JP2012001128A - 車両用操作入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各入力スイッチの表示に個別性を与えることにより、使用者の視覚を通じた直感的な操作入力を可能にして操作性を向上させる車両用操作入力装置を提供する。
【解決手段】車両用操作入力装置として、センタークラスタ（３）のディスプレイ（４）の周囲にタッチ式の入力スイッチ（１２）を複数配置した操作入力パネルユニット（１０）を設ける。各入力スイッチは、操作表示パネル（１３）に文字等を半透明に中抜きした透光部からなるスイッチ操作面（１２ａ）と、スイッチ操作面を背後から照明するＬＥＤ（１５）とを備えて構成される。各入力スイッチの入力頻度の割合に応じてＬＥＤの明るさをカスタマイズする自動調光手段（２１２）を備えたことにより、使用者の操作習慣に合せて表示に個別性を与え、使用者の視覚を通じた素早い操作入力を可能にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用操作入力装置に関し、特に入力スイッチの視認性を向上させた車両用操作入力装置に関する。

従来、車両の運転席の中央部付近に配置されたセンタークラスタには、例えばカーナビゲーション、オーディオ及びエアコン等の各種の車載機器を操作するための操作入力装置が設けられている。この操作入力装置は、各種車載機器に対応した操作面を有するタッチセンサを入力スイッチとして複数備えている。

操作入力装置に備えられる入力スイッチの操作面は、対応する各種車載機器の文字等を示す中抜き部分が光を透過又は拡散させる半透明部として形成され、その背面側に設けられた照明装置（バックライト）が操作面に光を照射することにより、入力スイッチの視認性を高めている。

近年、車載機器の多様化や多機能化が進み、車両の操作入力装置に配置される入力スイッチの数や種類も多くなっている。その一方で、従来の操作入力装置では、入力スイッチが表示される操作面が平坦であること、また照明装置による入力スイッチの明るさも均一であることから視認性において差異が少ないといえる。このため、使用者は数多くの入力スイッチの中からどのスイッチを操作すればよいか、瞬時に取捨選択することが難しくなってきている。

この課題に関連し、例えば特許文献１においては、使用頻度に基づいて表示画面上のボタン（入力スイッチに相当）の例えば大きさや輝度などの表示態様を変更する情報処理装置が開示されている。

特開２００５−６２９７８号 公報

ところで、特許文献１に記載の情報処理装置においては、単にボタンの使用頻度に基づいてその表示態様を変更するのみであり、使用者が同一人に限られる等の比較的固定されている場合には有効な手段ともいえる。しかし、車両のように使用者（搭乗者）が入れ換わり操作入力されるような場合には、より個別的に入力スイッチの表示をカスタマイズできたほうが望ましい。

そこで、本発明の目的は、各入力スイッチの表示に個別性を与えることにより、使用者の視覚を通じた直感的な操作入力を可能にして操作性を向上させる車両用操作入力装置を提供することにある。

［１］上記目的を達成するため本発明に係る車両用操作入力装置は、入力位置が透光部により表示されてなる複数の入力スイッチと、前記各入力スイッチをそれぞれ個別に照明する複数の発光素子と、前記入力スイッチごとにその入力回数をカウントするカウント手段と、前記カウント手段がカウントした入力回数に基づいて、前記複数の入力スイッチの全入力回数に対する前記入力スイッチごとの入力頻度の割合を求める入力頻度演算手段と、前記各入力スイッチのそれぞれについて、前記入力頻度演算手段が求めた当該入力スイッチの入力頻度の割合に応じて、当該入力スイッチを照明する前記発光素子の光度を随時変更する自動調光手段と、を備える。

［２］また、使用者に前記複数の入力スイッチのうちいずれかを選択させるスイッチ選択手段と、前記スイッチ選択手段により選択された前記入力スイッチの明るさを使用者に選択させる光度選択手段と、前記スイッチ選択手段により選択された前記入力スイッチを照明する前記発光素子の光度を、前記光度選択手段により選択された明るさに応じて変更する個別設定手段と、を更に備える。

［３］また、前記自動調光手段は、前記個別設定手段により変更された光度を基準値としてリセットし、当該選択された入力スイッチの入力回数の割合と前記基準値に基づいて、当該入力スイッチを照明する前記発光素子の光度を変更する。

本発明の車両用操作入力装置によれば、各入力スイッチの明るさ表示に個別性を与えることで、使用者の視覚を通じた直感的な操作入力を可能にする。これにより、操作入力装置の操作性を向上させることができる。

図１は、車両の前部座席前方部の全体構成を例示する図である。 図２は、本発明の実施の形態による車両用操作入力装置のシステム構成を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態による操作入力パネルユニットを横からみた場合の略断面図である。 図４は、本発明の実施の形態による操作入力ＥＣＵの構成を示すブロック図である。 図５は、本発明の実施の形態による操作入力パネルユニットの入力スイッチの光度をカスタマイズする光度カスタマイズ手段の構成を示す系統図である。 図６は、本発明の実施の形態による自動調光手段による動作を説明するためのフローチャートである。 図７は、本発明の実施の形態による自動調光手段に関連するセンタークラスタの表示例を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態による個別設定手段による動作を説明するためのフローチャートである。 図９は、本発明の実施の形態による個別設定手段に関連するセンタークラスタの表示例を示す図である。

以下、本発明に係る車両用操作入力装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（車両の前部座席前方部の構成）
図１は、車両において運転席がある前部座席の前方部の全体構成を例示する図である。車両１の前部座席の前方部には、計器類や助手席用エアバックなどが装着された合成樹脂製のインストルメントパネル２が車幅方向に配置されている。このインストルメントパネル２の中央部付近にはセンタークラスタ３が配置されている。このセンタークラスタ３の意匠面側に、選択メニュー等の各種画像を表示可能なディスプレイ４が設けられている。センタークラスタ３のディスプレイ４の周辺部には、本発明の車両用操作入力装置の実施の形態である操作入力パネルユニット１０が設けられている。

（車両用操作入力装置の構成）
図２は、本発明の実施の形態による車両用操作入力装置のシステム構成を示す図である。本実施の形態による車両用操作入力装置は、操作入力パネルユニット１０と、操作入力パネルユニット１０を制御する操作入力電子制御装置（以下、「操作入力ＥＣＵ２０」という。）とを備えている。図２に示されるように、操作入力パネルユニット１０と操作入力ＥＣＵ２０は、車内ＬＡＮ３１を介して操作入力対象機器としてのエアコン装置３２、カーナビゲーション装置３３及びオーディオ装置３４が通信可能に接続されている。

図３は、操作入力パネルユニット１０を横からみた場合の略断面図である。操作入力パネルユニット１０は、操作表示パネル１３と、タッチセンサシート１４と、発光ダイオード基板（以下、「ＬＥＤ基板１６」という。）とを備えている。

操作表示パネル１３は、例えばアクリル系又はポリカーボネート系の透明な樹脂材料により板状に形成される。そして、タッチ方式の入力スイッチ１２の操作面を構成するスイッチ操作面１２ａが、所定箇所に複数形成されている。

このスイッチ操作面１２ａには、使用者へ操作位置を示す目印として、操作入力に対応する例えばエアコン装置３２、カーナビゲーション装置３３、オーディオ装置３４等の文字、記号又は絵柄等を縁取った中抜き部分が光を透過又は拡散させる半透明の光透部として形成されている。操作表示パネル１３において、これらの文字等を中抜きした透光部を除く面領域に遮光性（概ね黒）のシルク印刷が施されている。

なお、遮光性の面領域をシルク印刷でなく、スイッチ操作面１２ａの文字等を半透明に中抜きしたブラックフィルムシートを、操作表示パネル１３の背面に貼り付けてもよい。また、入力位置を示す透光部の表面に蛍光剤を塗布し又は透光部内に混入してもよい。

タッチセンサシート１４は、透明なフィルムシートに例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明な電極が印刷されて形成される。タッチセンサシート１４は、操作表示パネル１３の各スイッチ操作面１２ａの部分と、タッチセンサシート１４の各透明電極が一致するように、操作表示パネル１３の背面に貼り付けられる。

タッチセンサシート１４は、操作入力パネルユニット１０を介した使用者による操作入力を検出するための静電容量式の入力スイッチ１２を構成する。つまり、使用者が操作表示パネル１３のスイッチ操作面１２ａに指を近づけるか又は触れると、その背後に位置するタッチセンサシート１４の透明電極の静電容量が変化する。この特性を利用して後述する操作入力ＥＣＵ２０のタッチセンサ検出回路２２が透明電極の静電容量の変化を検出することで、当該入力スイッチ１２に操作入力がされたと判断される。

なお、操作入力パネルユニット１０の入力スイッチ１２としては、静電容量式以外にも、例えば感圧式のタッチセンサを各スイッチ操作面１２ａに対応させて操作表示パネル１３の前面に配置されるものでもよい。

ＬＥＤ基板１６には、入力スイッチ１２の各スイッチ操作面１２ａに個別に対応する複数の発光素子としてのＬＥＤ１５が実装されている。図３に示されるように、ＬＥＤ基板１６は、操作表示パネル１３の背後に設けられ、各ＬＥＤ１５が、その直前のスイッチ操作面１２ａの透光部（中抜き文字等）を照明するように配置される。また、隣接するスイッチ操作面１２ａに照明光が漏れないようにするための仕切板１７が、各ＬＥＤ１５の間に設けられる。仕切板１７は、個々のＬＥＤ１５を囲む升状に形成されるものでもよい。

ＬＥＤ１５が点灯又は点滅することにより、対応するスイッチ操作面１２ａの透光部を光が通過して外部に放射され、入力スイッチ１２への操作入力が可能な状態であることを使用者に認識させる。また、使用者が操作入力対象機器であるエアコン装置３２やオーディオ装置３４等を使用していないとき（メイン電源が切られている等の状態）には、機能していない機器に対応する入力スイッチ１２のＬＥＤ１５を消灯することで、操作の目印となる文字等がブラックアウトする。これにより、メイン電源が切られ機能していない機器等への操作を選択肢から外すことができる。

次に、図４は、操作入力ＥＣＵ２０の構成を示すブロック図である。操作入力ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等からなるマイクロコンピュータ（マイコン）２１を備えている。マイクロコンピュータ２１は、その周辺回路であるタッチセンサ検出回路２２，２３からの出力信号を随時受け付けるとともに、ＬＥＤ駆動回路２４、ＬＡＮ制御回路２５等に対する制御動作を実行する。

タッチセンサ検出回路２２には、操作入力パネルユニット１０に設けられているタッチセンサシート１４が接続されている。タッチセンサ検出回路２２は、タッチセンサシート１４の透明電極の静電容量の変化を検出することで、当該透明電極に対応するスイッチ操作面１２ａへの操作入力を検知する。もう一つのタッチセンサ検出回路２３には、ディスプレイ４に設けられているタッチセンサ４１が接続されている。このタッチセンサ検出回路２３は、ディスプレイ４のタッチセンサ４１からの出力に基づいて、使用者がディスプレイ４の画面に対して入力した操作位置の座標を検出する。

また、操作入力ＥＣＵ２０には、ディスプレイ４への画像表示制御を行う画像表示制御回路３０が備えられている。この画像表示制御回路３０は、操作入力ＥＣＵ２０のマイクロコンピュータ２１等と同一の基板に装備されるが、画像表示制御回路３０を例えばディスプレイ４内に組み込み、操作入力ＥＣＵ２０と一体として用いられるものとして構成されるものでもよい。

画像表示制御回路３０は、画像プロセッサ２６と、画像データ記憶部２７と、画像表示ＲＡＭ２８と、画像表示駆動部２９とを備えている。画像プロセッサ２６は、マイクロコンピュータ２１からの指示命令に応じて、画像データ記憶部２７からその指示に基づく選択メニュー等の画像データを読み取る。または、マイクロコンピュータ２１からの指示命令に応じて、カーナビゲーション装置３３等の外部機器からディスプレイ４に表示すべき画像データを受け取る。そして、必要に応じて画像データを解凍ないしは復調処理して、ディスプレイ４の画面ピクセル毎にアドレスが対応付けられた画像表示ＲＡＭ２８にその読み取った画像データを書き込む。画像表示ＲＡＭ２８に画像データが書き込まれると、画像表示駆動部２９がその画像データをビデオ信号に変調し、またはデジタル信号に変換してディスプレイ４にそのデータを転送する。これにより、画像信号に基づく選択メニュー画像やコンテンツ画像がディスプレイ４に表示される。

（自動調光モードにおける動作）
図５は、操作入力ＥＣＵ２０に備えられ、操作入力パネルユニット１０の入力スイッチ１２の光度をカスタマイズする光度カスタマイズ手段２１１の構成を示す系統図である。図５に示される光度カスタマイズ手段２１１をはじめとする各手段は、マイクロコンピュータ２１のＣＰＵがプログラムに従って演算処理を実行することにより、それぞれの機能が実現される。以下、車両用操作入力装置における光度カスタマイズ手段２１１による動作をフローチャートを参照しながら説明する。

図６は、入力スイッチ１２の光度を随時自動的に調光する自動調光手段２１２による動作を説明するためのフローチャートである。また、図７は、自動調光手段２１２に関連するセンタークラスタ３の表示例を示す図である。

はじめに使用者が、操作入力パネルユニット１０の「メニュー」を選択すると、図７（ａ）に示されるような「基本設定」の選択メニュー画像がディスプレイ４に表示される（ステップＳ１０）。そして、使用者が、ディスプレイ４の「光度カスタマイズ」のボタンに触れてこれを選択指示すると（ステップＳ１１）、図７（ｂ）に示されるように「頻度自動調光」又は「個別設定」のモードのいずれかを選択させる選択メニュー画像がディスプレイ４に表示される。そして、使用者が「頻度自動調光」のボタンに触れてこれを選択すると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、自動調光手段２１２が起動される。

自動調光手段２１２には、操作入力カウント手段２１４と、入力頻度演算手段２１６と、カウンタメモリ２１５とが備えられている。操作入力カウント手段２１４は、光度カスタマイズ手段２１１とは別のスレッド処理により、常時、操作入力パネルユニット１０の入力スイッチ１２への操作入力回数をそれぞれカウントし、カウンタメモリ２１５に記憶させる。なお、カウンタメモリ２１５は、マイクロコンピュータ２１の内部又は外部に設けられる不揮発性メモリからなる。

そして、自動調光手段２１２が起動され自動調光動作モードとなると、定期的なタイミングで、又は操作入力パネルユニット１０のいずれかの入力スイッッチ１２に入力があった時点で、入力頻度演算手段２１６が起動される。入力頻度演算手段２１６は、カウンタメモリ２１５を参照して操作入力カウント手段２１４がカウントした全ての入力スイッチ１２への操作入力回数の合計を求め、その合計（全入力回数）に対する入力スイッチ１２ごとの入力頻度の割合（入力回数の割合）を演算する（ステップＳ１３）。

そして、自動調光手段２１２は、入力頻度演算手段２１６が演算した各入力スイッチ１２の入力頻度の割合に応じて各入力スイッチ１２を照明する各ＬＥＤ１５の光度を設定し、各入力スイッチ１２を照明するＬＥＤ１５が設定した光度で発光するように電流制御して、入力スイッチ１２を再表示する（ステップＳ１４）。

ステップＳ１４における自動調光手段２１２による光度の調整は、具体的には以下のように行う。例えば各入力スイッチ１２の入力頻度の割合の平均Ｍを１２％、ある一つの入力スイッチ１２の入力頻度の割合Ｓを２０％とした場合、当該一つの入力スイッチ１２の頻度割合の平均に対する偏差Ｄは８ポイント（＝２０％−１２％）となる。当該入力スイッチ１２の最大光度Ｍａｘに対する光度基準値Ｒが７０％と設定されていた場合、当該入力スイッチ１２を証明するＬＥＤ１５の光度を、最大光度Ｍａｘ×（光度基準値Ｒ＋偏差Ｄ）、つまり最大光度Ｍａｘの７８％の明るさでＬＥＤ１５を駆動する。

なお、各入力スイッチ１２の最大光度Ｍａｘに対する光度基準値Ｒは、それぞれ個別に設定され、マイクロコンピュータ２１の内部又は外部の不揮発性メモリに記憶される。本実施得の形態では、入力スイッチ１２の明るさに個別性を与えるために、次に説明する個別設定手段２１３によりそれぞれの入力スイッチ１２についての光度基準値Ｒが設定される。

（個別設定モードにおける動作）
次に、入力スイッチ１２の光度を使用者が個別に設定する個別設定手段２１３による動作を説明する。図８は、本実施の形態による個別設定手段２１３による動作を説明するためのフローチャートである。また、図９は、個別設定手段２１３に関連するセンタークラスタ３の表示例を示す図である。

使用者が、操作入力パネルユニット１０の「メニュー」を選択すると「基本設定」の選択メニュー画像がディスプレイ４に表示される（ステップＳ２０）。そして、使用者が、ディスプレイ４を介して「光度カスタマイズ」の操作モードを選択指示すると（ステップＳ２１）、図９（ａ）に示されるように「頻度自動調光」又は「個別設定」のモードのいずれかを選択させる選択メニュー画像がディスプレイ４に表示される。

そして、使用者が「個別設定」のボタンに触れてこれを選択すると（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、個別設定手段２１３が起動される。

個別設定手段２１３には、スイッチ選択手段２１７と光度選択手段２１８とが備えられている。最初にスイッチ選択手段２１７は、全ての入力スイッチ１２を点滅させ、ディスプレイ４に「明るさを設定するスイッチを選択してください」等の入力スイッチ１２の選択を使用者に促すメッセージを表示する（ステップＳ２３）。

使用者が、明るさを設定したい入力スイッチ１２に触れてこれを選択すると（ステップＳ２４）、当該入力スイッチ１２（例えば「エアコン」）のみ点灯させる（ステップＳ２５）。

次に、光度選択手段２１８は、図９（ｂ）に示されるような「明るさ設定」の画像をディスプレイ４に表示する（ステップＳ２６）。「明るさ設定」の画像には、から最小光度Ｍｉｎから最大光度Ｍａｘまで次第に明るくなるグラジュエーションバーが表示され、使用者が設定したい任意の明るさの位置でダブルクリックすることでその明るさに対応する光度が選択される（ステップＳ２７）。

個別設定手段２１３は、ステップＳ２７で選択された光度を、ステップＳ２４で選択した入力スイッチ１２の光度基準値Ｒとして不揮発メモリに記憶させることで設定（リセット）する（ステップＳ２８）。

そして、個別設定手段２１３は、ステップＳ２４で選択した入力スイッチ１２を照明するＬＥＤ１５への電流を制御し、ステップＳ２８で設定した光度（光度基準値Ｒ）でＬＥＤ１５を発光させて、入力スイッチ１２を再表示する（ステップＳ２８）。

（車両用操作入力装置による効果）
以上説明した本実施の形態の車両用操作入力装置によれば、各入力スイッチ１２の入力頻度の割合に応じて明るさを随時変更する自動調光手段２１２を備えたので、使用者（搭乗者）の操作習慣に最適化した明るさに各入力スイッチ１２の表示をカスタマイズして、表示に個別性を与えることができる。これにより、操作入力装置に入力スイッチ１２が多数配置されていても、使用者は一瞥して必要な入力スイッチ１２を認識でき、素早い操作入力を可能にする。

また、本実施の形態の車両用操作入力装置によれば、使用者が任意に各入力スイッチ１２の明るさを個別に設定できるようにしたので、使用者（搭乗者）が入れ換わっても、その都度、その使用者の操作習慣に適した明るさで各入力スイッチ１２を表示することができる。さらに、上述の自動調光動作モードと組み合わせることにより、その使用者に最適な表示に早期に収れんさせることができる。これらのことから車両用操作入力装置の操作性を向上させることができる。

以上、本発明に好適な実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で種々の変形、応用が可能である。

１…車両、２…インストルメントパネル、３…センタークラスタ、４…ディスプレイ、５…ステアリングホイール、
１０…操作入力パネルユニット、１２…入力スイッチ、１２ａ…スイッチ操作面、１３…操作表示パネル、１４…タッチセンサシート、１５…ＬＥＤ、１６…ＬＥＤ基板、１７…仕切板、
２０…操作入力ＥＣＵ、２１…マイクロコンピュータ、２２，２３…タッチセンサ検出回路、２４…ＬＥＤ駆動回路、２５…ＬＡＮ制御回路、２６…画像プロセッサ、２７…画像データ記憶部、２８…画像表示ＲＡＭ、２９…表示駆動回路、３０…画像表示制御回路、
３１…車内ＬＡＮ、３２…エアコン装置、３３…カーナビゲーション装置、３４…オーディオ装置、４１…タッチセンサ、
２１１…光度カスタマイズ手段、２１２…自動調光手段、２１３…個別設定手段、２１４…操作入力カウント手段、２１５…カウンタメモリ、２１６…入力頻度演算手段、２１７スイッチ選択手段、２１８…光度選択手段

Claims (3)

1. 入力位置が透光部により表示されてなる複数の入力スイッチと、
   前記各入力スイッチをそれぞれ個別に照明する複数の発光素子と、
   前記入力スイッチごとにその入力回数をカウントするカウント手段と、
   前記カウント手段がカウントした入力回数に基づいて、前記複数の入力スイッチの全入力回数に対する前記入力スイッチごとの入力頻度の割合を求める入力頻度演算手段と、
   前記各入力スイッチのそれぞれについて、前記入力頻度演算手段が求めた当該入力スイッチの入力頻度の割合に応じて、当該入力スイッチを照明する前記発光素子の光度を随時変更する自動調光手段と、を備える車両用操作入力装置。
2. 使用者に前記複数の入力スイッチのうちいずれかを選択させるスイッチ選択手段と、
   前記スイッチ選択手段により選択された前記入力スイッチの明るさを使用者に選択させる光度選択手段と、
   前記スイッチ選択手段により選択された前記入力スイッチを照明する前記発光素子の光度を、前記光度選択手段により選択された明るさに応じて変更する個別設定手段と、を更に備える請求項１に記載の車両用操作入力装置。
3. 前記自動調光手段は、前記個別設定手段により変更された光度を基準値としてリセットし、当該選択された入力スイッチの入力回数の割合と前記基準値に基づいて、当該入力スイッチを照明する前記発光素子の光度を変更する請求項２に記載の車両用操作入力装置。