JP2006315562A - 車載用入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安全運転を阻害することなく、目に大きな負担をかけずにスイッチの内容を確認して操作できる車載用入力装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ヘッドアップディスプレイを用いて運転席前方でフロントガラス２の前方に表示された虚像画面を見ながら、ステアリング３に設置したスイッチ８、１０で操作する入力システムとすることで、ステアリング３から手を離さず前方視界から目をそらさずに操作することができ、かつステアリング３に設置した複数のスイッチ８の配置と、表示された虚像画面の階層メニューの選択肢の配置が一対一の関係で、かつ複数のスイッチ８が中心の１つのスイッチに隣接して囲むように配置し中心の１つのスイッチを操作者の指の定位置とすることで、表示画面から操作したい選択肢を直感的にスイッチを見ることなく目に大きな負担をかけずに操作することができるものである。
【選択図】図２

Description

本発明は複数の車載機器を操作するための階層メニューを、車両用表示装置で表示された画面を見ながらステアリングに設置したスイッチで操作する車載用入力装置に関するものである。

近年、自動車において、安全性、快適性向上のため、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装備や高級車から大衆車へと普及しつつあるアダプティブクルーズコントロールやレーンキープサポート、ブラインドモニターなどの運転支援装置が増加してくると予想される。

従来、例えば自動車のセンターコンソールに配置されているオーディオやエアコン、カーナビゲーションなどの車載機器は、それぞれを動作させるためにスイッチ等の入力装置を必要とし、さらにそれぞれの装置の高機能化によりスイッチなどの入力装置の数が増え、入力装置の位置を探すにあたり、運転者が前方視界から目をそらさなければならなくなり操作が行いにくい状況になってきている。一方、オーディオの機能や運転支援装置の入力装置をステアリングに設置して快適な操作を実現しているが、ステアリングに設置可能なスイッチの数に限度があり、かつ多くのスイッチを設置すると、各車載機器のスイッチ操作と同様に運転中の運転者が前方視界から目をそらさなければならない状況になってきている。

複数の車載機器の操作を、より安全に、より快適に提供した入力装置として、図１１に示すように、センターコンソール１０３に設置した操作パネル１１０で操作したい車載機器を選択し、ドライバーが運転中に視認できる位置に配置されたディスプレイ１０６に表示された階層メニューを見ながら、フロアーコンソール１０４に配置された入力ユニット１０５で操作する入力装置が提案されている。また、図１２に示すように、ディスプレイ１０６に表示される階層メニューの配列と入力ユニット１０５のキー配列が同じで、運転者がキーに触ると表示されている階層メニューの触れている部分が反転表示され、操作部の入力ユニット１０５を見ることなく運転姿勢を変えずに操作を行うことができるようになっている。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００１−１０３７５号公報

このような入力装置を用いた場合、操作したい車載機器を選択するために運転中の運転者が前方視界から目をそらし、センターコンソールに配置された操作パネルの中から操作したい機器のスイッチを探し、ステアリングから手を離して片手運転で入力しなければならず、安全運転を阻害する。また、車外前方の遠方から操作時は車内のスイッチを見るため焦点は近い距離に変わり、目の負担になるという課題があった。また、機器選択後の機能を操作する時も、ステアリングから片手を離し前方視界から目をそらして、フロアーコンソールに設置された操作部の入力ユニットのキーに触り、車内のディスプレイに反転表示される階層メニューの選択状態を目で追い画面を注視しながら入力しなければならず、同様に安全運転の阻害となるとともに、車外前方の遠方から操作時は車内のディスプレイを見るため、焦点は近い距離に変わり目の負担になる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、安全運転を阻害することなく、目に大きな負担をかけずにスイッチの内容を確認して操作できる車載用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、ヘッドアップディスプレイを用いて運転席前方でフロントガラスの前方に表示された虚像画面を見ながら、ステアリングに設置したスイッチで操作する入力システムとすることで、これにより、ステアリングから手を離さず、前方視界から目をそらさずに操作することができる。また、ステアリングに設置した複数のスイッチの配置と、表示された虚像画面の階層メニューの選択肢配置が一対一の関係で、複数のスイッチが中心の１つのスイッチに隣接して囲むように配置し、中心の１つのスイッチを操作者の指の定位置とすることで、これにより、表示画面から操作したい選択肢を直感的にスイッチを見ることなく、目に大きな負担をかけずに操作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２に記載の発明は、特に、ステアリングに設置した複数のスイッチにおける中心のスイッチを隣接して囲むスイッチの高さより低くあるいは高くしたもので、これにより、操作者の指の定位置である中心の１つのスイッチと隣接して囲むスイッチの判別性を向上させ、より簡単にスイッチを見ることなく操作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、ステアリングに設置した複数のスイッチのうち中心のスイッチの表面を凹み加工あるいは突起加工したもので、これにより、操作者の指の定位置である中心の１つのスイッチと隣接して囲むスイッチの判別性を向上させ、より簡単にスイッチを見ることなく操作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４に記載の発明は、特に、ステアリングに設置した中心の１つのスイッチに隣接して囲むように配置している複数のスイッチとは離れた位置に配置しているもう１つの切換スイッチによって階層メニューを介さずに操作できるデフォルト機能を備えたもので、これにより、特定の機器の機能をダイレクトに操作することができるという作用効果が得られる。

本発明の車載用入力装置は、ヘッドアップディスプレイを用いて運転席前方でフロントガラスの前方に表示された虚像画面を見ながら、ステアリングに設置したスイッチで操作する入力システムとすることで、ステアリングから手を離さず前方視界から目をそらさずに操作することができ、かつステアリングに設置した複数のスイッチの配置と、表示された虚像画面の階層メニューの選択肢の配置が一対一の関係で、かつ複数のスイッチが中心の１つのスイッチに隣接して囲むように配置し中心の１つのスイッチを操作者の指の定位置とすることで、表示画面から操作したい選択肢を直感的にスイッチを見ることなく目に大きな負担をかけずに操作することができるという効果を奏するものである。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１、４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１における車載用入力装置の配置図である。図２は同実施の形態１における運転席から見た車載用入力装置の配置図である。図３は同実施の形態１における運転席から見てステアリングスポークの左側に設置されたスイッチ部の拡大図である。図４は同実施の形態１における運転席から見てステアリングスポークの右側に設置されたスイッチ部の拡大図である。図５は同実施の形態１における階層メニュー構成の一例である。図６（ａ）〜図６（ｅ）は同実施の形態１における階層メニュー画面の一例である。図７（ａ）、図７（ｂ）は同実施の形態１におけるエアコンの階層メニュー画面の一例である。図８は同実施の形態１におけるステアリングスポークの左側に設置された切換えスイッチを押した時の表示画面の一例である。

図１、図２において、例えばオーディオやエアコン、電話、ナビゲーションなど複数の車載機器を操作する入力装置は、ステアリング３に設置されたステアリングスイッチ左８、ステアリングスイッチ右１０とヘッドアップディスプレイ４とで構成されており、ステアリング３に設置されているステアリングスイッチ左８あるいはステアリングスイッチ右１０をドライバー５が操作すると、車内のダッシュボード６の内部に設置されているヘッドアップディスプレイ４により複数の車載機器を操作するための階層メニューがフロントガラス２に照射されて、ドライバー５は前方視界のフロントバンパー７の上面前方に虚像表示画面１が結像して見え、その虚像表示画面１を見ながらステアリング３に設置されているステアリングスイッチ左８やステアリングスイッチ右１０にて操作する。この入力装置によって、運転姿勢を崩さずにステアリング３から手を離さず両手で持ったまま、前方視界に表示された虚像表示画面１を見ながら操作できるので、車内に設置されている車載機器を見るといった脇見をすることなく車を運転することができる。

図３、図４において、複数の車載機器を操作する入力スイッチは、ステアリングスポーク左９に設置されているステアリングスイッチ左８と切換えスイッチ８ａ、ステアリングスポーク右１１に設置されているステアリングスイッチ右１０であり、ステアリングスイッチ左８は中心スイッチ８ｅに隣接して囲むようにスイッチ８ｂ、スイッチ８ｃ、スイッチ８ｄ、スイッチ８ｆ、スイッチ８ｇ、スイッチ８ｈが配置され、このステアリングスイッチ左８とは離れた位置に切換えスイッチ８ａが配置されている。

また、ステアリングスイッチ左８は複数のスイッチが中心スイッチ８ｅに隣接して囲むように配置されていれば、中心スイッチ８ｅに対し上下左右や上下左右に各斜めとする配置にしてもよい。

このように中心スイッチ８ｅに隣接して囲むように複数のスイッチを配置させると、ドライバー５は中心スイッチ８ｅを操作する指を定位置とし、周りの他の複数スイッチを操作する場合はこの定位置から上下、左右、斜めなど簡単に操作するスイッチへ指を動かすことができ、かつ前方視界から目を離して操作すべきスイッチを見ることなく操作することができるので、目に大きな負担をかけることを軽減できる。

ステアリングスイッチ右１０は、２つのスイッチ１０ａ、１０ｂが上下に配置されている。スイッチ１０ａは１つ前に操作していた表示画面に戻るスイッチであり、スイッチ１０ｂは表示されている画面がどのような画面状態であろうと最初に表示される画面に一気に戻るスイッチである。また、２つのスイッチ１０ａ、１０ｂの配置関係は左右や斜めにしてもよい。

このように階層メニューを操作することに対し、操作ミスやどのような操作をしているか分からなくなった場合、連続して同じ機器のその他の機能を操作する場合や連続して異なる車載機器を操作する場合などにおいては、階層メニューを１つ前に戻るスイッチ１０ａや最初画面に戻るスイッチ１０ｂがあると簡単に使いこなすことができる。

図５、図６において、複数の車載機器を操作するための虚像表示画面１は、車載機器毎に機能選択肢と機能調整選択肢で構成された階層メニュー構成となっており、ドライバー５がステアリング３に設置されているステアリングスイッチを操作することで、操作したい車載機器の選択肢で構成されたトップメニュー１２の虚像表示画面１が表示される。この虚像表示画面１の選択肢の配置はステアリングに設置されているステアリングスイッチ左８の複数スイッチの配置と一対一の関係となっており、ステアリングスイッチ左８は中心スイッチに対し残りのスイッチが隣接して囲むように配置されて総数が７個であり、虚像画面の選択肢もステアリングスイッチ左８のスイッチ総数と同じく最大７個が表示される。実施の形態では、オーディオ、エアコン、電話、ナビゲーションの４つの機器としており、操作したい車載機器を選択する画面のトップメニュー１２には４個の選択肢表示となっている。オーディオを選択するとトップメニュー１２からオーディオホーム１３へ、エアコンを選択するとトップメニュー１２からエアコンホーム１６へ、電話を選択するとトップメニュー１２から電話ホーム１４へ、ナビゲーションを選択するとトップメニュー１２からナビゲーションホーム１５へ切換るようになっている。

このようにステアリングスイッチ左８の複数スイッチの配置と虚像表示画面１の選択肢の配置を一対一の関係とすることで、表示画面から操作したい選択肢に対応するスイッチの位置が中心に対し上下、左右、斜めなど直感的に理解することができる。

図５の階層メニュー構成にはオーディオとエアコンについて詳細なメニューを示しており、電話やナビゲーションもオーディオやエアコンと同様に機能選択肢と機能調整選択肢で構成されている。

また、この階層メニューに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機器やアダプティブクルーズコントロールやレーンキープサポート、ブラインドモニターなどの運転支援装置を構成するようにしてもよい。

次に以上の入力装置を使用してエアコンの吹出し口を足元のみに切換える操作の説明をする。

ドライバー５がステアリング３に設置されているステアリングスイッチ左８あるいはステアリングスイッチ右１０のいずれか１つを操作すると前方視界の中に虚像表示画面１が表示され、その画面はオーディオとエアコン、電話、ナビゲーションの４つの選択肢で構成された第１階層のトップメニュー１２となっている。エアコンは画面の下に配置されている「Ａ／Ｃ（ＡＵＴＯ）」であり、その選択肢を選択するためステアリングスイッチ左８の下に配置されているスイッチ８ｇあるいはスイッチ８ｈのいずれかを操作するとその選択肢を選択と同時に決定し、「フロント霜取りＯＮ」と「フロント霜取りＯＦＦ」、「送風」、「設定」、「Ａ／Ｃ ＯＦＦ」、「リア霜取りＯＮ」、「リア霜取りＯＦＦ」の７つの選択肢で構成された第２階層のエアコンホーム１６に切換る。次に、このエアコンホーム１６の選択肢の中心に配置された設定を選択するためステアリングスイッチ左８の中心に配置されている中心スイッチ８ｅを操作すると、図７（ａ）の「Ｔｅｍｐ▲」、「Ｔｅｍｐ▼」、「ＦＡＮ▲」、「ＭＯＤＥ」、「ＦＡＮ▼」、「内気循環」、「外気循環」の７つの選択肢で構成された第３階層の画面に切換る。エアコンの吹出し口の切換えである「ＭＯＤＥ」は中心に位置されているので、ステアリングスイッチ左８の中心に配置されている中心スイッチ８ｅを操作すると図７（ｂ）の「正面のみ」、「正面＆足元」、「足元のみ」、「足元＆霜取り」の４つの選択肢で構成された第４階層の画面に切換る。最後に、「足元のみ」は下に配置されているので、ステアリングスイッチ左８の下に配置されているスイッチ８ｇ或いはスイッチ８ｈのいずれかを操作すると、エアコンの吹出し口を足元のみにする操作が完了する。

操作している途中で操作ミスが発生した時や連続して操作している機器のその他の機能を操作する時は、ステアリングスイッチ右１０の下に配置されているスイッチ１０ａを操作すると１つ前の画面に戻ることができて操作をやり直すことができ、車載機器の選択からやり直したい場合や異なる車載機器を連続して操作したいときには、ステアリングスイッチ右１０の上に配置されているスイッチ１０ｂを操作するとトップメニュー１２を呼出して操作することができる。

この車載用入力装置は複数の車載機器を操作するのに階層メニューを使用しているため、現在量産販売されている車両に搭載されているステアリングスイッチでオーディオなどの限られた数種類の機能をダイレクトで操作できる場合と比較して、操作することの煩わしさ感が出てしまう。そこで操作頻度の高い機能に限って階層メニューを介さずに操作できるようにステアリングスポーク左９に切換えスイッチ８ａを設置しており、この切換えスイッチ８ａを操作すると視界前方に表示される虚像表示画面１の画面が図８に示すような音量を調整するための「Ｖｏｌ▲」、「Ｖｏｌ▼」と、放送局やＴＡＰＥ、ＣＤ、ＭＤの音楽局を選ぶための「Ｓｋｉｐ▲」、「Ｓｋｉｐ▼」と、オーディオのソースを切換えるための「ＭＯＤＥ」と、エアコンの電源をＯＮにするための「Ａ／Ｃ ＯＮ」と、ナビゲーションの現在地をアナウンスするための「現在地」の７つの選択肢で構成された画面となり、例えばオーディオの音量を上げたい場合は、表示画面で音量の調整選択肢である「Ｖｏｌ▲」が左上にあるので、ステアリングスイッチ左８のスイッチ８ｂを操作すると音量を上げる調整ができ階層メニューを介さずに操作できるので、操作することの煩わしさを低減させ、かつダイレクトに操作することができる。

また、ダイレクトに操作できる選択肢として７つあるので上記の一例以外の機能調整選択肢を設定するようにしてもよい。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項２、３に記載の発明について説明する。

図９（ａ）、図９（ｂ）は本発明の実施の形態２における運転席から見てステアリングスポークの左側に設置されたスイッチ部の拡大図である。図１０（ａ）、図１０（ｂ）も同様に同実施の形態２における運転席から見てステアリングスポークの左側に設置されたスイッチ部の拡大図である。

図９（ａ）、図９（ｂ）と図１０（ａ）、図１０（ｂ）において、複数の車載機器を操作する入力スイッチはステアリングスポーク左９に設置されているステアリングスイッチ左８と切換えスイッチ８ａであり、ステアリングスイッチ左８は中心スイッチ８ｉ、８ｊ、８ｋ、８ｌに隣接して囲むようにスイッチ８ｂ、スイッチ８ｃ、スイッチ８ｄ、スイッチ８ｆ、スイッチ８ｇ、スイッチ８ｈが配置され、このステアリングスイッチ左８とは離れた位置に切換えスイッチ８ａが配置されている。

本発明の実施の形態１に記載している複数の車載機器を操作する入力スイッチの１つであるステアリングスイッチ左８の中心スイッチ８ｅの形状が異なる構成のものである。図９（ａ）の中心スイッチ８ｉは隣接して囲むスイッチ８ｂ、スイッチ８ｃ、スイッチ８ｄ、スイッチ８ｆ、スイッチ８ｇ、スイッチ８ｈの高さより低い高さとなっており、図９（ｂ）の中心スイッチ８ｊは隣接して囲むスイッチ８ｂ、スイッチ８ｃ、スイッチ８ｄ、スイッチ８ｆ、スイッチ８ｇ、スイッチ８ｈの高さより高くなっている。図１０（ａ）の中心スイッチ８ｋは表面に凹形状の加工処理がされており、図１０（ｂ）の中心スイッチ８ｌは表面に凸形状の加工処理がされている。

また、ステアリングスイッチ左８は複数のスイッチが中心スイッチ８ｉ、８ｊ、８ｋ、８ｌに隣接して囲むように配置されていれば、中心スイッチ８ｉ、８ｊ、８ｋ、８ｌに対し上下左右や上下左右に各斜めとする配置にしてもよい。

このように中心スイッチ８ｉ、８ｊ、８ｋ、８ｌを隣接して囲む複数のスイッチと異なる高さやあるいは表面に凹凸形状を加工することで、ドライバー５は指の定位置である中心スイッチ８ｉ、８ｊ、８ｋ、８ｌと隣接して囲む複数のスイッチの判別性が向上し、中心の定位置から上下、左右、斜めなどの操作したいスイッチへ容易に指を動かすことができ、かつ前方視界から目を離して操作すべきスイッチを見ることなく操作することができるので、目に大きな負担をかけることを軽減することができる。

なお、車載用入力装置の構成は、本発明の実施の形態１と同様に、入力スイッチの中心スイッチの形状が異なるのみでその動作は同様であり、隣接して囲むスイッチとの判別性がより高くなり実施の形態１に示すものと同様の効果が得られる。

本発明にかかる車載用入力装置は、ヘッドアップディスプレイを用いてフロントガラスの前方に表示された虚像画面を見ながら、ステアリングに設置したスイッチで操作する入力システムにおいて、ステアリングから手を離さず前方視界から目をそらさずに操作することができ、かつステアリングに設置された複数のスイッチ配置と表示された虚像画面の階層メニューの選択肢配置が一対一の関係で、複数のスイッチが中心の１つのスイッチに隣接して囲むように配置し中心の１つのスイッチを操作者の指の定位置とすることで、表示画面から操作したい選択肢を直感的にスイッチを見ることなく目に大きな負担をかけずに操作することができるという効果を有し、特に安全運転を阻害することなく複数の車載機器の入力が必要な自動車への適用に有効である。

本発明の実施の形態１における車載用入力装置の配置図 同実施の形態１における運転席から見た車載用入力装置の配置図 同実施の形態１における運転席から見てステアリングスポークの左側に設置されたスイッチ部の拡大図 同実施の形態１における運転席から見てステアリングスポークの右側に設置されたスイッチ部の拡大図 同実施の形態１における階層メニュー構成の一例を示す図 同実施の形態１における階層メニュー画面の一例を示す図 同実施の形態１におけるエアコンの階層メニュー画面の一例を示す図 同実施の形態１における運転席から見てステアリングスポークの左側に設置された切換えスイッチを押した時の表示画面の一例を示す図 本発明の実施の形態２における運転席から見てステアリングスポークの左側に設置されたスイッチ部の拡大図 同実施の形態２における運転席から見てステアリングスポークの左側に設置されたスイッチ部の拡大図 従来例の車載機器用入力装置の配置図 従来例の車内のディスプレイに表示される階層メニューを示す図

符号の説明

１ 虚像表示画面
２ フロントガラス
３ ステアリング
４ ヘッドアップディスプレイ
５ ドライバー
６ ダッシュボード
７ フロントバンパー
８ ステアリングスイッチ左
８ａ 切換えスイッチ
８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｆ、８ｇ、８ｈ スイッチ
８ｅ、８ｉ、８ｊ、８ｋ、８ｌ 中心スイッチ
９ ステアリングスポーク左
１０ ステアリングスイッチ右
１０ａ、１０ｂ スイッチ
１１ ステアリングスポーク右
１２ トップメニュー
１３ オーディオホーム
１４ 電話ホーム
１５ ナビゲーションホーム
１６ エアコンホーム

Claims (4)

1. 複数の車載機器を操作するための階層メニューを、ヘッドアップディスプレイを用いて運転席前方のフロントガラスへ投射し、フロントガラスより前方に表示された虚像画面を見ながらステアリングに設置したスイッチで操作する入力システムにおいて、
   前記ステアリングに設置した複数のスイッチの配置と、表示された虚像画面の前記階層メニューの選択肢の配置が一対一の関係で、前記複数のスイッチが中心の１つのスイッチに対し隣接して囲むように配置されていることを特徴とする車載用入力装置。
2. 中心のスイッチを、隣接して囲むスイッチの高さより低くあるいは高くしたことを特徴とする請求項１記載の車載用入力装置。
3. 中心のスイッチの表面を凹み加工あるいは突起加工していることを特徴とする請求項１記載の車載用入力装置。
4. 複数のスイッチには、ステアリングに設置された切換スイッチによって階層メニューを介さずに操作できるデフォルト機能を備えていることを特徴とする請求項１記載の車載用入力装置。

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