JP2014123257A - 車両用入力装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ステアリング上のタッチ入力部を操作する親指の向きを検出し、操作性が良好な車両用入力装置を提供する。
【解決手段】ステアリングに設けられユーザの操作を検出するタッチ入力部１１０と、タッチ入力部１１０に対する所定の荷重を検出する荷重検出部であるスイッチ機構１３０とを備えた車両用入力装置において、スイッチ機構１３０が所定の荷重を検出した前後のタッチ入力部１１０の検出値によって、前記ユーザの指の向きを検出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用入力装置に関し、特に、自動車などの車両のステアリングに設けた車両用入力装置に関するものである。
従来の車両用入力装置は、ステアリングのスポーク部に配置された複数のタッチセンサで構成されたタッチ入力部と、検出部と、判定部と、制御部から構成されており、前記判定部は、前記タッチ入力部から入力された操作を選択し、前記制御部は、選択された操作に基づいてカーナビゲーション装置などの機器を制御するものであった（特許文献１参照）。
特開２００９−２９８２８５号公報
しかし、従来の車両用入力装置は、ユーザが、ステアリングホイールを把持した状態で、タッチ入力部を操作する。通常、タッチ入力部が、ステアリング面に対してユーザ側に配置される場合、タッチ入力部を操作する指は親指となる。ユーザが、親指でタッチ入力部を直線的になぞる操作（ジェスチャー操作）を行おうとすると、ユーザが、直線になぞっているつもりでも、その軌跡は、親指の構造上、意図した直線に対して斜めになぞってしまったり、あるいは円弧としてなぞってしまい、直線として検出されず、操作性が悪くなってしまうという問題点があった。
そこで本発明は、ステアリング上のタッチ入力部を操作する親指の向きを検出し、操作性が良好な車両用入力装置を提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するために、ステアリングに設けられユーザの操作を検出するタッチ入力部と、前記タッチ入力部に対する所定の荷重を検出する荷重検出部とを備えた車両用入力装置において、前記荷重検出部が所定の荷重を検出した前後の前記タッチ入力部の検出値によって、前記ユーザの指の向きを検出するものである。
また、前記荷重検出部は、前記タッチ入力部の背後に位置し前記タッチ入力部を押す操作によって閉じる押釦スイッチである。
本発明によれば、所期の目的を達成でき、ステアリング上のタッチ入力部を操作する親指の向きを検出し、操作性が良好な車両用入力装置を提供することができる。
本発明の実施形態の車両用入力装置の電気的構成を示すブロック図。 同実施形態のタッチ入力部の構成を示す図。 同実施形態のタッチ入力部の断面図。 同実施形態の検出を説明する図。
以下、図に基づいて、本発明の実施形態の車両用入力装置を説明する。
本発明の実施形態の車両用入力装置１００は、自動車などの車両に搭載されるものである。前記車両は、ステアリング１０と、車載電子機器２０と、を備えている。前記車両のユーザ（通常、運転者）が、車両用入力装置１００を操作すると、制御部３０は、その操作に応じた各種動作を車載電子機器２０に実行させる。ステアリング１０は、前記車両の操舵装置の一部であり、本体部１１と、ステアリングホイール１２と、を備えている。
本体部１１は、前記車両の図示しないステアリングシャフトと接続される中央部とスポーク部とを備えたものである。本実施形態では、本体部１１の右側に車両用入力装置１００を備える。本体部１１には、車両用入力装置１００のタッチ入力部１１０の操作面のみが露出する。
ステアリングホイール１２は、本体部１１に取り付けられ、前記ユーザが、前記車両を操舵する際に握るリング形状のハンドルのグリップ部材である。
車載電子機器２０は、オーディオ装置、カーナビゲーション装置等であり、制御部３０と電気的に接続され、制御部３０から受信した制御信号に従って動作する。また、車載電子機器２０は、図示しない表示部を備えている。
車両用入力装置１００は、タッチ入力部１１０を構成するタッチパネル部材１２０と、スイッチ機構１３０とを備えている。
タッチ入力部１１０であるタッチパネル部材１２０は、ユーザが、親指等でその操作面１１０ａ上を所定の軌跡を描くようになぞる操作（以下、ジェスチャー操作と言う）を行った際に、操作面１１０ａに触れた位置を検出するものであり、第１のシート状部材１１１と、第２のシート状部材１１２と、を積層し一体としたものである。第１のシート状部材１１１は、表面カバーとなる透過性かつ屈曲性のある材料からなる。第２のシート状部材１１２は、親指などの被検出体が操作面１１０ａと接触した位置を検出するためセンサが、前面側に設けられた透過性のかつ屈曲性のある材料からなる。
タッチパネル部材１２０は、ユーザがタッチする操作面１１０ａと、ユーザがタッチできない周縁部１１０ｂと、センシング信号を制御部３０へ送る図示しない引出し線を有する。
第２のシート状部材１１２は、投影型静電容量方式のセンサシートであり、図３で示すように、指等の被検出体の位置を検出するための複数のセンサ（検出電極）１１２０を有するものである。
第２のシート状部材１１２は、図２で示すように、Ｘ方向における被検出体の位置を検出するための第１のセンサ列１１２ａを有する層と、Ｙ方向における被検出体の位置を検出するための第２のセンサ列１１２ｂを有する層を重ね合わせて構成されている。第１のセンサ列１１２ａと第２のセンサ列１１２ｂが合わさることにより、結果的に、第２のシート状部材１１２には、センサ１１２０が、マトリックス状に配置されることになる。第１のセンサ列１１２ａと第２のセンサ列１１２ｂは、各々、制御部３０と電気的に接続されている。なお、図４で示すように、本実施形態では、第１のセンサ列１１２ａが８本、第２のセンサ列１１２ｂが１０本、設けられている。なお、各センサ列１１２ａ、１１２ｂの間隔は、６．５ｍｍである。
スイッチ機構１３０は、図３で示すように、タッチ入力部１１０の背面に設けられている。本実施形態では、後述する下側ホルダー１４０の背面に設けられている。スイッチ機構１３０は、絶縁性の硬質材料からなる回路基板１３１と、この回路基板１３１上に実装される押釦スイッチ１３２とから構成されている。回路基板１３１を介してタッチパネル部材１２０からの信号を制御部３０へと伝達する。
タッチ入力部１１０にタッチした状態で、所定の荷重で押下を行うことにより、タッチ入力部１１０が、スイッチ機構１３０側に変位して押釦スイッチ１３２を押す。タッチ入力部１１０で押された押釦スイッチ１３２は、その内部に備えた図示しない回路を閉じるものである。この押釦スイッチ１３２の操作を、例えば、操作の決定などの入力に割り当てることができる。
タッチパネル部材１２０は、上側ホルダー１５０と下側ホルダー１４０によって収納されている。なお、上側ホルダー１５０と下側ホルダー１４０は、図示していない手段によって固定されている。
下側ホルダー１４０は、合成樹脂等からなり、上側が開放した箱状の部材であり、その上側に、タッチパネル部材１２０が、配置されている。
上側ホルダー１５０は、合成樹脂等からなり、タッチパネル部材１２０を上側から覆う蓋部であり、タッチパネル部材１２０の操作面１１０ａを露出させる開口１５１を有している。
また、スイッチ機構１３０の背後には、合成樹脂などから形成され上側が開放した箱状の部材である下ケース１６０が設けられ、スイッチ機構１３０を構成する押釦スイッチ１３２を実装した回路基板１３１が、下ケース１６０に収納されて固定保持される。
また、下側ホルダー１４０と下ケース１６０には、下側ホルダー１４０のスイッチ機構１３０側への変位を案内する第１の取付部１７１と第２の取付部１７２を備えている。第１、第２の取付部１７１、１７２は、下側ホルダー１４０に設けた円筒状のガイド部１４１と、下ケース１６０に設けた円柱状の突起１６１とで、構成されており、突起１６１が、ガイド部１４１内を移動可能である。また、下側ホルダー１４０には、その下面の中央部に突起１４２を備えており、この突起１４２が、押釦スイッチ１３２を押す。
図３に示すように、ユーザが、車両用入力装置１００のタッチ入力部１１０の操作面１１０ａの矢印Ａ部分を押下する操作（以下、押下操作という）を行うと、下側ホルダー１４０の第１の取付部１７１が支点となり、押釦スイッチ１３２が、下側ホルダー１４０の突起１４２によって押され、信号が制御部３０に送信される。
図４は、ユーザが、車両用入力装置１００を親指Ｔでタッチし、スイッチ機構１３０を押下前のタッチ領域１１２１と、押下後のタッチ領域１１２２を表している。また、図４のＸ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２は、タッチ入力部１１０の静電容量を示すものであり、Ｘ１、Ｙ１は、スイッチ機構１３０を押下する前の第１のセンサ列１１２ａと第２のセンサ列１１２ｂとの静電容量を示し、Ｘ２、Ｙ２は、スイッチ機構１３０を押下後の第１のセンサ列１１２ａと第２のセンサ列１１２ｂとの静電容量を示している。
親指Ｔで押下する前後のセンシング座標は、手の構造上、親指で押下する力を入れると、多くは親指の付け根の方向に変化するか、もしくは親指の付け根と反対方向に変化する（図４は、指の付け根の方向に大きく変化した例）。この検出値の変化量から親指Ｔの付け根の方向を推測する。
本実施形態では、スイッチ機構１３０を押下前後のタッチ入力部１１０の静電容量の差分からユーザの親指Ｔの方向（図４の矢印Ｂ）を求め、ユーザのステアリングホイールの把持位置がわかる。これに親指Ｔの可動の傾向を加味したセンシングアルゴリズムとすることにより、ジェスチャー操作の検出精度を高めることができる。
なお、親指Ｔの方向を求める他の方法としては、スイッチ機構１３０を押下前のタッチ領域１１２１の中心点と、押下後のタッチ領域１１２２の中心点とを求め、この２つの中心点を通る直線を親指Ｔの方向と推測し、求めてもよい。
以上のように構成することにより、ステアリング１０上のタッチ入力部１１０を操作する親指Ｔの向きを検出し、操作性が良好な車両用入力装置１００を提供することができる。
なお、スイッチ機構１３０を設けたことによって、タッチ入力部１１０で検出する検出値に明確な差異が現れることによって、親指Ｔの方向を正確に求めることが可能となる。
なお、前記実施形態では、荷重検出部として、スイッチ機構１３０に押釦スイッチ１３２を用いていたが、本実施形態に限定されるものではなく、荷重を検出可能な検出体としては、例えば、メンブレンスイッチなどを用いても良い。
本発明は、車両に搭載される機器を操作する車両のステアリングに設けた車両用入力装置に好適である。
１０ ステアリング
１１ 本体部
１２ ステアリングホイール
２０ 車載電子機器
３０ 制御部
１００ 車両用入力装置
１１０ タッチ入力部
１１０ａ 操作面
１１１ 第１のシート状部材（表面カバー）
１１２ 第２のシート状部材（センサシート）
１１２ａ 第１のセンサ列
１１２ｂ 第２のセンサ列
１２０ タッチパネル部材
１３０ スイッチ機構
１３１ 回路基板
１３２ 押釦スイッチ
１４０ 下側ホルダー
１４１ ガイド部
１４２ 突起
１５０ 上側ホルダー
１５１ 開口
１６０ 下ケース
１６１ 突起
１７１ 第１の取付部
１７２ 第２の取付部
Ｔ 親指

Claims (2)

  1. ステアリングに設けられユーザの操作を検出するタッチ入力部と、前記タッチ入力部に対する所定の荷重を検出する荷重検出部とを備えた車両用入力装置において、前記荷重検出部が所定の荷重を検出した前後の前記タッチ入力部の検出値によって、前記ユーザの指の向きを検出することを特徴とする車両用入力装置。
  2. 前記荷重検出部は、前記タッチ入力部の背後に位置し前記タッチ入力部を押す操作によって閉じる押釦スイッチであることを特徴とする請求項１に記載の車両用入力装置。
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