专利名称：操作输入装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及操作输入装置。
背景技术：
在各种领域中使用多种形态的操作输入装置，其中包括在ー个装置中受理按下及旋转等多种操作的操作输入装置。在下述专利文献I中示出了其ー个例子。在该文献中发明了主张不用进行操作时的目视确认也不会出现误操作的其它方向操作开关。[专利文献I]日本特开2007-128862号公报在此类操作输入装置中，存在受理朝向多个方向(例如8个方向)的摆动(倾动) 操作的装置。在此类操作输入装置中，存在为了检测出摆动方向而在各摆动方向上配置开关等检测装置。此时，虽然若尽量减少检测装置则能够达成制造エ序的简化及低成本化，但是在现有的操作输入装置中，还难言已认识到此课题。当然，需要即使減少检测单元的数量也能够可靠地检测出摆动方向。期待能够达成这样的目的的操作输入装置。
发明内容
本发明的目的在于提供ー种操作输入装置，该操作输入装置受理朝向规定的多个方向的摆动操作，能够尽量減少摆动方向的检测装置的数量，井能够可靠地检测出摆动方向。根据本发明的ー个方式，操作输入装置具有操作体，该操作体具有把持部，把持部能够被使用者把持、且具有假想的操作轴线，在使用者把持该把持部并使所述把持部的操作轴线倾动的情况下，操作体与所述把持部一起以所述操作轴线上的规定的旋转中心点为中心倾动,操作体能够向规定数量的倾动方向倾动；多个检测部，该多个检测部在所述操 作轴线的周向上隔开规定的间隔配置，多个检测部的个数少于规定的倾动方向数，各检测部在所述操作体向对应于该检测部的方向倾动的情况下输出第一输出值，并且各检测部在所述操作体向不对应于该检测部的方向倾动时输出第二输出值；以及判定装置，该判定装置基于从多个所述检测部输出的第一输出值的个数的信息、以及输出第一输出值的检测部的信息，判定操作体的倾动方向。在上述操作输入装置中，通过有效地利用输出接通的检测部的数量是单数还是复数的信息，即便使检测部的数量少于规定的倾动方向数，也能够可靠地检测出倾动方向。因此，能够实现能达成减少检测部的数量的目的、井能够可靠地检测出倾动方向的操作输入装置。
图I是ー个实施例的操作输入装置的立体图。图2A是操作输入装置的俯视图，图2B是主视图。
图3是操作输入装置的具有截面的立体图。图4是图2A的操作输入装置的IV-IV剖视图。图5A是旋钮的俯视图，图5B是图5A的旋钮的VB-VB剖视图。图6A是旋转轴的俯视图，图6B是图6A的旋转轴的VB-VB剖视图，图6C是旋转轴的仰视图。图7A是中心轴的俯视图，图7B是图7A的中心轴的VIIB-VIIB剖视图。图8A是摆动轴的俯视图，图8B是图8A的摆动轴的VIIIB-VIIIB剖视图。图9A是滑动件的俯视图，图9B是图9A的滑动件的IXB-IXB剖视图。图IOA是加压橡胶的俯视图，图IOB是图IOA的加压橡胶的XB-XB剖视图。图IlA是保持件的俯视图，图Ilb是图IlA的保持件的XIB-XIB剖视图。图12A是基板的俯视图，图12B是图12A的基板的XIIB-XIIB剖视图。图13A是触击板的俯视图，图13B是图13A的触击板的XIIIB-XIIIB剖视图。图14A是罩的俯视图，图14B是图14A的罩的XIVB-XIVB剖视图。图15A是外壳的俯视图，图15B是图15A的外壳的XVB-XVB剖视图。图16A是上部壳体的俯视图，图16B是图16A的上部壳体的XVIB-XVIB剖视图。图17是示出倾动操作时的操作输入装置的图。图18是从横向示出倾动操作时的嵌合状态的图。图19是从下方示出倾动操作时的嵌合状态的图。图20是示出倾动操作时的旋转的姿态的图。图21A是触击板的立体图，图21B是触击板的仰视图，图21C是图21B的触击板的XXIC-XXIC剖视图，图21D是图21B的触击板的XXID-XXID剖视图。图22是示出倾动操作时的可移动范围的图。图23是示出倾动操作时的期望方向与实际方向的例子的图。图24A及图24B是示出轴按压操作时的操作输入装置的图。图25A及图25B是详细示出轴按压操作时的操作输入装置的图。图26是示出光断续器的配置例的立体图。图27是示出光断续器的配置例的俯视图。图28是示出倾动操作及轴按压操作的判定方法的图。图29是示出操作输入装置向车辆内的搭载例的图。图30是示出触击板的变更例的图。
具体实施例方式參照附图并根据以下的详细记述，会使本发明所涉及的上述目的及其它目的、特征及优点更加明确。图I是本发明的实施例所涉及的操作输入装置I (以下为装置)的立体图。图2A是装置I的俯视图，图2B是侧视图，图3是在IV-IV截面剖开而使内部可视化的立体图，图4是IV-IV剖视图。装置I具备旋钮2、旋转轴3、中心轴4、摆动轴5、滑动件6、加压橡胶7、保持件8、基板9、触击板10、罩11、外壳12、上部壳体13、摆动推杆40、摆动弹簧41、旋转推杆50、旋转弹簧51。图5至图16是这些部件各自的图。其中，图5至图16中的从VB-VB至XVIB-XVIB的截面，是与图4所示的IV-IV截面相同的截面。另外，对于装置I的材质，例如将加压橡胶7设为橡胶(gome)制的，将摆动推杆40设为黄铜制的，将摆动弹簧41和旋转弹簧51设为不锈钢制的或钢线，其它部件只要设为树脂制的即可。只要未特别说明，则以下说明中的水平是指图4中的图示水平方向。并且，只要未特别说明，则垂直是指与该水平方向垂直的方向。并且，只要未特别说明，则以下说明中的上、下是指图4中的上方、下方。如图I所示，操作输入装置I是通过用户把持旋钮2而能够进行轴按压、旋转、8个方向倾动(摆动)的操作输入的装置。将旋钮2的通过图4所示的左右方向的中心的假想的直线设为操作轴线し将操作轴线L设定为固定于旋钮、且在旋钮2运动的同时进行运动的假想的直线。在轴按压操作中，用户沿与操作轴线L平行的方向朝下方按压旋钮2。在旋转操作中，用户使旋钮2以操作轴线L为中心轴转动。在倾动(摆动)操作中，用户使旋钮2在8 个方向上倾动。如图17(后述)所示，将与基板9的基板面垂直的方向上的假想的轴线设为垂直轴线V。设定为在未对旋钮2进行倾动操作的状态下，操作轴线L与垂直轴线V重叠。在垂直轴线V及操作轴线L上存在倾动中心点P,通过对旋钮2进行倾动操作,使得操作轴线L以倾动中心点P为中心从垂直轴线V傾斜。在后文中对以上操作进行详细叙述。如图2A与图2B所示，装置I具有旋钮2向外壳12的图示上方突出的形状。装置I的下部被罩11覆盖。对于装置1，例如在汽车的车室内驾驶员的手能够触及的范围内的场所，通过对形成于外壳12的孔部(后述)进行螺钉紧固等而以罩11不向车室侧露出的形式被固定。对于旋钮2、旋转轴3、中心轴4、摆动轴5、滑动件6、加压橡胶7、保持件8、基板9、触击板10、罩11、外壳12、上部壳体13、摆动推杆40，除了一部分以外，基本上与垂直轴线V方向正交的截面都具有圆形状。图5A与图5B中示出了旋钮2的俯视图、VB-VB剖视图。旋钮2具有如下形状从位于图示上部的上表面20开始延设从图示上方包围旋转轴3的筒部21的形状。向筒部21的内面22插入旋转轴3，旋钮2与旋转轴3被固定。图6A至图6C中示出了旋转轴3的俯视图、VIB-VIB剖视图、仰视图。旋转轴3从圆板形状的圆板部30向图示下方延设有两个圆筒部31、32。内侧圆筒部31从图示上方和径向外侧包围中心轴4。并且，内侧圆筒部31被摆动轴5从径向外侧包围。外侧圆筒部32从图示上方和径向外侧包围摆动轴5。因此，由内侧圆筒部31与外侧圆筒部32从径向内侧与外侧夹着摆动轴5。旋转轴3的外侧圆筒部32的图示下方的部分形成为，以倾动中心点P为中心的球形状的球状部33。旋转轴3向上方的运动因球状部33的表面与上部壳体13抵接而被制止。在球状部33的图示下端朝径向外侧延设有凸缘部34。在圆板部30的图示下方的表面上的、内侧圆筒部31与外侧圆筒部32之间的区域，遍及周向地形成有向图示下方突出的多个凸部35。如图6B与图6C所示，凸部35沿周向规则地形成有山形的突起，该突起具有在径向上延伸的棱线，由此旋钮2的转动操作成为以规定的转动角度分割的转动操作(后述)。
在凸缘部34的上表面的径向内侧的部分，沿周向以相等间隔形成有向图示上方突出的多个肋36 (凸部)。具体地说，具有梯形形状(四角形)的截面(与径向正交的截面)的肋36，在凸缘部34的上表面以朝径向外侧延伸的方式形成。图7A与图7B是中心轴4的俯视图、VIIB-VIIB剖视图。中心轴4在轴部42的下方形成有半球形状的球状部43，并且在球状部43的下方形成有筒部44。在球状部43的图示左右方向上形成有棒形状的棒状部46。在棒状部46的前端附近形成有突起部47。轴部42被插入于旋转轴3的内侧圆筒部31内。球状部43被滑动件6从下方支承。棒状部46在保持件8的贯通孔部82 (后述)内通过，将前端及突起部47插入固定于在摆动轴5形成的孔部58 (后述)内。摆动推杆40、摆动弹簧41沿筒部44的内表面45插入。利用摆动弹簧41的弾性恢复カ对摆动推杆40向下方施力。摆动推杆40被形成于触击板10的凹形状面(后述)
按压。 对于摆动推杆40，直径大的圆柱形状的大径部40a与直径小的圆柱形状的小径部40c之间被圆锥部40b连接,小径部40c的前端形成为曲面形状的前端面40d。摆动推杆40与摆动弹簧41 一起插入于中心轴4的筒部44内，利用摆动弹簧41的弾性对摆动推杆40施力，使得前端面40d与触击板10的凹形状面103抵接。图8A与图8B中示出了摆动轴5的俯视图、VIIIB-VIIIB剖视图。摆动轴5在圆筒部52的下部形成有球形状的球状部55。从球状部55的下端在周向上隔开间隔地形成有朝径向外侧突出的突出部56。如上所述，圆筒部52插入于旋转轴3的外侧圆筒部32内。旋转轴3的内侧圆筒部31沿圆筒部52的内表面53插入。在圆筒部52的上侧端面，在周向上隔开间隔地形成有多个(例如两个)沿轴向延伸的孔部54。旋转推杆50、旋转弹簧51插入于孔部54内。只要摆动轴5的球状部55的外表面与旋转轴3的球状部33的内表面距离例如Imm左右的间隔即可。摆动轴5的球状部55的外侧表面形成为以倾动中心点P为中心的球形状。在球状部55的内表面形成有两个孔部58,该两个孔部58收纳、固定中心轴4的棒状部46的前端及突起部47。旋转推杆50具有在圆柱形状部50a具备曲面形状的前端面50b的形状，该旋转推杆50与旋转弹簧51 —起被收纳于摆动轴5的孔部54,并被朝图不上方施力，从而使得前端面50b与旋转轴3的圆板部30的下表面抵接。图9A与图9B中示出了滑动件6的俯视图、IXB-IXB剖视图。滑动件6是在上下方向上形成有贯通孔部61的圆筒形状。在贯通孔部61，上端附近的部分形成为挖成球状的球状部60。在贯通孔部61，下端附近的部分形成为挖成梯形形状的梯形形状部62。为了不对中心轴4的倾动造成障碍，贯通孔部61的直径越向图示下方越大。球状部60从下方支承中心轴4的球状部43。中心轴4的筒部44插入于贯通孔部61。梯形形状部62置于加压橡胶7的上端面71 (后述)上。在球状部60的图示上方形成有隔开间隔地收纳中心轴4的棒状部46等这样的形状。图IOA与图IOB示出了加压橡胶7的俯视图、XB-XB剖视图。加压橡胶7从圆筒部70的下端向径向外侧形成有凸缘部73。凸缘部73的径向内侧的部分，形成为从圆筒部70倾斜地形成的倾斜部72。在加压橡胶7的圆筒部70的上表面71配置有滑动件6的梯形形状部62的水平面部分。加压橡胶7的凸缘部73的下端面整体抵接于基板9上，凸缘部73的径向外侧前端插入于保持件8的阶梯部84内。为了不对中心轴4的倾动造成障碍，圆筒部70的内侧端面的直径形成为越向图示下方越大。图IlA与图IlB中示出了保持件8的俯视图、XIB-XIB剖视图。保持件8具有从圆筒状的筒部80的下端朝径向外侧延设有凸缘部81的形状。只要筒部80越向上方直径越小即可。在筒部80的图示左右部分，各形成有一个纵向长的贯通孔部82。中心轴4的棒状部46插入于贯通孔部82。在凸缘部81上在周向上隔开间隔地形成有孔部83。壳体11的突出部112 (后述)插入于孔部83。在保持件8的图示下方，形成有供加压橡胶7的凸缘部73的径向外侧前端插入的阶梯部84。图12A与图12B中示出了基板9的俯视图、XIIB-XIIB剖视图。基板9为圆板形状，下侧的表面形成为供各种元件配置的基 板面90。在基板9的中心形成有孔部91，并且在与保持件8的孔部83重叠的位置形成有孔部92。中心轴4插入于孔部91。壳体11的突出部112(后述)插入于孔部92。图13A与图13B中示出了触击板10的俯视图、XIIIB-XIIIB剖视图。触击板10具备向上方开ロ的凹部，且被载置于壳体11的上表面的中央部。并且，摆动推杆40的前端(下方的前端)抵接于凹部内，由此触击板10发挥使中心轴4在中心位置稳定化等作用。触击板10的凹部的与垂直轴线V正交方向的截面为圆形状，主要形成为3层结构。即，触击板10的凹部从上侧开始形成为直径大的圆筒状的大径圆筒部100、直径小的圆筒状的小径圆筒部101、表面主要为曲面状的凹形状面103。大径圆筒部100是为了在用户进行倾动操作时使得触击板10不对中心轴4的倾动造成障碍而形成的。当由用户进行轴按压操作时，首先以水平方向的端面102为前头而将中心轴4的筒部44插入于小径圆筒部101。当由用户进行倾动操作时，凹形状面103成为供摆动推杆40的前端(下端)抵接并移动的面。在凹形状面103形成有用于引导摆动推杆40的前端的形状(后述)。对于触击板10的固定方法，只要任意地采用例如利用未图示的孔部将触击板10螺钉紧固于基板9等的各种方法即可。图14A与图14B中示出了罩11的俯视图、XIVB-XIVB剖视图。罩11是从里侧(车辆装配时用户无法看到的ー侧)将装置I覆盖的部件，从底面110的径向端部形成有圆筒部111。在底面110上以向上方突起的方式形成有多个突起部112。突起部112配置成将保持件8的孔部84、基板9的孔部92贯通。当由用户进行轴按压操作吋，旋转轴3的凸缘部34的下端面与抵靠面113抵接，从而抑制了对突起部112的上端面的过加载。图15A与图15B中示出了外壳12的俯视图、XVB-XVB剖视图。外壳12是覆盖装置I的主体部分(旋钮以外的部分)的部件。外壳12具备从径向外侧将装置内部覆盖的圆筒形状的圆筒部120 ;以及从轴向上方将装置内部覆盖的主要为圆板形状的圆板部121。圆板部121的径向内侧部分形成为向下方倾斜的倾斜部122。在圆筒部120的下端形成有朝图示左右方向突出的突出部123。只要通过使用形成于突出部123的孔部124例如进行螺钉紧固，将外壳12(甚至将装置I)固定于车辆的车室内即可。图16A与图16B中示出了上部壳体13的俯视图、XVIB-XVIB剖视图。上部壳体13具有从圆筒形状的圆筒部130的轴向上侧端部朝径向内侧折返而形成有折返部131的形状。当用户进行倾动操作吋，旋转轴3的凸缘部34中的因倾动而上升的部分与折返部131的下侧端面抵接，从而使倾动运动停止。在折返部131的下侧端面形成有槽部132。槽部132中的各个槽形成为从折返部131的径向内侧端部向径向外侧延伸，这样的槽遍及折返部131的整周并列地形成。折返部131的下侧端面上的槽部132，与在倾动的旋转轴3的凸缘部34形成的肋36嵌合。在因用户的倾动操作而使得旋转轴3倾动的状态下，通过该嵌合抑制旋转轴3旋转的情況。因此，能够在倾动操作时抑制用户意料之外的旋转运动，从而能够可靠地仅执行倾动操作。对以上结构的基础上的装置I的倾动(摆动)操作、轴按压操作、旋转(转动)操作进行更加详细的说明。另外，由于保持件8、基板9、触击板10、罩11、外壳12、上部壳体13(例如在车室内)处于固定状态，因此在进行上述这些操作中的任何操作时都不运动。
首先对倾动(摆动)操作进行说明。图17中示出了进行朝向图4中图示右方的倾动操作的状态。当用户执行倾动(摆动)操作，即执行把持旋钮2而使操作轴线L倾斜的操作时，如图17所示，旋钮2、旋转轴3、中心轴4、摆动轴5朝被进行倾动操作的方向倾斜。如上所述，为了不对中心轴4的倾动造成障碍，滑动件6的贯通孔部61的内侧端面、カロ压橡胶7的圆筒部70的内侧端面相对于铅直轴线V傾斜。倾动操作是以倾动中心点P为中心的旋转运动。当倾动吋，中心轴4的球状部43在滑动件6的球状部60上滑动，摆动轴5的球状部55在上部壳体13的折返部131的内侧端面上滑动。通过倾动操作，被摆动弹簧41朝图示下方施カ的摆动推杆40的前端(下端)，在触击板10的凹形状面103内滑动。在凹形状面103内形成有引导部104，当进行倾动操作时该引导部104朝规定的倾动方向引导摆动推杆40的前端。在后文中对其详细情况进行叙述。因旋转轴3的凸缘部34的与倾斜操作方向相反侧(因倾动而上升的ー侧)的部分抵接而使倾动操作停止。通过该抵接，在旋转轴3的凸缘部34形成的肋36、与形成于上部壳体13的槽部132嵌合。由此，倾动操作时的旋转运动被抑制。接下来对轴按压操作进行说明。图24A与图24B中示出了对图4的装置I进行轴按压操作的状态。若用户执行轴按压操作、即执行向图示下方按压旋钮2的操作，则如图24A与图24B所示,旋钮2、旋转轴3、中心轴4、摆动轴5、滑动件6向下方平行移动。此时，由橡胶形成的加压橡胶7因橡胶的弾性而变形。虽然随着轴按压量(中心轴4向图示下方平行移动的距离)从零开始增加，加压橡胶7的形状逐渐变化，但是若轴按压量超过某个量，则如24A与图24B所示，加压橡胶7的倾斜部72骤然大幅度地变形。该大的变形会使用户的手感受到触击感。并且，若通过轴按压操作而使得中心轴4的筒部44向下方平行移动，则如图25A及图25B所不,筒部44插入于触击板10的小径圆筒部101内。筒部44的径(直径)被设定成比小径圆筒部101的径(直径)略小，若将筒部44插入于小径圆筒部101内，则筒部44变得无法倾斜。由此，能够在进行轴按压操作时抑制用户并不期望的倾动，从而能够可靠地进行轴按压操作。接下来对旋转(转动)操作进行说明。若用户执行转动操作、即执行使旋扭2绕操作轴线L旋转的操作，则旋扭2与旋转轴3转动。即使中心轴4的棒状部46欲旋转，被固定的保持件8也会对此进行制止，因此中心轴4不转动。因此，固定中心轴4的板状部46的前端的摆动轴5也不转动。滑动件6、加压橡胶7也不转动。如上所述，在旋转轴3的下侧的表面上如图6A至图6C所示那样地形成有凸部35。当由用户对旋钮2进行转动操作时，转动推杆50沿上下方向运动。由于转动推杆50被转动弹簧51向上方施力，因此与不具有凸部35的位置相比，在具有凸部35的位置被更加强力地向下方按压。由此，在旋钮2的转动操作中，在凸部35间的位置旋钮2的转动角度稳定。图6C中示出了凸部35间的稳定位置35a。凸部35在周向上以相等间隔形成，由此稳定位置35a也在周向上以相等间隔配置。旋钮2的转动在该稳定位置35a稳定。以相邻的稳定位置35a之间的角度将旋钮2的转动分割。以下对装置I进行更加详细的说明。图18、图19中示出了旋转轴3的肋36与上部壳体3的槽部132嵌合的情况。如上所述，在旋转轴3的凸缘部34，在周向上以相等间隔形成有肋36。同样，在上部壳体13，也在周向上以相等间隔形成有槽部132。
在图16A与图16B的例子中，肋36在周向上以相等间隔形成有8个，槽部132在周向上以相等间隔形成有24个。槽部132的个数与转ー圈时的稳定位置35a的个数相同。在当利用稳定位置35a而使得旋钮2及旋转轴3的转动稳定化的状态下倾动时互相嵌合的位置，形成有肋36与槽部132。另外，在操作输入装置I中，将摆动方向数(8)设为转ー圈时的旋转触击数(クリツク数)(24)的约数。若摆动方向数与转ー圈时的旋转触击数不满足该限制，则倾动操作时的肋36与槽部132的嵌合不成立。虽然在操作输入装置I中可以从8和24对摆动方向数和转ー圈时的旋转触击数进行变更，但是在该情况下也要满足该限制。在倾动操作时，在因肋36与槽部132互相嵌合而倾动的状态下，旋钮2及旋转轴3的旋转运动被禁止、抑制。在图20所示的现有的操作输入装置中，在倾动时出现了用户并不期望的旋转运动的情況。特别是在旋钮摆动后，因力的施加方法的不同而会出现旋钮旋转、或倾倒的情况。在本实施例的操作输入装置I中，倾动时的转动被抑制，由此使得倾动时的操作性稳定化、且抑制了误操作。图21A至图21D中示出在触击板10的凹形状面103形成的引导部104。如图23所示，在现有的操作输入装置中，当用户进行倾动(摆动)操作时，因操作感模糊，故存在实际上未朝期望的倾动方向倾动而是产生了误操作的可能性。也就是说，对于被输入的操作方向，有时会输入成用户并不期望的方向。此处，引导部104是如下部位通过触击板10的凹形状面103中的由于摆动推杆40被摆动弹簧41施力而进行抵接的部分的形状，明确倾动操作时的操作感，减小了误操作的可能性的部位。引导部104是形成于凹形状面103上的凸部，与摆动推杆40的前端(下端)抵接，使得摆动推杆40在倾动操作时被朝规定的倾动方向适当地引导。在图21A至图21D的例子中，将规定的倾动方向设定为将绕垂直轴线V的整周8等分的8个方向。引导部104包括环状凸部106，该环状凸部106在非倾动状态(也就是说，如图4所示那样操作轴线L与垂直轴线V重叠的状态)下沿周向将摆动推杆40的前端所抵接的位置的外缘包围；以及线状凸部105，该线状凸部105从该环状凸部106朝径向外侧放射状地在8个规定倾动方向之间的8处边界形成。如图21C的XXIC-XXIC剖视图所示，环状凸部106的形状成为例如以具有环状棱线的方式从触击板10突出的形状，只要被环状凸部106包围的区域形成球面状流畅的凹部即可。在用户对处于非倾动状态下的旋钮2进行倾动操作的情况下，用户的手在超过环状凸部106时感受到触击感。用户能够通过该触击感意识到已处于倾动状态。并且，如图21C与图21D的XXIC-XXIC的剖视图及XXID-XXID剖视图所示，线状凸部105的形状成为例如以具有线状棱线的方式从触击板10突出的形状，只要被线状凸部105夹在中间的区域形成曲面状流畅的凹部即可。在用户对旋钮2进行倾动操作的情况下，被8个线状凸部105分割而得的8个方向成为适当的倾动方向。图22中示出了该8个方向Dl至D8。由于线状凸部105形成于8个倾动方向Dl至D8的各自的两侧部，因此用户能够使旋钮2向期望的倾动方向稳定地进行倾动。另外，由用户对旋钮2进行的倾动操作中被允许的操作方向，并非仅有被线状凸部105划分而得的上述Dl至D8这8个方向。图22中将操作轴线L与旋钮2的上表面20 的交点设为点Q，并示出了基于用户的倾动操作的点Q的可移动范围。即、Q的可移动范围是图22所示的圆内的全部范围。图22所示的可移动范围的外缘，对应于已倾动的旋转轴3与上部壳体13抵接(如上所述肋36与槽部132嵌合)而使倾动停止的状态下的倾动角度。当用户对旋钮2进行倾动操作时，装置I允许旋钮2朝相邻的倾动方向移动(例如从Dl方向朝D2方向转移)。例如还能够以使点Q描绘绕铅直轴线L的圆周运动轨迹的方式进行倾动操作。此时，当摆动推杆40的前端超过线状凸部105时，用户的手会感受到触击感。由此，能够意识到已朝相邻的倾动方向移动。因此，在用户已改变了倾动方向的情况下，能够可靠地认识到实际上倾动方向已变更成功的情況。并且，根据未出现朝相邻的倾动方向移动时的触击感的情况，能够可靠地意识到还能朝期望的倾动方向操作。另外，使引导部的凹形状的倒角大于摆动推杆40的前端面40d的倒角，以使摆动推杆40能够进行滑动。接下来，对装置I的轴按压操作进行说明。图24、图25A以及图25B中示出轴按压操作时的装置I。图24A与图24B为整体图，图25A与图25B为局部放大图。如上所述，通过用户的轴按压操作，使得旋钮2、旋转轴3、中心轴4、摆动轴5、滑动件6向下方平行移动。此时，由橡胶形成的加压橡胶7因橡胶具有弹性而发生变形。虽然随着轴按压量(中心轴4向图示下方平行移动的距离)从零开始增加，加压橡胶7的形状逐渐变形，但是若轴按压量超过某ー量，则如24A与图24B所示，加压橡胶7的倾斜部72骤然大幅度地变形(屈曲)。该大的变形会使用户的手感受到触击感。在触击板10形成有小径圆筒部10。中心轴4被朝下方按压，由此使得中心轴4的圆筒部44插入、嵌合于小径圆筒部101内。图24A示出轴按压的中途的阶段，图24B及图25A的右图示出完全将中心轴I按下去后的状态(ー个行程完毕状态)。图24A的阶段例如为行进了 I. 5_行程后的状态，因加压橡胶7的倾斜部72屈曲而使得圆筒部70的底面与基板9的图示上表面抵接。图24B是进ー步进行轴按压后的状态(例如行进了 2mm行程)，加压橡胶7进ー步变形，罩11的突起部112的抵靠面113抵靠于旋转轴3的凸缘部34的底面，最終轴按压被停止。由此用户可靠地认识到已按压完毕的情況。使小径圆筒部101的径(直径)与圆筒部44的径(直径)相同或略大于圆筒部44的径(直径)，从而在圆筒部44已被插入的状态下圆筒部44不会倾动。由此，当进行轴按压操作吋，中心轴4、以及旋钮2稳定化，并抑制了轴按压时的倾动。优选地，如图25A与图25B所示，若在圆筒部44的角部形成倒角部44a (或倒角形状)、和在触击板10的小径圆筒部101的角部形成倒角部IOla (或倒角形状)中的任一方或双方形成，则圆筒部44朝小径圆筒部101的插入变得容易。在现有的操作输入装置中，轴按压时旋钮不稳定，有时会在轴按压时引起用户并不希望的倾动。然而，在装置I中，由于轴按压时触击板10与中心轴4嵌合，因此在轴按压时不会出现旋钮2的不稳定感，并且不会在进行轴按压时因不希望的倾动而引起误操作。因此，能够达成以往所不曾实现的高操作性。接下来，參照图26至图29说明装置I的旋转操作、轴按压操作、倾动操作的检测。图26是除去外壳12、上部壳体13后的状态下的装置I的立体图。图27是进ー步将旋钮2、旋转轴3、摆动轴5除去后的状态下的俯视图。图28是示出检测结果的计算例程的图。图29是将操作输入装置I搭载于汽车时的结构图。 如图29所示，装置I与车辆100的空调装置101、音频装置102、导航装置103等电连接，作为从车辆100的乘客受理对这些各种车载装置进行操作输入的装置而发挥功能。如图26、图27所示，在摆动轴5的4个凸缘部56的下方配置有4个光断续器14a、14b、14c、14d。在光断续器14a、14b、14c、14d，由LED等输出光的发光部140、与因具备受光元件而接收从发光部140发射的光的受光部141配置于对置的位置。凸缘部56的内部形成为空洞状，若用户进行例如轴按压操作，则凸缘部56向下方平行移动，4个光断续器14a、14b、14c、14d分别插入于4个凸缘部56内。在凸缘部56的内部的空洞区域形成有遮断壁56a，若光断续器14a、14b、14c、14d插入于凸缘部56内，则遮断壁56a进入发光部140与受光部141之间,将从发光部140向受光部传播的光遮断。在光断续器14a、14b、14c、14d处于凸缘部56之外的状态下，由受光部141接受从发光部140发射的光。对于光断续器14a、14b、14c、14d，若受光部141接受了光则输出断开，若受光部141未接受到光则输出接通。如上所述，装置I从用户受理图27所示的Dl至D8这8个方向上的倾动操作、轴按压操作以及转动操作。摆动轴5的4个凸缘部56、以及4个光断续器14a、14b、14c、14d配置于D1、D3、D5、D7方向。通过由用户进行的轴按压操作或倾动操作而向下方按压4个凸缘部56，使得光断续器14a、14b、14c、14d中的任意ー个(或全部)接通。根据是轴按压操作及8个方向上的倾动操作中的哪种操作的不同，光断续器14a、14b、14c、14d的接通断开的组合不同。图28中示出了该情況。即，若用户执行了轴按压操作，则4个凸缘部56平行地向下方移动，光断续器14a、14b、14c、14d全部接通。并且，若用户向Dl方向进行倾动操作，则只有Dl方向上的凸缘部56被向下方按压，其它方向上的凸缘部56不被向下方按压。因此，在朝Dl方向倾动操作的情况下，只有光断续器14a接通，其它的光断续器14b、14c、14d断开。若用户向D3方向上进行倾动操作，则只有D3方向上的凸缘部56被向下方按压，其它方向上的凸缘部56不被向下方按压。因此，在朝D3方向倾动操作的情况下，只有光断续器14b接通，其它的光断续器14a、14c、14d断开。若用户向D5方向上进行倾动操作，则只有D5方向上的凸缘部56被向下方按压，其它方向上的凸缘部56不被向下方按压。因此，在朝D5方向倾动操作的情况下，只有光断续器14c接通，其它的光断续器14a、14b、14d断开。若用户向D7方向上进行倾动操作，则只有D7方向上的凸缘部56被向下方按压，其它方向上的凸缘部56不被向下方按压。因此，在朝D7方向进行倾动操作的情况下，只有光断续器14d接通,其它的光断续器14a、14b、14c断开。并且，设定光断续器14a、14b、14c、14d、以及凸缘部56的形状及位置关系，使得若用户向D2、D4、D6、D8方向进行倾动，则位于该倾动方向的左右两侧的光断续器接通。由此，若用户向D2方向进行倾动操作，则只有其两侧的D1、D3方向上的凸缘部56被向下方按压，其它方向上的凸缘部56不被向下方按压。光断续器14a、14b处于D1、D3方向上。因此，在朝D2方向倾动操作的情况下，光断续器14a、14b接通，光断续器14c、14d断开。同样，若用户向D4方向上进行倾动操作，则只有其两侧的D3、D5方向上的凸缘部 56被向下方按压，其它方向上的凸缘部56不被向下方按压。光断续器14b、14c*〒D3、D5方向上。因此，在朝D4方向倾动操作的情况下，光断续器14b、14c接通，光断续器14a、14d断开。若用户向D6方向上进行倾动操作，则只有其两侧的D5、D7方向上的凸缘部56被向下方按压，其它方向上的凸缘部56不被向下方按压。光断续器14c、14d处于D5、D7方向上。因此，在朝D6方向倾动操作的情况下，光断续器14c、14d接通，光断续器14a、14b断开。若用户向D8方向上进行倾动操作，则只有其两侧的D7、Dl方向上的凸缘部56被向下方按压，其它方向上的凸缘部56不被向下方按压。光断续器14d、14a处于D7、Dl方向上。因此，在朝D8方向倾动操作的情况下，光断续器14d、14a接通，光断续器14b、14c断开。利用以上性质，装置I根据光断续器14a、14b、14c、14d的接通断开的组合，来检测进行了轴按压操作及Dl至D8的8个方向上的倾动操作中的哪种操作。S卩，如图28所示，当只有光断续器14a接通、光断续器14b、14c、14d断开时，检测为是朝Dl方向的倾动操作。当光断续器14a、14b接通、光断续器14c、14d断开时，检测为是朝D2方向的倾动操作。当只有光断续器14b接通、光断续器14a、14c、14d断开时，检测为是朝D3方向的倾动操作。当光断续器14b、14c接通、光断续器14a、14d断开时，检测为是朝D4方向的倾动操作。当只有光断续器14c接通、光断续器14a、14b、14d断开时，检测为是朝D5方向的倾动操作。当光断续器14c、14d接通、光断续器14a、14b断开时,检测为是朝D6方向的倾动操作。当只有光断续器14d接通、光断续器14a、14b、14c断开时，检测为是朝D7方向的倾动操作。当光断续器14d、14a接通、且光断续器14b、14c断开时，检测为是朝D8方向的倾动操作。当光断续器14a、14b、14c、14d全部接通时，检测为是轴按压操作。如图29所示，操作输入装置I (装置)例如装配于车辆(汽车)100。在装置I的基板9装配有CPU95、RAM96、R0M97。CPU95控制与装置I有关的各种运算等的信息处理，特别是检测用户对装置I的操作(是何种操作)。
RAM96是用于CPU95的工作区域的易失性的存储部，R0M97是存储在CPU95的处理中所使用的各种数据及程序等的非易失性的存储部。如图29所示，基板9与上述光断续器14a、14b、14c、14d电连接，在基板9获取光断续器14a、14b、14c、14d的接通断开输出結果。图28的判定例程被程序化而存储于R0M97，只要通过CPU95执行从而执行倾动方向及轴按压操作的判定即可。装置I还具备旋转检测部14e，该旋转检测部14e对由用户进行的旋转操作进行检測。如图26所示，旋转检测部14e具有从保持件8的水平面向上方突出的棒状的形状。在旋转轴3的凸缘部34的径向外侧的端面形成有齿轮(gear)。在旋转检测部14e的侧面也形成有齿轮，两个齿轮嵌合。若旋钮2及旋转轴3因用户的转动操作而转动，则通过这些齿轮将转动传递到旋转检测部He。旋转检测部14e具有检测旋转角度的功能。利用旋转检测部14e检测出的旋转角度被传递到基板9，从而CPU95识别用户输入的旋转角度。
如上所述，利用CPU95识别的由用户输入的信息(轴按压操作、8个方向上的倾动操作、转动操作中的哪种，以及转动操作中的旋转角度)，被向装配于车辆100的空调装置101、音频装置102、导航装置103等传送，进而根据输入数据对这些装置进行控制。另外，在图28所示的判定例程中，在D2、D4、D6、D8方向的判定中，虽然条件是两个光断续器成为接通，但是在用户未能顺利地操作的情况下，存在两个光断续器未同时接通的可能性。在装置I中，只要利用判定例程的程序来通过软件解决该情况即可。具体地说，若例如从ー个光断续器接通开始在规定时间(例如几十至100毫秒)内未做出判定,而在规定时间内其它的光断续器接通，则可以视作这些光断续器同时接通。并且，虽然在图28中当4个光断续器接通时判定为轴按压操作，但是也能够想到用户未能顺利地将4个光断续器接通的可能性。因此，在判定例程的程序中，例如可以在3个以上接通时判定为轴按压操作。如上所述，在本发明的装置I中，通过4个光断续器来进行8个倾动方向(以及轴按压操作)的检测。在假设将此变更为接触式开关而不是光断续器的情况下，接触式开关所具有的弹性会给用户带来操作感。因此，在存在开关的方向(D1、D3、D5、D7)与不存在开关的方向(D2、D4、D6、D8)上，用户的操作感(用户的手受到的反作用力)不同，这并不优选。并且，为了利用接触式开关在全部8个方向上给用户带来相同的操作感，需要8个开关。对此，在本发明的装置I中，光断续器为非接触的检测单元，给用户带来操作感的功能集中于触击板10。因此，装置I具有如下显著效果能够在全部8个方向上帯来相同的操作感，并能够利用(少于8个)4个光断续器检测8个方向的倾动方向及轴按压操作。当然，在上述实施例中，可以将检测单元从光断续器变更为其它开关、传感器。在该情况下，也达成了能够利用少数(4个)检测单元检测8个方向中的倾动方向及轴按压操作的效果。并且，虽然在上述实施例中示出了 8个方向上的倾动操作的情况，但是在本发明中倾动方向数并不局限于8。倾动方向数可以是10、6、4、2等偶数，或者是3、5、7等奇数。并且，根据倾动方向数对光断续器的装配数量及位置进行变更，根据倾动方向对触击板的引导槽与旋转轴3的肋36 (第一凹凸部)进行变更，只要是在上部壳体13形成肋36 (第一凹凸部)数量的倍数个的槽部132 (第二凹凸部)即可。图30中示出了触击板10向触击板1(V的变更。在触击板10形成有引导部104，该引导部在8个方向上引导由用户进行的倾动操作。在触击板10'形成有引导部104'，该引导部104'朝4个方向引导基于用户的倾动操作。引导部104'的4个方向是相邻的方向正交的4个方向，与引导部104同样地形成有环状凸部和线状凸部。如上所述，在装置I中，在倾动方向上引导摆动推杆40的功能集中于触击板10。触击板10被夹于罩11与基板9之间。触击板10的固定方法，例如只要任意地使用螺钉紧固、压入于基板9或罩11等已有的固定方法即可。因此，在装置I中易于变更触击板10 (例如变更成触击板10')。由此，在装置I中能够易于变更倾动方向数。另外，在变更为触击板1(V的情况下，朝上述的D1、D3、D5、D7方向引导倾动操作。因引导部104'的形状而使得朝D2、D4、D6、D8方向的倾动变得显著困难。因此，在使用触击板10'的情况下，即使利用上述图28的8个方向用的判定程序，也仅仅是不需要对D2、D4、D6、D8方向的检测而己，从而不会造成障碍。因此，即使从触击板10变更为触击板10'，也可以不进行变更地使用上述图28的判定程序。也就是说，在本发明的装置I中，若搭载有8个方向倾动用的判定程序，仅通过将触击板从10变更为1(V便能够从8个方向倾动变更成4个方向倾动。基于同样的理由，例如变更成2个方向倾动也能够仅通过触击板的变更来对应。因此，在本发明的装置I中，能够实现操作方向不同的派生产品的低成本化。本发明包括以下方式。根据本发明的ー个方式，操作输入装置具有操作体，该操作体具有把持部，把持部能够被使用者把持、且具有假想的操作轴线，在使用者把持该把持部并使所述把持部的操作轴线倾动的情况下，操作体以所述操作轴线上的规定的旋转中心点为中心与所述把持部一起倾动，操作体能够向规定数量的倾动方向倾动；多个检测部，该多个检测部在所述操作轴线的周向上隔开规定的间隔配置，多个检测部的个数少于规定的倾动方向数，当所述操作体向对应于该检测部的方向倾动时，各检测部输出第一输出值，在所述操作体向并不对应于该检测部的方向倾动的情况下，各检测部输出第二输出值；以及判定装置，该判定装置基于从多个所述检测部输出的第一输出值的个数的信息、以及输出第一输出值的检测部的信息，判定操作体的倾动方向。在上述操作输入装置中，在受理朝向规定的多个方向的倾动操作的操作输入装置中，在数量少于规定的倾动方向数的位置配置输出两个值(例如接通与断开)的检测部，不仅利用各检测部是接通还是断开的信息，还利用输出接通的检测部的数量是单数还是复数的信息来判定倾动方向与轴按压方向。因此，通过有效地利用输出接通的检测部的数量是単数还是复数的信息，即便使检测部的数量少于规定的倾动方向数，也能够可靠地检测出倾动方向。因此，能够实现下述操作输入装置，该操作输入装置能够达成減少检测部的数量的目的，并能够可靠地检测出倾动方向。作为替代方案，多个检测部可以具有第一检测部与第二检测部。在第一检测部输出第一输出值的情况下，所述判定装置不判定规定时间、倾动方向，在第二检测部在该规定时间内输出第一输出值的情况下，所述判定装置判定为所述第一检测部与第二检测部同时输出了第一输出值。在该情况下，根据本发明，即使ー个检测部接通，若其它检测部在规定时间内接通，则也视为两个检测部同时接通。因此，虽然存在因倾动操作时的用户的力的施加方法不同而使得未能顺利地向期望的倾动方向倾动而且倾动方向摇晃的情況，但是即使在这样的情况下也能够可靠地检测出倾动方向。作为替代方案，在使用者通过把持所述把持部来向所述操作轴线方向按压所述把持部的情况下，所述操作体可以与所述把持部一起沿所述操作轴线方向平行移动。所述判定装置具有第一副判定装置。在全部的所述检测部输出所述第一输出值的情况下，第一副判定装置判定为操作体被向所述操作轴线方向按压。在该情况下，在既受理了朝向多个倾动方向的倾动操作、又受理了轴按压操作的操作输入装置中，由于全部的检测部接通时判定为是轴按压操作，因此无需根据倾动方向的检测而増加检测部的数量也能够检测出轴按压操作。作为替代方案，所述判定装置还可以具有第二副判定装置。在输出所述第一输出值的所述检测部的数量少于规定数量的情况下，第二副判定装置判定为操作体已向多个倾动方向中的一个倾动方向倾动。在该情况下，若全部的检测部接通则判定为是轴按压操作，若接通的检测部的数量少于规定数量则判定为是倾动操作。因此能够实现达成減少检测部的数量的目的，并且通过有效地利用接通的检测部的数量的信息，判定轴按压操作及倾动操作操作输入装置。
作为替代方案，规定的倾动方向数可以是8个。操作体的倾动方向是将所述操作轴线的周向8等分后所得的8个方向中的ー个方向，所述检测部的数量是4个。在该情况下，规定的倾动方向数是8个方向而仅配置4个检测部。因此，能够实现能利用少量的检测部来判定8个方向中的倾动方向的操作输入装置。虽然本发明是以实施例为基准进行记述的，但是应当理解为本公开并不局限于该实施例、结构。本发明还包括各种各样的变形例及在等同范围内的变形。进而，各种各样的组合及形态、乃至其中包含仅ー个要素、ー个要素以上、或ー个要素以下的其它组合及形态也落入本发明的范畴及主g范围内。
权利要求
1.ー种操作输入装置，其特征在干， 该操作输入装置具有 操作体(3、4)，该操作体(3、4)具有把持部(2)，把持部(2)能够被使用者把持、且具有假想的操作轴线，在使用者把持该把持部(2)并使所述把持部(2)的操作轴线倾动的情况下，操作体(3、4)与所述把持部(2) —起以所述操作轴线上的规定的旋转中心点为中心倾动，操作体(3、4)能够向规定数量的倾动方向倾动； 多个检测部(14a 14d)，该多个检测部(14a 14d)在所述操作轴线的周向上隔开规定的间隔配置，多个检测部(14a 14d)的个数少于规定的倾动方向数，各检测部(14a 14d)在所述操作体(3、4)向对应于该检测部(14a 14d)的方向倾动的情况下输出第一输出值，并且各检测部(14a 14d)在所述操作体(3、4)向不对应于该检测部(14a 14d)的方向倾动的情况下输出第二输出值；以及 判定装置(95),该判定装置(95)基于从多个所述检测部(14a 14d)输出的第一输出值的个数的信息、以及输出第一输出值的检测部(14a 14d)的信息，判定操作体(3、4)的倾动方向。
2.根据权利要求I所述的操作输入装置，其特征在干， 多个检测部(14a 14d)具有第一检测部(14a 14d)和第二检测部(14a 14d)，在第一检测部(14a 14d)输出第一输出值的情况下，所述判定装置(95)在规定时间内不判定倾动方向， 在第二检测部(14a 14d)在该规定时间内输出第一输出值的情况下，所述判定装置(95)判定为所述第一检测部(14a 14d)与第二检测部(14a 14d)同时输出了第一输出值。
3.根据权利要求I所述的操作输入装置，其特征在干， 在使用者把持所述把持部(2)并沿所述操作轴线方向按压所述把持部(2)的情况下，所述操作体(3、4)与所述把持部(2) —起沿所述操作轴线方向平行移动， 所述判定装置(95)具有第一副判定装置(95)， 在全部的所述检测部(14a 14d)输出所述第一输出值的情况下，第一副判定装置(95)判定为操作体(3、4)被沿所述操作轴线方向按压。
4.根据权利要求3所述的操作输入装置，其特征在干， 所述判定装置(95)还具有第二副判定装置(95)， 在输出所述第一输出值的所述检测部(14a 14d)的数量少于规定数量的情况下，第ニ副判定装置(95)判定为操作体(3、4)已向多个倾动方向中的一个倾动方向倾动。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的操作输入装置，其特征在干， 规定的倾动方向数是8个， 操作体(3、4)的倾动方向是将所述操作轴线的周向8等分后所得的8个方向中的ー个方向， 所述检测部(14a 14d)的数量是4个。
全文摘要
本发明提供一种操作输入装置。该操作输入装置具有操作体(3、4)，该操作体(3、4)具有把持部(2)，当使用者使所述把持部的操作轴线倾动时，操作体以旋转中心点为中心倾动，操作体能够向规定数量的倾动方向倾动；多个检测部(14a～14d)，检测部的个数少于规定的倾动方向数，各检测部在所述操作体向对应于该检测部的方向倾动的情况下输出第一输出值，并且各检测部在所述操作体向不对应于该检测部的方向上倾动的情况下输出第二输出值；以及判定装置(95)，该判定装置(95)基于第一输出值的个数、以及输出第一输出值的检测部的信息来判定操作体的倾动方向。
文档编号H01H25/04GK102693862SQ201210080859
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月23日 优先权日2011年3月24日
发明者北林慎吾, 山崎泰彦, 平尾雅昭 申请人:株式会社电装