JP2007062668A - 車両用入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 反射式表示装置による表示部であっても、表示部のボタンと相応したキースイッチを配置することによって、タッチパネル感覚の入力を実現した車両用入力装置を提供する。
【解決手段】 運転席の視界内に設けられて、複数のディスプレイを内蔵し、その複数のディスプレイによって表示される像を重ね合わせて表示する表示部１と、 表示部１に表示されるディスプレイボタン６，７の配列に相応して表示部１の外縁に沿って配置されたキースイッチ５とを備え、前記ディスプレイボタン６，７はハーフミラー４を透過して認識される実像ボタン６と、その実像ボタン６に重ね合わせてハーフミラー４に反射して認識される虚像ボタン７からなり、前記キースイッチ５には、それぞれ指１７の近接を感知するセンサが配置され、キースイッチのセンサが指の近接を感知すると、検知したキースイッチに相応する表示部のディスプレイボタンの虚像と実像が切り換わる構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両運転席のディスプレイを備えた機器の入力装置に関する。

乗用車等の車両では、運転席正面に速度を表示する速度表示部が配置され、それらの横方に並んで、エアコン機器、映像・音響機器、ナビゲーション装置等の操作画面及びスイッチ群が組み合わされて設けられている。
運転中に上記スイッチ群を操作する場合、運転者は視線を前方の運転視野から外さないようにしつつ、スイッチ群に手を伸ばして操作すべき一つのスイッチを操作することになるが、この場合、手探りで操作すべきスイッチであるか否かを判別することから、誤操作してしまう不都合があった。
そこで、このようなスイッチ群の取り扱いを簡易化した技術として、実用新案登録番号第２５８９８５９号公報記載の技術が知られている。
実用新案登録番号第２５８９８５９号公報

しかしながら、前記公報記載の技術はスイッチの表示部（ディスプレイ）と、操作部（スイッチ）が離れているために、ディスプレイを見ながらの直感的な操作が不可能である。そのため、操作に熟練を要するという問題があった。
機器の操作項目が増えてくると、ディスプレイ上をタッチして入力するタッチパネル入力方式の方が運転手は画面から目を離さずに簡単に入力できる点が優れている。
一方で、近年になり、主に視認性および表示品質向上のためにＬＣＤ、ＶＦＤなどの表示デバイスとミラーまたはハーフミラーを組み合わせた反射式表示装置が提案されてきた。
これらは、２つの表示デバイスの一方をハーフミラーの透過光による実像とし、もう一方をハーフミラーの反射光による虚像として表示しそれらを重ね合わせることによって表示効果を得ている。

しかし、前記反射式表示装置においては、ディスプレイが装置内部に組み込まれているためにディスプレイ上を直接タッチすることができない。そのため、感圧式、赤外線式のタッチパネルを適用できないという問題があった。
本発明はかかる従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、反射式表示装置による表示部であっても、表示部のボタンと相応したキースイッチを配置することによって、タッチパネル感覚の入力を実現した車両用入力装置を提供することにある。

前記目的を達成するための手段として、本発明では、運転席の視界内に設けられて、複数のディスプレイを内蔵し、その複数のディスプレイによって表示される像を重ね合わせて表示する表示部と、表示部に表示されるディスプレイボタンの配列に相応して表示部の外縁に沿って配置されたキースイッチとを備え、前記ディスプレイボタンはハーフミラーを透過して認識される実像ボタンと、その実像ボタンに重ね合わせてハーフミラーに反射して認識される虚像ボタンからなり
前記キースイッチには、それぞれ指の近接を感知するセンサが配置され、キースイッチのセンサが指の近接を感知すると、検知したキースイッチに相応する表示部のディスプレイボタンの虚像と実像が切り換わることを特徴とする。

本発明では、運転席の視界内に設けられて、複数のディスプレイを内蔵し、その複数のディスプレイによって表示される像を重ね合わせて表示する表示部と、表示部に表示されるディスプレイボタンの配列に相応して表示部の外縁に沿って配置されたキースイッチとを備え、前記ディスプレイボタンはハーフミラーを透過して認識される実像ボタンと、その実像ボタンに重ね合わせてハーフミラーに反射して認識される虚像ボタンからなり、前記キースイッチには、それぞれ指の近接を感知するセンサが配置され、キースイッチのセンサが指の近接を感知すると、検知したキースイッチに相応する表示部のディスプレイボタンの虚像と実像が切り換わる構成としたので、反射式表示方式の表示部であっても、タッチパネル感覚の操作を実現することができる。
従来の反射式表示方式の表示部においては、ＬＣＤがダッシュボード内部に組み込まれているため、ＬＣＤを直接タッチすることはできない。そのため、別途タッチパネルを取り付ける必要があったが、取り付け部位であるインストルメントパネルが湾曲している場合には、感圧式のタッチパネルの取り付けが困難である。また、車室内には強い太陽光が差し込むため、赤外線式タッチパネルの場合は誤動作のおそれがある。しかしながら、本願では前記構成を採用したことにより、これらの問題を解決した上でタッチパネル感覚の入力が可能となっている。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は第１実施例に係る車両用冷却装置の概略正面図である。
まず、本発明の一実施例について、全体構成を説明する。
本発明の車両用入力装置は、車両に搭載された映像・音響機器、空調機器、ナビゲーション装置等の入力操作を行うスイッチであり、図１、２に示すように、運転席の視界内に配置された表示部１と、表示部１本体に内蔵された実像表示ディスプレイ２と、同じく表示部１本体に内蔵された虚像表示ディスプレイ３と、それらのディスプレイ上の像を重ね合わせて表示するハーフミラー４と、表示部の手前に配置された複数のキースイッチ５を主要な構成としている。

前記表示部１の奥には、運転席に対面した状態で縦型の実像表示ディスプレイ２が配置されている。この実像表示ディスプレイ２には機器の稼動状態、設定状態が表示されると共に、ディスプレイの下側に複数の実像ボタン６が横一連に表示される。
このディスプレイ２は運転席に実像として認識されるものである。
本実施例ではＬＣＤディスプレイが採用され、このディスプレイには液晶表示によりエアコンであれば設定温度・風向・風力等、映像・音響機器であれば曲目・音量・音質等、ナビゲーション装置であれば地図情報等が表示される。

また、表示部の上側には水平状態の虚像表示ディスプレイ３が配置されている。この虚像表示ディスプレイ３には、下面に向かって機器の稼動状態、設定状態が表示されると共に、ディスプレイの手前側の縁に沿って複数の虚像ボタン７が横一連に表示される。
この虚像表示ディスプレイ３にもＬＣＤディスプレイが採用され、このディスプレイには液晶表示によりエアコンであれば設定温度・風向・風力等、映像・音響機器であれば曲目・音量・音質等、ナビゲーション装置であれば地図情報等が表示される。
前記実像ボタン６はハーフミラー４を透過して運転手に認識され、虚像ボタン７は、ハーフミラー４に反射して運転手に認識される。そして、これらの実像ボタン６と虚像ボタン７は同位置に前後に重ね合わされた状態で表示され、指がキースイッチへ接近するとセンサが検知して、切り換え表示されることになる。

それぞれディスプレイ２、３の前面には傾斜したハーフミラー４が配置されている。このハーフミラー４は実像表示ディスプレイ２と虚像表示ディスプレイ３の間を斜めに仕切るように配置されている。
このハーフミラー４によって、実像表示ディスプレイ２の像はハーフミラー４を透過して実像として認識され、虚像表示ディスプレイ３の像はハーフミラー４に反射して虚像として運転手に認識されることになる。
また、実像位置は実像表示ディスプレイ２上にその位置で認識されるが、虚像位置はハーフミラーによって反射されるため、図１に示すように、その手前側の虚像位置８に認識されることになる。

前記キースイッチ５は図２に示すように、表示部１の手前のインストルメントパネル９に配置されたメカニカルスイッチである。このキースイッチ５はディスプレイ上のボタン６，７の下側外縁に沿って一対一で対応して配置されている。すなわち、図５では５個のディスプレイボタンが設定されているが、このディスプレイボタンに相応して５個のキースイッチが配置されている。
前記キースイッチは図３に示すように、指によって押されるキー１０と、そのキー１０を上下動可能に支持する支持枠１１と、スイッチ内部の赤外線発光ダイオード１２及び赤外線受光センサ１３によって構成されている。
このキースイッチ５は、指でキー１０を押すと接点１４が接続されて電気的に連通され、再度キー１０を押すと、スプリング等の弾性体により反発して、電気的接続状態が解除される構成である。
また、キー１０の押圧面には２つの開口１５，１６が形成され、内部の赤外線発光ダイオード１２が上方に向かってボタンの開口１５から赤外線を照射し、指１７が接近している場合には、その指に反射して他方側の開口１６から反射赤外線が入射し、その赤外線を赤外線受光センサが感知する。
赤外線受光センサ１３が赤外線を感知するということは指１７がキー１０に接近していることであり、この検出に基づき虚像表示ディスプレイの虚像ボタン７が消えて、実像表示ディスプレイの実像ボタン６が現れる。
このように、キースイッチ５に指１７を接近させることにより、ディスプレイ上の表示が切り換わるので、運転手はどのボタンを操作しようとしているかを認識できる。

図４は、本発明の車両入力装置のブロック図である。
実像表示部１８は、ディスプレイ２上の像をハーフミラー４を透過させて運転手へ実像を認識させる表示部である。
ＣＰＵ２０は、操作入力インターフェース２１からの入力に基づき、虚像表示部１９へのデータ送信、表示内容の決定、バックライト２２の制御を行なう。
グラフィック回路２３は、決定された表示内容に従って画像データを生成する。
ＬＣＤ２は、画像データに応じた画像を表示面に表示する。
バックライト２２は、ＬＣＤ２の背面から投光して、画像に充分な輝度を持たせる。
入力インターフェース２１は、スイッチへの操作入力を信号として入力する。
通信インターフェース２４は、虚像表示部１９との通信を行なう。
虚像表示部１９は、ディスプレイ上の像をハーフミラーに反射させて運転手へ虚像を認識させる表示部である。
ＣＰＵ２５は、通信インターフェース２６から入力する情報に基づき、ＬＣＤ３への表示内容を決定する。
グラフィック回路２７は、決定された表示内容に従って画像データを生成する。
ＬＣＤ３は、画像データに応じた画像を表示面に表示する。
バックライト２８は、ＬＣＤ３の背面から投光して、画像に充分な輝度を持たせる。

次に作用を説明する。
車両に搭載された空調機器、映像・音響機器、ナビゲーション装置等の設定状態、稼動状態、地図情報等はディスプレイによって表示される。これらの表示情報は実像表示ディスプレイ２及び虚像表示ディスプレイ３上で表示される。
実像表示ディスプレイ２の像はハーフミラー４を透過して実像として認識され、虚像表示ディスプレイ３の像はハーフミラー４に反射して虚像として認識される。これらの実像と虚像は重ね合わされて立体的に表示されることになる。

また、実像表示ディスプレイ２及び虚像表示ディスプレイ３上にはボタン６，７が表示される。
これらのボタンは表示部の画面下側の同位置に沿って重ね合わされた状態で、実像ボタン６又は虚像ボタン７のいずれかが表示される。つまり、図５に示すように表示部１の下側に沿って５個のボタンが表示されている。そして、５個の実像ボタンに重ね合わせて虚像ボタン７は手前側に表示され、実像ボタン６は奥側に表示される。
また、表示部の外縁に沿ってキースイッチ５が配置されており、このキースイッチ５はボタン６，７の配列に沿って配置されている。
このディスプレイボタン６，７とキースイッチ５は一対一で対応したものであるので、表示部内のディスプレイボタンを押すのと同感覚でキースイッチの操作が行われる。

キースイッチ５には赤外線により、指の接近を検知するセンサが設定されている。
キースイッチ５では指の接近を検知すると、ＣＰＵがディスプレイボタンの表示を虚像から実像へ切り換える。そのため、操作者は操作しようとしているスイッチを表示部１上で確認した上でキー操作でき、タッチパネルのような直接的な入力感覚が得られる。

次に効果を説明する。
本実施例は、実像表示ディスプレイ２、虚像表示ディスプレイ３及びハーフミラー４を備えているので、立体的な表示が可能となっている。
また、ディスプレイ上のボタン６，７に相応してキースイッチ５を配置しているので、タッチパネル感覚の操作が行われる。
また、キースイッチ５には、それぞれ指の近接を感知するセンサが配置され、キースイッチのセンサが指の近接を感知すると、検知したキースイッチに相応する表示部のディスプレイボタンの虚像と実像が切り換わる構成としているので、表示部１を見ながらキースイッチの確認を行った上でキー操作でき、誤操作のおそれがない。

以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
前記実施例では、指の接近を感知すると虚像ボタン７から実像ボタン６へ切り換わる構成としたが、実像ボタン６から虚像ボタン７に切り換える場合であっても、同一の作用効果が得られる。

車両用入力装置の概略断面図である。 車両に搭載した状態を示す車両用入力装置の斜視図である。 キースイッチの概略断面図である。 車両用入力装置の構成を示すブロック図である。 実像ボタンと虚像ボタンの配置状態を示す説明図である。

符号の説明

１ 表示部
２ 実像表示ディスプレイ
３ 虚像表示ディスプレイ
４ ハーフミラー
５ キースイッチ
６ 実像ボタン
７ 虚像ボタン
８ 虚像位置
９ インストルメントパネル
１０ キー
１１ 支持枠
１２ 赤外線発光ダイオード
１３ 赤外線受光センサ
１４ 接点
１５ 開口
１６ 開口
１７ 指

Claims (1)

1. 運転席の視界内に設けられて、複数のディスプレイを内蔵し、その複数のディスプレイによって表示される像を重ね合わせて表示する表示部と、
   表示部に表示されるディスプレイボタンの配列に相応して表示部の外縁に沿って配置されたキースイッチとを備え、
   前記ディスプレイボタンはハーフミラーを透過して認識される実像ボタンと、その実像ボタンに重ね合わせてハーフミラーに反射して認識される虚像ボタンからなり、
   前記キースイッチには、それぞれ指の近接を感知するセンサが配置され、キースイッチのセンサが指の近接を感知すると、検知したキースイッチに相応する表示部のディスプレイボタンの虚像と実像が切り換わる構成とした車両用入力装置。

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