JP2002373027A

JP2002373027A - 操作装置および車両操作システム

Info

Publication number: JP2002373027A
Application number: JP2001181829A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Yanaka; 壮弘谷中; Minoru Makiguchi; 実牧口; Koichi Maeyama; 孝一前山
Original assignee: Sony Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Sony Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2002-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】大きなストロークや角度の操作を容易に行う
こと、及び操作から生じる疲労を少なくさせることがで
きる操作装置を提供する。【解決手段】自動車の進行方向、加減速および停止を
操作する操作装置１２を、固定部１２ａに、掌全体を載
せて把持できる形状を成す可動部１２ｂをスライド可動
に取り付け、その可動量が、上記進行方向、加減速およ
び停止を操作する電気信号に変換されるように構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの車両
の運転を操作したり、ゲーム機などの操作に適用される
操作装置および車両操作システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の操作装置としては、特開
平２０００−３１３３５０号公報に記載されているもの
がある。この公報記載の操作装置は、自動車の運転操作
を行う現行のハンドル、アクセルおよびブレーキの代わ
りに、操作量を電気信号に変換するジョイスティックを
用いたものである。操作反力がかかるジョイスティック
を前後左右に作動させることによって、自動車の進行方
向、加減速および停止を操作するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の操作装
置においては、ジョイスティックを手で握った状態で掌
の側部を台に載せて固定し、手首から先でジョイスティ
ックを操作するようになっている。このように手首から
先のレバー操作であるため大きなストロークや角度の操
作がしにくいという問題がある。また、台と接触してい
る掌の側部に腕の重みが集中することと、掌の側部が支
点となっているため操作に使用する筋肉が少ないことか
ら痛みや痺れを伴う疲労が生じるという問題がある。

【０００４】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、大きなストロークや角度の操作を容易に行うこ
と、及び操作から生じる疲労を少なくさせることができ
る操作装置および車両操作システムを提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の操作装置は、操作量を電気信号に変換する
操作装置において、操作位置近傍に配置される固定手段
と、掌全体を載せて把持できる形状を成し、可動量が前
記操作量となるように前記固定手段に可動自在に取り付
けられた可動手段とを具備することを特徴としている。

【０００６】この構成によれば、可動手段を、掌全体を
載せ把持しながら可動させることで操作を行うので、従
来の掌の側部が支点となるジョイスティック等の操作装
置に比べると、手の自重が掌全体で受け止められるた
め、痛みや痺れが伴わなくなる。また、掌全体で支えな
がら腕全体で操作するため、大きなストロークや角度の
操作が可能となる。また、可動手段のサイズを大きく形
成することが可能なため、指で操作可能な複数の補助ス
イッチを容易に配置することができる。

【０００７】また、本発明の操作装置は、上記可動手段
に、その可動量を固定する固定スイッチを具備すること
を特徴としている。

【０００８】この構成によれば、可動手段が任意位置に
可動された際の可動量（操作量）を固定することができ
るので、手の力で可動手段を固定しなくてもよくなる。
この結果、疲労を軽減することができ、固定スイッチで
固定されている間に他の作業を行うこともできる。

【０００９】また、本発明の操作装置は、上記可動手段
に掌全体を載せて把持した腕を載置する載置手段を具備
することを特徴としている。

【００１０】この構成によれば、操作を行う腕の自重が
掌の他に肘によっても受け止められるので、より疲労を
少なくすることができる。また肘を支点にして可動手段
の操作を行うことができるので、可動手段の位置決め性
を向上させることができる。

【００１１】また、本発明の車両操作システムは、上記
いずれかに記載の操作装置を、車両に具備し、前記可動
手段の可動により該車両の操作を可能とすることを特徴
としている。

【００１２】この構成によれば、車両の運転操作から生
じる疲労を少なくさせることができる。

【００１３】また、本発明の車両操作システムは、前記
固定手段を車両のインナーパネルに支持する支持手段を
具備することを特徴としている。

【００１４】この構成によれば、操作装置を運転者の乗
降を妨げない位置に設けることができる。

【００１５】また、本発明の車両操作システムは、上記
支持手段に、車両の衝突で発生する力を吸収する吸収手
段を具備することを特徴としている。

【００１６】この構成によれば、車両が衝突した際に、
その衝撃力が吸収されるので、運転者を傷害から守った
り、傷害を少なくすることができる。

【００１７】また、本発明の車両操作システムは、操作
装置を車両乗員の乗降を妨げない位置へ退避可能とする
格納手段を具備することを特徴としている。

【００１８】この構成によれば、操作装置を運転者の乗
降を妨げない位置に動かすことができるので、操作装置
が運転者の乗降を妨げることがない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の
実施形態に係る操作装置を用いた車両操作システムの構
成図である。この図１に示す車両操作システム１０は、
運転者が自動車の運転操作を行う固定部１２ａおよび可
動部１２ｂから成る操作装置１２と、この操作装置１２
を自動車のインナーパネル１４に支持する支持バー１６
およびバー固定部１８と、運転者が運転操作を行う際に
肘を支持するアームレスト２０とを備えて構成されてい
る。

【００２０】アームレスト２０は、ドア又は座席に取り
付けられている。バー固定部１８は、一端がインナーパ
ネル１４に固定され、この固定端近傍に衝突時ストロー
ク部２２が設けられており、他端に支持バー１６が所定
角度範囲で上下動自在に取り付けられている。

【００２１】更に支持バー１６は、その一端に操作装置
１２が固定されており、運転時にほぼ水平となる最下限
まで下げられ、運転者が乗り降りを行う時に垂直に近い
位置まで上げられ、この位置でホールドする機構が採ら
れている。即ち、操作装置１２が運転者の乗り降りに支
障とならない機構が採られている。ここでは、その機構
として、操作装置１２が支持バー１６と共に上下動可能
な機構を例に上げたが、支持バー１６が前後にスライド
する機構や、運転シートが回転する機構等であってもよ
い。

【００２２】衝突時ストローク部２２は、自動車が衝突
した際に縮むことによって運転者に対する衝撃を緩和す
る。但し、衝撃を緩和する機構であればクラッシャブル
な機構等であってもよい。

【００２３】操作装置１２は、自動車の運転を操作、即
ち進行方向、加減速および停止などを操作するものであ
り図２に示す構成となっている。図２の（ａ）は操作装
置１２の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図であ
る。なお、この図２において図１に対応する部分には同
一符号が付してある。

【００２４】図２に示すように操作装置１２は、支持バ
ー１６に固定された概略車輪形状の固定部１２ａと、こ
の固定部１２ａに矢印Ｙ１〜Ｙ４で示すように前後左右
にスライド可能に取り付けられた可動部１２ｂとを備え
て構成されている。但し、矢印Ｙ１は前、矢印Ｙ２は
後、矢印Ｙ３は左、矢印Ｙ４は右の方向を示す。以降、
前Ｙ１、後Ｙ２、左Ｙ３、右Ｙ４と表現する。

【００２５】可動部１２ｂは、図３〜図５に示すように
運転者が掌を挿入して可動部１２ｂを掌全体で把持する
ための開口部１２ｃ｛図２（ｃ）と図５参照｝と、開口
部１２ｃを形成する外周部分の上面に設けられたドライ
ブ釦Ｄ、パーキング釦Ｐおよびリバース釦Ｒと、その外
周部分の側面に設けられたウインカースイッチ１２ｅお
よびホールド釦１２ｆと、開口部１２ｃの下面に設けら
れたホーン釦１２ｇとを備えて構成されている。

【００２６】但し、図３は運転者が操作装置１２を掌全
体で把持した状態を示す平面図、図４は側面図、図５は
正面図であり、これら図３〜図５においてはウインカー
スイッチ１２ｅ、ホールド釦１２ｆおよびホーン釦１２
ｇの記載を省略した。

【００２７】ドライブ釦Ｄ、パーキング釦Ｐおよびリバ
ース釦Ｒの各々は、可動部１２ｂを定位置から前Ｙ１へ
シフトすることによるブレーキを掛けた状態で作動有効
となる釦である。ドライブ釦Ｄは、自動車を前進させる
場合に押下され、パーキング釦Ｐは自動車の停車時に押
下され、リバース釦Ｒは自動車を後進させる場合に押下
される。

【００２８】ウインカースイッチ１２ｅは、自動車の右
折左折方向を指示する際に左右にスイッチングされる。
ホールド釦１２ｆは、可動部１２ｂを前後左右何れかに
シフトした状態で押下することによって、その可動部１
２ｂの位置を機械的又は電気的にホールドするものであ
り、例えばブレーキ状態や、走行中の自動車に一定の速
度を保持させるために押下される。ホーン釦１２ｇは、
クラクションを鳴動する際に押下される。ホールド釦１
２ｆによる低速制御の解除は、再度ホールド釦１２ｆを
押下したり、可動部１２ｂをシフトすることによって行
われる。

【００２９】また、ウインカースイッチ１２ｅおよびホ
ールド釦１２ｆは、可動部１２ｂを把持した手の親指で
操作可能な位置に配置し、ホーン釦１２ｇは、同手の人
差し指で操作可能な位置に配置するものとするが、何れ
のスイッチ１２ｅ、釦１２ｆ，１２ｇも可動部１２ｂを
把持した手の何れかの指で容易に操作できれば、配置位
置は特に限定されない。

【００３０】また、ドライブ釦Ｄ押下時に、可動部１２
ｂを、定位置から後Ｙ２にシフトしてゆくことにより自
動車が前方に加速する。この状態から定位置へ戻す方向
へシフトしてゆくことにより加速度が減少し、また、定
位置から前Ｙ１へシフトしてゆくことにより自動車にブ
レーキが掛かり、更に加減速および定速時に左Ｙ３へシ
フトしてゆくことにより自動車が左方向へ曲がり、右Ｙ
４へシフトしてゆくことにより右方向へ曲がるようにな
っている。

【００３１】また、リバース釦Ｒ押下時に、可動部１２
ｂを、定位置から後Ｙ２にシフトしてゆくことにより自
動車が後方に加速し、この状態から定位置へ戻す方向へ
シフトしてゆくことにより加速度が減少し、また、定位
置から前Ｙ１へシフトしてゆくことにより自動車にブレ
ーキが掛かり、更に加減速および定速時に左Ｙ３へシフ
トしてゆくことにより自動車が右方向へ曲がり、右Ｙ４
へシフトしてゆくことにより左方向へ曲がるようになっ
ている。パーキング釦Ｐ押下時には、可動部１２ｂをシ
フトしても自動車は動かないようになっている。

【００３２】更に、可動部１２ｂは、運転者がシフトし
た際にシフト方向と逆方向に反力を感じる機構となって
おり、前後左右何れかにシフトした状態で手の力を緩め
ると定位置に戻るようになっている。一方、手の力を緩
めても定位置に戻らない設定としても良い。また、前後
左右へのシフト時にその角度検出や加重検出などによっ
て自動車の加減速や左折右折の量を検出する機構となっ
ている。言い換えれば、操作量を電気信号に変換する機
構となっている。また、可動部１２ｂには支持バー１６
および固定部１２ａに形成された内部空洞を介して信号
配線が導かれており、可動部１２ｂからの各スイッチ制
御信号が信号配線を介して図示せぬ制御部へ伝送される
ようになっている。

【００３３】このような車両操作システム１０の動作を
下記の各状態を想定して説明する。

【００３４】まず、運転者が自動車に乗車する場合を想
定する。運転者が乗車した時点では、操作装置１２が上
方に上げられた状態となっているので、それを運転可能
な位置まで下げる。このあと運転者は、可動部１２ｂの
開口部１２ｃに右の掌を挿入して載せ、掌全体で可動部
１２ｂを把持する。この際、その把持した腕の肘をアー
ムレスト２０に載せて支持する。

【００３５】次に、自動車を前方に走行させる場合を想
定する。運転者は、エンジンを掛けたのちドライブ釦Ｄ
を左手で押下し、可動部１２ｂを後Ｙ２へ徐々にシフト
させる。これによって自動車が前方に徐々に加速しなが
ら走行する。所望の速度となったところで可動部１２ｂ
を固定して低速状態とする。この場合、一般道のような
加減速が頻繁に行われる道路では可動部１２ｂを前後に
シフトさせなければならないので手の力で固定する。但
し、高速道路のような一定速度で長距離走行を行うよう
な場所ではホールド釦１２ｆを押下して定速状態とす
る。

【００３６】次に、自動車を右折させる場合を想定す
る。自動車が右折を行う場所に近づいたとすると、親指
でウインカースイッチ１２ｅを右指示にスイッチングし
た後、運転者は可動部１２ｂを定位置方向へ徐々に戻し
ながら減速させ、可動部１２ｂを右Ｙ４へシフトさせ
る。これによって自動車が右折したとすると、可動部１
２ｂを左Ｙ３へシフトしながら再び直進状態とする。そ
の左Ｙ３へシフトした際、ウインカースイッチ１２ｅは
自動的に左右を指示しない定位置に戻る。

【００３７】次に、自動車を左折させる場合を想定す
る。自動車が左折を行う場所に近づいたとすると、運転
者は親指でウインカースイッチ１２ｅを左指示にスイッ
チングした後、可動部１２ｂを定位置方向へ徐々に戻し
ながら減速させ、可動部１２ｂを左Ｙ３へシフトさせ
る。これによって自動車が左折したとすると、可動部１
２ｂを右Ｙ４へシフトしながら再び直進状態とする。そ
の右Ｙ４へシフトした際、ウインカースイッチ１２ｅは
自動的に定位置に戻る。

【００３８】次に、自動車を停止させる場合を想定す
る。自動車が走行している状態において可動部１２ｂを
定位置方向へ徐々にシフトすることによって自動車が徐
々に減速し、更に可動部１２ｂを前Ｙ１へゆっくりシフ
トさせることによって自動車が停止する。また、自動車
が走行中に急ブレーキを掛ける場合は、可動部１２ｂを
前Ｙ１へ素早くシフトさせる。これによって自動車が急
停止する。

【００３９】次に、自動車を後方に走行させる場合を想
定する。運転者は、エンジンを掛けたのちリバース釦Ｒ
を押下し、可動部１２ｂを後Ｙ２へ徐々にシフトさせ
る。これによって自動車が後方に徐々に加速しながら走
行するので、所望の速度となったところで可動部１２ｂ
を手の力で固定する。その後、例えば自動車が所望の位
置に到達した時点で可動部１２ｂを前Ｙ１へシフトして
停止させる。

【００４０】次に、自動車を駐車場などの場所で右又は
左方向へ曲げながら後進させる場合を想定する。自動車
を右方向に曲げて後進させる場合、運転者はリバース釦
Ｒを押下した後、可動部１２ｂを後Ｙ２へ徐々にシフト
させると同時に左Ｙ３へ徐々にシフトさせる。これによ
って自動車が徐々に右方向に曲がりながら後進する。一
方、自動車を左方向に曲げて後進させる場合、運転者は
リバース釦Ｒを押下した後、可動部１２ｂを後Ｙ２へ徐
々にシフトさせると同時に右Ｙ４へ徐々にシフトさせ
る。これによって自動車が徐々に左方向に曲がりながら
後進する。

【００４１】次に、自動車が前方に走行中何らかの物体
に衝突した場合を想定する。自動車が衝突すると、その
衝撃によって衝突時ストローク部２２が縮み衝撃が吸収
される。あるいは、乗員が操作装置１２に対して２次衝
突するときに収縮してエネルギーを吸収する。

【００４２】次に、運転者が自動車から降りる場合を想
定する。運転後、操作装置１２は運転可能な位置に下げ
られた状態となっているので、運転者は可動部１２ｂか
ら掌を抜き取った後、操作装置１２を降車の邪魔になら
ない位置まで上げ、降車する。

【００４３】このような本実施形態の車両操作システム
によれば、自動車の進行方向、加減速および停止を操作
する操作装置１２を、固定部１２ａに、掌全体を載せて
把持できる形状を成す可動部１２ｂを可動自在に取り付
け、その可動量が、上記進行方向、加減速および停止を
操作する電気信号に変換されるように構成した。

【００４４】これによって、可動部１２ｂを、掌全体を
載せ把持しながら可動させることで操作を行うので、腕
全体で操作が行われることになり、従来の掌の側部が支
点となるジョイスティック等の操作装置に比べると、よ
り多くの筋肉を使用して操作を行うことができる。これ
によって操作時の疲労が少なくなる。また、手の自重が
掌全体で受け止められるため、痛みや痺れが伴わなくな
る。また、掌全体で支えながら腕全体で操作するため、
大きなストロークや角度の操作が可能となる。これらの
ことから、自動車の運転操作を片腕で行う場合に生じる
疲労を少なくさせることができる。

【００４５】更に、可動部１２ｂのサイズを大きく形成
することが可能なため、指で操作可能な複数の補助スイ
ッチ、即ちドライブ釦Ｄ、パーキング釦Ｐ、リバース釦
Ｒ、ウインカースイッチ１２ｅ、ホールド釦１２ｆおよ
びホーン釦１２ｇなどを容易に配置することができる。

【００４６】また、可動部１２ｂに、その可動量を固定
するホールド釦１２ｆを備えたので、可動部１２ｂが任
意位置に可動された際の可動量（操作量）を固定するこ
とができ、手の力で可動部１２ｂを固定しなくてもよく
なる。この結果、疲労を軽減することができ、ホールド
釦１２ｆで固定されている間に他の作業を行うこともで
きる。

【００４７】また、可動部１２ｂに掌全体を載せて把持
した腕の肘を載置するアームレスト２０を備えたので、
操作を行う腕の自重が掌の他に肘によっても受け止めら
れ、より疲労を少なくすることができる。また肘を支点
にして可動部１２ｂの操作を行うことができるので、可
動部１２ｂの位置決め性を向上させることができる。

【００４８】また、操作装置１２を、運転者の乗降を妨
げない位置へ退避可能に自動車のインナーパネル１４
に、バー固定部１８および支持バー１６で支持したの
で、操作装置１２を運転者の乗降を妨げない位置に動か
すことができる。従って、操作装置１２が運転者の乗降
を妨げることはない。

【００４９】また、バー固定部１８に、車両の衝突で発
生する力を吸収する衝突時ストローク部２２を備えたの
で、自動車が衝突した際に、その衝撃力を吸収すること
ができ、これによって運転者を傷害から守ったり、傷害
を少なくすることができる。

【００５０】また、上記実施形態では、操作装置１２を
インナーパネル１４に支持したが、図６に示すように、
運転シート２０を回転自在に支えるシート支持部２２に
第１の支持バー２４を固定し、この第１の支持バー２４
に伸縮自在に第２の支持バー２６を取り付け、この第２
の支持バー２６に操作装置１２を固定してもよい。

【００５１】このような構成によっても、自動車の運転
操作を片腕で行う場合に生じる疲労を少なくさせること
ができる。

【００５２】なお、操作装置１２は、ゲーム機等の操作
装置として用いてもよい。この場合も、上記のように可
動部１２ｂに掌全体を載せ把持しながら可動させること
で操作を行うので、腕全体で操作が行われることにな
り、大きなストロークや角度のゲーム操作を容易に行う
こと、及び操作から生じる疲労を少なくさせることがで
きる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
掌全体を載せて把持できる形状を成す可動手段を、可動
量が操作量となるように固定手段に可動自在に取り付け
て操作装置を構成した。これによって、可動手段に掌全
体を載せ把持しながら可動させることで操作を行うの
で、腕全体で操作が行われることになり、大きなストロ
ークや角度の操作を容易に行うこと、及び操作から生じ
る疲労を少なくさせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る操作装置を用いた車両
操作システムの構成図である。

【図２】（ａ）操作装置１２の平面図である。（ｂ）操作装置１２の側面図である。（ｃ）操作装置１２の正面図である。

【図３】運転者が操作装置を掌全体で把持した状態を示
す平面図である。

【図４】運転者が操作装置を掌全体で把持した状態を示
す側面図である。

【図５】運転者が操作装置を掌全体で把持した状態を示
す正面図である。

【図６】操作装置を運転座席に取り付けた場合の車両操
作システムの構成図である。

【符号の説明】

１０…車両操作システム、１２…操作装置、１２ａ…固
定部、１２ｂ…可動部、１２ｆ…ホールド釦、１４…イ
ンナーパネル、１６…支持バー、１８…バー固定部、２
０…アームレスト、２２…衝突時ストローク部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｆ 7/00 Ｆ１６Ｆ 7/00 ＪＧ０５Ｇ 1/02 Ｇ０５Ｇ 1/02 Ｂ 1/06 1/06 1/26 1/26 5/12 5/12 Ｚ (72)発明者牧口実愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者前山孝一東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 2C001 AA09 BC01 CA00 CA03 CA04 3D030 DB04 DB91 DB95 3D040 AA01 AA03 AA22 AA33 AA35 AB01 AC02 AC09 AC12 AC36 AD05 AD13 AD15 AF06 3J066 AA01 AA11 AA23 BB01 BC01 3J070 AA04 AA07 AA33 BA08 CA03 CA44 CC71 CD01 DA01 DA61 EA31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】操作量を電気信号に変換する操作装置に
おいて、操作位置近傍に配置される固定手段と、掌全体を載せて把持できる形状を成し、可動量が前記操
作量となるように前記固定手段に可動自在に取り付けら
れた可動手段とを具備することを特徴とする操作装置。
【請求項２】前記可動手段に、その可動量を固定する
固定スイッチを具備することを特徴とする請求項１記載
の操作装置。
【請求項３】前記可動手段に掌全体を載せて把持した
腕を載置する載置手段を具備することを特徴とする請求
項１又は２記載の操作装置。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の操作装
置を車両に具備し、前記可動手段の可動により該車両の
操作を可能とする車両操作システム。
【請求項５】前記固定手段を車両のインナーパネルに
支持する支持手段を具備することを特徴とする請求項４
記載の車両操作システム。
【請求項６】前記支持手段に、車両の衝突で発生する
力を吸収する吸収手段を具備することを特徴とする請求
項５記載の車両操作システム。
【請求項７】前記操作装置を車両乗員の乗降を妨げな
い位置へ退避可能とする格納手段を具備することを特徴
とする請求項４〜６のいずれかに記載の車両操作システ
ム。