車両用操作装置

この発明は、車両用操作装置に関する。

従来、タッチセンサの表面上になぞり操作を規制するための所定形状の開口部を有するテンプレートを配置した車両制御装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 従来、操作面の輪郭部を形成するように平面部から盛り上がるように隆起する円弧状の隆起部を備えるとともに、隆起部の内側において操作面の中央部に平面部から沈むように窪んだ窪み部を備えるタッチパネル入力操作装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。 従来、断面が円弧となる曲面(角がない滑らかな面)の窪みから成る凹部を表面に備えたタッチパネルが知られている(例えば、特許文献3参照)。 従来、断面形状が回転軸に接する平坦面に続いて半径方向外側に向かい軸方向に湾曲する湾曲面を備える回転操作体により構成された入力装置が知られている(例えば、特許文献4参照)。

特開2012−224170号公報

特開2012−247890号公報

特開2012−175642号公報

特開2009−193521号公報

ところで、上記従来技術に係る各装置およびセンサおいて、機構によるスイッチ(機構スイッチ)とタッチセンサとを組み合わせた場合には、車両走行中の適正な操作性を確保するために機構スイッチの表面上に凹凸形状が必要になる。しかしながら、タッチセンサの表面でのジェスチャ操作に対しては、表面上での手指の動きを阻害する凹凸形状を削減することが望まれている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ジェスチャ操作での滑らかな手指の動きを確保しつつ、機構スイッチの操作性を適正に確保することが可能な車両用操作装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。 (1)本発明の一態様に係る車両用操作装置は、車両のステアリングハンドル(例えば、実施形態でのステアリングハンドル1)に設けられて操作者により把持可能な把持部(例えば、実施形態での把持部2)と、前記把持部の表面上に設けられて前記操作者の手指により接触操作可能かつ傾動操作可能な第1操作面(例えば、実施形態での第1操作面31A)を有する第1操作部材(例えば、実施形態での第1操作部材31)と、前記第1操作面の中央部(例えば、実施形態での中央部31Am)に設けられて前記操作者の手指により接触操作可能かつ押圧操作可能な第2操作面(例えば、実施形態での第2操作面32A)を有する第2操作部材(例えば、実施形態での第2操作部材32)と、を備え、前記第1操作面は、前記中央部が奥側に最も窪んだすり鉢形状を有し、前記第2操作面は、手前側に凸状に湾曲した形状(例えば、実施形態での第3形状面43)と、前記湾曲した形状の外側に前記第2操作面において奥側に最も窪んだ窪み形状(例えば、実施形態での第4形状面44)と、前記窪み形状の外側に手前側に盛り上がる盛り上がり部と、を有し、前記第1操作面および前記第2操作面は、前記第1操作面と前記第2操作面との境界(例えば、実施形態での境界B)を前記すり鉢形状の表面上に有し、前記境界に前記第2操作面の前記盛り上がり部が接している。

(2)上記(1)に記載の車両用操作装置では、前記第1操作面の奥側に最も窪んだ部分と、前記第2操作面の前記盛り上がり部と、によってすり鉢形状を形成してもよい。

(3)上記(1)または(2)に記載の車両用操作装置では、前記第1操作面において、前記すり鉢形状の外側には手前側に凸状に湾曲した形状(例えば、実施形態での第2形状面42)を有し、前記第1操作面の前記湾曲した形状は、前記すり鉢形状に比べて曲率半径が大きくなっていてもよい。

(4)上記(1)から(3)の何れか1つに記載の車両用操作装置では、前記第1操作面上に前記中央部から外縁部(例えば、実施形態での外縁部31Ae)に向かうとともに順次直交する4つの第1から第4の方向(例えば、実施形態でのステアリングハンドル1の基準位置での上方向、右方向、下方向、および左方向)の各々に延びる4つの第1から第4の凹溝(例えば、実施形態での第1から第4の凹溝51,…,54)を備えてもよい。

上記(1)に記載の態様に係る車両用操作装置によれば、操作者の手指により接触操作可能かつ傾動操作可能な第1操作面をすり鉢形状とするので、操作者の手指は、第1操作面上で所定量以上移動すると自動的に第1操作面上から離れる。これにより、第1操作面上での手指の接触移動と第1操作面上からの手指の離脱とにより構成されるスワイプなどのジェスチャ操作の実行を容易とし、操作性を向上させることができる。さらに、第1操作面の中央部に設けられた第2操作面に対して第1操作面をすり鉢形状とするので、第1操作面と第2操作面とを視認する必要無しに手指の触感のみで明確に区別させることができる。これにより第1操作部材に対する操作と第2操作部材に対する操作と区別して迅速かつ効率的に実行させることができる。さらに、すり鉢形状の第1操作面上において第2操作面を中心とする回転のジェスチャ操作を効率よく実行させることができる。

さらに、第1操作面と第2操作面とを手指の触感のみで、より一層、明確に区別させることができる。

さらに、境界をすり鉢形状の表面上に配置することにより、例えば境界を凹状または凸状の表面に設ける場合や、例えば境界を凹状または凸状の表面の開始点に設ける場合などに比べて、境界の前後における第1操作面の端部と第2操作面の端部との間に段差などが生じることを防止することができる。これにより、第1操作面および第2操作面上でのスワイプなどのジェスチャ操作において、境界を跨ぐように手指が接触移動する場合であっても、滑らかな操作性を確保することができる。

さらに、上記(4)の場合、第1操作面および第2操作面の視認を必要とせずに、スワイプなどのジェスチャ操作に対して上下左右の方向性を手指の触感により操作者に的確に認識させることができる。さらに、各凹溝を跨ぐようにして第2操作面を中心とする回転のジェスチャ操作が実行される場合には、第1操作面および第2操作面の視認を必要とせずに、操作量(つまり、手指の回転量)を手指の触感により操作者に的確に認識させることができ、操作性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る車両用操作装置の操作面を示す斜視図である。

本発明の実施形態に係る車両用操作装置の構成図である。

本発明の実施形態に係る車両用操作装置の機能ブロック図である。

本発明の実施形態に係る車両用操作装置の操作面を示す断面図である。

本発明の実施形態の第1変形例に係る車両用操作装置の操作面を示す平面図である。

本発明の実施形態の

参考例に係る車両用操作装置の操作面を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る車両用操作装置について添付図面を参照しながら説明する。 本実施の形態による車両用操作装置10は、図1および図2に示すように、車両のステアリングハンドル1に設けられて操作者により把持可能な把持部2に配置された複合操作スイッチ11を備えている。複合操作スイッチ11は、図3に示すように、機構スイッチ12と、静電容量センサ13と、を備え、機構スイッチ12に静電容量センサ13が重畳して設けられた構造を有している。複合操作スイッチ11は、操作者の手指による機構スイッチ12に対する傾動操作および押下操作と、操作者の手指による静電容量センサ13への接近、接触、接触移動および離脱などから成るジェスチャ操作を検出可能である。なお、ジェスチャ操作は、例えば、スワイプ、回転、タップ、フリック、ピンチ、およびズームなどである

車両用操作装置10は、複合操作スイッチ11に接続されたスイッチ制御装置15を備えている。スイッチ制御装置15は、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などの記憶媒体と、タイマーとなどの電子回路により構成されるECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)である。 スイッチ制御装置15は、操作判定部21と、接触判定部22と、制御部23と、記憶部24と、を備えている。

操作判定部21は、機構スイッチ12から出力される傾動検知信号に基づいて操作者の手指により傾動操作が行われたか否かを判定し、機構スイッチ12から出力される押下検知信号に基づいて操作者の手指により押下操作が行われたか否かを判定する。 接触判定部22は、静電容量センサ13から出力される検出信号に基づいて操作者の手指によりジェスチャ操作が行われたか否かを判定する。 制御部23は、操作判定部21または接触判定部22の判定結果に応じて制御対象機器16に各種の制御信号を出力するとともに、複合操作スイッチ11に対する操作者の操作に応じた表示画面を操作者に視認可能に表示することを指示する制御信号を表示器17に出力する。なお、制御対象機器16は、例えば、空調装置、音響装置、およびナビゲーション装置などの車両に搭載された各種の装置である。 記憶部24は、操作判定部21および接触判定部22の各々の判定処理に用いられる閾値などの各種のデータを記憶している。

複合操作スイッチ11は、図1および図4に示すように、第1操作部材31と、第2操作部材32と、を備えている。第1操作部材31は、機構スイッチ12として傾動操作可能かつ静電容量センサ13としてジェスチャ操作可能な第1操作面31Aを備えている。第2操作部材32は、機構スイッチ12として押下操作可能かつ静電容量センサ13としてジェスチャ操作可能な第2操作面32Aを備えている。 第1操作面31Aおよび第2操作面32Aは静電容量センサ13の検知面とされている。第1操作部材31の第1操作面31Aは、第1操作面31A上の中央部31Amから外縁部31Aeに向かう複数の異なる方向、例えば順次直交する4つの第1から第4の方向(つまり、ステアリングハンドル1の基準位置での上方向、右方向、下方向、左方向)の各々に傾動可能に構成されている。第1操作部材31は、第1操作面31Aが傾動した際に傾動方向に応じた内部の接点が導通された場合に、傾動方向に応じた傾動検知信号を出力する。第2操作部材32は、第2操作面32Aが押下された際に内部の接点が導通された場合に、押下検知信号を出力する。なお、図1に示すように、第1操作面31A上には傾動可能な方向を操作者に示す所定形状(例えば、三角形状など)のマーク31aが描画されている。

第1操作面31Aは把持部2の表面上で露出するように配置され、第2操作面32Aは第1操作面31Aの中央部31Amで露出するように配置されている。 図4に示すように、第1操作面31Aは、中央部31Amが奥側に最も窪んだすり鉢形状(つまり第1操作面31Aに対向する方向から見て手前側から奥側に向かうことに伴い直径が漸次減少する逆円錐形状)の第1形状面41と、第1形状面41から外縁部31Aeに向かい第1形状面41に滑らかに連続するように接続されるとともに外縁部31Aeに向かい第1形状面41よりも緩やかに傾斜するように手前側に凸状に湾曲した第2形状面42と、を備えている。 第2操作面32Aは、中央部32Amにおいて手前側に凸状に湾曲した第3形状面43と、第3形状面43から外縁部32Aeに向かい第3形状面43に滑らかに連続するように接続されるとともに奥側に凹状に湾曲した第4形状面44と、を備えている。第4形状面44は、第1操作面31Aの第1形状面41の端部41aとの間で境界Bを形成する端部44aにおいて、第1操作面31Aのすり鉢形状に滑らかに連続して接続されるようなすり鉢形状を有している。つまり、第1操作面31Aと第2操作面32Aとの境界Bは、第4形状面44の凹状の湾曲形状の開始点Pから第1形状面41側にずれた位置に設けられている。

本実施形態による車両用操作装置10は上記構成を備えており、次に、この車両用操作装置10の動作について説明する。

操作者の手指によって第1操作部材31の第1操作面31Aが4つの第1から第4の方向の何れかに傾動操作されると、機構スイッチ12は傾動方向に応じた傾動検知信号を出力する。操作判定部21は、機構スイッチ12から出力された傾動検知信号に基づいて操作者の手指により傾動操作が行われたと判定する。制御部23は、操作判定部21の判定結果に応じて傾動操作の傾動方向に対応する所定の制御信号を制御対象機器16に出力する。

操作者の手指によって第2操作部材32の第2操作面32Aが押下操作されると、機構スイッチ12は押下検知信号を出力する。操作判定部21は、機構スイッチ12から出力された押下検知信号に基づいて操作者の手指により押下操作が行われたと判定する。制御部23は、操作判定部21の判定結果に応じて押下操作に対応する所定の制御信号を制御対象機器16に出力する。

静電容量センサ13の検知面である第1操作面31Aおよび第2操作面32Aにおいて、操作者の手指が任意の距離および速度で接触移動した後に離脱するスワイプのジェスチャ操作が実行されると、静電容量センサ13は静電容量の変化に応じた検出信号を出力する。接触判定部22は、静電容量センサ13から出力された検出信号に基づいて操作者の手指によりスワイプのジェスチャ操作が行われたと判定する。制御部23は、接触判定部22の判定結果に応じてスワイプのジェスチャ操作に対応する所定の制御信号を制御対象機器16に出力する。

また、第1操作面31Aおよび第2操作面32Aにおいて、操作者の手指が第2操作面32Aを中心に接触回転する回転のジェスチャ操作が実行されると、静電容量センサ13は静電容量の変化に応じた検出信号を出力する。接触判定部22は、静電容量センサ13から出力された検出信号に基づいて操作者の手指により回転のジェスチャ操作が行われたと判定する。制御部23は、接触判定部22の判定結果に応じて回転のジェスチャ操作に対応する所定の制御信号を制御対象機器16に出力する。

上述したように、本実施の形態による車両用操作装置10によれば、操作者の手指により接触操作可能かつ傾動操作可能な第1操作面31Aをすり鉢形状とするので、操作者の手指は、第1操作面31A上で所定量以上移動すると自動的に第1操作面31A上から離れる。これにより、第1操作面31A上での手指の接触移動と第1操作面31A上からの手指の離脱とにより構成されるスワイプなどのジェスチャ操作の実行を容易とし、操作性を向上させることができる。さらに、第1操作面31Aの中央部31Amに設けられた第2操作面32Aに対して第1操作面31Aをすり鉢形状とするので、第1操作面31Aと第2操作面32Aとを視認する必要無しに手指の触感のみで明確に区別させることができる。これにより第1操作部材31に対する操作と第2操作部材32に対する操作と区別して迅速かつ効率的に実行させることができる。さらに、すり鉢形状の第1操作面31A上において第2操作面32Aを中心とする回転のジェスチャ操作を効率よく実行させることができる。

さらに、第1操作面31Aと第2操作面32Aとの境界Bをすり鉢形状の表面上に配置することにより、例えば境界Bを凹状または凸状の表面に設ける場合や、例えば境界Bを凹状または凸状の表面の開始点に設ける場合などに比べて、境界Bの前後における第1操作面31Aの端部41aと第2操作面32Aの44aとの間に段差などが生じることを防止することができる。これにより、第1操作面31Aおよび第2操作面32A上でのスワイプなどのジェスチャ操作において、境界Bを跨ぐように手指が接触移動する場合であっても、滑らかな操作性を確保することができる。

(第1変形例) なお、上述した実施形態においては、図5(A)〜(D)に示す第1変形例のように、第1操作面31A上に中央部31Amから外縁部31Aeに向かう複数の異なる方向、例えば傾動可能な方向に対応する順次直交する4つの第1から第4の方向(つまり、ステアリングハンドル1の基準位置での上方向、右方向、下方向、および左方向)の各々に延びる4つの第1から第4の凹溝51,…,54を備えてもよい。 4つの第1から第4の凹溝51,…,54の各々は、図5(A),(B)に示すように単一の凹溝であってもよいし、図5(C),(D)に示すように複数の凹溝によって構成されてもよい。例えば、図5(C),(D)に示す第1の凹溝51は複数(例えば、3つ)の凹溝51a,…,51aを備え、第2の凹溝52は複数(例えば、3つ)の凹溝52a,…,52aを備え、第3の凹溝53は複数(例えば、3つ)の凹溝53a,…,53aを備え、第4の凹溝54は複数(例えば、3つ)の凹溝54a,…,54aを備えている。 また、図5(A),(C)に示すように、4つの第1から第4の凹溝51,…,54の各々には、第1操作面31Aの傾動可能な方向を操作者に示す所定形状(例えば、三角形状など)のマーク31aが描画されてもよい。

この第1変形例によれば、第1操作面31Aおよび第2操作面32Aの視認を必要とせずに、スワイプなどのジェスチャ操作に対して上下左右の方向性を手指の触感により操作者に的確に認識させることができる。さらに、各凹溝51,…,54を跨ぐようにして第2操作面32Aを中心とする回転のジェスチャ操作が実行される場合には、第1操作面31Aおよび第2操作面32Aの視認を必要とせずに、操作量(つまり、手指の回転量)を手指の触感により操作者に的確に認識させることができ、操作性を向上させることができる。

(参考例) なお、上述した実施形態においては、図6に示す参考例のように、第2操作面32Aは、中央部32Amにおいて奥側に凹状に湾曲した第3形状面43と、第3形状面43から外縁部32Aeに向かい第3形状面43に滑らかに連続するように接続されるとともに手前側に凸状に湾曲した第4形状面44と、を備えてもよい。 この参考例において、第4形状面44は、第1操作面31Aの第1形状面41の端部41aとの間で境界Bを形成する端部44aにおいて、第1操作面31Aのすり鉢形状に滑らかに連続して接続されるようなすり鉢形状を有している。つまり、第1操作面31Aと第2操作面32Aとの境界Bは、第4形状面44の凸状の湾曲形状の開始点Pから第1形状面41側にずれた位置に設けられている。

以上、説明した本実施形態は、本発明を実施するうえでの一例を示すものであり、本発明が前記した実施形態に限定して解釈されるものではないことは言うまでもない。

10 車両用操作装置 11 複合操作スイッチ 12 機構スイッチ 13 静電容量センサ 31 第1操作部材 31A 第1操作面 31Ae 外縁部 31Am 中央部 32 第2操作部材 32A 第2操作面 51 第1の凹溝 52 第2の凹溝 53 第3の凹溝 54 第4の凹溝