JP2004022293A - 車載機器操作装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】短時間でブラインド操作を習得することができる車載機器操作装置を提供する。
【解決手段】車両搭載機器10の動作状態を制御する制御装置20と、車両搭載機器10に関する操作情報を入力する入力装置30と、入力装置30の操作パネル31上に設けられたスイッチユニット32の各スイッチに割り当てられている操作機能の内容を表示するための表示装置40とを備える。操作パネル31は、それぞれキートップが略三角形の6個のプッシュスイッチ2021〜2026を備え、これらのキートップ2011〜2016の配置は、互いに底辺を対向させながら近接させた正立の三角形2012及び倒立の三角形2015と、これら正立三角形及び倒立三角形のそれぞれ残る二辺に、それぞれ一辺を対向させながら近接する4個の三角形2011,2013,2014,2016とする。
【選択図】 図1
【解決手段】車両搭載機器10の動作状態を制御する制御装置20と、車両搭載機器10に関する操作情報を入力する入力装置30と、入力装置30の操作パネル31上に設けられたスイッチユニット32の各スイッチに割り当てられている操作機能の内容を表示するための表示装置40とを備える。操作パネル31は、それぞれキートップが略三角形の6個のプッシュスイッチ2021〜2026を備え、これらのキートップ2011〜2016の配置は、互いに底辺を対向させながら近接させた正立の三角形2012及び倒立の三角形2015と、これら正立三角形及び倒立三角形のそれぞれ残る二辺に、それぞれ一辺を対向させながら近接する4個の三角形2011,2013,2014,2016とする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の車載機器の操作のために設けられた車載機器操作装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、オーディオ装置、エアコンディション装置、ナビゲーション装置等、車載機器が複雑多様化している。このような複雑多様化した各車載機器毎に入力装置を設ける代わりに、一式の入力操作装置に種々の機能を自在に割り当てる多機能スイッチが開発されている。
【0003】
従来の多機能スイッチにあっては、例えば、特開2001−294101号公報に見られるように、操作対象の車載機器を選択するスイッチ群と、複数の車載機器間で共用されるファンクションスイッチ群とを操作パネル面に配設するとともに、ファンクションスイッチ群の各スイッチに割り当てられた機能を表示装置の操作画面に表示するようにしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開2001−294101号公報記載の技術においては、ファンクションスイッチがマトリクス状に左右、上下対称形状に配置されていたため、機能の切り換え時に、操作画面の表示とスイッチの配置とを比較する必要があり、ブラインド操作の習得に多少の時間を必要とするという問題点があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両搭載機器の動作状態を制御する制御装置と、該車両搭載機器に関する操作情報を入力する入力装置と、該入力装置の操作パネル上に設けられた多機能スイッチに割り当てられている操作機能の内容を機能表示画像として表示する表示装置と、を備えた車載機器操作装置において、前記多機能スイッチは、それぞれキートップがほぼ等しい略三角形の6個のプッシュスイッチを備え、これらのキートップの配置は、互いに底辺を対向させながら近接させた正立の三角形及び倒立の三角形と、これら正立三角形及び倒立三角形のそれぞれ残る二辺に、それぞれ一辺を対向させながら近接する4個の三角形としたことを要旨とする。
【0006】
【発明の効果】
本発明によれば、略三角形状のキートップを有する6個のプッシュスイッチを、中央部に正立の三角形及び倒立の三角形と、これら正立三角形及び倒立三角形のそれぞれ残る二辺に、それぞれ一辺を対向させながら近接する4個の三角形として配置しているため、機能表示と、各スイッチユニットの水平方向、垂直方向の可動機構の動きとを組み合わせることによって、各種の操作パネルの形状変化を触知可能に作りだすことができ、短時間でブラインド操作を習熟することができるという効果がある。
【0007】
【発明の実施の形態】
〔第一実施形態〕
次に図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明に係る車載機器操作装置の第一実施形態の全体構成図を示す図である。同図において、車載機器操作装置は、車両搭載機器10の動作状態を制御する制御装置20と、車両搭載機器10に関する操作情報を入力するための入力装置30と、これら入力装置30に割り当てられている操作機能の内容を表示する表示装置40とを備えている。
【0008】
車両搭載機器10には、FM/AMラジオ、テープ/CD装置、エアコンディショナ装置、ナビゲーション装置等が含まれる。
【0009】
入力装置30は、その操作パネル31上に、それぞれキートップが略三角形の6個のプッシュリターンスイッチ2021、2022,2023,2024,2025,2026からなるスイッチユニット32と、ホームキー2018,リターンキー2019とを備えている。
【0010】
プッシュリターンスイッチ2021〜2026にそれぞれ対応するキートップ2011,2012,2013,2014,2015,2016は、中央部に互いに底辺を対向させながら近接させた正立の三角形状をなす2012及び倒立の三角形状をなす2015と、これら2012及び2015のそれぞれ残る2辺に対向して配設された4個の三角形状2011,2013,2014,2016として配設されている。
【0011】
尚、以下の説明では、互いに対向する辺が近接した4個のキートップ2012,2014,2015,2016が成す形状を「正ピラミッド形状」、また4個のキートップ2011,2012,2013,2015が成す形状を「逆ピラミッド形状」と呼ぶ。
【0012】
各プッシュリターンスイッチ2021〜2026に、その時点で割り当てられている機能は、表示装置40上の表示画面41に表示される。この表示画面41は、プッシュリターンスイッチのキートップ2011〜2016の三角形状を模擬したシンボルの中に、文字及び/又はISO等で規定された図柄で対応する機能の内容が表示されるようになっている。
【0013】
図1の表示装置40の表示画面41には、FMラジオ、AMラジオ、CD装置、TAPE装置の何れかを操作対象のオーディオ装置として選択する画面が表示されている。
【0014】
操作パネル31には、補助スイッチとしてプッシュリターンスイッチを用いたホームキー2018と、リターンキー2019とが設置されている。ホームキー2018は、プッシュリターンスイッチ2021〜2026に割り当てる機能選択を初期画面に戻すキーであり、リターンキー2019は、一つ前の画面に戻すキーである。
【0015】
図2にスイッチユニット32の基本構造を示す。三角形のキートップ2011〜2016は、押し込み操作に対して電気的な信号を発生するスイッチデバイス2200に機械的に結合されている。
【0016】
このスイッチデバイス2200は、図3で示すような可動機構によって、スイッチケース2021,2023,2024,2026の中で、それぞれ操作パネル面に平行に左右方向に移動することが可能となっている。
【0017】
可動機構は、中心の上下対称に配置されたキートップ2012及び2015を除いて、上段の2011、2013に対して可動機構2501の1セット、また、下段のキートップ2014、2015に対して可動機構2502の1セット、計2セットを有する。
【0018】
図3は、可動機構2501の詳細を表す断面図である。ここではキートップ2013について説明するが、キートップ2011,2014,2016に関しても同様な機構が採用されている。キートップ2013は、ストローク入力部2202に一体で成型された結合ノブ2204によってスイッチデバイス2200に結合されている。スイッチデバイス2200は可動台2420上に固定されている。可動台2420はスイッチケース2023の下部に設置されているスライドレール2410の上を一方向に滑動可能に結合されている。可動台2420からはスライドピン2430が延長され、図4で示すアクチュエータメカニズムに結合されている。
【0019】
図4は、アクチュエータメカニズムの構成を説明する平面図である。スライドレバー2540は、その一端部で結合ピン2570によってケースプレート2600に設けられたスリット2582と結合している。また、スライドレバー2540は、その略中心部でもう一つのスライドレバーであるスライドレバー2550と回転自在に支持ピン2560によって結合されている。
【0020】
スライドレバー2540の他端部には、スライドレバー2540の長手方向に所定の長さのスリット2542が設置されている。スライドレバー2540の中心部を固定している支持ピン2560は、運動変換機2810に固定されている。
【0021】
運動変換機2810は、電動機2800の回転を伝える回転シャフト2820の回転力をボールネジ機構によって直線運動に変換する。スイッチデバイス2200が固定されている可動台2420から延長されたスライドピン2430は、基板2300に固定されたガイドプレート2520に設けられたスリット2524を通ってスライドレバー2540のスリット2542に嵌合されている。
【0022】
電動機2800が所定の方向に回転すると、運動変換機2810によって、支持ピン2560は図の上下方向に可動する。スライドレバー2540とスライドレバー2550は、スリット2584と、スリット2582によって運動を制限されながら、スリット2542とスリット2552が扇状の運動を行う。
【0023】
スライドピン2430は、ガイドプレート2520に設けられたスリット2524に運動を制限されて、図上で左右方向の運動をスイッチデバイス2200を固定した可動台2420を中心のスイッチ2012に向かう方向、または遠ざかる方向に運動させる。
【0024】
スライドレバー2550にスライドピン2430が嵌合され、キートップ2011に結合されているスイッチデバイス2200も同様にして、キートップ2013とは反対方向の運動を行うことになる。
【0025】
その結果、電動機2800の正逆回転に応じてキートップ2013とキートップ2011は、真中のキートップ2012に対して、内側へ、または外側へ移動することとなる。この移動によって、キートップ2012とキートップ2011がキートップ2012に対して外側に移動した場合には、キートップ2012とキートップ2013、キートップ2011との間に隙間が生じることとなる。
【0026】
人間の触覚特性から、キートップ間の隙間の弁別域は2.5mm近傍ということが明らかになっているため、キートップが内側に移動した場合の隙間を2mm以下にまた、外側に移動した場合の隙間を3mm程度に調整することで、運転者が手探りでキートップ間の隙間の変化を検知することができるようになる。
【0027】
図5は、第1実施形態の制御ブロックを説明するブロック図である。入力装置30のスイッチユニット32に加えられた操作は、変換器(エンコーダ)3012を介して制御装置20に入力される。判断機構3040ではスイッチユニット32に加えられた操作に応じて、制御すべき機能を判別し、選択する必要のある機能を判断する。画像発生器3050は、判断機構3040が判断した選択機能に対応する表示画像を発生させ、表示装置40上に表示する。
【0028】
また、判断機構3040では、選択肢の数や、選択された機能の内容に応じてあらかじめ定められた、スイッチの形状パターンを、パターン発生器3100によって発生し、その形状パターンに適合した形状となるように二つの可動機構2500、2502に含まれる電動機2800,2801を制御機構3120、3122によって、回転方向と回転継続時間を制御するように働く。
【0029】
図6〜図9は、本実施形態において、操作パネル31上のキートップの位置を操作パネル面と略平行な方向に可動とする水平移動機構により、機能割り当てがなされているプッシュスイッチの配置や組み合わせ状態に応じて、操作パネル面と略平行な方向にキートップの相互の位置関係を一定範囲で変化させる制御した場合の事例を説明している。
【0030】
図6は、多機能スイッチの初期段階である機能選択を行う場面である。図6(a)は表示装置40に表示される表示画像41を示す。この表示画像41は、エアコン装置を示す「Aircon 」1011,オーディオ装置を示す「AUDIO」1021,構成制御を示す「Config 」1013,携帯電話または自動車電話を示す「Com.」1014,ナビゲーション装置を示す「NAVI」1015,車両情報の表示を示す「Car」1016,ホームキーを示す「HOME」1018,リターンキーを示す「RETURN」1019を含んでいる。
【0031】
この場合、補助スイッチであるホームキー2018を操作することによって、本車載機器操作装置で選択できる機能を一覧表示している。この場合はお互いに関連しない独立した機能の羅列なので、図6(b)に示すようにキートップ2011〜2016は、互いに離れた位置に移動して、独立した選択肢であることを情報伝達している。
【0032】
図7はオーデイオソースの選択場面を示す図である。オーデイオソースの選択画面は、図7(a)に示すように、FMラジオ受信を選択する「FM」1112,AMラジオ受信を選択する「AM」1114,CD装置を選択する「CD」1115,テープ装置を選択する「TAPE」1116が表示され、互いに類似した4種類の選択枝である。
【0033】
このため、図7(b)に示すように、4個のキートップ2012,2014,2015,2016で正ピラミッド形状を形作る。これにより機能のまとまりを伝達するとともに、図6(a)で示したホーム画面状態から、モード選択状態に遷移したことを強調して伝達している。
【0034】
図8はテープ装置を選択したときのテープ操作のように、操作に方向性を有する操作の場合を示す。図8(a)に示すように、巻き戻しを選択する「RW」1211,演奏開始を選択する「Play 」1212,早送りを選択する「FF」1213,演奏停止を選択する「Stop 」1215を表示する。
【0035】
この場合、図8(b)に示すように、4つのキートップ2011,2012,2013,2015を逆ピラミッド形状の配置とすることによって、上段の左右のスイッチで、「RW」と「FF」との方向性を強調した情報伝達を行っている。
【0036】
図9はFM放送局のプリセット選択の場合を示した図である。図9(a)に示すように、例えば東京地方のプリセット選択では、FMチューナにプリセットされた6放送局「FM東京」1311,「FM横浜」1312,「NHKFM」1313,「BayFM」1314,「FM富士」1315,「BeachFM」1316が表示され、互いに関連する選択肢6個を一同に並べている。この場合は、図9(b)に示すように、6個のキートップ2011,2012,2013,2014,2015,2016が互いに最も近づき、スイッチユニット32全体が鼓形状となり、スイッチユニットの各頂点と、鼓のくびれ部分とが、ガイドとなり、選択肢は多いが、触知はしやすい形状となっている。
【0037】
以上説明したように本実施形態によれば、略三角形状のキートップを有する6個のプッシュスイッチを、中央部に正立の三角形及び倒立の三角形と、これら正立三角形及び倒立三角形のそれぞれ残る二辺に、それぞれ一辺を対向させながら近接する4個の三角形として配置しているため、機能表示と、各スイッチユニットの水平方向の可動機構の動きとを組み合わせることによって、各種の操作パネルの形状変化を触知可能に作りだすことができ、短時間でブラインド操作を習熟することができるという効果がある。
【0038】
また本実施形態によれば、表示装置の機能表示画像は、キートップの配置に対応した略三角形状の集合としたことにより、各種の操作パネルの形状変化を視覚的に記憶することが容易となるという効果がある。
【0039】
さらに本実施形態によれば、キートップの位置を操作パネル面と略平行な方向に可動とする水平移動機構を備えて、機能割り当てがなされているプッシュスイッチの配置や組み合わせ状態に応じて、操作パネル面と略平行な方向にキートップの相互の位置関係を一定範囲で変化させるようにしたので、各種の操作場面において、操作対象の機能に応じたキートップ配置を実現することができるという効果がある。
【0040】
〔第二実施形態〕
第二実施形態の全体構成は、図1に示した第一実施形態と同様である。図10は、第二実施形態によって制御されるキートップの操作パネル31面に対して略垂直方向の突出量の変化を示している。
【0041】
本実施形態においては、キートップ2011,2013,2014,2016の位置を操作パネル31面と略垂直な方向に可動とする垂直移動機構を備え、機能割り当てがなされているプッシュスイッチの配置や組み合わせ状態に応じて、操作パネル31面からのキートップの突出量を一定範囲で変化させることを特徴としている。
【0042】
図11は第二実施形態の機構配置を示す図である。略鼓形状に配置された6個のキートップの中で2011と2013を操作パネル面に対して垂直方向に上下させる可動機構4010と、同じくキートップ2014と2016とを操作パネル面に対して垂直方向に上下させる可動機構4020が、各々のプッシュスイッチの底部に配置されている。
【0043】
図12は、第二実施形態で用いられる可動機構の構成を示した断面図であり、図13は、同可動機構の要部平面図である。プッシュスイッチを設置してあるプリント基板4110上に外筒4210が固定されている。外筒4210の内側には上下に可動可能な内筒4220が設置されており、この内筒4220の内側底部には、スイッチデバイス2200が、その操作軸2204をキートップ2013に接合された状態で設置されている。
【0044】
スイッチデバイス2200の接点信号は、ケーブル4250と端子4260を介して、プリント基板4110上に設置された配線パターンに接合され、プリント基板4110上の図示しない変換器(エンコーダ)3012によりコード化される。コード化された信号は、プリント基板4110上のコネクター端子4262より、ケーブルを介して制御装置20に接続される。可動内筒4220の底部には下方に向かってプッシュロッド4300が設置されている。
【0045】
このプッシュロッド4300は、スライド板5110上に設けられたくさび形状のカム5120の移動によって上方に押し上げられ、キートップ2013の上下の位置を可変とすることができる。スライド板5110は、スライド機構5100に沿って長手方向に滑動自在に設置されている。スライド機構5100の所定の位置にはリミットスイッチ5200、5210が設置されている。
【0046】
このリミットスイッチ5200、5210はスライド板が所定の位置に来た時に、スライド板によってスイッチ部分が押し込まれ、スライド板が所定の位置に到達したことを示す電気信号を制御器3120または3122に送信する。スライド板の端部には電動機5300とその回転軸5310に設置されたネジ機構5130が設置されている。このネジ機構5130によって、スライド板5110は電動機5300の正逆の回転によって、長手方向に所定の速度で移動を行うことができる。
【0047】
図14は第二実施形態の制御機構を示したブロック図である。第二実施形態の入力装置30は、電動機5300,電動機5400,リミットスイッチ5200,5210、制御器3120,3122を備えている。制御装置20のパターン発生器3100は、判断機構3040の判断結果に応じて、制御器3120,3122に対してキートップ移動の指令を送出する。制御器3120,3122は、リミットスイッチ5200又は5210が動作するまで、それぞれ電動機5300,5400を駆動制御することにより、スライド板5110(図12、図13)を所定の位置に移動させる。
【0048】
図15は第二実施形態によって表示される「逆ピラミッド形状」を示し、キートップ2011,2012,2013,2015が突出した状態で触知し易くなっている。この状態では、キートップ2014、2016は他のキートップに比べて沈んでいて、触知し難くなっている。
【0049】
図16は同じく「正ピラミッド形状」を示し、キートップ2012,2014,2015,2016が突出した状態で触知し易くなっている。この状態では、キートップ2011,2013は他のキートップに比べて沈んでいて、触知し難くなっている。
【0050】
図17は同じく「菱形形状」を示し、キートップ2012,2015が突出した状態で触知し易くなっている。この状態では、キートップ2011,2013,2014,2016は他のキートップに比べて沈んでいて、触知し難くなっている。
【0051】
以上説明したように本実施形態によれば、キートップの位置を操作パネル面と略垂直な方向に可動とする垂直移動機構を備え、機能割り当てがなされているプッシュスイッチの配置や組み合わせ状態に応じて、操作パネル面からのキートップの突出量を一定範囲で変化させるようにしたので、各種の操作パネルの形状変化を触知可能に作りだすことができ、短時間でブラインド操作を習熟することができるという効果がある。
【0052】
〔第三実施形態〕
図18は、本発明に係る車載機器操作装置の第三実施形態を説明する要部断面図であり、図19は、図18中のステップアクチュエータ5410の斜視図である。本実施形態は、プッシュスイッチの操作履歴を記憶する操作履歴記憶手段を備え、操作履歴記憶手段が記憶した操作場面毎の前記プッシュスイッチ毎の操作頻度に基づいて、操作パネル面からのキートップの突出量を変化させることを特徴とする。
【0053】
各プッシュスイッチは、すべて外筒と内筒のスライドによる上下可動機構を備えている。各プッシュスイッチの内筒の底部に設けられたプッシュロッド4300を、ステップアクチュエータ5410の回転軸5420に固定されたカム5430が押し上げることによって、各プッシュリターンスイッチをキートップを含めて個別に上下に可動させることができる。
【0054】
図20は図18で示した、各ステップアクチュエータ5410を制御するブロック図である。まず、本実施形態の車載機器操作装置が使用され始めた学習期には、判断機構3040は、スイッチユニット32の操作入力を変換器3012を介して入力し、いずれの選択が入力されたかを判断する。この判断結果は、スイッチユニット32の操作履歴を記録する操作履歴メモリ5500に記憶される。
【0055】
ある程度操作履歴メモリ5500に記憶が蓄積されると、以後操作履歴メモリ5500の記憶内容を参照しながら、パターン発生器3100が頻度の高いプッシュスイッチを2021〜2026から選択する。そして選択したプッシュスイッチのキートップの高さを他のプッシュスイッチのキートップより高く設定することによって、操作頻度の高いスイッチの触知性を上げることができる。
【0056】
以上説明したように本実施形態によれば、プッシュスイッチの操作履歴を記憶する操作履歴記憶手段を備え、操作履歴記憶手段が記憶した操作場面毎のプッシュスイッチ毎の操作頻度に基づいて、操作パネル面からのキートップの突出量を変化させるようにしたので、使用頻度の高いスイッチを他のスイッチより突出させることも可能となり、使用頻度の高いスイッチの場所を触覚によって探索することを容易とすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車載機器操作装置の第一実施形態の概要を示すブロック図である。
【図2】第一実施形態におけるスイッチユニットの機構部品の配置を示す図である。
【図3】第一実施形態におけるスイッチユニットの運動機構の構成を示す断面図である。
【図4】第一実施形態におけるスイッチユニットの運動機構の構成を示す上面から見た図である。
【図5】第一実施形態の制御機構を示すブロック図である。
【図6】第一実施形態における機能選択の操作場面を示す表示例である。
【図7】第一実施形態におけるオーデイオのモード選択操作場面を示す表示例である。
【図8】第一実施形態におけるテープの走行方向選択操作場面を示す表示例である。
【図9】第一実施形態におけるFMのプリセット局の選択操作場面を示す表示例である。
【図10】第二実施形態によって表示される凹凸形状の例である。
【図11】第二実施形態の機構レイアウト図である。
【図12】第二実施形態の可動機構を示す図である。
【図13】第二実施形態のスライド機構を示す図である。
【図14】第二実施形態の制御機構を示すブロック図である。
【図15】第二実施形態による「逆ピラミッド形状」の表示例である。
【図16】第二実施形態による「正ピラミッド形状」の表示例である。
【図17】第二実施形態による「菱形形状」の表示例である。
【図18】第三実施形態の機構を示す断面図である。
【図19】第三実施形態のステップアクチュエータを示す斜視図である。
【図20】第三実施形態の制御機構を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 車両搭載機器
20 制御装置
30 入力装置
31 操作パネル
32 スイッチユニット
40 表示装置
2011〜2016 キートップ
2018 ホームキー
2019 リターンキー
2021〜2026 プッシュリターンスイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の車載機器の操作のために設けられた車載機器操作装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、オーディオ装置、エアコンディション装置、ナビゲーション装置等、車載機器が複雑多様化している。このような複雑多様化した各車載機器毎に入力装置を設ける代わりに、一式の入力操作装置に種々の機能を自在に割り当てる多機能スイッチが開発されている。
【0003】
従来の多機能スイッチにあっては、例えば、特開2001−294101号公報に見られるように、操作対象の車載機器を選択するスイッチ群と、複数の車載機器間で共用されるファンクションスイッチ群とを操作パネル面に配設するとともに、ファンクションスイッチ群の各スイッチに割り当てられた機能を表示装置の操作画面に表示するようにしていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開2001−294101号公報記載の技術においては、ファンクションスイッチがマトリクス状に左右、上下対称形状に配置されていたため、機能の切り換え時に、操作画面の表示とスイッチの配置とを比較する必要があり、ブラインド操作の習得に多少の時間を必要とするという問題点があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両搭載機器の動作状態を制御する制御装置と、該車両搭載機器に関する操作情報を入力する入力装置と、該入力装置の操作パネル上に設けられた多機能スイッチに割り当てられている操作機能の内容を機能表示画像として表示する表示装置と、を備えた車載機器操作装置において、前記多機能スイッチは、それぞれキートップがほぼ等しい略三角形の6個のプッシュスイッチを備え、これらのキートップの配置は、互いに底辺を対向させながら近接させた正立の三角形及び倒立の三角形と、これら正立三角形及び倒立三角形のそれぞれ残る二辺に、それぞれ一辺を対向させながら近接する4個の三角形としたことを要旨とする。
【0006】
【発明の効果】
本発明によれば、略三角形状のキートップを有する6個のプッシュスイッチを、中央部に正立の三角形及び倒立の三角形と、これら正立三角形及び倒立三角形のそれぞれ残る二辺に、それぞれ一辺を対向させながら近接する4個の三角形として配置しているため、機能表示と、各スイッチユニットの水平方向、垂直方向の可動機構の動きとを組み合わせることによって、各種の操作パネルの形状変化を触知可能に作りだすことができ、短時間でブラインド操作を習熟することができるという効果がある。
【0007】
【発明の実施の形態】
〔第一実施形態〕
次に図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明に係る車載機器操作装置の第一実施形態の全体構成図を示す図である。同図において、車載機器操作装置は、車両搭載機器10の動作状態を制御する制御装置20と、車両搭載機器10に関する操作情報を入力するための入力装置30と、これら入力装置30に割り当てられている操作機能の内容を表示する表示装置40とを備えている。
【0008】
車両搭載機器10には、FM/AMラジオ、テープ/CD装置、エアコンディショナ装置、ナビゲーション装置等が含まれる。
【0009】
入力装置30は、その操作パネル31上に、それぞれキートップが略三角形の6個のプッシュリターンスイッチ2021、2022,2023,2024,2025,2026からなるスイッチユニット32と、ホームキー2018,リターンキー2019とを備えている。
【0010】
プッシュリターンスイッチ2021〜2026にそれぞれ対応するキートップ2011,2012,2013,2014,2015,2016は、中央部に互いに底辺を対向させながら近接させた正立の三角形状をなす2012及び倒立の三角形状をなす2015と、これら2012及び2015のそれぞれ残る2辺に対向して配設された4個の三角形状2011,2013,2014,2016として配設されている。
【0011】
尚、以下の説明では、互いに対向する辺が近接した4個のキートップ2012,2014,2015,2016が成す形状を「正ピラミッド形状」、また4個のキートップ2011,2012,2013,2015が成す形状を「逆ピラミッド形状」と呼ぶ。
【0012】
各プッシュリターンスイッチ2021〜2026に、その時点で割り当てられている機能は、表示装置40上の表示画面41に表示される。この表示画面41は、プッシュリターンスイッチのキートップ2011〜2016の三角形状を模擬したシンボルの中に、文字及び/又はISO等で規定された図柄で対応する機能の内容が表示されるようになっている。
【0013】
図1の表示装置40の表示画面41には、FMラジオ、AMラジオ、CD装置、TAPE装置の何れかを操作対象のオーディオ装置として選択する画面が表示されている。
【0014】
操作パネル31には、補助スイッチとしてプッシュリターンスイッチを用いたホームキー2018と、リターンキー2019とが設置されている。ホームキー2018は、プッシュリターンスイッチ2021〜2026に割り当てる機能選択を初期画面に戻すキーであり、リターンキー2019は、一つ前の画面に戻すキーである。
【0015】
図2にスイッチユニット32の基本構造を示す。三角形のキートップ2011〜2016は、押し込み操作に対して電気的な信号を発生するスイッチデバイス2200に機械的に結合されている。
【0016】
このスイッチデバイス2200は、図3で示すような可動機構によって、スイッチケース2021,2023,2024,2026の中で、それぞれ操作パネル面に平行に左右方向に移動することが可能となっている。
【0017】
可動機構は、中心の上下対称に配置されたキートップ2012及び2015を除いて、上段の2011、2013に対して可動機構2501の1セット、また、下段のキートップ2014、2015に対して可動機構2502の1セット、計2セットを有する。
【0018】
図3は、可動機構2501の詳細を表す断面図である。ここではキートップ2013について説明するが、キートップ2011,2014,2016に関しても同様な機構が採用されている。キートップ2013は、ストローク入力部2202に一体で成型された結合ノブ2204によってスイッチデバイス2200に結合されている。スイッチデバイス2200は可動台2420上に固定されている。可動台2420はスイッチケース2023の下部に設置されているスライドレール2410の上を一方向に滑動可能に結合されている。可動台2420からはスライドピン2430が延長され、図4で示すアクチュエータメカニズムに結合されている。
【0019】
図4は、アクチュエータメカニズムの構成を説明する平面図である。スライドレバー2540は、その一端部で結合ピン2570によってケースプレート2600に設けられたスリット2582と結合している。また、スライドレバー2540は、その略中心部でもう一つのスライドレバーであるスライドレバー2550と回転自在に支持ピン2560によって結合されている。
【0020】
スライドレバー2540の他端部には、スライドレバー2540の長手方向に所定の長さのスリット2542が設置されている。スライドレバー2540の中心部を固定している支持ピン2560は、運動変換機2810に固定されている。
【0021】
運動変換機2810は、電動機2800の回転を伝える回転シャフト2820の回転力をボールネジ機構によって直線運動に変換する。スイッチデバイス2200が固定されている可動台2420から延長されたスライドピン2430は、基板2300に固定されたガイドプレート2520に設けられたスリット2524を通ってスライドレバー2540のスリット2542に嵌合されている。
【0022】
電動機2800が所定の方向に回転すると、運動変換機2810によって、支持ピン2560は図の上下方向に可動する。スライドレバー2540とスライドレバー2550は、スリット2584と、スリット2582によって運動を制限されながら、スリット2542とスリット2552が扇状の運動を行う。
【0023】
スライドピン2430は、ガイドプレート2520に設けられたスリット2524に運動を制限されて、図上で左右方向の運動をスイッチデバイス2200を固定した可動台2420を中心のスイッチ2012に向かう方向、または遠ざかる方向に運動させる。
【0024】
スライドレバー2550にスライドピン2430が嵌合され、キートップ2011に結合されているスイッチデバイス2200も同様にして、キートップ2013とは反対方向の運動を行うことになる。
【0025】
その結果、電動機2800の正逆回転に応じてキートップ2013とキートップ2011は、真中のキートップ2012に対して、内側へ、または外側へ移動することとなる。この移動によって、キートップ2012とキートップ2011がキートップ2012に対して外側に移動した場合には、キートップ2012とキートップ2013、キートップ2011との間に隙間が生じることとなる。
【0026】
人間の触覚特性から、キートップ間の隙間の弁別域は2.5mm近傍ということが明らかになっているため、キートップが内側に移動した場合の隙間を2mm以下にまた、外側に移動した場合の隙間を3mm程度に調整することで、運転者が手探りでキートップ間の隙間の変化を検知することができるようになる。
【0027】
図5は、第1実施形態の制御ブロックを説明するブロック図である。入力装置30のスイッチユニット32に加えられた操作は、変換器(エンコーダ)3012を介して制御装置20に入力される。判断機構3040ではスイッチユニット32に加えられた操作に応じて、制御すべき機能を判別し、選択する必要のある機能を判断する。画像発生器3050は、判断機構3040が判断した選択機能に対応する表示画像を発生させ、表示装置40上に表示する。
【0028】
また、判断機構3040では、選択肢の数や、選択された機能の内容に応じてあらかじめ定められた、スイッチの形状パターンを、パターン発生器3100によって発生し、その形状パターンに適合した形状となるように二つの可動機構2500、2502に含まれる電動機2800,2801を制御機構3120、3122によって、回転方向と回転継続時間を制御するように働く。
【0029】
図6〜図9は、本実施形態において、操作パネル31上のキートップの位置を操作パネル面と略平行な方向に可動とする水平移動機構により、機能割り当てがなされているプッシュスイッチの配置や組み合わせ状態に応じて、操作パネル面と略平行な方向にキートップの相互の位置関係を一定範囲で変化させる制御した場合の事例を説明している。
【0030】
図6は、多機能スイッチの初期段階である機能選択を行う場面である。図6(a)は表示装置40に表示される表示画像41を示す。この表示画像41は、エアコン装置を示す「Aircon 」1011,オーディオ装置を示す「AUDIO」1021,構成制御を示す「Config 」1013,携帯電話または自動車電話を示す「Com.」1014,ナビゲーション装置を示す「NAVI」1015,車両情報の表示を示す「Car」1016,ホームキーを示す「HOME」1018,リターンキーを示す「RETURN」1019を含んでいる。
【0031】
この場合、補助スイッチであるホームキー2018を操作することによって、本車載機器操作装置で選択できる機能を一覧表示している。この場合はお互いに関連しない独立した機能の羅列なので、図6(b)に示すようにキートップ2011〜2016は、互いに離れた位置に移動して、独立した選択肢であることを情報伝達している。
【0032】
図7はオーデイオソースの選択場面を示す図である。オーデイオソースの選択画面は、図7(a)に示すように、FMラジオ受信を選択する「FM」1112,AMラジオ受信を選択する「AM」1114,CD装置を選択する「CD」1115,テープ装置を選択する「TAPE」1116が表示され、互いに類似した4種類の選択枝である。
【0033】
このため、図7(b)に示すように、4個のキートップ2012,2014,2015,2016で正ピラミッド形状を形作る。これにより機能のまとまりを伝達するとともに、図6(a)で示したホーム画面状態から、モード選択状態に遷移したことを強調して伝達している。
【0034】
図8はテープ装置を選択したときのテープ操作のように、操作に方向性を有する操作の場合を示す。図8(a)に示すように、巻き戻しを選択する「RW」1211,演奏開始を選択する「Play 」1212,早送りを選択する「FF」1213,演奏停止を選択する「Stop 」1215を表示する。
【0035】
この場合、図8(b)に示すように、4つのキートップ2011,2012,2013,2015を逆ピラミッド形状の配置とすることによって、上段の左右のスイッチで、「RW」と「FF」との方向性を強調した情報伝達を行っている。
【0036】
図9はFM放送局のプリセット選択の場合を示した図である。図9(a)に示すように、例えば東京地方のプリセット選択では、FMチューナにプリセットされた6放送局「FM東京」1311,「FM横浜」1312,「NHKFM」1313,「BayFM」1314,「FM富士」1315,「BeachFM」1316が表示され、互いに関連する選択肢6個を一同に並べている。この場合は、図9(b)に示すように、6個のキートップ2011,2012,2013,2014,2015,2016が互いに最も近づき、スイッチユニット32全体が鼓形状となり、スイッチユニットの各頂点と、鼓のくびれ部分とが、ガイドとなり、選択肢は多いが、触知はしやすい形状となっている。
【0037】
以上説明したように本実施形態によれば、略三角形状のキートップを有する6個のプッシュスイッチを、中央部に正立の三角形及び倒立の三角形と、これら正立三角形及び倒立三角形のそれぞれ残る二辺に、それぞれ一辺を対向させながら近接する4個の三角形として配置しているため、機能表示と、各スイッチユニットの水平方向の可動機構の動きとを組み合わせることによって、各種の操作パネルの形状変化を触知可能に作りだすことができ、短時間でブラインド操作を習熟することができるという効果がある。
【0038】
また本実施形態によれば、表示装置の機能表示画像は、キートップの配置に対応した略三角形状の集合としたことにより、各種の操作パネルの形状変化を視覚的に記憶することが容易となるという効果がある。
【0039】
さらに本実施形態によれば、キートップの位置を操作パネル面と略平行な方向に可動とする水平移動機構を備えて、機能割り当てがなされているプッシュスイッチの配置や組み合わせ状態に応じて、操作パネル面と略平行な方向にキートップの相互の位置関係を一定範囲で変化させるようにしたので、各種の操作場面において、操作対象の機能に応じたキートップ配置を実現することができるという効果がある。
【0040】
〔第二実施形態〕
第二実施形態の全体構成は、図1に示した第一実施形態と同様である。図10は、第二実施形態によって制御されるキートップの操作パネル31面に対して略垂直方向の突出量の変化を示している。
【0041】
本実施形態においては、キートップ2011,2013,2014,2016の位置を操作パネル31面と略垂直な方向に可動とする垂直移動機構を備え、機能割り当てがなされているプッシュスイッチの配置や組み合わせ状態に応じて、操作パネル31面からのキートップの突出量を一定範囲で変化させることを特徴としている。
【0042】
図11は第二実施形態の機構配置を示す図である。略鼓形状に配置された6個のキートップの中で2011と2013を操作パネル面に対して垂直方向に上下させる可動機構4010と、同じくキートップ2014と2016とを操作パネル面に対して垂直方向に上下させる可動機構4020が、各々のプッシュスイッチの底部に配置されている。
【0043】
図12は、第二実施形態で用いられる可動機構の構成を示した断面図であり、図13は、同可動機構の要部平面図である。プッシュスイッチを設置してあるプリント基板4110上に外筒4210が固定されている。外筒4210の内側には上下に可動可能な内筒4220が設置されており、この内筒4220の内側底部には、スイッチデバイス2200が、その操作軸2204をキートップ2013に接合された状態で設置されている。
【0044】
スイッチデバイス2200の接点信号は、ケーブル4250と端子4260を介して、プリント基板4110上に設置された配線パターンに接合され、プリント基板4110上の図示しない変換器(エンコーダ)3012によりコード化される。コード化された信号は、プリント基板4110上のコネクター端子4262より、ケーブルを介して制御装置20に接続される。可動内筒4220の底部には下方に向かってプッシュロッド4300が設置されている。
【0045】
このプッシュロッド4300は、スライド板5110上に設けられたくさび形状のカム5120の移動によって上方に押し上げられ、キートップ2013の上下の位置を可変とすることができる。スライド板5110は、スライド機構5100に沿って長手方向に滑動自在に設置されている。スライド機構5100の所定の位置にはリミットスイッチ5200、5210が設置されている。
【0046】
このリミットスイッチ5200、5210はスライド板が所定の位置に来た時に、スライド板によってスイッチ部分が押し込まれ、スライド板が所定の位置に到達したことを示す電気信号を制御器3120または3122に送信する。スライド板の端部には電動機5300とその回転軸5310に設置されたネジ機構5130が設置されている。このネジ機構5130によって、スライド板5110は電動機5300の正逆の回転によって、長手方向に所定の速度で移動を行うことができる。
【0047】
図14は第二実施形態の制御機構を示したブロック図である。第二実施形態の入力装置30は、電動機5300,電動機5400,リミットスイッチ5200,5210、制御器3120,3122を備えている。制御装置20のパターン発生器3100は、判断機構3040の判断結果に応じて、制御器3120,3122に対してキートップ移動の指令を送出する。制御器3120,3122は、リミットスイッチ5200又は5210が動作するまで、それぞれ電動機5300,5400を駆動制御することにより、スライド板5110(図12、図13)を所定の位置に移動させる。
【0048】
図15は第二実施形態によって表示される「逆ピラミッド形状」を示し、キートップ2011,2012,2013,2015が突出した状態で触知し易くなっている。この状態では、キートップ2014、2016は他のキートップに比べて沈んでいて、触知し難くなっている。
【0049】
図16は同じく「正ピラミッド形状」を示し、キートップ2012,2014,2015,2016が突出した状態で触知し易くなっている。この状態では、キートップ2011,2013は他のキートップに比べて沈んでいて、触知し難くなっている。
【0050】
図17は同じく「菱形形状」を示し、キートップ2012,2015が突出した状態で触知し易くなっている。この状態では、キートップ2011,2013,2014,2016は他のキートップに比べて沈んでいて、触知し難くなっている。
【0051】
以上説明したように本実施形態によれば、キートップの位置を操作パネル面と略垂直な方向に可動とする垂直移動機構を備え、機能割り当てがなされているプッシュスイッチの配置や組み合わせ状態に応じて、操作パネル面からのキートップの突出量を一定範囲で変化させるようにしたので、各種の操作パネルの形状変化を触知可能に作りだすことができ、短時間でブラインド操作を習熟することができるという効果がある。
【0052】
〔第三実施形態〕
図18は、本発明に係る車載機器操作装置の第三実施形態を説明する要部断面図であり、図19は、図18中のステップアクチュエータ5410の斜視図である。本実施形態は、プッシュスイッチの操作履歴を記憶する操作履歴記憶手段を備え、操作履歴記憶手段が記憶した操作場面毎の前記プッシュスイッチ毎の操作頻度に基づいて、操作パネル面からのキートップの突出量を変化させることを特徴とする。
【0053】
各プッシュスイッチは、すべて外筒と内筒のスライドによる上下可動機構を備えている。各プッシュスイッチの内筒の底部に設けられたプッシュロッド4300を、ステップアクチュエータ5410の回転軸5420に固定されたカム5430が押し上げることによって、各プッシュリターンスイッチをキートップを含めて個別に上下に可動させることができる。
【0054】
図20は図18で示した、各ステップアクチュエータ5410を制御するブロック図である。まず、本実施形態の車載機器操作装置が使用され始めた学習期には、判断機構3040は、スイッチユニット32の操作入力を変換器3012を介して入力し、いずれの選択が入力されたかを判断する。この判断結果は、スイッチユニット32の操作履歴を記録する操作履歴メモリ5500に記憶される。
【0055】
ある程度操作履歴メモリ5500に記憶が蓄積されると、以後操作履歴メモリ5500の記憶内容を参照しながら、パターン発生器3100が頻度の高いプッシュスイッチを2021〜2026から選択する。そして選択したプッシュスイッチのキートップの高さを他のプッシュスイッチのキートップより高く設定することによって、操作頻度の高いスイッチの触知性を上げることができる。
【0056】
以上説明したように本実施形態によれば、プッシュスイッチの操作履歴を記憶する操作履歴記憶手段を備え、操作履歴記憶手段が記憶した操作場面毎のプッシュスイッチ毎の操作頻度に基づいて、操作パネル面からのキートップの突出量を変化させるようにしたので、使用頻度の高いスイッチを他のスイッチより突出させることも可能となり、使用頻度の高いスイッチの場所を触覚によって探索することを容易とすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車載機器操作装置の第一実施形態の概要を示すブロック図である。
【図2】第一実施形態におけるスイッチユニットの機構部品の配置を示す図である。
【図3】第一実施形態におけるスイッチユニットの運動機構の構成を示す断面図である。
【図4】第一実施形態におけるスイッチユニットの運動機構の構成を示す上面から見た図である。
【図5】第一実施形態の制御機構を示すブロック図である。
【図6】第一実施形態における機能選択の操作場面を示す表示例である。
【図7】第一実施形態におけるオーデイオのモード選択操作場面を示す表示例である。
【図8】第一実施形態におけるテープの走行方向選択操作場面を示す表示例である。
【図9】第一実施形態におけるFMのプリセット局の選択操作場面を示す表示例である。
【図10】第二実施形態によって表示される凹凸形状の例である。
【図11】第二実施形態の機構レイアウト図である。
【図12】第二実施形態の可動機構を示す図である。
【図13】第二実施形態のスライド機構を示す図である。
【図14】第二実施形態の制御機構を示すブロック図である。
【図15】第二実施形態による「逆ピラミッド形状」の表示例である。
【図16】第二実施形態による「正ピラミッド形状」の表示例である。
【図17】第二実施形態による「菱形形状」の表示例である。
【図18】第三実施形態の機構を示す断面図である。
【図19】第三実施形態のステップアクチュエータを示す斜視図である。
【図20】第三実施形態の制御機構を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 車両搭載機器
20 制御装置
30 入力装置
31 操作パネル
32 スイッチユニット
40 表示装置
2011〜2016 キートップ
2018 ホームキー
2019 リターンキー
2021〜2026 プッシュリターンスイッチ
Claims (5)
- 車両搭載機器の動作状態を制御する制御装置と、該車両搭載機器に関する操作情報を入力する入力装置と、該入力装置の操作パネル上に設けられた多機能スイッチに割り当てられている操作機能の内容を機能表示画像として表示する表示装置と、を備えた車載機器操作装置において、
前記多機能スイッチは、それぞれキートップがほぼ等しい略三角形の6個のプッシュスイッチを備え、
これらのキートップの配置は、互いに底辺を対向させながら近接させた正立の三角形及び倒立の三角形と、これら正立三角形及び倒立三角形のそれぞれ残る二辺に、それぞれ一辺を対向させながら近接する4個の三角形としたことを特徴とする車載機器操作装置。 - 前記表示装置の機能表示画像は、前記キートップの配置に対応した略三角形状の集合としたことを特徴とする請求項1記載の車載機器操作装置。
- 前記キートップの位置を前記操作パネル面と略平行な方向に可動とする水平移動機構を備え、
機能割り当てがなされている前記プッシュスイッチの配置や組み合わせ状態に応じて、前記操作パネル面と略平行な方向に前記キートップの相互の位置関係を一定範囲で変化させることを特徴とする請求項1または請求項2記載の車載機器操作装置。 - 前記キートップの位置を前記操作パネル面と略垂直な方向に可動とする垂直移動機構を備え、
機能割り当てがなされている前記プッシュスイッチの配置や組み合わせ状態に応じて、前記操作パネル面からの前記キートップの突出量を一定範囲で変化させることを特徴とする請求項1または請求項2記載の車載機器操作装置。 - 前記プッシュスイッチの操作履歴を記憶する操作履歴記憶手段を備え、
該操作履歴記憶手段が記憶した操作場面毎の前記プッシュスイッチ毎の操作頻度に基づいて、前記操作パネル面からの前記キートップの突出量を変化させることを特徴とする請求項4記載の車載機器操作装置。
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Cited By (2)
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US8583323B2 (en) | 2010-04-28 | 2013-11-12 | Denso Corporation | Vehicle-use electronic control device |
CN105448565A (zh) * | 2016-01-27 | 2016-03-30 | 赵国庆 | 按压接触式倒顺开关及应用方法 |
-
2002
- 2002-06-14 JP JP2002174525A patent/JP2004022293A/ja active Pending
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