(57)【要約】【課題】操作部に対する操作者の操作意思を検出することで、非操作時に操作部を所望の位置に配置することを可能とする。【解決手段】車室内に配置される操作部と、操作部を介して入力される信号を処理する信号処理手段とを有する車両用入力装置において、前記操作部を、操作者にとって遠方側の遠方位置と手前側の手前位置との間で移動可能に支持する可動支持機構と、前記操作部の移動のための駆動力を発生する駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、前記操作部に対する操作者の操作意思を検出する操作意思検出手段とを備え、前記制御手段は、前記操作意思検出手段により操作者の操作意思が検出された場合に、前記駆動手段により前記操作部を手前位置に移動させることを特徴とする。【選択図】図１
2007326491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内に配置される操作部と、操作部を介して入力される信号を処理する信号処理手段とを有する車両用入力装置において、
前記操作部を、操作者にとって遠方側の遠方位置と手前側の手前位置との間で移動可能に支持する可動支持機構と、
前記操作部の移動のための駆動力を発生する駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と、
前記操作部に対する操作者の操作意思を検出する操作意思検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記操作意思検出手段により操作者の操作意思が検出された場合に、前記駆動手段により前記操作部を手前位置に移動させることを特徴とする、車両用入力装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記操作意思検出手段により操作者の操作意思が所定時間以上継続して検出された場合に、前記駆動手段により前記操作部を手前位置に移動させる、請求項１に記載の車両用入力装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記操作部が手前位置にあるときに前記操作意思検出手段により操作者の操作意思が検出されなくなった場合には、前記駆動手段により前記操作部を遠方位置に移動させる、請求項１又は２に記載の車両用入力装置。
【請求項４】
前記操作部は、車両のインストルメントパネルに設けられるタッチパネル式ディスプレイにおける操作部である、請求項１〜３の何れかに記載の車両用入力装置。
【請求項５】
前記操作意思検出手段は、インストルメントパネルの前面に設けられ前記タッチパネル式ディスプレイに接近又は接触する物体を検出するセンサを含み、
前記制御手段は、前記センサにより前記タッチパネル式ディスプレイに接近又は接触する物体が検出された場合に、前記駆動手段により前記操作部を手前位置に移動させる、請求項４に記載の車両用入力装置。
【請求項６】
前記操作部は、主操作部材と、主操作部材よりも遠方側に配置された副操作部材とを含み、
前記可動支持機構は、前記操作部の副操作部材を遠方位置と手前位置との間で移動可能に支持し、
前記操作意思検出手段は、前記操作部の副操作部材に対する操作者の操作意思を検出し、
前記制御手段は、前記操作意思検出手段により操作者の操作意思が検出された場合に、前記駆動手段により前記操作部の副操作部材を手前位置に移動させる、請求項１〜３の何れかに記載の車両用入力装置。
【請求項７】
前記操作意思検出手段は、前記主操作部材の奥側で前記主操作部材と副操作部材との間に配置され前記主操作部材の奥側の空間を遮る物体を検出する光電センサを含み、
前記制御手段は、前記光電センサにより前記物体が検出された場合に、前記駆動手段により前記操作部の副操作部材を手前位置に移動させる、請求項６に記載の車両用入力装置。
【請求項８】
前記操作意思検出手段は、前記主操作部材に設けられ該主操作部材に接触する物体を検出する接触検知センサを含み、
前記制御手段は、前記接触検知センサにより前記物体が検出された場合に、前記駆動手段により前記操作部の副操作部材を手前位置に移動させる、請求項６に記載の車両用入力装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記操作部の副操作部材が手前位置にあるときに前記副操作部材に対する入力操作が所定時間以上継続して検出されなくなった場合には、前記駆動手段により前記操作部を遠方位置に移動させる、請求項６に記載の車両用入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内に配置され、操作者による操作が可能な操作部と、操作部を介して入力される信号を処理する信号処理手段とを有する車両用入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、重ね合わされて収納された複数のタッチパネル式の表示装置を移動させて、互いに並べて配置させると共に、並べて配置された前記複数の表示装置を移動させて、元の互いに重ね合わされた状態で収納させる移動機構とを備えることを特徴とする車載用ナビゲーション装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２８０９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車両乗員（操作者）により操作される操作部の配置位置は、操作者の手の届く範囲に限定され、自由度が少ないという問題がある。例えば、上述の従来技術では、収納位置と展開位置との間で表示装置を移動させることが可能であるが、収納位置では使用が予定されていないため、結局のところ、使用時における表示装置の可動範囲は、操作者の手の届く範囲に限定されることになる。また、操作部が遠隔操作コントローラにより構成される場合についても、複数のスイッチを集約すると、全てのスイッチを適切な位置に配置するのが困難な場合がある。
【０００４】
そこで、本発明は、操作部に対する操作者の操作意思を検出することで、非操作時に操作部を所望の位置に配置することを可能とする車両用入力装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、第１の発明は、車室内に配置される操作部と、操作部を介して入力される信号を処理する信号処理手段とを有する車両用入力装置において、
前記操作部を、操作者にとって遠方側の遠方位置と手前側の手前位置との間で移動可能に支持する可動支持機構と、
前記操作部の移動のための駆動力を発生する駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と、
前記操作部に対する操作者の操作意思を検出する操作意思検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記操作意思検出手段により操作者の操作意思が検出された場合に、前記駆動手段により前記操作部を手前位置に移動させることを特徴とする。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明に係る車両用入力装置において、
前記制御手段は、前記操作意思検出手段により操作者の操作意思が所定時間以上継続して検出された場合に、前記駆動手段により前記操作部を手前位置に移動させることを特徴とする。これにより、瞬間的な操作意思の検出を、操作意思の検出として判断してしまう誤判断を防止することができる。
【０００７】
第３の発明は、第１又は２の発明に係る車両用入力装置において、
前記制御手段は、前記操作部が手前位置にあるときに前記操作意思検出手段により操作者の操作意思が検出されなくなった場合には、前記駆動手段により前記操作部を遠方位置に移動させることを特徴とする。これにより、不要な状況下で操作部を手前位置に維持することによる弊害を防止することができる。
【０００８】
第４の発明は、第１〜３の何れかの発明に係る車両用入力装置において、
前記操作部は、車両のインストルメントパネルに設けられるタッチパネル式ディスプレイにおける操作部であることを特徴とする。これにより、タッチパネル式ディスプレイを遠方配置しつつ、タッチパネル式ディスプレイの操作部の操作性を適切に維持することが可能となる。
【０００９】
第５の発明は、第４の発明に係る車両用入力装置において、
前記操作意思検出手段は、インストルメントパネルの前面に設けられ前記タッチパネル式ディスプレイに接近又は接触する物体を検出するセンサを含み、
前記制御手段は、前記センサにより前記タッチパネル式ディスプレイに接近又は接触する物体が検出された場合に、前記駆動手段により前記操作部を手前位置に移動させることを特徴とする。これにより、タッチパネル式ディスプレイの操作部に対する操作意思を高精度に検出することができる。
【００１０】
第６の発明は、第１〜３の何れかの発明に係る車両用入力装置において、
前記操作部は、主操作部材と、主操作部材よりも遠方側に配置された副操作部材とを含み、
前記可動支持機構は、前記操作部の副操作部材を遠方位置と手前位置との間で移動可能に支持し、
前記操作意思検出手段は、前記操作部の副操作部材に対する操作者の操作意思を検出し、
前記制御手段は、前記操作意思検出手段により操作者の操作意思が検出された場合に、前記駆動手段により前記操作部の副操作部材を手前位置に移動させることを特徴とする。これにより、主操作部材の高い操作性を維持しつつ、副操作部材の操作性を高めることができる。また、副操作部材を操作者方向に突出させることで副操作部材の手前位置を実現し、副操作部材を格納させることで副操作部材の遠方位置を実現する場合には、副操作部材の操作性を高めつつ、副操作部材を含む操作部全体の見栄えを向上できる。
【００１１】
第７の発明は、第６の発明に係る車両用入力装置において、
前記操作意思検出手段は、前記主操作部材の奥側で前記主操作部材と副操作部材との間に配置され前記主操作部材の奥側の空間を遮る物体を検出する光電センサを含み、
前記制御手段は、前記光電センサにより前記物体が検出された場合に、前記駆動手段により前記操作部の副操作部材を手前位置に移動させることを特徴とする。これにより、副操作部材に対する操作意思を高精度に検出することができる。
【００１２】
第８の発明は、第６の発明に係る車両用入力装置において、
前記操作意思検出手段は、前記主操作部材に設けられ該主操作部材に接触する物体を検出する接触検知センサを含み、
前記制御手段は、前記接触検知センサにより前記物体が検出された場合に、前記駆動手段により前記操作部の副操作部材を手前位置に移動させることを特徴とする。
【００１３】
第９の発明は、第６の発明に係る車両用入力装置において、
前記制御手段は、前記操作部の副操作部材が手前位置にあるときに前記副操作部材に対する入力操作が所定時間以上継続して検出されなくなった場合には、前記駆動手段により前記操作部を遠方位置に移動させることを特徴とする。これにより、不要な状況下で副操作部材を手前位置に維持することによる弊害を防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、操作部に対する操作者の操作意思を検出することで、非操作時に操作部を所望の位置に配置することを可能とする車両用入力装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を幾つかの実施例に分けて行う。
【実施例１】
【００１６】
図１は、実施例１による車両用入力装置に関連する主要構成を示す機能ブロックを示す。図２は、本発明に係る車両用入力装置の車両搭載状態の一例を示す斜視図である。
【００１７】
本実施例の車両用入力装置は、図1に示すように、操作部１５０と、表示部１４０と、操作デバイス制御ECU１７０とを備える。
【００１８】
操作部１５０は、タッチパネル式ディスプレイ２００の表示部１４０に設定される。即ち、操作部１５０及び表示部１４０の双方がタッチパネル式ディスプレイ２００により実現される。タッチパネル式ディスプレイ２００自体の構造は一般的なものであってよい。タッチパネル式ディスプレイ２００は、図２に示すように、インストルメントパネルに配置される。タッチパネル式ディスプレイ２００は、操作者にとって遠方側の遠方位置（図１にて実線で指示）と、手前側の手前位置（図１にて一点鎖線で指示）との間で移動可能に構成される。これに関する構成については後に詳説する。
【００１９】
操作デバイス制御ECU１７０は、マイクロコンピューターを中心に構成されている。即ち、操作デバイス制御ECU１７０は、所与の実行プログラムに従って各種処理を行うCPU、このCPUの実行プログラム、画像データ、演算結果等を格納するメモリ（例えばROM、ＲＡＭ，ＥＥＰＲＯＭ等）、タイマ、カウンタ、入出力インターフェイス等を有している。これらCPU、メモリ、及び入出力インターフェイスは、データバスにより相互に接続されている。尚、以下で説明する操作デバイス制御ECU１７０の各部１７２，１７４の機能は、CPUによって実行されるプログラムによって実現される。
【００２０】
操作デバイス制御ECU１７０は、図１に示すように、入力信号処理部１７２と、モータ制御部１７４とを含む。
【００２１】
操作デバイス制御ECU１７０のモータ制御部１７４は、モータ２１０を制御して、タッチパネル式ディスプレイ２００の手前位置と遠方位置との間の移動を制御する。これに関する構成については後に詳説する。
【００２２】
モータ制御部１７４には、赤外線センサ２２０が接続される。赤外線センサ２２０は、赤外線を投光部から発射し、物体によって反射する光を受光部で検出（反射型）することで、検出物体に応じた出力信号を生成する。
【００２３】
赤外線センサ２２０は、図２に示すように、インストルメントパネルの前面側に設けられる。赤外線センサ２２０の検出領域は、タッチパネル式ディスプレイ２００に向かって近接する物体（操作者の手又は操作器具）が検出できるように設定される。図２に示す例では、赤外線センサ２２０は、インストルメントパネルの前部の中央部におけるタッチパネル式ディスプレイ２００の搭載位置よりも下側の位置であって、タッチパネル式ディスプレイ２００の横方向の略中心に対応する位置に設定され、タッチパネル式ディスプレイ２００の高さ範囲をカバーできるように斜め上方に光軸（赤外線の発射方向）が向けられる。
【００２４】
図２に示す例では、赤外線センサ２２０の配置位置には、画面操作への入口となる入口スイッチ１５１が横一列に配置されている。入口スイッチ１５１は、タッチパネル式ディスプレイ２００の操作部１５０を操作するための前段階で操作される類のスイッチである。入口スイッチは、例えば、カーナビゲーションシステムにおける目的地設定機能等のメニューを選択させる画面を呼び出すスイッチや、エアコンシステムにおける各種設定を行うための画面を呼び出すスイッチ等であってよい。図２に示す例では、赤外線センサ２２０は、入口スイッチ１５１の列の中心付近に配置されることになる。
【００２５】
入口スイッチ１５１に対する操作信号、及び、タッチパネル式ディスプレイ２００の操作部１５０上での操作信号（位置情報）は、図示しないＦＰＣ（フレキシブル印刷回路）を介して操作デバイス制御ECU１７０の入力信号処理部１７２に供給される。操作デバイス制御ECU１７０の入力信号処理部１７２は、入口スイッチ１５１に対する操作信号や操作部１５０上での操作信号（位置情報）に応じた機能（表示部１４０での操作メニュー画像の切り替えを含む）を実現させるように各種車載機器を制御する。即ち、操作デバイス制御ECU１７０の入力信号処理部１７２は、操作部１５０から各種操作信号を受信すると、表示部１４０での表示画面の切り換え（後述の各種操作メニュー画像の生成）等を行うと共に、他の制御ECU（例えば、カーナビゲーションECU、オーディオECU及びエアコンECU等）に対して、各種操作信号に応じた信号を送る。他の制御ECUは、操作デバイス制御ECU１７０からの信号に応答し、各種操作信号に応じた機能を実現するよう車載機器（例えばカーナビゲーションシステム、オーディオ及びエアコン等）を制御する。
【００２６】
操作デバイス制御ECU１７０の入力信号処理部１７２は、例えばナビゲーション装置の一部（描画プロセッサを含む）であってよく、この場合、表示部１４０に対して、後述の操作メニュー画像の他、地図画像等が供給され表示される。
【００２７】
表示部１４０には、操作デバイス制御ECU１７０の入力信号処理部１７２による制御下で、図３に示すように、操作部１５０に対する操作者の操作を支援する操作メニュー画像が表示される。操作メニュー画像は、操作部１５０における操作スイッチ（タッチスイッチ）の配置位置及びその機能を表す。操作メニュー画像は、操作部１５０に対する操作で実現される各種機能を、操作者に知らせると共に、当該各種機能を実現するために操作されるべき各操作スイッチの位置を、操作者に知らせる役割を果たす。
【００２８】
図３に示す例では、操作メニュー画像は、操作部１５０における８つの操作スイッチを模した図形画像Ｆ１〜Ｆ９を含む。この表示部１４０を見る操作者は、操作部１５０において操作スイッチが前後２列に配列されていることを知ると共に、各図形画像Ｆ１〜Ｆ９内の文字を見ることで、各操作スイッチを操作して実現できる機能を知ることができる。例えば、操作者がメールをしたいと思った場合、操作者は、“メール”
の文字を含む図形画像Ｆ３に対応する位置にある操作スイッチ、即ち、操作部１５０における前列の左から３番目の操作スイッチを押せばよいことを理解することができる。
【００２９】
操作メニュー画像は、各種用意されてよく、操作部１５０における操作状況等に応じて、適宜切り替えられてよい。この場合、当該操作メニュー画像の切り替えに応じて、操作部１５０における操作スイッチの配置位置及びその機能が変更される。かかる構成では、操作部１５０において多くの車載機器の操作スイッチを実現することができ、操作スイッチの効率的な集約を図ることができる。例えば、操作部１５０には、図３には示していないが、メールや電話、周辺施設案内等の情報通信系の車載機器の操作のみならず、空調装置、オーディオ装置の各種操作のための各種操作スイッチが実現されてよい。
【００３０】
図４は、図２に示す車両用入力装置の側面視による概略的な断面図であり、図４（Ａ）は、タッチパネル式ディスプレイ２００が遠方位置にある状態を示し、図４（Ｂ）は、タッチパネル式ディスプレイ２００が手前位置にある状態を示す。
【００３１】
本実施例の車両用入力装置は、図４に示すように、タッチパネル式ディスプレイ２００を移動可能に支持する可動支持機構２３０と、タッチパネル式ディスプレイ２００の移動のための駆動力を発生するモータ２１０とを備える。
【００３２】
可動支持機構２３０は、タッチパネル式ディスプレイ２００の横方向両側の下部を固定支持する可動レール２３２と、可動レール２３２に形成されたラック溝に噛合するギア２３４とを含む。ギア２３４は、モータ２１０の出力軸に接続され、モータ２１０の回転により回転される。モータ２１０は、インストルメントパネル内部に固定支持されており、可動レール２３２は、インストルメントパネルに対して車両前後方向に移動可能に支持されている。モータ２１０が回転すると、当該回転運動がギア２３４及びラック溝を介して可動レール２３２の直線運動に変換される。可動レール２３２が操作者にとって手前側に移動されると、それに伴って、図４（Ｂ）に示すように、タッチパネル式ディスプレイ２００が手前側に移動される。一方、可動レール２３２が操作者にとって遠方側に移動されると、それに伴って、図４（Ａ）に示すように、タッチパネル式ディスプレイ２００が遠方側に移動される。尚、モータ２１０は、２つの可動レール２３２の双方に対してそれぞれ別々に設定されてもよいが、一方に対してのみ設定されてもよいし、双方に対して共通化されてもよい。
【００３３】
このように本実施例によれば、タッチパネル式ディスプレイ２００が、操作者にとって遠方側の遠方位置と手前側の手前位置との間で移動可能に構成されるので、タッチパネル式ディスプレイ２００を最適な位置に移動させることができる。
【００３４】
尚、可動支持機構２３０は、ラック＆ピニオン機構を用いたものに限られず、その他のギア機構や、例えばＸアームやワイヤ等を用いた機構を用いて実現されてもよい。同様に、タッチパネル式ディスプレイ２００の移動のための駆動力を発生する駆動手段としては、モータ２１０に限られず、ソレノイドなどの他のアクチュエータにより実現されてもよい。
【００３５】
ここで、タッチパネル式ディスプレイ２００の遠方位置は、タッチパネル式ディスプレイ２００の表示部１４０としての機能を重視し、運転時の視線変化が少ない位置（遠方上方位置）に設定される。従って、タッチパネル式ディスプレイ２００の遠方位置は、通常の姿勢で操作者の手の届かない範囲内に設定されてもよく、究極的には、操作者の手の届かない非常に遠い位置に設定されてもよい。尚、図４に示す実施例では、タッチパネル式ディスプレイ２００の遠方位置は、図４（Ａ）に示すように、通常的な位置よりも前方側に設定されており、通常的な位置よりもフロントウインドシールドガラスの下端に近い位置に設定されている。
【００３６】
一方、タッチパネル式ディスプレイ２００の手前位置は、タッチパネル式ディスプレイ２００の操作部１５０としての機能を重視し、操作者の手の届く範囲内に設定され、できるだけ操作性の良好な位置に設定される。尚、図４に示す実施例では、タッチパネル式ディスプレイ２００の手前位置は、図４（Ａ）に示すように、フロントウインドシールドガラスの下端から前方側に大きくオフセットした位置に設定されている。
【００３７】
尚、タッチパネル式ディスプレイ２００の移動ストローク（可動レール２３２の可動範囲）には、意匠性や他の搭載部品等の関係等により制約があるので、タッチパネル式ディスプレイ２００の手前位置及び遠方位置は、かかる制約を考慮しつつ、操作性の観点と上記の視線変化の観点から適切に設定されればよい。
【００３８】
図５は、操作デバイス制御ECU１７０のモータ制御部１７４により実現される主要処理の流れを示すフローチャートである。
【００３９】
ステップ１００では、モータ制御部１７４は、操作者のタッチパネル式ディスプレイ２００の操作部１５０に対する操作意思が検出されたか否かを判断する。操作意思が検出されたか否かは、赤外線センサ２２０からの物体検出結果に基づいて判断されてよい。この場合、例えば図４（Ｂ）に２点鎖線にて手を示すように、タッチパネル式ディスプレイ２００の操作部１５０又は入口スイッチ１５１へと操作者の手が近づいて来た場合には、かかる手が赤外線センサ２２０により操作者の操作意思として検出されることになる。操作者の操作意思が検出された場合には、ステップ１１０に進む。
【００４０】
ステップ１１０では、モータ制御部１７４は、モータ２１０を制御して、タッチパネル式ディスプレイ２００を手前位置に移動させる。尚、タッチパネル式ディスプレイ２００は、通常時には遠方位置に移動・保持されている。即ち、タッチパネル式ディスプレイ２００のデフォルト位置は遠方位置とされる。
【００４１】
ステップ１２０では、モータ制御部１７４は、所定の終了条件を判断し、所定の終了条件が成立するまで（ステップ１２０の肯定判定）、タッチパネル式ディスプレイ２００を手前位置に保持する。終了条件は、例えば、所定時間（例えば数秒のオーダー）以上、タッチパネル式ディスプレイ２００に対して接触ないし操作がなされていない場合であってよい。或いは、終了条件は、赤外線センサ２２０により物体が検出されなくなってから所定時間（例えば数秒のオーダー）経過した場合であってよい。この場合、タッチパネル式ディスプレイ２００が手前位置に移動された後、操作者の操作が終了して手が離れてから所定時間経過すると、終了条件が満たされてステップ１３０の処理に進む。
【００４２】
ステップ１３０では、モータ制御部１７４は、モータ２１０を制御して、タッチパネル式ディスプレイ２００を遠方位置に移動させる。即ち、モータ制御部１７４は、モータ２１０を制御して、タッチパネル式ディスプレイ２００を元の通常の位置に戻す。
【００４３】
このように本実施例によれば、操作者の操作意思に応じて、タッチパネル式ディスプレイ２００を最適な位置に移動させることができる。即ち、操作意思が検出された場合には、タッチパネル式ディスプレイ２００を手前位置に移動させることで、タッチパネル式ディスプレイ２００の操作部１５０の操作性を高めることができ、操作意思が検出されなくなった場合には、タッチパネル式ディスプレイ２００を手前位置に移動させることで、運転中にタッチパネル式ディスプレイ２００の表示部１４０を見るときの操作者の視線変化を少なくすることができる。
【００４４】
また、本実施例によれば、上述の如く、タッチパネル式ディスプレイ２００を遠方位置に配置しつつ、操作者の操作意思が検出されたときだけ前方位置にタッチパネル式ディスプレイ２００を移動させるので、タッチパネル式ディスプレイ２００の表示部１４０を遠隔的に操作するための遠隔操作コントローラを無くして、コストを低減することも可能となる。尚、一般的に、リモコンとタッチパネルの操作性に関しては、タッチパネルでは例えば「選択と決定」が同じであり、直感的に操作できるのに対して、遠隔操作コントローラでは「選択」と「決定」が別の操作となり、原理上、タッチパネルの操作性が遠隔操作コントローラの操作性よりも勝る。従って、本実施例によれば、表示部１４０を遠方位置に配置しつつ、遠隔操作コントローラを必要としない操作性の高いタッチパネル式ディスプレイ２００を構成することが可能となる。但し、本発明は、遠隔操作コントローラを別途設ける構成を除外するものではなく、当然ながら、後部座席からの操作に対する利便性やユーザの好みの多様性に対応するために、遠隔操作コントローラを別途設けることは可能である。
【００４５】
また、本実施例によれば、上述の如く、入口スイッチ１５１を操作した場合又は操作しようとした場合にタッチパネル式ディスプレイ２００が遠方位置から手間位置に移動されるので、操作者は、自然なスイッチ操作の流れで、入口スイッチ１５１の操作から、手前位置まで移動されたタッチパネル式ディスプレイ２００の操作部１５０の操作へと移行することができる。尚、当然ながら、入口スイッチ１５１を介さずに操作されるタッチスイッチをタッチパネル式ディスプレイ２００の操作部１５０に設定してもよく、この場合も、上述の如くタッチパネル式ディスプレイ２００の操作部１５０の当該タッチスイッチを操作しようとした際にタッチパネル式ディスプレイ２００が遠方位置から手間位置に移動されるので、操作者は、当該タッチスイッチの操作を、姿勢を大きく変化させずに行うことができる。
【００４６】
本実施例において、好ましくは、モータ制御部１７４は、操作者の操作意思が所定時間以上継続して検出された場合に、タッチパネル式ディスプレイ２００を手前位置に移動させる。具体的には、モータ制御部１７４は、赤外線センサ２２０により操作者の手が所定時間以上継続して検出された場合に、タッチパネル式ディスプレイ２００を手前位置に移動させる。これは、操作者の操作を意図しない手の動きの最中に瞬間的に赤外線センサ２２０により操作者の手が検出される場合等のノイズを除去するためのであり、また、操作意思があるときには操作者の手が所定時間以上確実に検出されることに基づく。所定時間としては、例えば０．５秒から１秒程度の値であってよい。これにより、ノイズを除去して操作者の操作意思の検出精度を高めることができる。
【００４７】
また、本実施例において、赤外線センサ２２０は、信頼性を高めるために２個以上設置されてもよい。例えば、図６に示すように、タッチパネル式ディスプレイ２００の横方向の両端に対応する位置に（入口スイッチ１５１の列の両端に）、それぞれ１つずつ赤外線センサ２２０を設定してもよい。この場合、操作者の操作意思は、双方の赤外線センサ２２０により操作者の手が検出された場合に検出されることとしてもよい。また同様に、双方の赤外線センサ２２０により操作者の手が所定時間以上継続して検出された場合に、タッチパネル式ディスプレイ２００を手前位置に移動させることとしてもよい。尚、図６に示す例では、２つの赤外線センサ２２０は、タッチパネル式ディスプレイ２００の横方向の略中心で互いの光軸が交わるような向きで配置されてよい。
【００４８】
また、本実施例において、赤外線センサ２２０に代えて又はそれに加えて、可視光線を利用した他の光電センサや、他の透過型・回帰反射型の光電センサを用いてもよい。
【００４９】
また、本実施例において、赤外線センサ２２０の異常等に対応するためのフェールセーフとして、赤外線センサ２２０により操作者の操作意思が検出されない場合であっても、タッチパネル式ディスプレイ２００の操作部１５０又は入口スイッチ１５１に対する接触ないし操作が現に検出された場合には、モータ制御部１７４は、操作者の操作意思が検出されたと判断して、タッチパネル式ディスプレイ２００の手前位置に移動させることとしてよい。
【００５０】
また、本実施例において、赤外線センサ２２０に代えて又はそれに加えて、操作者からのその他の入力に基づいて、操作者の操作意思を判断してもよい。例えば、操作者の発話に対する音声認識処理により操作者の操作意思を判断してもよい。この場合、モータ制御部１７４は、例えば操作者が「手前に移動してください」ないし「操作を開始します」といった趣旨の発話による指令に応じて、タッチパネル式ディスプレイ２００の手前位置に移動させることとしてよい。同様に、室内カメラを設置する場合には、当該カメラの撮像画像の画像認識結果に基づいて、操作者の操作意思を判断してもよい。この場合、モータ制御部１７４は、例えば操作者の操作する手が画像認識された場合に、タッチパネル式ディスプレイ２００を手前位置に移動させることとしてよい。或いは、モータ制御部１７４は、操作者の所定のジェスチャーが画像認識された場合に、タッチパネル式ディスプレイ２００の手前位置に移動させることとしてよい。
【００５１】
また、本実施例において、タッチパネル式ディスプレイ２００は、図７に示すように、インストルメントパネルの上部に搭載してもよい。即ち、図２に示す例では、タッチパネル式ディスプレイ２００は、遠方位置でインストルメントパネルの上部のフード下方の空洞内に入るように構成されているが、図７に示すように、むきだし状態でインストルメントパネルの上部に搭載してもよい。
【実施例２】
【００５２】
図８は、実施例２による車両用入力装置に関連する主要構成を示す機能ブロックを示す。本実施例の車両用入力装置は、図８に示すように、遠隔操作コントローラとして機能する操作部１００と、操作デバイス制御ECU７０とを備える。
【００５３】
操作デバイス制御ECU７０は、マイクロコンピューターを中心に構成されている。即ち、操作デバイス制御ECU７０は、所与の実行プログラムに従って各種処理を行うCPU、このCPUの実行プログラム、画像データ、演算結果等を格納するメモリ（例えばROM、ＲＡＭ，ＥＥＰＲＯＭ等）、タイマ、カウンタ、入出力インターフェイス等を有している。これらCPU、メモリ、及び入出力インターフェイスは、データバスにより相互に接続されている。尚、以下で説明する操作デバイス制御ECU７０の各部７２，７４の機能は、CPUによって実行されるプログラムによって実現される。
【００５４】
操作デバイス制御ECU７０は、図８に示すように、入力信号処理部７２と、モータ制御部７４とを含む。
【００５５】
操作デバイス制御ECU７０の入力信号処理部７２は、操作部１００との間で無線又は有線により通信を行う。操作デバイス制御ECU７０の入力信号処理部７２は、操作部１００から各種操作信号を受信すると、表示部４０での表示画面の切り換え（後述の各種操作メニュー画像の生成）等を行うと共に、他の制御ECU（例えば、カーナビゲーションECU、オーディオECU及びエアコンECU等）に対して、各種操作信号に応じた信号を送る。他の制御ECUは、操作デバイス制御ECU７０からの信号に応答し、各種操作信号に応じた機能を実現するよう車載機器（例えばカーナビゲーションシステム、オーディオ及びエアコン等）を制御する。
【００５６】
操作デバイス制御ECU７０のモータ制御部７４は、モータ７６を制御して、操作スイッチ６の手前位置と遠方位置との間の移動を制御する。これに関する構成については後に説明する。
【００５７】
モータ制御部７４には、光電センサ８０が接続される。光電センサ８０は、赤外線ないし可視光を投光部から発射し、物体によって反射する光を受光部で検出（反射型）することで、検出物体に応じた出力信号を生成する。
【００５８】
表示部４０は、液晶ディスプレイ等で構成され、操作者が見やすい位置、好ましくは、運転者が運転中の視野を大きく変えることなく見ることができるような位置に配置される。例えば、表示部４０は、インストルメントパネル上面の中央部に配置されてよいし、また、インストルメントパネルの前面の中央部の上方に配置されてもよいし、メーター内に配置されてもよい。尚、本実施例２では、表示部４０は、必ずしもタッチパネル式のディスプレイである必要はないので、タッチパネル式のディスプレイでない場合には、操作性を考慮せずに配置することができる。
【００５９】
表示部４０には、操作デバイス制御ECU７０による制御下で、図９に示すように、操作部１００に対する操作者の操作を支援する操作メニュー画像が表示される。操作メニュー画像は、操作部１００での操作により実現可能な機能を選択釦の表示で表す。操作デバイス制御ECU７０は、操作部１００からの操作信号に基づいて、現在選択されている選択釦（本例では、エアコン）を、他の選択釦よりも強調して表示する。これにより、操作者（運転席乗員及び助手席乗員）は、現在何れの選択釦が選択されているかを容易に把握することができる。操作部１００及び表示部４０は、車室内の物理的に離れた位置に別々に配置される。操作者は、表示部４０を見ながら、操作部１００を操作する（いわゆるブラインド操作を行う）。
【００６０】
図１０は、操作部１００の一実施例を示す上面図である。図１１は、ジョイスティックノブ２の側面斜視図である。図１２は、右ハンドル車に搭載された操作部１００に対する運転席乗員の手の基本操作姿勢（運転席乗員の左手が置かれた状態）を示す上面図である。
【００６１】
図１０に示す例では、操作部１００は、ハウジング１、主操作部材としてのジョイスティックノブ（操作ノブ）２、操作スイッチ３、４、副操作部材としての操作スイッチ５、６、および、ダイヤルスイッチ７から構成され、実質的に左右対称に構成される。ハウジング１、ジョイスティックノブ２、および、操作スイッチ３乃至６は、上述の如く、例えば、カーナビゲーションシステム、オーディオ及びエアコン等の各種機能を実現するために操作される。操作部１００は、図示しない車両中央部（例えばセンターコンソール）等、車両乗員が操作しやすい場所に設置される。
【００６２】
ハウジング１は、図１０に示すように、操作部１００の外面（意匠面）を構成し、操作時の手のひらを安定的に支持するためのパームレスト部１２を備える。パームレスト部１２は、後述の如く各指のスイッチ操作の役割分担ができるような位置に設定され、表面が凸球面状に形成される。
【００６３】
ジョイスティックノブ２は、ハウジング１の中央部におけるパームレスト部１２より前方側に設定される。ジョイスティックノブ２は、図１２に示すように、手のひらをパームレスト部１２に載せた状態で、人差し指と中指により操作される。ジョイスティックノブ２は、図中矢印にて示すように２次元（前後軸及び左右軸の２軸）に操作される可倒式の操作部材である。ジョイスティックノブ２は、例えば、ハウジング１内部においてハウジング１に対して球面軸受にて回転可能に支持される。この回転支点には、ジョイスティックノブ２の回転量を検出するロータリーエンコーダー（図示せず）が設定される。ロータリーエンコーダーにより検出されるジョイスティックノブ２の左右軸まわり回転量及び前後軸軸まわり回転量は、操作デバイス制御ＥＣＵ７０の入力信号処理部７２に供給される。
【００６４】
ジョイスティックノブ２は、例えば、表示部４０における選択中の選択釦を変化させるために操作される。例えば、図９（Ａ）に示した表示部４０の表示画面において、操作者がジョイスティックノブ２を右に倒すと、それに応じた操作信号が操作デバイス制御ＥＣＵ７０の入力信号処理部７２に入力され、入力信号処理部７２が当該操作信号に応答して、選択中の選択釦“エアコン”を選択釦“オーディオ”へと変化させる。また、操作者がジョイスティックノブ２を手前（図の後方）に倒すと、それに応じた操作信号が入力信号処理部７２に入力され、入力信号処理部７２が当該操作信号に応答して、選択中の選択釦“エアコン”を選択釦“ナビゲーション”へと変化させる。また、例えば、操作者がジョイスティックノブ２を斜め右後方に倒すと、それに応じた操作信号が入力信号処理部７２に入力され、入力信号処理部７２が当該操作信号に応答して、選択中の選択釦“エアコン”を選択釦“車両情報”へと変化させる。
【００６５】
ジョイスティックノブ２は、図１０及び図１１に示すように、左手の人差し指と中指とで挟むことのできる突条部２０と、人差し指および中指を収めるための凹部２１および２２とを有する。突条部２０の両側面２３および２４並びに凹部２１および２２は、指の長手方向に延び、所定の長さに渡って２本の指の側部および底部（指の腹部分）のそれぞれと接触し易い状態となる。
【００６６】
操作スイッチ５及び６は、例えば電気接点式のスイッチであり、ジョイスティックノブ２の前方（図１０の矢印参照）に配置されるスイッチである。操作スイッチ５及び６については後に詳説する。
【００６７】
光電センサ８０は、図１０に示すように、操作スイッチ６とジョイスティックノブ２の間に設けられる。光電センサ８０の検出領域は、操作スイッチ６に向かって近接する物体（操作者の手又は操作器具）が検出できるように設定される。本例では、光電センサ８０は、略上向きに光軸（発射方向）が向けられる。
【００６８】
ダイヤルスイッチ７は、ジョイスティックノブ２の突条部２０よりも上方側に配置されるスイッチであり、例えば、表示部に表示される地図情報の拡大縮小やオーディオの音量調節等、複数の設定レベルを有する項目のレベル設定をするために使用され、ダイヤルスイッチ７を前方（図面上方）に回転させることで地図情報を拡大させ、後方（図面下方）に回転させることで地図情報を縮小させる。操作者は、凹部２１に位置する人差し指または凹部２２に位置する中指をわずかに前方（図面上方）に伸ばすことでダイヤルスイッチ７を操作する。
【００６９】
操作スイッチ３は、例えば電気接点式のスイッチであり、ジョイスティックノブ２の右側に配置される。操作スイッチ４は、同様に、例えば、電気接点式のスイッチであり、ジョイスティックノブ２の左側に配置される。操作スイッチ３及び４は、操作部１００において略左右対称に配置される。操作スイッチ３及び４は、好ましくは、図１２に示すように、手のひらをパームレスト部１２に載せて、ジョイスティックノブ２を人差し指および中指を挟んだ状態で、操作者の親指と小指が自然に配置されるような位置・範囲に、配置される。
【００７０】
操作スイッチ３、４は、ジョイスティックノブ２と同様、操作者は、手のひらをパームレスト部１２に載せた状態で手の位置を動かさなくても親指と小指により操作することができるので、操作スイッチ３および４には、使用頻度の高い機能が割り当てられる。親指及び小指は、人差し指および中指と異なり、通常のスイッチ操作に用いない指であるが、これらの指をもスイッチ操作に用いるようなスイッチ配置とすることで、スイッチの多機能化と操作性の向上の両立を図ることができる。
【００７１】
操作スイッチ３には、「決定」スイッチの機能が割り当てられ、操作スイッチ４には、「戻る」スイッチの機能が割り当てられてよい。この場合、図１２に示すように、運転席乗員である操作者は、左手のひらをパームレスト部１２に載せた状態で、左手の親指で右側操作スイッチ３を操作することで、「決定」スイッチの機能を実現し、左手の小指で左側操作スイッチ４を操作することで、「戻る」スイッチの機能を実現する。尚、「決定」スイッチは、ジョイスティックノブ２による方向操作入力を介して変更される“選択中の選択釦”の選択を確定（決定）するためのスイッチであり、「戻る」スイッチは、「決定」スイッチにより誤って決定された選択釦の選択やそれに伴う画面の切り換えを取り消し、再度選択ができるようにするためのスイッチである。
【００７２】
図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、図１２のラインＡ−Ａに沿って切断した際の断面図であり、図１３（Ａ）は、操作スイッチ６が遠方位置にある状態を示し、図１３（Ｂ）は、操作スイッチ６が手前位置にある状態を示す。尚、以下では、操作スイッチ６側の構成について説明するが、特に言及しない限り、操作スイッチ５側の構成についても同様であってよい。
【００７３】
本実施例の車両用入力装置は、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように、操作スイッチ６を移動可能に支持する可動支持機構として機能する可動支持アーム８２及びギア８４と、操作スイッチ６の移動のための駆動力を発生するモータ７６とを備える。
【００７４】
可動支持機構は、操作スイッチ６の下部に固定された可動支持アーム８２と、可動支持アーム８２形成されたラック溝に噛合するギア８４とを含む。ギア８４は、モータ７６の出力軸に接続され、モータ７６の回転により回転される。モータ７６は、ハウジング１に対して固定支持されており、可動支持アーム８２は、ハウジング１に対して車両前後方向に沿って斜め上下方向に移動可能に支持されている。モータ７６が回転すると、当該回転運動がギア８４及びラック溝を介して可動支持アーム８２の直線運動に変換される。可動支持アーム８２が操作者にとって手前側に移動されると（斜め上方に移動されると）、それに伴って、図１３（Ｂ）に示すように、操作スイッチ６が手前側に移動される（突出した状態となる）。一方、可動支持アーム８２が操作者にとって遠方側に移動されると（斜め下方に移動されると）、それに伴って、図１３（Ａ）に示すように、操作スイッチ６が遠方側に移動される（格納した状態となる）。
【００７５】
尚、モータ７６は、操作スイッチ６及び操作スイッチ５の双方に対してそれぞれ別々に設定されてもよいが、共通化されてもよい。この場合、モータ７６の出力軸に、操作スイッチ５側の同様の可動支持アームを噛合させて同様のラック＆ピニオン機構を実現すればよい。
【００７６】
操作デバイス制御ECU７０のモータ制御部７４は、光電センサ８０の出力結果に基づいて、モータ７６を制御して操作スイッチ６の手前位置と遠方位置との間の移動を制御する。この制御方法については、上述の実施例１における図５に示した方法と実質的に同一であってよい。具体的には、モータ制御部７４は、周期的に入力される光電センサ８０の出力結果に基づいて、操作者の操作スイッチ６に対する操作意思が検出されたか否かを判断する。この場合、例えば図１３（Ｂ）に２点鎖線にて手を示すように、操作スイッチ６へと操作者の手が近づいて来た場合には、かかる手が操作スイッチ６により操作者の操作意思として検出されることになる。操作者の操作意思が検出された場合には、モータ制御部７４は、モータ７６を制御して、操作スイッチ６を手前位置に移動させる。尚、操作スイッチ６は、通常時には遠方位置（格納状態）に保持されている。即ち、操作スイッチ６のデフォルト位置は遠方位置とされる。モータ制御部７４は、操作スイッチ６を手前位置に移動させると、周期的に入力される光電センサ８０の出力結果又は操作信号の発生状況を監視し、所定の終了条件を判断する。モータ制御部７４は、所定の終了条件が成立するまで、操作スイッチ６を手前位置に保持する。終了条件は、例えば、所定時間（例えば数秒のオーダー）以上、操作スイッチ６に対して接触ないし操作がなされていない場合であってよい。この場合、操作スイッチ６が手前位置に移動された後、所定時間以上、操作スイッチ６に対して操作がない状態が継続した場合には、終了条件が満たされることになる。終了条件が満たされると、モータ制御部７４は、モータ７６を制御して、操作スイッチ６を遠方位置に移動させる。即ち、モータ制御部７４は、モータ７６を制御して、操作スイッチ６を元の通常の位置に戻す。
【００７７】
このように本実施例によれば、操作者の操作意思に応じて、操作スイッチ６を最適な位置に移動させることができる。即ち、操作意思が検出された場合には、操作スイッチ６を手前位置に移動されるので、操作者は、ジョイスティックノブ２を操作している状態の手の位置を大きく変化させることなく、操作スイッチ６を操作することができる。これにより、ユーザにとって遠い位置にある操作スイッチ６の操作性を高めることができる。また、操作意思が検出されなくなった場合には、操作スイッチ６を手前位置に移動させることで、ジョイスティックノブ２の操作性を損なわないようにすることができる。また、操作部１００の見栄えを向上できる。
【００７８】
このように、操作スイッチ５および６は、遠い位置にあるものの操作性が高められるので、操作スイッチ５および６には、例えば「スタート」スイッチや「地図」スイッチ等の使用頻度の比較的高い機能が割り当てられてもよい。即ち、階層メニューの下層へ入るためのスイッチ（入口スイッチ）としての機能を割り当ててもよい。
【００７９】
尚、本実施例は、操作部１００のように、複数のスイッチ２，３，４，５，６，７を集約して配置する遠隔操作コントローラに対して特に好適である。これは、かかる遠隔操作コントローラでは、全てのスイッチを適切な位置に配置するのが困難であり、操作性の悪い位置に幾つかのスイッチ（本例では操作スイッチ５および６）を配置せざるを得ないからである。
【００８０】
本実施例において、好ましくは、モータ制御部７４は、操作者の操作意思が所定時間以上継続して検出された場合に、操作スイッチ６を手前位置に移動させる。具体的には、モータ制御部７４は、光電センサ８０により操作者の手が所定時間以上継続して検出された場合に、操作スイッチ６を手前位置に移動させる。これは、操作者の操作を意図しない手の動きの最中に瞬間的に光電センサ８０により操作者の手が検出される場合等のノイズを除去するためのであり、また、操作意思があるときには操作者の手が所定時間以上確実に検出されることに基づく。所定時間としては、例えば０．５秒から１秒程度の値であってよい。これにより、ノイズを除去して操作者の操作意思の検出精度を高めることができる。
【００８１】
また、本実施例において、光電センサ８０は、信頼性を高めるために２個以上設置されてもよいし、コスト低減のために、操作スイッチ５および６に対して共通に１つだけ設定してもよい。また、本実施例において、光電センサ８０は、他の透過型・回帰反射型の光電センサであってもよい。
【００８２】
また、本実施例において、光電センサ８０に代えて又はそれに加えて、操作者からのその他の入力に基づいて、操作者の操作意思を判断してもよい。例えば、上述の如く操作者の発話の音声認識処理や操作者のジェスチャーの画像認識結果により操作者の操作意思を判断してもよい。
【００８３】
図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、その他の変形例を示す図であり、図１２のラインＡ−Ａに沿って切断した際の断面図に相当する。図１４（Ａ）は、操作スイッチ６が遠方位置にある状態を示し、図１４（Ｂ）は、操作スイッチ６が手前位置にある状態を示す。上述の実施例において、光電センサ８０に代えて又はそれに加えて、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示すように、ジョイスティックノブ２に静電容量センサ９０を設定してもよい。この場合、モータ制御部７４は、静電容量センサ９０の出力信号に基づいて、図１４（Ａ）に示すようにジョイスティックノブ２に操作者の手が接触ないし近接した場合に、操作者の操作意思が検出されたと判断して、操作スイッチ５及び６を手前位置へと移動させることとしてよい。
【００８４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、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及び置換を加えることができる。
【００８５】
例えば、上述の実施例では、遠方位置と手前位置の２段階でタッチパネル式ディスプレイ２００等を移動させているが、３段階以上の多段階で移動させてもよく、また、遠方位置と手前位置は操作者により位置調整可能としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】実施例１による車両用入力装置に関連する主要構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明に係る車両用入力装置の車両搭載状態の一例を示す斜視図である。
【図３】操作メニュー画像の一例を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、タッチパネル式ディスプレイ２００が遠方位置にある状態を概略的に示す図であり、図４（Ｂ）は、タッチパネル式ディスプレイ２００が手前位置にある状態を概略的に示す図である。
【図５】操作デバイス制御ECU１７０の入力信号処理部１７２及びモータ制御部１７４により実現される主要処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】赤外線センサ２２０の配置態様の一例を示す図である。
【図７】タッチパネル式ディスプレイ２００のその他の配置態様を示す図である。
【図８】実施例２による車両用入力装置に関連する主要構成を示す機能ブロック図である。
【図９】操作メニュー画像の一例を示す図である。
【図１０】操作部１００の一実施例を示す上面図である。
【図１１】ジョイスティックノブの側面斜視図である。
【図１２】操作部１００に対する運転席乗員の手の基本操作姿勢を示す上面図である。
【図１３】図１３（Ａ）は、操作スイッチ６が遠方位置にある状態を概略的に示す図であり、図１３（Ｂ）は、操作スイッチ６が手前位置にある状態を概略的に示す図である。
【図１４】その他の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１    ハウジング
２    ジョイスティックノブ
３、４、５、６    操作スイッチ
７    ダイヤルスイッチ
１２    パームレスト部
２０    突条部
２１、２２    凹部
２３、２４    突条部側面
４０    表示部
７０    操作デバイス制御ＥＣＵ
７２    入力信号処理部
７４    モータ制御部
７６    モータ
８０    光電センサ
８２    可動支持アーム
８４    ギア
９０    静電容量センサ
１００    操作部
１４０    表示部
１５０    操作部
１７０    操作デバイス制御ＥＣＵ
１７２    入力信号処理部
１７４    モータ制御部
２００    タッチパネル式ディスプレイ
２１０    モータ
２２０    赤外線センサ
２３２    可動レール
２３４    ギア
【図１】
2007326491.tif 000003
【図２】
2007326491.tif 000004
【図３】
2007326491.tif 000005
【図４】
2007326491.tif 000006
【図５】
2007326491.tif 000007
【図６】
2007326491.tif 000008
【図７】
2007326491.tif 000009
【図８】
2007326491.tif 000010
【図９】
2007326491.tif 000011
【図１０】
2007326491.tif 000012
【図１１】
2007326491.tif 000013
【図１２】
2007326491.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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