JP2009126357A - スイッチ入力システム - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチを操作する人員の場所によらず、人員ごとにスイッチに対応する機能を割り付けることができるスイッチ入力システムを提供する。
【解決手段】システムは、携帯機とオペレーションユニットとから構成される。携帯機は、固有の識別情報を人体通信によって送信する。オペレーションユニットは、複数種類のスイッチ３２〜３６と、これらスイッチ３２〜３６に触れた使用者の身体を通じて人体通信により識別情報を受信する受信機５２と、スイッチ３２〜３６の種類別に、予め識別情報と機能情報との対応関係を記憶する記憶部５４と、スイッチ３２〜３６が操作された場合、その種別及び識別情報に対応する機能情報に基づいて外部制御信号を出力する制御部５０とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の使用者が同じスイッチを操作しても、使用者別に異なった機能を対応付けることができるスイッチ入力システムに関する。

この種のシステムに関する先行技術として、所定場所（例えば、自動車の運転席）に位置する人員か、それ以外の場所（助手席）に位置する人員かを判別して、場所ごとにスイッチに対応する機能を異ならせるものが知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。

すなわち、先行技術の手法は、例えば助手席の同乗者に対して識別信号を印加しておき、運転者と共用のスイッチが操作された場合であっても、識別信号が検出された場合は同乗者による操作であると判断して、同乗者に合わせた機能を対応付けるというものである（特許文献１）。また先行技術には、助手席に着座センサーを設けて同乗者の着座を検出しておき、その上で、スイッチに近接する手が同乗者のものであることを近接感知センサーやカメラを用いて判定すると、同じく同乗者に合わせた機能をスイッチに対応付けるという手法もある（特許文献２）。
特開平７−１０３７７８号公報 特開２００７−１４５２８３号公報

先行技術の手法は、スイッチを操作する人員の場所（運転席又は助手席）を根拠として、スイッチに対応する機能を場所別に割り当てようとするものである。しかしながら、この手法では、別々の人員が同じ場所（例えば運転席）を交代しながらスイッチを操作する際に、人員ごとに別々の機能をスイッチに割り当てることはできない。つまり、先行技術の手法では、運転席に着座している人員は全て「運転者」と判断されるため、そこに違う人員が着座した場合であっても、スイッチの機能はいつも決まって「運転者用」に固定されてしまう。

そこで本発明は、スイッチを操作する人員の場所によらず、人員ごとにスイッチに対応する機能を割り付けることができる技術の提供を課題としたものである。

上記の課題を解決するため、本発明は以下の解決手段を採用する。
本発明のスイッチ入力システムは、使用者に携帯して使用される携帯機と、これとは別に使用者に使用されるオペレーションユニットとを有するものである。携帯機は、予め固有の識別情報を記憶する識別情報記憶手段と、携帯機を携帯した使用者の身体に電界を発生させ、この電界を利用して識別情報を送信する送信手段とを備える。またオペレーションユニットは、操作スイッチと、操作スイッチに触れた使用者の身体に発生している電界を検出して識別情報を受信する受信手段と、予め識別情報と所定の機能情報との対応関係を記憶する機能情報記憶手段と、操作スイッチが操作された場合、その操作がなされた操作スイッチの種別及び識別情報に対応する機能情報に基づいて外部制御信号を出力する制御部とを備える。

本発明のシステムによれば、例えば複数の使用者が個々に携帯機を身につけた状態で操作スイッチを操作すると、その身体を介した人体通信によって識別情報がオペレーションユニットに送信される。このため、異なる使用者が同じ操作スイッチを操作しても、そのとき送受信される識別情報は使用者ごとに異なったものとなる。一方、これを受けてオペレーションユニットでは、そのとき操作がなされた操作スイッチの種別について、識別情報に対応する機能情報に基づいて外部制御信号を出力するので、結果的にシステムは、使用者ごとに異なる内容の信号を出力することができる。したがって、システムが外部制御信号を用いて電子機器等を制御する場合、使用者ごとに異なる機能を操作スイッチに対して容易に割り付けることができる。

機能情報は、他の電子機器が有する複数の機能のいずれかを表す情報であってもよい。そして外部制御信号は、他の電子機器に対して、機能情報によって表される機能を指示するための信号として利用することができる。

この場合、本発明のスイッチ入力システムを用いて実際に電子機器の機能を制御するに際し、同じ操作スイッチでも、これを操作する使用者に合わせて電子機器に指示する機能を異ならせることができる。

本発明のスイッチ入力システムは、使用者の場所に拠らず、使用者ごとに異なる機能を操作スイッチに割り付けることができる。しかも、そのために特段の操作（スイッチカスタマイズ等）を必要とせず、使用者が携帯機を所持しているだけでよいので、極めて利便性が高いスイッチ入力システムとして、電子機器の制御用途に供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明のスイッチ入力システムは、例えば車載電装品として好適な実施の形態をとることができる。

図１は、一実施形態のスイッチ入力システムが適用された自動車の室内を部分的に示す斜視図である。自動車の室内（ここでは運転席の周辺）には、フロントシート２からみて前方にインストルメントパネル４が車幅方向に沿って配置されている。このインストルメントパネル４のさらに前方にはフロントガラス６が設けられており、運転席やその隣の助手席（図示していない）の乗員からは、フロントガラス６越しに車両の進行方向を見渡すことができる。

運転席の前方には、インストルメントパネル４の一部に組み込まれた状態でメータークラスタ８が設置されている。このメータークラスタ８には、例えば車両の走行速度や走行距離、エンジンの回転速度、冷却水温、シフトポジション等の情報を表示する各種の指針や表示器等が装備されている。

操舵用のハンドル１０は、インストルメントパネル４の下方からフロントシート２に向けて延びるステアリングポスト１２の先端に回転可能に取り付けられている。また、ステアリングポスト１２にはシフトレバー１４が取り付けられており、このシフトレバー１４は例えばステアリングポスト１２の周壁に沿って上下方向に移動（スイング）する。

インストルメントパネル４の正面には複数の送風口１６が形成されており、これら送風口１６からは、図示しないエアーコンディショナ（以下、「エアコン」と略称する。）からの空気が吹き出されるものとなっている。

運転席と助手席との間には、例えばインストルメントパネル４の上面にディスプレイ１８が設置されている。このディスプレイ１８は、例えばカーナビゲーション機器やオーディオ機器、車載テレビ機器等（いずれも特に図示していない）に共通に使用されるものである。ディスプレイ１８の表示画面には、各種機器の動作に伴う情報（地図情報、オーディオトラック情報、チャンネル情報等）が表示されるものとなっている。オーディオ機器には、例えばＣＤ（コンパクトディスク）プレーヤーやＭＤ（ミニディスク）プレーヤー、ラジオ等が含まれる。また音響用の車載スピーカは、例えば図示しないドア内部等の適宜位置に埋め込まれている。なおディスプレイ１８は、インストルメントパネル４の適宜位置に埋め込まれていてもよい。

その他に運転席と助手席との間には、センターコンソール２０が設置されている。このセンターコンソール２０は、インストルメントパネル４からフロントシート２に向けて斜め下方に突出している。またセンターコンソール２０の上面には、上記のエアコンやカーナビゲーション機器、オーディオ機器、車載テレビ機器等の操作パネル２２が形成されている。本実施形態では、これら複数の機能を有した各種機器の集合がスイッチ入力システムのベースユニットに相当する部分である。

操作パネル２２には、ＣＤやＭＤの挿入スロット２３をはじめ、プッシュ式スイッチ２４やシーソー式スイッチ２６，２８、ダイヤル式スイッチ３０等が設けられている。運転者や助手席の乗員は、これらスイッチ２４〜３０を操作することで、いずれかの機器を作動させたり、現在作動中の機器を停止して別の機器を作動させたり、機器の作動状態を調整したりすることができる。

またハンドル１０内には、上記のスイッチ２４〜３０とは別にプッシュ式の操作スイッチ３２〜３６が設けられている。これらスイッチ３２〜３６は、運転者がハンドル１０（ステアリングホイール）に手を添えたままの状態で、容易に操作（押下）可能な位置（この例では右端寄り）に設けられている。本実施形態では、これらスイッチ３２〜３６に対する機能の割り付けを使用者（この例では運転者）ごとに異ならせることができる。すなわち、スイッチ３２〜３６は同じであっても、これを操作する使用者が異なれば、対応する機能もまた異なったものとなるのである。以下、この点について説明する。

〔携帯機〕
本実施形態は、使用者が携帯機４０を携帯した状態で運転席に着座することを想定したものであり、このため携帯機４０は、スイッチ入力システムの一部を構成するものである。携帯機４０は、例えばカード型の電子機器であり、使用者は携帯機４０を衣服のポケットに入れておいたり、あるいは、ストラップ等で首から提げたりして携帯することができる。なお携帯機４０は、その機能の一部を携帯電話機等の汎用品に組み込んだものであってもよい。

〔識別情報〕
携帯機４０には、予め固有の識別情報が組み込まれている。識別情報は、例えば携帯機４０の個体又は使用者個人を識別するための情報であり、携帯機４０の個体別、あるいは使用者別のユニークな番号（ＩＤコード）等として記述される。

〔人体通信を用いた識別情報の送受信〕
携帯機４０は、人体通信用の送信電極（図１には示されていない）を内蔵しており、この送信電極によって使用者の身体に電界を発生させ、識別情報を外部に送信することができる。一方、ハンドル１０内のスイッチ３２〜３６には人体通信用の受信電極（図示せず）が内蔵されており、この受信電極は、使用者の身体に発生している電界を検出することができる。

〔使用者ごとの機能の割り付け〕
システム内で携帯機４０からの識別情報が受信されると、ハンドル１０のスイッチ３２〜３６に対する機能の割り当ては、識別情報に応じた個別の内容に設定される。つまり、識別情報が異なっていれば、これに対応してスイッチ３２〜３６に対する機能の割り当ても異なった内容となる。したがって、使用者ごとに携帯する携帯機４０の個体が別々であれば、そこから送信される識別情報も異なるため、結果的にスイッチ３２〜３６に対する機能の割り当てを使用者ごとに異ならせることができる。

以上が本実施形態のシステムの概要であるが、システムの動作を実現するための構成について、より具体的に説明する。

〔システムの構成〕
システムの構成について、先ず携帯機４０から説明する。
図２は、一例として個体の異なる２つの携帯機４０，４０’の構成を概略的に示すブロック図である。図２中（Ａ）が一方の携帯機４０（図中に「携帯機１」と表記）の構成を示し、図２中（Ｂ）が他方の携帯機４０’（図中に「携帯機２と表記」）の構成を示すものである。なお携帯機４０，４０’の構成は、ハードウェアとしては共通のものである。このため共通部分には図示も含めて共通の符号を付し、個別の重複した説明は省略する。

携帯機４０，４０’は、例えば外装用としてケーシング（カード状の場合はラミネート板）を有している。ケーシング内には送信電極４２、送信機４４、制御部４６及び記憶部４８が内蔵されており、これらは例えば同じ電子回路基板上に形成されている。

〔識別情報記憶手段〕
記憶部４８は、例えばＲＯＭ等の半導体メモリであり、この記憶部４８には上記の識別情報が記憶されている。２つのうち一方の携帯機４０では、識別情報として例えば「１」が記憶部４８に記憶されている。また他方の携帯機４０’では、識別情報として「２」が記憶部４８に記憶されている。なお、記憶部４８をＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ等の書き換え可能なメモリデバイスとして、識別情報を後から書き換えることもできる。また、識別情報を携帯機４０，４０’の個体に固有のものとする場合、制御部４６にＩＤ付きの半導体チップ（セキュリティチップ）を使用することで、チップに固有のＩＤを識別情報として使用することもできる。

〔送信手段〕
制御部４６は、例えばＣＰＵ（中央処理装置）や論理演算回路を内蔵した制御ＩＣ等で構成することができる。制御部４６の基本機能は、記憶部４８の記憶領域から読み出した識別情報を送信データに変換し、これを送信機４４に供給して送信機４４から送信させるというものである。

送信機４４は、制御部４６から受け取った送信データ（識別情報）に基づいて送信電極４２を駆動する。これにより、携帯機４０，４０’を携帯した使用者の身体に人体通信用の電界を発生させることができる。

〔オペレーションユニット〕
次にオペレーションユニットについて説明する。
図３は、オペレーションユニットの構成を概略的に示す図である。オペレーションユニットは、例えば制御部５０を中心として構成されている。制御部５０には上記のスイッチ３２〜３６を始めとして、人体通信用の受信機５２、記憶部５４が接続されている。また制御部５０には、他の電子機器の例として上記のオーディオ機器（図中符号５６）及びエアコン（図中符号５８）が接続されている。

〔操作スイッチ〕
ハンドル１０内にある３つのスイッチ３２〜３６を、ここでは便宜的に「第１〜第３スイッチ」のようにスイッチコードで識別して表記する。これら第１〜第３スイッチ３２〜３６の各操作信号（接点信号）は制御部５０に入力されており、制御部５０は入力された操作信号に基づいて、運転者による各スイッチ３２〜３６の押し込み操作（押下）を認識することができる。

〔受信手段〕
オペレーションユニットの制御部５０には、人体通信用の受信機５２が接続されている。また第１〜第３スイッチ３２〜３６には、それぞれ人体通信用の受信電極３２ａ〜３６ａが内蔵されている。各受信電極３２ａ〜３６ａは、人体通信による電界を光学的に検出し、これを電気信号に変換して出力するセンシング素子である。受信機５２は、各受信電極３２ａ〜３６ａからの検出信号に基づき、携帯機４０，４０’の送信機４４から送信された情報（ここでは機能情報）を抽出するものである。

〔機能情報記憶手段〕
オペレーションユニットの記憶部５４は、例えばＲＯＭ等のメモリデバイスや磁気ディスク等で構成することができる。記憶部５４には、第１〜第３スイッチ３２〜３６の種別ごとに、予め識別情報と機能情報との対応関係がテーブル式に記憶されている。

具体的には、記憶部５４内で第１〜第３スイッチ３２〜３６は、その種別ごとに「１」〜「３」のスイッチコード記憶されている。そしてスイッチコード「１」〜「３」のそれぞれについて、識別情報「１」，「２」別に対応する機能情報の割り当てが記憶されている。

例えば、第１スイッチ３２の場合、識別情報「１」に対応付けられた機能情報が「Ａ／Ｃ」であり、この機能情報はエアコンを作動させたり、これを停止させたりする機能（ＯＮ／ＯＦＦ）を表すものである。一方、同じ第１スイッチ３２でも、識別情報「２」に対応付けられている機能情報は「ＣＤ／ＭＤ」であり、この機能情報は、オーディオ機器の再生する対象をＣＤ（コンパクトディスク）又はＭＤ（ミニディスク）に変更する機能を表している。

また第２スイッチ３４の場合、識別情報「１」に対応付けられた機能情報が「風量ＵＰ」であり、この機能情報はエアコンの作動中に風量を１段階上げる機能を表すものである。一方、識別情報「２」に対応付けられている機能情報は「音量ＵＰ」であり、この機能情報は、オーディオ機器の作動中に音量を１段階上げる機能を表している。

そして第３スイッチ３６の場合、識別情報「１」に対応付けられた機能情報が「風量ＤＯＷＮ」であり、この機能情報はエアコンの作動中に風量を１段階下げる機能を表すものである。一方、識別情報「２」に対応付けられている機能情報は「音量ＤＯＷＮ」であり、この機能情報は、オーディオ機器の作動中に音量を１段階下げる機能を表している。

〔システムの動作の詳細〕
次に、上記の構成を基にシステムが行う動作の詳細について説明する。なおシステムの動作は、使用者が携帯機４０，４０’を携帯した状態で行われるものとする。

図４は、オペレーションユニットの制御部５０が実行するメイン処理の手順例を示すフローチャートである。制御部５０はその起動に伴い、メイン処理のプログラムを実行する。以下、処理の内容を各手順に沿って説明する。

ステップＳ１０：制御部５０は、スイッチ入力処理を実行する。この処理では、制御部５０は第１〜第３スイッチ３２〜３６からの操作信号の有無を一定の割り込み周期で確認する。

ステップＳ１２：そして制御部５０は、第１〜第３スイッチ３２〜３６のいずれかが操作（押下）されたか否かを判断する。この判断は、先のスイッチ入力処理で確認した操作信号の有無によって行うことができる。特に操作信号が入力されていなかった場合（Ｎｏ）、制御部５０はステップＳ１０に戻って操作信号の入力の有無を引き続き確認する。一方、いずれかのスイッチ３２〜３６から操作信号が入力されていた場合（Ｙｅｓ）、制御部５０はステップＳ１４を実行する。

ステップＳ１４：制御部５０は、受信機５２が識別情報を受信したか否かを確認する。通常、使用者が携帯機４０，４０’を携帯していれば、スイッチ３２〜３６に触れた使用者の身体に電界が発生しているので、受信機５２は識別情報を受信することができる。この場合（Ｙｅｓ）、制御部５０は次にステップＳ１６及びステップＳ１８を実行する。

ステップＳ１６：制御部５０は、操作されたスイッチの種別（スイッチコード）から識別情報（ここでは「１」又は「２」）に対応付けられた機能情報を記憶部５４から取得（読み込み）する。

ステップＳ１８：そして制御部５０は、外部制御信号出力処理を実行する。この処理では、制御部５０は取得した機能情報に基づいて外部制御信号を生成し、これに基づいて各種の車載機器を制御する。

なお、使用者が携帯機４０，４０’を携帯せずにスイッチ３２〜３６を操作した場合、あるいは、携帯機４０，４０’から識別情報を受信できなかった場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、制御部５０はステップＳ２０を実行する。

ステップＳ２０：制御部５０は、操作されたスイッチの種別（スイッチコード）について、初期設定で対応付けられている機能情報を記憶部５４から取得（読み込み）する。なお初期設定は、図３に示される内容とは別に設定されていてもよい。あるいは、識別情報を受信しなかった場合、例えば識別情報「１」を初期設定として機能情報を取得することもできる。

この場合、次に制御部５０は同じく外部制御信号出力処理（ステップＳ１８）を実行し、初期設定で取得した機能情報に基づいて生成した外部制御信号を出力する。

以上で本実施形態の詳細は既に明らかとなっているが、以下にメイン処理の実行に伴うシステムの動作例を挙げ、本発明の実施に供する。

〔動作例１〕
ある使用者Ａが、携帯機４０を携帯してシステムを使用した場合を想定する。この場合、携帯機４０から人体通信によって識別情報「１」が送信されるので、使用者Ａが第１スイッチ３２を操作した場合、エアコンが作動又は停止（ＯＮ／ＯＦＦ）する。また、使用者Ａが第２スイッチ３４を操作した場合、エアコンの風量が１段階上がり、第３スイッチ３６を操作した場合、エアコンの風量が１段階下がることになる。

〔動作例２〕
次に、動作例１とは別の使用者Ｂが、別の携帯機４０’を携帯してシステムを使用した場合を想定する。この場合、携帯機４０’から人体通信によって識別情報「２」が送信されるので、使用者Ｂが第１スイッチ３２を操作した場合、今度はオーディオがＣＤからＭＤ（又はその逆）に切り替わることになる。また、使用者Ｂが第２スイッチ３４を操作した場合、オーディオの音量が１段階上がり、第３スイッチ３６を操作した場合、オーディオの音量が１段階下がることになる。

また上記の動作例１，２では、使用者Ａと使用者Ｂが互いの携帯機４０，４０’を交換してもよい。この場合、例えば使用者Ａに合わせたスイッチ３２〜３６の機能の割り付けパターンを、使用者Ｂがそのまま引き継いで容易に利用することができ、逆に使用者Ｂに合わせた機能の割り付けパターンを、使用者Ａがそのまま引き継いで利用することもできるため、それだけ多様性が拡大する。

あるいは、１人の使用者が適宜、携帯機４０，４０’を使い分けて携帯すると、その時によって異なる機能をスイッチ３２〜３６に割り付けることができる。

上記のように本実施形態によれば、同じ運転席に使用者が着座していても、使用者ごとに異なる機能をスイッチ３２〜３６に割り当てることができる。しかも、使用者は携帯機４０，４０’を携帯するだけでよいので、例えば運転を代わるたびにスイッチ３２〜３６の機能を一々自分用に変更する操作を必要としない。このため、使用者が運転を交代すれば、すぐさまスイッチ３２〜３６の機能がその使用者向けに自動でカスタマイズされるため、極めて利便性が高いものとなる。

本発明は上述した一実施形態に制約されることなく、各種の変形を伴って実施することができる。例えば、識別情報は３以上に増加することができる。この場合、記憶部５４の記憶を識別情報の総数に合わせて追加すればよい。また、図３に示した記憶内容はあくまで一例であり、識別情報と機能情報との対応関係は任意に変更可能である。

また、オペレーションユニットの記憶部５４は、記憶内容を書き換え可能なタイプの不揮発性メモリやハードディスク等で構成することができる。この場合、制御部５０に対する別の操作を通じて、適宜に識別情報と機能情報との対応関係を後から変更することもできる。

一実施形態では、車載電装品にスイッチ入力システムを適用した例を挙げているが、本発明のシステムはその他の装置にも適用することができる。例えば、家庭用の電気製品（テレビ、エアコン、ＣＤプレーヤー、ＤＶＤプレーヤー、ゲーム機等）のリモコンのように、オペレーションユニットを用いてスイッチの操作を行う場合に本発明のシステムを適用することができる。

一実施形態のスイッチ入力システムが適用された自動車の室内を部分的に示す斜視図である。 個体が異なる２つの携帯機の構成を概略的に示すブロック図である。 オペレーションユニットの構成を概略的に示す図である。 オペレーションユニットの制御部が実行するメイン処理の手順例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ ハンドル
１８ ディスプレイ
２０ センターコンソール
２２ 操作パネル
３２ 第１スイッチ
３２ａ 受信電極
３４ 第２スイッチ
３４ａ 受信電極
３６ 第３スイッチ
３６ａ 受信電極
４０ 携帯機
４０’ 携帯機
４２ 送信電極
４４ 送信機
４６ 制御部
４８ 記憶部
５０ 制御部
５２ 受信機
５４ 記憶部

Claims (2)

1. 使用者に携帯して使用される携帯機と、
   前記携帯機に内蔵され、予め固有の識別情報を記憶する識別情報記憶手段と、
   前記携帯機を携帯した使用者の身体に電界を発生させ、この電界を利用して前記識別情報を送信する送信手段と、
   前記携帯機とは別に使用者に使用されるオペレーションユニットと、
   前記オペレーションユニットに設けられた操作スイッチと、
   前記操作スイッチに触れた使用者の身体に発生している電界を検出して前記識別情報を受信する受信手段と、
   予め前記識別情報と所定の機能情報との対応関係を記憶する機能情報記憶手段と、
   前記操作スイッチが操作された場合、その操作がなされた前記操作スイッチの前記識別情報に対応する前記機能情報に基づいて外部制御信号を出力する制御部と
   を備えたことを特徴とするスイッチ入力システム。
2. 請求項１に記載のスイッチ入力システムにおいて、
   前記機能情報は、
   他の電子機器が有する複数の機能のいずれかを表す情報であり、
   前記外部制御信号は、
   前記他の電子機器に対し、前記機能情報によって表される機能を指示するための信号であることを特徴とするスイッチ入力システム。

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