(57)【要約】  本発明は、タッチパネル（１２）と、操作命令の入力において、上記タッチパネル（１２）の有効な手動操作が感知された際、上記タッチパネル（１２）を機械的に励起するためのアクチュエータ（１４）と、カウンターウェイト（１６）とを有する車両用操作ユニットに関する。前記アクチュエータ（１４）が、駆動ユニットとして固定子（１８）及び変換器（２０）により形成されており、上記固定子（１８）及び上記変換器（２０）は、上記駆動ユニットの動作時に静止位置から端位置へ反対方向に互いに離間し又は互いに向かって移動し、動作終了時に特に自動的に端位置から静止位置へ戻る。上記固定子（１８）が上記タッチパネル（１２）に連結され、上記変換器（２０）が上記カウンターウェイト（１６）に連結されている、又は上記固定子（１８）が上記カウンターウェイト（１６）に連結され、上記変換器（２０）が上記タッチパネル（１２）に連結されている。【選択図】図１
2021512011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネル（１２）と、
操作命令の入力において、前記タッチパネル（１２）の有効な手動操作が感知された際、前記タッチパネル（１２）を機械的に励起するためのアクチュエータ（１４）と、
カウンターウェイト（１６）と
を有し、
前記アクチュエータ（１４）が、駆動ユニットとして固定子（１８）及び変換器（２０）により形成されており、前記固定子（１８）及び前記変換器（２０）は、前記駆動ユニットの動作時に静止位置から端位置へ、反対方向に互いに離間し又は互いに向かって移動し、動作終了時に特に自動的に端位置から静止位置へ戻り、
前記固定子（１８）が前記タッチパネル（１２）に連結され、前記変換器（２０）が前記カウンターウェイト（１６）に連結されている、又は前記固定子（１８）が前記カウンターウェイト（１６）に連結され、前記変換器（２０）が前記タッチパネル（１２）に連結されている車両用操作ユニット。
【請求項２】
前記駆動ユニットが電磁石として、特に電機子電磁石として形成されており、前記固定子（１８）又は前記変換器（２０）が励振コイル（２２）を備え、前記電磁石の前記励振コイル（２２）が設けられている部分が、前記カウンターウェイト（１６）に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の操作ユニット。
【請求項３】
前記駆動ユニットが励振コイル（２２）を有するプランジャーコイル駆動部として形成されており、前記プランジャーコイル駆動部の前記励振コイル（２２）を備える部分が、前記カウンターウェイト（１６）に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の操作ユニット。
【請求項４】
前記変換器（２０）及び前記固定子（１８）が、それぞれ連結素子アセンブリ（２４、２６）と接続されており、前記連結素子アセンブリ（２６）の一方が前記タッチパネル（１２）に連結され、前記連結素子アセンブリ（２４）の他方が前記カウンターウェイト（１６）と連結されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の操作ユニット。
【請求項５】
前記カウンターウェイト（１６）が前記タッチパネル（１２）の後方に配置され、前記アクチュエータ（１４）が前記カウンターウェイト（１６）の後方に配置されていることにより、前記カウンターウェイト（１６）が前記タッチパネル（１２）と前記アクチュエータ（１４）の間に配置されており、前記カウンターウェイト（１６）が貫通孔（２８）を備え、前記タッチパネル（１２）と接続されている前記連結素子アセンブリ（２６）が前記貫通孔（２８）を貫通して延伸することを特徴とする請求項４に記載の操作ユニット。
【請求項６】
前記タッチパネル（１２）及び／又は前記カウンターウェイト（１６）が積層されている支持素子（３０）をさらに有し、前記タッチパネル（１２）及び前記カウンターウェイト（１６）のいずれか一方又は両方が前記支持素子（３０）上にばね弾性的に積層されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の操作ユニット。
【請求項７】
前記連結素子アセンブリ（２４、２６）の両方が前記支持素子（３０）上に支持され、特に前記支持素子（３０）と可動に接続されており、前記連結素子アセンブリ（２４、２６）がそれぞれ、前記タッチパネル（１２）に衝突力を与えた際に運動エネルギーを吸収するために変形する接続素子を少なくとも１つ備えることを特徴とする請求項５及び請求項６に記載の操作ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触覚フィードバックを用いた車両用操作ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような操作ユニットの人気はますます高まっており、好んで車両に組み込まれる。大型ディスプレイや大型タッチパネルにおいて、触覚フィードバックの際、操作ユニットの車両環境に全く影響されずにタッチパネルを移動することができないという問題が生じる。
【０００３】
そこで、タッチパネルの機械的励起とは逆相で、バランスウェイトもしくはカウンターウェイトを移動することが提案されている。すなわち、例えば、触覚フィードバックの際にタッチパネルを水平に左に移動させたとき、同時にカウンターウェイトを右に移動させる。このとき双方の移動経路は、タッチパネルとカウンターウェイトの質量比に応じて決まっている（例えば独国特許出願公開第１０２００８０４６１０２号明細書及び国際公開第２０１７／１６２５８６号参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００８０４６１０２号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１７／１６２５８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記を鑑み、本発明は、省スペースで単純な機械的構成を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明により、車両用操作ユニットが提案される。上記操作ユニットは、
タッチパネルと、
操作命令の入力において、上記タッチパネルの有効な手動操作が感知された際、上記タッチパネルを機械的に励起するためのアクチュエータと、
カウンターウェイトと
を有し、
上記アクチュエータが、駆動ユニットとして固定子及び変換器により形成されており、上記固定子及び上記変換器は、上記駆動ユニットの動作時に静止位置から端位置へ、反対方向に互いに離間し又は互いに向かって移動し、動作終了時に特に自動的に端位置から静止位置へ戻り、
上記固定子が上記タッチパネルに連結され、上記変換器が上記カウンターウェイトに連結されている、又は上記固定子が上記カウンターウェイトに連結され、上記変換器が上記タッチパネルに連結されている。
【０００７】
すなわち、本発明により、力の流れに対して機械的にタッチパネルとカウンターウェイトの間にアクチュエータを配置することが提案される。アクチュエータは、固定子及び変換器を備え、固定子がタッチパネルと接続され、変換器がカウンターウェイトと接続されている、又は固定子がカウンターウェイトと接続され、変換器がタッチパネルと接続されている。このように、アクチュエータは、駆動ユニットの動作時に移動する２つの素子、つまり固定子及び変換器を備える。２つの素子は、別の素子を駆動する。つまり一方はタッチパネルを、他方はカウンターウェイトを駆動する。これは逆相で行われるため、それぞれの質量及び移動経路を設計する際、外に向かって働く力が補償されることになる。
【０００８】
本発明の一態様において、カウンターウェイト及びアクチュエータ（すなわち固定子及び変換器）は異なる存在、つまり異なる素子である。
【０００９】
本発明の別の有用な形態において、上記駆動ユニットが電磁石として、特に電機子電磁石として形成されていてもよく、上記固定子又は上記変換器が励振コイルを備え、上記電磁石の上記励振コイルが設けられている部分が、上記カウンターウェイトに連結されていてもよい。電磁石の励振コイルを備える部分を機械的に連結することは、電磁石の当該部分をカウンターウェイトとすることもできるという利点がある。
【００１０】
また、上記駆動ユニットが励振コイルを有するプランジャーコイル駆動部として形成されており、上記プランジャーコイル駆動部の上記励振コイルを備える部分が、上記カウンターウェイトに連結されていると有益である。
【００１１】
本発明の別の好ましい形態において、上記変換器及び上記固定子が、それぞれ連結素子アセンブリと接続されており、上記連結素子アセンブリの一方が上記タッチパネルに連結され、上記連結素子アセンブリの他方が上記カウンターウェイトと連結されていてもよい。
【００１２】
さらに、上記カウンターウェイトが上記タッチパネルの後方に配置され、上記アクチュエータが上記カウンターウェイトの後方に配置されていることにより、上記カウンターウェイトが上記タッチパネルと上記アクチュエータの間に配置されており、上記カウンターウェイトが貫通孔を備え、上記タッチパネルと接続されている上記連結素子アセンブリが上記貫通孔を貫通して延伸することも有益である。
【００１３】
本発明に係る操作ユニットは、別の一形態において、上記タッチパネル及び／又は上記カウンターウェイトが積層されている支持素子をさらに備え、上記タッチパネル及び上記カウンターウェイトのいずれか一方又は両方が上記支持素子上にばね弾性的に積層されていてもよい。
【００１４】
また、上記連結素子アセンブリの両方が上記支持素子上に支持され、特に上記支持素子と関節接合されていることにより、上記タッチパネルに衝突力を与えた際に、上記連結素子アセンブリが運動エネルギーの吸収するために変形すると有益である。
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一態様に係る操作ユニットの背面側を示す図である。
【図２】図２は、図１の操作ユニットの側面図である。
【図３】図３は、操作ユニットに衝突力を与えたときの様子を示す図（側面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、人が入力した際に触覚フィードバックを生成するため、アクチュエータによりパルス状に機械的励起が可能なタッチパネル１２を含む操作ユニット１０の背面側を示している。タッチパネル１２がパルス状に励起されるとき、タッチパネルの機械的励起に対し１８０度相反転して、カウンターウェイト１６も機械的に励起される。アクチュエータは、カウンターウェイト１６及びタッチパネル１２に機械的に連結されている固定子１８及び変換器２０を備える。アクチュエータは、励振コイル２２の通電により動作する。機械的連結は、連結素子（連結素子アセンブリ）２４及び連結素子（連結素子アセンブリ）２６を介して行われるが、本実施の形態においては、連結素子２４が変換器２０と支持素子３０を連結し、固定子１８がタッチパネル１２と連結されている。支持素子３０内の貫通孔２８により、固定子１８とタッチパネル１２が連結素子２６を介して機械的に接続される。
【００１８】
図２は図１の操作ユニットの側面図であり、図３は衝突テストのシミュレーション時の操作ユニットを側面図に示している。
【符号の説明】
【００１９】
１０  操作ユニット
１２  タッチパネル
１４  アクチュエータ
１６  カウンターウェイト
１８  固定子
２０  変換器
２２  励振コイル
２４  連結素子アセンブリ
２６  連結素子アセンブリ
２８  貫通孔
３０  支持素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2021512011.tif 000008
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