(57)【要約】【課題】体性感覚により運転者に操作量を感度よく認識させることができる、あるいは、隣接する操作要素の表面の温度を著しく異ならせることなく、運転者が体性感覚により隣接する操作要素を区別することが可能な操作装置を提供する【解決手段】本発明に係る操作装置は、車載機器を制御するための一以上の操作要素１を備えてなる操作装置であって、前記操作要素の操作量に応じた刺激を運転者に与える体性感覚刺激手段２を当該操作要素に設けるとともに、当該体性感覚刺激手段の出力に確率共振現象をもたらすノイズを重畳することを特徴とする。【選択図】図５
2007176381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載機器を制御するための一以上の操作要素を備えてなる操作装置であって、前記操作要素の操作量に応じた刺激を運転者に与える体性感覚刺激手段を当該操作要素に設けるとともに、当該体性感覚刺激手段の出力に確率共振現象をもたらすノイズを重畳することを特徴とする操作装置。
【請求項２】
前記体性感覚刺激手段を温度変化手段とすることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項３】
前記体性感覚刺激手段を振動手段とすることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項４】
前記体性感覚刺激手段を押圧手段とすることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項５】
隣接する前記操作要素にそれぞれ体性感覚刺激手段としての温度変化手段を設けるとともに、それぞれの温度変化手段の設定温度を相互に異ならせることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【請求項６】
隣接する前記操作要素にそれぞれ異なる体性感覚刺激手段を設けることを特徴とする請求項１に記載の操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車、トラック、バス等の自動車の運転席に使用して好適な操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、自動車の運転席には、例えば空調装置、換気装置等の車載機器を制御するための一以上の操作要素を備えた操作装置が設置される。操作要素としては押釦スイッチ、ダイヤル式スイッチ等の種々の形態のものがあり、それらの操作要素は運転者及び助手席の人間が視覚により区別しやすいように符号化され、運転者及び助手席の人間が操作しやすいように人間工学上効率的に配置されている。
【０００３】
ところが、例えば、日光が強く差し込む、操作装置の表面が反射する、あるいは、トンネル走行時や夜間走行時においてまったく光が差し込まない等、車室内の採光状況が良好でない場合には、それぞれの操作要素を運転者が視覚により区別することが困難となる。
【０００４】
運転者が個々の操作要素を視覚により区別することが困難になると、誤操作が発生しやすくなるだけでなく、運転者が運転中に視線を操作装置に向ける時間が長くなり、安全運転上好ましくない。このため、各操作要素を体性感覚により区別することが考えられた。
【０００５】
その一例として特許文献１に記載の操作装置が挙げられる。当該操作装置においては、隣接する操作要素に、温度を生成する温度変化手段としてベルチェ素子を設けており、それにより、隣接する操作要素の表面の温度を異ならせて、運転者がそれぞれの操作要素を体性感覚たる温度覚により区別することを可能にしている。
【０００６】
なお体性感覚とは、人間の感覚のうち、視覚、聴覚、味覚、嗅覚などと同じ階層にて分類される感覚である。体性感覚は、より詳細には、触覚、痛覚、温度覚などの表在感覚と、圧覚、位置覚、振動覚などの深部覚と、二点識別覚や立体識別能力などの皮質性感覚に分類されるものである。
【特許文献１】特開平９−１４２１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、このような操作装置においては、運転者の温度覚により明確な区別ができるように、隣接する操作要素の表面の温度を著しく異ならせることが必要になるという問題があった。
【０００８】
また、操作要素の操作量を体性感覚により運転者に認識させる場合に、単に体性感覚による刺激を与えても運転者の認識の感度がよくないという問題もあった。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑み、体性感覚により運転者に操作量を感度よく認識させることができる、あるいは、隣接する操作要素の表面の温度を著しく異ならせることなく、運転者が体性感覚により隣接する操作要素を区別することが可能な操作装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の問題を解決するため、本発明に係る操作装置は、車載機器を制御するための一以上の操作要素を備えてなる操作装置であって、前記操作要素の操作量に応じた刺激を運転者に与える体性感覚刺激手段を当該操作要素に設けるとともに、当該体性感覚刺激手段の出力に確率共振現象をもたらすノイズを重畳することを特徴とする。
【００１１】
ここで、体性感覚のうち温度覚により運転者に前記操作量を認識させるために、前記体性感覚刺激手段を温度変化手段としてもよい。
【００１２】
あるいは、体性感覚のうち振動覚により運転者に前記操作量を認識させるために、前記体性感覚刺激手段を振動手段としてもよい。
【００１３】
あるいは、体制感覚のうち圧覚により運転者に前記操作量を認識させるために、前記体性感覚刺激手段を押圧手段としてもよい。
【００１４】
また、前記操作装置に隣接する二以上の前記操作要素が備えられている場合に、隣接する前記操作要素にそれぞれ体性感覚刺激手段としての温度変化手段を設けるとともに、それぞれの温度変化手段の設定温度を相互に異ならせてもよい。
【００１５】
あるいは、前記操作要素に隣接する二以上の前記操作要素が備えられている場合に、隣接する前記操作要素にそれぞれ異なる体性感覚刺激手段を設けてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、操作要素に設けた体性感覚刺激手段により運転者に与える操作量に比例した刺激を、運転者に感度よく認識させることができる。また、隣接する操作要素の表面の温度を著しく異ならせることなく、運転者が体性感覚により隣接する操作要素を区別することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１、図２および図３は、本発明による操作装置が利用する確率共振現象についての説明図である。
【００１８】
確率共振現象（Stochastic  Resonance）とは、人間あるいは動物等の生体に代表されるあるシステムに対するある閾値以下の微弱な入力信号に対する非線形系の応答が、ある強度のノイズによって増強され、生体の神経細胞の機能（特に感覚）を高めるという現象である。
【００１９】
図１に示すように、人間あるいは動物等の生体の神経細胞は閾値型の入力特性を有する。つまりある閾値（Threshold）以下の入力信号（Input）に対しては、神経細胞は応答せず、出力信号（Output）は出力されない。
【００２０】
そこに、図２に示すように、神経細胞（System）に閾値以下の入力信号（Input）が入力されている場合に、ある強度のノイズを同時に入力すると、出力信号（Output）が出力される。これが確率共振現象である。
【００２１】
この場合、入力されるある強度のノイズは、その強度が大きすぎても小さすぎても確率共振現象を誘起することはできない。ノイズ強度（Noise  Intensity）と、出力信号（Output）の信号雑音比（SNR）をグラフで示すと、図３に示すような釣鐘型の曲線を描く。つまりこの釣鐘型の曲線がピーク値を取るＡ近傍のノイズ強度を有するノイズが、確率共振現象を誘起するある強度のノイズである。
【００２２】
本発明に係る操作装置では、このような確率共振現象を利用して、操作要素に設けた体性感覚刺激手段により運転者に与える操作量に比例した刺激に含まれる流動刺激を増やして、生体の神経細胞の機能、特には感覚の一つである体性感覚（温度覚、振動覚、圧覚）を高めて、当該操作量を、運転者に感度よく認識させることができる。また、このような構成によれば、特に空調装置に用いた場合に、温度ディスプレイを廃止することも可能となる。
【実施例】
【００２３】
図４および図５は、本発明に係る操作装置の一実施例を示す模式図である。
【００２４】
図４に示すような、操作装置としての空調用パネルにおいて、車載機器（ここでは空調装置）を制御するための一以上の操作要素としてのダイヤル式スイッチを備え、図５に示すように、当該操作要素としてのダイヤル式スイッチ１の操作量に応じた刺激を運転者に与える体性感覚刺激手段を当該操作要素に設けるとともに、当該体性感覚刺激手段の出力に確率共振現象をもたらすノイズを重畳する。ここでは体性感覚刺激手段としては温度変化手段であるペルチェ素子２が用いられ、当該ペルチェ素子２の入力電圧Ｖに確率共振現象をもたらすノイズｖを重畳する。
【００２５】
これによれば、操作要素としてのダイヤル式スイッチ１に設けた体性感覚刺激手段としてのペルチェ素子２により運転者に与える操作量に比例した刺激に含まれる流動刺激を増やして、生体の神経細胞の機能、特には感覚の一つである体性感覚（温度覚）を高めて、当該操作量を、運転者に感度よく認識させることができる。
【００２６】
図５においては、体性感覚刺激手段は温度変化手段としたが、体性感覚刺激手段を振動手段としてもよく、あるいは、体性感覚刺激手段を押圧手段としてもよい。以下にその実施例を示す。
【００２７】
図６は本発明に係る操作装置の一実施例を示す模式図である。
【００２８】
操作要素としてのダイヤル式スイッチ１の操作量に応じた刺激を運転者に与える体性感覚刺激手段をダイヤル式スイッチ１に設けるとともに、当該体性感覚刺激手段の出力に確率共振現象をもたらすノイズを重畳する。ここでは体性感覚刺激手段としては振動手段としての圧電振動子３が用いられ、当該圧電振動子３の入力電圧Ｖに確率共振現象をもたらすノイズｖを重畳する。
【００２９】
これによっても、操作要素としてのダイヤル式スイッチ１に設けた体性感覚刺激手段（振動手段）としての圧電振動子３により運転者に与える操作量に比例した刺激に含まれる流動刺激を増やして、生体の神経細胞の機能、特には感覚の一つである体性感覚（振動覚）を高めて、当該操作量を、運転者に感度よく認識させることができる。
【００３０】
図７は本発明に係る操作装置の一実施例を示す模式図である。
【００３１】
操作要素としてのダイヤル式スイッチ１の操作量に応じた刺激を運転者に与える体性感覚刺激手段をダイヤル式スイッチ１に設けるとともに、当該体性感覚刺激手段の出力に確率共振現象をもたらすノイズを重畳する。ここでは体性感覚刺激手段としては押圧手段としての突起物４と当該突起物をダイヤル式スイッチ１の表面から突出自在に動作させるアクチュエータ５が用いられ、当該アクチュエータ５の入力電圧Ｖに確率共振現象をもたらすノイズｖを重畳する。
【００３２】
これによっても、操作要素としてのダイヤル式スイッチに設けた体性感覚刺激手段（押圧手段）としての突起物４およびアクチュエータ５により運転者に与える操作量に比例した刺激に含まれる流動刺激を増やして、生体の神経細胞の機能、特には感覚の一つである体性感覚（圧覚）を高めて、当該操作量を、運転者に感度よく認識させることができる。
【００３３】
以上、操作要素が一つである場合の操作装置について説明したが、以下に操作要素が二つ隣接して配置された操作装置について説明する。
【００３４】
図８は本発明に係る操作装置の一実施例を示す模式図である。
【００３５】
図８に示すように操作装置としての空調パネルの右側に、操作要素としてのダイヤル式スイッチ１ａ、１ｂが隣接して設けられている。
【００３６】
このような場合には、前述したように、例えば、日光が強く差し込む、操作装置の表面が反射する、あるいは、トンネル走行時や夜間走行時においてまったく光が差し込まない等、車室内の採光状況が良好でない場合には、それぞれの操作要素を運転者が視覚により区別することが困難となる。
【００３７】
そこで、操作要素としてのダイヤル式スイッチ１ａ、１ｂのそれぞれに、温度変化手段としてのここでは図示しないペルチェ素子を設けるとともに、それぞれの温度変化手段としてのペルチェ素子の設定温度を相互に異ならせる。その上で、当該体性感覚刺激手段（温度変化手段）の出力に確率共振現象をもたらすノイズを重畳する。
【００３８】
これによれば、温度変化手段の出力に確立共振現象をもたらすノイズを重畳させているため、隣接する操作要素の表面の温度を著しく異ならせることなく、運転者が体性感覚（温度覚）により隣接する操作要素を区別することが可能となる。
【００３９】
また、操作要素としてのダイヤル式スイッチ１ａ、１ｂに、それぞれ異なる体性感覚刺激手段を設けてもよい。例えば、ダイヤル式スイッチ１ａには温度変化手段を設け、ダイヤル式スイッチ１ｂには振動手段を設ける。あるいは、ダイヤル式スイッチ１ａに押圧手段を設け、ダイヤル式スイッチ１ｂに振動手段を設ける構成としてもよい。これらの組み合わせは、前述した三つの体性感覚刺激手段の中から任意の二つを選択すればよい。
【００４０】
これによっても、隣接する操作要素の表面の温度を著しく異ならせることなく、運転者が体性感覚により隣接する操作要素を区別することが可能となる。
【００４１】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、確率共振現象を利用して操作要素の操作量を運転者に感度よく感知させる操作装置に関するものであり、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明による操作装置の利用する確率共振現象を説明する模式図である。
【図２】本発明による操作装置の利用する確率共振現象を説明する模式図である。
【図３】本発明による操作装置の利用する確率共振現象を説明する模式図である。
【図４】本発明による操作装置の一実施例を示す模式図である。
【図５】本発明による操作装置の一実施例を示す模式図である。
【図６】本発明による操作装置の一実施例を示す模式図である。
【図７】本発明による操作装置の一実施例を示す模式図である。
【図８】本発明による操作装置の一実施例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４４】
１      ダイヤル式スイッチ
２      ペルチェ素子
３      圧電振動子
４      突起物
５      アクチュエータ
【図１】
2007176381.tif 000003
【図２】
2007176381.tif 000004
【図３】
2007176381.tif 000005
【図４】
2007176381.tif 000006
【図５】
2007176381.tif 000007
【図６】
2007176381.tif 000008
【図７】
2007176381.tif 000009
【図８】
2007176381.tif 000010