JP2005115822A - 入力装置およびそれを用いた自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】手探りで安全、確実に操作できる入力装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ダイアル選択手段４６を操作すると、選択されたダイアルが所定の位置に来るように制御手段が駆動手段を駆動するので、制御手段４２がモーター４１を動作させることで回転板２１を回転させ、選択されたダイアル２３と表示板２７を一定の向きを向いたまま所定の位置に移動させるものであり、運転者は操作したいダイアルを目視して探すことなく選ぶことができ容易にダイアルの操作ができるという作用効果が得られる。
【選択図】図３

Description

本発明は手探りで入力可能な入力装置およびそれを用いた自動車に関するものである。

近年、自動車における安全性、快適性向上のために搭載される装備が増加する傾向にある。具体的にはエアコンやオーディオの標準化、カーナビゲーションの普及などが挙げられ、将来的にはテレマティックスに代表されるカーコミュニケーション関連の装備も増加してくるものと予想される。

このような多機能化に対応した入力装置として、例えば自動車の場合、図６に示すスイッチ装置が提案されている。

８および９はスイッチ装置で、ロータリーエンコーダを内蔵した回転式ダイアルノブ１２とその中央に配置された表示器１３で構成される。また、スイッチ装置８，９には図示していないがタクトスイッチが内蔵されている。

スイッチ装置８，９で自動車の搭載機器を制御する際、まず、回転式ダイアルノブ１２を押すことでタクトスイッチが押され、これによりスイッチの機能が切り替わる。図６の例では機能をエアコンの温度設定に切替えた図である。機能を切替えると、現在の機能（図６の場合は温度を表すＴＥＭＰ）と設定値（図６の場合は設定温度である２５．０）を表示器１３に表示するとともに、回転式ダイアルノブ１２の回転方向の入力機能が温度変更になるように設定される。ここで、回転式ダイアルノブ１２を回せば温度を任意に変更することができる。

同様に、回転式ダイアルノブ１２を押して音量の機能に切替えれば、同じ回転式ダイアルノブ１２で音量を任意に変更することができる。

このようなスイッチ装置を用いることで、自動車の多様な機能を少ないスイッチで制御することができるようになる。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。
特開２００３−５４２９０号公報 特開平１０−３３３７６４号公報

自動車においては運転しながら多機能をスイッチ操作する必要があるが、必ずしも目視でスイッチを確認して操作できるとは限らず、手探りでも安全にかつ確実に入力できる入力装置が求められている。

この点に鑑みて上記背景技術を考察すると、確かにスイッチの数を減らすことができて操作時に迷ったり間違えることが少なくなるが、図６から明らかなように回転式ダイアルノブ１２は完全な円環形状であるうえロータリーエンコーダで回転方向の入力を行うので、３６０°自由に回転することから現在の設定値がどれくらいであるかを手探りだけで知ることができない。そのため、必ず表示器１３を見つめる必要があり、スイッチの数が減る効果はあるもののスイッチから目をそらして操作することができず、手探りで安全、確実に操作できないという課題があった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、手探りでも安全、確実に操作できる入力装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。

本発明の請求項１に記載の発明は、特に、ダイアル選択手段を操作するとダイアルが所定の位置まで来るように駆動するものであり、これにより、運転者はダイアルの位置を探すことなくダイアルの操作ができるという作用効果が得られる。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、ダイアルが円板上に配置されたものであり、これにより、複数のダイアルを容易に所定の位置まで駆動することができるという作用効果が得られる。

本発明の請求項３に記載の発明は、特に、ダイアルが回転板の角度によらず常に一定方向に向くように回転機構を備えたものであり、これにより、所定の位置以外のダイアルでも所定の位置と同じ向きで操作ができるという作用効果が得られる。

本発明の請求項４に記載の発明は、特に、所定の位置をハンドルから最も近い位置としたものであり、運転者がより操作しやすい姿勢で、かつハンドルから手を離してすぐに操作できるという作用効果が得られる。

本発明の請求項５に記載の発明は、特に、ダイアルが所定の位置まで最短距離で回転するものであり、ダイアル選択後、回転板が最速で所定の位置に来ることにより運転者の回転終了までの待ち時間を少なくするという作用効果が得られる。

本発明の請求項６に記載の発明は、特に、回転機構は回転手段の動力によって動作する歯車の組合せとしたものであり、個別の回転機構に動力を付加しなくてもよく部材を軽減することができるという作用効果が得られる。

本発明の請求項７に記載の発明は、特に、ダイアルが角度指示手段を備えたものであり、手探りでダイアル角度がわかるという作用効果が得られる。

本発明の請求項８に記載の発明は、特に、角度指示手段をダイアルのノブの一部に直径方向に設けた凸部で構成したものであり、これにより、出っ張った部分を触ることになるので手探りで極めて容易にダイアルの角度を知ることができ、操作性がより一層向上するという作用効果が得られる。

本発明の請求項９に記載の発明は、特に、ダイアルの底面またはダイアルの頂面の少なくとも１ヶ所に押圧スイッチを設けた構成を有しており、これにより、ダイアルだけでは設定できない多数の選択肢を有する機能に対しても押圧スイッチを操作することで柔軟に対応できるという作用効果が得られる。

本発明の請求項１０に記載の発明は、特に、ダイアルのノブの一部に少なくとも１つ以上の電光手段を設けた構成を有しており、これにより、夜間にスイッチの位置を一瞬で判別できるようになるため、例えば運転中でも視線移動が必要最低限の時間ですみ安全性が向上するという作用効果が得られる。

本発明の請求項１１に記載の発明は、特に、選択したダイアルや押圧スイッチを操作した結果が別体に設けた表示手段に表示される構成を有しており、これにより、例えば自動車の停車時や助手席の人が操作結果を知る際に、よりわかりやすく確認ができるという作用効果が得られる。

本発明の請求項１２に記載の発明は、特に、選択したダイアルや押圧スイッチを操作した結果が音声により報告される構成を有しており、これにより、例えば運転中に手探りで操作しても、その操作が正しく完了したかを目視することなく確認できるので安全性が向上するという作用効果が得られる。

本発明の請求項１３に記載の発明は、特に、請求項１から１２のいずれか１つに記載の入力装置を自動車に搭載したものであり、これにより、運転中に手探り操作が可能となるため安全性が向上するという作用効果が得られる。

本発明の請求項１４に記載の発明は、特に、表示手段をメーターパネル内またはダッシュボードの一部に設けた表示部またはヘッドアップディスプレイのうちの少なくとも１つとしたものであり、これにより、表示手段がいずれもフロントウインドウに近い位置にあるため、運転中に現在の状態を確認する際に必要最低限の視線移動ですみ安全性が向上するという作用効果が得られる。

本発明の請求項１５に記載の発明は、特に、ダイアル選択手段をハンドルの一部に設けたステアリングスイッチとした構成を有しており、これにより、運転中でも極めて短距離の指移動で機能選択ができるため安全性が向上するという作用効果が得られる。

本発明の請求項１６に記載の発明は、特に、ダイアル選択手段を音声認識による構成としたものであり、これにより、運転中でも手を使わずにダイアル選択が可能になるため安全性が向上するという作用効果が得られる。

本発明の入力装置は、ダイアル選択手段を操作すると選択されたダイアルが所定の位置に来るように制御手段が駆動手段を駆動するので、運転者は操作したいダイアルを目視して探すことなく選ぶことができ容易にダイアルの操作ができるという作用効果が得られる。

以下、実施の形態を用いて、本発明の請求項１〜１６に記載の発明について説明する。

図１は本発明の実施の形態における入力装置の温度設定ダイアルを選択した場合の概略正面図である。図２は同入力装置の吹き出し口切換設定ダイアルを選択した場合の概略正面図である。図３は同入力装置の概略断面図である。図４は同入力装置のダイアル位置を伝達する概略回路図である。図５は同入力装置を自動車のセンターコンソールの上部に搭載した場合の概略図である。

図１から図４において、２１は回転板である。２２はエアコンの温度設定を行うダイアルであり、温度が表示され回転板２１の角度によらず常に一定方向に向いている表示板２６上にある。２３はエアコンの吹き出し口設定を行うダイアルであり、ダイアルを押すことで押圧スイッチ（図示しない）を押すようになっており、吹き出し口が表示され回転板２１の角度によらず常に一定方向に向いている表示板２７上にある。２４はオーディオの音量設定を行うダイアルであり、音量が表示され回転板２１の角度によらず常に一定方向に向いている表示板２８上にある。２５はエアコンの風量設定を行うダイアルであり、風量が表示され回転板２１の角度によらず常に一定方向に向いている表示板２９上にある。

３０はダイアル２２，２３，２４，２５の一部に直径方向に設けられた凸部である。３１はダイアル２２，２３，２４，２５の一部に設けられた電光手段であり、運転者がヘッドライトをつけて走行する際に点灯し、助手席の人などが車内が暗い場合に操作するときにわかりやすくしてある。３２は回転板２１に結合している軸であり、回転板２１と反対の端部に歯車３３を有する。３４は内歯車３９を持つ円環状の部材であり、部材３４と歯車３５は回転自在になるように連結されており、歯車３３が回転するとその回転が歯車３５を通して歯車３６に伝わり、自動車（図示しない）に固定された円環状の部材３８の内歯車３７と噛み合うことで部材３４は回転板２１の下方を同軸で回転する。４０は表示板２９に結合した歯車であり、部材３４の内歯車３９と噛み合っている。部材３４が回転することで内歯車３９と歯車４０の噛み合わせにより、表示板２９は回転板２１が回転動作した場合でも一定の向きのまま移動できる。

表示板２６，２７，２８についても同様の機構により一定の向きのまま移動できる。また、表示板２６，２７，２８，２９上のダイアル２２，２３，２４，２５も一定の向きのまま移動ができる。４１はモーターで軸３２に結合されており、回転板２１を回転させる。４２は制御手段であり、ダイアル２２，２３，２４，２５と押圧スイッチ（図示しない）に接続されており、またモーター４１、エアコン４３、オーディオ４４、表示手段４５、ダイアル選択手段４６につながっており、状況に応じてエアコン４３、オーディオ４４の制御及び表示手段４５の画像の更新、モーター４１の制御を行う。また、それぞれ表示板２６，２７，２８，２９には電気回路４８が内蔵されており、それぞれのダイアル２２，２３，２４，２５の位置の情報は位置により抵抗４９の抵抗値が変化するようにしておき、ダイアル２２，２３，２４，２５の所定の位置近傍に配置した電気回路４７にてコイルの結合を用いて非接触でダイアル位置を検出し制御手段４２に入力する。

次に、入力装置の自動車への搭載状態について説明する。図５は入力装置がセンターコンソール６１の上部に搭載された状態を示している。ダイアル選択手段４６をハンドル６０の一部にステアリングスイッチとして設けてある。これにより、運転者はダイアル選択手段４６を操作しやすくなる。

また、入力装置の操作結果や現在の状態を示す表示手段４５として、メーターパネル６２またはセンターコンソール６１の上部のいずれかに液晶ディスプレイ６３を用いている。さらに、より視認性を向上するために、表示手段４５としてフロントガラスの一部に投影されるヘッドアップディスプレイ６４も搭載されている。

次に、以上の構成により入力装置の動作を説明する。

図１は右ハンドル車の場合の運転者がダイアル選択手段４６にて温度設定を選択している場合の図である。このとき、ハンドルに一番近い所定位置（図１の右上の位置）に温度設定ダイアルが位置しており、運転者はハンドルから手を離してすぐにダイアルを探って操作をすることができる。

ここで例えば吹き出し口の切換えをしたい場合、ダイアル選択手段４６にて吹き出し口のスイッチを押すことでその指示信号が制御手段４２に送られ、制御手段４２はモーター４１を動作させ、ダイアルが最短で所定の位置に来るように、歯車３３と軸３２により回転板２１を図１の矢印で示したように左方向に９０°回転させ、表示板２６，２７，２８，２９と、その上にあるダイアル２２，２３，２４，２５を左回転方向に移動させる。この際、表示板２６，２７，２８，２９とダイアル２２，２３，２４，２５は歯車３５，３６，４０と内歯車３７，３９と部材３４，３８からなる回転機構の働きにより、運転者から見て表示板は文字または図の向きが変わらず、ダイアル２２，２３，２４，２５は文字または図を指す位置が変わることなく、図２に示すように運転者に一番近い位置に吹き出し口設定を行うダイアル２３が配置される。ダイアル２２，２３，２４，２５にはそれぞれ凸部３０が設けられているので、運転者はダイアル２２，２３，２４，２５が現在どの位置を指しているのか目視することなく手探りで確認することができ、さらに手探りで変更したい設定にすることができる。同時に、液晶ディスプレイ６３、ヘッドアップディスプレイ６４に新たな設定項目を表示して運転者に知らせる。また、吹き出し口設定を行うダイアル２３はそのダイアル２３を押すことにより押圧スイッチが動作し、例えば外気導入、内気循環の切換えを行うようにしてもよい。一例として、温度設定から吹き出し口設定への変更の場合を示したが、他の場合も同様である。

なお、本実施の形態ではダイアル選択手段４６としてステアリングスイッチを用いた例を説明したが、これを音声認識で行ってもよい。例えば、吹き出し口を変えたいときは、車内に設置したマイクに向かって「吹き出し口」と言うことで、制御手段４２がモーター４１を動作させ回転板２１を回転することで、吹き出し口設定を行うダイアル２３を所定の位置に移動させる。これによりステアリングスイッチで選択する必要がなくなるため手探り操作を一つ減らすことができる。なお、すべての機能を音声認識で入力することも考えられるが、現在の技術では数多くの単語を正確に認知することが困難であるため、音声認識を用いるのであればダイアル選択のように限られた単語だけに限定する方が望ましい。

また、ダイアル２２，２３，２４，２５で操作した結果については、本実施の形態では表示手段４５に表示することで運転者に知らせるようにしてあるが、これを車内に設けたスピーカーから音声により知らせてもよい。この場合、操作の結果を画面で確認する必要がなくなるので、より安全性が向上する。

また、本実施の形態では回転機構についての一例を示したが、ダイアル２２，２３，２４，２５および表示板２６，２７，２８，２９が一定方向を向く機構であれば他の方法の機構を用いてもよい。

また、本実施の形態ではダイアル２２，２３，２４，２５を配置する所定の位置を回転板２１の右上としたが、これは左ハンドル車の場合は左上に、あるいはユーザーの好みで任意の位置を定義できるようにするなど自在に変えてもよい。

また、ダイアル２２，２３，２４，２５の位置情報を制御手段４２に入力する方法について、本実施の形態ではコイルの結合を用いた電気回路４７で検出しているが、他の非接触の方法でもよいし接触式の方法でもよい。

また、本実施の形態では、ダイアル操作する機器としてエアコン４３とオーディオ４４の音量調整についてのみの例を示したが、オーディオの他の操作やカーナビゲーションの操作などダイアルを増やすことで操作できる機能を多くしてもよい。

本発明にかかる入力装置は、運転者が選択したダイアルをハンドルに近い所定の位置に移動させることにより、操作したいダイアルを目視して探す必要がなくなるとともに、角度指示手段を有することでダイアルを用いた設定変更も手探りで行うことができ、ダイアルを一切見ずに設定することができるという効果を有し、特に手探りでの入力が必要な自動車に有用である。

本発明の実施の形態における入力装置の温度設定を選択した場合の概略正面図 同入力装置の吹き出し口切換設定を選択した場合の概略正面図 同入力装置の概略断面図 同入力装置のダイアル位置を伝達する回路図 同入力装置を自動車のセンターコンソールの上部に搭載した場合の概略図 従来例のスイッチ装置の正面図

符号の説明

２１ 回転板
２２ 温度設定を行うダイアル
２３ 吹き出し口設定を行うダイアル
２４ 音量設定を行うダイアル
２５ 風量設定を行うダイアル
２６ 温度が表示された表示板
２７ 吹き出し口が表示された表示板
２８ 音量が表示された表示板
２９ 風量が表示された表示板
３０ 凸部
３１ 電光手段
３２ 軸
３３ 歯車
３４ 部材
３５ 歯車
３６ 歯車
３７ 内歯車
３８ 部材
３９ 内歯車
４０ 歯車
４１ モーター
４２ 制御手段
４３ エアコン
４４ オーディオ
４５ 表示手段
４６ ダイアル選択手段
４７ 電気回路
４８ 電気回路
４９ 抵抗
６０ ハンドル
６１ センターコンソール
６２ メーターパネル
６３ 液晶ディスプレイ
６４ ヘッドアップディスプレイ

Claims (16)

1. 複数のダイアルと、このダイアルを駆動させる駆動手段と、前記ダイアルと別体に設けたダイアル選択手段と、前記駆動手段を制御する制御手段とを備え、前記ダイアル選択手段により選択したダイアルが所定の位置に来るように制御手段で駆動手段を駆動するように構成した入力装置。
2. ダイアルが回転板上に配置され、駆動手段を前記回転板を回転動作させる回転手段とした請求項１に記載の入力装置。
3. ダイアルが回転板の角度によらず常に一定方向に向くように回転可能な回転機構を備えた請求項２に記載の入力装置。
4. 所定の位置は回転板の円周上でハンドルから最も近い位置とした請求項２に記載の入力装置。
5. 選択されたダイアルが所定の位置まで最短距離となる方向に回転板を回転するように構成した請求項２に記載の入力装置。
6. 回転機構を回転手段の動力によって動作する歯車の組合せで構成した請求項３に記載の入力装置。
7. ダイアルが角度指示手段を備えた請求項１に記載の入力装置。
8. 角度指示手段をダイアルのノブの一部に直径方向に設けた凸部で構成した請求項７に記載の入力装置。
9. ダイアルの底面、ダイアルの頂面の少なくとも１ヶ所に押圧スイッチを設けた請求項１に記載の入力装置。
10. ダイアルのノブの一部に少なくとも１つ以上の電光手段を設けた請求項１に記載の入力装置。
11. 選択したダイアルおよびそのダイアルや押圧スイッチを操作した結果が、別体に設けた表示手段に表示されるように構成した請求項１に記載の入力装置。
12. 選択したダイアルおよびそのダイアルや押圧スイッチを操作した結果が、音声により報告されるように構成した請求項１に記載の入力装置。
13. 請求項１から１２のいずれか１つに記載の入力装置を搭載した自動車。
14. 表示手段をメーターパネル内またはダッシュボードの一部に設けた表示部またはヘッドアップディスプレイのうちの少なくとも１つとした請求項１３に記載の自動車。
15. ダイアル選択手段をハンドルの一部に設けたステアリングスイッチとした請求項１３に記載の自動車。
16. ダイアル選択手段を音声認識による構成とした請求項１３に記載の自動車。

Images