JP2000006687A - 車載機器スイッチ安全操作システム - Google Patents

車載機器スイッチ安全操作システム

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JP2000006687A
JP2000006687A JP17915598A JP17915598A JP2000006687A JP 2000006687 A JP2000006687 A JP 2000006687A JP 17915598 A JP17915598 A JP 17915598A JP 17915598 A JP17915598 A JP 17915598A JP 2000006687 A JP2000006687 A JP 2000006687A
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vehicle
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Junichi Matsushita
淳一 松下
Kunimitsu Aoki
邦光 青木
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Yazaki Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転操作時のヒューマンインタフェースによ
る安全性を最重視し，車載機器のスイッチ操作時に運転
操作や車外交通状況の視認に支障とならない安全かつ簡
便なブラインドタッチ操作を可能とする車載機器スイッ
チ安全操作システムを提供する。 【解決手段】 多機能スイッチ操作プレート１０に車載
機器作動操作用の各種スイッチが集約して配列され，表
示器３０が操作者が前方視できる視野領域の車内好適の
インパネ４上に配置され，各スイッチの配列画像を画面
表示している。ドライバ２が指先２Ａで目標のスイッチ
を操作するとき，それをビデオカメラ５０で撮影して撮
像信号をコントローラ５に送る。コントローラ５は表示
器３０に画面表示されている各スイッチ画像配列位置に
ドライバ２の手形データ画像２Ｂをスーパインポーズ
（重畳）させる。ドライバ２は前方視Ａ１状態で表示器
３０を視認しつつ，実在感を伴って目標スイッチをリア
ルタイムに指先だけでブラインドタッチ操作する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，車載機器スイッチ
安全操作システムに関し，さらに詳しくは，運転操作中
の安全性を高めるために車載機器操作用の複数種のスイ
ッチを集約化してブラインドタッチ操作可能とした車載
機器スイッチ安全操作システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車には，たとえば図１０に示すよう
に，ラジオおよびステレオ関連の通称ＣＤラジカセやチ
ューナなどからなるオーディオ系機器１００，ナビゲー
ションシステム関連のディスプレイなどからなる情報機
器１０１といったさまざまな機器が搭載されている。こ
れら車載機器の大半は，インストルメントパネルやコン
ソールボックスなど運転席周辺に配置されている。
【０００３】図１１に示すように，車両走行時，運転中
のドライバ１０２は運転操作と矢印方向１０３の車外交
通状況の視認に多くの思考力や注意力を払う必要があ
る。運転中にたとえばオーディオ機器１００をスイッチ
操作する場合，ドライバ１０２の目線は前方視（１０
３）から反れて矢印方向１０４の機器操作スイッチ配置
面上に転じることになる。また，その間に，スピードメ
ータなどの計器類にも絶えず目線を矢印方向１０５に配
る必要がある。
【０００４】このように，目線を配るべき車載機器や計
器類の種類増加に伴い，総じてスイッチ数も増大する傾
向にあり，それらスイッチ間に機能・特性の点で脈絡も
みられず，一貫性を欠いてしまう傾向にある。
【０００５】図１０のように，通例として，特に情報系
およびオーディオ系の車載機器１００，１０１などで
は，操作スイッチや表示ディスプレイが機器本体から独
立して配置されている。それら車載機器を操作する場
合，入力手段としてキースイッチ，キーボード，マウ
ス，ライトペンおよびタッチパネルなどがある。限られ
た車内スペースでは，キースイッチやタッチパネルが操
作に便利である。しかしその場合，ドライバの目線が前
方視から反れて，操作面上に向けられることに安全性の
問題がある。
【０００６】このような問題解消を目的として提案され
た従来技術に，たとえば特開平４−２６２４１４号公報
に記載の位置表示装置がある。この場合，操作スイッチ
であるタッチパネル上に置いた操作者の手をビデオカメ
ラで撮影する。この手の形状の撮像信号を位置補正して
コントローラに形成された画像に重ね合わせ，つまりス
ーパインポーズしてディスプレイ画面に表示する。操作
者は，自身の手の形状画像をカーソルとして見ながらデ
ィスプレイ画面上の位置を指示でき，スイッチ操作でき
るようにしたものである。
【０００７】しかし，この公報の位置表示装置の場合，
次の各点に問題を残している。１つは，操作スイッチに
タッチパネルを用いているため、限定された車内スペー
スといった環境で操作するには、相応の操作感を得るこ
とができず，ブラインドタッチ操作に不適切である。
【０００８】また１つは、ディスプレイ画面上での画像
情報だけに基づいて操作する点である。車内での使用
は、そうしたディスプレイ画面上での操作にとどまら
ず，キースイッチなど配列した操作面を視認しつつ，従
前からの慣例的な通常操作が可能となっていることが望
ましい。
【０００９】また、他の従来技術として、特開平９−１
４６６９５号公報に記載の入力装置がある。この場合，
操作者が機器内蔵の小型カメラに指をかざすと，その撮
像信号によって指先の位置関係を認識し，これに対応し
た座標ポインタをディスプレイ画面上に描画する。指先
を動かすことにより、ポインタを移動させながら機器を
操作する。
【００１０】しかし，この公報の入力装置の場合，次の
各点に問題を残している。１つは，この場合も上記特開
平４−２６２４１４号公報の技術と同様，撮像信号によ
ってディスプレイ画面上のポインタを移動させているこ
とである。そのため，ディスプレイ画面上の描画以外
で，かざしている指でキースイッチを視認しつつ通常操
作することができない。
【００１１】また１つは，ディスプレイ画面に指先の動
きに対応したポインタを描画することは、各指と各キー
の位置関係を認識するためには実在感に乏しい。好まし
くは，実際の手の画像または画像信号から各指先の座標
を検出し、そのデータに基づいて抽象的な手の形状を描
画することである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上，車載機器操作の
ヒューマンインタフェースについて従来技術が例示され
たが，最重視すべき安全性への有効手段の１つとして，
多種多様な操作スイッチを単一スイッチに集約したマル
チスイッチ化がある。
【００１３】しかし，マルチスイッチ化を実現しても，
図１２に示すように，車両走行中にドライバ１０２が前
方視１０３から目線を反らし，マルチスイッチ１０６の
操作面上に目線を矢印方向１０７に移し，自らの手をタ
ッチしてスイッチ操作することに基本的に変わりがな
い。したがって，安全面で依然課題を残すことになる。
【００１４】また，集約化によるマルチスイッチ化は，
単一スイッチに多機能をもたせる利点がある反面，従前
から操作していたスイッチの位置，形状，触感，そして
動態方向などの違和感から，当初，操作するドライバに
戸惑い感を抱かせることにもなる。
【００１５】そこで，当然，マルチスイッチに目線を移
すことなくいわゆるブラインドタッチにより，手慣れた
指タッチでのスイッチ操作システムが着目される。それ
にはドライバ自身，スイッチ配列や機能などについてか
なりの学習と修練を積んでおく必要がある。しかし，手
慣れたドライバだけがブラインドタッチ操作できるとい
うのでは普遍性がない。初心者や未学習のドライバを対
象とした場合でも，安全かつ簡便にブラインドタッチ操
作が可能となるシステムであることが望まれる。
【００１６】したがって，本発明の第１の目的は，運転
操作時のヒューマンインタフェースによる安全性を最重
視し，車載機器のスイッチ操作時に運転操作や車外交通
状況の視認に支障とならない車載機器スイッチ安全操作
システムを提供することにある。
【００１７】さらに，本発明の目的は，車載機器スイッ
チの操作習熟度にかかわらず，極端には未学習のドライ
バでも安全かつ簡便にブラインドタッチ操作を可能とす
る車載機器スイッチ安全操作システムを提供することに
ある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明による請求項１に
記載の車載機器スイッチ安全操作システムは，車内の好
適位置に配置され，各種車載機器を作動操作するための
複数種のスイッチが集約して配列された多機能スイッチ
操作プレートと，操作者が前方視できる視野領域の車内
好適位置に配置され，前記複数種のスイッチの配列画像
を画面表示する表示器と，前記操作者が指先で前記スイ
ッチの目標とするものを操作するとき，その目標スイッ
チを感知した検出信号に基づいて前記表示器に画面表示
されている前記目標スイッチの画像の配列位置および機
能を前記操作者に認識させるよう制御するコントローラ
と，を備えて構成されている。
【００１９】以上の構成により，操作者は前方視状態で
表示器に表示されている目標スイッチの画像を視認しな
がら，実在感を伴って多機能スイッチ操作プレート上の
目標スイッチをリアルタイムに指先だけでブラインドタ
ッチ操作する。
【００２０】また，請求項２に記載の車載機器スイッチ
安全操作システムは，前記目標スイッチを感知する手段
に，その目標スイッチおよび前記操作者の手指の動きを
含む前記多機能スイッチ操作プレートの領域を撮影して
撮像信号を前記コントローラに送出可能なビデオカメラ
を用いている。
【００２１】以上の構成により，前方視から目線を反ら
して操作者が多機能スイッチ操作プレート上の目標のス
イッチを注視する代わりに，ビデオカメラが手指の動き
を撮影してコントローラに送る。
【００２２】また，請求項３に記載の車載機器スイッチ
安全操作システムは，前記コントローラは，前記ビデオ
カメラからの撮像信号に基づいて前記操作者の手指の形
状を画像処理して，その手形データ画像の動画像を前記
表示器に送ってスイッチ配列画像画面に重畳させるよう
にしている。
【００２３】操作者は，前方視の視野内で表示器を視認
するだけで，目標スイッチに対する配列や機能を認識し
つつ，表示器に表示されたスーパインポーズ画像の動き
に合わせて押圧操作したり，回転操作することができ
る。
【００２４】また，請求項４に記載の車載機器スイッチ
安全操作システムは，前記コントローラを，前記ビデオ
カメラからの撮像信号に基づいて前記操作者の手指の形
状を画像処理する画像処理回路と，この画像処理回路か
ら出力された前記手形データ画像の信号を制御するとと
もに，前記目標スイッチを感知した信号に基づいて対応
する前記車載機器に作動信号を送出する中央演算処理装
置からなる制御装置と，この制御装置から出力された制
御信号によって前記手形データ画像を動画像データとし
て前記表示器に送出する表示制御回路と，を備えて構成
している。
【００２５】コントローラを以上のように構成すること
により，運転操作中の操作者は，安全運転に気を配りな
がら，所望する車載機器の作動操作に特別な注意を払う
ことなく限られた車内空間において電子制御できる。
【００２６】また，請求項５に記載の車載機器スイッチ
安全操作システムは，前記画像処理回路を，前記ビデオ
カメラからの撮像信号に基づいて前記操作者の手指の各
指先と付け根の座標を算出して前記手形データ画像の信
号処理可能としている。
【００２７】このように画像処理回路を構成することに
より，操作者の手指の座標軸を算出して，虚像ではある
が，正確な手指の動画像を表示器で表示できる。
【００２８】一方，請求項６に記載の車載機器スイッチ
安全操作システムでは，前記目標スイッチを感知する手
段として，前記操作者の指先がその目標スイッチに接触
したことの検出信号を前記前記コントローラに送出可能
なタッチセンサを用いている。
【００２９】ビデオカメラに代えて接触センサを多機能
スイッチ操作プレート上の各スイッチに組み込むことに
より，比較的に安価で，操作者の手指の動きに対応した
目標スイッチへの接触信号を検出し，その検出信号で表
示器上の目標スイッチ画像をハイライト表示したり，着
色変化などさせて操作者に視認させることができる。
【００３０】これに関連して，請求項７に記載の車載機
器スイッチ安全操作システムは，前記目標スイッチを感
知する手段として，前記操作者の指先がその目標スイッ
チに近接したことの検出信号を前記前記コントローラに
送出可能な近接センサを用いている。
【００３１】この場合も，ビデオカメラに代えて接触セ
ンサを多機能スイッチ操作プレート上の各スイッチに組
み込むことにより，比較的に安価で，操作者の手指の動
きに対応した目標スイッチへの近接信号を検出し，その
検出信号で表示器上の目標スイッチ画像をハイライト表
示したり，着色変化などさせて操作者に視認させること
ができる。
【００３２】また，本発明の請求項８に記載の車載機器
スイッチ安全操作システムにあっては，前記表示器を，
前記多機能スイッチ操作プレート上の複数種のスイッチ
の配列画像を画面表示する情報表示部と，前記ビデオカ
メラからの撮像信号に基づいて前記コントローラで処理
した前記操作者の手形データ画像を画面表示するカメラ
画像表示部と，前記情報表示部および前記カメラ画像表
示部間のほぼ中間位置に配置され，前方視状態の前記操
作者に前記情報表示部に画面表示されたスイッチ配列画
像を透視させ，かつ前記カメラ画像表示部に表示された
手形データ画像を反射することにより，この反射虚像の
手形データ画像を前記透視画像のスイッチ配列画像にス
ーパインポーズした重畳画像を視認させるための光学手
段と，を備えて構成している。
【００３３】以上の構成により，光学手段としてたとえ
ばハーフミラーを表示器の前部に，つまり情報表示部と
カメラ画像表示部との間に設けることにより，そのハー
フミラーを通して，操作者は自らの手指の形状である手
形データ画像を透視画像のスイッチ配列画像にスーパイ
ンポーズした重畳画像をリアルタイムに視認できる。
【００３４】また，請求項９に記載の車載機器スイッチ
安全操作システムは，前記多機能スイッチ操作プレート
を，前記操作者の前方視目線よりも下方のコンソールボ
ックス上に配置している。
【００３５】したがって，コンソールボックス上に多機
能スイッチ操作プレートを配置すれば，操作者は一方の
手でステアリングハンドルを操作し，他方の手でスイッ
チ操作を安全にブラインドタッチで行える。
【００３６】また，請求項１０に記載の車載機器スイッ
チ安全操作システムでは，前記コンソールボックス上に
配置された前記多機能スイッチ操作プレートを撮影する
前記ビデオカメラを，前記操作者より上位の車内ルーフ
に配置している。
【００３７】この場合，限られた車内空間にあって，ビ
デオカメラをルーフの例えば前方上位で操作者の頭上近
くに配置することにより，スペースを無駄なく有効活用
できる。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下，本発明による車載機器マル
チスイッチ操作システムの実施の形態について，図面を
参照して詳細に説明する。
【００３９】図１は，本発明の第１実施の形態のシステ
ムを搭載した自動車の車体１の部分側面断面図を示し，
図２はシステム構成図を示している。システムは，操作
者であるドライバ２が操作し易い位置としてたとえば車
内コンソールボックス３に多機能スイッチ操作プレート
（以下，マルチスイッチという）１０が配置されてい
る。このマルチスイッチ１０には，たとえば情報系やオ
ーディオ系の機器用のオン／オフスイッチ１１，画像調
節スイッチ１２，輝度調節スイッチ１３，そして調整音
量／音域調整ダイアルスイッチ１４など目的別の各種ス
イッチが配置されている。
【００４０】また，たとえば車内インストルメントパネ
ル４の内部には，マイクロコンピュータによる制御装置
２０を中枢部としたコントローラ５が格納されている。
その制御装置２０には，ドライバ２の指先タッチ操作で
入力されたマルチスイッチ１０からのスイッチ信号が入
力されるようになっている。制御装置２０は，制御部や
演算部からなるＣＰＵ（中央演算処理ユニット），メモ
リ，そしてＩ／Ｏポートなどからなっている。
【００４１】また，ドライバ２の前方視が無理なく利く
視野内（図１中，矢印符号Ａ１，Ａ２で示す）で，たと
えばインストルメントパネル４上の好適位置には，ＬＣ
Ｄ（液晶表示装置）などによる表示器３０が設置されて
いる。
【００４２】表示器３０を最適部位に配置することは重
要であり，瞬時といえども，運転操作中の目線の動きを
最小限に抑え，視認時間を最短にして安全性をさらに高
めるのに有効となる。
【００４３】この表示器３０は，操作対象となる上記情
報機器やオーディオ機器の各種情報を表示する画面３
１，３２などを備えている。さらに，それら画面３１，
３２に隣接して，表示器３０には，上記マルチスイッチ
１０上における各種スイッチ１１，１２・・・のスイッ
チ形状画像データ３３がそれぞれにほぼ等寸大の大きさ
で表示されている。
【００４４】また，コントローラ５には，表示器３０に
各種情報を表示させるための表示信号を送る表示制御回
路４０が上記制御装置２０の周辺に備わっている。その
表示制御回路４０には表示指令信号が制御装置２０から
送られ，その表示指令信号に基づいて表示器３０では，
画面３１，３２などにオーディオ系情報などを表示する
ようになっている。
【００４５】一方、図１に示すように，車内のたとえば
ルーフなど好適部位にビデオカメラ５０が配置されてい
る。このビデオカメラ５０は，マルチスイッチ１０と，
この操作面上にかざされるドライバ２の手２Ａの動き領
域を含むスイッチ操作領域（図中破線域Ｂで示す）を撮
影可能となっている。ドライバ２の手２Ａの動きを撮影
したビデオカメラ５０の撮像信号は，コントローラ５に
設けた画像処理回路６０に送出されるようになってい
る。
【００４６】ドライバ２の手指２Ａの動きは，具体的に
は図１中の×符号で示す各指の指先２ａとその付け根２
ｂの撮像信号が画像処理回路６０で処理される。この処
理に基づいて指先２ａと付け根２ｂの各位置に対応する
座標を算出可能となっている。画像処理回路６０から出
力された指先２ａと付け根２ｂの座標データは，表示制
御回路４０に向けて送出可能である。
【００４７】この表示制御回路４０では，受け取った各
指の座標データに基づいて画像による抽象的な手形のデ
ータを作成可能である。図１中の符号２Ｂで示すその手
形データは，表示器３０上のスイッチ形状データ画像３
３にスーパインポーズ（重畳）され，表示器３０にその
手形データ画像２Ｂを重畳表示できる。
【００４８】次に，以上の構成による第１実施の形態の
動作および作用について説明する。
【００４９】車両走行時，ドライバ２は運転操作しなが
ら情報系やオーディオ系車載機器を作動させるとき，コ
ンソールボックス３上のマルチスイッチ１０を手指２Ａ
をかざす。
【００５０】ビデオカメラ５０は，マルチスイッチ１０
上に手指２Ａをかざした領域Ｂにおいて，ドライバ２の
手指２Ａの動きを撮影する。手の動作と同時に，各指の
指先２ａと付け根２ｂの撮像信号は，まずコントローラ
５の制御装置２０に送られる。
【００５１】制御装置２０から出力された制御信号に基
づいて，画像処理回路６０ではその撮像信号を処理し，
指先２ａと付け根２ｂの各位置に対応する座標を算出す
る。算出された各指座標データは，制御装置２０に送ら
れてから表示制御回路４０に向けて出力される。
【００５２】表示制御回路４０は，受け取った各指の座
標データに基づいて画像による抽象的な手の形状の手形
データ画像２Ｂを作成する。この手形データ画像２Ｂ
は，表示器３０上のスイッチ形状データ画像３３にスー
パインポーズされ、表示器３０はその手形データ画像２
Ｂを重畳表示する。
【００５３】したがって，運転操作中のドライバ２は、
前方視Ａ１とほぼ同等な視野内で目線Ａ２をわずかに表
示器３０に移すだけで，安全にマルチスイッチ１０の所
望する車載機器操作用スイッチをブラインドタッチ操作
できる。
【００５４】すなわち，表示器３０には，マルチスイッ
チ１０の虚像であるスイッチ形状データ画像３３と，自
らの手指２Ａの虚像である手形データ画像２Ｂとが重畳
して表示されている。それにより，ドライバ２は自らの
手指２Ａに目線を転じることなく，その動きを表示器３
０で確認できる。たとえば，音量／音域調節ダイアルス
イッチ１４をつまみ回転操作すると，その指の動作は表
示器３０にて画像となってリアルタイムに表示される。
【００５５】そのようにして，ドライバ２は違和感を抱
くことなく，安全な前方視Ａ１の視野内で運転操作しな
がら，所望のスイッチの配列や機能を把握でき，実在感
をともなって押し操作したり，回転操作することができ
る。
【００５６】そこで，図３に示すように，いま前方視Ａ
１における視認時間をＴ１，表示器３０を視認する時間
をＴ２，そしてマルチスイッチ１０の操作面を視認する
時間をＴ３とする。さらに，前方視Ａ１から表示器３０
に目線Ａ２を移すに要する時間をｔ１，表示器３０から
マルチスイッチ１０の操作面に目線Ａ３を移すに要する
時間をｔ２，そしてマルチスイッチ１０の操作面から目
線を前方視Ａ１まで戻すに要する回帰時間をｔ３とす
る。
【００５７】その場合，運転操作中にドライバ２がマル
チスイッチ１０の所望する車載機器用スイッチの操作に
要する時間は短縮される。すなわち，ブラインドタッチ
操作できない場合（一般的マルチスイッチ）と，本実施
の形態によるブラインドタッチ操作が可能なマルチスイ
ッチ１０とを操作時間で比較すれば，本実施の形態はか
なりの短縮化に有効である。そうしたブラインドタッチ
操作が可能となることで，車外交通状況の確認や運転操
作に注意力や思考力を集中でき、安全性をさらに高める
のに寄与する。
【００５８】次に，図４〜図６は，本発明による第２実
施の形態を示している。図１〜図３の第１実施の形態と
同一または同種の部材や装置には同一符号を付して説明
する。
【００５９】この場合，ドライバ２の手指２Ａの動きを
ビデオカメラ５０で撮影した撮像信号に代えて，スイッ
チ接触信号またはスイッチ近接信号を検出する構造とな
っている。
【００６０】たとえば，図４および図６に示す接触信号
検出による構造例の場合，情報系やオーディオ系機器の
各種操作スイッチ７０が，図１で示されたマルチスイッ
チ１０の操作面上に配列されている。すなわち，この場
合の操作スイッチ７０は，導電性材料によって所要の形
状に形成されたノブ釦７１を有し，このノブ釦７１はガ
イド７３に支持されて操作面のプレート７２から上下動
可能に突出している。ノブ釦７１は，ドライバ２の手指
２Ａの指圧操作による押圧力Ｐが働いたとき，弾性力や
ばね力に抗して押し込み可能となっており，その押圧力
Ｐでスイッチ７５，７６を交互にオン／オフする。スイ
ッチ７５，７６のオン／オフ動作により，それらのスイ
ッチ端子がプリント配線基板７７上にパターン形成など
されたスイッチ回路を開閉するようになっている。スイ
ッチ７５，７６の復元力でノブ釦７１を元位置に復帰さ
せるようにすることもできる。
【００６１】また，この操作スイッチ７０では通称タッ
チセンサ７８が設けられており，導電性材料によるノブ
釦７１のドライバ２の指接触によって変化するたとえば
コンデンサ容量変化を検出可能となっている。このタッ
チセンサ７８による検出信号は，第１実施の形態で示さ
れたコントローラ５の制御装置２０に送られる。
【００６２】したがって，以上の構成により，ドライバ
２がマルチスイッチ１０における所望の操作スイッチ７
０に指タッチして操作すると，それをタッチセンサ７８
が検出して信号を制御装置２０に送る。その一方で，操
作スイッチ７０の押し込みによってスイッチ７５，７６
のいずれかがオンになり，そのスイッチ信号でプリント
配線基盤７７上のスイッチ回路から目標とする車載機器
にオン作動信号を送出する。
【００６３】制御装置２０では，タッチセンサ７８から
送られた検出信号に基づいて制御を行い，制御信号を表
示制御回路４０に送る。制御信号は表示制御回路４０で
処理され，この処理に基づく表示指令信号が表示器３０
に送られる。表示器３０では，このスイッチ形状データ
画像３３（図１参照）において，ドライバ２がタッチ操
作したスイッチ７０に対応する虚像のスイッチ画像を，
ハイライト（またはバックライト）表示したり，あるい
は表示色を着色変化させて表示する。
【００６４】そのようにして，ドライバ２はマルチスイ
ッチ１０の操作面を注視することなく，前方の表示器３
０の画面を視認するだけで，自らタッチ操作している操
作スイッチ７０の位置や機能を実在感をともなって認識
できる。すなわち，ブラインドタッチ操作によって安全
に目標の車載機器をオン作動させたり，調節することが
できる。
【００６５】一方，図５は，第２実施の形態による他例
として，近接信号を検出する場合の構造例を示してい
る。
【００６６】この場合も図４で示された接触信号検出に
係る構造と同じく，ドライバ２の手指２Ａの動きをビデ
オカメラ５０で撮影した撮像信号に代えて，スイッチ近
接信号を検出する構造となっている。
【００６７】情報系やオーディオ系機器の各種操作スイ
ッチ８０が，マルチスイッチ１０の操作面上に配列され
ている。すなわち，この場合の操作スイッチ８０は所要
形状に形成されたノブ釦８１を有し，このノブ釦８１は
ガイド８３に支持されて操作面のプレート８２から上下
動可能に突出している。ノブ釦８１はドライバ２の指圧
操作による押圧力が働いたとき，弾性力やばね力に抗し
て押し込み可能となっており，その押圧力でスイッチ８
５，８６を交互にオン／オフする。スイッチ８５，８６
のオン／オフ動作により，それらのスイッチ端子がプリ
ント配線基板８７上にパターン形成などされたスイッチ
回路を開閉するようになっている。スイッチ８５，８６
の復元力でノブ釦８１を元位置に復帰させるようにする
こともできる。
【００６８】一方，この場合，通称近接センサ８８が設
けられており，ノブ釦８１の表面にドライバ２の手指２
Ａの指が接近したとき，たとえば発光ダイオード８９ａ
と受光ダイオード８９ｂからなる送受信用光学素子間の
光学的変化を検出可能である。この近接センサ８８によ
る検出信号は，第１実施の形態で示されたコントローラ
５の制御装置２０に送られる。
【００６９】したがって，以上の構成から，ドライバ２
が指先をマルチスイッチ１０における所望の操作スイッ
チ７０に接近させると，その光学的変化を近接センサ８
８が検出して信号を制御装置２０に送る。その一方で，
操作スイッチ８０の押し込みによってスイッチ８５，８
６のいずれかオンになり，そのスイッチ信号でプリント
配線基板８７上のスイッチ回路から目標とする車載機器
にオン作動信号を送出する。
【００７０】制御装置２０では，近接センサ８８から送
られた検出信号に基づいて制御を行い，制御信号を表示
制御回路４０に送る。制御信号は表示制御回路４０で処
理され，この処理に基づく表示指令信号が表示器３０
（図１参照）に送られる。表示器３０では，このスイッ
チ形状データ画像３３において，ドライバ２がその指で
接近操作した目標の操作スイッチ７０に対応する虚像の
スイッチ画像を，ハイライト（またはバックライト）表
示したり，あるいは表示色を着色変化させて表示する。
【００７１】そのようにして，ドライバ２はマルチスイ
ッチ１０の操作面を注視することなく，前方の表示器３
０の画面を視認するだけで，押圧操作または回転操作し
ようとする操作スイッチ７０の位置や機能を実在感をと
もなって認識できる。すなわち，ブラインドタッチ操作
によって安全に目標の車載機器をオン作動させたり，調
節することができる。
【００７２】次に，図７〜図９は，本発明による第３実
施の形態を示している。上記第１および第２実施の形態
と同一または同種の部材や装置には同一符号を付して説
明する。
【００７３】この場合，ドライバ２の手指２Ａの動きを
ビデオカメラ５０で撮影した撮像信号を検出する図１〜
図３の第１実施の形態と基本的に同一構造となってい
る。この第３実施の形態では，図７に示すように，表示
器３０が各種の情報表示部３０Ａとカメラ画像表示部３
０Ｂとからなっている。
【００７４】一方の情報表示部３０Ａは，図１に示され
たように，情報系やオーディオ系の車載機器の情報を表
示する画面３１，３２などを有している。さらに，それ
ら情報表示画面３１，３２に隣接して情報表示部３０Ａ
には，マルチスイッチ１０における各種操作スイッチ１
１，１２・・・に対応するスイッチ形状データ画像３３
も表示されている。
【００７５】他方のカメラ画像表示部３０Ｂでは，ビデ
オカメラ５０でマルチスイッチ１０とこの上にかざした
ドライバ２の手指２Ａの形状を撮影し，撮像信号のなか
から，ここではドライバ２の手形の撮像データをハーフ
ミラー３４によって虚像で表示可能となっている。
【００７６】すなわち，このカメラ画像表示部３０Ｂに
対応して，表示部３０の前部にハーフミラー３４が配置
されている。ビデオカメラ５０による撮像信号は一度コ
ントローラ５の画像処理回路６０に送られる。ここで
は，図８に示すドライバ２の手形撮像データによる画像
２Ｂが上記情報表示部３０Ａのスイッチ形状データ画像
３３に適切に合致するように補正処理する。この補正処
理された手形データ画像２Ｂを制御装置２０による制御
でカメラ画像表示部３０Ｂに送り，ハーフミラー３４に
よる光学的作用で反射させる。このようにして反射光に
よる虚像の手形データ画像２Ｂがドライバ２の視野に入
るようにしている。
【００７７】図８は，表示器３０において，情報表示部
３０Ａの情報画面とカメラ画像表示部３０Ｂの手形デー
タ画像２Ｂをスーパインポーズ（重畳）させる形態を示
している。
【００７８】すなわち，情報表示部３０Ａに表示された
情報画面３１，３２およびスイッチ形状データ画像３３
からなる表示画面をハーフミラー３４を通してドライバ
２に視認させ，同時にそのハーフミラー３４による反射
虚像の手形データ画像２Ｂをスーパインポーズさせる。
【００７９】そのようにして，ドライバ２はマルチスイ
ッチ１０の操作面を注視することなく，前方の表示器３
０をハーフミラー３４を通して視認するだけで，押圧操
作または回転操作しようとする操作スイッチ１１，１２
・・・などの位置や機能を実在感をともなって認識でき
る。すなわち，ブラインドタッチ操作によって安全に目
標の車載機器をオン作動させたり，調節することができ
る。
【００８０】
【発明の効果】以上説明したように，本発明による車載
機器スイッチ安全操作システムは，運転操作中のドライ
バは前方視状態で，つまり目線を反らすことなく安全に
表示器に表示されている目標スイッチの画像を視認しな
がら，実在感を伴って多機能スイッチ操作プレート上の
目標とする車載機器操作スイッチをリアルタイムに指先
だけでブラインドタッチ操作できる。結果的に，ドライ
バの運転操作中の気配りを軽減できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車載機器スイッチ安全操作システ
ムの第１実施の形態において，車両運転操作中のシステ
ム構成を示す部分的拡大視した側面図である。
【図２】第１実施の形態のシステム構成を示すブロック
図である。
【図３】第１実施の形態のシステム構成において，ドラ
イバが目線を各部に移動させる際の動作時間を模式的に
示す側面図である。
【図４】本発明による車載機器スイッチ安全操作システ
ムの第２実施の形態において，スイッチ検出手段にタッ
チセンサを用いた構造を示す断面図である。
【図５】同じく第２実施の形態において，スイッチ検出
手段に近接センサを用いた場合の別の構造例を示す断面
図である。
【図６】この第２実施の形態のシステム構成を示すブロ
ック図である。
【図７】本発明による車載機器スイッチ安全操作システ
ムの第３実施の形態において，表示器に光学手段のハー
フミラーでスーパインポーズ画像を視認する構造を示す
部分拡大視による側面図である。
【図８】第３実施の形態において，表示器の情報表示部
とカメラ画像表示部をスーパインポーズ（重畳）させる
態様を模式的に示す表示器の正面図である。
【図９】この第３実施の形態のシステム構成を示すブロ
ック図である。
【図１０】車両内に搭載される一般的な車載機器例を示
す斜視図である。
【図１１】運転操作中のドライバが目線を移す形態を示
す従来例の側面図である。
【図１２】多機能スイッチ操作プレートを装備した場合
でも運転操作中のドライバがそれに目線を移す形態を示
す従来例の側面図である。
【符号の説明】
１ 自動車等車両 ２ 運転操作者であるドライバ ２Ａ ドライバの手指 ２ａ 座標ポインタの指先 ２ｂ 座標ポインタの指付け根 ２Ｂ 手指の手形データ画像 ３ コンソールボックス ４ インストルメントパネル ５ コントローラ １０ 多機能スイッチ操作プレート（マルチスイ
ッチ） １１〜１４ 情報系／オーディオ系機器操作スイッチ ２０ 制御装置 ３０ 表示器 ３０Ａ 情報表示部 ３０Ｂ カメラ画像表示部 ３１ 情報表示画面 ３２ オーディオ情報表示画面 ３３ スイッチ形状データ画像 ３４ スーパインポーズ用ハーフミラー ４０ 表示制御回路 ５０ ビデオカメラ ６０ 画像処理回路 ７０ タッチセンサ装備の操作スイッチ ７８ タッチセンサ ８０ 近接センサ装備の操作スイッチ ８８ 近接センサ ８９ａ 発光素子（ダイオード） ８９ｂ 受光素子（ダイオード） ７７，８７ プリント配線基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D044 BA04 BA16 BB01 BD01 BD07 BD13 5C082 AA21 AA27 BA20 BA41 BB42 CA56 CB05 DA42 DA51 MM09 MM10

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車内の好適位置に配置され，各種車載機
    器を作動操作するための複数種のスイッチが集約して配
    列された多機能スイッチ操作プレートと，操作者が前方
    視できる視野領域の車内好適位置に配置され，前記複数
    種のスイッチの配列画像を画面表示する表示器と，前記
    操作者が指先で前記スイッチの目標とするものを操作す
    るとき，その目標スイッチを感知した検出信号に基づい
    て前記表示器に画面表示されている前記目標スイッチの
    画像の配列位置および機能を前記操作者に認識させるよ
    う制御するコントローラと，を備え，前記操作者が前方
    視状態で前記表示器に表示されている前記目標スイッチ
    の画像を視認しつつ前記多機能スイッチ操作プレート上
    の目標スイッチをリアルタイムで指先操作可能に構成し
    たことを特徴とする車載機器スイッチ安全操作システ
    ム。
  2. 【請求項２】 前記目標スイッチを感知する手段が，そ
    の目標スイッチおよび前記操作者の手指の動きを含む前
    記多機能スイッチ操作プレートの領域を撮影して撮像信
    号を前記コントローラに送出可能なビデオカメラである
    ことを特徴とする請求項１に記載の車載機器スイッチ安
    全操作システム。
  3. 【請求項３】 前記コントローラは，前記ビデオカメラ
    からの撮像信号に基づいて前記操作者の手指の形状を画
    像処理して，その手形データ画像の動画像を前記表示器
    に送ってスイッチ配列画像画面に重畳させることを特徴
    とする請求項２に記載の車載機器スイッチ安全操作シス
    テム。
  4. 【請求項４】 前記コントローラは，前記ビデオカメラ
    からの撮像信号に基づいて前記操作者の手指の形状を画
    像処理する画像処理回路と，この画像処理回路から出力
    された前記手形データ画像の信号を制御するとともに，
    前記目標スイッチを感知した信号に基づいて対応する前
    記車載機器に作動信号を送出する中央演算処理装置から
    なる制御装置と，この制御装置から出力された制御信号
    によって前記手形データ画像を動画像データとして前記
    表示器に送出する表示制御回路と，を備えたことを特徴
    とする請求項２または３に記載の車載機器スイッチ安全
    操作システム。
  5. 【請求項５】 前記画像処理回路は，前記ビデオカメラ
    からの撮像信号に基づいて前記操作者の手指の各指先と
    付け根の座標を算出して前記手形データ画像の信号処理
    を行うことを特徴とする請求項４に記載の車載機器スイ
    ッチ安全操作システム。
  6. 【請求項６】 前記目標スイッチを感知する手段が，前
    記操作者の指先がその目標スイッチに接触したことの検
    出信号を前記前記コントローラに送出可能なタッチセン
    サであることを特徴とする請求項１に記載の車載機器ス
    イッチ安全操作システム。
  7. 【請求項７】 前記目標スイッチを感知する手段が，前
    記操作者の指先がその目標スイッチに近接したことの検
    出信号を前記前記コントローラに送出可能な近接センサ
    であることを特徴とする請求項１に記載の車載機器スイ
    ッチ安全操作システム。
  8. 【請求項８】 前記表示器が，前記多機能スイッチ操作
    プレート上の複数種のスイッチの配列画像を画面表示す
    る情報表示部と，前記ビデオカメラからの撮像信号に基
    づいて前記コントローラで処理した前記操作者の手形デ
    ータ画像を画面表示するカメラ画像表示部と，前記情報
    表示部および前記カメラ画像表示部間のほぼ中間位置に
    配置され，前方視状態の前記操作者に前記情報表示部に
    画面表示されたスイッチ配列画像を透視させ，かつ前記
    カメラ画像表示部に表示された手形データ画像を反射す
    ることにより，この反射虚像の手形データ画像を前記透
    視画像のスイッチ配列画像にスーパインポーズした重畳
    画像を視認させるための光学手段と，を備えていること
    を特徴とする請求項２，３，４または５に記載の車載機
    器スイッチ安全操作システム。
  9. 【請求項９】 前記多機能スイッチ操作プレートが，前
    記操作者の前方視目線よりも下方のコンソールボックス
    上に配置されていることを特徴とする請求項１，２，
    ３，４，５，６，７または８に記載の車載機器スイッチ
    安全操作システム。
  10. 【請求項１０】 前記コンソールボックス上に配置され
    た前記多機能スイッチ操作プレートを撮影する前記ビデ
    オカメラが，前記操作者より上位の車内ルーフに配置さ
    れていることを特徴とする請求項２，３，４，５，８ま
    たは９に記載の車載機器スイッチ安全操作システム。
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