操作位置检测装置和车载装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及操作位置检测装置和车载装置。操作位置检测装置(1)具备：具有表面侧和背面侧操作面(2a、2b)的操作体(2)；框体(94)；针对各个操作面(2a、2b)的3个应变体(3)，各个应变体(3)具有与所述操作体(2)连接的连接部(3d)、被固定于所述框体的固定部(3c)、以及通过对各操作面(2a、2b)的按压而位移的位移传递面(3f)；被配置在各个位移传递面(3f)上并检测所述位移传递面(3f)的形变的形变检测部(4)；以及基于检测到的形变，检测对表面侧操作面(2a)和背面侧操作面(2b)的哪个进行了按压、由该按压产生的操作力的大小、该按压的操作位置的操作位置计算部(6)。
【专利说明】操作位置检测装置和车载装置
[0001]本公开内容基于2012年2月29日申请的日本申请号为2012-44199号的申请，这里引用其记载内容。
【技术领域】
[0002]本公开内容涉及负荷检测型的操作位置检测装置和车载装置。
【背景技术】
[0003]以往，已知有具备形成有受理按压的操作面的板状操作体、和检测因对操作面的按压而产生的形变的形变检测元件的负荷检测型的操作位置检测装置(例如专利文献I)。根据这种操作位置检测装置，能够利用由形变检测元件检测到的形变来检测被进行了按压的操作面上的操作位置、和施加到操作面的操作力的大小，能够经由操作面而受理各种操作。
[0004]然而，在以往的负荷检测型的操作位置检测装置中，只能从设置于板状操作体的一面的操作面受理按压，从而能够经由操作体而受理的操作的变化被缩小。
[0005]专利文献1:日本特开2010-49460号公报
【发明内容】
[0006]本公开内容的目的在于，提供能够经由板状操作体而受理更多种操作的操作位置检测装置和车载装置。
[0007]在本公开内容的第一方式中，操作位置检测装置具备:大致平板状的操作体，其具有表面侧操作面和背面侧操作面；框体，其收纳上述操作体；针对表面侧操作面和背面侧操作面各自的至少3个以上的平板状的应变体，各个应变体具有:与上述操作体连接的连接部、被固定于上述框体的固定部、以及根据通过对表面侧操作面和背面侧操作面各自的按压而产生的操作力进行位移的位移传递面，连接部被配置在应变体的一端，固定部被配置在应变体的另一端，位移传递面被配置在上述连接部与上述固定部之间，另外，操作位置检测装置具备:形变检测部，其被配置在各个应变体的上述位移传递面上，检测伴随上述应变体的位移的上述位移传递面的形变；以及操作计算部，其基于由各个形变检测部检测到的形变，检测对表面侧操作面和背面侧操作面的哪一面进行了按压、因该按压产生的上述操作力的大小、以及作为进行了该按压的位置的操作位置。
[0008]根据上述的操作位置检测装置，能够从被设置于操作体的表面侧操作面和背面侧操作面这双方受理按压，并检测操作力和操作位置，能够经由板状的操作体受理更多种操作。
[0009]在本公开内容的第二方式中，车载装置具备:本公开内容的第一方式的操作位置检测装置，其以上述表面侧操作面与驾驶中的驾驶员面对的方式被安装于车辆的方向盘；和控制装置，其基于由上述操作位置检测装置根据对上述表面侧操作面或者上述背面侧操作面的按压而计算出的上述操作力的大小或者上述操作位置，进行各种处理。
[0010]根据上述车载装置，驾驶员在驾驶中能够握着方向盘直接进行车载装置的操作，能够提高便利性。此外，由于在操作位置检测装置设置有表面侧操作面和背面侧操作面这两个操作面，所以驾驶员能够进行变化丰富的操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]参照附图，通过以下的详细叙述，针对本公开内容的上述目的以及其他目的、特征或优点变得进一步明确。其中，
[0012]图1是从上方观察第一实施方式的操作位置检测装置的立体图，
[0013]图2是从下方观察第一实施方式的操作位置检测装置的立体图，
[0014]图3是第一实施方式的操作位置检测装置的分解立体图，
[0015]图4是从背面侧观察第一实施方式的操作体的分解立体图，
[0016]图5是从表面侧观察第一实施方式的操作位置检测装置的操作体和应变体的俯视图，
[0017]图6是第一实施方式的操作位置检测装置的操作体和应变体的图5的V1-VI剖视图，
[0018]图7是关于通过作用于表面侧操作面的按压操作力而作用于应变体的力的说明图，
[0019]图8是关于通过作用于表面侧操作面的按压操作力而作用于应变体的力的说明图，
[0020]图9是关于通过作用于表面侧操作面的按压操作力而作用于应变体的力的说明图，
[0021]图10是表示形变检测部的构成的说明图，
[0022]图11是关于在向与表面侧操作面垂直的方向施加了按压操作力的情况下作用于应变体的位移传递面的应力的说明图，
[0023]图12是表示在向与表面侧操作面垂直的方向施加了按压操作力的情况下的形变检测部中的各形变检测元件的电阻值的变化的图，
[0024]图13是形变检测部的等效电路，
[0025]图14是关于在向表面侧操作面的面内方向施加了按压操作力的情况下的作用于应变体的位移传递面的应力的说明图，
[0026]图15是表示施加到表面侧操作面的操作力的中心位置的计算方法的说明图，
[0027]图16是表示施加到背面侧操作面的操作力的中心位置的计算方法的说明图，
[0028]图17是表不第一实施方式的应变体的变形例的俯视图，
[0029]图18是第二实施方式的操作位置检测装置中的操作体和应变体等的俯视图，
[0030]图19是第二实施方式的操作位置检测装置中的操作体和应变体等的图18的XIX-XIX剖视图，
[0031]图20是第三实施方式的操作位置检测装置中的操作体和应变体等的俯视图，
[0032]图21是第四实施方式的操作位置检测装置中的操作体和应变体等的俯视图，
[0033]图22是第四实施方式的操作位置检测装置中的操作体和应变体等的图21的XXI1-XXII 剖视图，
[0034]图23是第四实施方式的操作位置检测装置中的操作体和应变体等的俯视图，
[0035]图24是第四实施方式的操作位置检测装置中的操作体和应变体等的图23的XXII1-XXI11 剖视图，
[0036]图25是第五实施方式的方向盘的主视图，
[0037]图26是由连接操作位置检测装置的导航装置等构成的第五实施方式的车载系统的框图，
[0038]图27是第五实施方式的导航装置的框图。
【具体实施方式】
[0039]以下，使用附图，对本公开的实施方式进行说明。另外，本公开的实施方式并不局限于下述的实施方式，只要属于本公开的技术范围，则能够采用各种方式。
[0040][第一实施方式]
[0041]如图1?3所记载，第一实施方式的操作位置检测装置I构成为包括:上部盖91、按压构件93、框体94、底部盖95、以及具有表面侧操作面2a和背面侧操作面2b等的操作体2等。而且，构成为经由表面侧操作面2a和背面侧操作面2b的双方来受理操作。
[0042]上部盖91以操作位置检测装置I的强度维持、防尘、或者外观性的维持为目的，经由螺丝孔91a，与底部盖95 (螺丝孔是95a) —起被安装于框体94 (螺丝孔是94a)。此外，在上部盖91形成有开口部91b，用户能够操作配置于其内部的表面侧操作面2a，并且在被底部盖95覆盖的框体94的底部形成有开口部94e，用户能够操作配置于其内部的背面侧操作面2b。
[0043]表面侧操作面2a、背面侧操作面2b构成为片材，具有保护操作体2的表面侧和背面侧的作用，还具有提高操作位置检测装置I的装饰性的作用。另外，也可以与操作体2 —体地形成。而且，表面侧操作面2a、背面侧操作面2b经由例如螺丝孔2al、2bl，分别被安装于操作体2 (螺丝孔是21a)的表面侧、背面侧。
[0044]操作体2具有形成大致平板状且大致矩形状的操作主体部21、和从操作主体部21向外周侧突出的、大致四角柱状的多个操作面连接部22。操作体2具有至少一个以上的以将表面侧操作面2a和背面侧操作面2b夹在中间的形式对置而配置的操作面连接部22的对。在第一实施方式中，2个操作面连接部22以相对于通过大致四角形状的表面侧操作面2a的中心位置的Y轴方向的直线而成为对称的方式形成(参照图5)。另外，操作主体部21的形状可以是长方形，也可以是正方形。
[0045]此外，如图4所记载，在操作体2的背面，形成有矩形的凹面23，在该凹面23的底部配置背面侧操作面2b，表面侧操作面2a和背面侧操作面2b成为夹着该凹面23的底部而对置的状态。
[0046]此外，在各操作面连接部22，以形成夹着该操作面连接部22的位置关系的形式连接有2个应变体3 (详细后述)。各应变体3中，连接部3d与操作面连接部22的前端部22a通过螺丝或粘着剂等连接，并且，固定部3c通过与框体94的槽部94b卡合而固定。而且，按压构件93的凸部93b从应变体3的上方以覆盖应变体3的方式与框体94的凹部94c卡合，并被螺丝固定(螺丝孔分别是93a、94d)，从而使应变体3(即固定部3c)的固定可靠。
[0047]此外，如图5所记载，针对I个操作面连接部22，2个应变体3以形成夹着该操作面连接部22的位置关系的形式与其连接，各操作面连接部22形成在以矩形状的表面侧操作面2a的中心为原点的X-Y坐标系的X轴上。
[0048]各应变体3具有从针对操作面连接部22的连接位置(即连接部3d)以成为与表面侧操作面2a平行的形式延伸出的延伸部3g，其前端部成为固定部3c并被固定于框体94。而且，延伸部3g的表面成为伴随向表面侧操作面2a或背面侧操作面2b作用操作力而进行弹性变形以使得产生弯曲变形的弹性变形体，即位移传递面3f。
[0049]因此，若伴随基于对表面侧操作面2a的按压的操作力Fz (参照图7?9)，在操作体2产生相对于表面侧操作面2a的垂直方向Z的操作位移，则在各应变体3的位移传递面3f，产生该操作位移中的、反映了自身占据的一侧所产生的操作位移的向垂直方向Z的位移。
[0050]此外，在产生基于对背面侧操作面2b的按压的操作力F(图16)的情况下也相同，在各应变体3的位移传递面3f，产生在操作体2产生的垂直方向Z的操作位移中的、反映了自身占据的一侧所产生的操作位移的向垂直方向Z的位移。
[0051]然后，设置在位移传递面3f上的形变检测部4将该垂直方向Z的位移(弹性变形量)检测为形变。
[0052]此外，如图6那样，表面侧操作面2a和全部的位移传递面3f位于大致同一平面上。
[0053]另外，也可以以使框体94的开口部94e变得比操作主体部21小，且夹设间隙D以便与操作主体部21成为非接触的形式而配置。该情况下，框体94的底部94f中的、与操作体2的表面侧操作面2a的背面对置的面中的区域94g成为第一变形限制面，与应变体3的位移传递面3f的背面对置的面中的区域94h成为第二变形限制面。即，操作体2与框体94既不连接也不接触，应变体3在固定部3c以外的部分未与框体94接触。
[0054]通过设置这样的第一变形限制面，即使在以过大的力向表面侧操作面2a施加按压的情况下，也能够防止操作体2的变形，并准确地检测操作位置。此外，通过设置第二变形限制面，即使在因表面侧操作面2a的按压而向操作体2和应变体3施加了过大的操作力的情况下，也能够防止位移传递面3f的变形。
[0055]此外,在框体94收纳有信号处理部6。信号处理部6构成为包含例如众所周知的CPU、ROM、RAM、A/D转换电路等信号处理电路等的计算机硬件。而且，通过CPU执行存储在ROM中的控制程序，来实现作为操作位置检测装置I的功能。具体而言，信号处理部6例如基于形变检测部4检测到的弹性变形量，来计算因按压而产生的操作力的大小和进行了按压的位置(即操作位置)。
[0056]即，若向表面侧操作面2a作用按压操作力Fz，则对相对于框体94固定的各应变体3作用按压操作力Fz的分力fz、扭力mz (参照图7?9)。此外，若向背面侧操作面2b作用按压操作力F，则对各应变体3作用作为按压操作力F的垂直方向成分的Fz的分力fz (参照图16)。
[0057]此时，由于应变体3被固定于框体94，所以弯曲变形增强，从而对形成应变体3的主表面的位移传递面3f在面内方向作用拉伸应力、或压缩应力。在第一实施方式中，在位移传递面3f上设置有具备形变检测元件4a?4d的形变检测部4，通过形变检测元件4a?4d,检测与拉伸应力或压缩应力对应的位移传递面3f内的伸量或缩量。
[0058]接着，对通过在被按压的表面侧操作面2a产生的操作力而作用于应变体3的力进行说明。首先，如图7那样，在以矩形状的表面侧操作面2a的中心为原点的X-Y坐标系的X轴上向与表面侧操作面2a垂直的Z轴方向施加了操作力Fz的情况下，对应变体3(31?34)仅产生力fz。此外，如图8那样，在Y轴上向Z轴方向施加了操作力Fz的情况下，对应变体3(31?34)产生力fz和扭力mz。
[0059]另一方面，各形变检测部4(31?34)的形变检测元件4a?4d以沿着固定部3c或连接部3d排列两个的状态而配置(参照图10)。因此，作用于应变体3的位移传递面3f的应力在沿着固定部3c而配置的形变检测元件4a、4b的各位置成为拉伸应力，在沿着连接部3d而配置的形变检测元件4c、4d的各位置成为压缩应力(参照图11)。
[0060]而且，在产生拉伸应力的形变检测元件4a、4b中，电阻值减少，在产生压缩应力的形变检测元件4c、4d中，电阻值增加，(参照图12)，并且，形变检测元件4a?4d的等效电路表示为桥电路(参照图13)。于是，信号处理部6检测该桥电路的桥电压Vout的变化，检测对表面侧操作面2a的按压,并计算作用于应变体3的力fz、扭力mz。
[0061]另一方面，如图9那样，在向表面侧操作面2a的面内方向施加了力Fy的情况下，作用于形变检测部4的形变检测元件4a?4d的4个应力全部成为压缩应力，或者全部成为拉伸应力(参照图14)。因此，由形变检测元件4a?4d构成的桥电路的桥电压Vout没有变化，对面内方向的力不具有灵敏度。因此，在计算作用于应变体3的力fz、扭力mz时，无需考虑面内方向的力。
[0062]而且，在进行了表面侧操作面2a的按压的情况下，信号处理部6按照以下那样计算操作位置(xl，yI)(参照图15)。
[0063]S卩，信号处理部6若基于形成于各形变检测部4的上述桥电路的桥电压Vout检测到表面侧操作面2a的按压，则基于该桥电压Vout，计算施加到各应变体3的力fz (fzl,fz2)、扭力mz (mzl, mz2)。然后,基于计算出的值fz, mz和式(1-4)、(1-5),计算施加到表面侧操作面2a的操作力Fz的中心位置(即操作位置(xl，yl))。
[0064]该式(1-4)、(1-5)根据力的平衡式(1-1)、绕Y轴的力矩的平衡式(1_2)、以及绕X轴的力矩的平衡式(1-3)而导出。另外，W是应变体31、32的平行于Y轴的中心线与应变体33、34的该中心线之间的距离。
[0065]另一方面，在进行了背面侧操作面2b的按压的情况下，背面侧操作面2b不在与应变体3大致相同的平面内，所以在因按压产生的操作力F从背面侧操作面2b的垂直方向倾斜了角度Θ的情况下，产生误差(参照图16)。
[0066]S卩，信号处理部6根据形成在各形变检测部4的上述桥电路的桥电压Vout的变化，检测对背面侧操作面2b的按压，并且针对各应变体3计算作用于与背面侧操作面2b垂直的Z轴方向的力fzl?4。而且，根据由式(2-1)?(2-3)表示的众所周知的重心计算方法，计算施加到背面侧操作面2b的操作力F的中心位置(操作位置)的X坐标(xl)。另夕卜，w是背面侧操作面2b的X轴方向的长度，h是背面侧操作面2b与位移传递面3f的间隔。此外，也以相同的方式计算操作位置的Y坐标。
[0067]在使用该计算方法的情况下，式(2-3)的左边成为操作位置的X坐标的计算结果，但是在该计算结果中，包含因操作力F的倾斜Θ引起的误差(tan0 ?10，间隔11越宽则该误差越大。
[0068]根据这样构成的第一实施方式所记载的操作位置检测装置1，能够从设置于操作体2的两面的表面侧操作面2a、背面侧操作面2b的双方受理操作，并检测操作力的大小和操作位置。因此，能够受理更多种操作。
[0069]此外，表面侧操作面2a被配置在与配置了形变检测部4的位移传递面3f大致相同的平面上。因此，在进行了对表面侧操作面2a的按压的情况下，形变检测部4在与表面侧操作面2a垂直的方向以外，几乎不具有灵敏度，仅检测与表面侧操作面2a垂直的方向的力。因此，在进行了表面侧操作面2a的按压的情况下，即使在不与表面侧操作面2a垂直的方向作用力时(操作力相对于表面侧操作面2a的垂直方向倾斜的情况)，也能够准确地检测操作位置。
[0070]另外，信号处理部6将表面侧操作面2a设为二维正交坐标系的X_Y平面，并基于因对表面侧操作面2a的按压而在形变检测元件4a?4d产生的形变，计算绕X_Y平面的X方向和Y方向所产生的力矩、以及与X-Y平面正交的Z方向的力。然后，将基于该力矩和该力计算出的重心位置计算为表面侧操作面2a的操作位置。
[0071]此外，信号处理部6将背面侧操作面2b设为二维正交坐标系的X-Y平面，并基于因对背面侧操作面2b的按压而在形变检测元件4a?4d产生的形变，计算与该X-Y平面正交的Z方向的力。然后将基于该力计算出的重心位置计算为背面侧操作面2b的操作位置。
[0072]因此，针对表面侧操作面2a的按压，能够应用以往的操作面和位移传递面未配置成相同平面状的操作位置检测装置中的操作位置的计算方法来计算操作位置，无需开发新的计算方法。此外，针对背面侧操作面2b的按压，使用以往的操作位置检测装置中的操作位置的计算方法。因此，能够以低成本且在短期间制造操作位置检测装置I。
[0073]此外，在操作主体部21的背面，形成有将背面侧操作面2b配置在底部的凹面23，并构成为位移传递面3f和背面侧操作面2b的距离尽可能接近。因此，能够减小背面侧操作面2b的操作位置的计算结果所包含的误差。
[0074]此外，应变体3的位移传递面3f构成为使弯曲变形产生的弹性变形体,形变检测部4构成为检测在各位移传递面3f产生的面内方向的弹性变形量。因此，能够仅检测对表面侧操作面2a或背面侧操作面2b垂直方向的力。
[0075]此外，形变检测部4由配置于各应变体3的位移传递面3f的形变检测元件4a?4d等构成。因此，能够不使用形变检测元件以外的部件来准确地检测操作位置，能够实现操作位置检测装置I的小型化、低成本化。
[0076]此外，在操作体2的操作主体部21，形成有向外周侧突出的多个操作面连接部22，这些操作面连接部22形成以将操作主体部21夹在中间的方式对置的一组对，并且，其前端部与应变体3的连接部3d连接。因此，能够向应变体3和形变检测部4高效地传递操作位移。
[0077]此外，应变体3具有从连接部3d延伸出的延伸部3g，该延伸部3g的前端形成固定部3c，并且延伸部3g被作为位移传递面3f，在该位移传递面3f上设置有形变检测部4。由此，能够一体地构成连接部3d、应变体3、以及位移传递面3f。
[0078]此外，框体94相对于操作体2和应变体3以夹设间隙的形式而配置，以使得除了固定部3c以外的其他部分成为非接触。因此，能够以不妨碍对表面侧操作面2a或背面侧操作面2b的按压的方式将操作体2和应变体3固定于框体94。
[0079]此外，针对I个操作面连接部22，连接有以夹着该操作面连接部22的状态配置的2个应变体3。因此，能够利用与现有技术相似的方法计算操作位置，无需开发新的计算方法，所以能够以低成本且在短期间制造操作位置检测装置I。
[0080]接着，图17示出第一实施方式的应变体3的变形例。该变形例的应变体3具有基端侧锥部3h，该基端侧锥部3h从与操作面连接部22的连接位置向相对于操作面连接部22的延伸方向垂直的方向延伸、且从与操作面连接部22的连接部3d随着趋向延伸前端部(即固定部3c)而成为窄宽度。此外，应变体3具有:前端侧锥部3i，其从与框体94的固定部3c随着趋向与操作面连接部22的连接部3d侧而成为窄宽度；以及延伸部3g，其形成位移传递面3f并且连结基端侧锥部3h和前端侧锥部3i。
[0081]此外，优选基端侧锥部3h的相对于延伸部3g的延伸方向的轴线L的角度中的、与操作面连接部22的固定部3c侧的角度Θ I为30度以上且60度以下。此外，优选前端侧锥部3i的相对于延伸部3g的延伸方向的轴线L的角度中的、与框体94的连接部3d侧的角度Θ 2为30度以上且60度以下。
[0082]根据这样的构成，能够充分地确保连接部3d和固定部3c的强度，并且能够在位移传递面3f高精度地进行形变的检测。
[0083][第二实施方式]
[0084]接着，对第二实施方式的操作位置检测装置进行说明。如图18、19所记载，在第二实施方式中，应变体3被安装于从形成矩形状的操作体2的4个角部突出的操作面连接部
22。即，对于I个操作面连接部，连接有I个应变体。关于应变体3和形变检测部4的构成，与第一实施方式相同。
[0085]在第一实施方式中，成为易于向操作体2和2个应变体3的结合部施加较大的应力的构成，但是在第二实施方式中，应力被分散到4处，从而提高了装置的可靠性和耐久性。当然，在第二实施方式中，表面侧操作面2a和全部的位移传递面3f也位于相同的平面上(以后的实施方式也相同)。
[0086][第三实施方式]
[0087]接着，对第三实施方式的操作位置检测装置进行说明。如图20所记载，第三实施方式的操作位置检测装置中，将第二实施方式的操作位置检测装置的应变体3 (形变检测部4)从4个变成3个，并配置在操作体2的周缘部。若形变检测部4是最低3个，则能够计算重心位置。在第三实施方式中，使形变检测元件的个数减少，所以能够降低装置的制造成本。
[0088][第四实施方式]
[0089]接着，对第四实施方式的操作位置检测装置进行说明。在第四实施方式中，在操作体2的操作主体部21的背面的被背面侧操作面2b覆盖的区域形成有槽部21b、21c (参照图 21、22)。
[0090]另外，对槽部的个数和方向没有特别的限制，代替槽部，也可以形成肋状的突起，还可以形成凹部或凸部等。此外，也可以在操作主体部21的表面的被表面侧操作面2a覆盖的区域，形成相同的槽部等。
[0091]此外，也可以将背面侧操作面2b的形状构成为中心部最高的大致正四面体状(参照图23、24)。另外，背面侧操作面2b的中心部的高度需要调整成不使操作位置的检测精度变差的程度。此外，当然也可以同样地构成表面侧操作面2a。
[0092]通过这种方式，在按压了背面侧操作面2b (或表面侧操作面2a)时，能够通过触感来判别操作位置，能够提高可用性。
[0093]另外，并不局限于大致正四面体状，也可以将背面侧操作面2b形成为圆锥状或蒜臼状等，以使得能够通过触感判别背面侧操作面2b的特定的位置，还可以形成槽部、肋状的突起、凹部或凸部等。
[0094][第五实施方式]
[0095]接着，对第五实施方式进行说明。在第五实施方式中，第一至第四实施方式中的任意一个所记载的二个操作位置检测装置I以表面侧操作面2a与驾驶中的驾驶员面对的方式被安装于车辆的方向盘100 (参照图25)。
[0096]这些操作位置检测装置I以与方向盘邻接的方式被安装于上侧的把柄，驾驶员能够在握着方向盘的状态下，进行拇指对表面侧操作面2a的操作和其他手指对背面侧操作面2b的操作。
[0097]另外，操作位置检测装置I的安装位置并不局限于此，也考虑安装于与方向盘邻接的任意位置和/或方向盘上等。此外，也可以将I个或3个以上的操作位置检测装置I安装于方向盘100。
[0098]而且，这些操作位置检测装置I与导航装置200连接，另外，该导航装置200经由车内LAN500而与音响300或空调E⑶400等E⑶连接(参照图26)。
[0099]如图27所记载，该导航装置200具备:检测本车辆的目前所在地的位置检测器210、根据地磁检测绝对方位的方位传感器220、以及与操作位置检测装置I的信号处理部6进行通信的操作受理部230。此外，具备控制部240，该控制部240以由CPU、ROM、RAM、I/O以及连结它们的总线线路等组成的众所周知的微型计算机为中心而构成，并按照加载在RAM中的程序等来对导航装置200进行统一控制。
[0100]此外，导航装置200例如具备:由HDD或闪存存储器构成并存储地图数据等的存储部250、和构成为液晶显示器等并显示各种信息的显示部260。另外，该显示部260也可以在仪表盘内与仪表显示部等一体配置，还可以构成为平视显示器等。
[0101]此外，导航装置200具备:构成为按键开关或触摸开关等并受理各种操作的操作部270、和用于经由车内LAN500而与其他的E⑶进行通信的车内LAN通信部280。
[0102]而且，若进行对表面侧操作面2a和背面侧操作面2b的按压，则各操作位置检测装置I的信号处理部6将表示被按压的操作面和检测到的操作位置、操作力的操作信息发送至导航装置200。
[0103]另一方面，导航装置200的控制部240根据从信号处理部6接收到的操作信息，进行各种处理。此外，控制部240构成为根据需要，将从操作位置检测装置I接收到的操作信息经由车内LAN500而发送至其他E⑶，使其他E⑶能够进行使用了操作位置检测装置I的操作。
[0104]此外，也可以通过如下方式，对握着方向盘并用拇指操作的表面侧操作面2a和用其他手指操作的背面侧操作面2b分配受理的操作。
[0105]即，认为驾驶中的驾驶员无法视认背面侧操作面2b，此外在握着方向盘的状态下，难以灵活地活动拇指以外的手指。因此，在背面侧操作面2b中，例如，考虑通过反复进行用手指敲操作面，或使与操作面接触的手指滑动等的这种简单的手指动作，来受理可实现的操作。
[0106]作为这种操作的具体例，考虑使音响300的音量、或空调E⑶400的设定温度、风量、或车辆窗户的开度等这样的设定值连续地变化的操作。此外，除此之外，也考虑使地图图像的比例或角度连续地变化的操作、或进行地图图像的滚动的操作。
[0107]另一方面，针对表面侧操作面2a，认为驾驶员在驾驶中能够容易地视认该表面侧操作面2a，此外，即使在握着方向盘的状态下，若是拇指，则也能够比较灵活地活动。因此，考虑为可以对表面侧操作面2a分配任意的操作(当然，也可以分配上述的使设定值连续地变化的操作)。
[0108]通过这种方式，驾驶员在驾驶中能够握着方向盘直接进行导航装置200等的操作，能够提高便利性。此外，在各操作位置检测装置I设置有表面侧操作面2a和背面侧操作面2b这两个操作面，所以能够进行变化丰富的操作。
[0109]另外，对背面侧操作面2b分配有通过反复进行使设定值连续地变化这样的比较简单的手指动作而能够实现的操作。因此，即使在握着方向盘的状态下，也能够容易地进行对背面侧操作面2b的操作，不会给驾驶中的驾驶员带来麻烦。
[0110]此外，如上述那样，背面侧操作面2b相比表面侧操作面2a，操作位置等的检测精度较逊色，但是认为若是这样的操作，则以较高的精度检测操作位置的必要性低，通过背面侧操作面2b的操作而产生误动作的危险性低。
[0111]另外，驾驶中的驾驶员通常难以视认背面侧操作面2b，所以也可以将操作位置检测装置I构成为第四实施方式的操作位置检测装置1，能够通过触感来判别背面侧操作面2b的按压位置。通过这种方式，即使在驾驶中，也能够准确地进行对背面侧操作面2b的操作。
[0112][其他的实施方式]
[0113](I)在第一至第五实施方式的操作位置检测装置I中，表面侧操作面2a和位移传递面3f被配置在相同的平面上，但是并不局限于此，例如，也可以构成为在表面侧操作面2a与背面侧操作面2b之间配置位移传递面3f。
[0114]此外，在第一至第五实施方式的操作位置检测装置I中，在形成于操作体2的背面的凹面23的底部配置有背面侧操作面2b，但是也可以不形成这样的凹面23，而在操作体2的背面配置背面侧操作面2b。
[0115]即使在这样的情况下，操作位置检测装置I也能够从表面侧操作面2a和背面侧操作面2b的双方受理操作，能够增加操作的变化。
[0116](2)此外，在第五实施方式中，例示了第一至第四实施方式的操作位置检测装置I与导航装置200连接的情况，但是也可以与其他的ECU连接。此外，操作位置检测装置I并不局限于用于导航装置200等车载装置，还能够用于一切用途的电子设备，即使在这样的情况下，也能够得到相同的效果。
[0117]操作位置检测装置I的信号处理部6相当于操作位置计算部。
[0118]此外，第五实施方式中的导航装置200相当于车载装置，导航装置200的控制部240相当于控制单元。
[0119]本公开内容以实施例为依据进行了记述，但是本公开被理解为并不局限于该实施例和结构。本公开内容也包含各种变形例或同等范围内的变形。除此之外，各种组合或方式、以及其中仅包含一个要素、在此之上或者在此之下的其他组合或方式也属于本公开内容的范畴或思想范围。
【权利要求】
1.一种操作位置检测装置(I)，其中，具备: 大致平板状的操作体(2)，其具有表面侧操作面(2a)和背面侧操作面(2b)； 框体(94)，其收纳所述操作体(2); 针对表面侧操作面(2a)和背面侧操作面(2b)各自的至少3个以上的平板状的应变体(3)，各个应变体(3)具有:与所述操作体(2)连接的连接部(3d);被固定于所述框体的固定部(3c);以及根据通过对表面侧操作面(2a)和背面侧操作面(2b)各自的按压而产生的操作力来进行位移的位移传递面(3f)，其中，连接部(3d)被配置在应变体(3)的一端，固定部(3c)被配置在应变体(3)的另一端，位移传递面(3f)被配置在所述连接部(3d)与所述固定部(3c)之间； 形变检测部(4)，其被配置在各个应变体(3)的所述位移传递面(3f)上，检测伴随所述应变体(3)的位移的所述位移传递面(3f)的形变；以及 操作位置计算部￠)，其基于由各个形变检测部(3)检测到的形变，检测对表面侧操作面(2a)和背面侧操作面(2b)的哪个进行了按压、由该按压产生的所述操作力的大小、以及进行了该按压的位置亦即操作位置。
2.根据权利要求1所述的操作位置检测装置(I)，其中， 各个应变体(3)的所述连接部(3d)与所述操作体(2)的周缘连接， 所述表面侧操作面(2a)与和该表面侧操作面(2a)对应的全部应变体(3)的所述位移传递面(3f)被配置在同一平面上。
3.根据权利要求2所述的操作位置检测装置(1)，其中， 将所述表面侧操作面(2a)规定为二维正交坐标系的X-Y平面， 将X-Y平面的规定的方向设为第一方向，并规定与该第一方向正交的第二 Y方向， 规定与该X-Y平面正交的第三方向， 所述操作位置计算部(6)基于根据对所述表面侧操作面(2a)的按压而由所述形变检测部(4)检测到的形变，来计算绕该第一方向产生的力矩、绕第二方向产生的力矩、以及第三方向的力， 所述操作位置计算部(6)基于绕该第一方向的力矩、绕第二方向的力矩以及该第三方向的力，来计算重心位置， 所述操作位置计算部(6)将计算出的重心位置检测为所述表面侧操作面(2a)的所述操作位置， 将所述背面侧操作面(2b)规定为二维正交坐标系的X-Y平面， 将X-Y平面的规定的方向设为第四方向，并规定与该第四方向正交的第五方向， 规定与该X-Y平面正交的第六方向， 所述操作位置计算部(6)基于根据对所述背面侧操作面(2b)的按压而由所述形变检测部(4)检测到的形变，来计算第六方向的力， 所述操作位置计算部(6)基于该第六方向的力，来计算重心位置， 所述操作位置计算部(6)将计算出的重心位置检测为所述背面侧操作面(2b)的所述操作位置。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的操作位置检测装置(I)，其中， 所述操作体(2)的背面具有凹面(23)， 所述背面侧操作面(2b)被配置在该凹面的底部， 在以夹着该凹面(23)的方式而与所述背面侧操作面(2b)对置的位置配置有所述表面侧操作面(2a) ο
5.一种车载装置(200)，其中，具备: 权利要求1至4中任意一项所述的操作位置检测装置(I)，其以所述表面侧操作面(2a)与驾驶中的驾驶员面对的方式被安装于车辆的方向盘(100);和 控制装置(240)，其基于由所述操作位置检测装置(I)根据对所述表面侧操作面(2a)或所述背面侧操作面(2b)的按压而计算出的所述操作力的大小或所述操作位置，来进行各种处理。
6.根据权利要求5所述的车载装置，其中， 所述控制装置(240)基于所述操作位置检测装置(I)根据对所述表面侧操作面(2a)的按压而计算出的所述操作力的大小或所述操作位置，来进行各种处理， 所述控制装置(240)基于所述操作位置检测装置(I)根据对所述背面侧操作面(2b)的按压而计算出的所述操作力的大小或所述操作位置，来进行使预先决定的设定值连续地变化的处理。
7.根据权利要求5或6所述的车载装置，其中， 所述背面侧操作面(2b)具有用于判别该背面侧操作面(2b)上的位置的凹部或凸部。
【文档编号】B60R16/027GK104205022SQ201380011480
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年2月14日 优先权日:2012年2月29日
【发明者】畑中真二, 三摩纪雄, 名田彻, 田口清贵, 真锅真, 吉泽显, 大林真人 申请人:株式会社电装