(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の運転者のためのインターフェースシステム（１００）において、
自動車の運転者の近傍に配置され、前記運転者の操作により、センサ信号を発生するリモートタッチモジュール（１０４）と、
前記リモートタッチモジュール（１０４）からの前記センサ信号を受け取り、所定の自動車の機能の制御を開始し、前記制御に対応して触覚的なフィードバック信号を発生する制御モジュール（１１８）と、
自動車の計器表示パネル（１４）に装着され、前記リモートタッチモジュール（１０４）及び運転者の操作により制御される自動車の機能に関連する情報を提供する計器表示パネル表示部（１０６）とを備え、
前記リモートタッチモジュール（１０４）は、
前記制御モジュール（１１８）から前記触覚的なフィードバック信号を受け、前記触覚的なフィードバック信号に応じて自動車の運転者に触覚的なフィードバックを与えるフィードバックモジュール（１２６）を備え、
前記リモートタッチモジュール（１０４）は、運転者の操作に応じて、前記センサ信号を発生するための少なくとも一つの制御アイコン（１３０２）を有しており、
前記リモートタッチモジュール（１０４）は、表示部と、その表示部の表示範囲の上に設けられた二次元タッチセンサとを備えるタッチスクリーンである入力モジュール（１２０）を備え、
前記入力モジュールは、前記入力モジュールの表面において、少なくともひとつの前記制御アイコンを表示し、
前記入力モジュールの表面が、前記計器表示パネル表示部（１０６）の表面上に描き出され、
前記計器表示パネル表示部（１０６）は、前記リモートタッチモジュール（１０４）により、その時点で選択可能な前記制御アイコン（１３０２）を示す情報を表示し、
前記制御モジュール（１１８）は、
前記センサ信号に基づき算出された押圧力が予め最小の力として設定された下限押圧力よりも大きいか否かの判定により、前記運転者が前記リモートタッチモジュール（１０４）に手指を置いているか否かを判定する手段（１２０６、１２０８）と、
前記押圧力が前記下限押圧力よりも大きいときは、操作モードをサーチモードに設定する手段（１２１０）と、
前記運転者が前記リモートタッチモジュールに手指を置いているときに、前記センサ信号に基づき決定されたタッチ座標が前記制御アイコン（１３０２）の上にあるか否かを判定する手段（１２２４）と、
前記タッチ座標が前記制御アイコンの上にある場合、操作モードを選択モードに設定する手段（１２２６）と、
前記タッチ座標が前記制御アイコンの上にある場合には、前記運転者に対して前記触覚的なフィードバックである第１のフィードバックを与える手段（１２２８）と、
前記押圧力が、前記制御アイコンを選択する意思をもって押圧した水準の強さであるか否かの判定を提供するように前記下限押圧力よりも大きい基準押圧力よりも大きいか否かを判定し、前記押圧力が前記基準押圧力よりも大きい場合には、操作モードを実行モードに設定する手段（１２３４）と、
前記押圧力が前記基準押圧力よりも大きい場合には、前記運転者に対して前記触覚的なフィードバックとして前記第１のフィードバックとは異なる第２のフィードバックを与える手段（１２４２）とを備え、
前記制御モジュール（１１８）は、
前記タッチ座標に基づき、タッチ領域を決定し、前記タッチ領域に基づき、手指の位置を示す仮想タッチ領域を決定し、操作モードが前記サーチモードにあるとき、前記計器表示パネル表示部（１０６）の表面は、前記入力モジュール（１２０）の表面の仮想イメージとなっており、前記運転者が選択候補としての前記制御アイコンを示す表示アイコンと、現在の自らの手指の位置とを視覚的に認識することができるように、前記表示アイコンと、前記仮想タッチ領域とのイメージを表示するように、前記計器表示パネル表示部に指令し、
前記センサ信号に基づき決定された前記タッチ座標が前記制御アイコン（１３０２）の上にある場合には、前記タッチ座標に基づき前記制御アイコンに応じて変化する前記フィードバック信号を決定し、前記運転者に対して前記触覚的なフィードバックとして前記タッチ座標に基づき決定された前記制御アイコンに応じて変化する前記触覚的なフィードバックである前記第１のフィードバックを与え、
前記選択モードまたは前記実行モードにおいて、前記表示アイコンの機能を要求する操作として、前記基準押圧力よりも強い押圧力で操作するように、前記運転者の操作を誘導するヘルプイメージを表示するように、前記計器表示パネル表示部に指令することを特徴とする自動車の運転者のためのインターフェースシステム。
【請求項２】
前記制御モジュール（１１８）は、前記計器表示パネル表示部（１０６）とデータの交換が可能な関係にあり、前記計器表示パネル表示部（１０６）上に表示される自動車の機能についての制御を行なうことを特徴とする請求項１に記載のインターフェースシステム。
【請求項３】
前記入力モジュール（１２０）の表面は、前記計器表示パネルの前記表示部（１０６）の表面上に描き出されるために縮尺が変更されることが必要であり、前記制御アイコンの座標の縮尺が変更されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインターフェースシステム。
【請求項４】
前記制御モジュール（１１８）は、前記制御アイコン（１３０２）に前記押圧力を加える操作、前記制御アイコン（１３０２）から前記押圧力を取除く操作、及び前記制御アイコン（１３０２）に所定の時間内に再度前記押圧力を加える操作のいずれかを検出することにより自動車の機能の制御を開始することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のインターフェースシステム。
【請求項５】
前記リモートタッチモジュール（１０４）は、少なくとも一つのスイッチ（２０２）を有し、前記スイッチ（２０２）が操作されるとき、前記センサ信号を発生することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のインターフェースシステム。
【請求項６】
前記運転者（１３０６）の操作により前記センサ信号を発生し、前記制御モジュール（１１８）から前記触覚的なフィードバック信号を受信し、前記フィードバック信号に応じて自動車の運転者（１３０６）に触覚的なフィードバックを与える少なくとも一つのピエゾ装置（６０６）を、前記リモートタッチモジュール（１０４）が有していることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のインターフェースシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒューマン・マシーン・インターフェースに関するもので、より詳しくは、自動車の運転者のための改良されたインターフェースシステムに関するものである。本発明を応用可能な技術分野として、運転者のための情報集中管理システムのための触感操作可能なハプティックデバイスによる遠隔操作装置を挙げることができる。
【背景技術】
【０００２】
このパラグラフにおける説明は、本発明に関連する背景技術についての情報を単に提供するものであり、公知技術を構成するものではない。自動車の運転者により視覚により確認される表示装置（又は、ゲージともいう）は、通常、自動車の室内空間の温度などの自動車の運転状態を、表示及び／又は制御するためのアナログ部分を有している。最近の自動車では、自動車の運転状態を表示及び／又は制御するための表示装置は、液晶表示装置（ＬＣＤ）を備えている。アナログ部分は、特に、目盛の大きさを示すために、目盛の近傍に文字、記号などの印を有する文字盤と、時間当たりのマイル数などを表示するためにその印及び目盛の数字に対して回転する指針を含んでいる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようなアナログ部分とＬＣＤ装置は、その意図した用途に対して満足できるものと考えられてきているが、それらはそれぞれ制限を共有し合っている。
【０００４】
このアナログ部分及び／又はＬＣＤ装置を備える現在の自動車における制限の一つは、その安全性に関係している。このアナログ部分及びＬＣＤ装置は、通常、自動車のダッシュボードの前面において、分離されているが隣り合って配置されているため、自動車の運転状態を調整するために自動車の運転者は自動車のハンドルから遠く離れたところで自分の手を動かすことが必要となっている。アナログ部分及びＬＣＤ装置の上で、自動車の運転状態を調整しているときは、運転者は緊急の操作（例えば、緊急旋回）を速やかに実行することが困難である。
【０００５】
アナログ部分及び／又はＬＣＤ装置を備える現在の自動車における制限の他の例は、実際の使用に際しての正確性に関係している。運転者は、事故を回避するために、道路に視線を維持したまま、アナログ部分及びＬＣＤ装置において自動車の運転状態を調整することが必要である。運転者は、アナログ部分及びＬＣＤ装置を見ることなく、自動車の運転状態を正しく調整することは困難である。
【０００６】
そこで必要なことは、これらの装置が上記の不都合を有しないようにすることである。そのことが、運転者が安全に制御できるＬＣＤ装置の提供に繋がる。更に、そのＬＣＤ装置は、ＬＣＤ装置を見ることができなくとも、正確な操作に導いてくれるものである。
【０００７】
本発明のひとつの目的は、ＧＵＩ（グラフィカルユーザインターフェース）型のインターフェースシステムであって、ポインティングデバイスの操作に対して、グラフィックに対応した操作感をポインティングデバイスを通して操作者の触覚に与えることができるインターフェースシステムを提供することにある。
【０００８】
本発明の追加的な目的は、操作者の触覚を通して操作者を適切な操作へ導くことができるインターフェースシステムを提供することにある。
【０００９】
本発明の他のひとつの目的は、表示装置上に表示されたアイコンを、表示装置から離れて置かれたハプティックデバイスとしてのタッチスクリーンによって操作するＧＵＩ型のインターフェースシステムであって、タッチスクリーン上の操作と、表示装置上の表示、すなわちグラフィックとに対応した手応えをタッチスクリーンを通して操作者の手に与えることで、操作者による直感的な操作を支援し、操作者が手元に目線を落とすことを減らすことができるインターフェースシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、自動車の運転者のためのインターフェースシステム（１００）において、自動車の運転者の近傍に配置され、運転者の操作により、センサ信号を発生するリモートタッチモジュール（１０４）と、リモートタッチモジュール（１０４）からのセンサ信号を受け取り、所定の自動車の機能の制御を開始し、制御に対応して触覚的なフィードバック信号を発生する制御モジュール（１１８）と、自動車の計器表示パネル（１４）に装着され、リモートタッチモジュール（１０４）及び運転者の操作により制御される自動車の機能に関連する情報を提供する計器表示パネル表示部（１０６）とを備え、リモートタッチモジュール（１０４）は、制御モジュール（１１８）から触覚的なフィードバック信号を受け、触覚的なフィードバック信号に応じて自動車の運転者に触覚的なフィードバックを与えるフィードバックモジュール（１２６）を備え、リモートタッチモジュール（１０４）は、運転者の操作に応じて、センサ信号を発生するための少なくとも一つの制御アイコン（１３０２）を有しており、リモートタッチモジュール（１０４）は、表示部と、その表示部の表示範囲の上に設けられた二次元タッチセンサとを備えるタッチスクリーンである入力モジュール（１２０）を備え、入力モジュールは、入力モジュールの表面において、少なくともひとつの制御アイコンを表示し、入力モジュールの表面が、計器表示パネル表示部（１０６）の表面上に描き出され、計器表示パネル表示部（１０６）は、リモートタッチモジュール（１０４）により、その時点で選択可能な制御アイコン（１３０２）を示す情報を表示し、制御モジュール（１１８）は、センサ信号に基づき算出された押圧力が予め最小の力として設定された下限押圧力よりも大きいか否かの判定により、運転者がリモートタッチモジュール（１０４）に手指を置いているか否かを判定する手段（１２０６、１２０８）と、押圧力が下限押圧力よりも大きいときは、操作モードをサーチモードに設定する手段（１２１０）と、運転者がリモートタッチモジュールに手指を置いているときに、センサ信号に基づき決定されたタッチ座標が制御アイコン（１３０２）の上にあるか否かを判定する手段（１２２４）と、タッチ座標が制御アイコンの上にある場合、操作モードを選択モードに設定する手段（１２２６）と、タッチ座標が制御アイコンの上にある場合には、運転者に対して触覚的なフィードバックである第１のフィードバックを与える手段（１２２８）と、押圧力が、制御アイコンを選択する意思をもって押圧した水準の強さであるか否かの判定を提供するように下限押圧力よりも大きい基準押圧力よりも大きいか否かを判定し、押圧力が基準押圧力よりも大きい場合には、操作モードを実行モードに設定する手段（１２３４）と、押圧力が基準押圧力よりも大きい場合には、運転者に対して触覚的なフィードバックとして第１のフィードバックとは異なる第２のフィードバックを与える手段（１２４２）とを備え、制御モジュール（１１８）は、タッチ座標に基づき、タッチ領域を決定し、タッチ領域に基づき、手指の位置を示す仮想タッチ領域を決定し、操作モードがサーチモードにあるとき、計器表示パネル表示部（１０６）の表面は、入力モジュール（１２０）の表面の仮想イメージとなっており、運転者が選択候補としての制御アイコンを示す表示アイコンと、現在の自らの手指の位置とを視覚的に認識することができるように、表示アイコンと、仮想タッチ領域とのイメージを表示するように、計器表示パネル表示部に指令し、センサ信号に基づき決定されたタッチ座標が制御アイコン（１３０２）の上にある場合には、タッチ座標に基づき制御アイコンに応じて変化するフィードバック信号を決定し、運転者に対して触覚的なフィードバックとしてタッチ座標に基づき決定された制御アイコンに応じて変化する触覚的なフィードバックである第１のフィードバックを与え、選択モードまたは実行モードにおいて、表示アイコンの機能を要求する操作として、基準押圧力よりも強い押圧力で操作するように、運転者の操作を誘導するヘルプイメージを表示するように、計器表示パネル表示部に指令することを特徴とする。
自動車の運転者のためのインターフェースシステムは、リモートタッチモジュールと、制御モジュールと、表示部とを有する。リモートタッチモジュールは、自動車の運転者の近傍に配置され、運転者の操作によりセンサ信号を発生する。制御モジュールは、リモートタッチモジュールからのセンサ信号を受けて、自動車の機能の制御を開始し、かつその信号に応じて触覚的なフィードバック信号を発生する。リモートタッチモジュールは、制御モジュールから触覚的なフィードバック信号を受けて、そのフィードバック信号に応じて自動車の運転者に触覚的なフィードバックを与える。表示部は、自動車の計器表示パネルに装着され、リモートタッチモジュール及び運転者の操作により制御される自動車の機能に関連する情報を提供する。
【００１１】
その他の特徴によれば、制御モジュールは、表示部とデータの交換が可能な関係にあり、表示部上に表示される自動車の機能についての制御を行なう。リモートタッチモジュールは、運転者の操作に応じて、センサ信号を発生する少なくとも一つの制御アイコンを有している。表示部は、リモートタッチモジュールにより、その時点で選択されている制御アイコンの情報を表示する。
【００１２】
更に、別の特徴によれば、制御モジュールは、センサ信号に基づき、リモートタッチモジュールに対する押圧力を判定する。制御モジュールは、押圧力が制御アイコンに加えられたとき、触覚的なフィードバック信号を発生する。表示部は、リモートタッチモジュールにより、その時点で選択可能な制御アイコンの情報を表示する。
【００１３】
更に、別の特徴によれば、制御モジュールは、押圧力が制御アイコンに加えられたとき、制御アイコンから取除かれたとき、及び所定の時間内に再度押圧力が制御アイコンに加えられたとき、自動車の機能の制御を開始する。制御モジュールは、このような押圧力に応答して触覚的なフィードバック信号を発生する。表示部は、リモートタッチモジュールにより、その時点で実行されている制御アイコンの情報を表示する。
【００１４】
更に、別の特徴によれば、制御モジュールは、押圧力が制御アイコンに加えられ、かつ押圧力が所定の値よりも大きいとき、自動車の機能の制御を開始する。制御モジュールは、このような押圧力に応答して触覚的なフィードバック信号を発生する。表示部は、リモートタッチモジュールにより、その時点で実行されている制御アイコンの情報を表示する。
【００１５】
また、別の特徴によれば、リモートタッチモジュールは、少なくとも一つのスイッチを有し、スイッチが操作されるときセンサ信号を発生する。リモートタッチモジュールは、運転者の操作によりセンサ信号を発生し、制御モジュールから触覚的なフィードバック信号を受信し、フィードバック信号に応じて自動車の運転者に触覚的なフィードバックを与える少なくとも一つのピエゾ装置を有している。
【００１６】
また、リモートタッチモジュールは、運転者の操作により、センサ信号を発生するタッチスクリーンを備えることができる。
【００１７】
本発明の更なる適用領域は、以下の説明から明らかになる。なお、明細書における説明及び特定の実施形態は、説明の目的のために行なったものであり、本発明の範囲を制限する意図を有するものではない。また、特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、ひと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。また、添付の図面は、単に説明の目的のためのものであり、如何なる形であろうとも本発明の保護範囲を限定する意図を有するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明を適用した一実施形態のインターフェースシステムを示し、情報表示部及びタッチ式リモートコントロール装置の配置関係を示す自動車の室内空間の斜視図である。
【図２】図２は、一実施形態のインターフェースシステムの機能的なブロック線図である。
【図３】図３は、図２におけるリモートタッチモジュールを示す斜視図である。
【図４】図４は、図３におけるリモートタッチモジュールの平面図である。
【図５】図５は、図３におけるリモートタッチモジュールのスイッチ類を示す機能的なブロック線図である。
【図６】図６は、図２に示されたリモートタッチモジュールの他の実施形態を示す側面図である。
【図７】図７は、図２に示されたリモートタッチモジュールの更に他の実施形態を示す側面図である。
【図８】図８は、リモートタッチモジュールの入力モジュールインターフェース及びフィードバックモジュールの機能的なブロック線図である。
【図９Ａ】図９Ａは、時間に対する押圧力の変化を示すグラフである。
【図９Ｂ】図９Ｂは、時間に対するセンサ信号のセンサ電圧の変化を示すグラフである。
【図９Ｃ】図９Ｃは、時間に対する駆動電圧の変化を示すグラフである。
【図９Ｄ】図９Ｄは、時間に対する駆動力の変化を示すグラフである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、実施形態のインターフェースシステムの制御モジュールにより実行されるプロセスを示すフローチャートである。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０Ａのフローチャートの一部を示すフローチャートである。
【図１１Ａ】図１１Ａは、サーチモードにおけるリモートタッチモジュールの入力モジュールの画面を示す平面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、サーチモードにおける情報表示モジュールの表示部の画面を示す平面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、選択モードにおけるリモートタッチモジュールの入力モジュールの画面を示す平面図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、選択モードにおける情報表示モジュールの表示部の画面を示す平面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、実行モードにおけるリモートタッチモジュールの入力モジュールの画面を示す平面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、実行モードにおける情報表示モジュールの表示部の画面を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下の説明は、本発明の例を示すものであり、本発明、その応用或いは適用について限定すべき意図を有するものではない。なお、図面を通して、同一の符号は、類似もしくは対応する部分を示している。本明細書において、「モジュール」という用語は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、電子回路、一つ又は複数のソフトウェアもしくはハードウェアのプログラムを実行する（共有の、専用の、あるいはグループの）プロセッサーと記憶装置、組合せの論理回路、及び／又は所定の機能を果たすその他の適当なコンポーネント、を意味するものであり、これらの態様を含むことを意図した「システム」または「装置」の語を当てることもできる。
【００２０】
図１乃至１３を参照して、一実施形態の内容を説明する。図１において、自動車１０は、自動車１０の室内空間１８において運転者の座席１６の前方に配置されるダッシュボード１２及び表示パネル１４を有している。表示パネル１４は計器表示パネルとも呼ばれる。表示パネル１４の一部として、例えば計器表示装置又はゲージとなる情報表示部２０が装着されている。この計器表示装置として、室内空間１８の温度計が例として考えられるが、これに限定されるものではない。情報表示部２０は、タッチ式リモートコントロール装置２２に接続されており、このタッチ式リモートコントロール装置２２は、後述するように、情報表示部２０を制御するものである。タッチ式リモートコントロール装置２２は、情報表示部２０から離れた位置に設けられている。その位置は、運転者の近傍、特に運転者が手を伸ばして操作しやすい位置である。ただし、その位置は、運転者が視線を走行方向から大きく移動させて視線を落とさなければならない位置である。
【００２１】
図２において、インターフェースシステム１００の例が示されている。インターフェースシステム１００は、情報表示部２０の情報表示モジュール１０２及びタッチ式リモートコントロール装置２２のリモートタッチモジュール１０４を有している。
【００２２】
情報表示モジュール１０２は、表示部１０６、表示される画像を制御するビデオグラフィックスコントローラ（ＶＧＣ）１０８、フラッシュメモリー１１０、ビデオランダムアクセスメモリー（ＶＲＡＭ）１１２、中央演算ユニット（ＣＰＵ）１１４、及びネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）１１６から構成されている。
【００２３】
リモートタッチモジュール１０４は、入力モジュール１２０、入力モジュールインターフェース（Ｉ／Ｆ）１２２、スイッチ群１２４、フィードバックモジュール１２６、ビデオグラフィックスコントローラ（ＶＧＣ）１２８、中央演算ユニット（ＣＰＵ）１３０、制御モジュール１１８、及びネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）１３２から構成されている。本発明のその他の実施形態（変形例）では、この制御モジュール１１８を情報表示モジュール１０２の内部にのみに、或いは情報表示モジュール１０２とリモートタッチモジュール１０４の両方に設けることも可能である。リモートタッチモジュール１０４は、少なくとも表示部１０６上のポインタとしての仮想タッチ領域を表示部１０６の画面内で移動させるポインティングデバイスを備える。リモートタッチモジュール１０４は、表示部と、その表示部の表示範囲の上に設けられた二次元タッチセンサとを備えるタッチスクリーンを備える。リモートタッチモジュール１０４のポインティングデバイスとしての部分は、二次元タッチセンサだけで構成されてもよい。
【００２４】
入力モジュール１２０は、ポインティングデバイスである。入力モジュール１２０は、操作者の手指の接触による接触位置、接触の強さ、速さなどを感知するハプティックデバイスとしてのタッチパッド又はタッチスクリーンである。但し、これらに限定されるものではない。例えば、タッチスクリーンは、薄膜トランジスター液晶表示装置である。入力モジュール１２０は、入力モジュール１２０の表面において、その座標、すなわち制御アイコン座標の中心に少なくとも一つの制御アイコンを有している。自動車１０の運転者は、情報表示モジュール１０２を制御するために、この制御アイコンにタッチする。入力モジュール１２０は、表示パネル１４の少なくとも一つの値、すなわち制御値を有している。
【００２５】
この制御アイコンのデータ及びイメージを、予め決定しておくことができ、フラッシュメモリー１１０の中に記憶し、リモートタッチモジュール１０４にダウンロードすることが可能（逆のことも可能。但し、図示せず）である。例えば、制御アイコンのイメージを、色々な幾何学的な形状の中から選択された一つの形状とすることができる。更に、制御アイコンのイメージ、すなわち制御アイコンの形状及び色を、図形に関するユーザーインターフェースにより、運転者によりカスタマイズするようにしてもよい。
【００２６】
例えば、いくつかの制御アイコンのイメージを予め決定しておき、運転者に選択させるようにしてもよい。或いは、制御アイコンのイメージをウェブサイト上で生成して、それをリモートタッチモジュール１０４又は情報表示モジュール１０２にダウンロードするようにすることも可能である。運転者によるイメージの設定は、所定のメモリー（図示せず）に記憶させておくことも可能である。
【００２７】
運転者が制御アイコンに対して指令を実行したい場合、運転者は以下の三つの方法のいずれか一つの方法を（その方法を個別に、或いは組み合わせて）実行すればよい。制御アイコンに対する指令とは、例えば、室内空間１８の温度などの表示パネル１４の値を設定すること、上昇させること、又は下降させることである。第１の方法は、運転者が制御アイコンに所定の力で押圧し、次に接触状態を解除（押圧力を解除）し、そして所定時間内に再度制御アイコンに押圧することである。言い換えると第１の方法は、ＯＦＦ−ＯＮの操作を連続的に実行することである。第２の方法は、運転者が所定の値、すなわち基準押圧力よりも大きな力で、制御アイコンに押圧することである。言い換えると第２の方法は、基準押圧力よりも強い押圧力で入力モジュール１２０を操作することである。基準押圧力は、比較的強い操作を示すことからハードフォースとも呼ぶことができる。第３の方法は、運転者が図示されない音声認識装置を作動させて、音声により指示を与えることである。
【００２８】
運転者が制御アイコンに対して指令を実行することを意図して所定の操作を実行することで、制御モジュール１１８は自動車の機能の制御を開始する。例えば、制御アイコンの上に押圧力を加える操作、制御アイコンの上から押圧力を取除く操作、及び制御アイコンの上から押圧力を一旦は取り除いた後に所定の時間内に再度押圧力を加える操作のいずれかを検出することにより、その操作に応答して自動車の機能の制御を開始するように構成されることができる。
【００２９】
入力モジュールインターフェース１２２は、入力モジュール１２０の表面において加えられた力、すなわち押圧力、入力モジュール１２０の表面において加えられた力の位置、すなわち押圧場所、及び運転者の音声指示を検出する。押圧力を検出するために、入力モジュールインターフェース１２２は、ピエゾ装置、標準的な力／変位ゲージ、ホール素子を利用したスイッチ、及び／又は衝撃検出用の加速度変換器から構成されている。音声指示を検出するために、入力モジュールインターフェース１２２は、音声認識モジュールを有する。この入力モジュールインターフェース１２２は、検出された押圧力、押圧場所、及び／又は音声指示に基づき、センサ信号を出力する。中央演算ユニット１３０は、このセンサ信号を受領して、その信号を処理する。
【００３０】
複数のスイッチ１２４は、基準押圧力よりも大きな押圧力を検出するために使用される。これらのスイッチ１２４は、機械的なスイッチから構成されている。押圧力が基準押圧力よりも大きい場合、入力モジュール１２０は、機械スイッチを全て切替えるように作動する。切替が行われると、機械スイッチは、電源（図示せず）と中央演算ユニット１３０との間の回路を接続又は遮断する。電源は、入力モジュール１２０の内部に設けることが可能で、押圧力が基準押圧力よりも大きいことを示すセンサ信号を発生する。回路が接続されているとき、中央演算ユニット１３０は、押圧力が基準押圧力よりも大きいことを示すセンサ信号を受信する。
【００３１】
ビデオグラフィックスコントローラ１２８は、制御アイコン、制御値、自動車１０のその他のデータ、及び／又はＧＵＩ（グラフィカルユーザーインターフェース）を提供するためのイメージを生成し、入力モジュール１２０に出力する。このイメージは、予め定められ、フラッシュメモリー１１０に格納され、そしてリモートタッチモジュール１０４にダウンロードされるようになっている（又は、その逆も可能（図示せず））。更に、そのイメージは、ＧＵＩを介して、運転者によりカスタマイズできるようになっている。この運転者が設定したイメージは、専用のメモリーに保存される。
【００３２】
例えば、表示部１０６は、薄膜トランジスター液晶表示装置である。表示部１０６は、表示部１０６の表面においてその座標、すなわち表示アイコン座標の中心に少なくとも一つの表示アイコンと、表示パネル１４の少なくとも一つの値、すなわち表示値とを有している。表示アイコンのデータ及びイメージは、予め定められ、フラッシュメモリー１１０に格納され、そしてリモートタッチモジュール１０４にダウンロードされるようになっている（又は、その逆も可能（図示せず））。例えば、表示アイコンのイメージは、色々な幾何学的な形状の中から選択された一つの形状とすることができる。
【００３３】
更に、表示アイコンのイメージは、ＧＵＩを介して、運転者によりカスタマイズできるようになっている。例えば、いくつかの表示アイコンのイメージが予め決定されており、運転者により選択されるようにしてもよい。或いは、表示アイコンのイメージをウェブサイト上で生成して、それを情報表示モジュール１０２又はリモートタッチモジュール１０４にダウンロードするようにすることも可能である。運転者によるイメージの設定は、所定のメモリー（図示せず）に記憶させておくことも可能である。
【００３４】
入力モジュール１２０の表面が、表示部１０６の表面上に描き出されている。換言すれば、表示部１０６の表面は、入力モジュール１２０の表面の仮想イメージとなっている。入力モジュール１２０の表面は、表示部１０６の表面上に描き出されるために、縮尺が変更されることが必要である。表示部１０６の表面における横方向の画素数「Ｈ」は、Ｈ＝ｈ×ｓ（第１式）で表すことができる。この式において、「ｈ」は、入力モジュール１２０の表面における横方向の画素数を、また「ｓ」は、横方向縮尺の倍率を示している。表示部１０６の表面における縦方向の画素数「Ｖ」は、Ｖ＝ｖ×ｔ（第２式）で表すことができる。この式において、「ｖ」は、入力モジュール１２０の表面における縦方向の画素数を、また「ｔ」は、縦方向縮尺の倍率を示している。
【００３５】
制御アイコンは、表示アイコンの中に描き出される。表示アイコンの中に描き出されるために、制御アイコンの座標の縮尺が変更される必要がある。ビデオグラフィックスコントローラ１０８及びビデオランダムアクセスメモリー（ＶＲＡＭ）１１２は、表示アイコンのイメージ、表示値、自動車１０のその他のデータ、及び／又はＧＵＩのための画像を生成し、表示部１０６に出力する。
【００３６】
このイメージは、予め定められ、フラッシュメモリー１１０に格納され、そしてリモートタッチモジュール１０４にダウンロードされるようになっている（又は、その逆も可能（図示せず））。更に、このイメージは、ＧＵＩを介して、運転者によりカスタマイズできるようになっている。運転者によるイメージの設定は、所定のメモリー（図示せず）に記憶させておくことも可能である。
【００３７】
制御モジュール１１８は、処理されたセンサ信号を中央演算ユニット１３０から受領し、その処理されたセンサ信号を基に押圧力を判定する。制御モジュール１１８は、押圧力が下限押圧力よりも大きいか否かを判定する。この下限押圧力は、最小の力として予め設定されており、基準押圧力よりも小さい。押圧力がこの下限押圧力よりも大きいときは、制御モジュール１１８は、インターフェースシステム１００の操作モードをサーチモードに設定する。
【００３８】
制御モジュール１１８は、表示信号を初期信号に設定する。この初期信号は、表示及び制御アイコン、表示及び制御の値、及びＧＵＩのイメージを表示するように、情報表示モジュール１０２及びリモートタッチモジュール１０４に指令する。ネットワークインターフェース１３２はこの表示信号を受領し、更にこの表示信号をネットワークバス１３４を介してネットワークインターフェース１１６に伝達する。例えば、ネットワークインターフェース１１６、１３２及びネットワークバス１３４は、ネットワークの一部を構成している。ネットワークとしては、ネットワークプロトコルとして知られているＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）またはＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いることができる。
【００３９】
中央演算ユニット１１４は、ネットワークインターフェース１１６から表示信号を受領して処理する。ビデオグラフィックスコントローラ１０８及びＶＲＡＭ１１２は、処理された表示信号を受領し、表示アイコンのイメージ及び表示値を生成して表示部１０６に出力する。中央演算ユニット１３０は、制御モジュール１１８から表示信号を受領して処理する。ビデオグラフィックスコントローラ１２８は、処理された表示信号を受領し、制御アイコンのイメージ及び制御値を生成して入力モジュール１２０に出力する。
【００４０】
制御モジュール１１８は、処理されたセンサ信号に基づき、入力モジュール１２０の表面において運転者が触れた座標、すなわちタッチ座標を判定する。制御モジュール１１８は、このタッチ座標の中央に、運転者が触れた領域、すなわちタッチ領域を特定する。制御モジュール１１８は、表示部１０６の表面における座標によって特定された、表示部１０６の表面における運転者の触れた領域を特定する。表示部１０６上の特定された座標は、仮想タッチ座標と呼ばれ、表示部１０６上の領域は仮想タッチ領域と呼ばれる。これは、操作者である運転者は、入力モジュール１２０を触っており、表示部１０６に直接に触っているわけではないからである。これにより、入力モジュール１２０上での操作と、表示部１０６上に表示されたＧＵＩ画像とが関連付けられ、ＧＵＩとしての操作が可能となる。制御モジュール１１８は、タッチ領域を仮想タッチ領域に投影するマッピング処理により、仮想タッチ領域を特定する。例えば、仮想タッチ領域のイメージは、表示部１０６における矢印型のポインタ又は指を模した模様とすることができる。但し、これらに限定されるものではない。
【００４１】
制御モジュール１１８は、表示信号を、操作モード及び仮想タッチ領域に基づき判定する。操作モードがサーチモードのとき、表示アイコン、表示の値、及びＧＵＩのイメージと共に、この仮想タッチ領域のイメージを表示するよう、表示信号は情報表示モジュール１０２に指令する。換言すれば、入力モジュール１２０の表面において運転者が触れた部分が、表示部１０６の上で追跡され、又は指示される。
【００４２】
制御モジュール１１８は、タッチ座標が制御アイコンの上に存在しているか否かを判定する。又は、本発明の他の実施形態としては、制御モジュール１１８は、仮想タッチ座標が表示アイコンの上に存在しているか否かを判定してもよい。タッチ座標が制御アイコンの上に存在している場合、又は仮想タッチ座標が表示アイコンの上に存在している場合、制御モジュール１１８は、操作モードを選択モードに設定する。
【００４３】
制御モジュール１１８は、制御アイコンが少なくとも下限押圧力で触れられたことを示して運転者へのフィードバックを行なうために、操作モードとタッチ座標に基づき、フィードバック信号を決定する。例えば、フィードバックの強さは、操作モードと運転者が触れる制御アイコンに応じて変化するようになっている。中央演算ユニット１３０は、フィードバック信号を受領して、信号処理を行なう。
【００４４】
フィードバックモジュール１２６は、処理されたフィードバック信号を受領したとき、例えば、触覚的な振動などの触覚的なフィードバックを運転者に与えるための触覚的なアクチュエータモジュール又はピエゾ装置を有している。フィードバックモジュール１２６は、処理されたフィードバック信号を受領したとき、例えば、制御アイコンの指令に関する音響部分からなる聴覚的なフィードバックを、運転者に与えるオーディオモジュール（図示せず）を有している。フィードバックモジュール１２６は、この触覚的な及び聴覚的なフィードバックを、同時に与えるように構成されている。更に、運転者は、触覚的なフィードバック、聴覚的なフィードバック、触覚的かつ聴覚的なフィードバック、又はフィードバックのない状態を選択することができる。この運転者により選択・設定されたフィードバックは、専用のメモリーに記憶され、及び／又は情報表示モジュール１０２にダウンロードされる。
【００４５】
制御モジュール１１８は、操作モード、タッチ座標及び仮想タッチ領域に基づき、表示信号を決定し、制御アイコンが少なくとも下限押圧力で触れられたことを運転者に示すために、仮想イメージを変化させる。例えば、操作モード及び運転者が触れた制御アイコンに応じて、選択された表示アイコン及び／又は仮想タッチ領域のイメージを、色及び／又はアニメーション（動画）により変化させるようになっている。操作モードが選択モードになっているとき、表示信号は、選択された表示アイコン及び／又は仮想タッチ領域の変更されたイメージを、他の表示アイコン、表示値、及びＧＵＩのイメージと共に表示するよう、情報表示モジュール１０２に指示する。
【００４６】
制御モジュール１１８は、処理されたセンサ信号に基づいて、運転者が制御アイコンの制御（制御アイコンに対する指令）を実行したか否かを判定する。運転者が、この制御を実行した場合、制御モジュール１１８は、操作モードを実行モードに設定する。制御モジュール１１８は、タイミングモジュール（図示せず）をスタートさせる。このタイミングモジュールは、制御モジュール１１８の中に設けられていてもよいし、又は別の場所、例えばリモートタッチモジュール１０４の中に配設してもよい。
【００４７】
タイミングモジュールは、タイミングモジュールがスタートすると加算を始めるタイマーを有している。タイミングモジュールは、タイマーに基づき時間を判定する。制御モジュール１１８は、タッチ座標に基づき、制御アイコンの制御を実行するための指令信号を決定する。
【００４８】
指令が実行された時間は、タイマーの値から判定することができる。例えば、温度制御モジュール（図示せず）のような車載の他のモジュール１３６は、ネットワークインターフェース１３２を介して、制御モジュール１１８の指令信号を受領する。このように、車載の他のモジュール１３６は、制御アイコンの制御を実行する。
【００４９】
制御モジュール１１８は、操作モード及び指令信号に基づき、フィードバック信号を決定する。すなわち、制御アイコンの制御（指令）が実行されたことを示すために、運転者へのフィードバックを変化させる。制御モジュール１１８は、操作モード、仮想タッチ領域及び指令信号に基づき、表示信号を決定する。制御モジュール１１８は、運転者に制御（指令）が実行されたことを示すために、実行された表示アイコン、仮想タッチ領域、及び／又はそれに対応する表示、及び制御の値のイメージを変更する。
【００５０】
表示の値と制御の値は、運転者が触れる制御アイコンによって変化する。操作モードが実行モードにあるとき、他の表示アイコン及び表示の値に関するイメージと共に、実行された表示アイコン、仮想タッチ領域、及びそれに対応する表示の値に関する変更されたイメージを表示するように、表示信号は情報表示モジュール１０２に指令する。更に、表示信号は、制御アイコン及びその他の制御の値に関するイメージと共に、変更された制御の値に関するイメージを表示するようにリモートタッチモジュール１０４に指令する。
【００５１】
制御モジュール１１８は、運転者が制御アイコンの指令の実行を継続しているか否かを、最新の処理されたセンサ信号に基づき判定する。運転者が指令の実行を継続している場合、制御モジュール１１８は、タイミングモジュールからタイマーの値を受領する。制御モジュール１１８は、実行されるべき指令に関する所定の最大期間、すなわち最大指令期間を決定する。制御モジュール１１８は、タイマーの値がこの最大指令期間よりも小さいか否かを判定する。
【００５２】
タイマーの値がこの最大指令期間よりも小さいとき、制御モジュール１１８は、指令信号、フィードバック信号、及び表示信号の決定を継続する。タイマーの値がこの最大指令期間と同じに、又は大きくなったとき、制御モジュール１１８は、タイミングモジュールをリセットし、表示を最終信号に設定する。この最終信号は、表示アイコン及び表示の値を表示するように情報表示モジュール１０２に指令すると共に、制御アイコンと制御の値を表示するようリモートタッチモジュール１０４に指令する。
【００５３】
制御モジュール１１８は、タイマーの値を受領する。制御モジュール１１８は、情報表示モジュール１０２が表示アイコンを表示し、またリモートタッチモジュール１０４が制御アイコンを表示するために必要な所定の期間、すなわち最大表示期間よりも、タイマーの値が大きいか否かを判定する。タイマーの値がこの最大表示期間よりも小さいときは、制御モジュール１１８は、継続して表示信号を最終信号と設定する。タイマーの値がこの最大表示期間よりも大きいときは、制御モジュール１１８は、表示信号を予備信号として設定する。この予備信号は、表示の値のみを表示するように情報表示モジュール１０２に指令し、及び／又は制御の値のみを表示するようにリモートタッチモジュール１０４に指令する。
【００５４】
図３には、リモートタッチモジュール１０４の実施形態及びそれに関連する構造が示されている。スイッチ群１２４は、機械的なスイッチ２０２−１、２０２−２を有している。これらを総称して、機械スイッチ２０２という。機械スイッチ２０２は、プッシュボタン式のスイッチである。
【００５５】
リモートタッチモジュール１０４は、プリント配線基板などからなるハードフレーム２０４を有している。機械スイッチ２０２は、このハードフレーム２０４の上に配設されている。リモートタッチモジュール１０４は、更に、ハードフレーム２０４と入力モジュール１２０との間に配設されたスプリング２０６−１、２０６−２を有する。これらを総称して、スプリング２０６という。押圧力が加えられていない状態では、スプリング２０６は、入力モジュール１２０が機械スイッチ２０２に触れることを防止している。入力モジュール１２０は、支持構造体２１０の中に組み込まれたタッチスクリーン２０８を有している。支持構造体２１０は、運転者に触覚的なフィードバックを与えるために使用される。
【００５６】
運転者が、基準押圧力とほぼ同じ又はそれよりも小さな押圧力で、入力モジュール１２０に触れると、入力モジュール１２０は機械スイッチ２０２に向かって変位量２１２だけ移動する。変位量２１２だけ移動すると、入力モジュール１２０はスプリング２０６を圧縮する。運転者が、基準押圧力よりも大きな押圧力で、入力モジュール１２０に触れると、入力モジュール１２０は機械スイッチ２０２に向かって、変位量２１２より大きな変位量２１４だけ移動する。変位量２１４だけ移動すると、入力モジュール１２０はスプリング２０６を更に圧縮して、機械スイッチ２０２の状態を切替える。それにより、押圧力が基準押圧力よりも大きいことが示される。
【００５７】
続いて、図４には、リモートタッチモジュール１０４及びそれに関連する構造の平面図が示されている。スイッチ群１２４は、機械スイッチ３０２−１、３０２−２、３０２−３、３０２−４、３０２−４、３０２−５、３０２−６、３０２−７、３０２−８を有する。機械スイッチ３０２は、プッシュボタンタイプのスイッチである。これらを総称して、機械スイッチ３０２という。
【００５８】
機械スイッチ３０２は、ハードフレーム２０４の上に配設されている。リモートタッチモジュール１０４は、スプリング３０４−１、３０４−２、３０４−３、３０４−４を有している。これらを総称して、スプリング３０４という。スプリング３０４は、ハードフレーム２０４と入力モジュール１２０との間に配設されている。押圧力が加えられていない状態では、スプリング３０４は、入力モジュール１２０が機械スイッチ３０２に触れることを防止している。入力モジュール１２０は、タッチスクリーン２０８を有している。
【００５９】
続いて、図５には、スイッチ群１２４の機能的なブロック線図の例が示されている。スイッチ群１２４は、正の供給電圧（Ｖｃｃ）を受けて電圧降下させる抵抗４０２を有している。正の供給電圧は、例えば、入力モジュール１２０から供給される。但し、これに限定されるものではない。
【００６０】
スイッチ群１２４は、更に、電気的なスイッチ４０４−１、４０４−２、４０４−３、４０４−４、４０４−５、４０４−６、４０４−７、４０４−８、及び抵抗４０６を有している。これらスイッチを総称して、電気的スイッチ４０４という。スイッチングの状態が切替えられることにより、電気的スイッチ４０４は、抵抗４０２と抵抗４０６との間の回路を接続又は遮断する。電気的スイッチ４０４は、「ＯＲ」の論理結線となっているため、電気的スイッチ４０４のいずれか一つのスイッチでも切替えられると、抵抗４０２と抵抗４０６との間の回路が接続されることになる。この回路が接続されると、抵抗４０６は、正の供給電圧を受けて電圧降下させる。リモートタッチモジュール１０４の中央演算ユニット１３０は、押圧力が基準押圧力よりも大きいことを示すセンサ信号として、電圧降下した正の供給電圧を受ける。
【００６１】
図６には、リモートタッチモジュール１０４及びそれに関連する構造体の他の例が示されている。スイッチ群１２４は、接点５０２−１、５０２−２を有している。これらを総称して、接点５０２という。リモートタッチモジュール１０４は、プリント配線基板となるハードフレーム５０４を有している。接点５０２は、このハードフレーム５０４の上に配設されている。
【００６２】
更にスイッチ群１２４は、ハードフレーム５０４に溶接または半田付けされた板ばねとしてのスプリングブレード５０６−１、５０６−２を有している。これらを総称して、スプリングブレード５０６という。スプリングブレード５０６は、ハードフレーム５０４と入力モジュール１２０との間に配設されている。スプリングブレード５０６は、入力モジュール１２０の下面にも溶接または半田付けされている。押圧力が加えられていない状態では、スプリングブレード５０６は、入力モジュール１２０が接点５０２に触れることを防止している。
【００６３】
入力モジュール１２０は、運転者に触覚的なフィードバックを与えるために使用される支持構造体５０８を有している。加えられた押圧力が基準押圧力よりも大きいとき、入力モジュール１２０は接点５０２の方向に移動し、スプリングブレード５０６を圧縮する。入力モジュール１２０は、スプリングブレード５０６を接点５０２に接触させるように働く。スプリングブレード５０６が接点５０２に接触すると、接点５０２は、入力モジュール１２０とリモートタッチモジュール１０４の中央演算ユニット１３０との間の回路を接続する。接続されると、入力モジュール１２０は、加えられた押圧力が基準押圧力よりも大きいことを示すセンサ信号を、中央演算ユニット１３０に出力する。
【００６４】
図７には、リモートタッチモジュール１０４及びそれに関連する構造体の更に他の例が示されている。入力モジュールインターフェース１２２は、ピエゾ装置、すなわちピエゾセンサ６０２と銅薄板６０４を有している。フィードバックモジュール１２６は、ピエゾ装置としてのピエゾアクチュエータ６０６と銅薄板６０８を有している。本発明の他の実施形態においては、リモートタッチモジュール１０４は、ピエゾセンサ６０２とピエゾアクチュエータ６０６の両方の機能を有するピエゾ装置、すなわちピエゾ振動子を有するものであってもよい。
【００６５】
銅薄板６０４、６０８は、ハードフレーム６１０の上に形成されている。ピエゾセンサ６０２は銅薄板６０４の上に配設され、ピエゾアクチュエータ６０６は銅薄板６０８の上に配設されている。入力モジュール１２０は、ピエゾセンサ６０２とピエゾアクチュエータ６０６の上側に配設されている。入力モジュール１２０は、フィードバックモジュール１２６が運転者に対して触覚的なフィードバックを与えるために使用される支持構造体６１２を有している。支持構造体６１２は、インヂウムと錫の酸化物からなる薄板（ＩＴＯ薄板）６１４、６１６を有している。このＩＴＯ薄板６１４、６１６は、ピエゾセンサ６０２とピエゾアクチュエータ６０６とを、それぞれ支持構造体６１２に電気的にも機械的にも結合している。
【００６６】
運転者が、所定の押圧力で入力モジュール１２０に触れると、ピエゾセンサ６０２は、ＩＴＯ薄板６１４及び銅薄板６０４を介してこの押圧力を受ける。ピエゾセンサ６０２は、この押圧力に応じたセンサ信号としてセンサ電圧を発生する。ＩＴＯ薄板６１４及び銅薄板６０４は、インターフェースシステム１００により使用されるこのセンサ電圧を受ける。例えば、入力モジュールインターフェース１２２は、このセンサ電圧に基づき、センサ信号の判別を行なってもよい。
【００６７】
ピエゾアクチュエータ６０６により運転者に触覚的にフィードバックを与えるために、インターフェースシステム１００は駆動信号としての駆動電圧を決定する。例えば、フィードバックモジュール１２６は、制御モジュール１１８からのフィードバック信号に基づいて、駆動電圧を決定する。ピエゾアクチュエータ６０６は、ＩＴＯ薄板６１６及び銅薄板６０８を介して、駆動電圧を受領する。ピエゾアクチュエータ６０６は、この駆動電圧に基づき駆動力を発生して、この駆動力をＩＴＯ薄板６１６及び銅薄板６０８を介して出力する。この駆動力は、支持構造体６１２を介して、運転者に触覚的なフィードバックを与える。
【００６８】
図８には、リモートタッチモジュール１０４の入力モジュールインターフェース１２２とフィードバックモジュール１２６の機能的なブロック線図の例が示されている。入力モジュールインターフェース１２２は、ピエゾセンサ６０２と増幅器７０２を有している。フィードバックモジュール１２６は、増幅器７０４とピエゾアクチュエータ６０６を有している。本発明の他の実施形態においては、リモートタッチモジュール１０４は、ピエゾセンサ６０２とピエゾアクチュエータ６０６の両方の機能を有するピエゾ振動子を有するものであってもよい。
【００６９】
ピエゾセンサ６０２は、入力モジュール１２０から加えられた押圧力を受けて、この加えられた押圧力に基づきセンサ電圧を判定する。増幅器７０２は、センサ電圧を受けて、そのセンサ電圧を増幅する。中央演算ユニット１３０は、インターフェースシステム１００によって使用される増幅されたセンサ電圧を受け取る。
【００７０】
中央演算ユニット１３０は、駆動信号として駆動電圧を発生する。増幅器７０４は、この駆動電圧を受けて増幅する。ピエゾアクチュエータ６０６は、増幅された駆動電圧を受けて、この信号に応じた駆動力を発生する。入力モジュール１２０は、駆動力を受けて、この駆動力により変位する。駆動力の変化「ΔＦａ」は、ΔＦａ＝ｋ×ΔＬ（第３式）から求められる。この式において、「ｋ」は、所定の変位定数であり、「ΔＬ」は、入力モジュール１２０の変位量である。
【００７１】
図９Ａにおいて、グラフ８００は、ピエゾセンサ６０２における時間に対する押圧力８０２を示している。押圧力８０２は、最初は基準押圧力８０４よりも小さな値である。その後、押圧力８０２は、基準押圧力８０４よりも大きな値に増加する。
【００７２】
図９Ｂにおいて、グラフ９００は、ピエゾセンサ６０２における時間に対するセンサ電圧９０２を示している。グラフ９００は、グラフ８００と関連付けられている。センサ電圧９０２は、最初、基準押圧力８０４に対応する電圧（基準電圧９０４）よりも小さな値である。押圧力８０２が上昇して基準押圧力８０４よりも大きくなると、センサ電圧９０２も基準電圧９０４よりも大きくなる。センサ電圧９０２は、センサ電圧９０２のノイズを小さくするためにサンプリングされ、及び／又はフィルターがかけられている。また、交流信号から直流信号に変換される。
【００７３】
図９Ｃにおいて、グラフ１０００は、ピエゾアクチュエータ６０６における時間に対する駆動電圧１００２を示している。駆動電圧１００２の各々のパルスは、運転者に対して触覚的なフィードバックを与えるために、ピエゾアクチュエータ６０６に対するインターフェースシステム１００からの指令である。押圧力が基準押圧力と同じかそれよりも小さいときの駆動電圧１００２の値は、押圧力が基準押圧力（図示せず）よりも大きいときの駆動電圧の値と異なる値であってもよい。
【００７４】
図９Ｄにおいて、グラフ１１００は、ピエゾアクチュエータ６０６における時間に対する駆動力１１０２を示している。グラフ１１００は、グラフ１０００と関連付けられている。駆動電圧１００２が脈動（パルス的に変化する）すると、駆動力１１０２も脈動する。押圧力が基準押圧力と同じかそれよりも小さいときの駆動力１１０２の値は、押圧力が基準押圧力（図示せず）よりも大きいときの駆動力の値と異なる値であってもよい。
【００７５】
図１０Ａ及び図１０Ｂにおけるフローチャート１２００は、インターフェースシステム１００の制御モジュール１１８により実行されるステップの例を示している。ステップ１２０４において、センサ信号、すなわちセンサ電圧が取り込まれる。
【００７６】
ステップ１２０６において、センサ信号に基づき、押圧力が算出される。ステップ１２０８において、押圧力が予め最小の力として設定された下限押圧力よりも大きいか否かが判定される。これらステップ１２０６、１２０８によりセンサ信号に基づき押圧力を判定する手段が提供されている。後続のステップにおいても、同様の判定手段が提供されている。この判定は、運転者がリモートタッチモジュール１０４に手指を置いているか否かの判定に相当する。この判定は、インターフェースシステムの実質的な処理を開始することの決定でもある。ＹＥＳの場合、このプロセスはステップ１２１０に進む。ＮＯの場合は、ステップ１２１２に進む。ステップ１２１２は終端のステップである。
【００７７】
ステップ１２１０において、操作モードがサーチモードに設定される。ステップ１２１４において、表示信号が初期信号に設定される。ステップ１２１６において、センサ信号に基づき、タッチ座標が決定される。ステップ１２１８において、タッチ座標に基づき、タッチ領域が決定される。
【００７８】
ステップ１２２０において、タッチ領域に基づき、仮想タッチ領域が決定される。ステップ１２２２において、操作モード及び仮想タッチ領域から、表示信号が決定される。ステップ１２２４において、タッチ座標が制御アイコンの上にあるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合、このプロセスはステップ１２２６に進む。また、判定がＮＯの場合は、ステップ１２０４に戻る。
【００７９】
ステップ１２２６において、操作モードが選択モードに設定される。ステップ１２２８において、操作モード及びタッチ座標に基づき、フィードバック信号が決定される。ステップ１２３０において、操作モード、タッチ座標及び仮想タッチ領域に基づき、表示信号が決定される。
【００８０】
ステップ１２３２において、押圧力が基準押圧力よりも大きいか否かが判定される。この判定は、センサ信号に基づいて押圧力が、運転者が当該制御アイコンを選択する意思をもって押圧した水準の強さであるか否かの判定を提供する。その判定がＹＥＳのとき、ステップ１２３４に進む。判定がＮＯのとき、ステップ１２０４に戻る。ステップ１２３４において、操作モードが実行モードに設定される。
【００８１】
ステップ１２３６において、タイマーが計時を開始する。タイマーは、タイミングモジュールによって提供されており、このタイミングモジュールによりタイマー値が与えられる。ステップ１２３８において、タイマーの値が判定される。ステップ１２４０において、タッチ座標とタイマーの値に基づき、指令信号が決定される。ステップ１２４２において、操作モードと指令信号に基づき、フィードバック信号が決定される。
【００８２】
ステップ１２４４において、操作モード、仮想タッチ領域、及び指令信号に基づき、表示信号が決定される。ステップ１２４６において、押圧力が判定される。ステップ１２４８において、押圧力が基準押圧力よりも大きいか否かが判定される。判定がＹＥＳのとき、プロセスはステップ１２５０に進み、ＮＯのときはステップ１２０４に戻る。
【００８３】
ステップ１２５０において、タイマーの値が判定される。ステップ１２５２において、指令信号に基づき、最大指令期間が判定される。ステップ１２５４において、タイマーの値が最大指令期間よりも小さいか否かが判定される。判定がＹＥＳのときは、ステップ１２４０に戻り、ＮＯの場合はステップ１２５６に進む。
【００８４】
ステップ１２５６において、タイマーが停止される。タイマーは、タイミングモジュールがリセットされることで停止される。ステップ１２５８において、最終表示が表示される。このとき、表示信号が最終信号に設定される。ステップ１２６０において、タイマーの値が決定される。ステップ１２６２において、タイマーの値が最大表示期間よりも大きいか否かが判定される。判定がＹＥＳのとき、ステップ１２６４に進み、ＮＯのときはステップ１２５８に戻る。ステップ１２６４において、待機表示が表示される。このとき、表示信号が待機信号に設定される。そして、このプロセスはステップ１２１２で終了する。
【００８５】
図１１Ａにおいて、画面１３００は、サーチモードにおけるリモートタッチモジュール１０４の入力モジュール１２０の表示内容の一例を示している。入力モジュール１２０は、初期値へ温度（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を制御するアイコン１３０２−１（Ｓｅｔ  Ｄｅｆａｕｌｔ）、温度を上昇制御する上昇アイコン１３０２−２（Ｉｎｃｒｅａｓｅ）、及び温度を降下制御する降下アイコン１３０２−３（Ｄｅｃｒｅａｓｅ）のイメージを有している。更に、入力モジュール１２０は、初期値へファン回転数（Ｆａｎ  Ｓｐｅｅｄ）を制御するアイコン１３０２−４（Ｓｅｔ  Ｄｅｆａｕｌｔ）、ファン回転数の上昇制御のアイコン１３０２−５（Ｉｎｃｒｅａｓｅ）、及びファン回転数の降下制御のアイコン１３０２−６（Ｄｅｃｒｅａｓｅ）のイメージも有している。これらのアイコンが制御アイコン１３０２と呼ばれる。入力モジュール１２０は、更に、温度の制御値１３０４−１及びファンの制御値１３０４−２のイメージも有している。これらのイメージが制御値１３０４と呼ばれる。
【００８６】
図１１Ａには、入力モジュール１２０上に運転者が手指をおいて操作している状態が模式的に図示されている。この図では、手指の模様によって示された運転者１３０６は、アイコン１３０２−２のやや下方部分に指を置いている。運転者１３０６が、下限押圧力よりも大きな押圧力で、入力モジュール１２０に触れると、作動モードがサーチモードに設定される。これに応答して、表示信号が、制御アイコン１３０２と制御値１３０４のイメージを表示するように入力モジュール１２０に指令する初期信号に設定される。この結果、リモートタッチモジュール１０４には、選択可能な制御アイコン１３０２が選択候補として表示されることとなる。
【００８７】
図１１Ｂにおいて、画面１４００は、操作モードがサーチモードにあるときの情報表示モジュール１０２の表示部１０６の表示内容の一例を示している。表示部１０６は、初期値へ温度を制御することを表示するアイコン１４０２−１（Ｓｅｔ  Ｄｅｆａｕｌｔ）、温度を上昇制御することを表示する上昇アイコン１４０２−２（Ｉｎｃｒｅａｓｅ）、及び温度を降下制御することを表示する降下アイコン１４０２−３（Ｄｅｃｒｅａｓｅ）のイメージを有している。更に、表示部１０６は、初期値へファン回転数を制御することを表示するアイコン１４０２−４（Ｓｅｔ  Ｄｅｆａｕｌｔ）、ファン回転数を上昇制御することを表示するアイコン１４０２−５（Ｉｎｃｒｅａｓｅ）、及びファン回転数を降下制御することを表示するアイコン１４０２−６（Ｄｅｃｒｅａｓｅ）のイメージも有している。これらは、表示アイコン１４０２と呼ばれる。表示部１０６は、更に、温度の表示値１４０４−１及びファン回転数の表示値１４０４−２のイメージも有している。これらが表示値１４０４と呼ばれる。表示部１０６は、更に、手指の形状を模した仮想タッチ領域１４０６のイメージも有している。
【００８８】
ここで、制御アイコン１３０２および制御値１３０４のイメージは、それらのイメージに与えられた機能を意図してその上を運転者が押圧するために表示されるものである。よって、それらは視覚的な情報提供のためだけでなく、そこを触ることによる操作を促すための表示でもあり、操作アイコン１３０２および操作値１３０４とも呼ぶことができる。一方、表示アイコン１４０２および表示値１４０４は、運転者に対して視覚的に情報を提供するためだけに表示されるものである。
【００８９】
運転者１３０６が、下限押圧力よりも大きな押圧力で、入力モジュール１２０に触れると、表示信号が初期信号に設定される。この初期信号は、表示部１０６に対して、表示アイコン１４０２及び表示値１４０４のイメージを表示するように指令する。この結果、表示部１０６には、選択可能な制御アイコン１３０２に対応する表示アイコン１４０２が選択候補として表示されることとなる。仮想タッチ領域１４０６が決定されると、操作モード及び仮想タッチ領域に基づき、表示信号が決定される。操作モードがサーチモードにあるとき、表示信号は、表示アイコン１４０２と、表示値１４０４とそして仮想タッチ領域１４０６のイメージを表示するように、表示部１０６に指令する。この結果、運転者は、選択候補としての表示アイコン１４０２と、現在の自らの手指の位置とを視覚的に認識することができる。
【００９０】
図１２Ａにおいて、画面１５００は、操作モードが選択モードにあるときのリモートタッチモジュール１０４の入力モジュール１２０の表示内容の一例を示している。運転者１３０６が、下限押圧力よりも大きな押圧力で、上昇アイコン１３０２−２に触れると、作動モードが選択モードに設定される。この操作モードとタッチ座標に基づきフィードバック信号が決定され、フィードバック信号は、運転者１３０６にフィードバックを与えるようフィードバックモジュール１２６に指令する。これにより、上昇アイコン１３０２−２を選択しようとして入力モジュール１２０を強く押圧した運転者は、その要求がインターフェースシステムに認識されたこと、そしてサーチモードから選択モードへ切り替わったことを触覚だけで知ることができる。
【００９１】
図１２Ｂにおいて、画面１６００は、操作モードが選択モードにあるときの情報表示モジュール１０２の表示部１０６の表示内容の一例を示している。この表示部１０６は、ヘルプイメージ１６０２と、仮想タッチ領域１４０６の仮想タッチ座標とは異なる仮想タッチ座標に中心を有する仮想タッチ領域１６０４とを有している。表示部１０６は、更に、上昇アイコン１４０２−２とは異なる色の温度を上昇制御することを表示する上昇アイコン１６０６のイメージを有している。上昇アイコン１６０６は、当該アイコンが選択されたことを視覚的に運転者に伝えるために、図１１Ｂの上昇アイコン１４０２−２とは異なる色で表示される。なお、選択された表示アイコン１４０２の表示形態は、色、点滅、サイズ変更、形状変更など種々の形態をとることができる。
【００９２】
運転者１３０６が、下限押圧力よりも大きな押圧力で、さらに上昇アイコン１３０２−２に触れると、操作モード、タッチ座標、及び仮想タッチ領域１６０４に基づき表示信号が決定される。操作モードが選択モードにあるとき、表示信号は、表示アイコン１４０２及び表示値１４０４のイメージを表示するように表示部１０６に指令する。更に、表示信号は、ヘルプイメージ１６０２と、仮想タッチ領域１６０４と、選択されたアイコン１６０６とのイメージを、表示するように表示部１０６に指令する。ヘルプイメージ１６０２には、「温度を上昇させるために強く押してください」という運転者の操作を誘導する文言が表示されている。ヘルプイメージ１６０２には、選択されたアイコンの種類に応じて、運転者の操作を誘導する内容の文言が表示される。
【００９３】
図１３Ａにおいて、画面１７００は、操作モードが実行モードにあるときのリモートタッチモジュール１０４の入力モジュール１２０の表示内容の一例を示している。運転者１３０６が、上昇アイコン１３０２−２を基準押圧力よりも強い押圧力で操作し、そのアイコンの機能を要求する操作を実行すると、操作モードが実行モードに設定される。この操作モードと指令信号に基づきフィードバック信号が決定され、指令信号は、運転者１３０６にフィードバックを与えるようフィードバックモジュール１２６に指令する。これにより、運転者は、上昇アイコン１３０２−２に割り当てられた機能を要求したことが、インターフェースシステムによって認識されたこと、そしてその機能が実行され、温度が上昇されたことを触覚を通して知ることができる。
【００９４】
図１３Ｂにおいて、画面１８００は、操作モードが実行モードにあるときの情報表示モジュール１０２の表示部１０６の表示内容の一例を示している。この表示部１０６は、ヘルプイメージ１６０２とは異なるヘルプイメージ１８０２を有している。運転者１３０６が、温度上昇制御のアイコン１３０２−２の指令を実行すると、この操作モード、仮想タッチ領域１６０４、及び指令信号に基づき、表示信号が決定される。操作モードが実行モードにあるとき、表示信号は、表示アイコン１４０２、表示値１４０４、仮想タッチ領域１６０４、及び温度上昇制御のアイコン１６０６のイメージを表示するよう、表示部１０６に指令する。表示信号は、更にヘルプイメージ１８０２も表示するよう、表示部１０６に指令する。ヘルプイメージ１８０２には、「温度を上昇させるために強く押し続けてください」という運転者の操作を誘導する文言が表示されている。ヘルプイメージ１８０２には、選択されたアイコンの種類に応じて、運転者の操作を誘導する内容の文言が表示される。
【００９５】
更に、表示信号は、上昇アイコン１３０２−２の指令に従って温度表示値１４０４−１を上昇させるように、表示部１０６に指令する。更に、表示信号は、図１３Ａの入力モジュール１２０に対して、温度上昇制御のアイコン１３０２−２の指令に従って温度制御値１３０４−１を上昇させるように、指令する。
【００９６】
本発明の説明は、単に例としての説明であり、本発明の趣旨から逸脱しない種々の変形例は、本発明の保護範囲に含まれるものである。そのような変形例は、本発明の趣旨及び範囲を逸脱するものと見なされるべきではない。
【符号の説明】
【００９７】
１０  自動車
１２  ダッシュボード
１４  表示パネル
１６  座席
１８  室内空間
２０  情報表示部
２２  タッチ式リモートコントロール装置
１００  インターフェースシステム
１０２  情報表示モジュール
１０４  リモートタッチモジュール
１０６  表示部
１０８  ビデオグラフィックスコントローラ（ＶＧＣ）
１１０  フラッシュメモリー
１１４  中央演算ユニット（ＣＰＵ）
１１６、１３２  ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）
１１８  制御モジュール
１２０  入力モジュール
１２２  入力モジュールインターフェース（Ｉ／Ｆ）
１２４  スイッチ群
１２６  フィードバックモジュール
１２８  ビデオグラフィックスコントローラ（ＶＧＣ）
１３０  中央演算ユニット（ＣＰＵ）
１３４  ネットワークバス
１３６  モジュール
２０２  機械スイッチ
２０４  ハードフレーム
２０６  スプリング
２０８  タッチスクリーン
２１０  支持構造体
３０２  機械スイッチ
３０４  スプリング
４０２  抵抗
４０４  電気的スイッチ
４０６  抵抗
５０２  接点
５０４  ハードフレーム
５０６  スプリングブレード
５０８  支持構造体
６０２  ピエゾセンサ
６０４、６０８  銅薄板
６０６  ピエゾアクチュエータ
６１０  ハードフレーム
６１２  支持構造体
６１４、６１６  薄板
７０２  増幅器
７０４  増幅器
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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