遠隔操作装置

本発明は、移動体に搭載された搭載装置を遠隔操作する遠隔操作装置に関する。

従来、自動車に搭載された車載機器に直接触れること無く、当該車載機器を操作する遠隔操作装置が知られている(特許文献1参照)。 この種の遠隔操作装置は、自動車に規定された部位である被取付部に取り付けられる。そして、この種の遠隔操作装置は、外部からの操作を受け付ける操作受付部と、操作受付部に力を加える反力発生部とを備えている。

このうち、操作受付部は、傾動かつ回動可能な支持軸の先端に取り付けられ、支持軸と一体となって傾動かつ回動する回転盤を有している。反力発生部は、操作受付部における触感を向上させることを目的として、支持軸及び回転盤に力を加える周知の機構である。

特開2013−098133号公報

例えば、従来の遠隔操作装置を用いて車載機器としてのカーエアコンを操作する場合、操作受付部の回転盤(支持軸)を傾動させることで、まず、カーエアコンに規定された複数の制御対象項目の中で、1つの制御対象項目を選択し決定する。その制御対象項目の選択が完了すると、支持軸に対して回転盤を回転させ、調整したい制御量の入力を受け付ける。

しかしながら、従来の遠隔操作装置を用いた車載機器の操作では、反力発生部にて発生された力に抵抗して操作受付部を操作するため、操作性が難しく、操作受付部の回転盤(支持軸)の傾動が大きくなりすぎたり、逆に傾動が小さくなりすぎたりすることがある。この場合、本来選択すべき制御対象項目が選択されていないことがあり、従来の遠隔操作装置においては、このような状況下で回転盤が回転され、本来入力すべき内容とは異なる内容の制御量の入力を受け付けてしまうという課題があった。

つまり、従来の遠隔操作装置では、誤操作によって、本来操作したい内容とは異なる内容について入力を受け付けてしまうという課題があった。 そこで、本発明は、誤操作によって、本来操作したい内容とは異なる内容について入力を受け付けることを低減する技術の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明は、移動体に規定された部位である被取付部に取り付けられ、移動体に搭載された搭載装置(90)を遠隔操作する遠隔操作装置(1)に関する。

本発明の遠隔操作装置は、第一操作受付手段(22)と、第二操作受付手段(40)と、位置検出手段(18,75,S110)と、制御手段(75,S110〜S160)とを備えている。

このうち、第一操作受付手段は、外部からの操作を受け付ける機構であり、変位かつ回動可能に支持された回転盤(26)と、外部からの操作に対して回転盤に力を加える反力機構(28)とを有している。第二操作受付手段は、外部からの操作を受け付ける機構であり、第一操作受付手段が有する回転盤の外周に、少なくとも回転盤とは別体に回動可能に形成されている。

また、位置検出手段は、第一操作受付手段と利用者の手との相対位置を検出する。制御手段は、位置検出手段にて検出された相対位置が被覆位置であれば、操作を受け付ける対象が第一操作受付手段となるように制御し、相対位置が非被覆位置であれば、操作を受け付ける対象が第二操作受付手段となるように制御する。

なお、ここで言う「被覆位置」とは、利用者の手によって第一操作受付手段を覆う割合が予め規定された規定割合以上となる、第一操作受付手段と利用者の手との相対位置である。また、ここで言う「非被覆位置」とは、利用者の手によって第一操作受付手段を覆う割合が規定割合未満となる、第一操作受付手段と利用者の手との相対位置である。

このような遠隔操作装置によれば、操作を受け付ける対象(即ち、入力を受け付ける対象)を、第一操作受付手段と利用者の手との相対位置に応じて切り替えることができる。 本発明の遠隔操作装置により搭載装置を遠隔操作する場合、遠隔操作装置の利用者は、まず、調整したい制御量を入力すべき搭載装置の制御対象項目を選択し決定する。この制御対象項目の選択は、第一操作受付手段と利用者の手との相対位置を被覆位置として、第一操作受付手段を介して実施される。続いて、搭載装置の制御対象項目の選択が完了すると、遠隔操作装置の利用者は、第一操作受付手段と利用者の手との相対位置を非被覆位置として、第二操作受付手段を介して調整したい制御量を入力する。

すなわち、本発明の遠隔操作装置によれば、第一操作受付手段を介した情報を入力する場合には、第一操作受付手段と利用者の手との相対位置を被覆位置とする必要があり、第二操作受付手段を介した情報を入力する場合には、第一操作受付手段と利用者の手との相対位置を非被覆位置とする必要がある。

この結果、本発明の遠隔操作装置によれば、誤操作によって、本来操作したい内容とは異なる内容が入力されることを低減できる。 なお、「特許請求の範囲」及び「課題を解決するための手段」の欄に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

本発明が適用された遠隔操作装置の外観を示す斜視図である。

図1におけるA−A断面図である。

第二操作受付部の構成を示す図である。

遠隔操作装置の制御系を示すブロック図である。

入力受付処理の処理手順を示すフローチャートである。

第二操作受付部の構成の変形例を示す図である。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。 <遠隔操作装置> 図1に示す遠隔操作装置1は、自動車に搭載された車載機器90(図4参照)に利用者が直接触れること無く、車載機器90を遠隔操作する装置である。ここで言う車載機器90とは、特許請求の範囲の記載における搭載装置の一例であり、自動車に搭載される各種機器である。この車載機器90には、例えば、目的地までの経路を案内する車載ナビゲーション装置(いわゆるカーナビ)や、車室内の温度を調整するエアコンディショナー(車載エアコン)、オーディオ機器などを含む。

この遠隔操作装置1は、自動車に規定された部位(以下、被取付部と称す)95(図2参照)に取り付けられる。本実施形態の被取付部95は、例えば、車室内における運転席と助手席との間に設けられたコンソール上である。

この遠隔操作装置1は、パームレスト10と、入力機構20と、制御系58(図4参照)とを備えている。 パームレスト10は、利用者の手が載置される部位である。入力機構20は、車載機器90の制御に必要な各種情報の入力を受け付ける。制御系58は、入力機構20を介して入力された各種情報を車載機器90へと出力し、車載機器90を遠隔操作する。

パームレスト10は、被取付部95から延出された舌片であり、上方延出部12と、前方延出部14とを備えている。本実施形態のパームレスト10は、上方延出部12と前方延出部14とが一体に形成されている。

このうち、上方延出部12は、被取付部95から車高方向の上方に向けて突出する柱状の部位である。前方延出部14は、上方延出部12の被取付部95とは反対側の端部から、自動車の全長方向に沿った前方に延出する平板状の部位である。この前方延出部14の延出は、被取付部95の被取付面97と略水平となるようになされる。これにより、前方延出部14と被取付部95の被取付面97との間には、開放空間が形成される。

さらに、パームレスト10の上面には、タッチパネル18が設けられている。このタッチパネル18は、静電容量方式の周知のタッチパネルであり、利用者の手が接触している位置及び利用者の手がタッチパネルを覆っている面積を検出可能に構成されている。

<入力機構> 入力機構20は、図2に示すように、パームレスト10における前方延出部14と、被取付部95の被取付面97との間に形成された開放空間に配置され、外部からの入力として受け付ける周知の機構である。この入力機構20は、第一操作受付部22と、第二操作受付部40とを備えている。

第一操作受付部22は、支持軸24と、回転ダイヤル26とを有している。 支持軸24は、一端を基点として、前後左右及びそれらの中間の少なくとも8方向に傾動可能となるように、遠隔操作装置1の内部から突出した軸である。回転ダイヤル26は、支持軸24において傾動の基点となる端部とは反対側の端部に取り付けられ、支持軸24と一体となって傾動かつ回動する回転盤である。本実施形態の第一操作受付部22の回転ダイヤル26は、自動車の全長方向に沿って予め規定された基準軸に対して規定された角度範囲(例えば、−15度から+15度)にて回動可能なように構成されている。

すなわち、第一操作受付部22は、被取付部95に予め規定された中立位置からの変位を、外部からの入力として受け付ける操作レバーである。ここで言う「中立位置からの変位」には、傾動に基づく変位と、押し込みに基づく変位と、軸周りの回転に基づく変位とを含む。

なお、ここで言う「傾動に基づく変位」とは、被取付部95の被取付面97(即ち、x−y平面)において、第一操作受付部22が傾動された方向及び傾動量である。この傾動された方向とは、中立位置から自動車の全長方向(前後方向)、自動車の車幅方向(左右方向)、及びそれらの中間の方向の少なくとも8方向を含むものである。また、傾動量には、x−y平面における中立位置からの変位量(傾きの角度)を含む。

また、ここで言う「押し込みに基づく変位」とは、自動車の車高方向(即ち、z軸)に沿って下側に向けた変位である。さらに、ここで言う「軸周りの回転に基づく変位」とは、自動車の車高方向に沿った軸(即ち、支持軸24(z軸))を回転中心として、回転ダイヤル26が回転したことによる回転角度である。

この第一操作受付部22は、例えば、例えば、特開2013−98133号公報に記載のように周知の構成であるため、ここでの詳しい説明は省略する。 さらに、遠隔操作装置1は、第一操作受付部22における触感を向上させることを目的として、支持軸24及び回転ダイヤル26に力を加える反力発生機構28を備えている。

この反力発生機構28は、電気エネルギーを回転エネルギーに変換する電動機(即ち、モータ)や、電動機で発生したトルクを支持軸に伝達するギアを中心に構成されている。本実施形態の反力発生機構28は、第一操作受付部22における回転ダイヤル26の回転方向とは反対方向の力や、第一操作受付部22の傾動方向とは反対方向の力を発生するように構成されている。

なお、本実施形態における反力発生機構28は、例えば、例えば、特開2010−44490号公報に記載のように周知の構成であるため、ここでの詳しい説明は省略する。 <第二操作受付部> 次に、第二操作受付部40は、図3に示すように、第一操作受付部22における回転ダイヤル26の外周に設けられた部材を中心に構成され、外部からの入力として回転操作を受け付ける機構である。

この第二操作受付部40は、リング部42と、軸部44とを備え、リング部42と軸部44とは一体に形成されている。さらに、第二操作受付部40は、ソレノイド46と、回転量センサ68とを備えている。

このうち、リング部42は、第一操作受付部22の回転ダイヤル26の側面(即ち、外周)と回転ダイヤル26の底面の一部とを覆う部材である。このリング部42は、第一操作受付部22との間に隙間を有するように配置され、第一操作受付部22とは非接合である。軸部44は、第一操作受付部22の支持軸24の外周を覆う部材である。この軸部44は、第一操作受付部22や反力発生機構28との間に隙間を有するように配置され、第一操作受付部22や反力発生機構28とは非接合である。

ソレノイド46は、コイル48と、可動鉄心50とを備えた周知のアクチュエータである。このソレノイド46の可動鉄心50は、第二操作受付部40が第一操作受付部22と一体で回動するように第一操作受付部22と係合する係止状態と、第二操作受付部40が第一操作受付部22と別体で回動するように係止状態を解除した解除状態との間で切り替わる。

具体的には、ソレノイド46は、回転ダイヤル26の径方向に沿って可動鉄心50が駆動するように、第一操作受付部22の回転ダイヤル26の内部に固定されている。 すなわち、ソレノイド46は、可動鉄心50が回転ダイヤル26の径方向に向けて突出することで、第二操作受付部40の内壁と可動鉄心50とが係合して係止状態となる。一方、ソレノイド46は、可動鉄心50がコイル48内に位置している場合には、解除状態となる。

また、回転量センサ68は、第一操作受付部22と第二操作受付部40とが解除状態である場合、即ち、第二操作受付部40が単独で回転する際に、その第二操作受付部40の回転角度を検出するセンサである。この回転量センサ68は、例えば、ホールICによって構成すれば良い。

なお、本実施形態における第二操作受付部40は、自動車の全長方向に沿って予め規定された基準軸に対して規定された角度範囲(例えば、−15度から+15度)にて回動可能なように構成されている。

<制御系> 次に、遠隔操作装置1の制御系58について説明する。 この制御系58は、図4に示すように、センサ群60と、制御対象群70と、制御部75とを備えている。

このうち、センサ群60は、変位量センサ62と、変位量センサ64と、回転量センサ66と、回転量センサ68とを含む。 変位量センサ62は、第一操作受付部22の傾動方向及び傾動量(即ち、「傾動に基づく変位」)を計測する。変位量センサ64は、第一操作受付部22の押し込みに基づく変位を計測する。回転量センサ66は、第一操作受付部22の回転ダイヤル26の回転角度(即ち、軸周りの回転に基づく変位)を検出する。

制御対象群70は、タッチパネル18と、ソレノイド46と、反力発生機構28と、通信部72とを含む。このうち通信部72は、車載ネットワークを介して車載機器90それぞれとの情報通信を制御する。

制御部75は、ROM77、RAM78、及びCPU79を少なくとも有した周知のコンピュータを中心に構成された電子制御装置(いわゆるECU)である。ROM77は、電源が切断されても記憶内容を保持する必要がある処理プログラムやデータを格納する。RAM78は、処理プログラムやデータを一時的に格納する。CPU79は、ROM77やRAM78に記憶された処理プログラムに従って各種処理を実行する。

このうちROM77には、入力機構20を介した情報の入力を受け付けると共に、その受け付けた情報を、規定された車載機器90へ出力して遠隔操作する入力受付処理を、制御部75が実行するための処理プログラムが格納されている。

<入力受付処理> 次に、制御部75が実行する入力受付処理について説明する。 この入力受付処理は、イグニッションスイッチがオンされると起動される。そして、入力受付処理は、起動されると、イグニッションスイッチがオフされるまでの期間中、制御部75が継続して実行する。

その入力受付処理では、図5に示すように、起動されると、まず、制御部75は、第一操作受付部22と利用者の手の相対位置が、被覆位置であるか非被覆位置であるかを判定する(S110)。ここで言う「被覆位置」とは、利用者の手によって第一操作受付部22を覆う割合が予め規定された規定割合(例えば、5割)以上となる、第一操作受付部22と利用者の手との相対位置である。また、ここで言う「非被覆位置」とは、利用者の手によって第一操作受付部22を覆う割合が規定割合未満となる、第一操作受付部22と利用者の手との相対位置である。

具体的に、本実施形態のS110では、制御部75は、タッチパネル18において利用者の手が接触している面積が規定割合以上であれば、第一操作受付部22と利用者の手の相対位置が被覆位置であるものと判定する。一方、本実施形態のS110では、制御部75は、タッチパネル18において利用者の手が接触している面積が規定割合未満であれば、第一操作受付部22と利用者の手の相対位置が非被覆位置であるものと判定する。

入力受付処理では、S110での判定の結果、第一操作受付部22と利用者の手の相対位置が被覆位置であれば(S110:YES)、制御部75は、係止状態となるようにソレノイド46の可動鉄心50を駆動させる(S120)。すなわち、S120では、第一操作受付部22と第二操作受付部40とが一体となって作動するように、ソレノイド46によって第一操作受付部22と第二操作受付部40とをロックする。

さらに、制御部75は、第一操作受付部22に対する操作量に応じた反力が発生するように、反力発生機構28を制御する(S130)。すなわち、本実施形態のS130では、制御部75は、変位量センサ62または回転量センサ66の検出結果に基づいて決定した反力が発生するように、反力発生機構28を構成するモータに流す電流を制御する。

続いて、入力受付処理では、制御部75は、第一操作受付部22に対する操作を受け付け、その受け付けた操作に対応する情報を、通信部72から車載機器90に送信する(S140)。すなわち、本実施形態のS140では、制御部75は、変位量センサ62,変位量センサ64,及び回転量センサ66の検出結果、即ち、「傾動に基づく変位(即ち、第一操作受付部22が傾動された方向及び傾動量)」、「押し込みに基づく変位(即ち、自動車の車高方向に沿って下側に向けた変位)」、「軸周りの回転に基づく変位(即ち、z軸を回転中心とした回転ダイヤル26の回転角度)」を、通信部72を介して車載機器90へと出力する。そして、第一操作受付部22の回転ダイヤル26に対する操作の内容を受け付けた車載機器90は、その操作の内容に対応する制御を実行する。

なお、ここで言う「車載機器90における操作の内容に対応する制御」には、遠隔操作の対象とする車載機器90の変更を含む。また、ここで言う「車載機器90における操作の内容に対応する制御」には、車載機器90において、その車載機器90に予め複数規定された制御対象項目の変更や、各制御対象項目における設定の変更などを含む。

ここで言う「制御対象項目」には、例えば、車載機器90が車載エアコンである場合には、送風口の切替や、車室内の温度設定などを含む。また、ここで言う「制御対象項目」には、例えば、車載機器90が車載ナビゲーション装置である場合には、目的地の設定や、地図のスクロール、地図の拡大などを含む。

入力受付処理では、制御部75は、その後、処理をS110へと戻す。 ところで、S110での判定の結果、第一操作受付部22と利用者の手の相対位置が非被覆位置であれば(S110:NO)、制御部75は、解除状態となるようにソレノイド46の可動鉄心50を駆動させる(S150)。すなわち、S150では、第二操作受付部40が第一操作受付部22とは別体で回動するように、ソレノイド46による第一操作受付部22と第二操作受付部40とのロックを解除する。

続いて、入力受付処理では、制御部75は、第二操作受付部40に対する操作を受け付け、その受け付けた操作に対応する情報を、通信部72から車載機器90に送信する(S160)。すなわち、本実施形態のS160では、制御部75は、回転量センサ68の検出結果、即ち、第二操作受付部40に対する回転操作(即ち、z軸を回転中心とした第二操作受付部40の回転角度)」を、通信部72を介して車載機器90へと出力する。そして、第一操作受付部22の回転ダイヤル26に対する操作の内容を受け付けた車載機器90は、その操作の内容に対応する制御量へと調整する。

なお、ここで言う「車載機器90における操作の内容に対応する制御量の調整」には、車載機器90における設定の変更を含む。ここで言う「制御量の調整」には、例えば、車載機器90がオーディオ機器である場合には、音量の調整や、ラジオの選局、再生中の楽曲のスキップなどを含む。また、ここで言う「制御量の調整」には、例えば、車載機器90が車載エアコンである場合には、送風の強弱の調整や、車室内の温度調整などを含む。

入力受付処理では、制御部75は、その後、処理をS110へと戻す。 <使用例> 次に、遠隔操作装置1を用いて、車載機器90としての車載エアコンについて、例えば車室内の温度調整を遠隔操作によって実現する場合の使用例について説明する。

車載エアコンを遠隔操作する場合、遠隔操作装置1の利用者は、まず、第一操作受付部22と利用者の手の相対位置が被覆位置となるように、タッチパネル18上に手を配置する。そして、タッチパネル18上に配置された手によって、第一操作受付部22(回転ダイヤル26)を規定された方向に傾動させて、制御対象とする車載機器90を車載エアコンに決定する。

そして、制御対象とする車載機器90を車載エアコンに決定すると、遠隔操作装置1の利用者は、第一操作受付部22と利用者の手の相対位置を被覆位置に維持する。その上で、第一操作受付部22(回転ダイヤル26)を規定された方向に傾動させて、車載エアコンにおける制御対象項目を、車室内の温度調整に決定する。

さらに、制御対象項目を車室内の温度調整に決定すると、遠隔操作装置1の利用者は、第一操作受付部22と利用者の手の相対位置を非被覆位置へと変更する。そして、第二操作受付部40(リング部42)を回転させ、その回転量を車載エアコンに出力する。この回転量を取得した車載エアコンは、回転量に応じて、送風温度を変更する。 [実施形態の効果] 以上説明したように、遠隔操作装置1によれば、パームレスト10に設けられたタッチパネル18に対する利用者の手の接触位置及び接触面積に従って、第一操作受付部22(回転ダイヤル26)と利用者の手の相対位置を検出できる。

すなわち、遠隔操作装置1によれば、パームレスト10に設けられたタッチパネル18を介して、情報の入力を受け付けることができると共に、第一操作受付部22と利用者の手の相対位置を検出できる。

さらに、遠隔操作装置1によれば、操作を受け付ける対象(即ち、入力を受け付ける対象)を、第一操作受付部22と利用者の手との相対位置に応じて切り替えることができる。

例えば、遠隔操作装置1の利用者は、まず、調整したい制御量を入力すべき車載機器90の制御対象項目を選択し決定する場合には、第一操作受付部22と利用者の手との相対位置を被覆位置とし、その車載機器90における制御対象項目を選択する。続いて、車載機器90の制御対象項目の選択が完了すると、第一操作受付部22と利用者の手との相対位置を非被覆位置とし、調整したい制御量を、第二操作受付部40を介して入力する。

すなわち、遠隔操作装置1によれば、第一操作受付部22を介した情報を入力する場合には、第一操作受付部22と利用者の手との相対位置を被覆位置とする必要があり、第二操作受付部40を介した情報を入力する場合には、第一操作受付部22と利用者の手との相対位置を非被覆位置とする必要がある。

この結果、遠隔操作装置1によれば、誤操作によって、本来操作したい内容とは異なる内容について入力を受け付けることを低減できる。 特に、遠隔操作装置1では、ソレノイド46を制御することで、情報の入力を受け付ける対象を、第一操作受付部22と第二操作受付部40とで確実に切り替えることができる。 [その他の実施形態] 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、上記実施形態においては、ソレノイド46は、第一操作受付部22の回転ダイヤル26の内部に配置されていたが、ソレノイド46の設置場所は、これに限るものではない。すなわち、ソレノイド46の設置場所は、図6に示すように、第一操作受付部22の支持軸24の上部であっても良い。この場合のソレノイド46の配置は、支持軸24の径方向の内側に沿って、可動鉄心50が駆動するように設けられていても良い。

すなわち、図6に示すソレノイド46は、可動鉄心50が支持軸24の径方向内側に向けて突出することで、第二操作受付部40における軸部44と可動鉄心50とが係合して係止状態となる。

また、上記実施形態では、利用者の手と回転ダイヤル26との相対位置を、タッチパネル18における利用者の手の接触位置及び接触面積から推定していたが、利用者の手と回転ダイヤル26との相対位置の検出方法は、これに限るものではない。例えば、利用者の手と回転ダイヤル26との相対位置を検出可能なように、1つまたは複数の赤外線センサをパームレスト10内に埋設しても良いし、車室内を撮像可能なように配置されたカメラで撮像した画像に基づいて検出しても良い。

さらに、上記実施形態では、遠隔操作装置1の設置場所を、車室内における運転席と助手席との間に設けられたコンソール上としていたが、遠隔操作装置1の設置場所は、これに限るものではない。遠隔操作装置1の設置場所は、例えば、自動車のドアトリムであっても良いし、自動車の後席に設けられたコンソール上であっても良い。

また、上記実施形態では、遠隔操作装置1の設置対象を自動車としたが、遠隔操作装置1を設置する対象は、自動車に限るものではない。例えば、遠隔操作装置1を設置する対象は、電車や飛行機、船舶であっても良い。つまり、遠隔操作装置1を設置する対象は、移動体であれば、どのようなものであっても良い。

なお、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記実施形態と変形例とを適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。

1…遠隔操作装置 10…パームレスト 12…上方延出部 14…前方延出部 18…タッチパネル 20…入力機構 22…第一操作受付部 24…支持軸 26…回転ダイヤル 28…反力発生機構 40…第二操作受付部 42…リング部 44…軸部 46…ソレノイド 48…コイル 50…可動鉄心 58…制御系 60…センサ群 62,64…変位量センサ 66,68…回転量センサ 70…制御対象群 72…通信部 75…制御部 77…ROM 78…RAM 79…CPU 90…車載機器 95…被取付部 97…被取付面