(57)【要約】【課題】  荷重検出部（例えば、歪ゲージ）を入力検知に用いた車両用操作装置において、振動や衝撃が加わった場合でも、操作誤検知や操作ミスを起こしにくくする。【解決手段】  複数の荷重検出部２２３の荷重検出状態に基づいて被操作体１２０への操作状態に対応した入力情報を生成するとともに、振動検出部１２３，１３２が検出する振動検出レベルに応じて、入力情報作成出力部による入力情報の出力を制限するようにしたから、高レベルの振動が継続的に加わった場合でも、操作誤検知（あるいは誤認識）や操作ミスを起こしにくくすることができる。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内にて、座席に着座したユーザーが操作可能な位置に取り付けられる車両用操作装置であって、
前記ユーザーにより操作力が付与される被操作体と、
前記操作力を受け止める形で該被操作体を支持する操作支持部と、
前記操作力の付与に伴い前記被操作体を介して前記操作支持部に伝達される荷重を、前記被操作体から前記操作支持部に至る互いに異なる荷重伝達経路上にてそれぞれ検出する複数の荷重検出部と、
複数の前記荷重検出部の荷重検出状態に基づいて前記被操作体への操作状態に対応した入力情報を生成し出力する入力情報生成出力手段と、
前記被操作体に加わる振動を検出する振動検出部と、
該振動検出部が検出する振動検出レベルに応じて、前記入力情報生成出力手段の動作を補正又は制限する制御を行なう入力情報生成出力制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両用操作装置。
【請求項２】
前記入力情報生成出力制御手段は、前記振動検出部が検出する振動検出レベルが予め定められた閾値を超えた状態が一定時間以上継続された場合にのみ前記入力情報の出力を制限する請求項１記載の車両用操作装置。
【請求項３】
前記入力情報生成出力制御手段は、前記振動検出部が検出する振動検出レベルが予め定められた閾値を超えている場合に前記入力情報の出力を禁止するものである請求項１又は請求項２に記載の車両用操作装置。
【請求項４】
前記入力情報生成出力手段は、複数の前記荷重検出部の各検出荷重レベルを予め定められた基準値とそれぞれ比較する荷重レベル比較手段を有するとともに、前記検出荷重レベルが前記基準値を超えている場合にのみ前記入力情報を出力するものである請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両用操作装置。
【請求項５】
前記入力情報生成出力制御手段は、前記振動検出部が検出する振動検出レベルが予め定められた閾値を超えている場合に、前記荷重レベル比較手段が参照する前記検出荷重レベルの前記基準値を通常時よりも高くなるように変更設定するものである請求項４記載の車両用操作装置。
【請求項６】
前記入力情報生成出力制御手段は、前記振動検出部が検出する振動検出レベルが第一閾値を超えている場合に、前記荷重レベル比較手段が参照する前記検出荷重レベルの前記基準値を通常時よりも高くなるように変更設定し、前記振動検出レベルが前記第一閾値よりも高い第二閾値を超えている場合に、前記入力情報の出力を禁止するものである請求項３に記載の車両用操作装置。
【請求項７】
複数の前記荷重検出部の少なくともいずれかが前記振動検出部に兼用されている請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両用操作装置。
【請求項８】
前記振動検出部は、前記被操作体から前記操作支持部への荷重伝達経路から外れた位置にて、前記荷重検出部とは別に設けられている請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両用操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平５−２９８０１３号公報
【特許文献２】特開平７−２９８０１３号公報
【特許文献３】特開平７−３１９６１８号公報
【特許文献４】特開２００１−  ４３０１１号公報
【特許文献５】特開２００２−１５７０６３号公報
【０００３】
従来、カーナビゲーション装置のような車載機器の操作装置として、操作部に加わる操作力を、操作部に随伴する複数の荷重センサ（例えば歪ゲージ）により検出し、各荷重センサの検出値から、操作入力方向や入力位置を判別するようにしたものが知られている（特許文献１〜５）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような荷重センサを用いた入力装置においては、悪路走行時等に車両に継続的な振動が加わったときも、荷重センサがこれを検知してしまい、誤った操作入力認識がなされてしまう場合がある。また、操作中に大きな振動が加われば、操作する手元がぶれて操作ミスを引き起こしやすい問題もある。
【０００５】
本発明の課題は、荷重検出部（例えば、歪ゲージ）を入力検知に用いた車両用操作装置において、振動や衝撃が加わった場合でも、操作誤検知や操作ミスを起こしにくくすることにある。
【課題を解決する手段及び発明の効果】
【０００６】
本発明は、車室内にて、座席に着座したユーザーが操作可能な位置に取り付けられる車両用操作装置に関し、上記の課題を解決するために、
ユーザーにより操作力が付与される被操作体と、
操作力を受け止める形で該被操作体を支持する操作支持部と、
操作力の付与に伴い被操作体を介して操作支持部に伝達される荷重を、被操作体から操作支持部に至る互いに異なる荷重伝達経路上にてそれぞれ検出する複数の荷重検出部と、
複数の荷重検出部の荷重検出状態に基づいて被操作体への操作状態に対応した入力情報を生成し出力する入力情報生成出力手段と、
被操作体に加わる振動を検出する振動検出部と、
該振動検出部が検出する振動検出レベルに応じて、入力情報生成出力手段の動作を制限する制御を行なう入力情報生成出力制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
上記本発明の車両用操作装置の構成によると、複数の荷重検出部の荷重検出状態に基づいて被操作体への操作状態に対応した入力情報を生成するとともに、振動検出部が検出する振動検出レベルに応じて、入力情報生成出力手段の動作を制限するようにしたから、高レベルの振動が継続的に加わった場合でも、操作誤検知（あるいは誤認識）や操作ミスを起こしにくくすることができる。
【０００８】
振幅の小さい路面振動や継続性の短い単発性振動は、直ちに操作誤検知や操作ミスなどの不具合要因となりにくいか、仮に不具合要因となるものであっても、信号フィルタリング等の常套的な手段により比較的容易に回避できる。そこで、入力情報生成出力制御手段は、振動検出部が検出する振動検出レベルが予め定められた閾値を超えた状態が一定時間以上継続された場合にのみ入力情報の出力を制限するように構成すれば、確実に不具合要因となる大きな振動等が加わった場合にのみ入力情報の出力制限がなされ、特に警戒する必要がない小振動等にも鋭敏に出力制限機能が発動される煩わしさがなくなる。
【０００９】
入力情報生成出力制御手段は、振動検出部が検出する振動検出レベルが予め定められた閾値を超えている場合に入力情報の出力を禁止するように構成することができる。この構成によれば、振動検出レベルが予め定められた閾値を超えている場合に、入力情報の出力自体が禁じられるので、大きな振動や衝撃を操作入力と誤検知する不具合を回避できるとともに、例えば被操作体に手をかけていた状態で振動や衝撃が加わったとき、その勢いで、望まざる方向やストロークに誤操作する不具合を防止する上でも効果的である。
【００１０】
入力情報生成出力手段は、複数の荷重検出部の各検出荷重レベルを予め定められた基準値とそれぞれ比較する荷重レベル比較手段を有するとともに、検出荷重レベルが基準値を超えている場合にのみ入力情報を出力するように構成することができる。これにより、検出荷重レベルが基準値より低い場合には入力応答が生じなくなるので、被操作体に誤って軽く触れてしまった場合など、入力を意図しない接触等に関して装置が過度に鋭敏に応答してしまう不具合を防止できる。当然、車両側からの振動や衝撃により検出荷重レベルがバイアスされた場合は、接触が極めて軽い場合や、実際には接触が生じていない場合にも、こうした誤応答は生じうる。そこで、本発明を適用することにより、振動や衝撃により真の操作内容を反映しない入力情報が誤って出力されてしまう不具合を効果的に軽減することができる。
【００１１】
この場合、入力情報生成出力制御手段は、振動検出部が検出する振動検出レベルが予め定められた閾値を超えている場合に、荷重レベル比較手段が参照する検出荷重レベルの基準値を通常時よりも高くなるように変更設定するとよい。規定レベル以上の振動や衝撃が加わった場合に、基準値が通常時よりも高くなるように変更設定されるので、それら振動や衝撃により検出荷重レベルがバイアスされていても、真の操作に由来した荷重レベルと判定されるための荷重マージンが、基準値が引き上げられる分だけ余分に確保され、前述の誤応答は効果的に防止できる。
【００１２】
また、より進んだ制御形態として、入力情報生成出力制御手段は、振動検出部が検出する振動検出レベルが第一閾値を超えている場合に、荷重レベル比較手段が参照する検出荷重レベルの基準値を通常時よりも高くなるように変更設定し、振動検出レベルが第一閾値よりも高い第二閾値を超えている場合に、入力情報の出力を禁止するように構成することができる。この構成によると、多少の振動はあっても入力操作自体は何とか維持可能な中レベルの振動（つまり、第一閾値と第二閾値との間の振動レベル）においては、基準値の引き上げにより前述の誤応答を防止しつつ入力認識処理を継続でき、正常な入力操作がほとんど期待できない大振動（つまり、第二閾値を超える振動レベル）が加わる状況では、入力情報の出力自体を禁止してしまうことで、誤った入力情報がみだりに外部に流れ出す不具合を防止できる。
【００１３】
装置に振動が加わると、その振動荷重が荷重検出部により当然検出できるので、複数の荷重検出部の少なくともいずれかを振動検出部に兼用することにより、部品点数の削減を図ることができる。一方、振動検出部を荷重検出部とは別に設けることももちろん可能であり、特に、そのような振動検出部を、被操作体から操作支持部への荷重伝達経路から外れた位置に設けることで、操作荷重とは無関係な車両側からの振動をより確実に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の車両用操作装置の車室内における組み付け形態の一例を示すものである。すなわち、自動車（車両）の車室内においてインパネ中央部にモニタ１５が配置され、センターコンソールＣの運転席２Ｄ（及び、図示しない助手席）から操作可能な位置には操作部１２が配置されている。使用目的は特には限定されないが、例えばセンターコンソールに設けられたモニタ１５の画面を見ながら、カーナビゲーション装置やカーオーディオ装置の機能操作を行なうためのものである。
【００１５】
図２は、操作部１２の外観の一例を示すものである。筐体１２ｄの上面には、ユーザーの掌を乗せるためのパームレスト部１２ｐが凸状に膨らんだ形で形成されており、その前方に形成された貫通窓１２ｈ内にて操作ノブ１２ａを上方に突出させつつ被操作体１２０のタッチ入力操作面１２０ｐを露出させている。
【００１６】
図３は、筐体１２ｄの内部に収容された部分を示すもので、被操作体１２０のタッチ入力操作面１２０ｐにユーザーによるタッチ操作力が付与されるとともに、その操作力を受け止める形で該被操作体１２０を支持する操作支持部１２２が設けられている。また、被操作体１２０から操作支持部１２２に至る互いに異なる荷重伝達経路（後述のごとく、弾性連結支持体（弾性梁部材）１２３が形成する）には、上記操作力の付与に伴い被操作体１２０を介して操作支持部１２２に伝達される荷重をそれぞれ検出する複数の荷重検出部（後述の歪ゲージユニット）が設けられている。
【００１７】
被操作体１２０は、厚さ方向の一方の側（図では上面）にタッチ入力操作面１２０ｐが形成された扁平入力体（以下、扁平入力体１２０ともいう）として形成されている。具体的には、扁平入力体１２０は、板状本体１２０ｂと、該板状本体１２０ｂの一方の主表面側に一体化され、該板状本体１２０ｂに面しているの反対側にタッチ入力面が形成される入力パッド１２０ａとを有する。
【００１８】
扁平入力体１２０と操作支持部１２２との間には、荷重伝達経路の形成部材として、タッチ入力操作に伴なう扁平入力体１２０の変位に抗して弾性変形する弾性連結支持体１２３が扁平入力体１２０の周縁に沿う複数箇所に設けられている。該弾性連結支持体１２３は、具体的には、一端が操作支持部１２２に結合され他端が扁平入力体１２０の周縁に結合されるとともに、タッチ入力操作面１２０ｐへの押圧方向に撓み変形する弾性梁部材（以下、弾性梁部材１２３ともいう）として形成されている。
【００１９】
図４は、該入力部１２を含む装置全体構成を示すブロック図である。入力部１２は、図３よりも模式化して描いている（例えば、扁平入力体１２０は単一の板部材として簡略化して示している）。荷重検出部は上記弾性梁部材（弾性連結支持体）１２３に設けられている。具体的には、荷重検出部は歪ゲージ２２３ｇとされ、弾性梁部材１２３に対し、タッチ入力操作面１２０ｐへの押圧操作時において撓み凸面となる側（図では上面側）に貼着されている。また、操作支持部１２２は、扁平入力体１２０の裏面（下面）側に所定の間隔を置いて配置されるブロック状の基体とされている。
【００２０】
図３に示すように、扁平入力体１２０は、矩形状の平面形態を有するとともに、各弾性梁部材１２３が該扁平入力体１２０の裏面辺縁に沿って配置される。これにより、弾性梁部材１２３が扁平入力体１２０の裏側に畳み込まれるような形態で収納され、省スペース化に寄与している。
【００２１】
弾性梁部材１２３は、長手方向の第一端が扁平入力体１２０に対し第一連結スペーサ部１２４により一定の隙間を生ずる形で結合され、同じく第二端が操作支持部１２２に対し第二連結スペーサ部１２５により一定の隙間を生ずる形で結合されている。本実施形態では、扁平入力体１２０は長方形状の平面形態を有し、各弾性梁部材１２３は、第一端が第一連結スペーサ部１２４により該扁平入力体１２０の長方形状の裏面の各角部に結合される。そして、隣接する弾性梁部材１２３同士の第二端側が該長方形状の裏面の長辺方向にて互いに接近する向き延び、該長辺の中間位置にて第二連結スペーサ部１２５により操作支持部１２２に結合されている。長方形の長辺を利用する形で弾性梁部材１２３の長さが比較的大きく確保され、扁平入力体１２０に加わる押圧力が比較的小さくとも、弾性梁部材１２３が大きく撓み変形でき、荷重レベルの検出精度向上に寄与している。
【００２２】
また、図１に示すように、扁平入力体１２０（図２の入力パッド１２０ａ）の上面側にて、タッチ入力操作面１２０ｐの延長上には、タッチ入力操作面１２０ｐに押圧操作を加えた場合と同方向に該扁平入力体１２０を操作変位させるための操作ノブ１２ａが突出形態で一体化されている。この操作ノブ１２ａは、図４において扁平入力体１２０を、弾性梁部材１２３を逆撓み変形させつつタッチ入力操作面１２０ｐに対する押圧方向と逆向きに引っ張り操作する目的でも使用される。
【００２３】
図４に示すように、扁平入力体１２０のタッチ入力操作面１２０ｐないし操作ノブ１２ａに操作力が加わると、その操作位置と操作力レベルに応じて各弾性梁部材１２３を個々に撓み変形させつつ扁平入力体１２０が変位する。各弾性梁部材１２３に設けられた歪ゲージ１２３ｇは、弾性梁部材１２３の撓み変形に追従して面内展張力を受け、電気抵抗値を変化させる。従って、適当な抵抗検出回路（例えばホイートストンブリッジや、より簡略化されたハーフブリッジなど：周知であるので詳細な説明は略する）に歪ゲージ１２３ｇを組み込んで歪ゲージユニットを構成しておき、これに検出電圧を印加しておくことで、歪ゲージ１２３ｇの抵抗変化ひいては弾性梁部材１２３に加わる荷重レベルを荷重検出電圧の形で取り出すことができる。
【００２４】
個々の歪ゲージユニットからの荷重検出電圧はアンプ１３０により増幅され、荷重レベル情報として操作ＥＣＵ１０に入力される。操作ＥＣＵ１０では、各荷重検出電圧の入力値に基づいて、タッチ入力操作面１２０ｐに対応する入力座表面上での入力位置や、その時間的変化に応じたタッチ入力操作面１２０ｐ上でのドラッグ操作方向、さらには、荷重検出電圧の絶対値から特定される押圧操作力などを入力情報として作成する演算を行い、その結果を、例えばカーナビゲーションシステムの制御主体をなすナビＥＣＵ２００に送信する。
【００２５】
図３は、操作ＥＣＵ１０の電気的構成をより詳細に示すブロック図である。操作ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ１０１を主体とするコンピュータハードウェア基板として構成され、具体的には、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２、ＲＯＭ１０３、入出力部１０４及びシリアル通信インターフェース１１６が内部バス１０５により相互接続された構造を有する。汎用入出力部１０４のＡ／Ｄ変換入力ポートには、図４の各弾性梁部材１２３に設けられた歪ゲージ１２３ｇ及び補助歪ゲージ１２３ｊを含む歪ゲージユニット２２３がアンプ１３０を介して接続されている。なお、アンプ１３０の出力経路と接地との間にはパスコン１３１が接続され、エンジン振動等の比較的周波数の高い振動ノイズ成分が除去されるようになっている。
【００２６】
なお、本実施形態では、４つの歪ゲージユニット２２３は、悪路走行時等に継続的に発生する、比較的持続時間の長い大振幅の振動を検出する振動検出部に兼用されている。特に、未舗装道路走行中などでは高レベルの振動が相当長時間継続することになる。そこで、これら歪ゲージユニット２２３の予め定められたものに、閾値を超える荷重レベルを一定時間以上（パスコン１３１では除去できない低周波数振動成分に相当する：例えば５秒以上）継続的に検出した場合に、入力情報の演算処理上考慮するべき振動が発生したと判定するようにする。なお、車両に発生する振動は、入力部１２ひいては複数の歪ゲージユニット２２３（荷重検出部）の全てに並進的な振動荷重を付加する形で作用するので、複数の歪ゲージユニット２２３の全てに閾値を超える荷重レベルが検出されている場合に、振動が発生したと判定するようにしてもよい。
【００２７】
また、シリアル通信インターフェース１１６には、ＣＡＮ通信バスなどの車載用シリアル通信バス３０が接続され、これにネットワーク接続された他のＥＣＵ、具体的にはカーナビゲーション装置の制御を司る前述のナビＥＣＵ２００と相互通信可能とされている。
【００２８】
また、ＲＯＭ１０３には、ＣＰＵ１０１が実行する以下のようなソフトウェアが格納されている。これにより、ＣＰＵ１０１は、入力情報生成出力手段、タッチ入力位置座標算出手段、入力情報生成出力制御手段及び荷重レベル比較手段として機能する。
・位置計算プログラム１０３ａ：各歪ゲージユニット２２３（荷重検出部）が検出する荷重レベルに基づいて、タッチ入力操作面１２０ｐ上におけるタッチ入力位置座標を入力情報として算出する。また、操作ノブ１２ａへの押圧操作時には、タッチ入力位置座標と同じ座標平面上にて、操作ノブ１２ａに対応した領域への押圧操作としてその入力位置座標を算出するとともに、算出された該入力位置座標に基づいて当該操作ノブ１２ａへの押圧操作を識別し、その操作入力情報を、タッチ入力操作面１２０ｐへタッチ操作が行なわれた場合のタッチ入力位置座標情報と区別可能な形で出力する。また、補助歪ゲージ２２３ｊの検出荷重レベルに基づいて、操作ノブ１２ａへの引っ張り操作に係る入力情報を生成し出力する。いずれの処理においても、各歪ゲージユニット２２３から入力される荷重レベルを予め定められた基準値（以下、入力検知判定基準値）と比較し、それら歪ゲージユニット２２３の少なくともいずれかにおいて荷重レベルが予め定められた基準値を超えていれば入力位置座標の算出を実行し、逆に全ての歪ゲージユニット２２３において荷重レベルが基準値未満であれば入力位置座標の算出を実行しない（あるいは、実行しても算出結果をナビＥＣＵ２００等に出力しない）。
【００２９】
・入力制御プログラム１０３ｂ：検出される振動のレベルに応じて、タッチ入力位置座標等の入力情報の生成処理を補正し、また、入力情報の出力を制限する制御を行なう。具体的には、検出する振動検出レベルが予め定められた閾値を超えた状態が一定時間以上継続された場合に、上記の補正又は制限する制御を行なう。該補正ないし制限は、具体的には、検出する振動検出レベルが第一閾値を超えている場合に、検出荷重レベルの比較対象となる基準値を通常時よりも高くなるように変更設定し、振動検出レベルが第一閾値よりも高い第二閾値を超えている場合には、タッチ入力位置座標等の入力情報の出力（あるいは算出そのもの）を禁止する処理を行なう。
【００３０】
以下、車載用操作装置１の動作について説明する。
まず、図３ないし図４のタッチ操作入力面１２０ｐないし操作ノブ１２ａに操作力が加わった場合の、位置計算プログラム１０３ａによる入力情報の作成処理について説明する。図６に示すように、車両の幅方向をＸ方向、進行方向をＹ方向として、タッチ操作入力面１２０ｐと、その操作ノブ１２ａを含む領域とにまたがる入力座標平面を規定し、操作荷重付加が生じうる領域を有効入力領域として定める。なお、理解を容易にするため、有効入力領域は各辺が単位長（１）に定められた正方形領域に規格化されているものとする。これにより、入力座標値ｘ，ｙは、それぞれ、０≦ｘ≦１及び０≦ｙ≦１の各範囲内の数値として算出・特定される。
【００３１】
図３において、扁平入力体１２０の曲げ剛さは各弾性梁部材１２３の曲げ剛さよりもはるかに大きいので、扁平入力体１２０はほぼ剛体として取り扱うことができ、扁平入力体１２０の変位は各弾性梁部材１２３の弾性曲げ変位により吸収される。扁平入力体１２０自体は、この場合ほとん撓み変形しないとみなしうるので、操作に伴なう荷重は４つの弾性梁部材１２３に対し、荷重付加される座標位置（つまり、認識するべき入力位置座標（ｘ，ｙ））をＸ方向及びＹ方向の各分点として、各方向へ槓桿関係に従い配分される。そして、各弾性梁部材１２３の操作支持部１２２との結合側は固定端なので、扁平入力体１２０との結合点（長方形状の扁平入力体１２０の４隅位置、つまり図６の有効入力領域の各頂点位置）への各配分荷重を曲げ荷重とする形で、４つの弾性梁部材１２３は互いに独立に曲げ変形すると考えられる。
【００３２】
そこで、上記の４つの配分荷重（つまり、各弾性梁部材１２３の歪ゲージユニット２２３が検出する荷重レベル）を、図６のようにＰ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２と定義すると、Ｙ方向の荷重配分比はＰ１１：Ｐ１２とＰ２１：Ｐ２２とで互いに等しく、また、Ｘ方向の荷重配分比はＰ１１：Ｐ２１とＰ１２：Ｐ２２とで互いに等しいので、Ｐｙ１＝Ｐ１１＋Ｐ２１、Ｐｙ２＝Ｐ１２＋Ｐ２２、Ｐｘ１＝Ｐ１１＋Ｐ１２、Ｐｘ２＝Ｐ２１＋Ｐ２２とすれば、図６に示すように、槓桿関係に従いＹ方向については、
Ｐｙ２／Ｐｙ１＝ｙ／（１−ｙ）  ‥（１）
ｙについて解くと、
ｙ＝Ｐｙ２／（Ｐｙ１＋Ｐｙ２）
＝（Ｐ１２＋Ｐ２２）／（Ｐ１１＋Ｐ１２＋Ｐ２１＋Ｐ２２）  ‥（２）
また、Ｘ方向については、
Ｐｘ２／Ｐｘ１＝ｘ／（１−ｘ）  ‥（３）
ｘについて解くと、
ｘ＝Ｐｘ２／（Ｐｘ１＋Ｐｘ２）
＝（Ｐ２１＋Ｐ２２）／（Ｐ１１＋Ｐ１２＋Ｐ２１＋Ｐ２２）  ‥（４）
すなわち、有効入力領域上にて認識するべき入力位置座標（ｘ，ｙ）は、上記（２）及び（４）式のごとく、各歪ゲージユニット２２３が検出する荷重レベルＰ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２を用いて一義的に計算・特定できる。
【００３３】
有効入力領域のＹ方向上部の一定領域は、操作ノブ１２ａへの押圧操作認識領域として確保され、残余の領域は、タッチ入力操作面１２０ｐ上の入力座標認識領域として確保しておく。従って、Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２を用いて計算された入力位置座標（ｘ，ｙ）が入力座標認識領域内に入っていれば、該入力位置座標（ｘ，ｙ）をタッチ入力操作面１２０ｐ上のタッチ入力位置情報としてナビＥＣＵ２００に送信することができる。このタッチ入力位置情報を用いることで、例えば画面１５に表示されたナビ操作画面上のソフトボタンに対する操作認識や、地図上の位置指示情報として活用できる。また、タッチ入力操作面１２０ｐ上で指を接触させたままドラッグ操作すると、刻々認識されるタッチ入力位置情報の変化からそのドラッグ方向を特定でき、例えばプルダウンメニュー操作や地図スクロール等の指示情報として活用できる。
【００３４】
また、計算された入力位置座標（ｘ，ｙ）が押圧操作認識領域に入っていれば、操作ノブ１２ａへの押圧操作認識コードを、入力位置座標（ｘ，ｙ）の情報とは別に作成して、ナビＥＣＵ２００に送信することができる。一方、補助歪ゲージ１２３ｊ（図４）が一定以上の検出荷重レベルを示している場合は、操作ノブ１２ａへ引っ張り操作がなされたことを認識でき、引っ張り操作認識コードを作成して、ナビＥＣＵ２００に送信することができる。操作ノブ１２ａへの押圧操作ならびに引っ張り操作は、例えば地図スケールの拡大／縮小や、バックモニタ画像のズームインあるいはパンアウトの指示等に幅広く活用できる。
【００３５】
なお、タッチ入力操作面１２０ｐや操作ノブ１２ａに対し、誤って軽く触れてしまった場合など、入力を意図しない軽微な接触が生じた場合は、各歪ゲージユニット２２３の検出荷重レベルＰ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２の絶対値がいずれも小さくなる。そこで、装置が過度に鋭敏に入力応答してしまう不具合を防止するため、これら検出荷重レベルＰ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２に対しては適当な基準値Ｐｒ（後述のＰｒ１又はＰｒ２）が定められ、Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２のどれかがＰｒを超えた場合にのみ、上記の入力情報の作成が実行される。
【００３６】
次に、入力制御プログラム１０３ｂによる処理の流れを、図７のフローチャートに従い説明する。Ｓ１は初期化処理であり、後述する振動継続時間を計測するためのタイマーをリセットし、前述の入力検知判定基準値をデフォルト値である第一の値Ｐｒ１に設定する。該第一の値Ｐｒ１は、考慮すべき振動がない場合に、入力を意図しない軽微な接触を入力認識から除外できるように定められている。次に、Ｓ２では、４つの歪ゲージユニット２２３の予め定められたもの（１つのみでもよいし、２以上のものの出力加算値（あるいは平均値）を用いてもよい）の検出荷重レベルを振動レベルとして読み込む。そして、Ｓ３でその振動レベルを予め定められた閾値と比較する。
【００３７】
振動レベルに対する上記の閾値は２段階に定められている。そのうち、第一閾値は、入力情報の演算処理上考慮するべき振動レベルと判定するための下限値を示すものである。一方、第二閾値は第一閾値よりも高く設定され、正常な入力操作がほとんど期待できない大振動レベルと判定するための下限値を示すものである。第一閾値と第二閾値との間の振動レベルは、例えば、多少の振動はあっても入力操作自体は何とか維持可能な中レベルの振動を意味する。
【００３８】
Ｓ３では、振動レベルをその第一閾値と比較する。第一閾値よりも振動レベルが小さい場合はＳ１４に進んでタイマーをリセットする。そして、Ｓ１５で入力検知判定基準値を第一の値Ｐｒ１としてＳ１０に進み、位置計算プログラム１０３ａに入力許可の指示を出す。位置計算プログラム１０３ａは、入力検知判定基準値として該第一の値Ｐｒ１を採用してＰ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２をこれと比較する。そして、前述のごとく、Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２のどれかがＰｒを超えた場合にのみ、上記の入力情報の作成が実行される。これにより、装置が過度に鋭敏に入力応答してしまう不具合が防止される。
【００３９】
一方、Ｓ３で該第一閾値よりも振動レベルが大きい場合はＳ４に進む（このとき、振動レベルの値をＲＡＭ１０２（図５）内に加算記憶しておく）。既にタイマーが起動済かどうかを判定し、起動済みであればＳ５に進んでタイマー値をリードする。Ｓ６では、そのタイマー値が規定時間を経過しているかどうかを判定する。該規定時間を経過していれば、高レベルの振動が入力判定に支障をきたす程度に継続していると判定し、Ｓ７に進んで、加算記憶されている振動レベルの値に基づいて平均振動レベルを計算する。サンプリングされているのは第一閾値以上の振動レベルばかりなので、計算される平均振動レベルは必ず第一閾値を超える値になる。
【００４０】
そこで、Ｓ８では、該平均振動レベルを第二閾値と比較する。第二閾値を超えている場合はＳ１２に進んで、位置計算プログラム１０３ａに入力禁止を指令する。入力禁止指令を受けて位置計算プログラム１０３ａは、タッチ操作入力面１２０ａからの一連の入力操作が受け付けないように作動し、また、検出荷重レベルＰ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２を用いた入力位置座標の演算も実行されない。一方、第二閾値を超えていない場合は、平均振動レベルが第一閾値と第二閾値との間にあることを意味し、Ｓ９に進んで前述の入力検知判定基準値を第一の値Ｐｒ１から、一定の増分ΔＰだけ引き上げた第二の値Ｐｒ２＝Ｐｒ１＋ΔＰに変更設定する。そして、Ｓ１０では位置計算プログラム１０３ａに入力許可の指示が出される。
【００４１】
位置計算プログラム１０３ａ側では、入力検知判定基準値として第二の値Ｐｒ２を採用してＰ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２をこれと比較する。振動継続を考慮して入力検知判定基準値が第二の値Ｐｒ２に引き上げられているので、入力を意図しない軽微な接触に由来した荷重が振動でバイアスされても、これが有効な入力荷重レベルとして誤認される不具合が防止される。なお、Ｓ４でタイマーが起動済みでなければＳ１３に進んでタイマーを起動し、Ｓ１０に進んで位置計算プログラム１０３ａに入力許可の指示を出す。
【００４２】
Ｓ１１では、ＩＧスイッチがＯＦＦになっていないかどうかを確認し、なって入なければＳ２に戻って振動レベルサンプリングを行い、以下の処理を繰り返す。つまり、Ｓ２の振動レベルサンプリングは、ＩＧスイッチがＯＦＦになるまで継続的に繰り返される。一般に、機器操作のためのタッチ操作の継続時間は長くて１秒程度であり、タッチ操作による荷重継続と振動に由来した荷重継続とが識別できるようにするためには、振動レベルサンプリングのインターバルを、該最長のタッチ操作継続時間の１／１０よりは短く設定することが望ましい。Ｓ３以下の個々の分岐ルーチンについては、いずれの分岐となった場合も、上記望ましいインターバルが得られるように、図７には示さない待機ステップを適宜挿入することで、総実行時間を該インターバルに合わせ込むようにしておく。この場合、個々分岐ルーチンのうち、待機ステップ以外の実行ステップ数が最も多くなるものが、採用可能な振動レベルのサンプリング間隔の最小値を定めることとなる。
【００４３】
そして、Ｓ２以下の処理を繰り返すことで、次のような作用効果が達成される。まず、Ｓ４でタイマー自体が起動されていない場合は、今回はじめて振動レベルが第一閾値を超える状態に転じたことを意味し、その直前の繰返し周期ではＳ３からＳ１５側への分岐ルーチンが実行されているので、入力検知判定基準値は第一の値Ｐｒ１になっている。また、Ｓ６でタイマーが規定時間経過していない場合は、先行する繰返し周期にてＳ７以下の処理には進んでいないので、振動レベルが第一閾値を超える状態に転じた繰返し周期で同様にＳ１５側への分岐ルーチンが実行されており、入力検知判定基準値は第一の値Ｐｒ１になっている。つまり、いずれの場合も、入力検知判定基準値は第一の値Ｐｒ１とした上でＳ１０にて位置計算プログラム１０３ａに入力許可の指示が出される。従って、振動レベルが第一閾値を超える状態が開始されても、それが規定時間（例えば５秒以上）に到達するまでは、Ｓ１２に係る入力禁止や、Ｓ９に係る入力検知判定基準値の第二の値Ｐｒ２への引上など、一連の入力制限制御は実行されない。
【００４４】
一方、悪路走行から舗装道路走行に移行して振動継続状態が解消された場合等は、Ｓ３においてサンプリングされる振動レベルが、第一閾値を超える状態から第一閾値未満となる状態に転じる。その結果、Ｓ３からＳ１４に進んでタイマーがリセットされ、Ｓ１５で入力検知判定基準値が第一の値Ｐｒ１に設定される。これにより、Ｓ１２に係る入力禁止や、Ｓ９に係る入力検知判定基準値の第二の値Ｐｒ２への引上など、一連の入力制限状態を解除することができる。
【００４５】
また、Ｓ６にて振動レベルが第一閾値を超える状態が規定時間に到達後は、以降の繰返し周期にて、Ｓ３で第一閾値を超える状態が続いていることが確認されれば、Ｓ１４側に分岐しない限りタイマーはリセットされず、Ｓ５でリードされるタイマー値は上記規定時間を経過した状態を維持する。従って、Ｓ９やＳ１２の入力制限状態が継続される。なお、入力制限の継続中における繰返し周期にて、Ｓ８の平均振動レベルが第二閾値との比較における大小関係が反転した場合は、入力制限の内容が、入力検知判定基準値の第二の値Ｐｒ２への引上による入力許可継続と入力禁止との間で切り替わることとなる。ただし、大小関係が短期間に頻繁に反転するような状況下では、入力許可状態が極度に断続化されて一種のチャタリングを起こす可能性もある。この場合は、第二閾値との比較判定に一定の不感帯を設けておくとよい（このとき、不感帯を脱出するまでの間は、入力禁止状態をホールドするようにしてもよい）。
【００４６】
なお、図５に一点鎖線で示すように、荷重検出部をなす歪ゲージユニット１２３とは別に専用の振動検出部１３２（例えば圧電セラミック素子などを用いた周知の構成もの）を設けることもできる。具体的には、図４に破線で示すように、該振動検出部１３２は、扁平入力体１２０（被操作体）から操作支持部１２２への荷重伝達経路（つまり、弾性梁部材１２３）から外れた位置に設けることが、検出すべき振動と操作荷重との競合を避ける意味で望ましい。図４においては、振動検出部１３２は操作支持部１２２上に設けられている。この場合は、図７のＳ２において検出するべき振動レベルが、該振動検出部１３２からの入力値として取得される。
【００４７】
また、入力制限処理については、入力検知判定基準値の引上と、入力禁止の一方のみを実行するようにしてもよい。図７において、例えば入力検知判定基準値の引上のみを行なう場合は、Ｓ７、Ｓ８及びＳ１２を省略できる。また、入力禁止のみを行なう場合は、入力検知判定基準値として第二の値に相当するもののみを用いればよく、入力検知判定基準値のＳ１でのデフォルト設定やＳ１５でのデフォルト復帰に係るステップ、さらには、Ｓ７、Ｓ８及びＳ９を省略可能である。また、Ｓ１０はＳ１２で置き換える。
【００４８】
さらに、本実施形態では、荷重検出部を歪ゲージにて構成していたが、これに限られるものではなく、例えば図８に示すように、圧電セラミック素子３２３を用いたり、あるいは図９に示すように、静電容量型荷重センサ４２３を用いたりすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の適用対象となる車載用電子機器操作装置の取付形態の一例を示す模式図。
【図２】操作部の外観の一例を示す斜視図。
【図３】操作部の内部構造を示す斜視図。
【図４】図１の車載用電子機器操作装置の全体構成の一例を示すブロック図。
【図５】操作ＥＣＵ周辺の詳細を示すブロック図。
【図６】各歪ゲージユニットからの検出荷重レベルに基づいて入力位置座標を計算する概念を説明する図。
【図７】入力制御プログラムによる処理の流れを示すフローチャート。
【図８】荷重検出部の第一の別例を示す模式図。
【図９】荷重検出部の第二の別例を示す模式図。
【符号の説明】
【００５０】
１  車載電子機器用操作装置
１０  操作ＥＣＵ
１２  入力部
１２ａ  操作ノブ
１２０  扁平入力体（被操作体）
１２２  操作支持部
１３２  振動検出部
２２３  歪ゲージユニット（荷重検出部、振動検出部）
１５  モニタ（表示装置）
１０１  ＣＰＵ（入力情報生成出力手段、入力情報生成出力制御手段、荷重レベル比較手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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