JP2015205678A - 車両用入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】上下方向への操作性を向上させつつタッチ入力を可能にする。【解決手段】車両用入力装置は、車両に乗車している操作者により入力操作されることを前提としたものであって、回転体６０、回転センサ６２および位置センサ６１を備える。回転体６０は、乗員の指先による、水平方向に延びる仮想軸の周りへの回転操作が可能であるとともに、スライド操作面６０ａ（外周面）のうち仮想軸方向の複数の位置への指の接触が可能に構成されている。回転センサ６２は回転体６０の回転量を検出する。位置センサ６１は、回転体６０のスライド操作面６０ａのうち仮想軸方向における指の接触位置を検出する。【選択図】図７

Description

本発明は、車両の運転席に着座している乗員により入力操作される、車両用入力装置に関する。

一般的な車両のインストルメントパネル（以下、インパネと呼ぶ）には、ナビゲーション装置や空調装置等の設定を入力する入力装置が取り付けられている。そして近年では、この種の入力装置にタッチパネルを採用した車両が増加傾向にある（特許文献１参照）。

タッチパネルによれば、接触入力面に指先を軽く触れるだけで入力が可能になり、押込式のスイッチとは操作性が大きく異なる。しかも、タッチパネルの場合にはフリック操作やスライド操作、タップ操作等、多様なタッチ入力が可能になる。なお、フリック操作とは、接触入力面に指先を置き、手首を支点にして指の腹で接触入力面を弾く操作である。スライド操作とは、操作面に指先を置き、操作面に接触させたまま指先をスライド移動させる操作である。タップ操作とは、接触入力面を指先で軽く叩く操作である。

特開２０１３−９６７３６号公報

さて、携帯端末として用いられているタッチパネルとは異なり、車両に搭載されたタッチパネルの場合、その搭載位置によっては、運転席または助手席に着座した状態で腕を伸ばしてタッチパネルを操作することとなる。この場合、フリック操作またはスライド操作の上下方向への操作性が悪い、との知見を本発明者は得た。しかも、車両の振動を受けながらの操作であるため、所望の位置に指先を正確に置いて上下方向へ操作することは困難である。

本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、上下方向への操作性を向上させつつタッチ入力を可能にした車両用入力装置を提供することにある。

ここに開示される発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示される発明のひとつは、車両に乗車している操作者により入力操作されることを前提とした、以下の点を特徴とする車両用入力装置である。すなわち、
外周面を備え、操作者の指によって、水平方向に延びる仮想軸の周りへの回転操作が可能であるとともに、外周面のうち仮想軸が延びる方向（仮想軸方向）の複数の位置への指の接触が可能な回転体（６０）と、
回転体の回転量を検出する回転センサ（６２）と、
回転体の外周面のうち仮想軸方向における指の接触位置を検出する位置センサ（６１）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、水平方向については、回転体の外周面に指先を軽く置き、その指先をスライドさせるスライド操作により良好な操作性を提供できる。一方、上下方向については、回転体の回転操作により入力を可能にすることで、上下方向へのスライド操作を不要にしている。したがって、上下方向への操作性が悪いといったタッチパネルの欠点を回転操作で補いつつ、スライド操作による軽快なタッチ入力が可能となる。

しかも上記発明によれば、回転体の外周面をスライド操作するように構成されているので、回転操作とスライド操作の切り替えをスムーズにできる。つまり、回転操作していた指をそのままスライド移動させるだけで、スライド操作による入力が可能になる。或いは、スライド操作させていた指をそのまま曲げ伸ばしするだけで、回転操作による入力が可能になる。

本発明の第１実施形態に係る車両用入力装置が、車両のインパネに搭載された状態を示す正面図。 図１に示す車両用入力装置の斜視図。 図１に示す車両用入力装置の側面図。 図１に示す車両用入力装置の断面図。 図１に示す支持部に手首を支持させながら、タッチパネルを操作している状態を示す斜視図。 図１に示す支持部に手首を支持させながら、回転体を回転操作している状態を示す斜視図。 図１に示す車両用入力装置において、回転体をタッチした時の表示例を示す図。 図７の状態から回転体を上側へ回転操作した時の表示例を示す図。 図８の状態から右側へスライド操作した時の表示例を示す図。 図８の状態から右側へフリック操作した時の表示例を示す図。 図７の実施形態に対する変形例を示す図。 図１１の実施形態に対する変形例を示す図。 本発明の第２実施形態に係る車両用入力装置において、回転体の形状を説明する斜視図。 本発明の第３実施形態に係る車両用入力装置において、回転体およびタッチパネルの照明の状態を説明する図。 本発明の第４実施形態に係る車両用入力装置の斜視図。 図１５に示す車両用入力装置の断面図。 本発明の第５実施形態に係る車両用入力装置において、回転体およびタッチパネルの照明の状態を説明する図。 第５実施形態に係る照明装置の分解斜視図。 第５実施形態において、照明装置の取付構造を示す分解斜視図。 第５実施形態において、照明装置が取り付けられた状態の回転体を示す斜視図。

以下、図面を参照しながら発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。

（第１実施形態）
以下、本発明にかかる車両用入力装置（以下、入力装置と呼ぶ）の第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、車両の室内のうち運転席および助手席の前方には、インパネ１１が設置されている。インパネ１１は、ステアリングホイール１２に対して車両前方、かつ、フロントウインドシールド１３の下方に位置する。インパネ１１のうち車両左右方向の中央部分１１ａには、以下に詳述する入力装置１４が取り付けられている。

図２に示すように、入力装置１４は、保持部材２０、支持部３０、タッチパネル４０（タッチ入力部）、第１押ボタン５１、５２、５３、回転体６０、第２押ボタン７１、７２、７３、７４を備える。これら支持部３０、タッチパネル４０および第１押ボタン５１〜５３、回転体６０および第２押ボタン７１〜７４は、保持部材２０に保持されている。

保持部材２０は、樹脂製であり、以下に説明するベース部２１、保持部２２、パネル保持部２３および凹部２４を、一体に樹脂成形して構成されている。保持部材２０は、インパネ１１に形成された開口部１１ｂに組み付けられている。ベース部２１は、保持部２２の下方に隣接し、インパネ１１の表面に沿って湾曲しながら上下方向に延びる板状である。

保持部２２は、支持部３０および第１押ボタン５１〜５３を保持する。支持部３０は、運転席に着座している乗員が、着座した状態のまま手を伸ばすと届く位置に配置されている。図１の例では右ハンドル車両であるため、左手を伸ばして届く位置に支持部３０は配置されている。支持部３０の表面は、伸ばした左手の手首を支持するための支持面３０ａとして機能する。支持面３０ａは平坦形状であり、水平面Ｌに対する支持面３０ａの仰角を支持面仰角θ１と呼ぶ（図３参照）。図３の例では、支持面仰角θ１が４５度未満に設定されている。支持部３０は、図４の符号３０ｂに示す高さ分だけ、板状のベース部２１の表面から隆起した形状である。なお、図４および図３中の上下前後を示す矢印は、入力装置１４を車両に搭載した状態における上下方向と車両前後方向の向きを示す。

第１押ボタン５１〜５３は、保持部２２のうち支持面３０ａの上方部分に配置されている。第１押ボタン５１〜５３の表面は支持面３０ａと同一平面上に位置する。第１押ボタン５１〜５３は、図示しないスプリングの弾性力に抗して運転者の指先で押し下げられる機械式のボタンである。複数（図３の例では３つ）の第１押ボタン５１〜５３は、車両左右方向に並べて配置されている。第１押ボタン５１〜５３を押動操作することにより、各々の第１押ボタン５１〜５３に割り当てられたコマンドの実行と実行停止が指令される。

具体的には、第１押ボタン５１〜５３の各々には、タッチパネル４０の表示内容を切り替えるためのコマンドが設定されている。

すなわち、一つの第１押ボタン５１には空調装置に関連するコマンドが割り当てられている。この第１押ボタン５１をオン操作すると、空調装置に関連する情報がタッチパネル４０に表示されるとともに、タッチパネル４０には、空調装置の設定を入力するためのアイコン画像Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４（図２および図７参照）が表示される。アイコン画像Ｇ１〜Ｇ４へのタッチ操作に応じて、助手席側の設定温度、空調風の吹出口、空調風の送風量、運転席側の設定温度等の設定が入力される。

別の第１押ボタン５２にはオーディオ装置に関連するコマンドが割り当てられている。この第１押ボタン５２をオン操作すると、オーディオ装置に関連する情報がタッチパネル４０に表示されるとともに、タッチパネル４０には、オーディオ装置の設定を入力するためのアイコン画像Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７、Ｇ８（図１０参照）が表示される。アイコン画像Ｇ５〜Ｇ８へのタッチ操作に応じて、音量や音源等の設定が入力される。

別の第１押ボタン５３には車両の運転状態に関連するコマンドが割り当てられている。この第１押ボタン５３をオン操作すると、例えば内燃機関や走行用モータ等の走行駆動源の運転状態に関連する情報がタッチパネル４０に表示されるとともに、タッチパネル４０には、走行駆動源の設定を入力するためのアイコン画像が表示される。

保持部２２は、支持部３０を振動させる振動アクチュエータ３１（図４および図７参照）を保持する。振動アクチュエータ３１の具体例としては、通電により振動する圧電素子や振動モータが挙げられる。振動アクチュエータ３１により支持部３０を振動させることで、支持部３０に置かれた操作者の手に振動を付与させることができる。

パネル保持部２３は、保持部２２の上方に配置され、タッチパネル４０および第２押ボタン７１〜７４を保持する。タッチパネル４０は、運転席に着座している乗員が、着座した状態のまま手を伸ばすと届く位置に配置されている。また、支持部３０に手首を支持させた状態のまま、支持部３０に置かれた手の指先でタッチ操作が可能となる位置に、タッチパネル４０および支持部３０は配置されている。タッチパネル４０は、液晶表示器の手前側に透明電極を有して構成されており、透明電極は、操作者の指先の接触位置を検出する。したがって、タッチパネル４０は、液晶表示器による表示機能および透明電極によるタッチ入力機能を有する。

タッチパネル４０の表面は、接触入力面４０ａとして機能する。接触入力面４０ａは平坦形状であり、水平面Ｌに対する接触入力面４０ａの仰角を入力面仰角θ２と呼ぶ（図３参照）。図３の例では、入力面仰角θ２が４５度以上に設定されている。そして、支持面仰角θ１が入力面仰角θ２よりも小さくなるように支持部３０は配置されている。

接触入力面４０ａに対する指先でのタッチ操作には、先述したフリック操作、スライド操作およびタップ操作の他にも、ピンチ操作等の種々のタッチ操作が挙げられる。なお、ピンチ操作とは、接触入力面４０ａ上を指でつまむようにして画面を拡大縮小させる操作である。図２の表示状態では、４つのアイコン画像Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４と、ナビゲーション装置による地図情報画像Ｇｍが表示されている。例えば、地図情報画像Ｇｍ上でピンチ操作を実施すると、地図情報画像Ｇｍが拡大縮小表示される。また、アイコン画像Ｇ１〜Ｇ４上でタップ操作すると、アイコン画像Ｇ１〜Ｇ４の各々に割り当てられたコマンドが実行される。

第２押ボタン７１〜７４は、パネル保持部２３のうちタッチパネル４０の左右両側に配置されている。第２押ボタン７１〜７４の表面は接触入力面４０ａと同一平面上に位置する。第２押ボタン７１〜７４は、第１押ボタン５１〜５３と同様の機械式ボタンであり、第２押ボタン７１〜７４を押動操作することにより、各々の第２押ボタン７１〜７４に割り当てられたコマンドの実行と実行停止が指令される。第２押ボタン７１〜７４については、タッチパネル４０とは異なり、支持部３０に手首を支持させた状態のまま操作可能となるようには設定されていない。

図４に示すように、凹部２４は、保持部２２とパネル保持部２３の間に配置されており、保持部２２およびパネル保持部２３と隣接して繋がっている。凹部２４は、回転体６０の前方において、回転体６０の仮想軸Ｋが延びる方向（仮想軸方向）と交差する方向に位置する所定容積の空間（操作スペース２４ａ）を内部に形成する。凹部２４は、支持面３０ａよりも下方に凹む形状であり、回転体６０を回転操作する指先の操作スペース２４ａを内部に形成している。凹部２４は、開口部２４ｂを有する袋形状である。開口部２４ｂの下側部分は支持面３０ａに位置し、開口部２４ｂの上側部分は接触入力面４０ａに位置する。

回転体６０は、回転可能な状態で凹部２４に保持されており、乗員の指先により回転操作される。回転体６０の回転中心線（仮想軸Ｋ）が延びる向きは車両左右方向（水平方向）である。回転体６０は、仮想軸方向に延びる円柱形状である。回転体６０の仮想軸方向の長さは、回転体６０の直径よりも長い。回転体６０は、凹部２４のうち車両後方側に位置する壁面２４ｃ（図４参照）に対向して配置されている。回転体６０は開口部２４ｂの下方に位置し、回転体６０の全体が操作スペース２４ａに位置する。

図５および図６は、運転席に着座した乗員が、ステアリングホイール１２を右手で持ったまま左手を伸ばして入力装置１４を操作している状態を示す。図５は、左手の手首を支持部３０の支持面３０ａに置き、その置いた手の人差し指の指先でタッチパネル４０をタッチ操作している状態を示す。図６は、左手の手首を支持部３０の支持面３０ａに置き、その置いた手の中指の指先で回転体６０を回転操作している状態を示す。図６に示す例では、回転体６０を回転操作する中指と、それ以外の指（人差指および薬指）を、操作スペース２４ａに入れた状態で回転操作している。このように、手首を支持部３０に置いて支持させた状態で、タッチ操作、回転操作またはスライド操作が可能となる位置に、タッチパネル４０、回転体６０および支持部３０は配置されている。

図７に示すように、凹部２４には、回転体６０の回転量を検出する回転センサ６２が取り付けられている。回転センサ６２には、例えば光センサを用いたロータリエンコーダを採用すればよい。さらに凹部２４には、回転体６０を回転操作する指先にクリック感を付与するクリック機構６３が取り付けられている。クリック機構６３は、回転体６０の回転に抗する力を、所定の回転量だけ回転する毎に間欠的に付与するものである。

回転体６０の外周面は、指先を接触させながら、仮想軸方向へスライドさせるスライド操作が可能なスライド操作面６０ａを提供する。スライド操作する指先のスライド位置は、位置センサ６１により検出される。位置センサ６１は、回転体６０の内部に取り付けられた電極を有し、スライド操作している指先と電極との間における静電容量の変化に応じた検出信号を出力する。例えば、スライド操作面６０ａの任意の位置に指先を接触させると、その任意の位置に対応する電極から出力される検出信号が変化する。これにより、指先を接触させている位置が検出される。

詳細には、電子制御ユニット（ＥＣＵ７０）が有するマイクロコンピュータ（マイコン）が、位置センサ６１から出力される検出信号に基づきスライド操作位置を演算する。さらに上記マイコンは、演算されたスライド操作位置の変化に基づき、タッチ操作の内容が、所定時間に以上同じ位置に指先を接触させる長押し操作、先述したフリック操作およびスライド操作のいずれであるかを判定する。また、フリック操作およびスライド操作であると判定された場合には、その操作方向が左右のいずれであるかを判定する。

さらにＥＣＵ７０には、回転センサ６２により検出された回転量の情報や、第１押ボタン５１〜５３、第２押ボタン７１〜７４およびタッチパネル４０に入力された操作内容の情報も入力される。

ＥＣＵ７０は、これらの情報に基づき、通信線７５を通じて他のＥＣＵへ指令信号を出力する。例えば、タッチパネル４０への入力操作により空調装置の設定温度が変更された場合、その旨の指令信号を、空調装置を制御する空調ＥＣＵへ出力する。その結果、変更後の設定温度に基づき空調装置の作動を空調ＥＣＵが制御することとなる。さらにＥＣＵ７０は、上述した各種の情報に基づき、タッチパネル４０の表示内容を制御するとともに振動アクチュエータ３１の作動を制御する。なお、回転体６０への操作内容に応じて振動アクチュエータ３１を駆動させている時のＥＣＵ７０は「振動制御手段」に相当する。

図７〜図１０は、回転体６０に対する回転操作およびスライド操作に基づき、ＥＣＵ７０がタッチパネル４０の表示内容を制御して、各種の設定を入力する一例を示す。

図７に示す例では、第１押ボタン５１をオン操作したことに伴い、空調装置の設定に関するアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４がタッチパネル４０に表示されている。この時、スライド操作面６０ａの左右方向における接触位置範囲を、複数のアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４に対応する複数の範囲６０ａ１、６０ａ２、６０ａ３、６０ａ４（図８参照）に分割するよう、ＥＣＵ７０は設定する。そして、スライド操作面６０ａに指先を接触させると、その接触位置の領域に対応するアイコン画像が選択される。

図７の例では、スライド操作面６０ａの左端部分の範囲６０ａ１に指先を接触させているので、その範囲６０ａ１に対応するアイコン画像、つまり左右方向に並ぶ複数のアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４のうち左端に位置するアイコン画像Ｇ１が選択されている。換言すると、ＥＣＵ７０は、位置センサ６１により検出された接触位置に対応するアイコン画像Ｇ１を強調表示させるように、タッチパネル４０の表示内容を制御する。

詳細には、スライド操作面６０ａの左端部分の範囲６０ａ１が所定時間以上継続して接触された場合に、アイコン画像Ｇ１が選択されたと判定する。そして、アイコン画像Ｇ１を強調表示させるとともに、振動アクチュエータ３１を所定時間（例えば０．５秒）だけ作動させる。そして、タッチパネル４０のうち選択されたアイコン画像Ｇ１の下方部分に、アイコン画像Ｇ１に関連する設定画像Ｇ１ａを表示させる。図７の例では、アイコン画像Ｇ１が助手席の設定温度を入力するアイコンであるため、現状の設定温度（２７℃）が設定画像Ｇ１ａとして表示されている。

なお、上述の如くスライド操作面６０ａの接触位置範囲を、複数のアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４に対応する複数の範囲６０ａ１、６０ａ２、６０ａ３、６０ａ４に分割して設定することを実現させるため、回転体６０を十分に長く形成している。具体的には、左右方向に並ぶ複数のアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４の左右両端に位置するアイコン画像Ｇ１、Ｇ４に対応する位置まで、回転体６０は左右方向に延びる形状である。これに伴い、凹部２４による操作スペース２４ａも左右方向に十分に長い形状に形成されている。具体的には、回転体６０の左右方向長さ以上となるように、操作スペース２４ａの左右方向長さは設定されている。

図８に示す例では、図７に示すタッチ選択操作の後に、回転体６０を手前側から奥側に向けて回転操作させている。これにより、設定画像Ｇ１ａとして表示されている設定温度が増大するように変更される。なお、回転体６０を奥側から手前側に向けて回転操作させた場合には、設定温度が低下するように変更される。クリック機構６３により１回のクリック感が付与される毎に、設定温度を所定温度ずつ設定変更させることが望ましい。

図９に示す例では、図７および図８での接触位置である左端部分の範囲６０ａ１から、その右隣の範囲６０ａ２に指先をスライド移動させている。その結果、その接触位置の範囲６０ａ２に対応するアイコン画像Ｇ２が選択される。詳細には、スライド操作面６０ａのうち符号６０ａ２に示す範囲が所定時間以上継続して接触された場合に、アイコン画像Ｇ２が選択されたと判定する。そして、アイコン画像Ｇ２を強調表示させるとともに、振動アクチュエータ３１を所定時間（例えば０．５秒）だけ作動させる。そして、タッチパネル４０のうち選択されたアイコン画像Ｇ２の下方部分に、アイコン画像Ｇ２に関連する設定画像Ｇ２ａを表示させる。図９の例では、アイコン画像Ｇ２が空調風の吹出口を選択するアイコンであるため、現状の吹出口（フェイス吹出口）が設定画像Ｇ２ａとして表示されている。このように、スライド操作面６０ａをスライド操作することで、選択されていたアイコンが変更される。なお、スライド操作しなくとも、各アイコン画像に対応する位置の操作面に直接指を接触させて各アイコン画像を選択することも可能である。

図１０に示す例では、図７および図８での接触位置である左端部分の範囲６０ａ１から、右方向にフリック操作している。その結果、オーディオ装置に関連するアイコン画像Ｇ５〜Ｇ８がタッチパネル４０に表示されている。これらのアイコン画像Ｇ５〜Ｇ８に対しても、空調装置に関連するアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４と同様にして、スライド操作に応じて選択され、回転操作に応じて選択された項目の設定が変更される。

要するに、位置センサ６１により検出される接触位置に基づき、複数の設定項目から所望の設定項目が選択される。つまり、図７に示す接触位置では、複数のアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４から温度設定するアイコン画像Ｇ１が選択され、図９に示す接触位置では、吹出口モードを設定するアイコン画像Ｇ２が選択される。そして、回転センサ６２により検出される回転量に基づき、選択されている設定項目に関する内容が設定される。つまり、図８に示す回転操作による回転量に基づき、設定温度が変更される。回転量に基づき設定温度（物理量）を変更するにあたり、物理量の上昇と下降は回転体６０の回転方向に基づき判別される。

また、回転体６０の回転操作による設定内容には、タッチパネル４０のタッチ操作の場合には複数回の操作を要する設定内容が割り当てられている。例えば、回転量に基づき設定される内容は、音量、温度、電波周波数等、所定の物理量の大きさである。

図７〜図１０では、回転体６０によるスライド操作および回転操作による表示内容の例を説明したが、これらのスライド操作および回転操作は、タッチパネル４０上におけるタッチ操作でも代用できる。例えば、所望のアイコン画像上でタッチパネル４０をタップ操作すると、そのアイコン画像が選択される。

ＥＣＵ７０は、回転体６０による操作内容に応じて振動アクチュエータ３１を作動させることに加え、タッチパネル４０による操作内容に応じても振動アクチュエータ３１を作動させる。例えば、所望のアイコン画像上でタッチパネル４０を長押しした場合に、振動アクチュエータ３１を作動させて、長押し操作を受け付けたことを操作者に知らせる。

以上により、本実施形態に係る入力装置１４は、回転操作される回転体６０、および回転体６０の外周面により構成されてスライド操作されるスライド操作面６０ａを備える。さらに、回転操作による回転量を検出する回転センサ６２、およびスライド操作位置を検出する位置センサ６１を備える。これによれば、水平方向については、スライド操作面６０ａに指先を軽く置き、その指先をスライド操作面６０ａに沿って回転体６０の仮想軸方向へスライドさせるスライド操作により良好な操作性を提供できる。一方、上下方向については、回転体６０の回転操作により入力を可能にすることで、上下方向へのスライド操作を不要にしている。したがって、上下方向への操作性が悪いといったタッチパネル４０の欠点を回転操作で補いつつ、スライド操作による軽快なタッチ入力が可能となる。

しかも本実施形態によれば、回転体６０の外周面によりスライド操作面６０ａが構成されるので、回転操作とスライド操作の切り替えをスムーズにできる。具体的には、回転操作していた指をそのままスライド移動させるだけで、スライド操作による入力が可能になる。或いは、スライド操作させていた指をそのまま曲げ伸ばしするだけで、回転操作による入力が可能になる。

さらに本実施形態では、位置センサ６１により検出される接触位置に基づき、複数の設定項目から所望の設定項目が選択され、回転センサ６２により検出される回転量に基づき、選択されている設定項目に関する内容が設定される。そのため、設定項目を選択する第１操作を行った後、その設定項目に関する内容を設定する第２操作を行う場合、第１操作および第２操作の一方をスライド操作、他方を回転操作で行うことができる。そして、これらのスライド操作および回転操作は、上述したように切り替えをスムーズにできるので、設定項目を選択する第１操作の後、その内容を設定する第２操作を行うにあたり、これらの選択および設定の入力をスムーズにできる。

さらに本実施形態では、回転体６０を保持する保持部材２０が、回転操作時の指先の操作スペース２４ａを内部に形成する凹部２４を有する。これによれば、回転体６０を操作する手の指を、操作スペース２４ａに位置させた状態で回転操作できる。よって、回転操作する手の指が保持部材２０に干渉して回転操作しにくくなることを回避できる。

さらに本実施形態では、回転体６０に対して車両後方側に配置され、車両の運転席または助手席に着座している乗員の手首が支持される支持部３０を備える。そして、支持部３０に手首を支持させた状態のまま、支持部３０に置かれた手の指先で回転体６０を操作できる位置に、支持部３０が配置されている。これによれば、支持部３０に手首を置いて支持させた状態で、回転体６０に対する回転操作またはスライド操作が可能になる。よって、これらの回転体６０に対する操作を安定して行うことができる。

さらに本実施形態では、支持部３０に手首を支持させた状態のまま、支持部３０に置かれた手の指先でタッチパネル４０への入力が可能となる位置に、支持部３０が配置されている。そのため、手首を支持部３０に支持させた状態で、タッチパネル４０へのタッチ入力ができるようになるので、安定したタッチ入力が可能になる。

ここで、本実施形態に反して、タッチパネル４０へのタッチ操作に応じてタッチパネル４０を振動させる構造の場合、指先はタッチパネル４０に軽く触れた状態であるため、指先へ十分に振動を伝えるには限界がある。これに対し本実施形態では、支持部３０に手首を支持させた状態でタッチパネル４０をタッチ操作できるように構成されている。そして、その支持部３０を振動させる振動アクチュエータ３１と、回転操作またはスライド操作による操作内容に応じて振動アクチュエータ３１を駆動させるＥＣＵ７０と、を備える。そのため、支持部３０に支持されている手首に振動を伝えることとなるので、軽く触れる指先に振動を伝える上記構造と比較して、手首へ十分に振動を伝えることができる。よって、操作に応じて操作者に報知する機能を向上できる。

さらに本実施形態では、支持部３０に手首を支持させて回転体６０を操作できるように構成されている。そして、その支持部３０を振動させる振動アクチュエータ３１と、回転体６０に対する回転操作またはスライド操作による操作内容に応じて振動アクチュエータ３１を駆動させるＥＣＵ７０（振動制御手段）と、を備える。そのため、支持部３０に支持されている手首に振動を伝えることとなるので、手首へ十分に振動を伝えることができる。よって、回転体６０への操作に応じた報知の確実性を向上できる。

さらに本実施形態では、支持部３０のうち手首が置かれる支持面３０ａの仰角（支持面仰角θ１）が、タッチパネル４０の接触入力面４０ａの仰角（入力面仰角θ２）よりも小さくなるよう、支持部３０は配置されている。これによれば、支持面仰角θ１が小さいので、支持部３０に手首を支持した状態でタッチパネル４０をタッチ操作するにあたり、手首を反り返らせて曲げる量を小さくできる。よって、楽な姿勢で支持部３０に手首を支持した状態でタッチ操作するようにでき、操作性を向上できる。

ここで、タッチパネル４０をタッチ操作して入力する例としては、空調装置のオンオフを操作する場合や、設定温度等の物理量の大きさを設定する場合が挙げられる。上記オンオフの操作ではタッチ操作の回数が１回で済むのに対し、物理量の大きさを設定する場合には、タッチ操作を複数回行わなければならない。特に、物理量の設定を大きく変更する場合には、タッチ操作回数が多くなり、設定変更の操作性が悪い。この点を鑑みた本実施形態では、回転センサ６２により検出される回転量に基づき、所定の物理量の大きさを設定することができる。そのため、タッチ操作を複数回行うことを、回転体６０の回転操作に代替できるので、物理量の大きさを設定変更する際の操作性を向上できる。

（第２実施形態）
図１３に示す本実施形態では、回転体６００のスライド操作面６０ａ（外周面）には、仮想軸Ｋの方向（図１３の左右方向）において、スライド操作面６０ａを複数の領域に区分けする溝部６０１が形成されている。溝部６０１は、スライド操作面６０ａの表面から径方向に凹む形状であり、かつ、仮想軸Ｋの周りに連続して環状に延びる形状である。溝部６０１の仮想軸Ｋ方向の幅は、想定される操作者の指の幅よりも小さく設定されている。溝部６０１は、仮想軸Ｋ方向の複数箇所に形成されている。

図８に示す実施形態と同様にして、タッチパネル４０には複数のアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４が表示されている。これら複数のアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４は、左右方向に並べて配置されている。スライド操作面６０ａの左右方向における接触位置範囲は、複数のアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４に対応する複数の範囲６０ａ１、６０ａ２、６０ａ３、６０ａ４（以下、検出範囲と呼ぶ）に分割して設定されている。そして、スライド操作面６０ａに指先を接触させると、その接触位置がいずれの検出範囲に対応するかがＥＣＵ７０により判定される。そして、判定された検出範囲に対応するアイコン画像が選択される。図１３に示す例では、スライド操作面６０ａのうち最も左の検出範囲（符号６０ａ１参照）に指先を接触させているため、最も左に位置するアイコン画像（符号Ｇ１参照）が選択されている。

スライド操作面６０ａに形成されている溝部６０１は、アイコン画像Ｇ１〜Ｇ４に対応する複数の検出範囲６０ａ１〜６０ａ４の境界に位置する。図１３中の一点鎖線は上記境界を示す。したがって、スライド操作面６０ａのうち溝部６０１によって区分けされた複数の領域の左右方向における位置は、複数の検出範囲６０ａ１〜６０ａ４と一致する。ＥＣＵ７０は、位置センサ６１により検出された位置が、複数の検出範囲６０ａ１〜６０ａ４のいずれに該当するかを判定し、該当する範囲に応じたアイコン画像を選択する。

なお、本実施形態に反して溝部６０１が形成されていない場合には、検出範囲６０ａ１〜６０ａ４の数や位置の設定を、アイコン画像Ｇ１〜Ｇ４の数や配置に合わせてＥＣＵ７０が変更してもよい。これに対し、溝部６０１が形成されている本実施形態では、溝部６０１で区分けされた領域と一致させた検出範囲６０ａ１〜６０ａ４の数や位置の設定を固定させ、その設定に合わせてアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４の数や配置を設定することが望ましい。

以上により、本実施形態によれば、回転体６００のスライド操作面６０ａ（外周面）には、仮想軸Ｋの方向において外周面を複数の領域に区分けする溝部６０１が形成されている。そのため、回転体６００をスライド操作する操作者は、溝部６０１に指先が触れることで、いずれの検出範囲６０ａ１〜６０ａ４に触れているのかを把握しやすくなる。よって、回転体６００を見ずに所望のアイコン画像を選択するブラインド操作性を向上できる。

特に、スライド操作面６０ａに指先を接触させたまま、その指先を仮想軸Ｋ方向にスライド移動させて、複数のアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４から所望のアイコン画像を選択する場合には、指先が溝部６０１を横切る毎に擬似的なクリック感を付与できる。よって、所望の位置で指先のスライドを止めてアイコン画像を選択操作するにあたり、その操作性を向上できる。

（第３実施形態）
図１３に示す上記第２実施形態では、スライド操作面６０ａに溝部６０１が形成されている。これに対し、図１４に示す本実施形態では、溝部６０１の代わりに突出部６０２がスライド操作面６０ａに形成されている。突出部６０２は、仮想軸Ｋの方向（図１４の左右方向）において、スライド操作面６０ａを複数の領域に区分けする。突出部６０２は、仮想軸Ｋの周りに連続して環状に延びる形状である。突出部６０２の仮想軸Ｋ方向の幅は、想定される操作者の指の幅よりも小さく設定されている。突出部６０２は、仮想軸Ｋ方向の複数箇所に形成されている。

スライド操作面６０ａに形成されている突出部６０２は、アイコン画像Ｇ１〜Ｇ４に対応する複数の検出範囲６０ａ１〜６０ａ４の境界に位置する。図１４中の一点鎖線は上記境界を示す。したがって、スライド操作面６０ａのうち突出部６０２によって区分けされた複数の領域の左右方向における位置は、複数の検出範囲６０ａ１〜６０ａ４と一致する。

以上により、本実施形態によれば、仮想軸Ｋの方向において外周面を複数の領域に区分けする突出部６０２がスライド操作面６０ａに形成されている。そのため、回転体６１０をスライド操作する操作者は、突出部６０２に指先が触れることで、いずれの検出範囲６０ａ１〜６０ａ４に触れているのかを把握しやすくなる。よって、上記第２実施形態と同様にして、回転体６１０のブラインド操作性を向上できる。また、スライド操作面６０ａに指先を接触させたまま、その指先を仮想軸Ｋ方向にスライド移動させて所望のアイコン画像を選択するにあたり、指先が突出部６０２を横切る毎に擬似的なクリック感を付与できる。

（第４実施形態）
上記第１実施形態では、操作者の手首または掌が支持される支持部３０は、保持部材２０に固定されている。具体的には、支持部３０は保持部材２０と一体に樹脂成形されている。或いは、別体に成形された支持部３０を、保持部材２０に固定させるように組み付けている。これに対し本実施形態では、図１５に示すように、保持部材２００とは別体となるように支持部３００は樹脂成形されている。そして、支持部３００が保持部材２００とは異なる振動数で振動可能となるように、支持部３００を保持部材２００に組み付けている。

以下、その組み付け構造について、図１６を用いてより詳細に説明する。

保持部材２００は、上記第１実施形態と同様にして、ベース部２１、保持部２２、パネル保持部２３および凹部２４を一体に樹脂成形して構成されている。保持部２２には、支持部３００を収容する収容凹部２０１が形成されている。収容凹部２０１の所定位置に支持部３００が配置された状態では、支持部３００の支持面３０１は保持部２２の表面と同一平面上に位置する。

収容凹部２０１の底面には振動アクチュエータ３１が取り付けられている。支持部３００のうち振動アクチュエータ３１に対向する部分には、振動アクチュエータ３１に向けて突出する形状の振動伝達部３０４が形成されている。振動伝達部３０４は振動アクチュエータ３１に固定されている。振動アクチュエータ３１を作動させると、収容凹部２０１内で支持部３００は振動する。

支持部３００の外周面３０３と収容凹部２０１の壁面との間には、所定の隙間ＣＬが形成される。また、支持部３００には、第１押ボタン５１、第２押ボタン５２、および第１押ボタン５３を収容する収容穴３０２が形成されている。これらの押ボタン５１〜５３の外周面５２ａと収容穴３０２の壁面との間には、所定の隙間が形成されている。

このように、隙間ＣＬが形成された状態で支持部３００は収容凹部２０１に収容されているので、振動アクチュエータ３１により支持部３００を振動させた場合に、支持部３００の振動が保持部材２００に伝播されにくくなる。換言すれば、振動アクチュエータ３１は、保持部材２００を殆ど振動させずに支持部３００を振動させることができるので、小型の振動アクチュエータ３１で支持部３００を十分に振動させることが可能になる。要するに、振動アクチュエータ３１の停止時において、保持部材２００と接触しないフローティング状態で支持部３００は収容凹部２０１に収容されている。

以上により、本実施形態によれば、操作者の手首または掌が支持される支持部３００は、回転体６０を保持する保持部材２００とは別体に形成されている。そのため、支持部３００の振動が保持部材２００に伝播されにくくなるので、小型の振動アクチュエータ３１で支持部３００を十分に振動させることが可能になる。

（第５実施形態）
図１７〜図２０に示す本実施形態では、回転体６２０を照明する光源８４を備える。ＥＣＵ７０は、位置センサ６１により検出される接触位置に応じて回転体６２０への照明を変化させるように光源８４の作動を制御する。このように制御している時のＥＣＵ７０は光源制御手段７０ａに相当する。

次に、光源制御手段７０ａによる制御の内容について説明する。

図１７に示す例では、複数の検出範囲６０ａ１〜６０ａ４のうち検出された接触位置に対応する検出範囲６０ａ２を照明している。図１７中の斜線は、照明されている範囲を示す。そして、指先を移動させることに伴い検出される接触位置が移動した場合には、検出範囲６０ａ１〜６０ａ４のうち照明される範囲も移動させる。

複数のアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４のうち接触位置に応じたアイコン画像が選択され、選択されたアイコン画像Ｇ２を、他のアイコン画像Ｇ１、Ｇ３、Ｇ４とは異なる態様で表示させる。

また、選択されたアイコン画像Ｇ２と同じ色（または同じ輝度）で検出範囲６０ａ２を照明する。つまり、タッチパネル４０上において選択されているアイコン画像の色（または輝度）と連動して、回転体６２０を照明する色（または輝度）を変化させる。

なお、図１７の例では、他の検出範囲６０ａ１、６０ａ３、６０ａ４については照明していないが、他の検出範囲を照明してもよい。但しこの場合には、接触位置に対応する検出範囲６０ａ２を他の検出範囲よりも高輝度で照明したり点滅させたりする等、検出範囲６０ａ２を他の検出範囲と異なる態様で照明することを要する。

さて、先述した通り、図９に示す空調設定モードでは、空調装置に関連するアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４を表示させているのに対し、図１０に示すオーディオ設定モードでは、オーディオ装置に関連するアイコン画像Ｇ５〜Ｇ８を表示させている。本実施形態では、これらの表示モード毎に、異なる色で回転体６２０を照明する。

例えば、空調設定モードが選択されている場合には、そのモードに対応する色で回転体６２０の全体を照明しつつ、接触位置に対応する検出範囲については高輝度で照明する。そして、空調設定モードからオーディオ設定モードに切り替わると、回転体６２０の全体を照明する色を、オーディオ設定モードに対応する色に変化させる。なお、回転体６２０の全体をモードに応じた色で照明するにあたり、その照明色と同じ色にタッチパネル４０の全体を表示させてもよい。

次に、光源８４を有する照明装置８０の構造について説明する。

図１８に示すように、照明装置８０は、フレーム８１、拡散シート８２、基板８３および光源８４を有して構成されている。フレーム８１には拡散シート８２および基板８３が取り付けられる。基板８３には複数の光源８４が実装されている。光源８４には発光ダイオードが用いられている。例えば赤、緑、青の３色の発光ダイオードを用いて所望の色で照明させてもよいし、異なる色の単色発光ダイオードを複数実装し、単色発光ダイオードのオンオフを切り替えて照明の色を切り替えるようにしてもよい。

光源８４は、仮想軸Ｋの方向に複数並べて配置されている。フレーム８１は、光源８４から射出された光を反射するリフレクタ部を有する。光源８４から射出した光およびリフレクタ部で反射した光は、拡散シート８２により拡散される。そのため、拡散シート８２のうち発光中の光源８４に対向する部分の領域が面発光しているように見える。換言すれば、拡散シート８２のシート面が照明装置８０の発光面として機能する。

図１９に示すように、回転体６２０は、回転可能な状態で本体フレーム９０に取り付けられている。本体フレーム９０には、回転センサ６２および照明装置８０も取り付けられている。照明装置８０の発光面は、仮想軸Ｋの方向に延びる形状であり、図２０に示すように、発光面が回転体６２０に対して平行となるよう、照明装置８０は本体フレーム９０にネジ９１で取り付けられている。なお、後述する他の実施形態では、回転体６０の内側に発光ダイオード等の光源を配置して回転体６０を照明する旨を記載しているのに対し、本実施形態では、回転体６２０の外側に光源８４を配置していると言える。

以上により、本実施形態によれば、回転体６２０を照明する光源８４と、位置センサ６１により検出される接触位置に応じて照明を変化させるように、光源８４の作動を制御する光源制御手段７０ａと、を備える。そのため、スライド操作面６０ａを指先で接触操作している時に、回転体６２０に設定されている複数の検出範囲６０ａ１〜６０ａ４のうちのいずれが検出されているのかを、操作者が把握しやすくなる。よって、回転体６２０の操作性を向上できる。

さらに本実施形態では、タッチパネル４０上において選択されているアイコン画像の色（または輝度）と、回転体６２０を照明する色（または輝度）とを同一にし、選択されているアイコン画像が変化することに連動して回転体６２０の照明も変化させる。そのため、接触操作位置をより一層把握しやすくなる。

（他の実施形態）
以上、発明の好ましい実施形態について説明したが、発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、以下に例示するように種々変形して実施することが可能である。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

図１１に示すように、タッチパネル４０の表示領域にカスタムゾーン４１を設定してもよい。カスタムゾーン４１とは、操作者が好みのアイコン画像を配置するように設定可能な表示領域である。カスタムゾーン４１の位置は、図１１に示すようにタッチパネル４０の表示領域の下方部分に設定してもよいし、図１２に示すように上方部分に設定してもよい。表示領域の下方部分は回転体６０の近傍に位置するので、その下方部分をタッチ操作する場合には、回転体６０を操作している指先を僅かに移動させるだけでよい。したがって、アイコン画像Ｇ１〜Ｇ４の操作性を、カスタムゾーン４１に配置されたアイコン画像の操作性よりも優先させる場合には、図１２に示すレイアウトが望ましい。一方、カスタムゾーン４１に配置されたアイコン画像の操作性を優先させる場合には、図１１に示すレイアウトが望ましい。

図４に示す実施形態では、支持部３０の支持面３０ａを平坦形状にしているが、湾曲した形状であってもよい。また、支持面３０ａの周囲に、操作者側（手前側）に隆起する隆起部を設け、支持面３０ａに置いた手首が隆起部に引っ掛かるようにして、手首が支持面３０ａからずれることの抑制を図ってもよい。

保持部材２０と支持部３０は、樹脂で一体に形成されていてもよいし、別体に形成されていてもよい。回転体６０は、図４に示す如く仮想軸方向に延びる円柱形状であってもよいし、円筒形状であってもよい。スライド操作面６０ａは、図４に示す如く断面円形であってもよいし、断面多角形であってもよい。

クリック機構６３を廃止してクリック感を付与しないようにしてもよい。振動アクチュエータ３１を廃止して、支持部３０から手首に振動を付与させることを廃止してもよい。支持部３０を廃止して、手首を支持させずに回転体６０またはタッチパネル４０をタッチ操作するように入力装置１４を構成してもよい。第１押ボタン５１〜５３および第２押ボタン７１〜７４を廃止してもよい。

また、支持部３０の支持面３０ａは手首を支持するようにタッチパネル４０との位置関係が設定されている。これに対し、掌のうち手首の近傍領域を支持するように、あるいはその近傍領域と手首の両者を支持するようにその位置関係が設定されていてもよいことは勿論である。

図７〜図９に示す実施形態では、スライド操作による接触位置に基づき設定項目が選択され、回転操作による回転量に基づき、選択されている設定項目の内容が設定される。これに対し、回転操作により設定項目が選択され、スライド操作により設定項目の内容が設定されるように構成されていてもよい。

タッチパネル４０に表示される当初の画像（初期画像）に、使用頻度の高いアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４（図９参照）を割り当てることが望ましい。なお、使用頻度の低いアイコン画像Ｇ５〜Ｇ８（図１０参照）については、先述したフリック操作等が為された場合に表示させればよい。使用頻度の高いアイコン画像Ｇ１〜Ｇ４の具体例として、空調装置の温度を設定するアイコン画像Ｇ１や、オーディオ装置の音量を設定するアイコン画像等が挙げられる。

更に、回転体６０の内側に発光ダイオード等の光源を配置し、回転体６０の全体を光輝させるようにしてもよい。あるいは、各アイコン画像の選択位置に指先を接触あるいはスライド操作した場合、そのアイコン画像と同じ色相の色でそのアイコン画像に対応する回転体６０の位置領域のみを光輝させてもよい。また、この位置領域を他の位置領域に比較して異なる色相で光輝させることもよい。このように回転体６０を光輝させることでブラインド操作が可能となるし、ファッション性もよくなる。また、例えばアイコン画像として空調に関係する温度調整のためのアイコン画像Ｇ１を選択し、温度調整のために回転体６０を回転させる場合、以下のように内部光源の発光色を変化させるようにすることも可能である。すなわち、温度を上昇する方向に回転体６０を回転させると、回転体６０の光輝色相が暖色系の色相に変化する。逆に温度を下げる方向に回転体６０を回転させると、回転体６０の光輝色相が寒色系の色相に変化する。

１４…車両用入力装置、２０…保持部材、２４…凹部、…、２４ａ…操作スペース、３０…支持部、３１…振動アクチュエータ、６０…回転体、６０ａ…スライド操作面、６１…位置センサ、６２…回転センサ、７０…ＥＣＵ（振動制御手段）。

Claims (9)

1. 車両に乗車している操作者により入力操作される車両用入力装置であって、
   外周面を備え、前記操作者の指によって、水平方向に延びる仮想軸の周りへの回転操作が可能であるとともに、前記外周面のうち前記仮想軸が延びる仮想軸方向の複数の位置への指の接触が可能な回転体（６０、６００、６１０、６２０）と、
   前記回転体の回転量を検出する回転センサ（６２）と、
   前記回転体の前記外周面のうち前記仮想軸方向における前記指の接触位置を検出する位置センサ（６１）と、
   を備えることを特徴とする車両用入力装置。
2. 前記回転体を保持する保持部材（２０、２００）を備え、
   前記保持部材は、前記回転体の前方において、前記回転体の前記仮想軸と交差する方向に位置する所定容積の凹部（２４）を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用入力装置。
3. 前記操作者の手首または掌が支持される支持部（３０、３００）を備え、
   前記支持部は、該支持部に手首または掌を支持した状態で指が前記回転体を回転操作または前記仮想軸方向に対する接触が可能となる位置に、前記支持部が配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用入力装置。
4. 前記支持部を振動させる振動アクチュエータ（３１）と、
   前記外周面への接触または前記回転操作による操作内容に応じて前記振動アクチュエータを駆動させる振動制御手段（７０）と、
   を備えることを特徴とする請求項３に記載の車両用入力装置。
5. 前記回転体を保持する保持部材（２００）を備え、
   前記支持部は、前記保持部材とは別体に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用入力装置。
6. 前記外周面には、前記仮想軸の方向において前記外周面を複数の領域に区分けする溝部（６０１）または突出部（６０２）が形成されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１つに記載の車両用入力装置。
7. 前記回転体を照明する光源（８４）と、
   前記位置センサにより検出される接触位置に応じて前記照明を変化させるように、前記光源の作動を制御する光源制御手段（７０ａ）と、
   を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の車両用入力装置。
8. 前記回転センサにより検出される回転量に基づき、所定の物理量の大きさが設定されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の車両用入力装置。
9. 前記位置センサにより検出される接触位置および前記回転センサにより検出される回転量のいずれか一方に基づき、複数の設定項目から所望の設定項目が選択され、他方に基づき、選択されている前記設定項目に関する設定内容が選択されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の車両用入力装置。

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