入力部材の撓み量を確保することができるため、撓みにより第２面の第１電極が第２電極に近づくため入力部材への押圧を検出することが可能になる。

【0023】

また、本開示の一態様に係る入力装置において、前記第１電極は、前記第２面における端縁に沿って配置される。

【0024】

これによれば、第２面における中央部に、例えば第３電極等の他の電極を配置するための領域を確保することができる。

【0025】

また、本開示の一態様に係る入力装置において、前記入力部材の前記第２面と対向する位置に配置された第３電極を備え、前記第３電極は、前記入力部材の前記第２面と対向する方向に沿って見た場合に、前記第１電極よりも前記入力部材の中央部側に配置される。

【0026】

これによれば、第１電極と干渉しないように、ユーザの操作を検知する第３電極を入力部材の中央部側に配置することができる。

【0027】

また、本開示の一態様に係る入力装置において、前記第３電極は、前記操作体が前記入力部材に接触した位置を検出するためのタッチ用電極である。

【0028】

これによれば、タッチ用電極を入力部材の中央部側に配置することができるため、ユーザが入力装置に対して操作しやすくなる。

【0029】

また、本開示の一態様に係る入力装置において、前記第２電極の幅は、前記第１電極の幅よりも小さい。

【0030】

例えば、第２電極の幅が第１電極の幅よりも大きければ、第１電極は、第２電極で発生した電荷をグランド電極に十分に流すことができない場合がある。しかし、本開示によれば、第１電極は、第２電極で発生した電荷をグランド電極に流すことができる。このため、入力部材への押圧をより精度よく検出することができる。

【0031】

また、本開示の一態様に係る入力装置において、前記第１電極は、前記第３電極が前記入力部材の前記第２面と対向する方向に沿って見た場合に、前記第３電極と重ならない。

【0032】

これによれば、第１電極による検出精度の確保と、第３電極による検出精度の確保との両立を図ることができる。

【0033】

また、本開示の一態様に係る入力装置において、前記第１電極は、前記第２面における端縁に沿って、連続的に繋がった状態で配置され、前記導電性部材は、前記第１電極と前記グランド電極との間に少なくとも１つ設けられる。

【0034】

これによれば、１つの第１電極を第２面に配置するだけで、１つの導電性部材を介してグランド電極と電気的に接続することができる。このため、導電性部材は少なくとも１つのみでよく、第２面に配置する部材の選択肢を増やすことができる。

【0035】

また、本開示の一態様に係る入力装置において、前記入力部材は、前記操作体の操作による前記入力部材への押圧によって湾曲可能であり、前記第２電極は、グランド電極よりも、導電性部材から離れた位置に配置されている。

【0036】

これによれば、第１電極とグランド電極とで導電性部材を挟んだ箇所から離れた位置に第２電極が配置することで、入力部材が撓みやすい位置に第２電極を配置することができる。このため、制御部は、操作体の操作による入力部材への押圧をより精度よく検出することができる。

【0037】

また、第２電極は、グランド電極よりも、導電性部材から離れた位置に配置されている。すなわち、グランド電極は、入力部材が撓みにくい導電性部材の近傍に配置され、第２電極は、入力部材が撓みやすい位置に配置することができる。このため、制御部は、操作体の操作による入力部材への押圧をより精度よく検出することができる。

【0038】

また、本開示の一態様に係る入力装置において、前記第１面は、前記操作体の操作による前記入力部材への押圧がされた位置を検出するために区画された複数の検出領域を有し、前記第１基板には、前記複数の検出領域ごとに対応するように、複数の前記第２電極が配置され、前記制御部は、前記第１電極と前記第２電極との間の静電容量に基づいて、前記操作体による操作がされた位置を検出する。

【0039】

これによれば、操作体の操作による入力部材への押圧した位置を検出するためのタッチセンサを設けなくても、当該押圧の位置を検出することができる。このため、入力装置における製品コストの高騰化を抑制することができる。

【0040】

また、本開示の一態様に係る入力装置において複数の前記第２電極では、２以上の前記第２電極からなるグループが複数形成され、前記制御部は、前記第２電極と前記第１電極との間の静電容量値を前記グループごとに合算し、合算した値に基づいて重心計算を行うことで、前記操作体による操作がされた位置を検出する。

【0041】

これによれば、操作がされた位置を検出することができる。このため、例えば、タッチパッド等を用いなくても、簡易な構成で中央部に対して押圧した位置を検出することができる。このため、入力装置における構成の複雑化を抑制することができる。

【0042】

また、本開示の一態様に係る入力装置において、前記第１基板の表面においてＸ軸方向と、前記Ｘ軸方向と直交する方向であるＹ軸方向とを規定した場合に、複数の前記第２電極は、前記第１基板における表面の中央部を挟むように、前記Ｘ軸方向に沿って複数列設けられ、かつ、前記第１基板における表面の中央部を挟むように、前記Ｙ軸方向に沿って複数列設けられ、複数の前記第２電極では、前記中央部を挟んで対向する２以上の前記第２電極からなるグループが複数形成され、前記制御部は、前記第２電極と前記第１電極との間のそれぞれの静電容量値を前記グループごとに合算し、合算した値に基づいて重心計算を行うことで、前記操作体による操作がされた位置を検出する。

【0043】

これによれば、操作された位置をより精度よく検出することができる。

【0044】

また、本開示の一態様に係る入力装置において、前記第１面が予め設定によって分割された複数の領域のそれぞれに割り当てられた複数の補正値を記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記操作体の操作によって前記入力部材への押圧を検出した位置に相当する領域を、前記複数の領域から検出し、前記検出した当該領域に割り当てられた前記補正値を取得し、取得した前記補正値に基づいて、前記入力部材への押圧を検出した値である前記感圧値を補正する。

【0045】

これによれば、操作体の操作による入力部材への押圧がされた位置がどの位置であっても、入力部材の位置に依存する撓み量に基づいて感圧値を補正することができる。このため、入力部材への押圧を精度よく検出することができる。

【0046】

また、本開示の一態様に係る入力装置において、前記補正値は、前記操作体によって前記第１面をある一定の荷重で押下したときの、前記入力部材の撓み量に基づいて算出された値である。

【0047】

これによれば、入力部材の性質、入力部材の姿勢に関わる部材等を考慮した補正値を算出することができる。このため、入力部材への押圧を、より精度よく検出することができる。

【0048】

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

【0049】

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。また、以下の実施の形態において、略平行又は矩形状等の表現を用いている。例えば、略平行又は矩形状は、完全に平行又は矩形であることを意味するだけでなく、実質的に平行又は矩形である、すなわち、例えば数％程度の誤差を含むことも意味する。また、略平行又は矩形状は、本開示による効果を奏し得る範囲において平行又は矩形という意味である。他の「略」、「状」を用いた表現についても同様である。

【0050】

以下の説明において、第１基板に対する入力部材側の方向をＺ軸プラス方向と称す。また、Ｚ軸プラス方向と直交する方向をＸ軸プラス方向と称す。また、Ｘ軸プラス方向及びＺ軸プラス方向と直交する方向をＹ軸プラス方向と称す。

【0051】

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0052】

（実施の形態１）
＜構成：入力装置１０＞
図１は、実施の形態１に係る入力装置１０が配置されている車両１の車室の一例を示す模式図である。

【0053】

図１に示すように、車両１の車室には、車載機器（図示せず）と、入力装置１０とが搭載されている。入力装置１０は、車両１の車室において、車両１に搭乗しているユーザが車両１のシートに座っている状態で、当該ユーザの手が届く範囲に設けられている。入力装置１０は、例えば、車両１の車室におけるセンターコンソール等又はその近傍に配置されている。入力装置１０は、例えば、車両１のシフトレバーの後方側に配置されている。入力装置１０の配置位置は、本実施の形態に限定されず、車室における他の個所に配置されていてもよい。

【0054】

ユーザは、入力装置１０に対して操作（具体的には押圧操作）を行うことで、車両１に搭載された車載機器を操作することができる。入力装置１０は、ユーザによる操作が入力されることで、車載機器を制御するために、当該操作に応じた指示をそれぞれの車載機器に出力する。これにより、それぞれの車載機器は、当該操作に応じて動作する。ここで、押圧操作とは、ユーザの操作体によって、ユーザが意図して後述する入力部材２０を押し付ける操作である。

【0055】

車載機器は、例えば、表示装置等を搭載したカーナビゲーションシステム、光ディスクを再生するためのオーディオ機器、車両空調装置、車載照明又は映像再生機器等である。

【0056】

この場合、入力装置１０は、車載機器の表示装置が表示するＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を操作することができる。また、入力装置１０は、ＵＩを操作することで、オーディオ機器、車両空調装置、車載照明又は映像再生機器等を操作することができてもよい。

【0057】

図２は、実施の形態１における入力装置１０の一例を示す分解斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における入力装置１０の一例を示す断面図である。図４は、実施の形態１における入力装置１０の一例を示すブロック図である。

【0058】

図２～図４に示すように、入力装置１０は、入力部材２０と、タッチパッド３０と、第１電極６１と、導電性部材４０と、第１基板５０と、グランド電極６３と、第２電極６２と、制御部７０とを備えている。

【0059】

［入力部材２０］
入力部材２０は、ユーザの操作体による接触によって、直接的に操作することができるように配置され、入力装置１０から外部に露出している。入力部材２０は、略平行の平板であり、Ｘ－Ｙ平面に対して略平行な姿勢で配置されている。本実施の形態では、入力部材２０は、平面視で矩形状をなしている。なお、入力部材２０を平面視した場合の形状は、矩形状に限定されず、円形状、多角形状、又は、これらを組み合わせた形状であってもよい。入力部材２０は、例えば、ガラス、アクリル板等により形成されている。また、入力部材２０は、厚みが小さい部材で構成されてもよい。ここで、操作体は、ユーザが操作する指、ペン型の操作ペン等である。

【0060】

入力部材２０は、第１面２１と、第２面２２とを有する。

【0061】

第１面２１は、操作体による操作を行うための面であり、入力装置１０から外部に露出した入力部材２０の表面である。また、第１面２１は、Ｘ－Ｙ平面に対して略平行な、Ｚ軸プラス方向側の面でもある。本実施の形態では、第１面２１は、平面視で入力部材２０の形状に応じて矩形状をなしている。

【0062】

第２面２２は、入力部材２０の第１面２１とは反対側の裏面である。また、第２面２２は、Ｘ－Ｙ平面に対して略平行な、Ｚ軸マイナス方向側の面でもある。本実施の形態では、第２面２２も、平面視で入力部材２０の形状に応じて矩形状をなしている。

【0063】

［タッチパッド３０］
タッチパッド３０は、ユーザの操作を検出するための操作位置検出用のセンサである。入力部材２０にユーザの操作が入力され、タッチパッド３０で操作位置を検出し、車載機器が制御される。タッチパッド３０は、例えば静電容量式のタッチ用電極３１、タッチ用電極３１と電気的に接続された静電ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等で構成される。タッチ用電極３１は、入力部材２０の第２面２２と対向するように、第１基板５０の表面（Ｚ軸プラス方向側の面）に配置されている。具体的には、タッチ用電極３１は、第１面２１の中央部と対応し、かつ、Ｚ軸方向に沿って見た場合に、入力部材２０で覆われるように配置されている。静電ＩＣは、タッチ用電極３１が検出可能な領域における位置であって、ユーザの操作体によりタッチされた位置を検出する。

【0064】

なお、タッチパッド３０は、ユーザによる複数のタッチ、つまり、マルチタッチを受け付けるセンサであってもよい。例えば、タッチパッド３０は、１本指によるタッチ位置の他にも、同じタイミングにおいて、２本指による２箇所のタッチ位置、３本指による３箇所のタッチ位置を受け付ける構成であってもよい。

【0065】

［第１電極６１］
第１電極６１は、第２面２２に配置されている。具体的には、第１電極６１は、第２面２２に貼り付けられた状態で、入力部材２０に固定されている。第１電極６１は、蒸着等によって形成された金属薄膜等で形成してもよい。本実施の形態では、第１電極６１は、矩形状の第２面２２における端縁に沿って配置された帯状をなしている。第１電極６１は、第２面２２における４辺の端縁側であり、かつ、Ｚ軸方向に沿って見た場合に、第２面２２の中央部を囲むように配置されている。つまり、第１電極６１は、タッチ用電極３１を避け、かつ、Ｚ軸方向に沿って見た場合に、タッチ用電極３１を囲むように第２面２２に配置されている。

【0066】

なお、第１電極６１のそれぞれは、互いに電気的に接続されていてもよく、互いに電気的に独立していてもよい。

【0067】

なお、第１電極６１の配置は、あくまでも一例である。例えば、第１電極６１は、第２面２２の４辺のうちの一部の辺に配置されているだけでもよく、中央部に配置されていてもよい。また、第１電極６１の配置は、タッチ用電極３１の配置によって適宜変更することができる。

【0068】

また、第１電極６１は、グランドに電気的に接続されている。具体的には、第１電極６１は、導電性部材４０を介してグランド電極６３と電気的に接続されている。

【0069】

［導電性部材４０］
導電性部材４０は、入力部材２０と第１基板５０との間に配置され、第１電極６１とグランド電極６３とで挟まれている。つまり、導電性部材４０は、入力部材２０と第１基板５０との間に隙間を形成するスペーサとしても機能している。導電性部材４０は、入力部材２０及び第１基板５０が略平行な姿勢となるように、第１基板５０に対して入力部材２０を保持している。

【0070】

また、導電性部材４０は、第１電極６１と密着することで、第１電極６１と電気的に接続されている。導電性部材４０は、グランド電極６３とも密着することで、グランド電極６３とも電気的に接続されている。このため、導電性部材４０は、第１電極６１とともに接地される（グランドと電気的に接続される）ことになるため、第１電極６１の周辺で電荷の移動が発生した際に、その電荷をグランド電極６３に流すことができる。このような、導電性部材４０は、例えば、導電性を有するシリコン、導電性を有するゴム等により形成されている。

【0071】

本実施の形態では、導電性部材４０は、第２面２２のコーナ側（角部）である、四隅にそれぞれ配置されている。なお、導電性部材４０は、四隅にそれぞれ配置されているが、入力部材２０の形状、第１電極６１の配置によって、配置位置及び形状を適宜変更してもよい。

【0072】

［第１基板５０］
第１基板５０は、略平行の平板であり、Ｘ－Ｙ平面に対して略平行な姿勢で配置されている。第１基板５０は、導電性部材４０を介して入力部材２０と略平行な姿勢となるように支持されている。

【0073】

本実施の形態では、第１基板５０は、平面視で矩形状をなしている。なお、第１基板５０を平面視した場合の形状は、矩形状に限定されず、円形状、多角形状、又は、これらを組み合わせた形状であってもよい。

【0074】

第１基板５０は、例えば、プリント配線基板、リジッド基板、フレキシブル基板、メタルベース基板、セラミックス基板、又は、樹脂材料をベースとする樹脂基板等が用いられる。

【0075】

本実施の形態では、第１基板５０の表面には、複数の第２電極６２、複数のグランド電極６３、及び、タッチ用電極３１が設けられている。第１基板５０の表面の中央部には、タッチ用電極３１が配置され、タッチ用電極３１を囲むように、複数の第２電極６２及び複数のグランド電極６３が配置されている。

【0076】

［グランド電極６３］
グランド電極６３は、グランドと電気的に接続され、第１電極６１の周辺で電荷の移動が発生した際に、その電荷が導電性部材４０を介して流れる。グランド電極６３は、第１電極６１と対応する位置に設けられている。つまり、グランド電極６３は、第１基板５０のコーナ側（角部）である、四隅（言い換えれば第２面２２の四隅）にそれぞれ配置されている。なお、グランド電極６３は、第１基板５０の四隅にそれぞれ配置されているが、第１基板５０の形状、導電性部材４０の配置によって、配置位置及び形状を適宜変更してもよい。

【0077】

［第２電極６２］
第２電極６２は、第１電極６１と対向し、かつ、第１電極６１と離間して配置されているセンサ電極である。つまり、第２電極６２は、Ｚ軸方向に沿って見た場合に、第１電極６１と重なっている。また、第２電極６２は、導電性部材４０によって形成された入力部材２０と第１基板５０との間に形成された隙間によって、第１電極６１と離間して配置されている。

【0078】

第２電極６２は、グランド電極６３と同一平面上に形成され、グランド電極６３と電気的に独立して、第１基板５０の表面に配置されている。また、第２電極６２は、第１基板５０の四隅に配置されたグランド電極６３の間に配置されている。本実施の形態では、第２電極６２は、第１基板５０の表面における４つの端縁に沿って複数配置されている。なお、第２電極６２は、第１基板５０の表面における四辺のそれぞれに複数配置されているが、第１基板５０の形状、第１電極６１の配置によって、配置位置及び形状を適宜変更してもよい。

【0079】

［制御部７０］
制御部７０は、第１電極６１と第２電極６２との間の静電容量に基づいて、操作体の操作による入力部材２０への押圧を検出する。具体的には、制御部７０は、グランド電極６３及び第２電極６２と電気的に接続されており、操作体による入力部材２０への押圧によって、変位した第１電極６１と第２電極６２との距離に応じた静電容量を示す信号を取得することができる。これにより、制御部７０は、取得した信号に基づいて、操作体の操作による入力部材２０への押圧を検出し、検出した値から、押圧の力を示す感圧値を算出する。

【0080】

感圧値の算出については、様々な方法がある。例えば、感圧値の算出について、制御部７０は、全ての第２電極６２が検出したそれぞれの静電容量値のうち、最大の静電容量値を感圧値として採用してもよい。例えば、感圧値の算出について、制御部７０は、第２電極６２が検出したそれぞれの静電容量値を合計することで、合計した値を感圧値として採用してもよい。例えば、感圧値の算出について、制御部７０は、全ての第２電極６２が検出したそれぞれの静電容量値の平均値を感圧値として採用してもよい。

【0081】

また、操作体が入力部材２０の第１面２１に接触しただけで、第１電極６１と第２電極６２との距離に変化がなく、第１電極６１と第２電極６２との間の静電容量が実質的に変化しない場合、制御部７０は、操作体の操作による入力部材２０への押圧を検出しない。

【0082】

また、制御部７０は、タッチパッド３０と電気的に接続されている。制御部７０は、タッチパッド３０の静電ＩＣが検出した位置を示す信号を取得する。これにより、制御部７０は、位置を示す信号に応じた指示を車載機器に送信する。制御部７０は、このような制御を、マイクロコンピュータ等を用いて実現することができる。

【0083】

また、制御部７０は、図示しない電源部より電力が給電されることで駆動する。電源部は、車載に搭載される図示しないバッテリ等である。

【0084】

＜動作＞
入力装置１０の動作について、図５を用いて説明する。

【0085】

図５は、実施の形態１における入力装置１０の動作を示すフローチャートである。

【0086】

図５に示すように、ユーザが操作体の操作によって入力部材２０の第１面２１への押圧を実行すると、入力部材２０が撓むことで、第１電極６１が第２電極６２に近づくことで、第１電極６１と第２電極６２との距離が短くなる。これにより、第１電極６１と第２電極６２との間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を制御部７０にて検出し、静電容量を示す信号として取得する（Ｓ１１）。

【0087】

制御部７０は、取得した信号に示される静電容量つまり静電容量値に基づいて、入力部材２０への押圧を検出し、検出した押圧の力を示す感圧値を算出する（Ｓ１２）。

【0088】

そして、制御部７０は、処理を終了する。

【0089】

ここで、第１電極６１は、グランドに電気的に接続されているため、第１電極６１が配置された箇所の裏面（第１面２１）に操作体が接近した場合であっても、第１電極６１と第２電極６２との間の静電容量が変化せず、押圧として検出されない。

【0090】

すなわち、押圧を意図せずに操作体を第１電極に接近させたとしても、入力部材への押圧として検出されることを抑制することができる。

【0091】

＜作用効果＞
次に、本実施の形態における入力装置１０の作用効果について説明する。

【0092】

上述したように、本実施の形態における入力装置１０は、操作体による操作を行うための第１面２１と、第１面２１の裏面である第２面２２とを有する入力部材２０と、第２面２２に配置された第１電極６１と、第１電極６１と対向し、かつ、第１電極６１と離間して配置された第２電極６２と、第１電極６１と第２電極６２との間の静電容量に基づいて、操作体の操作による入力部材２０への押圧を検出し、検出した値である感圧値を算出する制御部７０とを備える。そして、第１電極６１は、グランドに電気的に接続されている。

【0093】

これによれば、操作体によって第１面２１が押下されると、第２面２２の第１電極６１が第２電極６２に近づく。このとき、第１電極６１と第２電極６２との間の静電容量が変化するため、制御部７０は、操作体の操作による入力部材２０への押圧を精度よく検出することができる。つまり、入力装置１０は、操作体の操作による感圧値を精度よく算出することができる。

【0094】

また、操作体によって第１面２１が押下された場合に、入力部材２０全体が沈み込む前に押下された位置の入力部材２０が撓みやすい構成であっても、撓みにより第２面２２の第１電極６１が第２電極６２に近づくため、入力部材２０への押圧を検出することが可能である。

【0095】

また、第２面２２の第１電極６１はグランドに接続されているため、操作体が第１電極６１に接近しても、第１電極６１と第２電極６２との間の静電容量が変化しない。そのため、ユーザが押圧を意図せずに操作体を第１電極６１に接近させたとしても、入力部材２０への押圧として検出されることを抑制することができる。

【0096】

したがって、入力装置１０は、操作体による押圧操作を精度よく検出することができる。

【0097】

また、本実施の形態における入力装置１０は、グランドと電気的に接続され、第１電極６１と対応する位置に配置されたグランド電極６３と、第１電極６１とグランド電極６３とで挟まれた導電性部材４０とを備える。

【0098】

これによれば、押圧として意図せずに操作体が第１面２１に接触した場合であっても、第１電極６１は、導電性部材４０等を介してグランドに接続されており、第１電極６１と第２電極６２との間の静電容量が変化しない。このため、操作体による意図しない接触を押圧操作として検出してしまうことを、より抑制することができる。

【0099】

また、本実施の形態における入力装置１０は、第２電極６２及びグランド電極６３が設けられた第１基板５０を備える。

【0100】

これによれば、１つの基板に第２電極６２及びグランド電極６３を配置することができるため、第２電極６２の基板又はグランド電極６３の基板を別途用意しなくてもよいため、入力装置１０における組付け工数の増加を抑制することができる。したがって、入力装置１０における製品コストの高騰化を抑制することができる。

【0101】

（実施の形態１の変形例）
本変形例では、入力装置１０ａが第２基板を有している点等で実施の形態１の入力装置と相違する。本変形例おける他の構成は、特に明記しない場合は、実施の形態１と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。

【0102】

図６は、実施の形態１の変形例における入力装置１０ａの一例を示す断面図である。

【0103】

図６に示すように、第１基板５０の表面には、第２電極６２及びタッチ用電極が配置されている。第１基板５０とは異なる第２基板８０の表面には、グランド電極６３が配置されている。つまり、第２電極６２とグランド電極６３とは別々の基板に配置されている。

【0104】

また、本変形例では、第２電極６２は、第１基板５０の表面に複数配置されている。また、本変形例では、グランド電極６３は、第２基板８０の表面に複数配置されている。また、第１基板５０と第２基板８０とに接地されているグランドは、共通である。

【0105】

本変形例では、第１基板５０と入力部材２０との間には、導電性部材４０が配置されておらず、第１基板５０は、導電性部材４０を介して入力部材２０に支持されているわけではない。第１基板５０は、構造体７５又は第２基板８０に固定されている。

【0106】

第１基板５０は、第２基板８０と入力部材２０との間に配置されている。また、第１基板５０と第２基板８０との間には、構造体７５が配置されている。構造体７５は、例えば、制御部７０、アクチュエータ、スイッチ素子等で構成されている。構造体７５は、第２基板８０に実装されていてもよい。第１基板５０は、構造体７５又は第２基板８０に固定されることで、入力部材２０と略平行な姿勢となるように設けられている。

【0107】

第２基板８０は、略平行の平板であり、Ｘ－Ｙ平面に対して略平行な姿勢で配置されている。第２基板８０は、導電性部材４０を介して入力部材２０と略平行な姿勢となるように支持されている。

【0108】

本変形例では、第２基板８０は、平面視で矩形状をなしている。なお、第２基板８０を平面視した場合の形状は、矩形状に限定されず、円形状、多角形状、又は、これらを組み合わせた形状であってもよい。第２基板８０は、例えば、プリント配線基板、リジッド基板、フレキシブル基板、メタルベース基板、セラミックス基板、又は、樹脂材料をベースとする樹脂基板等が用いられる。

【0109】

上述したように、本変形例における入力装置１０ａは、第２電極６２が設けられた第１基板５０と、グランド電極６３が設けられた第２基板８０とを備える。そして、第１基板５０は、第２基板８０と入力部材２０との間に配置されている。

【0110】

これによれば、例えば第１基板５０と第２基板８０との間にスペースを設ければ、そのスペースにフォースフィードバック用の振動発生部及び制御部７０等の構造体７５を配置したりすることができる。このように、第２電極６２及びグランド電極６３の配置の自由度を高めることができるため、入力装置１０ａにおける設計の自由度を向上させることができる。

【0111】

本変形例においても、上述の実施の形態１と同様の作用効果を奏する。

【0112】

（実施の形態２）
本実施の形態では、入力装置１０ｂが保持部材９０を有している点等で実施の形態１の入力装置と相違する。本実施の形態おける他の構成は、特に明記しない場合は、実施の形態１と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。

【0113】

＜構成＞
図７は、実施の形態２における入力装置１０ｂの一例を示す断面図である。

【0114】

図７に示すように、入力装置１０ｂは、入力部材２０、タッチパッド、第１電極６１、導電性部材４０、第１基板５０、グランド電極６３、第２電極６２、及び、制御部の他に、保持部材９０を備えている。

【0115】

保持部材９０は、少なくとも入力部材２０を保持している。本実施の形態では、保持部材９０は、入力部材２０、導電性部材４０及び第１基板５０の積層体を、Ｚ軸プラス方向とＺ軸マイナス方向とから挟むように、積層体を一体的に保持している。保持部材９０は、積層体を収容する収容体を兼ねている。

【0116】

保持部材９０は、枠体９１と、筐体９２とを有する。

【0117】

枠体９１は、入力部材２０の第１面２１の一部を露出させるように、入力部材２０の端縁を支持する。枠体９１は、例えば、長尺の帯状をなした支持部材である。なお、枠体９１は、入力部材２０の形状に応じて構成されていてもよく、例えば略矩形の環状をなしていてもよい。なお、枠体９１の形状は、略矩形に限定されず、円形状、多角形状、又は、これらを組み合わせた形状であってもよい。

【0118】

枠体９１は、入力部材２０の端縁を保持している。具体的には、枠体９１は、入力部材２０の第１面２１における端縁と当接することで、入力部材２０を第１基板５０側（Ｚ軸マイナス方向側）に押し当てている。

【0119】

筐体９２は、Ｘ－Ｙ軸方向に広がり、Ｚ軸方向に扁平な、有底の箱である。筐体９２は、枠体９１側（Ｚ軸プラス方向側）が開口している。筐体９２には、枠体９１がその開口に取付けられている。筐体９２の底部には積層体の第１基板５０が配置され、筐体９２の底部は、第１基板５０を入力部材２０側（Ｚ軸プラス方向側）に押し当てている。

【0120】

このように、積層体が枠体９１と筐体９２とで両側から挟まれることで、枠体９１及び筐体９２によって積層体として一体的に固定される。このため、入力部材２０と第２電極６２との並び方向（Ｚ軸方向）に沿って入力部材２０及び第２電極６２を平面視した場合、保持部材９０は、導電性部材４０によって第１電極６１と第２電極６２との間に隙間を形成した状態で、第１電極６１と第２電極６２とが重なるように入力部材２０を保持している。

【0121】

なお、保持部材９０が入力部材２０だけを保持する場合、単に接着部材等で入力部材２０が保持部材９０に取付けられることで、保持部材９０が入力部材２０を保持してもよい。

【0122】

入力部材２０は、操作体の操作による入力部材２０への押圧によって湾曲可能である。つまり、入力部材２０は、操作体が入力部材２０を押圧することによって、押圧された部分が湾曲し、第１電極６１と第２電極６２との距離を容易に縮めることができる。これにより、第１電極６１と第２電極６２との間の静電容量が変化する。

【0123】

第２電極６２は、グランド電極６３よりも、導電性部材４０から離れた位置に配置されている。また、第２電極６２は、保持部材９０によって入力部材２０が保持された箇所と、グランド電極６３とから離れた位置に配置されている。具体的には、入力部材２０の端縁は枠体９１と筐体９２とで挟まれているため、枠体９１と当接している入力部材２０における第１面２１の端縁近傍では、操作体の操作による押圧がされても、撓み難くなる。このため、第２電極６２は、第１面２１の端縁に配置された枠体９１からできるだけ離れた位置に配置する。図７に示すように、複数の第２電極６２は、隣り合う２つのグランド電極６３の間に配置されることで、枠体９１から離れた位置に配置される。

【0124】

これにより、第２電極６２は、操作体の操作によって生じた入力部材２０の撓みを容易に検出することができるようになる。

【0125】

また、入力部材２０と第１基板５０との間に隙間がある入力部材２０の箇所の方が、入力部材２０と第１基板５０との間に導電性部材４０が配置されている入力部材２０の箇所（図２の例では、四隅）よりも入力部材２０が撓みやすい。

【0126】

そのため、第２電極６２は、グランド電極６３よりも、導電性部材４０から離れた位置に配置されている。具体的には、図２の例では、導電性部材４０は、第２面２２の四隅にそれぞれ配置されており、グランド電極６３は、第１基板５０の四隅にそれぞれ配置されている。そして、第２電極６２は、第１基板５０の表面における４つの端縁に沿って複数配置されている。

【0127】

＜作用効果＞
次に、本実施の形態における入力装置１０ｂの作用効果について説明する。

【0128】

上述したように、本実施の形態の入力装置１０ｂにおいて、入力部材２０は、操作体の操作による入力部材２０への押圧によって湾曲可能である。そして、第２電極６２は、グランド電極６３よりも、導電性部材４０から離れた位置に配置されている。

【0129】

これによれば、第１電極６１とグランド電極６３とで導電性部材４０を挟んだ箇所から離れた位置に第２電極６２が配置することで、入力部材２０が撓みやすい位置に第２電極６２を配置することができる。このため、制御部は、操作体の操作による入力部材２０への押圧をより精度よく検出することができる。

【0130】

また、第２電極６２は、グランド電極６３よりも、導電性部材４０から離れた位置に配置されている。すなわち、グランド電極６３は、入力部材２０が撓みにくい導電性部材４０の近傍に配置され、第２電極６２は、入力部材２０が撓みやすい位置に配置することができる。このため、制御部は、操作体の操作による入力部材２０への押圧をより精度よく検出することができる。

【0131】

本実施の形態においても、上述の実施の形態１等と同様の作用効果を奏する。

【0132】

（実施の形態３）
本実施の形態では、入力装置１０ｃがタッチパッドを有しておらず、タッチパッドを用いずに複数の第２電極６２を用いて操作体による操作の位置を検出する点等で実施の形態１等の入力装置と相違する。本実施の形態おける他の構成は、特に明記しない場合は、実施の形態１等と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。

【0133】

図８Ａは、実施の形態３における入力装置１０ｃの一例を示すブロック図である。図８Ｂは、実施の形態３における入力装置１０ｃの第１領域Ｒ１及び第２電極６２の一例を示す模式図である。

【0134】

＜構成＞
本実施の形態では、図８Ａ～図８Ｃに示すように、第１基板５０の表面には、複数の第２電極６２が配置されている。なお、グランド電極６３も配置されているが、図８Ｂでは省略している。

【0135】

複数の第２電極６２は、第１基板５０の端縁に沿って配列されている。

【0136】

入力部材２０の第１面２１は、操作体による操作がされた位置を検出するために区画（分割）された複数の第１領域Ｒ１を有している。具体的には、入力部材２０の第１面２１は、操作体による操作を検出する第１領域Ｒ１を有する。第１領域Ｒ１には、第２領域が含まれている。入力部材２０及び第１電極６１が重なる方向に沿って入力部材２０を平面視した場合に、第２領域は、少なくとも第１面２１と第１電極６１とが重なる領域である。第２領域では、第１面２１の押下の感度に優れている。このため、第２領域では、第１領域Ｒ１と異なる領域として個別に操作体による操作がされた位置を検出してもよい。操作がされた位置は、操作体の操作によって入力部材２０に押圧された位置である。第１領域Ｒ１は検出領域の一例である。

【0137】

本実施の形態では、第１面２１は、９つの第１領域Ｒ１に区画されている。なお、第１面２１を９つの第１領域Ｒ１に区画することに限定されない。第１領域Ｒ１は、８以下の第１領域Ｒ１に区画されていてもよく、１０以上の第１領域Ｒ１に区画されていてもよい。第１面２１が区画される第１領域Ｒ１の数は、第２電極６２の数に応じて変更することができる。

【0138】

第１基板５０には、複数の第１領域Ｒ１ごとに対応するように、複数の第２電極６２が配置されている。具体的には、第１基板５０の表面には、１つの第１領域Ｒ１につき１以上（好ましくは２以上）の第２電極６２が変化した静電容量を検出できるように配置されている。

【0139】

ユーザが操作体により入力部材２０の第１面２１を押下すると、制御部７０は、複数の第２電極６２のうち、第１電極６１と第２電極６２との間で変化した静電容量を検出した１以上の第２電極６２から、静電容量を示す信号を取得する。制御部７０は、取得した当該信号に示される第１電極６１と第２電極６２との間の静電容量に基づいて、操作体による操作がされた位置が複数の第１領域Ｒ１のうちのいずれかの第１領域Ｒ１を抽出（検出）する。

【0140】

＜動作＞
複数の第１領域Ｒ１ａ・・・から、操作体によって押下された位置に対応する第１領域Ｒ１ａを抽出する動作について、図８Ｂ、図８Ｃ及び図９を用いて説明する。第１領域Ｒ１ａ・・・は、第１領域Ｒ１に含まれる。なお、第１領域Ｒ１ａの位置はあくまでも一例であり、図８Ｂで示される位置に限定されない。

【0141】

図８Ｃは、実施の形態３における重心計算の一例を示す説明図である。図９は、実施の形態３における入力装置１０ｃの動作を示すフローチャートである。

【0142】

図８Ｂ及び図９に示すように、第１基板５０の表面においてＸ軸方向と、Ｘ軸方向と直交する方向であるＹ軸方向とを規定した場合に、複数の第２電極６２は、第１基板５０における表面の中央部を挟むように、Ｘ軸方向に沿って複数列設けられ、かつ、第１基板５０における表面の中央部を挟むように、Ｙ軸方向に沿って複数列設けられている。

【0143】

具体的には、第１基板５０の表面の４つの端縁には、Ｘ軸マイナス方向側かつＹ軸プラス方向側の角部からＸ軸プラス方向に沿って第２電極ａ１、ａ２、ａ３（第２電極６２の一例）が順番に並べられ、当該角部からＹ軸マイナス方向に沿って第２電極ｂ１、ｂ２、ｂ３（第２電極６２の一例）が順番に並べられ、Ｘ軸プラス方向側かつＹ軸マイナス方向側の角部からＸ軸マイナス方向に沿って第２電極Ａ３、Ａ２、Ａ１（第２電極６２の一例）が順番に並べられ、当該角部からＹ軸プラス方向に沿って第２電極Ｂ３、Ｂ２、Ｂ１（第２電極６２の一例）が順番に並べられている。第２電極６２は、第２電極ａ１、ａ２、ａ３、ｂ１、ｂ２、ｂ３、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を含む。

【0144】

図８Ｂの第１領域Ｒ１ａ・・・の第１面２１を、ユーザが操作体によって押下すると、押下した位置に近しい第２電極ａ１、ｂ１、ａ２、ｂ２が特に反応する。つまり、第１電極６１と第２電極ａ１、ｂ１、ａ２、ｂ２とのそれぞれの間の静電容量が変化するため、第２電極ａ１、ｂ１、ａ２、ｂ２が変化した静電容量を示す信号を制御部７０に出力する。また、制御部７０は、第２電極ａ１、ｂ１、ａ２、ｂ２だけでなく、全ての第２電極６２から静電容量を示す信号を取得する（Ｓ１１）。

【0145】

次に制御部７０は、それぞれの第２電極６２が検出した当該信号に示される静電容量値に基づいて、感圧値を算出する（Ｓ１２）。

【0146】

次に制御部７０は、全ての第２電極６２から取得した静電容量値を用いて、重心計算を行う。重心計算では、例えば以下の式（１）～式（４）を用いる。

【0147】

【数1】

【数2】

【数3】

【数4】

【0148】

ＲＥＳ_ｘ、ＲＥＳ_ｙは任意で設定したＸ軸方向及びＹ軸方向の解像度である。

【0149】

ｄ_ｋは、左端を０％、右端を１００％としたときの、Ｋ列目のセンサ位置の割合［％］を示す。

【0150】

ＸｋはＫ列目のグループにおけるセンサ（上記式では例えばａｋ，Ａｋとする）それぞれの静電容量値（上記式ではたとえばＸａｋ，ＸＡｋ）の合計値である。

【0151】

ＹｋはＫ列目のグループにおけるセンサ(上記式では例えばｂｋ，Ｂｋとする）それぞ
れの静電容量値（上記式ではたとえばＹｂｋ，ＹＢｋ）の合計値である。

【0152】

Ｎは、第２電極６２の列数である。

【0153】

Ｘ、Ｙはそれぞれ解像度ＲＥＳ_ｘ、ＲＥＳ_ｘにおける位置座標である。

【0154】

具体的には、制御部７０は、重心計算の式を用いることで、Ｘ軸方向に沿って対応する第２電極６２の静電容量値を合算した合算値を用いて操作位置を算出する。

【0155】

ここで、複数の第２電極６２では、中央部を挟んで対向する２以上の第２電極６２からなるグループが複数形成されている。制御部７０は、第２電極６２と第１電極６１との間のそれぞれの静電容量値をグループごとに合算する。例えば、制御部７０は、中央部を挟んで対応する２以上の第２電極６２と第１電極６１との間の静電容量値を合算する。

【0156】

具体的には、制御部７０は、図８Ｂの第２電極ａ１及びＡ１のグループにおけるそれぞれの静電容量値を合算した第１合算値Ｘ１、第２電極ａ２及びＡ２のグループにおけるそれぞれの静電容量値を合算した第２合算値Ｘ２、第２電極ａ３及びＡ３のグループにおけるそれぞれの静電容量値を合算した第３合算値Ｘ３を算出する。

【0157】

制御部７０は、Ｘ軸方向に対応する３つの合算値Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３と対応する第２電極６２の位置情報から、重心計算を行い、重心点を求める（Ｓ２１）。重心点Ｘが解像度ＲＥＳ_ｘにおけるＸ座標として計算された位置座標である。

【0158】

次に制御部７０は、全ての第２電極６２から取得した静電容量値を用いて、重心計算を行う。重心計算では上述の式（１）～式（４）を用いる。

【0159】

制御部７０は、重心計算の式を用いることで、Ｙ軸方向に沿って対応する第２電極６２の静電容量値を合算した合算値を算出する。例えば、制御部７０は、第２電極ｂ１及びＢ１のグループにおけるそれぞれの静電容量値を合算した第１合算値Ｙ１、第２電極ｂ２及びＢ２のグループにおけるそれぞれの静電容量値を合算した第２合算値Ｙ２、第２電極ｂ３及びＢ３のグループにおけるそれぞれの静電容量値を合算した第３合算値Ｙ３をそれぞれ算出する。

【0160】

制御部７０は、Ｙ軸方向に対応する３つの合算値Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３と対応する第２電極６２の位置情報から、重心計算を行い、重心点を求める（Ｓ２２）。重心点ＹがＹ方向の解像度におけるＹ座標として計算された位置座標である。

【0161】

これにより、制御部７０は、Ｘ、Ｙを、押下された位置座標（Ｘ、Ｙ）として判定する。つまり、制御部７０は、合算した値に基づいて重心計算を行うことで、操作体による押圧操作がされた位置を検出する（Ｓ２３）。

【0162】

なお、図８Ｂに記載される第２電極６２の配置は、あくまでも一例であり、本実施の形態に限定されない。例えば、図８Ｂでは、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に沿って第２電極６２が複数並べられているだけでもよい。また、グループについても、複数の第２電極６２のうち、任意の第２電極６２を選択してグループ化してもよい。

【0163】

＜作用効果＞
次に、本実施の形態における入力装置１０ｃの作用効果について説明する。

【0164】

上述したように、本実施の形態の入力装置１０ｃにおいて、第１面２１は、操作体の操作による入力部材２０への押圧がされた位置を検出するために区画された複数の第１領域Ｒ１を有する。第１基板５０には、複数の第１領域Ｒ１ごとに対応するように、複数の第２電極６２が配置されている。そして、制御部７０は、第１電極６１と第２電極６２との間の静電容量に基づいて、操作体による操作がされた位置を検出する。

【0165】

これによれば、操作体の操作による入力部材２０への押圧した位置を検出するためのタッチセンサを設けなくても、当該押圧の位置を検出することができる。このため、入力装置１０ｃにおける製品コストの高騰化を抑制することができる。

【0166】

また、本開示の一態様に係る入力装置１０ｃにおいて、複数の第２電極６２では、２以上の第２電極６２からなるグループが複数形成され、制御部７０は、第２電極６２と第１電極６１との間の静電容量値をグループごとに合算し、合算した値に基づいて重心計算を行うことで、操作体による操作がされた位置を検出する。

【0167】

これによれば、操作がされた位置を検出することができる。このため、例えば、タッチパッド等を用いなくても、簡易な構成で中央部に対して押圧した位置を検出することができる。このため、入力装置１０ｃにおける構成の複雑化を抑制することができる。

【0168】

また、本実施の形態の入力装置１０ｃにおいて、第１基板５０の表面においてＸ軸方向と、Ｘ軸方向と直交する方向であるＹ軸方向とを規定した場合に、複数の第２電極６２は、第１基板５０における表面の中央部を挟むように、Ｘ軸方向に沿って複数列設けられ、かつ、第１基板５０における表面の中央部を挟むように、Ｙ軸方向に沿って複数列設けられ、複数の第２電極６２では、中央部を挟んで対向する２以上の第２電極６２からなるグループが複数形成され、制御部７０は、第２電極６２と第１電極６１との間のそれぞれの静電容量値をグループごとに合算し、合算した値に基づいて重心計算を行うことで、操作体による操作がされた位置を検出する。

【0169】

これによれば、操作された位置をより精度よく検出することができる。

【0170】

本実施の形態においても、上述の実施の形態１等と同様の作用効果を奏する。

【0171】

（実施の形態４）
本実施の形態では、入力部材２０への押圧を検出した値である感圧値を補正する点等で実施の形態１等の入力装置と相違する。本実施の形態おける他の構成は、特に明記しない場合は、実施の形態１等と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。

【0172】

図１０は、実施の形態４における入力装置１０ｄの一例を示すブロック図である。図１１は、実施の形態４における入力装置１０ｄの領域Ｅ及び補正値の一例を示す説明図である。

【0173】

＜構成＞
図１０及び図１１に示すように、入力装置１０ｄは、入力部材２０、タッチパッド３０、第１電極６１、導電性部材４０、第１基板５０、グランド電極６３、第２電極６２、及び、制御部７０の他に、記憶部７１を備えている。

【0174】

記憶部７１は、制御部７０と電気的に接続されている。記憶部７１は、第１面２１が予め設定によって仮想的に分割された複数の領域Ｅのそれぞれに割り当てられた複数の補正値を記憶している。この補正値は、例えば、操作体によって第１面２１をある一定の荷重で押下したときの、入力部材２０の撓み量に基づいて算出された値である。具体的には、実施の形態１の変形例の図７に示すように、例えば、入力部材２０の端縁が枠体９１と筐体９２とで挟まれている場合、枠体９１と当接している入力部材２０における第１面２１の端縁近傍の第１面２１では、操作体による押圧がされても、撓みがたくなる。また、枠体９１と筐体９２とで挟まれていなくても、何らかの部材で入力部材２０の端縁が支持される場合、端縁近傍の第１面２１では、撓みがたくなる。このため、図１０及び図１１に示すように、入力部材２０の撓み量を予め測定して、測定したこの撓み量に応じた補正値を記憶部７１に記憶させておく。

【0175】

本実施の形態では、複数の領域Ｅは、仮想的に９つに分割されている。９つに分割された領域Ｅにおいて、それぞれ撓み量に応じた補正値が割り当てられている。記憶部７１には、補正値と、補正値に紐付けられた領域Ｅを特定する位置とが紐付けられて記憶されている。

【0176】

制御部７０は、操作体の操作によって入力部材２０への押圧を検出した位置に相当する領域Ｅを、複数の領域Ｅから検出する。押圧の位置は、上述した実施の形態１等のタッチ用電極３１によって検出することができる。入力部材２０への押圧を検出した位置の精度は、タッチパッド３０の分解能に依存する。

【0177】

なお、タッチ用電極３１を用いずに上述の実施の形態３の構成を用いて、押圧を検出した位置を検出してもよい。このため、本実施の形態を実施の形態３に組み合わせてもよい。

【0178】

制御部７０は、検出した当該領域Ｅに割り当てられた補正値を取得する。具体的には、制御部７０は、入力部材２０への押圧の位置に対応する領域Ｅに割り当てられた補正値を記憶部７１から読み出す。制御部７０は、読み出すことで取得した補正値に基づいて、入力部材２０への押圧に応じた感圧値を補正する。

【0179】

＜動作＞
補正値に基づいて、感圧値を補正する場合について、図１２を用いて説明する。

【0180】

図１２は、実施の形態４における入力装置１０ｄの動作を示すフローチャートである。

【0181】

本実施の形態において、図１１及び図１２に示すように、タッチ用電極３１は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の分解能（解像度）が１０２４×１０２４であり、Ｘ軸方向において仮想的に３つに分割し、Ｙ軸方向においても仮想的に３つに分割することで、入力部材２０の撓み量に基づいて仮想的に９つの領域Ｅに分割している。

【0182】

９つの領域Ｅにおいて、入力部材２０の端縁側は撓みがたいため、補正値を１．２とし、角部側はさらに撓みがたいため、補正値を１．５とし、中央部が一番撓みやすいため、補正値を１．０とした。なお、補正値は、入力部材２０の材料にも依存するため、あくまでも一例であり、本実施の形態に限定されない。

【0183】

制御部７０が静電容量を示す信号を取得した後（Ｓ１１）、タッチ用電極３１が操作体の操作によって入力部材２０への押圧がされた位置を検出すると（Ｓ３１）、制御部７０は、複数の領域Ｅからタッチ用電極３１が検出した位置に対応する領域Ｅを特定し、特定した領域Ｅに紐付けられている補正値を、記憶部７１から読み出す。制御部７０は、それぞれの第２電極６２が検出した静電容量値に基づいて、感圧値を算出する（Ｓ１２）。

【0184】

制御部７０は、記憶部７１から読み出した補正値を感圧値に適用することで、感圧値を補正する（Ｓ３２）。具体的には、制御部７０は、感圧値に補正値を乗算する。こうして、制御部７０は、補正された感圧値を得ることができる。

【0185】

＜作用効果＞
次に、本実施の形態における入力装置１０ｄの作用効果について説明する。

【0186】

上述したように、本実施の形態の入力装置１０ｄにおいて、第１面２１が予め設定によって分割された複数の領域Ｅのそれぞれに割り当てられた複数の補正値を記憶する記憶部７１を備え、制御部７０は、操作体の操作によって入力部材２０への押圧を検出した位置に相当する領域Ｅを、複数の領域Ｅから検出し、検出した当該領域Ｅに割り当てられた補正値を取得し、取得した補正値に基づいて、入力部材２０への押圧を検出した値である感圧値を補正する。

【0187】

これによれば、操作体の操作による入力部材２０への押圧がされた位置がどの位置であっても、入力部材２０の位置に依存する撓み量に基づいて感圧値を補正することができる。このため、入力部材２０への押圧を精度よく検出することができる。

【0188】

また、本実施の形態の入力装置１０ｄにおいて、補正値は、操作体によって第１面２１をある一定の荷重で押下したときの、入力部材２０の撓み量に基づいて算出された値である。

【0189】

これによれば、入力部材２０の性質、入力部材２０の姿勢に関わる部材等を考慮した補正値を算出することができる。このため、入力部材２０への押圧を、より精度よく検出することができる。

【0190】

本実施の形態においても、上述の実施の形態１等と同様の作用効果を奏する。

【0191】

（その他変形例等）
以上、本開示について、実施の形態１～４に基づいて説明したが、本開示は、これら実施の形態１～４等に限定されるものではない。

【0192】

例えば、上記各実施の形態１～４に係る入力装置において、図２の例では、導電性部材４０は、入力部材２０の第２面２２の四隅にそれぞれ設けられている例を記載したが、これには限定されない。例えば、導電性部材４０は、図１３に示される構成であってもよい。図１３は、その他変形例における入力装置１０ｅの一例を示す分解斜視図である。図１３に示すように、入力装置１０ｅは、第２面２２の四隅のうちの少なくとも１箇所以上に、導電性部材４０が配置される構成であってもよい。つまり、導電性部材４０は、第１電極６１とグランド電極６３との間に少なくとも１つ設けられていてもよい。なお、図１３の例では、第１電極６１は、導電性部材４０を介して全てのグランド電極６３と電気的に接続されるように、連続的に繋がった状態で配置されている。つまり、第１電極６１は、第２面２２の端縁に沿って環状となるように配置された１つの電極であってもよい。

【0193】

なお、図１３の例では、第２面２２の四隅の内、導電性部材４０が配置される第２面２２の隅以外の隅には、支持体４１が配置されている。支持体４１は、例えば、導電性を有しない部材で構成されてもよい。この場合、導電性部材４０か支持体４１かを選択することができるため、第２面２２の四隅に配置する部材の選択肢を増やすことができる。

【0194】

また、上記各実施の形態１～４に係る入力装置において、図１３に示すように、１つの導電性部材４０に対応する位置にはグランド電極６３が配置されており、支持体４１に対応する位置にはグランド電極６３は配置しない構成であってもよい。

【0195】

また、上記各実施の形態１～４に係る入力装置において、図１３に示すように、第２電極６２の幅Ｂ（第２電極６２の短辺方向の長さ）は、第１電極６１の幅Ａ（第１電極６１の短辺方向の長さ）よりも小さくなるように構成されてもよい。

【0196】

なお、図２及び図１３に示されるように、タッチ用電極３１は、入力部材２０の第２面２２と対向する方向（Ｚ軸方向）に沿って見た場合に、第１電極６１よりも入力部材２０の中央部側に配置されていてもよい。また、タッチ用電極３１が入力部材２０の第２面２２と対向する方向（Ｚ軸方向）に沿って見た場合に、第１電極６１は、タッチ用電極３１と重ならないように配置されている。

【0197】

また、上記各実施の形態１～４に係る入力装置に含まれる制御部等は、典型的に集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。

【0198】

また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。

【0199】

なお、上記各実施の形態１～４において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

【0200】

また、上記で用いた数字は、全て本開示を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の実施の形態１～４は例示された数字に制限されない。

【0201】

また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

【0202】

また、フローチャートにおける各ステップが実行される順序は、本開示を具体的に説明するために例示するためであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時（並列）に実行されてもよい。

【0203】

その他、実施の形態１～４に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態１～４における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0204】

本開示は、例えば車両に搭載される入力装置に利用可能である。

【符号の説明】

【0205】

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ 入力装置
２０ 入力部材
２１ 第１面
２２ 第２面
４０ 導電性部材
５０ 第１基板
６１ 第１電極
６２、ａ１、ａ２、ａ３、ｂ１、ｂ２、ｂ３、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ 第２電極
６３ グランド電極
７０ 制御部
７１ 記憶部
８０ 第２基板
９０ 保持部材
Ｅ 領域
Ｒ１、Ｒａ１ 第１領域（検出領域）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】