JP2014061762A - 車載機器操作装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】走行中のステアリング操作により、運転者が無意識に操作手段に触れてしまっても、その誤作動を未然に防止する。
【解決手段】車両のステアリングホイールの表面に設けられ、車両に搭載された各種機器を操作する操作部110と、アクセサリー電源とイグニッション電源のON/OFF状態を検出する検出部と、検出部がアクセサリー電源のみのON状態を検出したときに、操作部において操作表示を注視して操作を行う機器の操作のみを有効とする制御部400と、を備える。
【選択図】図6

Description

本発明は、車両に搭載された各種機器を操作する車載機器操作装置に関する。
従来から、ステアリングホイールにスイッチ等を設け、車両に搭載された各種機器を操作する技術が知られている。これは、例えば、操作指で押圧された際の領域を検出する複数のスイッチを有するマトリクススイッチ、タッチトレーサ及びタッチパネルをステアリングホイールのスポーク上に配置し、更に、車両搭載機器の動作や操作状態を示す表示機器としてモニタやヘッドアップディスプレイを用いたものである(例えば、特許文献1参照。)。
また、運転者による操作が容易となるように、車両のステアリングホイール上に、多数の車載機器機能の操作入力が可能となる操作部を、設けて美観を損ねることを防ぐために、配置車両のステアリングホイールのリング部に対電極を設けるとともに、対電極をなす双方の電極の一方に操作信号を出力し、その操作信号に基づいて対電極の電極間インピーダンスZを反映した信号を検出し、さらに、その検出信号に基づいて、制御部が対電極への所定操作の有無を判定して、所定操作があったと判定した場合には、予め定められた制御内容を実行する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2000−71809号公報 特開2009−248687号公報
しかしながら、上記のような従来の技術では、ステアリングホイールに操作手段としてのスイッチ等が設けられているために、走行中のステアリング操作により、運転者が無意識に操作手段に触れてしまうと誤作動を生じてしまうという問題があった。特に、運転者が意識して操作を行った結果として、誤った操作を行った場合には、特許文献1のように、表示機器の表示により、その誤操作に気づく場合もあるが、運転者が無意識に操作手段に触れてしまう場合には、運転者が操作をした意識をもっていないため、特許文献1のように、表示機器があっても、その表示内容に着目しないまま、誤った操作が実行される可能性が高い。
また、特許文献2に開示された技術では、ステアリングホイール上に設けられた操作部に接触することで操作がなされることから、走行中のステアリング操作により、運転者が無意識に操作手段に触れてしまうと誤作動を生じてしまうという可能性がさらに高まるという危険性がある。
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、走行中のステアリング操作により、運転者が無意識に操作手段に触れてしまっても、その誤作動を未然に防止する車載機器操作装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の事項を提案している。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
(1)本発明は、車両のステアリングホイール(例えば、図1のステアリングホイール100に相当)の表面に設けられ、前記車両に搭載された各種機器を操作する操作部(例えば、図4の操作部110に相当)と、アクセサリー電源とイグニッション電源のON/OFF状態を検出する検出部(例えば、図4のキーセンサ510に相当)と、該検出部がアクセサリー電源のみのON状態を検出したときに、前記操作部において操作表示を注視して操作を行う前記機器の操作のみを有効とする制御部(例えば、図4の制御部400に相当)と、を備えたことを特徴とする車載機器操作装置を提案している。
この発明によれば、アクセサリー電源とイグニッション電源のON/OFF状態を検出し、アクセサリー電源のみのON状態を検出したときに、操作表示を注視して操作を行う機器の操作のみを有効とする。そのため、走行中のステアリング操作により、運転者が無意識に操作手段に触れてしまっても、その誤作動を未然に防止することができる。
(2)本発明は、車両のステアリングホイール(例えば、図1のステアリングホイール100に相当)の表面に設けられ、前記車両に搭載された各種機器を操作する操作部(例えば、図4の操作部110に相当)と、前記車両の走行速度を検出する車速検出部(例えば、図4の車速センサとしての車輪速センサ520に相当)と、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部(例えば、図4の操舵角センサ530に相当)と、前記車速検出部の出力と、前記操舵角検出部から出力とから、前記操作部の入力の有効/無効を判定する制御部(例えば、図4の制御部400に相当)と、を備えたことを特徴とする車載機器操作装置を提案している。
この発明によれば、車両の車速を検出するとともに、ステアリングホイールの操舵角を検出し、これらの検出状態から、操作部の入力の有効/無効を判定する。つまり、車両の走行状態を的確に判定して、操作部の入力の有効/無効を判断することから、運転者が無意識に操作手段に触れてしまうような誤作動を未然に防止することができる。
(3)本発明は、(2)の車載機器操作装置について、前記制御部が、前記車速検出部の出力から前記車両が走行状態であり、前記操舵角検出部から出力から操舵角が第1の閾値よりも大きいと判定したときに、前記操作部のすべての入力を無効とすることを特徴とする車載機器操作装置を提案している。
この発明によれば、車速から車両が走行状態であり、操舵角の検出結果からステアリングホイールの操舵角が第1の閾値よりも大きいと判定したときに、操作部のすべての入力を無効とする。つまり、車両の走行状態を的確に判定して、走行状態であり、操舵角の検出結果からステアリングホイールの操舵角が第1の閾値よりも大きい場合には、操作部のすべての入力を無効とすることから、運転者が無意識に操作手段に触れてしまうような誤作動を未然に防止することができる。
(4)本発明は、(2)の車載機器操作装置について、前記制御部が、前記車速検出部の出力から前記車両が走行状態であり、前記操舵角検出部から出力から操舵角が第1の閾値よりも小さく、第2の閾値よりも大きいと判定したときに、前記操作部において操作表示を注視して操作を行う必要がない前記機器の操作のみを有効とすることを特徴とする車載機器操作装置を提案している。
この発明によれば、車速から車両が走行状態であり、操舵角の検出結果からステアリングホイールの操舵角が第1の閾値よりも小さく、第2の閾値よりも大きいと判定したときに、操作表示を注視して操作を行う必要がない機器の操作のみを有効とする。つまり、車両の走行状態を的確に判定して、走行状態であり、操舵角の検出結果からステアリングホイールの操舵角が第1の閾値よりも小さく、第2の閾値よりも大きい場合には、操作表示を注視して操作を行う必要がない機器の操作のみを有効とすることから、運転者が無意識に操作手段に触れてしまうような誤作動を未然に防止することができる。
(5)本発明は、(1)から(4)の車載機器操作装置について、前記操作部において操作可能な操作対象メニューを表示する表示部(例えば、図4の表示部300に相当)を備えたことを特徴とする車載機器操作装置を提案している。
この発明によれば、表示部が、副操作部の操作時に、操作部において操作可能な操作対象メニューを表示することから、運転者は、進行方向から目を逸らすことなく、操作部の操作を意思通りに行うことができる。
本発明によれば、走行状態等の車両の状態によって、操作部からの入力の有効/無効を制御することにより、誤動作を防止することができるという効果がある。また、上記のように制御することによって、1つの操作部で様々な車載機器を制御できるという効果がある。
本発明の実施形態に係る車載機器操作装置の全体構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る操作部がタッチセンサである場合を例示した図である。 本発明の実施形態に係る操作部がタッチパネルである場合を例示した図である。 本発明の実施形態に係る車載機器操作装置の電気的構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るステアリングホイールの操舵角を示す図である。 本発明の実施形態に係る車載機器操作装置の処理を示す図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて、詳細に説明する。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
<実施形態>
図1から図6を用いて、本発明に係る車載機器操作装置について説明する。
<車載機器操作装置の全体構成>
図1から図3を用いて、本実施形態に係る車載機器操作装置の全体構成について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る車載機器操作装置は、ステアリングホイール100と、車載機器200と、表示部300とから構成され、ステアリングホイール100には、操作部110が設けられている。
ここで、車載機器200は、例えば、エアコンやオーディオ機器、ナビゲーション装置等である。なお、本実施形態では、後述する操作部110による車載機器200の操作を例示しているが、例えば、リヤデフォッガ、ATスノーホールド、クルーズメインSW、ワイパーデアイサ、フォグランプ、トラクションコントロール、パワーウィンドウ、リモコンドアミラー、サンルーフ等の操作を含めてもよい。
表示部300は、操作部110で操作できる操作メニューや操作状況を表示する。なお、表示部300としては、フロントガラスに配設されるヘッドアップディスプレイ(HUD:heads−up display)を用いて、走行方向から運転者が視線を外さずに、表示部300の表示内容を視認するようにしてもよい。また、操作対象や操作状況を瞬時に判断できるように、操作対象や操作項目等が指示された場合には、これらの例えば、アイコン部が反転表示されたり、バー表示部分の表示形態がその操作度合いに応じて、変化して表示されることが好ましい。
操作部110は、ステアリングホイール100の表面に設けられ、車両に搭載された各種機器(車載機器200)を操作する。操作部110は、ステアリングホイール100を把持する運転者の親指の可動範囲内に配置されていることが望ましい。このような位置に配置することにより、ステアリングホイール100を把持した状態で、スムーズに操作部110を操作することができる。
また、操作部110は、複数のメカニカルなスイッチで構成してもよいが、操作者の接触操作を検知するタッチセンサあるいはタッチパネルで構成することが好ましい。特に、多くの車載機器200を操作する場合や、個々の車載機器200について、細かい操作をさせる場合には、メカニカルスイッチでは、相当数のスイッチが必要となるが、ステアリングホイール100に配置することを考えると、配置エリアの大きさに制限があるため、操作者の接触操作に応じて表示を切り替えることのできるタッチパネルを用いるのが好適である。
図2は、操作部110として特定箇所に例えば銅板等で構成された電極を内部に備えたタッチセンサを用いた場合を例示している。この場合は、タッチセンサの機能および配置エリアの大きさを考慮し、操作対象を限定する場合に適している。図2では、エアコンとオーディオ機器とを操作対象とした場合を例示している。後述するように、本発明では、所定の条件を充足することが前提条件となるが、この場合は、上記条件を充足した後、操作対象(エアコンまたはオーディオ)をタッチすることにより選択し、例えば、予め、エアコンについては温度調整のみが操作対象であり、オーディオについては、音量調整のみが操作対象である場合には、下部の操作バーを指でなぞることにより、エアコンの温度を上下させたり、オーディオの音量を調整することができる。なお、図示していないが、温度や音量等の調整量を図化した表示(マーク)を設けてもよい。
図3は、操作部110として例えば表面に液晶表示部を有し、内部に接触を検知するセンサ部を有するタッチパネルを用いた場合を例示している。この場合は、配置エリアの大きさを考慮しつつ、細かい操作を行う場合に適している。この例では、図3(A)において、所定の条件を充足した後に、操作対象(エアコンまたはオーディオ)をタッチすることにより選択する。このとき、例えば、エアコンを選択すると、タッチパネルの画面が図3(B)のように遷移し、温度あるいは風速のいずれかを選択することができる。
ここで、タッチパネルは、複数個のスイッチが設けられ接触圧力を複数段階に検出可能なセンサ構造を備えたタッチパネル、例えば、超音波方式、ピエゾ圧電方式等のタッチパネルが使用される。そして、その接触圧力等に応じた信号を後述する制御部に出力する。
なお、タッチパネルに設けられた複数個のスイッチが接触圧力を1段階に検出可能であっても、この検出可能な接触圧力よりも高い所定の接触圧力で触れられたときに導通と非道通とが切替わる他のスイッチが設けられていればこのようなタッチパネルも使用可能である。このようなタッチパネルとしては、例えば抵抗膜方式、赤外線方式及び静電容量方式等のタッチパネルが挙げられる。また、このような他のスイッチとしては、例えば、タッチパネルの裏面に設けられたストローク機能を有するスイッチが挙げられる。
また、例えば、タッチパネルのセンサ構造が接触圧力を2段階に検出可能である場合、制御部はタッチパネルが第1の所定値以上の接触圧力で触れられると、その位置に設けられたスイッチが選択されていることを検出し、その旨をスイッチ入力情報として出力する。更に、タッチパネルが前記第1の所定値よりも高い第2の所定値以上の接触圧力で触れられると、その位置に設けられたスイッチの入力が確定されたことを検出し、その旨をスイッチ入力情報として出力する。
<車載機器操作装置の電気的構成>
図4を用いて、本実施形態に係る車載機器操作装置の電気的構成について説明する。
図4に示すように、本実施形態に係る車載機器操作装置は、操作部110と、車載機器200と、表示部300と、制御部400と、キーセンサ510と、車速センサとしての車輪速センサ520と、操舵角センサ530と、記憶部600とから構成されている。なお、制御部400と、キーセンサ510と、車輪速センサ520と、操舵角センサ530と、記憶部600以外の構成要素については、上記と説明が重複するため、その詳細な説明は省略する。
キーセンサ510は、図示しないイグニッションスイッチの操作に応じたアクセサリー電源とイグニッション電源のON/OFF状態を検出する。これは、イグニッションスイッチの機能ポジションが「OFF・ACC・ON・START」の状態となっていることを検知するだけでなく、電子燃料噴射制御装置やその他の電気部品に電気が供給されているか否かを検知することも含む。車輪速センサ520は、車両の車輪速度を検出する。なお、車輪速度に変えて、車速やエンジン回転数を検出してもよい。操舵角センサ530は、ステアリングホイール100の操舵角を検出する。記憶部600は、装置全体の動作を制御するためのプログラムの他、本実施形態では、操舵角の閾値を格納している。
ここで、ステアリングホイール100の操舵角は、図5に示すように、ステアリングホイール100の時計回りの回転角を「+」とし、ステアリングホイール100の反時計回りの回転角を「−」とし、検出される。
制御部400は、例えば、CPU(Central Processing Unit)で構成され、ROM(Read Only Memory)やRAM(Randam Access Memory)等の記憶素子に格納された制御プログラムに応じて、車載機器操作装置全体の動作を制御する。なお、制御部400は、車載機器操作装置固有に設けられてもよいし、車両全体の動作を制御するCPU等で制御してもよい。
具体的には、アクセサリー電源とイグニッション電源のON/OFF状態を検出し、アクセサリー電源のみのON状態を検出したときに、操作表示を注視して操作を行う機器の操作のみを有効とする。
また、車両の車輪速度を検出するとともに、ステアリングホイールの操舵角を検出し、これらの検出状態から、操作部の入力の有効/無効を判定する。このとき、車輪速度から車両が走行状態であり、操舵角の検出結果からステアリングホイールの操舵角が第1の閾値よりも大きいと判定したときに、操作部のすべての入力を無効とする。また、車輪速度から車両が走行状態であり、操舵角の検出結果からステアリングホイールの操舵角が第1の閾値よりも小さく、第2の閾値よりも大きいと判定したときに、操作表示を注視して操作を行う必要がない機器の操作のみを有効とする。
制御部400は、操作部110からの操作信号に基づいて、操作対象となる車載機器200に制御信号を出力するとともに、表示部300に、表示信号を出力する。一方で、予め定めた所定の時間の経過する後に、再び、タイマを起動し、予め定められた操作部110の操作有効期間の以降の操作部110の操作信号を無効とする。
<車載機器操作装置の処理>
図6を用いて、本実施形態に係る車載機器操作装置の処理について説明する。
まず、制御部400は、初期状態としてすべてのタッチ操作入力を無効とする(ステップS101)。次に、ACC(アクセサリー電源)がOFFでかつ、イグニッション電源がOFFであるか否かを確認し(ステップS102)、ACC(アクセサリー電源)がOFFでかつ、イグニッション電源がOFFである場合(ステップS102の「Yes」)には、もとに戻り、ACC(アクセサリー電源)がOFFでかつ、イグニッション電源がOFFでない場合(ステップS102の「No」)にはステップS103に進む。
次に、ACC(アクセサリー電源)がONでかつ、イグニッション電源がONであるか否かを確認し(ステップS103)、ACC(アクセサリー電源)がONでかつ、イグニッション電源がONでない場合(ステップS102の「No」)には、車輪速度が「0」よりも大きいか否かを確認(ステップS104)し、車輪速度が「0」よりも大きい場合(ステップS104の「Yes」)には、すべてのタッチ操作を無効とし(ステップS111)、車輪速度が「0」よりも小さい場合(ステップS104の「No」)には、ナビゲーション系のタッチ操作のみを有効とする(ステップS112)。なお、ステップS111においては、坂道などでエンジンを切っている場合や、エンスト等で徐行している場合も考えられるため、車輪速度が「0」よりも大きい場合(ステップS104の「Yes」)には、後述するステップS106に進むようにしてもよい。
一方で、ACC(アクセサリー電源)がONでかつ、イグニッション電源(IG2)がONである場合(ステップS102の「Yes」)には、車輪速度が「0」よりも大きいか否かを確認(ステップS105)し、車輪速度が「0」よりも大きい場合(ステップS104の「Yes」)には、ステップS106に進む。車輪速度が「0」よりも小さい場合(ステップS104の「No」)には、すべてのタッチ操作を有効とする(ステップS110)。
そして、ステップS106では、ステアリングの操舵角が「α」よりも大きいか否かを確認(ステップS106)し、操舵角が「α」よりも大きい場合(ステップS106の「Yes」)には、すべてのタッチ操作を無効とし(ステップS107)、操舵角が「α」よりも小さい場合(ステップS106の「No」)には、さらに、ステアリングの操舵角が「β」よりも大きいか否かを確認(ステップS108)し、操舵角が「β」よりも大きい場合(ステップS108の「Yes」)には、ウィンカー系のタッチ操作のみを有効とし(ステップS109)、操舵角が「β」よりも小さい場合(ステップS108の「No」)には、すべてのタッチ操作を有効とする(ステップS110)。
ここで、「ナビゲーション系」とは、操作表示を注視して操作を行う必要がある車載機器、例えば、カーナビゲーション装置等を指し、「ウィンカー系」とは、操作表示を注視して操作を行う必要がない車載機器、例えば、ウィンカー、ライト、ワイパー、エアコン、オーディオ等を指す。
以上、説明したように、本実施形態によれば、アクセサリー電源とイグニッション電源のON/OFF状態を検出し、アクセサリー電源のみのON状態を検出したときに、操作表示を注視して操作を行う機器の操作のみを有効とする。そのため、走行中のステアリング操作により、運転者が無意識に操作手段に触れてしまっても、その誤作動を未然に防止することができる。
また、車両の車輪速度を検出するとともに、ステアリングホイールの操舵角を検出し、これらの検出状態から、操作部の入力の有効/無効を判定する。つまり、車両の走行状態を的確に判定して、操作部の入力の有効/無効を判断することから、運転者が無意識に操作手段に触れてしまっても、その誤作動を未然に防止することができる。
また、車輪速度から車両が走行状態であり、操舵角の検出結果からステアリングホイールの操舵角が第1の閾値よりも大きいと判定したときに、操作部のすべての入力を無効とする。つまり、車両の走行状態を的確に判定して、走行状態であり、操舵角の検出結果からステアリングホイールの操舵角が第1の閾値よりも大きい場合には、操作部のすべての入力を無効とすることから、運転者が無意識に操作手段に触れてしまっても、その誤作動を未然に防止することができる。
さらに、車輪速度から車両が走行状態であり、操舵角の検出結果からステアリングホイールの操舵角が第1の閾値よりも小さく、第2の閾値よりも大きいと判定したときに、操作表示を注視して操作を行う必要がない機器の操作のみを有効とする。つまり、車両の走行状態を的確に判定して、走行状態であり、操舵角の検出結果からステアリングホイールの操舵角が第1の閾値よりも小さく、第2の閾値よりも大きい場合には、操作表示を注視して操作を行う必要がない機器の操作のみを有効とすることから、運転者が無意識に操作手段に触れてしまっても、その誤作動を未然に防止することができる。
なお、車載機器操作装置の制御部の処理をコンピュータシステムが読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを車載機器操作装置の制御部に読み込ませ、実行することによって本発明の車載機器操作装置を実現することができる。ここでいうコンピュータシステムとは、OSや周辺装置等のハードウェアを含む。
また、「コンピュータシステム」は、WWW(World Wide Web)システムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組合せで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
100;ステアリングホイール
110;操作部
200;車載機器
300;表示部
400;制御部
510;キーセンサ
520;車輪速センサ
530;操舵角センサ
600;記憶部

Claims (5)

  1. 車両のステアリングホイールの表面に設けられ、前記車両に搭載された各種機器を操作する操作部と、
    アクセサリー電源とイグニッション電源のON/OFF状態を検出する検出部と、
    該検出部がアクセサリー電源のみのON状態を検出したときに、前記操作部において操作表示を注視して操作を行う前記機器の操作のみを有効とする制御部と、
    を備えたことを特徴とする車載機器操作装置。
  2. 車両のステアリングホイールの表面に設けられ、前記車両に搭載された各種機器を操作する操作部と、
    前記車両の走行速度を検出する車速検出部と、
    ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出部と、
    前記車速検出部の出力と、前記操舵角検出部から出力とから、前記操作部の入力の有効/無効を判定する制御部と、
    を備えたことを特徴とする車載機器操作装置。
  3. 前記制御部が、前記車速検出部の出力から前記車両が走行状態であり、前記操舵角検出部から出力から操舵角が第1の閾値よりも大きいと判定したときに、前記操作部のすべての入力を無効とすることを特徴とする請求項2に記載の車載機器操作装置。
  4. 前記制御部が、前記車速検出部の出力から前記車両が走行状態であり、前記操舵角検出部から出力から操舵角が第1の閾値よりも小さく、第2の閾値よりも大きいと判定したときに、前記操作部において操作表示を注視して操作を行う必要がない前記機器の操作のみを有効とすることを特徴とする請求項2に記載の車載機器操作装置。
  5. 前記操作部において操作可能な操作対象メニューを表示する表示部を備えたことを特徴とする請求項1から請求項4に記載の車載機器操作装置。
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