JP2004026078A - 表示切り替えおよび操作モード切り替え装置 - Google Patents

表示切り替えおよび操作モード切り替え装置 Download PDF

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Kenji Tokura
都倉 健治
Masaki Wakesu
分須 昌樹
Shuichi Obara
小原 秀一
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Abstract

【課題】車載用機器の操作部に、操作部の操作者が運転者か否かを検出するスイッチ手段を設けることで、操作者に合わせた車載用機器の表示状態と操作方法に切り替える。
【解決手段】車載用機器を操作する操作部20を有し、操作部を運転者と助手席の搭乗者との双方から操作可能な範囲に設け、かつ操作部を、車載用機器を操作するためのスイッチ群22と、運転者が操作部を操作する場合の操作する手の親指位置に設けられた第1のスイッチ手段23と、助手席の搭乗者が操作部を操作する場合の操作する手の親指位置に設けられた第2のスイッチ手段24とで構成し、第1および第2スイッチ手段の検出状態に応じて車載用機器の操作方法や表示装置の表示形態を制御するシステム制御部を有する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、車両内に設置されたオーディオ機器等を制御するための表示切り替えおよび操作モード切り替え装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来は車両内に設置された機器がラジオや音響機器等のように単純な機器であったため、機器の操作はそれぞれの機器の各機能に対応して設けられた1つのボタン操作だけという単純な操作で目的は達せられていた。
【0003】
しかし、近時は、操作が複雑なナビゲーションや各種情報機器等が車両内に入り込むようになってきたことにより、1つのボタンに対して1つの機能を割り当てるとボタンの数が増大し、目的とする機能を操作することの実現が難しくなっている。
【0004】
これに対処するため、ディスプレイとボタンを並列して用いたり、あるいはタッチパネルを用いてボタンとディスプレイを一体化するなどして、ディスプレイ上にボタンの機能を表示することで、システムの遷移状態に合わせて、限られた個数のボタンの数を順次機能を切り替えることにより、メニューの内容を階層構造にすることが行われている。
【0005】
しかしながら、メニュー構造を用いることでボタンの数が減ったとはいえ、かえって操作のメニューの階層が深くなり、操作が複雑化しているのが実情である。操作が複雑な場合には、走行時における機器の操作が不可能になる場合もある。
【0006】
そこで、車両の前面に設置された機器に、例えば速度メータを検知して一律に走行時の操作を不可能にするような機能をもたせることが提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、車載用機器にこのような機能をもたせた場合には、助手席に座っているように運転状態にない人も一律に操作や設定ができない状態になってしまう。そこで、機器の制御の方法として、車両が走行時という条件に加えて、機器を操作しようとする人という条件を加えることが考えられる。
【0008】
操作者を設定する方法として、メニューの項目の中に例えば「運転者モード」「助手席モード」といった設定用のボタンを設け、操作をする人が自主的に設定することで対応することが予想される。しかしながら、そのような方法は、使用者が変更になるたびに設定を変更する必要があり、頻繁に操作者が変わるような場合には、操作が面倒になり、有効に機能を果たさないことになる。このことはそれら両モードを音声によって変えるという方法についても同様にいえることである。
【0009】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、車載用機器の操作部に、運転者もしくは助手席の搭乗者のどちらが操作部の操作者かであるかを検出するスイッチ手段を設けることで、操作者に合わせた車載用機器の表示状態と操作方法に切り替えることが可能な表示切り替えおよび操作モード切り替え装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、車載用機器を操作する操作部を有し、前記操作部を運転者と助手席の搭乗者との双方から操作可能な範囲に設置した筐体に配設し、かつ前記操作部を、前記車載用機器を操作するためのスイッチ群と、運転者が前記操作部を操作する場合の操作する手の親指位置に設けられた第1のスイッチ手段と、助手席の搭乗者が前記操作部を操作する場合の操作する手の親指位置に設けられた第2のスイッチ手段とで構成し、さらに前記第1および第2スイッチ手段の検出状態に応じて前記車載用機器の操作方法や前記表示装置の表示形態を制御するシステム制御部を有することを特徴とする。
【0011】
従って、本発明は、車載用機器の操作者が運転者か否かを、機器の操作時における動作を捉えて検出可能なスイッチ手段を有するため、車両の走行時において車載用機器の有効な利用が可能となる。
【0012】
また、本発明は、前記第1のスイッチ手段と第2のスイッチ手段とは前記筐体の互いに対向する一対の側壁部に別個に設けることや、前記第1のスイッチ手段と第2のスイッチ手段とをタッチセンサから構成することが考えられる。
【0013】
従って、本発明は、車載用機器の操作者が運転者か否かの検出がより容易に行える。
【0014】
さらに、本発明は、前記システム制御部は、前記第1のスイッチ手段および前記第2のスイッチ手段による検出状態に加えて車両が走行中であるか否かに応じて前記車載用機器の操作方法や前記表示装置の表示形態を制御可能に構成することが考えられる。
【0015】
従って、本発明は、操作者が誰かに加えて、車両が走行中か否かの条件を加えるため、機器の操作方法や表示形態を種々の状況に応じて細かに切り替えることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る表示切り替えおよび操作モード切り替え装置の  実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【0017】
図1は車両の室内を示しており、運転席1前方のフロントパネル2には、図示しない車載用機器の状態を示す表示装置60が設置されている。また、運転席1と図示しない助手席との間には、車載用機器を操作する操作部20が設置されている。なお、操作部20は車載用機器の近辺に設置することも可能である。
【0018】
図2は、本発明に係る表示切り替えおよび操作モード切り替え装置のシステム構成例を示すブロック図で、本システムは、車載用機器を操作する操作部20、操作部20を制御する操作部制御装置40、車両が走行中か停止中かの情報を取得する車両情報取得部50、操作部20に設けられた各スイッチの機能やシステム状況を表示する表示装置60、およびシステム全体を制御するシステム制御部70から構成されている。以下、これらについて順次説明する。
【0019】
操作部20は、図3に示すように、筐体21に格子状に配列された機能選択用のスイッチ群22と、筐体21の左右両側面(車両の進行方向に向かって左右方向を左右と定める)に設けられた第1および第2スイッチ手段23、24とから構成されている。本実施形態では、第1および第2スイッチ手段23、24としてタッチセンサを用いる。
【0020】
スイッチ群22の各スイッチSは、図4(a)に示すように、スイッチ被操作部25が沈下した沈下形態と、図4(b)に示すように、スイッチ被操作部25が突出した突出形態との両形態を選択的に取ることが可能である。突出形態では、スイッチ押下げ操作を有効に受入可能であり、また、沈下形態では、スイッチ押下げ操作が受入不能にされている。
【0021】
次に、各スイッチSの構成について説明すると、スイッチSは、スイッチ被操作部25、スイッチ機構部26および電磁アクチュエータ27で構成されている。電磁アクチュエータ27は常時は図4(a)に示すように、スイッチ被操作部25の頂部が筐体21の上面と同一高さになるようにスイッチSを沈下させている。
【0022】
電磁アクチュエータ27は通電されると、図4(b)に示すようにスイッチ被操作部25を筐体21上面から突出させる。電磁アクチュエータ27に対する制御は、操作部制御装置40を介しシステム制御部70からの指令によって行われる。
【0023】
システム制御部70からの指令により、特定のスイッチSのみが突出して突出状態を取り、それ以外のスイッチSは沈下状態を保持し筐体21に対して平坦となっている。どのスイッチが突出状態であるかは手触りでわかる構成となっている。
【0024】
筐体21の幅は、一般的な人間の手の幅より少し狭くなるように設定してあり、操作時には、筐体21の側面に親指を添えることにより容易にスイッチ群22が操作可能となっている。
【0025】
図4に示すように、操作部20のスイッチ群22は、左右方向に3列かつ前後方向に複数行、同図では4行配列されている。左右方向の3つのスイッチSは手を添えた状態で、小指と親指を除く3本の指が自然にのるような寸法に形成されている。
【0026】
筐体21の左右両側面には、前述のように、第1および第2スイッチ手段23、24を構成するタッチセンサが左右独立に取り付けられている。これらタッチセンサは操作部20の操作時に、筐体21の側面に親指が在るか無いかを検出可能となっている。
【0027】
なお、タッチセンサは操作部20の筐体21の左右両側面に組み込まれるが、その際、タッチセンサは筐体内方にやや湾曲させるのが好ましい。それは、運転者および助手席者の両者の操作する手の親指がタッチセンサに触れ易くする反面、両者の操作する手の小指が反対側のタッチセンサに触れ難くするためである。
【0028】
操作部制御装置40は、操作部20における第1および第2スイッチ手段23、24(タッチセンサ)からの情報により、操作部20の操作者が運転者であるか否かを判定し、その結果を後述するシステム制御部70に伝達する。
【0029】
たとえば、右ハンドルの車両の場合には、進行方向に向かって右側のタッチセンサが検出状態になった時に、運転者が操作部20を操作していると認識する。これに対し、左側のタッチセンサが検出状態になった場合には、助手席に座っている人が操作していると認識する。
【0030】
タッチセンサとして、タッチセンサの検出子の部分に金属板を埋め込んだ容量式のものを用いる場合には、タッチセンサに手が触れられていない状態における金属板の寄生容量分を標準状態とし、手が触れられた時に人体によってその寄生容量が変化することを利用し、その変化分から手が触れられたことを検出する。
【0031】
操作部制御装置40は、2つのタッチセンサからの情報により操作者が運転者か否かを検出するものであるため、2つのタッチセンサにおける寄生容量の変動分を比較し、変動分の大きい方が検出状態と判定することも可能である。これらタッチセンサの情報から操作部制御装置40が触れられた方のタッチセンサを判定し、その結果をシステム制御部70に伝達する。
【0032】
車両情報取得部50は、速度メーター等を検知して車両が現在走行中であるか、あるいは停止中であるかの情報を取得し、この情報をシステム制御部70に送る。
【0033】
表示装置60は、システム制御部70の指示に従い、前述のように、システムの状態と操作部20の各スイッチSの機能を表示する。この表示装置60で表示される情報はシステム制御部70によって決定される。なお、車両の走行状態や操作部20の操作者が運転者か否かで表示内容が変わってくること後述のとおりである。
【0034】
システム制御部70は、あらかじめ決められたアプリケーションや車載用機器の遷移状態に従ってシステムを制御する。その際、車両報取得部50から入手する走行中か否かという情報と、一対のタッチセンサからの情報とを用いてシステムのモードを決定する。
【0035】
たとえば、車両が走行中であって、運転者が操作部20を操作していることを示すタッチセンサが検出状態であった場合には、「走行モード」と決定する。それ以外の場合、すなわち車両が停車中の時、または、車両が走行中であるが、助手席者が操作部20を操作していることを示すタッチセンサが検出状態であった場合には、「詳細モード」と決定する。
【0036】
このように2つのモードを分けて、その一方のモードと現在の遷移状態とに合わせて、システム制御部70が、操作部制御装置40にスイッチSの突出・沈下状態の制御を指令する一方、表示装置60にスイッチSの機能の表示や情報の表示の内容を指定する。
【0037】
図5(a)は「詳細モード」の場合の表示装置60における画像の表示状態の一例を示し、図5(b)は操作部20のスイッチSの突出(黒丸)・沈下(白丸)状態の一例を示す。ここでは、本システムに接続されているCD(コンパクトディスク)の曲を選択する場合の例について説明する。
【0038】
詳細モードにおいては、現在再生中のコンパクトディスクに含まれる曲目の全トラックナンバーと曲目が表示装置60に表示されると共に、操作部20においては、表示装置60に表示されるトラックナンバーの配列に対応するスイッチSが突出形態を取る。これら突出したスイッチSのうちトラックナンバーに対応するスイッチを押すことによって目的とする曲を直接選択することが可能となる。
【0039】
図6(a)は、図5と同一の遷移状態(CDの曲を選択する階層)における走行モードでの表示装置60の画像の表示状態を示し、図6(b)は、操作部20のスイッチSの突出・沈下状態を示す。
【0040】
表示装置60には、現在再生中のコンパクトディスクに含まれる曲目のうち前の曲と次の曲のトラックナンバーと曲目が表示されているだけであり、操作部20にはこれら2つの曲のトラックナンバーに対応するスイッチSのみが突出状態にある。
【0041】
運転者が実行できるのは、現在再生中のCDに含まれる曲の前の曲を選ぶことと、次の曲を選ぶこと等の限られた機能だけしか制御することができない。
【0042】
次に、システム制御部70が、タッチセンサを中心とした制御をする場合のフローチャートを図7に示す。本システムがそれぞれの遷移状態において認識する操作モードは、▲1▼車両が走行中で、操作者が運転者である場合(走行モード)、▲2▼車両が走行中で、操作者が助手席者である場合(詳細モード)、▲3▼車両が停車中で、操作者が運転者である場合(詳細モード)、▲4▼車両が停車中で、操作者が助手席者である場合(詳細モード)の4種類である。
【0043】
そのうち走行モードが検出された場合には、直ちに走行モードに移行して、表示装置60の画面の表示状態と、操作部20のスイッチSの突出・沈下の配置状態を変える。走行モードは自動的に継続されるが、走行モード時に詳細モードが検出された場合には、表示装置60の表示は詳細モードに対応する表示に変更される。
【0044】
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態と第1実施形態とでは、操作部20の操作者が運転者であるか否かを検出する点では共通するが、検出の手段において相違する。
【0045】
第1実施形態では、運転者であるか否かを検出するための専用のスイッチ(タッチセンサから構成される第1および第2スイッチ手段23、24)が設けられているが、本実施形態では、車載用機器を操作するためのスイッチを運転者であるか否かを検出するためのスイッチとして兼用する点で第1実施形態と相違する。
【0046】
図8は、本実施形態による操作部80を示す。この操作部80は、筐体81に格子状に配列されて設置されたスイッチ群82と、筐体81の左右両側面の親指で押すことができる位置に設けられた第1および第2スイッチ手段83、84とで構成されている。
【0047】
スイッチ群82は、車載用機器を実行するためのもので、薬指、中指および人差し指の3本の指で押し操作可能に設けられた左右方向の3列の決定スイッチSを、前後方向に複数行設けている。この前後方向の行数は任意に決められる。図8では3列×4行に配列されている。
【0048】
第1スイッチ手段83および第2スイッチ手段84は、図9に示すように決定スイッチSの列を選択するためのもので、例えば、図9(a)に示すように、第1スイッチ手段83のうち選択スイッチAを押すと、一列目の決定スイッチ▲1▼▲5▼▲9▼が選択される。
【0049】
図9(b)に示すように、第1スイッチ手段83のうち選択スイッチBを押すと、二列目の決定スイッチ▲2▼▲6▼10が選択される。このようにして決定スイッチが選択されると、図10に示すように、選択された決定スイッチに対応する表示装置60における表示が大きく表示される。なお、選択スイッチは決定スイッチSの各列に対応して前後方向に4個配列される。
【0050】
上記のように、第1スイッチ手段83における選択スイッチを押すと、図10に示すように、画面においては3つの表示だけが大きく表示されるのに対して、第2スイッチ手段84における選択スイッチを押すと、図11に示すように、選択された列の表示だけでなく、他の列に属する表示も大きく示される。つまり、第1スイッチ手段83の場合に比べて選択肢が多くされている。
【0051】
なお、右ハンドルの車両の場合、運転者の操作する手の親指が第1スイッチ手段83に触れ、他方、助手席者の操作する手の親指が第2スイッチ手段84に触れるようになっている。以下の説明においても同様とする。
【0052】
図12は、第2実施形態のシステム構成例のブロック図を示す。第1実施形態におけるのと同一の構成要素については同一符号を付す。操作部制御装置40は、第1スイッチ手段83から情報が伝達された場合には、運転者が操作部80を操作していること、および、どの選択スイッチが押されたかを判定して、これらの結果をシステム制御部70に伝達する。
【0053】
システム制御部70はこれらの情報を基に表示装置60に対して、選択された列の決定スイッチSに対応する表示を大きくする(図10参照)指令を送る。一方、操作部制御装置40は、第2スイッチ手段84から情報が伝達された場合には、助手席者が操作部80を操作していること、および、どの選択スイッチが押されたかを判定して、これらの結果をシステム制御部70に伝達する。
【0054】
システム制御部70はこれらの情報を基に表示装置に対して、選択された列の決定スイッチSおよび他の列に属する決定スイッチのそれぞれに対応する表示を大きくする(図11参照)指令を送る。
【0055】
このように、選択された決定スイッチに対応する表示が大きくされていることから、決定スイッチSを押す際の誤操作が低減する。どの決定スイッチが押されたかの情報は操作部制御装置40を介してシステム制御部70に伝達される。
なお、システム制御部70は車両情報取得部50からの情報を入手して「走行モード」か「詳細モード」かの決定をすることは第1実施形態と同様である。
【0056】
図13は第2実施形態における操作部の変形例を示す。第2実施形態では、第1および第2スイッチ手段83、84を構成する選択スイッチがボタンであるのに対して、この変形例では赤外線センサである点で相違する。
【0057】
この相違により、操作部制御装置40は操作する手が赤外線センサに反応したかどうかを判断することになる。その他の構成については第2実施形態と同一であるから説明を省略する。
【0058】
図14は第2実施形態における操作部の更なる変形例を示す。この操作部80では、決定スイッチSを構成するボタンの数は左右一列の3個だけに限定され、また、第1および第2スイッチ手段83、84を構成するボタンからなる選択スイッチは1個である。
【0059】
ここでの表示装置60における表示の方法には2通りがある。その1は、図10に示すように、3列×4行の決定スイッチSに対応する画面表示を表示させる仕方である。
【0060】
この場合、第1スイッチ手段83を構成する選択スイッチを1回押すと、選択事項が3つずつ変更され、左右一列分の決定スイッチSに対応する画像表示が、同図に示すように大きく表示される。一方、第2スイッチ手段84を構成するボタンを押すと、図11に示すように、他の列に属する表示も大きく表示される。
【0061】
その2は、図15に示すように、表示装置60に決定スイッチSの数と同数の画像表示を表示させる仕方である。この場合は、選択スイッチを1回押すごとに次の3つの選択事項が表示される。このような画面表示にすると、画面がよりシンプルとなり、しかも決定スイッチSと画面表示とが一対一に対応するため誤操作のより一層の低減化が図れる。
【0062】
図14に示す変形例の場合、第1および第2スイッチ手段83、84を構成するボタンは、タクトスイッチに代表される押し込み操作によるスイッチに限らず、3状態を検出するトグルスイッチでもよい。例えば、ボタンを上方向に押せば、選択項目が画面において上側に変化し、逆に下方向に押せば、選択項目が画面において下側に変化するように構成することも可能である。
【0063】
また、回転角を検出するロータリーエンコーダーを組み込んだ回転式の選択スイッチを用いてもよい。回転角度の絶対値ないし相対値を用いて、その角度に対して割り当てられた選択項目を表示する。例えば、選択項目の遷移時点の状態をそれぞれの状態の初期値として、それよりプラスマイナス30度ずつ回転することにより、選択項目を゛上下に一つずつ変化させることが可能である。
【0064】
なお、第2実施形態およびその2つの変形例において、上記では決定スイッチは、選択スイッチとは独立に操作可能であるが、これに限らず選択スイッチによって選択された決定スイッチだけしか操作できないようにすることもできる。
【0065】
上記のように本発明においては、操作者を検出する手段が操作部20、80に設けられ、操作部20、80が操作状態にある時に、その操作状態を直接検出して、運転者または助手席者の左右どちらの人が操作しているかを操作時の動作の中で検出している。
【0066】
このため、外付けのモード切り替え用のスイッチを用いる場合や、音声コマンドによる切り替えを用いる場合に比べて容易に切り替えができるために、走行モードと詳細モードを切り替えるという目的において、その目的を容易に実現することが可能となる。
【0067】
その他の検出する方法として、たとえば画像認識を用いて左右どちらの人の手が操作部20、80上に存在しているかを検出する方法も考えられるが、操作を意図しない場合において、偶然手が操作部にあるということを認識してしまう可能性があり、操作部の操作を意図していない状態においてモードの切り替えが行われるおそれがある。
【0068】
これに対し、本発明では、操作部に検出手段を設けたため、操作部に手が在るという状態は、操作部を操作する意思があるという蓋然性が高く、したがって、より厳密な意味での操作者の操作状態の検出が可能となる。
【0069】
【発明の効果】
本発明は、車載用機器を操作する操作部を有し、前記操作部を運転者と助手席の搭乗者との双方から操作可能な範囲に設置した筐体に配設し、かつ前記操作部を、前記車載用機器を操作するためのスイッチ群と、運転者が前記操作部を操作する場合の操作する手の親指位置に設けられた第1のスイッチ手段と、助手席の搭乗者が前記操作部を操作する場合の操作する手の親指位置に設けられた第2のスイッチ手段とで構成し、さらに前記第1および第2スイッチ手段の検出状態に応じて前記車載用機器の操作方法や前記表示装置の表示形態を制御するシステム制御部を有することを特徴とする。
【0070】
従って、本発明は、車載用機器の操作者が運転者か否かを、機器の操作時における動作を捉えて検出可能なスイッチ手段を有するため、車両の走行時において車載用機器の有効な利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る装置の配置状態を示す略示図である。
【図2】同じく、装置の構成例を示すブロック図である。
【図3】(a) 操作部の平面図である。
(b) 操作部の正面図である。
(c) 操作部の側面図である。
【図4】(a) スイッチの沈下状態を示す断面図である。
(b) スイッチの突出状態を示す断面図である。
【図5】(a) 表示装置の詳細モードの画像表示を示す。
(b) 詳細モードに対応するスイッチの状態を示す平面図である。
【図6】(a) 表示装置の走行モードの画像表示を示す。
(b) 走行モードに対応するスイッチの状態を示す平面図である。
さらなる他の従来例の断面図である。
【図7】図2に示す装置のフロー図である。
【図8】第2実施形態に係る操作部の斜視図である。
【図9】(a) 図8に示すスイッチの操作例の1つを示す斜視図である。
(b) 図8に示すスイッチの操作例の他の例を示す斜視図である。
【図10】第2実施形態における走行モードの画像表示を示す。
【図11】第2実施形態における詳細モードの画像表示を示す。
【図12】第2実施形態による装置の構成例を示すブロック図である。
【図13】第2実施形態における操作部の変形例を示す斜視図である。
【図14】第2実施形態における操作部のさらなる変形例を示す斜視図である。
【図15】第2実施形態における操作部のさらなる変形例における走行モードの画像表示を示す。
【符号の説明】
1 運転席
20 操作部
22 スイッチ群
23 第1スイッチ手段
24 第2スイッチ手段
40 操作部制御装置
50 車両情報取得部
60 表示装置
70 システム制御部

Claims (4)

  1. 車載用機器を操作する操作部を有し、
    前記操作部を運転者と助手席の搭乗者との双方から操作可能な範囲に設置した筐体に配設し、
    かつ前記操作部を、前記車載用機器を操作するためのスイッチ群と、運転者が前記操作部を操作する場合の操作する手の親指位置に設けられた第1のスイッチ手段と、
    助手席の搭乗者が前記操作部を操作する場合の操作する手の親指位置に設けられた第2のスイッチ手段とで構成し、
    さらに、前記第1および第2スイッチ手段の検出状態に応じて前記車載用機器の操作方法や前記表示装置の表示形態を制御するシステム制御部を有することを特徴とする表示切り替えおよび操作モード切り替え装置。
  2. 前記第1のスイッチ手段と第2のスイッチ手段とは
    前記筐体の互いに対向する一対の側壁部に別個に設けられていることを特徴とする請求項2記載の表示切り替えおよび操作モード切り替え装置。
  3. 前記第1のスイッチ手段と第2のスイッチ手段とはタッチセンサから構成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の表示切り替えおよび操作モード切り替え装置。
  4. 前記システム制御部は、前記第1のスイッチ手段および前記第2のスイッチ手段による検出状態に加えて車両が走行中であるか否かに応じて前記車載用機器の操作方法や前記表示装置の表示形態を制御可能に構成されていることを特徴とする請求項1、2又は3記載の表示切り替えおよび操作モード切り替え装置。
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