JP3790365B2 - 車載用入力装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載された各種電子機器の操作を1つの手動操作部にて集中的に行う車載用入力装置に係り、特に、前記手動操作部の操作の適否をブラインドタッチで運転者に感得させる手段に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の自動車には、エアコン、ラジオ、テレビジョン、CDプレーヤ、ナビゲーションシステム等の多くの電子機器が備えられる。このような数多くの電子機器を個々に操作しようとすると、自動車の運転に支障をきたすことにもなりかねないので、安全運転を励行しつつ所望の電子機器のオン・オフ切換や機能選択それに選択された機能の調整等を容易にするため、従来より、1つの手動操作部を操作することによってこれら全ての操作を行えるようにした車載用入力装置が提案されている。
【0003】
図8〜図13に、従来より提案されている車載用入力装置の構成を示す。図8は車載用入力装置が備えられた自動車の内面図、図9は従来例にかかる車載用入力装置の側面図、図10は当該車載用入力装置を構成する手動操作部の平面図、図11は当該車載用入力装置を構成するガイドプレートの平面図、図12はスイッチ装置によってエアコンが選択された場合におけるガイド溝に対する係合ピンの係合位置と選択される機能との関係を示す表図、図13はスイッチ装置によってラジオが選択された場合におけるガイド溝に対する係合ピンの係合位置と選択される機能との関係を示す表図である。
【0004】
図8に示すように、本例の車載用入力装置100は、自動車の運転席と助手席との間に設けられたコンソールボックス200に備えられる。
【0005】
図9〜図11に示すように、本例の車載用入力装置100は、信号入力手段として2個のクリック用スイッチ111,112と3個の回転型可変抵抗器113,114,115とが備えられた手動操作部110と、当該手動操作部110によってX方向及びこれと直交するY方向に駆動されるXYテーブル120と、当該XYテーブル120の動作方向及び動作量に応じた信号を入力する位置信号入力手段としてのスティックコントローラ130と、前記XYテーブル120を介して前記手動操作部110と係合されたガイドプレート140とから主に構成されている。
【0006】
手動操作部110とXYテーブル120とは、連結軸150を介して一体に連結されており、XYテーブル120とガイドプレート140とは、XYテーブル120の下面より突設された係合ピン160の先端部をガイドプレート140の上面に刻設されたガイド溝141内に移動可能に挿入することによって係合されている。ガイド溝141は、図11に示すように、一定の間隔で配列された3本の縦溝141a,141b,141cと、これら3本の縦溝141a,141b,141cの中央部を連結する1本の横溝141dとから構成されており、各溝141a〜141dは、前記係合ピン160がその長さ方向にのみ移動可能な幅に形成されている。したがって、前記手動操作部110及びXYテーブル120は、ガイド溝141のパターン及びサイズの範囲内でX方向(横溝141dの長手方向)及びこれと直交するY方向(縦溝141a〜141cの長手方向)にのみ移動することができる。
【0007】
車載された電子機器の機能切換は、図11に符号A〜Iで示すように、係合ピン160を前記各縦溝141a,141b,141cの端部又は中間部のいずれかの位置に移動し、手動操作部110に備えられた2つのクリック用スイッチ111,112のいずれかを操作することによって行うことができる。即ち、このようにすると、手動操作部110及びXYテーブル120を操作することによって選択された係合ピン160とガイド溝141との係合位置に関する位置情報を前記スティックコントローラ130から出力させることができるので、当該位置信号を利用して車載された電子機器の操作すべき機能を選択することができる。
【0008】
また、手動操作部110及びクリック用スイッチ111又は112を操作することによって選択された当該電子機器の機能は、手動操作部110に備えられた3個の回転型可変抵抗器113,114,115のいずれかを操作することによって調整することができる。
【0009】
前記のように構成された車載用入力装置100は、車載された複数の電子機器の中から操作しようとする所望の電子機器を択一的に選択するスイッチ装置、当該スイッチ装置によって選択された電子機器の名称や車載用入力装置100による操作の内容を表示する表示装置、それにこれら各装置を制御するコンピュータと組み合わされて、各電子機器を集中的に操作する。
【0010】
即ち、図8に示すように、コンソールボックス200における車載用入力装置100の設定部の近傍には複数個(図8の例では5個)のスイッチ171a〜171eの組み合わせからなるスイッチ装置170が備えられており、また、当該コンソールボックス200の運転席から見やすい部分には液晶表示装置等の表示装置180が備えられている。なお、コンピュータについては、コンソールボックス200内に備えられるので、図示を省略する。
【0011】
スイッチ装置170に備えられた各スイッチ171a〜171eは、それぞれ車載された複数の電子機器と個別的に接続されている。例えば、各スイッチ171a,171b,171c,171d,171eがそれぞれ車載されたエアコン、ラジオ、テレビジョン、CDプレーヤ、ナビゲーションシステムと個別的に接続されているとすると、スイッチ171aを操作することによってエアコンを択一的に選択することができ、スイッチ171bを操作することによってラジオを択一的に選択することができる。他の電子機器についても同様である。したがって、当該スイッチ装置170に備えられた各スイッチ171a〜171eを操作することによって、所望の電子機器をオン又はオフさせることができる。
【0012】
スイッチ装置170によって選択された電子機器の機能選択及び機能調整は、車載用入力装置100を操作することによって行うことができる。車載用入力装置100によって選択可能な機能は、選択された電子機器の種類によって異なる。例えば、スイッチ装置170によってエアコンが選択された場合には、図11に示したガイド溝141に対する係合ピン160の係合位置A〜Iと選択される機能との関係は図12に示すものとなり、スイッチ装置170によってラジオが選択された場合には、前記係合位置A〜Iと選択される機能との関係は図13に示すものとなる。
【0013】
一方、車載用入力装置100によって調整可能な機能も、選択された電子機器の種類及び機能によって異なる。例えば、スイッチ装置170によってエアコンが選択され、かつ手動操作部110によって「風量調整」が選択された場合には、第1の回転型可変抵抗器113を操作することによってエアコンの風量を調整することができ、また、スイッチ装置170によってエアコンが選択され、かつ手動操作部110によって「温度調整」が選択された場合には、第2の回転型可変抵抗器114を操作することによってエアコンの設定温度を調整することができる。これに対して、スイッチ装置170によってラジオが選択され、かつ手動操作部110によって「音量調整」が選択された場合には、第1の回転型可変抵抗器113を操作することによってラジオの音量を調整することができ、また、スイッチ装置170によってラジオが選択され、かつ手動操作部110によって「「チューニング」が選択された場合には、第2の回転型可変抵抗器114を操作することによってラジオのチューニングを行うことができる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の車載用入力装置は、自動車の運転中にも操作されるものであるので、安全運転を確保する上からもまた使用を便利にする上からも、手動操作部110が所望の機能を選択可能な位置に切り換えられたか否かの確認をブラインドタッチで行えるようにすることが好ましい。
【0015】
しかるに、従来例にかかる車載用入力装置100には、このような機能が何ら設けられていないため、目視によって手動操作部110の操作位置あるいは表示装置180の表示を確認しなくてはならないという不備があった。
【0016】
なお、ジョイスティックを操作して車両の進行や停止を制御する装置においては、例えば実開昭62−81142号公報に記載されているように、ジョイスティックの握り部に多数の可動突起を設け、駆動された可動突起の位置を手又は指の触感によって判断し、センサからのフィードバック情報をブラインドタッチで感得できるようにしたものが従来より提案されている。
【0017】
しかしながら、かかる構成によると、多数の同形同大の可動突起が狭い領域内に配列されていること、及び各可動突起の振動パターンが同一であることから、駆動された可動突起の位置を手又は指の触感によって正確に判断すること、ひいては所要の情報をブラインドタッチで感得することが事実上難しく、当該技術を車載用入力装置にそのまま応用することは困難である。
【0018】
本発明は、かかる従来技術の不備を解消するためになされたものであって、その課題とするところは、ブラインドタッチによる操作性に優れた車載用入力装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するため、1乃至複数個の信号入力手段が備えられた手動操作部と、当該手動操作部の位置に応じた信号を入力する位置信号入力手段と、前記手動操作部及びXYテーブルの動作範囲を規制するガイド手段と、前記手動操作部内に備えられ、前記ガイド手段に対する当該手動操作部の操作位置に応じて異なるモードの振動を発生する振動装置とを備えて車載用入力装置を構成したことを特徴とする。
【0020】
手動操作部を操作してガイド手段に形成されたガイド溝のいずれかの部分に係合ピンを位置付け、手動操作部に備えられたクリック用スイッチを操作すると、スティックコントローラなどの位置信号入力手段から当該ガイド溝と係合ピンとの係合位置に応じた位置信号が制御部に入力される。制御部は、入力された位置信号に応じた振動装置の駆動信号を出力し、振動装置をその駆動信号に応じたモードで振動させる。
【0021】
このように手動操作部内に振動手段を備え、ガイド手段(ガイド溝)に対する当該手動操作部の操作位置に応じて異なるモードの振動を発生するようにすると、運転者は手動操作部のケーシングを介して手に伝わる振動モードの差によって、ブラインドタッチにより手動操作部の操作位置が所望の位置と合致しているか否かの判断を行うことができる。よって、車載用入力装置の操作性がより一層改善され、使用が便利になる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる車載用入力装置の実施形態の一例を、図1〜図7に基づいて説明する。図1は実施形態例にかかる車載用入力装置の要部断面図、図2は図1の2−2断面図、図3は実施形態例にかかるガイドプレートの平面図、図4は図3の4−4断面図、図5はスティックコントローラの構成図、図6は手動操作部の要部断面図、図7は手動操作部に加えられる振動モードを例示する波形図である。
【0023】
図1において、符号1は実施形態例にかかる車載用入力装置、符号10は当該車載用入力装置1の機構部分を収納する筐体、符号11は筐体10の開口側に設けられたパネル、符号20はXYテーブル、符号30は係合ピン、符号40はガイド手段としてのガイドプレート、符号50はガイドプレート駆動手段としてのソレノイド、符号60は位置信号入力手段としてのスティックコントローラ、符号70は手動操作部を示し、その他、前出の各図に図示されたものと等価な部材又は要素については、それと同一の符号が表示されている。
【0024】
筐体10は、図1及び図2から明らかなように、XYテーブル20、係合ピン30、ガイドプレート40、ソレノイド50及びスティックコントローラ60を収納可能な角筒状に形成されており、その内部には、ガイドプレート40及びスティックコントローラ60を保持するための仕切板12が設けられている。この仕切板12には、ソレノイド50の駆動軸51を貫通するための透孔13が開設されている。また、当該筐体10の開口側に設けられたパネル11には、手動操作部70とXYテーブル20とを連結する連結軸150を貫通するための透孔14が開設される。
【0025】
XYテーブル20は、図1及び図2から明らかなように、連結軸150を介して手動操作部70と連結されたループ状のスライダ21と、2本のX方向用ガイドロッド22,23と、2本のY方向用ガイドロッド24,25と、前記スライダ21内に配置され前記各ガイドロッド22〜25を介して前記スライダ21をX方向及びY方向に移動可能に保持するスライダブロック26と、前記スライダ21の中心を常時前記スライダブロック26の中心に合致させる方向に付勢するセンタ復帰機構としてのスプリング27と、スティックコントローラ60の操作レバー61を操作するための連結部28とからなる。
【0026】
前記スライダブロック26の第1の側面部には、前記X方向用ガイドロッド22,23を摺動可能に貫通するための2つの透孔が所定の間隔を隔てて相平行に開設され、前記第1の側面部と直交する第2の側面部には、Y方向用ガイドロッド24,25を摺動可能に貫通するための2つの透孔が所定の間隔を隔てて相平行に開設されている。前記X方向用ガイドロッド22,23は、スライダブロック26の第1の側面部に開設された透孔に摺動可能に貫通され、その両端部が図2に示すように筐体10の相対向する2面に保持される。一方、2本のY方向用ガイドロッド24,25は、スライダブロック26の第2の側面部に開設された透孔に摺動可能に貫通され、その両端部が図1及び図2に示すようにスライダ21の相対向する2面に保持される。したがって、前記スライダ21は、前記スライダブロック26に対して、X方向(X方向用ガイドロッド22,23に沿う方向)及びY方向(Y方向用ガイドロッド24,25に沿う方向)の双方に自在に移動することができる。
【0027】
係合ピン30は、前記スライダ21の下面中央部に下向きに取り付けられる。この係合ピン30の先端部には、小径のボール31が上下動可能に収納されており、係合ピン30内に備えられたスプリング32によって常時下向きに付勢されている。前記小径のボール31は、係合ピン30の先端部より一部が下向きに突出するように設定されており、ガイドプレート40に刻設されたガイド溝41の底面に弾性的に当接される。
【0028】
ガイドプレート40の上面には、図3に示すように、3本の縦溝41a、41b、41cと、これら3本の縦溝41a、41b、41cの中央部を連結する1本の横溝41dとからなるガイド溝41が刻設されており、各溝41a〜41dの端部及び中央部の底面には、浅い円弧状のくぼみ42が形成されている。このガイドプレート40は、図1に示すように、仕切板12の上面に上下動可能に取り付けられ、ソレノイド50の駆動軸51に連結される。また、このガイドプレート40と仕切板12の上面との間には、ガイドプレート40を常時上方に付勢するためのスプリング43が介設される。したがって、このガイドプレート40は、ソレノイド50の非通電時にはスプリング43の弾性力によって常時上方に移動し、ソレノイド50の通電時には、当該ソレノイド50の吸引力によって下方に移動される。
【0029】
なお、ソレノイド50の非通電時におけるガイドプレート40の高さ位置は、前記ガイド溝41内に前記係合ピン30を係合させ、当該係合ピン30の先端部に備えられた小径のボール31をスプリング32の弾性力によりガイド溝41の底面に弾性的に当接させ得る高さ位置に設定される。また、ソレノイド50の通電時におけるガイドプレート40の高さ位置は、前記ガイド溝41と前記係合ピン30との係合を解除可能な高さに設定される。
【0030】
スティックコントローラ60は、仕切板12上に取り付けられ、その操作レバー61がXYテーブル20のスライダ21に設けられた連結部28に揺動可能に連結される。当該スティックコントローラ60としては、公知に属する任意のものを用いることもできるが、構造が簡単で位置の検出精度が高いことから、図5に示すように、筐体62に揺動自在に設けられた操作レバー61と、当該操作レバー61の傾斜角度及び傾斜方向を互いに直角の方向に配置された2つの回転体63,64の回転量に変換する変換部65と、前記2つの回転体63,64の回転量を電気信号に変換する2つの回転型可変抵抗器又はエンコーダ66,67からなるものが特に好適である。
【0031】
手動操作部70としては、従来例に掲げた手動操作部110と同様に、2個のクリック用スイッチ112,113と3個の回転型可変抵抗器113,114,115とを備えたものが用いられる。この手動操作部70を構成するケーシング71の内面には、図6に示すように、振動装置72が設けられており、ガイド溝41に形成された合計9個のくぼみ42のいずれかに係合ピン30に備えられた小径のボール31を係合させ、手動操作部70に備えられた2個のクリック用スイッチ111,112のいずれかを操作したときに当該くぼみ42の位置に応じた特有の振動を発生して、運転者に選択されたガイド溝41の切換位置が所望の切換位置であるか否かをブラインドタッチで感得させられるようになっている。図7に、各切換位置における振動モードを例示する。振動モードの切り換えは、スティックコントローラ60から出力される位置信号に応じて、コンソールボックス200(図8参照)内に備えられたコンピュータによって行われる。
【0032】
振動装置72としては、構成が簡単であることからソレノイドやピエゾ素子を駆動源とするものが特に好適であるが、その他、モータ軸に重錘が偏心して取り付けられたいわるバイブレータや、強磁性体からなる弾性体の先端に重錘が取り付けられ当該弾性体が電磁石で励振されるものなどを用いることもできる。なお、図6の例では、振動装置72が手動操作部70のケーシングに直接取り付けられているが、小さな振動装置を用いて大きな振動を運転者に伝達できるようにするため、ケーシングの内部に振動板を設け、当該振動板に振動装置72を取り付けることもできる。
【0033】
本実施形態例にかかる車載用入力装置1も、従来例にかかる車載用入力装置100と同様に、車載された複数の電子機器の中から操作しようとする所望の電子機器を択一的に選択するスイッチ装置170、当該スイッチ装置170によって選択された電子機器の名称や車載用入力装置1による操作の内容を表示する表示装置180及びこれらの各装置を制御するコンソールボックス200内に備えられたコンピュータ(図示省略)と組み合わされて、所要の機能を発揮する。
【0034】
以下、前記のように構成された本実施形態例にかかる車載用入力装置1の動作について説明する。
【0035】
本実施形態例にかかる車載用入力装置1は、ソレノイド50への通電をオン又はオフに切り換えることによって、ガイド溝41と係合ピン30とを係合状態又は係合解除状態に切り換えることができる。即ち、ソレノイド50が非通電状態にあるときには、ガイドプレート40がスプリング43の弾性力によって上昇し、ガイド溝41に係合ピン30が係合される。この場合については、従来例にかかる車載用入力装置100と同様の方法で、車載された各電子機器の機能の選択と、選択された機能の調整とを行うことができる。なお、本実施形態例にかかる車載用入力装置1は、ガイド溝41を構成する各溝41a〜41dの端部と中央部とに合計9個のくぼみ42を形成すると共に、係合ピン30の先端部に小径のボール31を出入可能に備えたので、手動操作部70を操作してガイド溝41に対する係合ピン30の当接位置を切り換えたとき、前記くぼみ42とボール31とが係合するごとに運転者にクリック感を与えることができる。したがって、ブラインドタッチによる電子機器の機能切換が一層容易かつ確実になり、操作ミスによる機能切換の不調を減少することができる。
【0036】
また、本実施形態例にかかる車載用入力装置1は、手動操作部に振動装置72を備え、手動操作部70の切換位置ごとに異なるモードの振動を発生するようにしたので、運転者はその振動を感得することによって所望の切換位置に手動操作部70が操作されたか否かの確認をブラインドタッチで行うことができる。したがって、手動操作部70の切換ミスを減少することができ、これに伴う電子機器の操作ミスを減少することができる。
【0037】
一方、ソレノイド50を通電状態に切り換えると、その駆動軸51が下方に吸引され、ガイドプレート40がスプリング43の弾性力に抗して下降する。したがって、ガイド溝41と係合ピン30との係合が解除され、手動操作部70はガイド溝41に拘束されることなくXYテーブル20の稼働範囲内において自由に動作可能になる。よって、例えばナビゲーションシステムやパソコン若しくはコンピュータゲームを使用する際にディスプレイ上に表示されたカーソルの移動を手動操作部70を用いて行うことが可能になる。
【0038】
パソコン等の使用が終了し、車載用入力装置の手動操作部70を再度車載された各種電子装置の機能切換に使用する場合には、手動操作部70から手を離し、ソレノイド50への通電を断てばよい。XYテーブル20にはセンタ復帰機構としてのスプリング27が設けられているため、手動操作部70から手を離すと自動的にXYテーブル20がセンタ位置に復帰し、当該XYテーブル20に取り付けられた係合ピン30がガイド溝41の中央部、即ち切換位置と対向する部分まで移動する。したがって、ソレノイド50への通電を断ち、スプリング43の弾性力によってガイドプレート40が上昇しても係合ピン30とガイドプレート40とが衝突することがなく、容易に手動操作部70の使用形態を切り換えることができる。
【0039】
なお、本発明の要旨は、手動操作部70に振動装置71を備えた点にあるのであって、その他の部分の構成については、必要に応じて適宜省略又は付加することができる。
【0040】
例えば、前記実施形態例においては、ガイド溝41を構成する各溝41a〜41dの端部と中央部とに合計9個のくぼみ42を形成すると共に係合ピン30の先端部に小径のボール31を出入可能に備え、手動操作部70を操作したときに運転者にクリック感を与えるようにしたが、かかる構成については省略することも可能である。
【0041】
また、前記実施形態例においては、XYテーブル20を介して手動操作部70とスティックコントローラ60とを間接的に接続したが、これら両部材70,60を直接的に接続することももちろん可能である。また、XYテーブル20に代えて、他の移動部材を手動操作部70とスティックコントローラ60との間に介在させることもできる。
【0042】
その他、前記実施形態例においては、ガイドプレート駆動手段としてソレノイド50を用いたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、モータと当該モータの回転力を上下方向の移動力に変換する動力伝達機構とからなるものを用いることもできる。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本願請求項1に記載の発明は、手動操作部に振動装置を備え、手動操作部の操作位置ごとに異なるモードの振動を発生するようにしたので、運転者に所望の操作位置に手動操作部が操作されたか否かをブラインドタッチで感得させることができ、自動車の安全運転を害することなく、手動操作部の切換ミスを減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例にかかる車載用入力装置の要部断面図である。
【図2】図1の2−2断面図である。
【図3】実施形態例にかかるガイドプレートの平面図である。
【図4】図3の4−4断面図である。
【図5】スティックコントローラの構成図である。
【図6】手動操作部の要部断面図である。
【図7】手動操作部に加えられる振動モードを例示する波形図である。
【図8】車載用入力装置が備えられた自動車の内面図である。
【図9】従来例にかかる車載用入力装置の側面図である。
【図10】従来例にかかる手動操作部の平面図である。
【図11】従来例にかかるガイドプレートの平面図である。
【図12】スイッチ装置によってエアコンが選択された場合におけるガイド溝に対する係合ピンの係合位置と選択される機能との関係を示す表図である。
【図13】スイッチ装置によってラジオが選択された場合におけるガイド溝に対する係合ピンの係合位置と選択される機能との関係を示す表図である。
【符号の説明】
1 車載用入力装置
10 筐体
11 パネル
12 仕切板
13,14 透孔
20 XYテーブル
21 スライダ
22,23 X方向用ガイドロッド
24,25 Y方向用ガイドロッド
26 スライダブロック
27 スプリング
28 連結部
30 係合ピン
31 ボール
32 スプリング
40 ガイドプレート
41 ガイド溝
42 くぼみ
43 スプリング
50 ソレノイド
51 駆動軸
60 スティックコントローラ
61 操作レバー
66,67 可変抵抗器又はエンコーダ
70 手動操作部
71 振動装置

Claims (1)

  1. 1乃至複数個の信号入力手段が備えられた手動操作部と、当該手動操作部の位置に応じた信号を入力する位置信号入力手段と、前記手動操作部の動作範囲を規制するガイド手段と、前記手動操作部内に備えられ、前記ガイド手段に対する当該手動操作部の操作位置に応じて異なるモードの振動を発生する振動装置とを備えたことを特徴とする車載用入力装置。
JP14309098A 1998-05-12 1998-05-25 車載用入力装置 Expired - Fee Related JP3790365B2 (ja)

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