JP2013028277A - Information input device - Google Patents

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Kenji Ishida
健二 石田
Hiroaki Ogawa
洋明 小川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide information input device for enabling the input of operation information to on-vehicle equipment even during turning a vehicle, similarly to that during travelling straight.SOLUTION: The information input device 1 detects information which is input by a driver beating a steering part 60 steering the vehicle, and outputs the operation information to controlled equipment 70 on the basis of the input information. The information input device 1 includes vibration measuring parts 10RU, 10LU, 10RD, 10LD for measuring vibration generated in the steering part 60, a rotating angle measuring part 20 for measuring the rotating angle of the steering part 60, a computing part 40 for computing a beat position as a beaten portion of the steering part 60, in reference to the driver, on the basis of measurement signals form the vibration measuring parts 10RU, 10LU, 10RD, 10LD and measurement signals from the rotating angle measuring part 20, and a control part 45 for outputting to the controlled equipment 70 a control signal relating to the operation information corresponding to the computed beat position.

Description

本発明は、情報入力装置に関し、特に、車両の操舵に用いられるステアリングに設けられて好適な情報入力装置に関する。   The present invention relates to an information input device, and more particularly to an information input device suitable for being provided in a steering used for steering a vehicle.

近年、自動車などの車両には、カーステレオや、カーナビゲーションシステムなどの搭載される車載機器の種類が増加するとともに、これら車載機器を操作する情報の入力方法も複雑化しつつある。例えば、車載機器に対する操作の種類に応じた複数のボタンが設けられている場合には、車載機器を操作する車両の運転者は、操作の順序に沿って複数のボタンを順に押下する必要があり、運転者への負担が大きいという問題があった。さらに、運転者の一方の手は車載機器への操作情報の入力に用いられ、他方の手は車両の操舵に用いられるという状況が長く続くことにもなり、運転者への負担が更に大きくなるという問題があった。   In recent years, in vehicles such as automobiles, the types of in-vehicle devices such as car stereos and car navigation systems are increasing, and information input methods for operating these in-vehicle devices are becoming more complex. For example, when a plurality of buttons corresponding to the type of operation on the in-vehicle device are provided, the driver of the vehicle operating the on-vehicle device needs to press the plurality of buttons in order in accordance with the operation order. There was a problem that the burden on the driver was heavy. Furthermore, the situation in which one hand of the driver is used for inputting operation information to the vehicle-mounted device and the other hand is used for steering the vehicle will continue for a long time, further increasing the burden on the driver. There was a problem.

この問題を解決するために、運転者がステアリングホイールから手を離すことなく、車載機器に対する操作情報を入力することができる情報入力装置が提案されている(例えば、特許文献1から3まで参照)。   In order to solve this problem, there has been proposed an information input device that allows the driver to input operation information for the in-vehicle device without releasing his hand from the steering wheel (see, for example, Patent Documents 1 to 3). .

特許文献1および2には、ステアリングホイールの把持部(運転者が握る部分)内に圧電センサが設けられたステアリング入力装置が開示されている。このステアリング入力装置では、ステアリングホイールに対する荷重のかけ方や、ステアリングホイールにかける荷重の大きさに基づいて入力される操作の情報を区別し、車載機器へ複数の操作情報を出力することができる。   Patent Literatures 1 and 2 disclose a steering input device in which a piezoelectric sensor is provided in a gripping portion (a portion gripped by a driver) of a steering wheel. In this steering input device, it is possible to distinguish information on operations input based on how the load is applied to the steering wheel and the magnitude of the load applied to the steering wheel, and to output a plurality of operation information to the in-vehicle device.

特許文献3には、ステアリングホイールを伝わる音波を検出する音波検出手段が設けられた情報入力装置が開示されている。この情報入力装置では、ステアリングホールを右回りに伝わる音波が検出されるタイミング、および、左回りに伝わる音波が検出されるタイミングの時間差に基づいて、ステアリングホイールにおける叩かれた(タップされた)位置を求めることができる。そして、ステアリングホイールをタップした位置と、車載機器へ出力する操作情報とを予め対応付けておくことにより、特許文献3の情報入力装置は、車載機器へ所望の操作情報を出力することができる。   Patent Document 3 discloses an information input device provided with a sound wave detection means for detecting a sound wave transmitted through a steering wheel. In this information input device, the tapped position on the steering wheel is tapped based on the time difference between the timing at which the sound wave transmitted clockwise through the steering hole and the timing at which the sound wave transmitted counterclockwise is detected. Can be requested. And the information input device of patent document 3 can output desired operation information to vehicle equipment by previously matching the position which tapped the steering wheel, and operation information outputted to vehicle equipment.

特開2000−228126号公報JP 2000-228126 A 特開2000−182464号公報JP 2000-182464 A 特開2009−262710号公報JP 2009-262710 A

上述の特許文献1から3までに記載のステアリング入力装置では、ステアリングホイールにおける荷重をかけた位置や、叩いた位置と、車載機器への所望の操作情報とを対応付けることにより、入力可能な操作情報の数や種類を増やす技術が開示されている。   In the steering input device described in Patent Documents 1 to 3 described above, operation information that can be input by associating a position at which a load is applied on the steering wheel, a hit position, and desired operation information to the in-vehicle device. A technique for increasing the number and type of the devices is disclosed.

しかしながら、ステアリングホイールの位置と、所望の操作情報とを対応付ける方法では、以下に述べる問題があった。
つまり、車両を旋回させるためにステアリングホイールを回転させると、所望の操作情報と対応付けられたステアリングホイールの位置も同時に回転する。すると、運転者は所望の操作情報を入力するために、ステアリングホイールのどの位置に荷重をかける、または、どの位置を叩けばよいのか、直ちに把握することができないという問題があった。
However, the method of associating the position of the steering wheel with desired operation information has the following problems.
That is, when the steering wheel is rotated to turn the vehicle, the position of the steering wheel associated with the desired operation information is also rotated at the same time. Then, there is a problem that the driver cannot immediately know which position on the steering wheel is to be loaded or which position should be hit in order to input desired operation information.

言い換えると、ステアリングホイールを回転させる際に、運転者はステアリングホイールを持ち替える場合が多い。ステアリングホイールを持ち替えると、ステアリングホイールを握る運転者の手と、所望の操作情報と対応付けられたステアリングホイールの位置と、の相対位置の関係が変わり、運転者は所望の操作情報と対応付けられたステアリングホイールの位置を、見失いやすくなるという問題があった。   In other words, when the steering wheel is rotated, the driver often changes the steering wheel. When the steering wheel is changed, the relative position relationship between the driver's hand holding the steering wheel and the position of the steering wheel associated with the desired operation information changes, and the driver is associated with the desired operation information. There was a problem that the position of the steering wheel was easily lost.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、車両の旋回時であっても、直進時と同様な車載機器への操作情報の入力を行うことができる情報入力装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and provides an information input device capable of inputting operation information to an in-vehicle device similar to when traveling straight even when the vehicle is turning. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の情報入力装置は、回転軸まわりに回転させることにより車両を操舵する操舵部を運転者が叩いて入力した情報を検出し、該入力した情報に基づいて、被制御機器に対して操作情報を出力する情報入力装置であって、前記運転者が叩いたことにより前記操舵部に発生した振動を測定する少なくとも2つ以上の振動測定部と、前記操舵部の回転角度を測定する回転角測定部と、前記振動測定部の測定信号、および、前記回転角測定部の測定信号に基づいて、前記運転者を基準とする前記操舵部を叩いた部分である叩き位置を算出する演算部と、前記叩き位置に対応する前記操作情報が予め記憶されているとともに、前記演算部により算出された前記叩き位置に対応する前記操作情報を、前記予め記憶された対応に基づいて選択し、選択した前記操作情報に係る制御信号を前記被制御機器に出力する制御部と、が設けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The information input device of the present invention detects information input by a driver hitting a steering unit for steering a vehicle by rotating around a rotation axis, and operates on a controlled device based on the input information. An information input device that outputs information, wherein at least two or more vibration measurement units that measure vibration generated in the steering unit when the driver strikes the device, and a rotation angle that measures a rotation angle of the steering unit A calculation unit, and a calculation unit that calculates a hit position that is a portion hitting the steering unit based on the driver based on a measurement signal of the vibration measurement unit and a measurement signal of the rotation angle measurement unit; The operation information corresponding to the hit position is stored in advance, and the operation information corresponding to the hit position calculated by the calculation unit is selected and selected based on the previously stored correspondence. A control unit for outputting a control signal according to the operation information to the controlled device, characterized in that is provided.

本発明の情報入力装置によれば、演算部において運転者を基準とする操舵部を叩いた部分である叩き位置を算出し、この叩き位置に基づいて、予め定められた対応する操作情報に係る制御信号が被制御機器に出力される。そのため、運転者は自らの上下左右の方向を基準として、所望の操作情報に対応する操舵部の部分の位置を叩くことによって、所望の操作情報を入力することができる。   According to the information input device of the present invention, the calculation unit calculates a hit position which is a portion hitting the steering unit based on the driver, and relates to predetermined operation information determined in advance based on the hit position. A control signal is output to the controlled device. Therefore, the driver can input the desired operation information by hitting the position of the portion of the steering unit corresponding to the desired operation information on the basis of his / her vertical and horizontal directions.

例えば、操舵部の上下左右方向を基準とする操舵部を叩いた部分に基づいて、対応する操作情報に係る制御信号を被制御機器に出力する場合には、操舵部の回転に応じて所望の操作情報に対応する操舵部の部分も回転移動する。すると、運転者は、所望の操作情報に対応する操舵部の部分を把握することが困難となり、所望の操作情報を入力することが難しくなる。   For example, when a control signal related to the corresponding operation information is output to the controlled device based on a portion where the steering unit is struck based on the up / down / left / right direction of the steering unit, a desired signal is output according to the rotation of the steering unit. The portion of the steering unit corresponding to the operation information also rotates. Then, it becomes difficult for the driver to grasp the portion of the steering unit corresponding to the desired operation information, and it becomes difficult to input the desired operation information.

これに対して、本発明の情報入力装置は、操舵部の回転によって所望の操作情報に対応する操舵部の部分が回転移動することがないため、運転者は、所望の操作情報に対応する操舵部の部分を容易に把握することができ、所望の操作情報を容易に入力することができる。   On the other hand, in the information input device of the present invention, the portion of the steering unit corresponding to the desired operation information is not rotated by the rotation of the steering unit. It is possible to easily grasp the portion, and it is possible to easily input desired operation information.

上記発明において前記演算部は、前記振動測定部の測定信号に基づいて、前記操舵部を基準とする前記操舵部が叩かれた位置である検出位置を算出し、その後、前記回転角測定部の測定信号に基づいて、前記検出位置を前記叩き位置に変換することが望ましい。   In the above invention, the calculation unit calculates a detection position that is a position where the steering unit is hit based on the steering unit based on a measurement signal of the vibration measurement unit, and then the rotation angle measurement unit It is desirable to convert the detection position into the hit position based on the measurement signal.

このように、演算部において叩き位置を算出する際に、先に検出位置を算出してから、この検出位置を叩き位置に変換することにより、叩き位置を直接に算出する方法と比較して、叩き位置を算出する演算処理が容易となる。   In this way, when calculating the hit position in the calculation unit, after calculating the detection position first, by converting this detection position into the hit position, compared with the method of directly calculating the hit position, Arithmetic processing for calculating the hit position is facilitated.

つまり、操舵部の上下左右の方向を基準とした検出位置を、操舵部の回転とともに回転する振動測定部から出力される測定信号に基づいて算出する際の演算処理は、叩き位置を直接に算出する際の演算処理よりも容易である。さらに、検出位置を叩き位置に変換する演算処理も、叩き位置を直接に算出する際の演算処理よりも容易である。そのため、先に検出位置を算出してから、この検出位置を叩き位置に変換することにより、叩き位置を算出する演算処理が容易となり、叩き位置をより迅速に求めることができる。   In other words, the calculation process when calculating the detection position based on the vertical and horizontal directions of the steering unit based on the measurement signal output from the vibration measurement unit that rotates with the rotation of the steering unit directly calculates the hit position. It is easier than the arithmetic processing at the time. Furthermore, the calculation processing for converting the detection position into the hitting position is easier than the calculation processing for directly calculating the hitting position. Therefore, by calculating the detection position first and then converting this detection position to the hit position, the calculation process for calculating the hit position is facilitated, and the hit position can be obtained more quickly.

上記発明において前記演算部には、前記回転角測定部により測定された前記操舵部の回転角度、前記検出位置、および、前記叩き位置の関係を定めたテーブルが予め記憶され、前記テーブル、前記検出位置、および、前記操舵部の回転角度に基づいて、前記叩き位置を求めることが望ましい。   In the above invention, the calculation unit stores in advance a table that defines the relationship between the rotation angle of the steering unit measured by the rotation angle measurement unit, the detection position, and the hitting position, and the table, the detection It is desirable to obtain the hit position based on the position and the rotation angle of the steering unit.

このように、操舵部の回転角度、検出位置、および、叩き位置の三者の関係を定めたテーブルを用いることにより、これら三者の関係を定めた関係式を用いる方法と比較して、検出位置から叩き位置への変換の際に必要される演算処理の量が少なくなる。   In this way, by using a table that defines the relationship between the rotation angle of the steering unit, the detection position, and the hitting position, the detection is performed in comparison with the method that uses the relational expression that defines the relationship between the three. The amount of calculation processing required when converting the position to the hit position is reduced.

上記発明において前記演算部には、前記回転角測定部により測定された前記操舵部の回転角度、前記検出位置、および、前記叩き位置との関係を定める関係式が予め記憶され、前記関係式、前記検出位置、および、前記操舵部の回転角度に基づいて、前記叩き位置を算出することが望ましい。   In the above invention, the arithmetic unit stores in advance a relational expression that defines a relationship between the rotation angle of the steering unit measured by the rotation angle measurement unit, the detection position, and the hitting position, and the relational expression, It is desirable to calculate the hit position based on the detection position and the rotation angle of the steering unit.

このように、操舵部の回転角度、検出位置、および、叩き位置の三者の関係を定めた関係式を用いることにより、これら三者の関係を定めたテーブルを用いる方法と比較して、関係式を記憶させるのに必要な容量を少なくすることができる。   In this way, by using the relational expression that defines the relationship between the rotation angle of the steering unit, the detection position, and the striking position, the relationship is compared with the method that uses the table that defines the relationship between the three. The capacity required to store the formula can be reduced.

上記発明において前記回転角測定部は、前記操舵部における前記回転軸の回転角度を測定する回転角センサであることが望ましい。
このように、操舵部の回転を車両の前輪等に伝える回転軸の回転角度を測定する回転角センサを回転角測定部とすることにより、他の測定手段を回転角測定部とする場合と比較して、操舵部の回転角度をより正確に測定することができる。
In the above invention, the rotation angle measurement unit is preferably a rotation angle sensor that measures a rotation angle of the rotation shaft in the steering unit.
In this way, the rotation angle sensor that measures the rotation angle of the rotating shaft that transmits the rotation of the steering unit to the front wheels of the vehicle is used as the rotation angle measurement unit, thereby comparing with other measurement means as the rotation angle measurement unit. Thus, the rotation angle of the steering unit can be measured more accurately.

上記発明において前記回転角測定部は、前記操舵部を回転させた際に前記操舵部に働く反力を測定し、測定された前記反力の大きさに基づいて前記操舵部の回転角度を推定するものであることが望ましい。   In the above invention, the rotation angle measurement unit measures a reaction force acting on the steering unit when the steering unit is rotated, and estimates a rotation angle of the steering unit based on the magnitude of the measured reaction force. It is desirable to do.

このように、操舵部を回転させた際に、操舵部を元の位置に戻す方向に働く反力の大きさを測定することにより、操舵部の回転角度を推定することができる。一般に、車両は旋回走行状態から直進走行状態に戻る際に、前輪を直進走行状態に戻しやすくなるようにホイールアライメントが調整されている。言い換えると、旋回方向に向けられた前輪には、直進方向に向ける力が働き、この力が反力として操舵部に伝えられる。反力の大きさは、前輪における旋回方向への回転角度、言い換えると操舵部の回転角度に応じて変化する。そのため、反力の大きさを測定することにより、操舵部の回転角度を推定することができる。   As described above, when the steering unit is rotated, the rotation angle of the steering unit can be estimated by measuring the magnitude of the reaction force acting in the direction to return the steering unit to the original position. Generally, when a vehicle returns from a turning traveling state to a straight traveling state, the wheel alignment is adjusted so that the front wheels can be easily returned to the straight traveling state. In other words, a force directed in the straight traveling direction acts on the front wheel directed in the turning direction, and this force is transmitted to the steering unit as a reaction force. The magnitude of the reaction force changes according to the rotation angle of the front wheels in the turning direction, in other words, the rotation angle of the steering unit. Therefore, the rotation angle of the steering unit can be estimated by measuring the magnitude of the reaction force.

上記発明において前記回転角測定部は、前記操舵部を撮影すると共に、前記操舵部の画像データに基づいて前記操舵部の回転角度を推定するものであることが望ましい。
このように、操舵部を撮影した画像データに基づいて、画像解析などの演算処理を行うことにより、操舵部の回転角度を推定することができる。操舵部を撮影する手段としては、車室内の状況を撮影するセキュリティ用のカメラなど、他の用途に用いられるカメラを共用してもよいし、操舵部を主に撮影する専用のカメラを用いてもよい。
In the above invention, it is desirable that the rotation angle measurement unit captures the steering unit and estimates the rotation angle of the steering unit based on image data of the steering unit.
In this manner, the rotation angle of the steering unit can be estimated by performing arithmetic processing such as image analysis based on the image data obtained by photographing the steering unit. As a means for photographing the steering section, a camera used for other purposes such as a security camera for photographing the situation inside the vehicle interior may be shared, or a dedicated camera for mainly photographing the steering section may be used. Also good.

上記発明において前記回転角測定部は、前記運転者の動きを測定し、測定した前記運転者の動きから前記操舵部の回転角度を推定するものであることが望ましい。
このように、運転者の動きをモーションセンサなどの手段を用いて測定し、測定した運転者の動きの中から操舵部を回転させる動きを特定することにより、操舵部の回転角度を推定することができる。運転者の動きを測定する手段としては、他の用途に用いられるモーションセンサを共用してもよいし、回転角測定部にのみ用いられる専用のモーションセンサを用いてもよい。
In the above invention, it is preferable that the rotation angle measurement unit measures a movement of the driver and estimates a rotation angle of the steering unit from the measured movement of the driver.
Thus, the rotation angle of the steering unit is estimated by measuring the driver's movement using a means such as a motion sensor and specifying the movement of rotating the steering unit from the measured driver movement. Can do. As a means for measuring the movement of the driver, a motion sensor used for other purposes may be shared, or a dedicated motion sensor used only for the rotation angle measurement unit may be used.

本発明の情報入力装置によれば、演算部において運転者を基準とする操舵部を叩いた部分である叩き位置を算出し、この叩き位置に基づいて、予め定められた対応する操作情報に係る制御信号を被制御機器に出力するため、運転者は自らの上下左右の方向を基準として、所望の操作情報に対応する操舵部の部分の位置を叩くことによって、所望の操作情報を入力することができる。言い換えると、車両の旋回時であっても、直進時と同様な車載機器への操作情報の入力を行うことができるという効果を奏する。   According to the information input device of the present invention, the calculation unit calculates a hit position which is a portion hitting the steering unit based on the driver, and relates to predetermined operation information determined in advance based on the hit position. In order to output the control signal to the controlled device, the driver inputs the desired operation information by tapping the position of the portion of the steering unit corresponding to the desired operation information with reference to his / her vertical and horizontal directions. Can do. In other words, even when the vehicle is turning, there is an effect that operation information can be input to the in-vehicle device as in the case of going straight.

本発明の一実施形態に係る情報入力装置の概略を説明する模式図である。It is a mimetic diagram explaining the outline of the information input device concerning one embodiment of the present invention. 図1のステアリング部の構成およびセンサ部の配置を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the structure of the steering part of FIG. 1, and arrangement | positioning of a sensor part. 図3のセンサ部の配置状態を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the arrangement | positioning state of the sensor part of FIG. スポークに対するセンサ部の取り付け状態を説明する断面視図である。It is sectional drawing explaining the attachment state of the sensor part with respect to a spoke. 図1の情報入力装置における車載機器の制御を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining control of the vehicle equipment in the information input device of FIG. 図5の叩き推定処理における処理内容を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing content in the hit estimation process of FIG. 入力用センサ部から演算部に入力される測定信号の時間変化を説明するグラフである。It is a graph explaining the time change of the measurement signal input into a calculating part from the sensor part for input. ステアリングホイールが叩かれた位置と、入力用センサ部が振動を測定した時間差との関係を説明するテーブルの図である。It is a figure of the table explaining the relationship between the position where the steering wheel was hit, and the time difference which the sensor part for input measured vibration. 叩き位置認識の処理内容を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing content of a hit position recognition. ステアリングホイールの回転角度および検出位置と、運転者を基準とした叩き位置との関係を説明するテーブルの図である。It is a figure of the table explaining the relationship between the rotation angle and detection position of a steering wheel, and the hit position on the basis of a driver. 車載機器制御の処理内容を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing content of vehicle equipment control. 叩き位置と、制御対象および制御量との対応を説明するテーブルの図である。It is a figure of the table explaining a response | compatibility with a hit position, a control object, and a controlled variable. 図5の制御対象切替処理における車載機器の切替えを説明する図である。It is a figure explaining switching of the vehicle equipment in the control object switching process of FIG. 図5の設定内容変更処理における処理内容を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing content in the setting content change process of FIG. 図2のステアリング部の別の実施例を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining another Example of the steering part of FIG. 本実施形態の情報入力装置における叩き位置認識の処理内容を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing content of the hit position recognition in the information input device of this embodiment.

〔第1の実施形態〕
この発明の第1の実施形態に係る情報入力装置1について、図1から図14を参照して説明する。本実施形態の情報入力装置1は、図1の概略構成を説明する模式図に示すように、車両の操舵に用いられるステアリング部(操舵部)60に設けられたものであり、車両のさまざまな車載機器(被制御機器)70の操作に用いられるものである。
[First Embodiment]
An information input device 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The information input device 1 according to the present embodiment is provided in a steering unit (steering unit) 60 used for steering a vehicle, as shown in a schematic diagram illustrating the schematic configuration of FIG. It is used for the operation of the in-vehicle device (controlled device) 70.

情報入力装置1には、操作情報の入力に用いられる入力用センサ部(振動測定部)10RU,10LU,10RD,10LDと、ステアリング部60の回転角度を測定する回転角センサ部(回転角測定部)20と、入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDおよび回転角センサ部20から出力された信号の処理を行う信号処理部30と、処理された信号に基づいて運転者を基準としたステアリング部60の叩き位置を算出する演算部40と、算出された叩き位置に対応する操作情報を判別し、車載機器70へ制御信号を出力する制御部45と、車載機器の動作状態を運転者に伝える表示部50と、が主に設けられている。   The information input device 1 includes input sensor units (vibration measurement units) 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD used for inputting operation information, and a rotation angle sensor unit (rotation angle measurement unit) that measures the rotation angle of the steering unit 60. ) 20, a signal processing unit 30 that processes signals output from the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD and the rotation angle sensor unit 20, and steering based on the driver based on the processed signals The calculation unit 40 that calculates the hit position of the unit 60, the control unit 45 that determines the operation information corresponding to the calculated hit position, and outputs a control signal to the in-vehicle device 70, and the operating state of the in-vehicle device to the driver A display unit 50 that communicates is mainly provided.

ステアリング部60には、軸線まわりに回転可能に支持されたステアリングシャフト(回転軸)61と、円環状に形成された把持部であるステアリングホイール62と、ステアリングシャフト61およびステアリングホイール62をつなぐ接続部であるスポーク63と、が主に設けられている。本実施形態では、ステアリング部60の構成を説明する図2(a)および図3に示すように、スポーク63がπの字型に4本設けられたステアリング部60に情報入力装置1が設けられている例に適用して説明する。   The steering unit 60 includes a steering shaft (rotating shaft) 61 that is supported so as to be rotatable about an axis, a steering wheel 62 that is a grip portion formed in an annular shape, and a connection unit that connects the steering shaft 61 and the steering wheel 62. The spoke 63 is mainly provided. In this embodiment, as shown in FIGS. 2A and 3 for explaining the configuration of the steering unit 60, the information input device 1 is provided in the steering unit 60 in which four spokes 63 are provided in a π-shape. This is applied to an example.

ステアリングホイール62は運転者が把持するものであり、ステアリングホイール62をステアリングシャフト61まわりに回転させることにより車両の操舵を行うものである。図2(a)に示すように、ステアリングホイール62には、周方向に並ぶ8つの区間が定められており、上端から右回りに(時計回りに)区間A,区間B,区間C,区間D,区間E,区間F,区間G,区間Hが定められている。これら区間Aから区間Hまでは、ステアリングホイール62を基準とした位置である、言い換えると、ステアリングホイール62そのものに直接に割り当てられたものである。そのため、ステアリングホイール62が回転すると、その回転に従って区間Aから区間Hまでもステアリングホイール62の回転に従って回転する(図2(b)参照)。   The steering wheel 62 is gripped by the driver, and the vehicle is steered by rotating the steering wheel 62 around the steering shaft 61. As shown in FIG. 2A, the steering wheel 62 has eight sections arranged in the circumferential direction, section A, section B, section C, section D clockwise from the upper end (clockwise). , Section E, section F, section G, and section H are defined. These sections A to H are positions based on the steering wheel 62, in other words, are directly assigned to the steering wheel 62 itself. Therefore, when the steering wheel 62 rotates, the section A to the section H rotate according to the rotation of the steering wheel 62 (see FIG. 2B).

その一方で、運転者からステアリングホイール62を見た場合、運転者を基準として、周方向に並ぶ8つの領域が定められており、上端から右回りに(時計回りに)「上」領域、「右上」領域、「右」領域、「右下」領域、「下」領域、「左下」領域、「左」領域、「左上」領域が定められている。これら「上」領域から「左上」領域までは、運転者を基準とした領域であり、ステアリングホイール62が回転しても、これら領域の位置は回転移動しない(図2(b)参照)。   On the other hand, when the steering wheel 62 is viewed from the driver, eight regions aligned in the circumferential direction are determined based on the driver, and the “upper” region, “clockwise” from the upper end, An upper right area, a right area, a lower right area, a lower area, a lower left area, a left area, and an upper left area are defined. These “upper” regions to “upper left” regions are regions based on the driver, and even if the steering wheel 62 rotates, the positions of these regions do not rotate (see FIG. 2B).

ステアリングホイール62やスポーク63は、その断面における中心に鉄などの金属製の骨組みが配置され、骨組みの周囲にウレタンなどの弾力性を有する材料が配置され、外面にカバーが配置されている。ステアリングホイール62の回転は、スポーク63によりステアリングシャフト61に伝えられ、ステアリングシャフト61から、車両の操舵機構(図示せず)に伝達される。   The steering wheel 62 and the spoke 63 have a metal frame such as iron arranged at the center in the cross section, an elastic material such as urethane is arranged around the frame, and a cover is arranged on the outer surface. The rotation of the steering wheel 62 is transmitted to the steering shaft 61 by the spoke 63, and is transmitted from the steering shaft 61 to a steering mechanism (not shown) of the vehicle.

入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDは、振動を電気信号に変換する圧電素子を用いたものであり、図1に示すように、変換した電気信号を測定信号として信号処理部30へ出力するものである。   The input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD use piezoelectric elements that convert vibrations into electrical signals. As shown in FIG. 1, the converted electrical signals are output to the signal processing unit 30 as measurement signals. To do.

入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDは、図1および図2に示すように、ステアリング部60のスポーク63のそれぞれに設けられたものであり、ステアリングホイール62からスポーク63に伝わる振動を測定するものである。そのため、入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDは、スポーク63のうち、ステアリングホイール62とつながる部分の近傍に配置されていることが望ましい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD are provided in each of the spokes 63 of the steering unit 60, and measure vibration transmitted from the steering wheel 62 to the spokes 63. To do. Therefore, it is desirable that the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD are disposed in the vicinity of a portion of the spoke 63 that is connected to the steering wheel 62.

スポーク63に対する入力用センサ部10RUの取り付け状態を説明する図4に示すように、振動の測定感度を高めることを目的として、入力用センサ部10RUはスポーク63における骨組み64の上面に配置されている。そのため、入力用センサ部10RUは、カバー65等に覆われて外部から目視することができない。なお、図4では入力用センサ部10RUのみを例示しているが、その他の入力用センサ部10LU,10RD,10LDについても同様に配置されている。   As shown in FIG. 4 for explaining the attachment state of the input sensor unit 10RU to the spoke 63, the input sensor unit 10RU is arranged on the upper surface of the skeleton 64 in the spoke 63 for the purpose of increasing the vibration measurement sensitivity. . Therefore, the input sensor unit 10RU is covered with the cover 65 or the like and cannot be visually observed from the outside. Although only the input sensor unit 10RU is illustrated in FIG. 4, the other input sensor units 10LU, 10RD, and 10LD are similarly arranged.

本実施形態では運転者から見て、右横に向かって延びるスポーク63に入力用センサ部10RUが配置され、左横に向かって延びるスポーク63に入力用センサ部10LUが配置され、右下に向かって延びるスポーク63に入力用センサ部10RDが配置され、左下に向かって延びるスポーク63に入力用センサ部10LDが配置されている例に適用して説明する。   In the present embodiment, as viewed from the driver, the input sensor unit 10RU is disposed on the spoke 63 extending to the right side, and the input sensor unit 10LU is disposed on the spoke 63 extending to the left side. The description will be made with reference to an example in which the input sensor unit 10RD is disposed in the spoke 63 extending in the vertical direction and the input sensor unit 10LD is disposed in the spoke 63 extending toward the lower left.

回転角センサ部20は、図1に示すように、ステアリング部60のステアリングシャフト61に設けられたものであり、ステアリングシャフト61の回転角度、言い換えるとステアリング部60の回転角度を測定するものである。なお、本実施形態の回転角センサ部20として利用できるものとしては、錘を利用した角度センサや、光電方式のロータリエンコーダや、磁気方式のロータリエンコーダや、静電容量の変化を捉えるロータリエンコーダや、電気的導通を捉えるロータリエンコーダ等の公知のセンサを例示することができる。   As shown in FIG. 1, the rotation angle sensor unit 20 is provided on the steering shaft 61 of the steering unit 60, and measures the rotation angle of the steering shaft 61, in other words, the rotation angle of the steering unit 60. . The rotation angle sensor unit 20 of the present embodiment can be used as an angle sensor using a weight, a photoelectric rotary encoder, a magnetic rotary encoder, a rotary encoder that captures changes in capacitance, A known sensor such as a rotary encoder that captures electrical continuity can be exemplified.

信号処理部30は、入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDおよび回転角センサ部20から出力された測定信号を、制御部45に入力できる形式の信号に処理するものである。信号処理部30には、図1に示すように、測定信号の振幅を増幅させる増幅部31と、アナログ信号である測定信号をデジタル信号に変換するA/D変換部32と、が設けられている。増幅部31およびA/D変換部32としては、公知のものを用いることができ、その種類を特に限定するものではない。   The signal processing unit 30 processes the measurement signals output from the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD and the rotation angle sensor unit 20 into a signal that can be input to the control unit 45. As shown in FIG. 1, the signal processing unit 30 includes an amplification unit 31 that amplifies the amplitude of the measurement signal, and an A / D conversion unit 32 that converts the measurement signal that is an analog signal into a digital signal. Yes. As the amplifying unit 31 and the A / D converting unit 32, known ones can be used, and the types thereof are not particularly limited.

演算部40および制御部45は、内蔵された記憶装置に書き込まれた各種のプログラムを読み込み、実行することにより各種の情報の演算処理を行う演算処理装置である。
演算部40は、運転者がステアリングホイール62を叩いた際に、入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDから出力された測定信号に基づいて、運転者を基準とするステアリングホイール62の叩き位置、言い換えると図2(a)および図2(b)における「上」領域から「左上」領域までのいずれかを算出するものである。なお、叩き位置の算出方法については後述する。
The calculation unit 40 and the control unit 45 are calculation processing devices that perform calculation processing of various types of information by reading and executing various programs written in a built-in storage device.
When the driver hits the steering wheel 62, the calculation unit 40 is based on the measurement signals output from the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD, and the hit position of the steering wheel 62 with respect to the driver. In other words, one of the “upper” region and the “upper left” region in FIGS. 2A and 2B is calculated. A method for calculating the hit position will be described later.

制御部45は、演算部40により算出された叩き位置に対応する操作情報を特定し、特定した操作情報に係る制御信号を車載機器70に出力するものである。さらに、制御部45は、制御信号を出力した車載機器70から動作状態を示す信号を受け取り、当該動作状態を運転者に知らせる制御信号を表示部50に出力するものである。   The control unit 45 specifies operation information corresponding to the hit position calculated by the calculation unit 40, and outputs a control signal related to the specified operation information to the in-vehicle device 70. Furthermore, the control part 45 receives the signal which shows an operation state from the vehicle equipment 70 which output the control signal, and outputs the control signal which notifies a driver | operator of the said operation state to the display part 50. FIG.

制御部45には、上述の信号処理部30の他に、フットレストスイッチ46から信号が入力されている。
フットレストスイッチ46は、車載機器70に対する操作の内容を、動作の制御および設定の変更の間で選択するスイッチである。運転者がフットレストスイッチ46を足で踏むことにより、車載機器70における動作の制御を行うモード、または、設定の変更を行うモードに切り替える選択信号が制御部45に出力される。例えば、フットレストスイッチ46を踏む毎に、動作の制御を行うモードおよび設定の変更を行うモードに交互に切り替わる。
In addition to the signal processing unit 30 described above, a signal is input to the control unit 45 from a footrest switch 46.
The footrest switch 46 is a switch that selects the content of an operation on the in-vehicle device 70 between operation control and setting change. When the driver steps on the footrest switch 46 with his / her foot, a selection signal for switching to a mode for controlling the operation of the in-vehicle device 70 or a mode for changing the setting is output to the control unit 45. For example, every time the footrest switch 46 is depressed, the mode is alternately switched to a mode for controlling the operation and a mode for changing the setting.

さらに、制御部45と車載機器70との間には制御用バス47が設けられ、制御部45から出力される制御信号を車載機器70に伝えるとともに、車載機器70から出力される動作状態を示す信号を制御部45に伝えることが可能とされている。   Further, a control bus 47 is provided between the control unit 45 and the in-vehicle device 70, and a control signal output from the control unit 45 is transmitted to the in-vehicle device 70 and an operation state output from the in-vehicle device 70 is shown. A signal can be transmitted to the control unit 45.

表示部50は、運転者に対して種々の情報を伝達するものであり、制御部45から出力される制御信号に基づいて動作するものであり、車載機器70の動作状態を画像として表示するものである。なお、車載機器70の動作状態を運転者に伝達する方法としては、上述の画像などの視覚を介した伝達方法のほかに、音声などの聴覚を介した伝達方法や、振動などの触覚を介した伝達方法を用いてもよく、特に限定するものではない。   The display unit 50 transmits various information to the driver, operates based on a control signal output from the control unit 45, and displays an operation state of the in-vehicle device 70 as an image. It is. As a method for transmitting the operating state of the in-vehicle device 70 to the driver, in addition to a visual transmission method such as the above-described image, a transmission method through hearing such as voice or a tactile sense such as vibration is used. The transmission method may be used and is not particularly limited.

本実施形態における車載機器70には、図1に示すように、エアコン71や、カーステレオ72や、電子音源73や、ナビ74や、方向指示器75や、AT(Automatic Transmission)シフト76や、ACC(Adaptiv Cruise Control)77が含まれる。なお、ここに列記したものは例示であって、これら全てを含む必要はない。さらに、ここに列記したもの以外のものが含まれていてもよい。   As shown in FIG. 1, the in-vehicle device 70 in the present embodiment includes an air conditioner 71, a car stereo 72, an electronic sound source 73, a navigation 74, a direction indicator 75, an AT (Automatic Transmission) shift 76, ACC (Adaptive Cruise Control) 77 is included. In addition, what was listed here is an illustration, Comprising: It is not necessary to include all these. Furthermore, things other than those listed here may be included.

次に、本実施形態に係る情報入力装置1における車載機器70の制御方法について説明する。図5は、図1の情報入力装置1における車載機器70の制御を説明するフローチャートである。   Next, a method for controlling the in-vehicle device 70 in the information input device 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart for explaining the control of the in-vehicle device 70 in the information input device 1 of FIG.

まず、情報入力装置1に対して電力が供給されているか否かを判定し(S11)、電力が供給されていない場合(NOの場合)には、電力が供給されるまで待機し続ける。情報入力装置1に対して電力が供給されると(YES)、制御部45は、その時点における操作対象、言い換えると制御部45から制御信号が出力される車載機器70を、表示部50に表示させる制御信号を出力する。同時に制御部45は、操作対象の車載機器70における動作状態に係る信号を車載機器70から受け取り、当該動作状態を表示部50に表示させる制御信号を出力する(S12)。   First, it is determined whether or not power is supplied to the information input device 1 (S11). If power is not supplied (in the case of NO), the process continues to wait until power is supplied. When power is supplied to the information input device 1 (YES), the control unit 45 displays on the display unit 50 the operation target at that time, in other words, the in-vehicle device 70 that outputs a control signal from the control unit 45. The control signal to be output is output. At the same time, the control unit 45 receives a signal related to the operation state in the in-vehicle device 70 to be operated from the in-vehicle device 70, and outputs a control signal for displaying the operation state on the display unit 50 (S12).

例えば、操作対象の車載機器70がエアコン71の場合には、表示部50に操作対象がエアコン71であることを示す表示と、エアコン71の動作状態を示す表示がされる(エアコン_温度25℃_風量弱)。   For example, when the in-vehicle device 70 to be operated is the air conditioner 71, a display indicating that the operation target is the air conditioner 71 and a display indicating the operation state of the air conditioner 71 are displayed on the display unit 50 (air conditioner_temperature 25 ° C. _Low air volume).

その後、制御部45は、フットレストスイッチ46が操作される(ONされる)ことにより車載機器70に対する操作の内容を選択する選択信号が入力されたか否かを判定する(S13)。フットレストスイッチ46が操作されていない場合(NOの場合)には、制御部45は、叩き推定処理を開始する(S14)。   Thereafter, the control unit 45 determines whether or not a selection signal for selecting the content of the operation on the in-vehicle device 70 is input by operating (turning on) the footrest switch 46 (S13). When the footrest switch 46 is not operated (in the case of NO), the control unit 45 starts the hit estimation process (S14).

図6に示す叩き推定処理での処理内容を表すフローチャートのように、制御部45は、入力用センサ部10RUから測定信号が入力されたか否かの判定(S101)を行い、入力用センサ部10RUから測定信号が入力されていた場合(YESの場合)には、当該測定信号の波形を記憶部(図示せず)に記憶させる(S102)。波形の記憶とは、振動が測定された時刻と、振動の振幅を記憶することである。   As in the flowchart showing the processing contents in the hit estimation process shown in FIG. 6, the control unit 45 determines whether or not a measurement signal is input from the input sensor unit 10RU (S101), and the input sensor unit 10RU. If a measurement signal is input from (if YES), the waveform of the measurement signal is stored in a storage unit (not shown) (S102). The storage of the waveform means storing the time when the vibration is measured and the amplitude of the vibration.

同様に、入力用センサ部10LU,10RD,10LDから、測定信号が入力されたか否かの判定(S103,S105,S107)を行い、入力用センサ部10LU,10RD,10LDから測定信号が入力されていた場合(YESの場合)には、当該測定信号の波形を記憶部(図示せず)に記憶させる(S104,S106,S108)。   Similarly, it is determined whether or not a measurement signal is input from the input sensor units 10LU, 10RD, and 10LD (S103, S105, and S107), and the measurement signal is input from the input sensor units 10LU, 10RD, and 10LD. In the case of YES (in the case of YES), the waveform of the measurement signal is stored in a storage unit (not shown) (S104, S106, S108).

次に、制御部45は、入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDの全てから測定信号が入力されているか否かを判定する(S109)。全ての入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDから測定信号が入力されていない場合(NOの場合)には、制御部45は、S101に戻り、叩き推定処理を繰り返し行う。   Next, the control unit 45 determines whether or not measurement signals are input from all of the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD (S109). When measurement signals are not input from all input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD (in the case of NO), the control unit 45 returns to S101 and repeats the hit estimation process.

S109において、全ての入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDから測定信号が入力されている場合(YESの場合)には、制御部45は、演算部40において、入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDから入力された測定信号に基づいて、叩かれた区間である検出位置の識別を行う処理を実行させる(S110)。   In S109, when measurement signals are input from all the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD (in the case of YES), the control unit 45 causes the calculation unit 40 to input the input sensor units 10RU, 10LU. , 10RD, based on the measurement signal input from 10LD, a process of identifying the detection position that is the hit section is executed (S110).

例えば、図2(a)に示す状態のステアリングホイール62の上端、言い換えると区間Aが叩かれた場合には、図7に示すように、入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDから、振動の測定信号が演算部40に入力される。   For example, when the upper end of the steering wheel 62 in the state shown in FIG. 2A, in other words, the section A is hit, vibrations are input from the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD as shown in FIG. The measurement signal is input to the calculation unit 40.

区間Aを叩かれることにより発生したステアリングホイール62の振動は、ステアリングホイール62を右回りおよび左回りに伝わり、叩かれてからt1時間後に、区間Aから等しい距離にある左右の入力用センサ部10RU,10LUに最初かつ同時に測定される。さらにステアリングホイール62を伝わった振動は、叩かれてからt2時間後に、左下および右下の入力用センサ部10RD,10LDに同時に測定される。   The vibration of the steering wheel 62 generated by hitting the section A is transmitted clockwise and counterclockwise through the steering wheel 62, and the left and right input sensor units 10RU at the same distance from the section A t1 hours after being hit. , 10 LU first and simultaneously measured. Further, the vibration transmitted through the steering wheel 62 is simultaneously measured by the lower left and lower right input sensor units 10RD and 10LD at time t2 after being hit.

演算部40は、入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDの間の振動が測定された時間の差、言い換えると、振動を測定した順番に基づいて、ステアリングホイール62におけるどの区間が叩かれたのか推定する処理を実行する。   The calculation unit 40 determines which section of the steering wheel 62 is struck based on the difference in time during which vibrations between the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD are measured, in other words, based on the order in which the vibrations are measured. The process which estimates whether it is is performed.

演算部40には、図8に示すようなステアリングホイール62が叩かれた位置と、入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDが振動を測定した時間差、言い換えると、振動を測定した順番との関係を表すテーブルが、予め記憶されている。上述のように、最初に左右の入力用センサ部10RU,10LUで振動が測定されてから、次に左下および右下の入力用センサ部10RD,10LDで振動が測定された場合には、演算部40は、区間Aが叩かれたと推定する。   The calculation unit 40 includes a position at which the steering wheel 62 as shown in FIG. 8 is struck and a time difference in which vibrations are measured by the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD, in other words, an order in which the vibrations are measured. A table representing the relationship is stored in advance. As described above, when vibration is first measured by the left and right input sensor units 10RU and 10LU, and then vibration is measured by the lower left and lower right input sensor units 10RD and 10LD, the calculation unit 40 estimates that section A has been hit.

演算部40において、ステアリングホイール62における叩かれた位置である検出位置が求められると、図6に示すように、演算部40が検出位置を正しく識別したか否かが判別される(S111)。判別は、演算部40に予め記憶された図8のテーブルの内容と、入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDから出力された測定信号と、を比較することにより行われる。   When the calculation unit 40 obtains a detection position that is a hit position on the steering wheel 62, it is determined whether or not the calculation unit 40 has correctly identified the detection position as shown in FIG. 6 (S111). The determination is performed by comparing the contents of the table of FIG. 8 stored in advance in the calculation unit 40 with the measurement signals output from the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD.

なお、上述のように入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDが振動を測定した時間差に基づいて検出位置を推定してもよいし、入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDにより測定された振幅の大きさに基づいて検出位置を推定してもよく、特に限定するものではない。   Note that, as described above, the detection position may be estimated based on the time difference when the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD measure the vibration, or the measurement is performed by the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD. The detection position may be estimated based on the magnitude of the amplitude, and is not particularly limited.

比較により、S110において識別した検出位置、例えば区間Aが、正しく識別されていなかったと演算部40において判別された場合(NOの場合)には、演算部40によって、エラー表示を行う処理が実行される(S112)。エラー表示としては、例えば、ステアリングホイール62の叩き位置を正しく認識できなかったことを運転者に伝える情報が、表示部50に表示される。   When the calculation unit 40 determines that the detection position identified in S110, for example, the section A, has not been correctly identified by comparison (NO), the calculation unit 40 performs an error display process. (S112). As the error display, for example, information that informs the driver that the hit position of the steering wheel 62 has not been correctly recognized is displayed on the display unit 50.

その一方で、S110において識別した検出位置、例えば区間Aが、正しく識別されたと演算部40において判別された場合(YESの場合)には、演算部40は、最大振幅を測定する処理を実行する(S113)。具体的には、入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDから入力された測定信号の中から、振動の振幅が最も大きい測定信号を選択し、振動の最大振幅を求める処理を実行する。   On the other hand, when the calculation unit 40 determines that the detection position identified in S110, for example, the section A is correctly identified (in the case of YES), the calculation unit 40 executes a process of measuring the maximum amplitude. (S113). Specifically, a measurement signal having the largest vibration amplitude is selected from the measurement signals input from the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD, and processing for obtaining the maximum vibration amplitude is executed.

その後、演算部40は、ステアリングホイール62の上下左右方向を基準とした検出位置から、運転者の上下左右方向を基準とした叩き位置を認識する処理を実行する(S114)。具体的には、図9に示す叩き位置認識の処理内容を表すフローチャートのように、回転角センサ部20から出力されたステアリングホイール62の回転角度の情報である測定信号を取得する(S121)。   Thereafter, the calculation unit 40 executes a process of recognizing the hitting position based on the vertical and horizontal directions of the driver from the detection position based on the vertical and horizontal directions of the steering wheel 62 (S114). Specifically, a measurement signal that is information on the rotation angle of the steering wheel 62 output from the rotation angle sensor unit 20 is acquired as in the flowchart showing the processing content of the hitting position recognition shown in FIG. 9 (S121).

回転角センサ部20から回転角度に係る測定信号が入力された演算部40は、角度に係る測定信号、および、S110において識別した検出位置(例えば、区間A)から、運転者を基準とした叩き位置を選択する処理を実行する(S122)。演算部40には、図10に示すように、ステアリングホイール62の回転角度、および、検出位置と、運転者を基準とした叩き位置との関係を予め定めたテーブルが記憶されている。   The calculation unit 40 to which the measurement signal related to the rotation angle is input from the rotation angle sensor unit 20 hits the driver based on the measurement signal related to the angle and the detected position (eg, section A) identified in S110. A process of selecting a position is executed (S122). As shown in FIG. 10, the calculation unit 40 stores a table in which the rotation angle of the steering wheel 62 and the relationship between the detection position and the hit position on the basis of the driver are determined in advance.

ステアリングホイール62の回転角度は、図2(a)に示す状態、言い換えると、車両が直進する状態を0°として、右回転の角度を「+」の角度、左回転の角度を「−」の角度で表している。例えば、図2(b)は、ステアリングホイール62が、+90°の回転角度だけ回転された状態を示している。   The rotation angle of the steering wheel 62 is 0 ° in the state shown in FIG. 2A, in other words, the state in which the vehicle goes straight, the right rotation angle is “+”, and the left rotation angle is “−”. It is expressed as an angle. For example, FIG. 2B shows a state in which the steering wheel 62 has been rotated by a rotation angle of + 90 °.

まず、ステアリングホイール62が図2(a)に示す状態の場合に行われるS122の処理について説明し、次に図2(b)に示す状態の場合に行われる処理について説明する。   First, the process of S122 performed when the steering wheel 62 is in the state shown in FIG. 2A will be described, and the process performed when the steering wheel 62 is in the state shown in FIG. 2B will be described.

ステアリングホイール62が図2(a)に示す状態の場合に、運転者がステアリングホイール62の一番上の部分を叩くと、演算部40では、入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDの測定信号に基づいて、検出位置が区間Aであると推定する。また、回転角センサ部20からステアリングホイール62の回転角度が0°であるとの測定信号(角度情報)が演算部40に入力される。   When the steering wheel 62 is in the state shown in FIG. 2A and the driver hits the uppermost part of the steering wheel 62, the calculation unit 40 measures the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD. Based on the signal, the detection position is estimated to be section A. Further, a measurement signal (angle information) that the rotation angle of the steering wheel 62 is 0 ° is input from the rotation angle sensor unit 20 to the calculation unit 40.

演算部40は、これらの検出位置(区間A)および回転角度(0°)と、図10に示すテーブルとに基づいて、対応する運転者を基準とした叩き位置を選択する処理を行う。この場合では、検出位置「A」の行と、ステアリングホイール62の回転角度「−22.5°〜22.5°」の列とが交差する「上」領域が選択される。   The calculation unit 40 performs a process of selecting a hit position based on the corresponding driver based on the detected position (section A) and the rotation angle (0 °) and the table shown in FIG. In this case, the “upper” region where the row of the detection position “A” intersects with the column of the rotation angle “−22.5 ° to 22.5 °” of the steering wheel 62 is selected.

また、ステアリングホイール62が図2(b)に示す状態の場合に、運転者がステアリングホイール62の一番上の部分を叩くと、演算部40では、検出位置が区間Gであると推定する。また、回転角センサ部20からステアリングホイール62の回転角度が90°であるとの測定信号が演算部40に入力される。演算部40は、これらの検出位置(区間G)および回転角度(90°)と、図10に示すテーブルとに基づいて、検出位置「G」の行と、ステアリングホイール62の回転角度「−67.5°〜112.5°」の列とが交差する「上」領域を、運転者を基準とした叩き位置として選択する。   When the steering wheel 62 is in the state shown in FIG. 2 (b), when the driver hits the uppermost portion of the steering wheel 62, the calculation unit 40 estimates that the detection position is the section G. Further, a measurement signal indicating that the rotation angle of the steering wheel 62 is 90 ° is input from the rotation angle sensor unit 20 to the calculation unit 40. Based on these detection position (section G) and rotation angle (90 °) and the table shown in FIG. 10, the calculation unit 40 determines the row of the detection position “G” and the rotation angle “−67” of the steering wheel 62. The “upper” region where the row of “.5 ° to 112.5 °” intersects is selected as a hitting position based on the driver.

上述のように演算部40において叩き位置を選択する処理が完了すると、図6に戻り、制御部45による車載機器を制御する処理が行われる(S115)。車載機器制御処理は、図11に示すフローチャートに従って実行されるものである。まず、制御部45は、演算部40において推定された叩き位置、および、図6のS113において記憶された最大振幅幅の判別を行い、車載機器70に対して出力する制御内容、および、制御量の選択を行う(S131)。   When the process of selecting the hit position in the calculation unit 40 is completed as described above, the process returns to FIG. The in-vehicle device control process is executed according to the flowchart shown in FIG. First, the control unit 45 determines the hit position estimated by the calculation unit 40 and the maximum amplitude width stored in S113 of FIG. Is selected (S131).

制御部45には、図12に示すような叩き位置と、制御対象および制御量との対応を定めたテーブル(表)が予め記憶されている。制御部45は、推定された叩き位置、および、図13のテーブルに基づいて、制御対象を選択する。更に制御部45は、選択された制御対象の制御量がonやoff以外の程度を指定するもの(音量など)の場合には、S113で測定された振幅の最大値に応じた制御量を定める。   The control unit 45 stores in advance a table (table) that defines the correspondence between the hitting position as shown in FIG. The control unit 45 selects a control target based on the estimated hitting position and the table of FIG. Further, if the control amount of the selected control target is one that specifies a level other than on or off (volume etc.), the control unit 45 determines the control amount according to the maximum value of the amplitude measured in S113. .

具体的には、カーステレオ(図12では「カーステ」と表記されている。)72を制御する場合には、アルバムの選曲や、曲の変更や、音量の変更が制御対象となり、制御対象の動作を行う(onする)ことが制御量となっている。ACC77を制御する場合には、車両の走行速度を上げる(スピードUPする)ことや、走行速度を落とす(スピードDOWNする)ことが制御対象となり、制御対象の動作を行う(onする)ことが制御量となっている。方向指示器75を制御する場合には、右折を意味するウインカの点滅や、左折を意味するウインカの点滅や、ハザードを意味する左右のウインカの同時点滅などが制御対象となり、制御対象の動作を行う(onする)こと、停止する(off)ことが制御量となっている。   Specifically, in the case of controlling the car stereo (indicated as “Caste” in FIG. 12) 72, the selection of the album, the change of the music, and the change of the volume are the control targets. The amount of control is to perform (turn on) the operation. When controlling the ACC 77, it is controlled to increase (speed up) the traveling speed of the vehicle or decrease (speed DOWN) the traveling speed, and to control the operation of the controlled object (turn on). It has become a quantity. When controlling the direction indicator 75, blinking blinkers that mean right turn, blinking blinkers that mean left turn, simultaneous blinking of left and right blinkers that mean hazards, etc. are controlled objects, and the operation of the controlled object is controlled. Performing (turning on) and stopping (off) are control amounts.

エアコン71を制御する場合には、空調された空気の吹き出し口の変更や、車室内の目標温度の変更や、吹き出される空気の風量の変更などが制御対象となり、制御対象の動作を行う(onする)ことが制御量となっている。ナビ74を制御する場合には、表示される画像(例えば地図画像)のスクロール方向(上、下、右、左等)が制御対象であり、制御対象の動作を行う(スクロールする)ことが制御量となっている。   In the case of controlling the air conditioner 71, a change in the outlet of the conditioned air, a change in the target temperature in the passenger compartment, a change in the air volume of the blown air, and the like are controlled, and the operation of the controlled object is performed ( ON) is the control amount. When the navigation 74 is controlled, the scroll direction (up, down, right, left, etc.) of the displayed image (for example, a map image) is the control target, and control is performed to perform the operation of the control target (scroll). It has become a quantity.

電子音源73を制御する場合には、合いの手(特願2010−049324参考)や、各音源(音源A,音源B,…,音源G)が制御対象であり、合いの手を入れる、入れない(on,off)や、各音源の音量が制御量となっている。音量はステアリングホイール62を叩く強さ、言い換えると各センサ部により測定される振動の振幅の大きさに基づいて制御される。   When controlling the electronic sound source 73, the matching hand (see Japanese Patent Application No. 2010-049324) and each sound source (sound source A, sound source B,. off), and the volume of each sound source is a control amount. The volume is controlled based on the strength with which the steering wheel 62 is struck, in other words, based on the magnitude of the vibration amplitude measured by each sensor unit.

ATシフト76を制御する場合には、変速機であるトランスミッションの変速段であるシフトが制御対象であり、変速段を減速比の低い段に変更(シフトUP)する、減速比の高い段に変更(シフトDOWN)する、が制御量となっている。この場合、ステアリングホイール62の回転角度に関わらず、ステアリングホイール62の右側である「右上」、「右」、「右下」領域を運転者が叩くと、シフトUPが対応し、左側である「左上」、「左」、「左下」領域を運転者が叩くと、シフトDOWNが対応している。   When controlling the AT shift 76, the shift that is the gear stage of the transmission that is the transmission is to be controlled, and the gear stage is changed to a lower gear ratio (shift UP), and the gear ratio is changed to a higher gear ratio. (Shift DOWN) is the control amount. In this case, when the driver hits the “upper right”, “right”, and “lower right” regions on the right side of the steering wheel 62 regardless of the rotation angle of the steering wheel 62, the shift UP corresponds to the left side “ When the driver hits the “upper left”, “left”, and “lower left” regions, the shift DOWN corresponds.

その後、制御部45は、選択された制御内容および制御量に係る制御信号を生成し、生成した制御信号を対応する車載機器70に向けて出力する(S132)。なお、この制御信号のみでは、車載機器70は動作を実行することがなく、後述する制御の実行に係る制御信号が入力されて、初めて、車載機器70は制御内容を実行する。   Then, the control part 45 produces | generates the control signal which concerns on the selected control content and control amount, and outputs the produced | generated control signal toward the corresponding vehicle equipment 70 (S132). Note that the in-vehicle device 70 does not execute an operation only with this control signal, and the in-vehicle device 70 executes the control contents only when a control signal related to the execution of control described later is input.

図5に戻り、制御部45は、制御状況の更新処理を実行する(S15)。具体的には、制御部45は、それまで出力していた制御信号に基づいて、車載機器70の動作を開始させる制御信号を出力する。   Returning to FIG. 5, the control unit 45 executes a control status update process (S15). Specifically, the control unit 45 outputs a control signal for starting the operation of the in-vehicle device 70 based on the control signal output so far.

当該制御信号を出力すると、制御部45は、情報入力装置1の電源がOFFになっているか否かの判定を行う(S16)。電源がOFFされている場合(YESの場合)には、S11に戻り、上述の処理を繰り返して行う。電源がOFFされていない場合(NOの場合)には、S12に戻り、上述の処理を繰り返して行い、S12では、更新された車載機器70の動作状況が表示部50に表示される。これにより、運転者に操作情報の入力結果がフィードバックされる。   When the control signal is output, the control unit 45 determines whether or not the information input apparatus 1 is powered off (S16). When the power is turned off (in the case of YES), the process returns to S11 and the above process is repeated. When the power is not turned off (in the case of NO), the process returns to S12 and the above-described processing is repeated, and the updated operating status of the in-vehicle device 70 is displayed on the display unit 50 in S12. Thereby, the input result of the operation information is fed back to the driver.

上述のS13における判定において、フットレストスイッチ46が操作されている場合(YESの場合)における処理について説明する。この場合、制御部45は、制御対象の切替え処理を開始する(S17)。   Processing in the case where the footrest switch 46 is operated in the determination in S13 described above (in the case of YES) will be described. In this case, the control unit 45 starts control target switching processing (S17).

例えば、左横に延びるスポーク63が運転者によって叩かれると、制御部45には叩かれたことにより発生した振動を測定した測定信号が入力用センサ部10LUから入力される。すると、制御部45は、図13に示す車載機器70の切替え順序に従って、制御信号が入力される度に制御の対象である車載機器70を変更していく。図13では、上側に記載された車載機器70から下側に記載された車載機器70へ、制御の対象が変わる例が示されている。また、図13では、ユーザが制御対象を設定できるユーザ設定1およびユーザ設定2も設けられている。   For example, when the spoke 63 extending to the left is struck by the driver, a measurement signal obtained by measuring the vibration generated by the struck is input to the control unit 45 from the input sensor unit 10LU. Then, the control unit 45 changes the in-vehicle device 70 to be controlled every time a control signal is input in accordance with the switching order of the in-vehicle device 70 shown in FIG. FIG. 13 illustrates an example in which the control target is changed from the in-vehicle device 70 described in the upper side to the in-vehicle device 70 described in the lower side. Moreover, in FIG. 13, the user setting 1 and the user setting 2 which can set a control object by the user are also provided.

制御対象である車載機器70が切り替えられると、制御部45は、制御対象である車載機器70の設定の変更を行うか否かの判定を行う(S18)。例えば、右横に延びるスポーク63が運転者によって叩かれたか否かにより判定が行われる。設定の変更が行われない場合(NOの場合)には、S12に戻り、上述の制御が繰り返される。   When the vehicle-mounted device 70 that is the control target is switched, the control unit 45 determines whether or not to change the setting of the vehicle-mounted device 70 that is the control target (S18). For example, the determination is made based on whether or not the spoke 63 that extends to the right is struck by the driver. When the setting is not changed (in the case of NO), the process returns to S12 and the above control is repeated.

その一方で、設定の変更が行われた場合(YESの場合)には、さらに制御部45は、車両が停車中であるか否かの判定を行う(S18)。例えば、制御部45は、車速センサから出力される測定信号に基づいて、車両が停車しているのか、走行しているのかを判定する。車両が走行していると判定された場合(NOの場合)には、制御部45は、表示部50にエラーを表示させる制御信号を出力する(S19)。そして、S13に戻って上述の処理を繰り返し行う。   On the other hand, when the setting is changed (in the case of YES), the control unit 45 further determines whether or not the vehicle is stopped (S18). For example, the control unit 45 determines whether the vehicle is stopped or traveling based on the measurement signal output from the vehicle speed sensor. When it is determined that the vehicle is traveling (in the case of NO), the control unit 45 outputs a control signal for displaying an error on the display unit 50 (S19). And it returns to S13 and performs the above-mentioned process repeatedly.

車両が停車していると判定された場合(YESの場合)には、制御部45は設定内容変更処理を開始する(S20)。設定内容変更処理とは、ステアリングホイール62における運転者を基準とした各領域(上、下、右、左、右上、右下、左上、左下)に割り当てられた制御対象を変更する処理である。   When it is determined that the vehicle is stopped (in the case of YES), the control unit 45 starts a setting content changing process (S20). The setting content changing process is a process of changing the control object assigned to each region (upper, lower, right, left, upper right, lower right, upper left, lower left) of the steering wheel 62 based on the driver.

図14に示す設定内容変更処理における処理内容を表すフローチャートのように、制御部45は、運転者により叩かれたステアリングホイール62の部分を推定するホイール叩き推定処理を開始する(S141)。なお、ここで行われる処理は、S14で行われたステアリングホイール叩き推定処理におけるS101からS115までの処理と同様であるため、その説明を省略する。   Like the flowchart showing the processing content in the setting content changing process shown in FIG. 14, the control unit 45 starts a wheel hitting estimation process for estimating the portion of the steering wheel 62 hit by the driver (S141). Note that the processing performed here is the same as the processing from S101 to S115 in the steering wheel hit estimation processing performed in S14, and thus the description thereof is omitted.

S141の処理でステアリングホイール62の叩かれた部分である叩き位置が推定されると、制御部45は、表示部50に推定された叩き位置を表示する制御信号を出力し、運転者に確認を求める。運転者は表示部50に表示された叩き位置が正しければ、その叩き位置を選択する操作情報を制御部45に入力する(S142)。   When the hit position that is the hit portion of the steering wheel 62 is estimated in the process of S141, the control unit 45 outputs a control signal that displays the estimated hit position on the display unit 50, and confirms to the driver. Ask. If the hit position displayed on the display unit 50 is correct, the driver inputs operation information for selecting the hit position to the control unit 45 (S142).

その後、制御部45には、選択された叩き位置に対して新しく割り当てる制御内容が入力される(S143)。例えば、運転者が対象である車載機器70における機能(制御内容)を選択するスイッチを押下することにより、新しく割り当てる制御内容が入力される。   Thereafter, control content newly assigned to the selected hitting position is input to the control unit 45 (S143). For example, when the driver presses a switch for selecting a function (control content) in the in-vehicle device 70 as a target, newly assigned control content is input.

新しく割り当てられる制御内容が入力されると、制御部45は、選択された叩き位置に、入力された新たな制御内容を割り当て、叩き位置と制御内容との対応を定めた表(テーブル)の内容の更新を行う(S144)。さらに、制御部45は、更新された叩き位置と制御内容とを、表示部50に表示する制御信号を出力する(S145)。その後、図5に示すS12に戻り、上述の処理を繰り返し行う。   When newly assigned control content is input, the control unit 45 assigns the input new control content to the selected hit position, and the contents of a table (table) that defines the correspondence between the hit position and the control content. Is updated (S144). Further, the control unit 45 outputs a control signal for displaying the updated hitting position and control content on the display unit 50 (S145). Thereafter, the process returns to S12 shown in FIG.

上記の構成の情報入力装置1によれば、演算部40において運転者を基準とするステアリングホイール62を叩いた部分である叩き位置を算出し、この叩き位置に基づいて、予め定められた対応する操作情報に係る制御信号が車載機器70に出力される。そのため、運転者は自らの上下左右の方向を基準として、所望の操作情報に対応するステアリングホイール62の部分の位置を叩くことによって、所望の操作情報を入力することができる。   According to the information input device 1 having the above-described configuration, the calculation unit 40 calculates a hit position that is a portion hitting the steering wheel 62 with the driver as a reference, and based on the hit position, a predetermined corresponding action is calculated. A control signal related to the operation information is output to the in-vehicle device 70. Therefore, the driver can input the desired operation information by hitting the position of the portion of the steering wheel 62 corresponding to the desired operation information with reference to his / her vertical and horizontal directions.

例えば、ステアリングホイール62の上下左右方向を基準とするステアリングホイール62を叩いた部分に基づいて、対応する操作情報に係る制御信号を車載機器70に出力する場合には、ステアリングホイール62の回転に応じて所望の操作情報に対応するステアリングホイール62の部分も回転移動する。すると、運転者は、所望の操作情報に対応するステアリングホイール62の部分を把握することが困難となり、所望の操作情報を入力することが難しくなる。   For example, when a control signal related to the corresponding operation information is output to the in-vehicle device 70 based on a portion where the steering wheel 62 is struck based on the up / down / left / right direction of the steering wheel 62, Thus, the portion of the steering wheel 62 corresponding to the desired operation information also rotates. Then, it becomes difficult for the driver to grasp the portion of the steering wheel 62 corresponding to the desired operation information, and it becomes difficult to input the desired operation information.

これに対して、本実施形態の情報入力装置1は、ステアリングホイール62の回転によって所望の操作情報に対応するステアリングホイール62の部分が回転移動することがないため、運転者は、所望の操作情報に対応するステアリングホイール62の部分を容易に把握することができ、所望の操作情報を容易に入力することができる。言い換えると、車両の旋回時であっても、直進時と同様に、車載機器70に対する操作情報の入力を行うことができる。   In contrast, in the information input device 1 of the present embodiment, the steering wheel 62 corresponding to the desired operation information does not rotate due to the rotation of the steering wheel 62. Therefore, it is possible to easily grasp the portion of the steering wheel 62 corresponding to the above, and it is possible to easily input desired operation information. In other words, even when the vehicle is turning, the operation information for the in-vehicle device 70 can be input in the same manner as when the vehicle is traveling straight.

演算部40では、叩き位置を算出する際に、先に検出位置を算出してから、この検出位置を叩き位置に変換している。そのため、叩き位置を直接に算出する方法と比較して、叩き位置を算出する演算処理が容易となる。   In calculating the striking position, the calculation unit 40 first calculates the detection position and then converts the detection position to the striking position. Therefore, compared with the method of directly calculating the hit position, the arithmetic processing for calculating the hit position is facilitated.

つまり、ステアリングホイール62の上下左右の方向を基準とした検出位置を、ステアリングホイール62の回転とともに回転する入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDから出力される測定信号に基づいて算出する際の演算処理は、叩き位置を直接に算出する際の演算処理よりも容易である。さらに、検出位置を叩き位置に変換する演算処理も、ステアリングホイール62の回転角度、検出位置、および、叩き位置の三者の関係を定めたテーブルを用いることにより行うことができるため、叩き位置を直接に算出する際の演算処理よりも容易である。そのため、先に検出位置を算出してから、この検出位置を叩き位置に変換することにより、叩き位置を算出する演算処理が容易となり、叩き位置をより迅速に求めることができる。   That is, when the detection position based on the vertical and horizontal directions of the steering wheel 62 is calculated based on the measurement signals output from the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD that rotate as the steering wheel 62 rotates. The calculation process is easier than the calculation process when directly calculating the hit position. Further, the calculation processing for converting the detection position into the hitting position can also be performed by using a table that defines the relationship between the rotation angle of the steering wheel 62, the detection position, and the hitting position. It is easier than the arithmetic processing when calculating directly. Therefore, by calculating the detection position first and then converting this detection position to the hit position, the calculation process for calculating the hit position is facilitated, and the hit position can be obtained more quickly.

ステアリングホイール62の回転を車両の前輪等に伝えるステアリングシャフト61の回転角度を回転角センサ部20で測定することにより、下記の測定方法によってステアリングホイール62の回転角度を測定する場合と比較して、ステアリングホイール62の回転角度をより正確に測定することができる。   Compared with the case where the rotation angle of the steering wheel 62 is measured by the following measurement method by measuring the rotation angle of the steering shaft 61 that transmits the rotation of the steering wheel 62 to the front wheels of the vehicle, etc. The rotation angle of the steering wheel 62 can be measured more accurately.

なお、上述の実施形態のように、ステアリングホイール62の回転角度を回転角センサ部20により測定してもよいし、ステアリングホイール62を回転させた際にステアリング部60に働く反力を測定し、測定された反力の大きさに基づいてステアリングホイール62の回転角度を推定してもよい。   Note that, as in the above-described embodiment, the rotation angle of the steering wheel 62 may be measured by the rotation angle sensor unit 20, or the reaction force acting on the steering unit 60 when the steering wheel 62 is rotated is measured. The rotation angle of the steering wheel 62 may be estimated based on the magnitude of the measured reaction force.

一般に、車両は旋回走行状態から直進走行状態に戻る際に、前輪を直進走行状態に戻しやすくなるようにホイールアライメントが調整されている。言い換えると、旋回方向に向けられた前輪には、直進方向に向ける力が働き、この力が反力としてステアリングホイール62に伝えられる。反力の大きさは、前輪における旋回方向への回転角度、言い換えるとステアリングホイール62の回転角度に応じて変化する。そのため、反力の大きさを測定することにより、ステアリングホイール62の回転角度を推定することができる。   Generally, when a vehicle returns from a turning traveling state to a straight traveling state, the wheel alignment is adjusted so that the front wheels can be easily returned to the straight traveling state. In other words, a force directed in the straight direction acts on the front wheel directed in the turning direction, and this force is transmitted to the steering wheel 62 as a reaction force. The magnitude of the reaction force changes according to the rotation angle of the front wheels in the turning direction, in other words, the rotation angle of the steering wheel 62. Therefore, the rotation angle of the steering wheel 62 can be estimated by measuring the magnitude of the reaction force.

また、ステアリングホイール62を撮影した画像データに基づいて、ステアリングホイール62の回転角度を推定してもよい。
つまり、ステアリングホイール62を撮影した画像データに対して画像解析などの演算処理を行うことにより、ステアリングホイール62の回転角度を推定することができる。ステアリングホイール62を撮影する手段としては、車室内の状況を撮影するセキュリティ用のカメラなど、他の用途に用いられるカメラを共用してもよいし、ステアリングホイール62を主に撮影する専用のカメラを用いてもよい。
Further, the rotation angle of the steering wheel 62 may be estimated based on image data obtained by photographing the steering wheel 62.
That is, the rotation angle of the steering wheel 62 can be estimated by performing arithmetic processing such as image analysis on the image data obtained by photographing the steering wheel 62. As a means for photographing the steering wheel 62, a camera used for other purposes, such as a security camera for photographing a vehicle interior situation, may be shared, or a dedicated camera for mainly photographing the steering wheel 62 may be used. It may be used.

さらに、運転者の動きを測定して、この動きからステアリングホイール62の回転角度を推定してもよい。
つまり、運転者の動きをモーションセンサなどの手段を用いて測定し、測定した運転者の動きの中からステアリングホイール62を回転させる動きを特定することにより、ステアリングホイール62の回転角度を推定することができる。運転者の動きを測定する手段としては、他の用途に用いられるモーションセンサを共用してもよいし、ステアリングホイール62の回転角度を測定する専用のモーションセンサを用いてもよい。
Further, the movement of the driver may be measured, and the rotation angle of the steering wheel 62 may be estimated from this movement.
That is, the rotation angle of the steering wheel 62 is estimated by measuring the driver's movement using a means such as a motion sensor and identifying the movement that rotates the steering wheel 62 from the measured movement of the driver. Can do. As a means for measuring the movement of the driver, a motion sensor used for other purposes may be shared, or a dedicated motion sensor for measuring the rotation angle of the steering wheel 62 may be used.

また、上述の実施形態では、ステアリング部60として、4本のスポーク63を備えたものに適用して説明したが、スポーク63の数は4本に限られることなく、図15に示すように3本のスポーク63を備えたものであってもよく、その本数を限定するものではない。図15に示すステアリング部60の場合には、左右の入力用センサ部10RU,10LUと、下の入力用センサ部10Dの3つのセンサが設けられている。   Further, in the above-described embodiment, the steering unit 60 is described as being applied to one having four spokes 63. However, the number of spokes 63 is not limited to four, and as shown in FIG. The number of the spokes 63 may be provided, and the number is not limited. In the case of the steering unit 60 shown in FIG. 15, three sensors are provided: left and right input sensor units 10RU, 10LU and a lower input sensor unit 10D.

〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について図16を参照して説明する。
本実施形態の情報入力装置の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、演算部においてステアリングホイールを基準とした区間(検出位置)から、運転者を基準とした領域(叩き位置)への変換処理の内容が異なっている。よって、本実施形態においては、図16を用いて上述の変換処理についてのみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the information input device of the present embodiment is the same as that of the first embodiment. However, the first embodiment differs from the first embodiment in that the driver is determined from the section (detection position) based on the steering wheel in the calculation unit. The content of the conversion process to the reference area (striking position) is different. Therefore, in the present embodiment, only the above-described conversion process will be described with reference to FIG. 16, and description of other configurations and the like will be omitted.

本実施形態において、情報入力装置1の演算部40は、第1の実施形態と同様に、入力用センサ部10RU,10LU,10RD,10LDから出力された測定信号に基づいて、運転者を基準とするステアリングホイール62の叩き位置、言い換えると図2(a)および図2(b)における「上」領域から「左上」領域までのいずれかを算出するものである。なお、第1の実施形態とは、図10に示すテーブルが予め記憶される代わりに、検出位置から叩き位置を求める関係式が予め記憶されている点が異なっている。   In the present embodiment, the calculation unit 40 of the information input device 1 is based on the driver based on the measurement signals output from the input sensor units 10RU, 10LU, 10RD, and 10LD, as in the first embodiment. 2 is calculated from the “upper” region to the “upper left” region in FIGS. 2A and 2B. The first embodiment is different from the first embodiment in that a relational expression for obtaining a hitting position from a detection position is stored in advance instead of storing the table shown in FIG. 10 in advance.

次に、本実施形態に係る情報入力装置1における車載機器70の制御方法について説明する。ここでは、第1の実施形態における処理とは異なる処理、つまり、演算部40における叩き位置認識処理(S114)についてのみ説明し、第1の実施形態における処理と同じ処理については、その説明を省略する。   Next, a method for controlling the in-vehicle device 70 in the information input device 1 according to the present embodiment will be described. Here, only the process different from the process in the first embodiment, that is, the hitting position recognition process (S114) in the calculation unit 40 will be described, and the description of the same process as the process in the first embodiment will be omitted. To do.

本実施形態の演算部40は、図16に示す叩き位置認識処理を示すフローチャートに従って演算処理を実行する(S114)。まず、演算部40は、回転角センサ部20から出力されたステアリングホイール62の回転角度の情報である測定信号を取得する(S121)。   The calculation unit 40 according to the present embodiment executes the calculation process according to the flowchart showing the hitting position recognition process shown in FIG. 16 (S114). First, the calculation unit 40 acquires a measurement signal that is information on the rotation angle of the steering wheel 62 output from the rotation angle sensor unit 20 (S121).

その後、演算部40は、角度に係る測定信号、および、S110において識別した検出位置(例えば、区間A)から、運転者を基準とした叩き位置を、以下に説明する予め記憶された関係式を用いて求める処理を実行する(S222)。   After that, the calculation unit 40 uses a measurement signal related to the angle and a detection position identified in S110 (for example, the section A) to calculate a hitting position based on the driver as a pre-stored relational expression described below. The processing to be obtained is executed (S222).

Figure 2013028277
Figure 2013028277

上述式において、Dは叩き位置であり、Lは検出位置であり、Rはステアリングホイール62の回転角度(°)である。また、INTは小数点以下の数字を切り捨てる関数である。また、上述の式におけるLは、区間Aから区間Hまでを、それぞれ数字の1から8までに置き換えて入力されるものである。同様にDは、「上」領域から「左上」領域までを、それぞれ数字の1から8までに置き換えて出力されるものである。   In the above formula, D is a hit position, L is a detection position, and R is a rotation angle (°) of the steering wheel 62. INT is a function for truncating numbers after the decimal point. Further, L in the above formula is input by replacing the sections A to H with the numbers 1 to 8, respectively. Similarly, D is output by replacing the “upper” region to the “upper left” region with numbers 1 to 8, respectively.

具体的には、区間Aは「1」に、区間Bは「2」に、区間Cは「3」に、区間Dは「4」に、区間Eは「5」に、区間Fは「6」に、区間Gは「7」に、区間Hは「8」に置き換えて入力される。また、「上」領域は「1」に、「右上」領域は「2」に、「右」領域は「3」に、「右下」領域は「4」に、「下」領域は「5」に、「左下」領域は「6」に、「左」領域は「7」に、「左上」領域は「8」に置き換えて出力される。   Specifically, section A is “1”, section B is “2”, section C is “3”, section D is “4”, section E is “5”, and section F is “6”. ", The section G is replaced with" 7 "and the section H is replaced with" 8 ". The “upper” area is “1”, the “upper right” area is “2”, the “right” area is “3”, the “lower right” area is “4”, and the “lower” area is “5”. The “lower left” area is output as “6”, the “left” area is replaced with “7”, and the “upper left” area is replaced with “8”.

例えば、ステアリングホイール62が図2(b)に示す状態の場合に、運転者がステアリングホイール62の一番上の部分を叩くと、演算部40では、検出位置が区間Gであると推定する。また、回転角センサ部20からステアリングホイール62の回転角度が90°であるとの測定信号が演算部40に入力される。演算部40は、上述の関係式におけるLに、区間Gに対応する数字である「7」を代入し、Rに「45」を代入してDを求める演算処理を行う。そして演算により得られた結果、D=1から叩き位置は「上」領域であると判定する。   For example, in the state where the steering wheel 62 is in the state shown in FIG. 2B, when the driver hits the uppermost part of the steering wheel 62, the calculation unit 40 estimates that the detection position is the section G. Further, a measurement signal indicating that the rotation angle of the steering wheel 62 is 90 ° is input from the rotation angle sensor unit 20 to the calculation unit 40. The calculation unit 40 performs a calculation process for substituting “7”, which is a number corresponding to the section G, into L in the relational expression described above, and substituting “45” into R to obtain D. As a result of the calculation, it is determined that the hit position is the “upper” region from D = 1.

以下の演算部40および制御部45における処理の内容は、第1の実施形態における処理の内容と同様であるため、その説明を省略する。
上記の構成によれば、ステアリングホイール62の回転角度、検出位置、および、叩き位置の三者の関係を定めた関係式を用いることにより、これら三者の関係を定めたテーブルを用いる方法と比較して、関係式を記憶させるのに必要な容量は少なくて済む。
Since the processing contents in the following calculation unit 40 and control unit 45 are the same as the processing contents in the first embodiment, description thereof is omitted.
According to the above configuration, by using the relational expression that defines the relationship between the rotation angle of the steering wheel 62, the detection position, and the hitting position, the method is compared with a method that uses a table that defines these three relationships. Thus, a small capacity is required to store the relational expression.

なお、本実施形態で用いた関係式は、叩き位置が8つの領域である場合に適用させてものであり、叩き位置が8つよりも多い場合や、少ない場合には、関係式における数値を適宜変更して用いられるものである。   Note that the relational expression used in the present embodiment is applied when the hit positions are eight regions. When the hit positions are more than eight or less, the numerical values in the relational expressions are used. It is used by changing as appropriate.

1…情報入力装置、10RU,10LU,10RD,10LD…入力用センサ部(振動測定部)、20…回転角センサ部(回転角測定部)、40…演算部、45…制御部、60…ステアリング部(操舵部)、61…ステアリングシャフト(回転軸)、70…車載機器(被制御機器)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Information input device, 10RU, 10LU, 10RD, 10LD ... Input sensor part (vibration measurement part), 20 ... Rotation angle sensor part (rotation angle measurement part), 40 ... Calculation part, 45 ... Control part, 60 ... Steering Part (steering part), 61 ... steering shaft (rotating shaft), 70 ... in-vehicle equipment (controlled equipment)

Claims (8)

回転軸まわりに回転させることにより車両を操舵する操舵部を運転者が叩いて入力した情報を検出し、該入力した情報に基づいて、被制御機器に対して操作情報を出力する情報入力装置であって、
前記運転者が叩いたことにより前記操舵部に発生した振動を測定する少なくとも2つ以上の振動測定部と、
前記操舵部の回転角度を測定する回転角測定部と、
前記振動測定部の測定信号、および、前記回転角測定部の測定信号に基づいて、前記運転者を基準とする前記操舵部を叩いた部分である叩き位置を算出する演算部と、
前記叩き位置に対応する前記操作情報が予め記憶されているとともに、
前記演算部により算出された前記叩き位置に対応する前記操作情報を、前記予め記憶された対応に基づいて選択し、選択した前記操作情報に係る制御信号を前記被制御機器に出力する制御部と、
が設けられていることを特徴とする情報入力装置。
An information input device that detects information input by a driver hitting a steering unit that steers the vehicle by rotating around a rotation axis, and outputs operation information to a controlled device based on the input information. There,
At least two vibration measuring units that measure vibrations generated in the steering unit due to the driver's tapping;
A rotation angle measuring unit for measuring a rotation angle of the steering unit;
Based on the measurement signal of the vibration measurement unit and the measurement signal of the rotation angle measurement unit, a calculation unit that calculates a hit position that is a portion hitting the steering unit based on the driver;
The operation information corresponding to the hit position is stored in advance,
A control unit that selects the operation information corresponding to the hit position calculated by the calculation unit based on the correspondence stored in advance, and outputs a control signal related to the selected operation information to the controlled device; ,
An information input device characterized in that is provided.
前記演算部は、
前記振動測定部の測定信号に基づいて、前記操舵部を基準とする前記操舵部が叩かれた位置である検出位置を算出し、
その後、前記回転角測定部の測定信号に基づいて、前記検出位置を前記叩き位置に変換することを特徴とする請求項1記載の情報入力装置。
The computing unit is
Based on the measurement signal of the vibration measurement unit, calculate a detection position that is a position where the steering unit is hit with respect to the steering unit,
2. The information input device according to claim 1, wherein the detection position is converted into the hit position based on a measurement signal from the rotation angle measurement unit.
前記演算部には、
前記回転角測定部により測定された前記操舵部の回転角度、前記検出位置、および、前記叩き位置の関係を定めたテーブルが予め記憶され、
前記テーブル、前記検出位置、および、前記操舵部の回転角度に基づいて、前記叩き位置を求めることを特徴とする請求項2記載の情報入力装置。
In the calculation unit,
A table defining the relationship between the rotation angle of the steering unit measured by the rotation angle measurement unit, the detection position, and the hitting position is stored in advance.
The information input device according to claim 2, wherein the hit position is obtained based on the table, the detection position, and a rotation angle of the steering unit.
前記演算部には、
前記回転角測定部により測定された前記操舵部の回転角度、前記検出位置、および、前記叩き位置との関係を定める関係式が予め記憶され、
前記関係式、前記検出位置、および、前記操舵部の回転角度に基づいて、前記叩き位置を算出することを特徴とする請求項2記載の情報入力装置。
In the calculation unit,
A relational expression that defines the relationship between the rotation angle of the steering unit measured by the rotation angle measurement unit, the detection position, and the hitting position is stored in advance.
The information input device according to claim 2, wherein the hitting position is calculated based on the relational expression, the detection position, and a rotation angle of the steering unit.
前記回転角測定部は、前記操舵部における前記回転軸の回転角度を測定する回転角センサであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の情報入力装置。   5. The information input device according to claim 1, wherein the rotation angle measurement unit is a rotation angle sensor that measures a rotation angle of the rotation shaft in the steering unit. 6. 前記回転角測定部は、前記操舵部を回転させた際に前記操舵部に働く反力を測定し、測定された前記反力の大きさに基づいて前記操舵部の回転角度を推定するものであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の情報入力装置。   The rotation angle measurement unit measures a reaction force acting on the steering unit when the steering unit is rotated, and estimates a rotation angle of the steering unit based on the magnitude of the measured reaction force. The information input device according to claim 1, wherein the information input device is provided. 前記回転角測定部は、前記操舵部を撮影すると共に、前記操舵部の画像データに基づいて前記操舵部の回転角度を推定するものであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の情報入力装置。   5. The rotation angle measurement unit captures the steering unit and estimates a rotation angle of the steering unit based on image data of the steering unit. 6. The information input device according to item. 前記回転角測定部は、前記運転者の動きを測定し、測定した前記運転者の動きから前記操舵部の回転角度を推定するものであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の情報入力装置。   The rotation angle measuring unit measures the driver's movement and estimates the rotation angle of the steering unit from the measured movement of the driver. The information input device according to item.
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