JP2007196742A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成が簡単で、操作も簡単でありながら、操作者に応じた２つの機能が得られる入力装置を提供する。
【解決手段】入力装置１は、車両の運転席と助手席の双方から押圧操作可能な部位に設けられ、３軸力覚センサからなる荷重センサ３と、タクトスイッチからなるプッシュスイッチ４と、制御回路を備える。荷重センサ３の被押圧面３ａが手指７にて押圧されると、荷重センサ３から３軸方向に作用する力に応じた信号が出力され、プッシュスイッチ４からオン信号が出力される。制御回路は、荷重センサ３の各方向の力に対応する信号に基づき合力Ｆを求め、その合力Ｆの方向が、被押圧面３ａに垂直な面から左右どちらにずれているかを判別し、これにより運転席側から操作されたか、助手席側から操作されたかを判別する。合力Ｆの方向が左にずれている場合、運転者が操作したと判別する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被押圧面が押圧操作されたことを検出する押圧検出手段を備えた入力装置に関する。

例えば自動車の車内には、押圧操作される入力装置としてスイッチ装置が設けられている。一般に押圧操作されるスイッチ装置は、１スイッチ、１機能であるため、機能数が増加することに伴い、スイッチ数も増加することになり、配置スペースも増加する。スイッチ数の減少の対策として、階層型のマルチファンクションスイッチが用いられる場合もあるが、構造が複雑となったり、操作手順が多くなったりするなどの問題がある。

なお、本件発明に近い先行技術としては、自動車の運転席と助手席との間に設けられる入力装置において、複数の機能を選択する操作部と、この操作部に設けられ、当該操作部を把持する手の複数の指の位置を検出する圧力センサと、複数の機能を制御する制御部とを備え、制御部は、操作部が把持された際に、圧力センサからの信号に基づいて、左右どちらの手で把持したかを判別し、判別した操作者に応じた制御を行うというものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この入力装置では、操作部を握る操作と、操作部を動かす操作とが必要となる。
特開２００５−９６５１５号公報

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、構成が簡単で、操作も簡単でありながら、操作者に応じた２つの機能が得られる入力装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明の第１の入力装置は、被押圧面が、隣り合った２つの席の双方からそれぞれ手指により押圧操作が可能な部位に設けられ、前記被押圧面が押圧操作されたときにその被押圧面に対する押圧方向を検出する押圧方向検出手段と、この押圧方向検出手段の検出結果に基づき前記２つの席のどちらから操作されたかを判別する操作者判別手段と、前記被押圧面が押圧操作されたことを検出する押圧検出手段とを具備したことを特徴とする（請求項１の発明）。

ここで、隣り合った２つの席のうち、一方の席の操作者が被押圧面を手指にて押圧操作すると、被押圧面に対する押圧方向は反対側の席側へずれる傾向がある。そこで、上記した第１の入力装置においては、被押圧面に対する押圧方向を押圧方向検出手段にて検出し、操作者判別手段が、その検出結果に基づいて、２つの席のどちらから操作されたかを判別する。また、押圧検出手段にて被押圧面が押圧操作されたことを検出する。これにより、操作者を判別し、操作者に応じた入力を行なうことが可能になる。

同様な目的を達成するために、本発明の第２の入力装置は、被押圧面が、隣り合った２つの席の双方からそれぞれ手指により押圧操作が可能な部位に設けられ、前記被押圧面が押圧操作されたときにその被押圧面に対する荷重分布を検出する荷重分布検出手段と、この荷重分布検出手段の検出結果に基づき前記２つの席のどちらから操作されたかを判別する操作者判別手段と、前記被押圧面が押圧操作されたことを検出する押圧検出手段とを具備したことを特徴とする（請求項２の発明）。

ここで、隣り合った２つの席のうち、一方の席の操作者が被押圧面を手指にて押圧操作した場合、被押圧面に対する手指の操作面の荷重分布をみると、最大荷重点の位置が、操作した操作者の席側に表れる傾向がある。そこで、上記した第２の入力装置においては、被押圧面に対する荷重分布を荷重分布検出手段にて検出し、操作者判別手段が、その検出結果に基づいて、２つの席のどちらから操作されたかを判別する。また、押圧検出手段にて被押圧面が押圧操作されたことを検出する。これにより、操作者を判別し、操作者に応じた入力を行なうことが可能になる。

本発明の第１の入力装置においては、被押圧面に対する押圧方向を検出することによって操作者を判別できる。また、操作は単なる押圧操作のみであるから、構成が簡単で、操作も簡単でありながら、２つの機能を得ることが可能となる。

本発明の第２の入力装置においては、被押圧面に対する荷重分布を検出することによって操作者を判別できる。また、操作は単なる押圧操作のみであるから、やはり構成が簡単で、操作も簡単でありながら、２つの機能を得ることが可能となる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１ないし図４を参照して説明する。
まず図１において、入力装置１は、自動車（車両）の例えばインストルメントパネル２において、隣り合った運転席と助手席との間に位置させて、双方の席から手指により押圧操作が可能な部位に設けられている。入力装置１は、荷重センサ３と、この荷重センサ３の裏側に配置されたプッシュスイッチ４とを備えている。このうち、荷重センサ３は、歪抵抗体を用いた周知構成の３軸力覚センサからなるもので、前面の被押圧面３ａが押圧された際に、その被押圧面３ａに対する押圧方向を検出するためのものであり、押圧方向検出手段として機能する。プッシュスイッチ４は、この場合タクトスイッチからなるもので、押圧操作されるとオンし、押圧力が解除されるとオフする構成となっており、押圧検出手段として機能する。

また、入力装置１は、図３に示すように、制御手段を構成する制御回路５を備えている。この制御回路５は、マイクロコンピュータにより構成されていて、上記荷重センサ３及びプッシュスイッチ４の信号に基づき、温度調節装置６に出力信号を送る構成となっている。この制御回路５は、後述するように、操作者判定手段として機能する。

次に、上記構成の作用を、図４も用いて説明する。荷重センサ３の被押圧面３ａが、操作者の手指７により押圧操作されると、荷重センサ３が、ｘ、ｙ、ｚのそれぞれの軸方向に加わる押圧力に対応する信号を出力するとともに、プッシュスイッチ４がオンしてオン信号を出力し、これらの信号が制御回路５に入る。この場合、図２にも示すように、ｘ軸は、被押圧面３ａに沿った左右方向に延びる軸、ｙ軸は、被押圧面３ａに対して垂直な方向に延びる軸、ｚ軸は、被押圧面３ａに沿った上下方向に延びる軸である。

制御回路５は、まず、荷重センサ３の各方向の力に対応する信号に基づき合力Ｆを求めるとともに（ステップＳ１，Ｓ２）、プッシュスイッチ４のオン信号に基づき、押圧操作されたことを検出する（ステップＳ３）。合力Ｆの方向が実際の押圧方向となる。制御回路５は、求めた合力Ｆが、被押圧面３ａに垂直な面であるｙｚ平面から左右どちらにずれているかを判別し、これにより運転席側から操作されたか、助手席側から操作されたかを判別する（ステップＳ４）。これにより、操作者を判別することになる。図２において、ｆは、合力Ｆを、ｘｙ平面に投影した力を示している。

図１及び図２の例では、上記合力Ｆの方向（実際の押圧方向）は、ｙｚ平面から左（助手席側）にずれている。このような場合には、制御回路５は、運転席（Ｄ席）側から操作されたと判定する。なお、合力Ｆの方向が、ｙｚ平面から右（運転席側）にずれていると判定した場合には、助手席（Ｐ席）側から操作されたと判定する。そして、制御回路５は、運転席からの操作であると判定した場合には、Ｄ席の温度設定信号を温度調節装置６に出力し（ステップＳ５）、助手席からの操作であると判定した場合には、Ｐ席の温度設定信号を温度調節装置６に出力する（ステップＳ６）。

温度調節装置６においては、制御回路５からの信号により、運転席から操作したと判定した場合には、運転席側の空気の吹き出し温度を例えば１度上昇させるように制御する。同じ方向からプッシュスイッチ４が複数回操作された場合には、その回数分、温度を上昇させるように制御する。同様に、制御回路５からの信号により、助手席から操作したと判定した場合には、助手席側の空気の吹き出し温度を１度上昇させるように制御する。同じ方向からプッシュスイッチ４が複数回操作された場合には、その回数分、温度を上昇させるように制御する。

上記した第１の実施形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。被押圧面３ａに対する押圧方向（合力Ｆの方向）を検出することによって、操作者（運転席の者か助手席の者か）を判別し、その操作者に応じた設定が可能となる。また、操作は単なる押圧操作のみであるから、構成が簡単で、操作も簡単でありながら、２つの異なった機能を得ることが可能となる。

（第２の実施形態）
図５及び図６は本発明の第２の実施形態を示したものであり、この第２の実施形態は上記した第１の実施形態とは次の点が異なっている。
入力装置１１は、第１の実施形態の入力装置１と同様な部位に配置されている。この入力装置１１は、荷重センサ３に代えて、圧力分布センサ１２を備えている。この圧力分布センサ１２は、抵抗膜式のシート状のセンサで、マトリクス上にセンシングポイントが多数配置されていて、表面の被押圧面１２ａが押圧されることに伴い、各センシングポイントに加わる圧力の有無に応じたオン／オフと、各センシングポイントに加わる圧力の強度に応じた信号が、制御回路５（図３参照）に出力される。この圧力分布センサ１２はセンサ取付部材１３の表面に設けられている。センサ取付部材１３の背面に、タクトスイッチからなるプッシュスイッチ４が配置されている。

上記構成において、圧力分布センサ１２の被押圧面１２ａが、操作者の手指７により押圧操作されると、圧力分布センサ１２から、各センシングポイントに加わる圧力の有無に応じたオン／オフと、各センシングポイントに加わる圧力の強度に応じた信号が制御回路５に出力される。図６の（ａ）は、このときの圧力の大きさを斜線などで濃さを区別して示している。この場合、圧力が大きい部分ほど濃く（密度が高く）なるように表示している。また、同図（ｂ）は、圧力の大きさを高さの違いで示している。

制御回路５は、これらの情報から最大荷重点Ｐ１（（ａ）において黒く塗りつぶされた部分）の座標を算出し、この最大荷重点Ｐ１の座標値が、押圧された部分の面積のｘ軸方向の中央線Ｌ１から左右どちらにずれているかで、操作者を判定する。図６の場合、最大荷重点Ｐ１が、中央線Ｌ１から右側（運転席側）にずれているため、運転者が操作したと判定する。なお、最大荷重点Ｐ１が、中央線Ｌ１から左側（助手席側）にずれている場合には、助手席の者が操作したと判定する。そして、制御回路５は、この判定結果と、プッシュスイッチ４の信号とに基づき、それに応じた信号を温度調節装置６に出力する。
このような第２の実施形態においても、上記した第１の実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した各実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
押圧検出手段としてプッシュスイッチ４を例示しているが、押圧検出手段は、押圧操作を検出できればよいものであるため、荷重センサ３、圧力分布センサ１２で兼用することも可能である。
例えばカーナビゲーション用のスイッチ装置（入力装置）において、運転者から操作された場合には、現在地を示す画面を表示し、助手席の者から操作された場合には、行き先検索画面を表示する、という場合に適用することもできる。
被押圧面３ａ，１２ａに、見る方向によって表示が変わるホログラムのシートを取り付け、運転席側から見る場合と助手席側から見る場合とで表示を変え、操作者に合った表示ができるようにすることで、相乗効果が見込まれる。このようにすることで使い勝手を一層良くすることが可能である。

本発明の第１の実施形態を示す横断面図 押圧方向を説明する図 電気的構成を示すブロック図 制御回路の制御内容を示すフローチャート 本発明の第２の実施形態を示す図１相当図 （ａ）は各センシングポイントに加わる圧力の強度を濃さで示す正面図、（ｂ）は各センシングポイントに加わる圧力の大きさを高さで示す斜視図

符号の説明

図面中、１は入力装置、３は荷重センサ（押圧方向検出手段）、３ａは被押圧面、４はプッシュスイッチ（押圧検出手段）、５は制御回路（操作者判別手段）、７は手指、１１は入力装置、１２は圧力分布センサ（荷重分布検出手段）、１２ａは被押圧面を示す。

Claims (2)

1. 被押圧面が、隣り合った２つの席の双方からそれぞれ手指により押圧操作が可能な部位に設けられ、前記被押圧面が押圧操作されたときにその被押圧面に対する押圧方向を検出する押圧方向検出手段と、
   この押圧方向検出手段の検出結果に基づき前記２つの席のどちらから操作されたかを判別する操作者判別手段と、
   前記被押圧面が押圧操作されたことを検出する押圧検出手段とを具備したことを特徴とする入力装置。
2. 被押圧面が、隣り合った２つの席の双方からそれぞれ手指により押圧操作が可能な部位に設けられ、前記被押圧面が押圧操作されたときにその被押圧面に対する荷重分布を検出する荷重分布検出手段と、
   この荷重分布検出手段の検出結果に基づき前記２つの席のどちらから操作されたかを判別する操作者判別手段と、
   前記被押圧面が押圧操作されたことを検出する押圧検出手段とを具備したことを特徴とする入力装置。

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