JP2010257077A - 操作入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】目的の機能を選択する過程で経由する意図しない機能を動作させずに、目的の機能だけを動作させることができる入力操作装置を提供する。
【解決手段】操作入力装置１は、導電性部材が配置された操作ノブ１１と、操作ノブ１１の操作位置を検出して操作位置信号を出力する操作位置検出部１２と、導電性部材に生じる静電容量を検出して静電容量信号を出力する静電容量センサ１４と、操作位置信号に基づいて操作ノブ１１の操作位置、及び操作位置に割り当てられた被制御装置の機能を判定し、判定された機能に基づいて被制御装置を制御する制御信号を出力する制御部１５と、を備え概略構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、操作入力装置に関する。

従来の技術として、ダイヤルノブを回転させることによって複数の空調機能を選択することができる車両用空調コントローラが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この車両用空調コントローラによれば、複数の空調機能の中から所望の空調機能をダイヤルノブの操作によって容易に選択することができる。

特開２００８−１２０２０１号公報

しかし、従来の車両用空調コントローラは、ダイヤルノブによって、現在実行中の空調機能から所望する空調機能を選択する際、他の空調機能を一旦経由してから所望する空調機能が選択される場合、この他の空調機能が動作する時間が存在するという問題があった。

本発明の目的は、目的の機能を選択する過程で経由する意図しない機能を動作させずに、目的の機能だけを動作させることができる入力操作装置を提供することにある。

本発明の一態様は、導電性部材が配置された操作入力部と、前記操作入力部の操作位置を検出して操作位置信号を出力する操作位置検出部と、前記導電性部材に生じる静電容量を検出して静電容量信号を出力する静電容量センサと、前記操作位置信号に基づいて前記操作入力部の前記操作位置、及び前記操作位置に割り当てられた被制御装置の機能を判定し、判定された前記機能に基づいて前記被制御装置を制御する制御信号を出力する制御部と、を備え、前記制御部は、前記静電容量信号に基づいて前記操作入力部に対する接触の有無を判定し、前記接触があると判定したとき、前記操作入力部に対する前記操作が終了していないとして前記被制御装置の前記機能を切り替える前記制御信号を出力しない操作入力装置を提供する。

本発明によれば、目的の機能を選択する過程で経由する意図しない機能を動作させずに、目的の機能だけを動作させることができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る操作入力装置のブロック図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態に係る車両内部の概略図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態に係る操作部の概略図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態に係るフローチャートである。 図５は、本発明の第２の実施の形態に係る操作ノブの斜視図である。

[第１の実施の形態]
（操作入力装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る操作入力装置のブロック図である。以下では、操作入力装置を車両に搭載した一例について説明する。

操作入力装置１は、図１に示すように、導電性部材が配置された操作入力部としての操作ノブ１１と、操作ノブ１１の操作位置を検出して操作位置信号を出力する操作位置検出部１２と、導電性部材に生じる静電容量を検出して静電容量信号を出力する静電容量センサ１４と、操作位置信号に基づいて操作ノブ１１の操作位置、及び操作位置に割り当てられた被制御装置の機能を判定し、判定された機能に基づいて被制御装置を制御する制御信号を出力する制御部１５と、を備え概略構成されている。

被制御装置は、例えば、空調装置、音楽再生装置、画像表示装置、カーナビゲーション装置等の電子機器である。

（操作部の構成）
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る車両内部の概略図である。操作部１０は、図１に示すように、操作ノブ１１と、操作位置検出部１２と、を備えて概略構成されている。また、操作部１０は、例えば、図２に示すように、車両２の運転席と助手席の間のセンターコンソール２０に設けられている。

操作ノブ１１は、例えば、絶縁性を有する樹脂部材から矩形状に形成され、その内側の一部又は全体には、導電性部材によって形成された電極１３が設けられている。電極１３は、例えば、導電性を有する銅等の金属材料からなる。また、電極１３は、ハーネスによって静電容量センサ１４と接続されている。

図３は、本発明の第１の実施の形態に係る操作部の概略図である。操作位置検出部１２は、例えば、操作ノブ１１の操作位置に基づいて接点が複数形成された機械式スイッチを含んで構成され、操作ノブ１１のスライド操作による操作位置に基づいて操作位置信号を出力する。また、操作位置検出部１２は、操作ノブ１１が開口１００内をスライド操作可能となるように構成されている。なお、操作位置検出部１２は、機械式スイッチに限定されず、磁気センサ等の非接触センサを含んで構成されても良い。

ここで、本実施の形態における操作位置は、例えば、第１〜第４の操作位置があり、各操作位置を操作ノブ１１で選択することによって、選択された第１〜第４の機能が被制御装置によって実行されるように構成されている。

（静電容量センサの構成）
静電容量センサ１４は、例えば、操作者の手指と電極１３との間の静電結合による静電容量の変化を検出するセンサであり、検出した静電容量を静電容量信号として出力するように構成されている。この静電容量センサ１４は、例えば、手指が操作ノブ１１に接触又は接近した際に、静電容量が大きくなるように構成されている。なお、静電容量センサ１４は、前述の例に限定されず、操作ノブ１１に対する手指の接近又は接触によって静電容量が小さくなるように構成されても良いし、静電容量センサ１４にしきい値及び制御部を持たせ、接触の有無を信号として出力させても良い。

（制御部の構成）
制御部１５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成され、ＲＯＭにしきい値１５０を記憶している。このしきい値１５０は、静電容量センサ１４から出力される静電容量信号に基づく静電容量と比較される値である。制御部１５は、例えば、操作ノブ１１に対する手指の接近又は接触によって静電容量がしきい値１５０よりも大きくなるとき、操作者の手指が操作ノブ１１に接触したと判定するように構成されている。なお、制御部１５は、例えば、静電容量センサ１４が、操作ノブ１１に対する手指の接近又は接触によって静電容量が小さくなるように構成されている場合、操作ノブ１１に対する手指の接近又は接触によって静電容量がしきい値１５０よりも小さくなるとき、操作者の手指が操作ノブ１１に接触したと判定するように構成されても良い。

また、制御部１５は、操作部１０から出力される操作位置信号、及び静電容量センサ１４から出力される静電容量信号に基づいて被制御装置を制御する制御信号を出力する。この制御信号は、例えば、被制御装置に出力されても良いし、車両２に搭載される車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に出力され、車両ＥＣＵによって被制御装置が制御されても良い。

（第１の実施の形態の動作）
以下に、第１の実施の形態に係る操作入力装置の動作について、図１〜３を参照し、図４に示すフローチャートに従って詳細に説明する。操作ノブ１１が第１の操作位置にあり、被制御装置の第１の機能が動作している状態からの操作ノブ１１のスライド操作について説明する。

操作者は、被制御装置の機能を、第１の機能から第３の機能に切り替えるため、操作ノブ１１を摘んでスライド操作を行う。

このとき、操作者の手指が操作ノブ１１に接触する。静電容量センサ１４は、操作者の手指と操作ノブ１１の電極１３によって形成される静電容量を静電容量信号として制御部１５に出力する。

制御部１５は、この静電容量信号に基づく静電容量がしきい値１５０よりも大きいとき、すなわち、ステップ１においてＹｅｓが成立するとき、操作ノブ１１が操作されていると判定する、つまり操作が終了していないと判定する。制御部１５は、判定した結果に基づいてスライド操作によって操作者が意図しない機能が動作しないようにするため、スライド操作が操作者の意図する操作位置にて終了するまで、被制御装置の動作中の機能を保持させる（Ｓ２）。

言い換えるなら、操作者が、第１の操作位置から第３の操作位置にスライド操作を行うとき、必ず、第２の操作位置を経由する。この第２の操作位置を経由するとき、従来では、第２の操作位置が選択されたとして、被制御装置は、第２の操作位置に割り当てられた機能が動作していた、つまり、第２の操作位置に基づいた制御信号を出力していた。しかし、操作者が意図する機能は、第３の機能であって第２の機能は意図しない機能であるので、動作しないことが望ましい。本実施の形態における操作入力装置１は、静電容量センサ１４によって、操作ノブ１１に対する操作者の手指の接触を検出し、操作者の手指が接触している間は、例えば、機能を切り替えるための被制御装置に対する制御信号を出力しないので、操作者の意図しない機能の切り替えを防止することができる。

次に、制御部１５は、ステップ３においてＮｏが成立するとき、すなわち、操作者が機能の選択を終え、操作ノブ１１から手を離したとき、操作ノブ１１の操作位置に基づいた機能、つまり、第３の機能に基づいた制御信号を被制御装置に出力し、被制御装置は、制御信号に基づいて第１の機能から第３の機能に機能を切り替える（Ｓ４）。

ここでステップ３においてＹｅｓが成立するとき、すなわち、操作者が、操作ノブ１１を摘んでいるとき、制御部１５は、操作が継続していると判定し、ステップ２に進む。

（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態における操作入力装置１によれば、以下の効果が得られる。
（１）操作入力装置１は、操作ノブ１１に電極１３を設けることによって、操作者の手指の接触を検出することができるので、操作ノブ１１に対する操作が終了したか否かを判定することができる。
（２）操作入力装置１は、操作ノブ１１に対する操作が終了したか否かを判定することができるので、操作が終了していないとき、被制御装置の機能の切り替えを防止することができる。
（３）操作入力装置１は、操作ノブ１１に対する操作が終了したか否かを判定することができるので、操作が終了した後、被制御装置の動作中の機能を、操作位置信号に基づいた機能に切り替えることができる。
（４）操作入力装置１は、操作ノブ１１に対する操作が終了したか否かを、静電容量センサ１４による操作者の手指の接触の有無によって判定することができるので、静電容量センサ１４を備えていない場合に比べて、操作の終了を正確に判定することができ、操作者の意図しない機能の動作を防止することができる。つまり、操作入力装置１は、目的の機能を選択する過程で経由する意図しない機能を動作させずに、目的の機能だけを動作させることができる。

［第２の実施の形態］
（操作部の構成）
以下に本発明の第２の実施の形態に係る操作入力装置について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分については、第１の実施の形態と同じ符号を付し、詳細な説明を省略するものとする。

図５は、本発明の第２の実施の形態に係る操作ノブの斜視図である。第２の実施の形態は、操作ノブ１１が円筒形状で回転操作可能に構成されている点で第１の実施の形態と異なっている。言い換えるなら、操作ノブ１１の形状と、その操作方法が異なっている。また、操作ノブ１１の上面には、図５に示すマーク１１０が設けられており、操作者は、このマーク１１０によって各機能を指し示すことによって第１〜第４の機能を選択することができる。

操作入力装置１は、図５に示すように、円筒形状を有する操作ノブ１１を備えて概略構成されている。また、操作位置検出部１２は、操作ノブ１１に対する第１〜第４の操作位置までの回転操作を検出可能に構成されている。

また、操作ノブ１１は、例えば、図５に示すように、絶縁性を有する樹脂部材から形成され、その内側の一部又は全体には、導電性部材によって形成された電極１３が設けられている。電極１３は、例えば、導電性を有する銅等の金属材料からなる。また、電極１３は、ハーネスによって静電容量センサ１４と接続されている。

（第２の実施の形態の動作）
以下に、第２の実施の形態に係る入力操作装置の動作について説明する。

操作者は、被制御装置の機能を、第１の機能から第３の機能に切り替えるため、操作ノブ１１を摘んで回転操作を行う。

このとき、操作者の手指が操作ノブ１１に接触する。静電容量センサ１４は、操作者の手指と操作ノブ１１の電極１３によって形成される静電容量を静電容量信号として制御部１５に出力する。

制御部１５は、この静電容量信号に基づく静電容量がしきい値１５０よりも大きいとき、操作ノブ１１に対する操作が終了していないと判定する。制御部１５は、判定した結果に基づいて回転操作によって操作者が意図しない機能が動作しないようにするため、スライド操作が操作者の意図する操作位置にて終了するまで、被制御装置の動作している機能を保持する。つまり、制御部１５は、被制御装置の機能を切り替える制御信号を出力しない。

次に、制御部１５は、操作者が機能の選択を終え、操作ノブ１１から手を離したとき、操作ノブ１１の操作位置に基づいた機能、つまり、第３の機能に基づいた制御信号を被制御装置に出力し、被制御装置は、制御信号に基づいて第１の機能から第３の機能に機能を切り替える。

（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態における操作入力装置１によれば、以下の効果が得られる。
操作入力装置１は、操作ノブ１１の形状、及び操作方法に関わらず、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形および組み合わせが可能である。

例えば、上記の第１及び第２の実施の形態に係る操作ノブ１１は、矩形状及び円筒形状であったが、これに限定されず、手指にフィットする形状や楕円形状等のように手指で操作可能である形状であれば、その形状は問わない。

また、例えば、上記の第１及び第２の実施の形態に係る操作位置検出部１２は、スライド操作又は回転操作を検出するものであったが、これに限定されず、プッシュ操作、プル操作又は傾倒操作等を検出するものであっても良い。例えば、操作入力装置は、ジョイステックの操作部に電極を設けたようなものであっても良い。

１…操作入力装置、２…車両、１０…操作部、１１…操作ノブ、１２…操作位置検出部、１３…電極、１４…静電容量センサ、１５…制御部、２０…センターコンソール、１００…開口、１１０…マーク、１５０…しきい値

Claims (3)

1. 導電性部材が配置された操作入力部と、
   前記操作入力部の操作位置を検出して操作位置信号を出力する操作位置検出部と、
   前記導電性部材に生じる静電容量を検出して静電容量信号を出力する静電容量センサと、
   前記操作位置信号に基づいて前記操作入力部の前記操作位置、及び前記操作位置に割り当てられた被制御装置の機能を判定し、判定された前記機能に基づいて前記被制御装置を制御する制御信号を出力する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記静電容量信号に基づいて前記操作入力部に対する接触の有無を判定し、前記接触があると判定したとき、前記操作入力部に対する前記操作が終了していないとして前記被制御装置の前記機能を切り替える前記制御信号を出力しない操作入力装置。
2. 前記制御部は、前記接触が無いと判定したとき、前記操作入力部に対する前記操作が終了したとして前記操作位置信号に基づいた前記機能に切り替える前記制御信号を出力する請求項１に記載の操作入力装置。
3. 操作位置検出部は、前記操作入力部のスライド操作、回転操作、プッシュ操作、プル操作又は傾倒操作に基づく前記操作位置を検出する請求項２に記載の操作入力装置。

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