JP2000149719A - 車載用入力装置 - Google Patents
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Abstract
車載用入力装置を提供すること。 【解決手段】 車載用入力装置1を、太軸部21と細軸
部22を有する揺動可能な操作軸20と、操作軸20の
頂部に固定された手動操作部10と、操作軸20の動作
位置に応じた信号を外部機器に入力するスティックコン
トローラ30等の位置信号入力手段と、太径部21と対
向しているときには操作軸20の揺動方向を規制し細軸
部22と対向しているときにはその規制を解除するガイ
ドプレート40等のガイド部材と、このガイド部材を操
作軸20の軸方向に沿って昇降させて太軸部21と細軸
部22に選択的に対向させるソレノイド60等の昇降手
段とを備えた構成とする。これにより、ガイド部材を太
軸部21と対向させれば手動操作部10を特定方向へ移
動させるという操作が行え、ガイド部材を細軸部22と
対向させれば手動操作部10をマウスとして使用するこ
とができる。
Description
種電子機器の操作を1つの手動操作部にて集中的に行え
るようにした車載用入力装置に係り、特に、汎用性の向
上や多機能化に好適な車載用入力装置に関する。
テレビジョン、CDプレーヤ、ナビゲーションシステム
等の各種の電子機器が装備されているが、このような数
多くの電子機器をそれぞれの操作体で個別に操作しよう
とすると、自動車の運転に支障をきたす恐れがある。そ
こで、安全運転を妨げずに所望の電子機器のオン・オフ
切替や機能選択等が容易に行えるようにするため、従来
より、1つの手動操作部を操作することによって各種の
電子機器のさまざまな操作が可能となる車載用入力装置
が提案されている。
〜図8を参照しつつ説明する。ただし、図5は車載用入
力装置の設置例を示す自動車の内面図、図6は従来提案
されている車載用入力装置の側面図、図7は図6に示す
車載用入力装置の手動操作部の平面図、図8は図6に示
す車載用入力装置に組み込まれているガイドプレートの
平面図である。
100は、自動車の運転席と助手席との間に設けられた
コンソールボックス200に設置されることが多い。そ
して図6に示す従来の車載用入力装置100は、信号入
力手段として2個のクリック用スイッチ111,112
および3個の回転型可変抵抗器113,114,115
を備えた手動操作部110(図7参照)と、この手動操
作部110により互いに直交する2方向(図6の紙面に
直交する方向と図示左右方向)に駆動されるXYテーブ
ル120と、このXYテーブル120の動作方向および
動作量に応じた信号を外部機器に入力する位置信号入力
手段としてのスティックコントローラ130と、XYテ
ーブル120の下面に突設された係合ピン160と係合
関係にあるガイドプレート140(図8参照)とによっ
て主に構成されている。
は、連結軸150を介して一体化されており、また、X
Yテーブル120とガイドプレート140は、係合ピン
160の先端部をガイドプレート140のガイド溝14
1に移動可能に挿入することによって係合されている。
このガイド溝141は係合ピン160の先端部を特定の
方向に移動させうる任意の形状に設定可能であるが、例
えば図8に示すように平面視十字形状のガイド溝141
をガイドプレート140の上面に刻設して、係合ピン1
60の先端部を中心Aから略直交する2方向に沿って
B,C,D,Eの各端部まで移動させることができる。
つまり、手動操作部110を操作することにより、XY
テーブル120を介して係合ピン160をガイドプレー
ト140のガイド溝141に沿って移動させることがで
き、この係合ピン160の先端部をガイド溝141内の
各地点A,B,C,D,Eに位置させた状態において、
その係合位置に関する情報(位置信号)がスティックコ
ントローラ130から出力されるようになっている。そ
れゆえ、かかる位置信号を利用して、車載装備されてい
る電子機器の操作対象となる機能(調整しようとする機
能)を択一的に選ぶことができる。そして、こうして電
子機器の所望の機能を選択したなら、手動操作部110
に設けられている3個の回転型可変抵抗器113〜11
5を適宜操作することにより、その選んだ機能の調整や
切替を行うことができる。
0は、図5に示すように、車載装備されている複数の電
子機器の中から所望の電子機器を択一的に選択するスイ
ッチ装置170や、このスイッチ装置170により選択
された電子機器の名称および車載用入力装置100によ
り操作された内容等を表示する表示装置180や、これ
らの各装置を制御する図示せぬコンピュータなどと組み
合わされて、複数の電子機器を集中的に操作できるよう
になっている。なお、スイッチ装置170はコンソール
ボックス200に設置されていて、その操作スイッチ1
71a〜171eは車載用入力装置100の近傍に配置
されており、これらの操作スイッチ171a〜171e
がそれぞれ異なる電子機器と個別的に接続されている。
例えば、各操作スイッチ171a〜171eがそれぞ
れ、車載装備されたエアコン、ラジオ、テレビジョン、
CDプレーヤ、ナビゲーションシステムと個別的に接続
されているとすると、操作スイッチ171aを操作する
ことでエアコンのオン・オフ切替や車載用入力装置10
0に対するエアコンモードの指定が行え、操作スイッチ
171bを操作することでラジオのオン・オフ切替や車
載用入力装置100に対するラジオモードの指定が行
え、同様に、他の操作キー171c〜171eを操作す
ることでそれぞれ対応する電子機器のオン・オフ切替や
車載用入力装置100に対するモード指定が行える。ま
た、液晶表示装置等の表示装置180は運転席から見や
すい場所に設置されており、前記コンピュータはコンソ
ールボックス200内に設置されている。
子機器の機能選択や機能調整は、車載用入力装置100
を操作することにより行えるが、選択された電子機器の
種類に応じて、車載用入力装置100の操作で選択可能
な機能や調整可能な機能は異なる。例えば、スイッチ装
置170を操作してエアコンモードに指定したとき、手
動操作部110を操作して係合ピン160をガイドプレ
ート140のガイド溝141の端部Bに位置させ、クリ
ック用スイッチ111または112を押し込んでクリッ
クすると「風量調整」の機能が選択されるが、係合ピン
160をガイド溝141の端部Cに位置させてクリック
すると「風の吹き出し位置の調整」の機能が選択され、
同様に、係合ピン160をガイド溝141の端部D,E
に位置させてクリックするとそれぞれ、「風の吹き出し
方向の調整」や「温度調整」の機能が選択される。
回転型可変抵抗器113〜115を適宜操作することに
より、その機能調整が行える。例えば、スイッチ装置1
70によりエアコンモードが指定されて手動操作部11
0により「風量調整」が選択されているときには、回転
型可変抵抗器113を操作することでエアコンの風量が
調整でき、同様にエアコンモードで「風の吹き出し位置
の調整」が選択されているときには、回転型可変抵抗器
114,115を操作することでエアコンの風の吹き出
し位置が調整できるようになっている。また、スイッチ
装置170によりラジオモードが指定されて手動操作部
110により「音量調整」が選択されているときには、
回転型可変抵抗器113を操作することでラジオの音量
の調整が行え、同様にラジオモードで「チューニング」
が選択されているときには、回転型可変抵抗器114,
115を操作することでラジオのチューニングが行える
ようになっている。
入力装置100は、係合ピン160とガイド溝141と
を常時係合させているため、車載装備された複数の電子
機器を択一的に選択する際には好都合であるが、手動操
作部110をガイド溝141と無関係に自在に動かすこ
とができないので、マウス型入力装置などに代表される
入力装置(以下、本明細書ではこれを「マウス」と称す
る)として手動操作部110を使用することができず、
それゆえ車載用入力装置の汎用性向上や多機能化を図る
うえで都合が悪かった。
る際には、ディスプレイ上のカーソルが自在に移動可能
となっていなければならないが、従来の車載用入力装置
は手動操作部110をマウスとして使用することができ
ないため、専用のマウスやスティックコントローラ等を
別途用意しなければならなかった。なお、かかる不都合
はナビゲーションシステムに限らず、車内にパソコンや
コンピュータゲーム機等を設置する場合にも問題とな
る。
するためになされたものであって、その課題とするとこ
ろは、汎用性向上や多機能化が図れて構成が簡単な車載
用入力装置を提供することにある。
ため、本発明による車載用入力装置は、太軸部と細軸部
を有し揺動自在に保持された操作軸と、信号入力手段を
有し前記操作軸の頂部に固定された手動操作部と、前記
操作軸の動作位置に応じた信号を外部機器に入力する位
置信号入力手段と、前記太軸部と対向しているときには
前記操作軸の揺動方向を規制し、かつ前記細軸部と対向
しているときには前記規制を解除するガイド部材と、こ
のガイド部材を前記操作軸の軸方向に沿って昇降させて
前記太軸部と前記細軸部に選択的に対向させる昇降手段
とを備える構成とした。
ド部材を上昇位置もしくは下降位置に移動させて操作軸
の太軸部と対向させると、このガイド部材のガイド溝等
で該太軸部の移動方向を規制することにより該操作軸の
揺動方向が規制できるので、手動操作部を特定方向へ移
動させるという操作を行うことによって、調整しようと
する電子機器の機能を選択することができる。一方、ガ
イド部材を細軸部に対向させると、操作軸は揺動領域内
において前記ガイド溝等と係合しなくなって、ガイド部
材による揺動方向の規制がなくなるので、操作軸の揺動
領域内において手動操作部を任意方向に任意量だけ移動
させることができ、よってディスプレイ上に表示された
カーソルを任意位置へ移動させるマウスとして手動操作
部を使用することができ、車載用入力装置の汎用性向上
や多機能化が図れる。
部がXYテーブル等を介在させることなく操作軸を直接
揺動させ、この操作軸の動作位置に応じた信号をスティ
ックコントローラ等の位置信号入力手段が検出して出力
するというものなので、構成が簡素化されていてコスト
アップが回避できるという利点がある。
ガイド部材と一体的に昇降し、前記太径部と対向してい
るときに傾倒状態の前記操作軸を弾性付勢して該操作軸
を所定のセンタ位置に自動復帰させる平面コイルばね等
のセンタ復帰手段を備えた構成にしてあれば、ガイド部
材により操作軸の揺動方向が規制可能な状態のとき、手
動操作部に対する操作力を除去するだけで、この手動操
作部を自動的に中立な初期位置へ復帰させることができ
るので、操作性が向上する。
ガイド部材が前記細軸部と対向しているときに前記操作
軸に圧接して揺動操作に必要な駆動力を増大させうる操
作力調整手段を備えた構成にしてあれば、手動操作部を
マウスとして使用する際に、この手動操作部に適度な摺
動抵抗をもたせることができるので、操作感触が良好と
なる。
ガイド部材が前記太軸部と対向しているときに振動可能
な加振手段を前記手動操作部に設け、この加振手段の振
動モードを前記位置信号入力手段が出力する信号に応じ
て変更させるようにしてあれば、手動操作部を操作して
選択された機能が所望の機能なのか否かを、振動モード
の相違によりブラインドタッチで感得することが可能と
なるので、自動車の運転にほとんど影響を及ぼさずに車
載用入力装置が操作できるようになる。
〜図4に基づいて説明する。ただし、図1はこの実施形
態に係る車載用入力装置の全体構成図、図2は該車載用
入力装置に組み込まれているガイドプレートの平面図、
図3は該車載用入力装置に組み込まれている平面コイル
ばねおよびその保持部材を示す平面図、図4は該車載用
入力装置の手動操作部に加えられる振動モードを示す波
形図である。
用入力装置は、信号入力手段としてクリック用スイッチ
11や回転型可変抵抗器12等を備えた手動操作部10
と、太軸部21と細軸部22を有して軸受部23を中心
に揺動自在に保持されており頂部には手動操作部10が
固定されている操作軸20と、この操作軸20の動作位
置に応じた信号を外部機器に入力する位置信号入力手段
としてのスティックコントローラ30と、操作軸20を
貫通させるガイド溝41(図2参照)を有して太軸部2
1と対向しているときには該操作軸20の揺動方向を規
制し、かつ細軸部22と対向しているときには前記規制
を解除するガイドプレート40と、このガイドプレート
40と一体的に昇降する保持部材50内に収納されて操
作軸20を周方向に包囲し、太径部21と対向している
ときに傾倒状態の操作軸20を弾性付勢して該操作軸2
0を所定のセンタ位置に自動復帰させるセンタ復帰手段
としての平面コイルばね51(図3参照)と、ガイドプ
レート40および保持部材50を操作軸20の軸方向に
沿って昇降させて両者40,50を太軸部21と細軸部
22に選択的に対向させる昇降手段としてのソレノイド
60、ガイドシャフト61およびスプリング62と、ガ
イドプレート40が細径部22と対向しているときに軸
受部23に圧接して操作軸20の揺動操作に必要な駆動
力を増大させうる操作力調整手段としてのパッド70お
よびソレノイド71と、軸受部23と係合してその回動
範囲を規定することにより操作軸20の揺動範囲を規定
している回り止めピン80と、手動操作部10の内部に
組み込まれていてガイドプレート40が太軸部21と対
向しているときに振動可能な加振装置90とによって主
に構成されており、この加振装置90はスティックコン
トローラ30が出力する信号に応じた複数種類の振動モ
ード(図4参照)を発生する。
は、その中心が操作軸20のセンタ位置に合致させてあ
る。このガイド溝41は図2に示すように、略直交する
2方向への移動を許容した状態で太軸部21を遊挿する
ことのできる略十字形状に形成されているが、その溝幅
は細軸部22に比べて十分に大きいので、操作軸20の
揺動範囲内において細軸部22がガイド溝41に位置規
制されることはない。また、このガイドプレート40と
前記保持部材50は前記ソレノイド60のプランジャ6
0aに連結されていると共に、それぞれのガイド穴40
a,50aにガイドシャフト61が摺動自在に挿通され
ている。それゆえ、ソレノイド60への通電をオンまた
はオフに切り替えることによって、ガイドプレート40
と保持部材50をガイドシャフト61に沿ってまっすぐ
に昇降させることができる。
は、前述した従来例と同様、図5に示すようなスイッチ
装置170や表示装置180、それにコンソールボック
ス200内のコンピュータなどと組み合わされて、車載
装備されている複数の電子機器を集中的に操作できるよ
うになっている。すなわち、いま、車載用入力装置1の
ソレノイド60への通電が遮断されているとすると、ス
プリング62の弾発力によって、ガイドプレート40と
保持部材50は操作軸20の太軸部21と対向する高さ
位置まで押し上げられて、太軸部21はガイド溝41内
に位置して平面コイルばね51に包囲された状態とな
る。この状態で手動操作部10を操作して操作軸20を
揺動させると、この操作軸20の太軸部21をガイド溝
41内の中心Aから略直交する2方向に沿ってB,C,
D,Eの各端部まで移動させることができ、これら各地
点A〜Eのどこに太軸部21を位置させているかという
操作軸20の動作位置に関する情報(位置信号)が、ス
ティックコントローラ30から出力されるようになって
いる。それゆえ、かかる位置信号を利用して、車載装備
されている電子機器の操作対象となる機能(調整しよう
とする機能)を択一的に選ぶことができる。そして、こ
うして電子機器の所望の機能を選択したなら、手動操作
部10に設けられている回転型可変抵抗器12等を適宜
操作することにより、その選んだ機能の調整や切替を行
うことができる。
各操作スイッチ171a〜171eがそれぞれ、車載装
備されたエアコン、ラジオ、テレビジョン、CDプレー
ヤ、ナビゲーションシステムと個別的に接続されてい
て、操作スイッチ171aを操作することでエアコンの
オン・オフ切替や車載用入力装置1に対するエアコンモ
ードの指定が行え、操作スイッチ171bを操作するこ
とでラジオのオン・オフ切替や車載用入力装置1に対す
るラジオモードの指定が行え、同様に、他の操作スイッ
チ171c〜171eを操作することでそれぞれ、対応
する電子機器のオン・オフ切替や車載用入力装置1に対
するモード指定が行えるものとすると、ソレノイド60
への通電が遮断されて操作軸20の太軸部21がガイド
プレート40のガイド溝41内に位置しているとき、こ
の車載用入力装置1の動作は概略次のようになる。
ッチ171aを操作してエアコンモードに指定したと
き、手動操作部10を操作して太軸部21をガイド溝4
1の端部Bに位置させ、クリック用スイッチ11等を押
し込んでクリックすると、エアコンの「風量調整」の機
能が選択され、その状態で回転型可変抵抗器12を操作
することによりエアコンの風量を調整することができ
る。同様に、太軸部21をガイド溝41の端部C,D,
Eに位置させてクリックするとそれぞれ、エアコンの
「風の吹き出し位置の調整」や「風の吹き出し方向の調
整」や「温度調整」の機能が選択されるので、それらの
調整を回転型可変抵抗器12等を操作することにより行
うことができる。また、スイッチ装置170の操作スイ
ッチ171bを操作してラジオモードに指定したとき、
手動操作部10を操作して太軸部21をガイド溝41の
端部Bに位置させ、クリック用スイッチ11等を押し込
んでクリックすると、ラジオの「音量調整」の機能が選
択され、その状態で回転型可変抵抗器12を操作するこ
とによりラジオの音量を調整することができる。同様
に、太軸部21をガイド溝41の端部C,D,Eに位置
させてクリックするとそれぞれ、ラジオの「チューニン
グ」や「AM/FM切替」や「自動選局」の機能が選択
されるので、それらの調整や切替動作を回転型可変抵抗
器12等を操作することにより行うことができる。な
お、テレビジョンモードやCDプレーヤモード、ナビゲ
ーションシステムモードが指定されているときにも、手
動操作部10を操作して太軸部21をガイド溝41の端
部B〜Eに位置させ、クリック用スイッチ11等を押し
込んでクリックすることにより、各モードでそれぞれ相
異なる機能が選択される。
は、手動操作部10に加振装置90が付設されていて、
ガイドプレート40が操作軸20の太軸部21と対向し
ているとき、手動操作部10の操作で太軸部21をガイ
ド溝41内のどこに位置させたかに応じて、つまりステ
ィックコントローラ30が出力する操作軸20の動作位
置に関する信号に応じて、図4に示すような4種類の振
動モードを発生する。具体的には、太軸部21をガイド
溝41の端部Bに位置させると加振装置90は波形1で
示すモードの振動を発生し、同様に、太径部21をガイ
ド溝41の端部C,D,Eに位置させるとそれぞれ、加
振装置90は波形2,3,4で示すモードの振動を発生
する。したがって、運転者はその振動を感得することに
より、手動操作部10を所望の切替位置に移動させたか
否かをブラインドタッチでも確認することができ、手動
操作部10の切替位置を間違えるという操作ミスが発生
しにくくなっている。
装置1は、ガイドプレート40が操作軸20の太軸部2
1と対向しているとき、手動操作部10の操作で操作軸
20を揺動させると、保持部材50内に収納された平面
コイルばね51が傾倒状態の操作軸20を弾性付勢し
て、この操作軸20をセンタ位置に自動復帰させるよう
になっているので、太軸部21をガイド溝41の各端部
B〜Eに位置させるべく操作軸20を傾倒させた後、手
動操作部10から手を離せば、平面コイルばね51によ
って太軸部21が自動的に中立位置Aに復帰するように
なっている。つまり、この車載用入力装置1は、手動操
作部10を操作して所望の電子機器の機能選択や機能調
整を行った後、操作力を除去しさえすれば手動操作部1
0が初期位置へ自動復帰するようになっているので、次
回の操作をブラインドタッチでも間違いなく行うことが
でき、この点でも操作性に優れている。
えたときには、この車載用入力装置1の動作は概略次の
ようになる。
ランジャ60aが吸引されて没入するので、ガイドプレ
ート40および保持部材50はスプリング62の弾発力
に抗して下降し、図1に示す状態となる。この状態で
は、ガイド溝41内に細軸部22が位置しているため、
操作軸20は揺動方向が規制されず、揺動範囲内におい
て自由に手動操作部10を移動させることが可能とな
る。したがって、この状態では手動操作部10を、ナビ
ゲーションシステムやパソコン、コンピュータゲーム機
等のマウスとして使用することができる。つまり、前記
表示装置180のディスプレイ上に表示されるカーソル
の移動を、手動操作部10を用いて行うことができるの
で、専用のマウス等を別途用意する必要がなくなる。
ド60に通電してガイド溝41内に細軸部22を位置さ
せているとき、操作力調整手段のソレノイド71に通電
してパッド70を軸受部23に圧接させることにより、
操作軸20の揺動操作に必要な駆動力を適度に強められ
るようになっている。したがって、手動操作部10をマ
ウスとして使用する際に、この手動操作部10に適度な
摺動抵抗をもたせることができて、良好な操作感触が期
待できる。
か、四角形、多角形、その他の非円形断面とすることも
できる。
載の車載用入力装置は、ガイドプレート等のガイド部材
を上昇位置もしくは下降位置に移動させて操作軸の太軸
部と対向させると、このガイド部材のガイド溝等で該太
軸部の移動方向を規制することにより該操作軸の揺動方
向が規制できるので、手動操作部を特定方向へ移動させ
るという操作を行うことによって、調整しようとする電
子機器の機能を選択することができる。一方、ガイド部
材を細軸部に対向させると、操作軸は揺動領域内におい
て前記ガイド溝等と係合しなくなって、ガイド部材によ
る揺動方向の規制がなくなるので、操作軸の揺動範囲内
において手動操作部を任意方向に任意量だけ移動させる
ことができ、よってディスプレイ上に表示されたカーソ
ルを任意位置へ移動させるマウスとして手動操作部を使
用することができ、車載用入力装置の汎用性向上や多機
能化が図るうえで有利である。しかも、この車載用入力
装置は、手動操作部がXYテーブル等を介在させること
なく操作軸を直接揺動させ、この操作軸の動作位置に応
じた信号をスティックコントローラ等の位置信号入力手
段が検出して出力するというものなので、構成が簡素化
されていてコストアップが回避できるという利点があ
る。
平面コイルばね等のセンタ復帰手段を備え、ガイド部材
により操作軸の揺動方向が規制可能な状態のとき、手動
操作部に対する操作力を除去するだけで自動的に中立な
初期位置へ復帰させることができるので、操作性が向上
する。
操作力調整手段を備え、手動操作部をマウスとして使用
する際に、この手動操作部に適度な摺動抵抗をもたせる
ことができるので、操作感触が良好となる。
手動操作部に加振手段を付設し、この手動操作部を操作
して選択された機能が所望の機能なのか否かを、振動モ
ードの相違によりブラインドタッチで感得することが可
能となるので、自動車の運転にほとんど影響を及ぼさず
に車載用入力装置が操作できるようになる。
体構成図である。
ドプレートの平面図である。
コイルばねおよびその保持部材を示す平面図である。
る振動モードを示す波形図である。
である。
ある。
ある。
ドプレートの平面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 太軸部と細軸部を有し揺動自在に保持さ
れた操作軸と、信号入力手段を有し前記操作軸の頂部に
固定された手動操作部と、前記操作軸の動作位置に応じ
た信号を外部機器に入力する位置信号入力手段と、前記
太軸部と対向しているときには前記操作軸の揺動方向を
規制し、かつ前記細軸部と対向しているときには前記規
制を解除するガイド部材と、このガイド部材を前記操作
軸の軸方向に沿って昇降させて前記太軸部と前記細軸部
に選択的に対向させる昇降手段とを備えたことを特徴と
する車載用入力装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の車載用入力装置におい
て、前記ガイド部材と一体的に昇降し、前記太軸部と対
向しているときに傾倒状態の前記操作軸を弾性付勢して
該操作軸を所定のセンタ位置に自動復帰させるセンタ復
帰手段を備えたことを特徴とする車載用入力装置。 - 【請求項3】 請求項2に記載の車載用入力装置におい
て、前記ガイド部材が前記細軸部と対向しているときに
前記操作軸に圧接して揺動操作に必要な駆動力を増大さ
せうる操作力調整手段を備えたことを特徴とする車載用
入力装置。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の車
載用入力装置において、前記手動操作部に、前記ガイド
部材が前記太軸部と対向しているときに振動可能な加振
手段を設け、この加振手段の振動モードを前記位置信号
入力手段が出力する信号に応じて変更させるようにした
ことを特徴とする車載用入力装置。
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