JP2017076200A - 車両用操作装置 - Google Patents

Abstract

【課題】操作性を向上させることができる車両用操作装置を提供する。【解決手段】光透過性を有するとともに、操作者により接触操作可能な操作部１０と、操作部１０に配設され、操作者の接触操作を検出する検出部と、操作部１０に対して背面側から画像を投影する投影部と、を備え、操作部１０は、基端部から先端部に向かうに従い漸次縮径するテーパ状に形成された筒部２３と、筒部２３の先端開口部を閉塞するとともに、筒部２３の軸方向に交差する方向に延在する頂壁部２４と、筒部２３が相対移動不能に固定されるとともに、筒部２３の基端部から筒部２３における径方向の外側に張り出す基台部２５と、を有し、軸方向に沿う断面視において、筒部２３の表面は、径方向の内側に向けて窪む曲線状に形成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、車両用操作装置に関するものである。

各種車載機器（例えば空調装置や音響装置、ナビゲーション装置等）の入力操作を行う車両用操作装置として、リアプロジェクション方式を採用した構成が知られている。この種の車両用操作装置は、接触操作可能な表示部と、表示部に対して背面側から画像を投影する投影部と、を備えている。（例えば、下記特許文献１，２参照）。表示部には、タッチセンサ等の検出部が配設されている。投影部は、車載機器のアイコン画像等を表示部に投影する。
この構成によれば、表示部に投影された画像に基づいて表示部を接触操作することで、車載機器を操作できるようになっている。

しかしながら、上述した特許文献１の構成にあっては、インストゥルメントパネルに設置された表示部に複数のアイコン画像等が表示される構成のため、複数のアイコン画像の中から所望のアイコン画像を選択することが難しい。この場合、例えば車体に対して振動が入力されうる状況等では、誤操作を引き起こす原因になる。また、表示部を確認しながら所望のアイコン画像等を選択する必要があり、操作性を向上させる点で改善の余地がある。
一方、特許文献２の構成にあっては、回転又は押圧操作可能なノブが表示部上に設けられているため、操作性を向上させることができると考えられる。しかしながら、ノブを可動式とすることで、構成の複雑化に繋がるという課題がある。

特開２００７−２２３４１６号公報 特開２０１３−１４０５９７号公報 特開２０１０−１８２２０１号公報

ところで、特許文献３には、半球状の操作部を備える構成が開示されている。この構成によれば、操作部上で指等を移動させることで、所望の入力操作を行えるようになっている。

しかしながら、特許文献３の構成のように、操作部が半球状に形成されている場合には、基端部（操作者の視線方向奥側）に向かうに従い操作部の傾きが急峻になる。そのため、操作者の視線方向と、操作部の法線方向と、の交差角度が基端部に向かうに従い大きくなる。したがって、仮に操作部に対して投影部から画像を投影した場合に、基端部に表示される画像が操作者から視認し難いという課題がある。
一方、操作部は先端部に向かうに従い傾き（接線）が緩やかになるため、仮に操作部に対してピンチ操作（操作部の表面に倣って２本〜５本の指を接近離間させる操作）を行う場合に、先端部に向かうに従い指先が操作部上を滑り易くなってしまう。そのため、指が操作部から離れたり、指が予期せず操作部上を滑ったりするおそれがある。

そこで、本発明は、上述した事情に考慮してなされたもので、操作性を向上させることができる車両用操作装置を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る車両用操作装置は、操作者により接触操作可能な操作部（例えば、実施形態における操作部１０）と、前記操作部に配設され、操作者の接触操作を検出する検出部（例えば、実施形態における検出部１２）と、操作者による前記操作部の接触操作に応じて変化する画像を表示する表示部（例えば、実施形態における操作部１０）と、を備え、前記操作部は、基端部から先端部に向かうに従い漸次縮径するテーパ状に形成された筒部（例えば、実施形態における筒部２３）と、前記筒部の先端開口部を閉塞するとともに、前記筒部の軸方向に交差する方向に延在する頂壁部（例えば、実施形態における頂壁部２４）と、前記筒部が相対移動不能に固定されるとともに、前記筒部の基端部から前記筒部における径方向の外側に張り出す基台部（例えば、実施形態における基台部２５）と、を有し、前記軸方向に沿う断面視において、前記筒部の表面は、前記径方向の内側に向けて窪む曲線状に形成されていることを特徴とする。

（２）上記車両用操作装置において、前記頂壁部には、前記軸方向に窪む陥没部（例えば、実施形態における陥没部３２）が形成されていてもよい。

（３）上記車両用操作装置において、操作者の接触操作に応じて前記操作部に触覚フィードバックを行うアクチュエータ（例えば、実施形態におけるアクチュエータ１３）を備えていてもよい。

（４）上記車両用操作装置において、前記アクチュエータは、前記操作部のうち前記筒部よりも前記径方向の外側に配置されていてもよい。

（５）前記操作部に対して背面側から画像を投影する投影部（例えば、実施形態における投影部１１）を備え、前記操作部は、光透過性を有し、前記投影部から投影される前記画像が表面側から視認可能な前記表示部を構成していてもよい。

（６）上記車両用操作装置において、前記投影部は、操作者による前記操作部の接触操作に応じて前記画像を変化させてもよい。

（７）上記車両用操作装置において、前記検出部は、前記筒部に対するピンチ操作、前記筒部又は前記頂壁部に対する回転操作及び前記頂壁部に対するタップ操作のうち、複数の操作を検出可能に構成されていてもよい。

（１）の態様によれば、立体形状に形成された操作部の各部分（例えば、筒部や頂壁部等）を接触操作することで、車体に対して振動が入力されうる状況等であっても、誤操作の発生を抑制できる。また、操作部を視認せずに操作部の接触操作を行う、いわゆるブラインド操作が行い易くなる。さらに、操作部の操作方法が直観的に理解し易くなるので、いわゆるアフォーダンス性を向上させることができる。
その結果、操作性を向上させることができる。
しかも、筒部（及び頂壁部）を基台部に対して移動不能に構成することで、従来のような可動式のノブとは異なり、構成の簡素化や低コスト化を図ることができる。

ここで、軸方向に沿う断面視において、筒部の表面が径方向の内側に向けて窪む曲線状に形成されている構成としたため、例えば筒部を把持してピンチ操作を行う際、筒部の表面に指を接触させた状態で指をスムーズに移動させることができる。
また、従来のように操作部が半球状に形成されている場合と異なり、基端部に向かうに従い筒部の傾きが緩やかになる。そのため、操作者の視線方向と、筒部の法線方向と、の交差角度が基端部に向かうに従い小さくなる。したがって、仮に操作部を表示部として機能させた場合であっても、筒部の基端部に表示される画像の視認性を向上させることができる。
さらに、筒部は先端部に向かうに従い傾き（接線）が急峻になるため、仮にピンチイン操作において２本〜５本の指を接近させる場合であっても、指が筒部から離れたり、指が予期せず筒部上を滑ったりしてしまうことを抑制できる。
また、筒部の先端開口部を閉塞する頂壁部を有しているため、仮にピンチイン操作において２本〜５本の指を接近させる場合に、筒部と頂壁部との境界部分（稜線）に指が到達することで、筒部上での指の位置を判断できる。
その結果、更なる操作性の向上を図ることができる。

（２）の態様によれば、頂壁部に陥没部が形成されているため、例えば陥没部の底壁をタップ操作の検出位置とすることで、頂壁部をタップ操作する際にタップ位置を判断し易くなる。これにより、更なる操作性の向上を図ることができる。また、例えば陥没部の内側壁と底壁とでそれぞれ異なる操作を検出部によって検出させることで、操作のバリエーションを向上させ、利便性を高めることができる。

（３）の態様によれば、操作者の接触操作に応じて操作部に触覚フィードバックを行うアクチュエータを備えているため、操作部に対する入力操作を触覚によって判断できる。これにより、更なる操作性の向上を図ることができる。

（４）の態様によれば、アクチュエータが操作部のうち筒部よりも径方向の外側に位置する部分に配置されているため、レイアウトの自由度を高めることができる。また、例えば操作部を表示部として機能させた場合であっても、操作部上における画像を遮らない位置にアクチュエータを配置し易くなる。

（５）の態様によれば、光透過性を有する操作部に対して画像を投影する投影部を備え、操作部を表示部として機能させることで、操作部上で操作結果を視覚によって判断できる。これにより、利便性の向上を図ることができる。
また、投影部によって表示部に画像を投影することで、本態様の操作部のように複雑な形状を有する場合であっても、操作部の全体に対して鮮明な画像を投影することができる。

（６）の態様によれば、投影部が操作者の接触操作に応じて画像を変化させるため、操作部に対する入力操作を視覚によって判断できる。これにより、更なる操作性の向上を図ることができる。

（７）の態様によれば、操作方法が異なるさまざまな操作を検出することができるので、操作のバリエーションを向上させ、利便性を高めることができる。

実施形態に係る車両用操作装置の斜視図である。 実施形態に係る車両用操作装置のブロック図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する操作部の断面図である。 筒部を展開した展開図である。 頂壁部の平面図である。 選択モードを説明するための説明図である。 音響機器の機能設定モード（高速スクロールモード）を説明するための説明図ある。 音響機器の機能設定モード（高速スクロールモード）を説明するための説明図ある。 音響機器の機能設定モード（低速スクロールモード）を説明するための説明図である。 音響機器の機能設定モード（低速スクロールモード）を説明するための説明図である。 空調装置の機能設定モード（風量調整モード）を説明するための説明図である。 空調装置の機能設定モード（温度調整モード）を説明するための説明図である。 空調装置の機能設定モード（切替モード）を説明するための説明図である。 ナビゲーション装置の機能設定モード（拡縮モード）を説明するための説明図である。 ナビゲーション装置の機能設定モード（拡縮モード）を説明するための説明図である。 ピンチ操作に伴う拡縮画像の挙動を説明するための操作部の平面図である。 ナビゲーション装置の機能設定モード（視点切替モード）を説明するための説明図である。 ナビゲーション装置の機能設定モード（視点切替モード）を説明するための説明図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［車両用操作装置］
図１は、車両用操作装置１の斜視図である。
図１に示すように、本実施形態の車両用操作装置１は、リアプロジェクション方式のものであって、車載機器への入力操作を行うものである。なお、上述した車載機器としては、ナビゲーション装置や空調装置、音響装置等が挙げられる。そして、車両用操作装置１は、操作者の手指等による操作で車載機器の各種設定や選択等を行うことで、車載機器の各種機能を実行させる。

図２は、車両用操作装置１のブロック図である。
図２に示すように、車両用操作装置１は、操作部（表示部）１０（図１参照）と、投影部１１と、検出部１２と、アクチュエータ１３と、モニタ（表示部）１５と、制御部１４と、を主に備えている。
図１に示すように、操作部１０は、光透過性を有する材料により板状に形成されている。操作部１０は、例えば投影部１１から投影される画像が操作部１０を透過できる程度の光透過率に設定されていれば構わない。この場合、操作部１０は、透明や半透明に限らず、着色が施されていても構わない。

図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する操作部１０の断面図である。
図１、図３に示すように、本実施形態の操作部１０は、車室内のパネル２１（例えばセンターコンソールやインストゥルメントパネル等）に形成された凹部２２を閉塞するように配置されている。操作部１０は、その表面が車室内に露呈している。操作部１０は、操作者の手指等によって接触操作が可能に構成されている。具体的に、操作部１０は、筒部２３と、筒部２３の先端開口部を閉塞する頂壁部２４と、筒部２３の基端部から筒部２３の径方向の外側に張り出す基台部２５と、を有している。これら筒部２３、頂壁部２４及び基台部２５は、上述した光透過性を有する材料により一体に形成されている。したがって、筒部２３、頂壁部２４及び基台部２５は、互いに相対移動不能に構成されている。なお、以下の説明では、筒部２３の軸線Ｏ方向を単に軸方向、筒部２３の径方向を単に径方向、筒部２３の周方向を単に周方向という場合がある。また、以下の説明では、軸方向において、筒部２３に対して頂壁部２４側を外側といい、筒部２３に対して基台部２５側を内側という場合がある。

基台部２５は、軸方向から見た平面視で矩形状に形成されている。基台部２５は、上述した凹部２２内に嵌め込まれている。基台部２５の表面は、パネル２１の表面と面一に配置されている。

図３に示すように、筒部２３は、基台部２５の中央部から軸方向の外側に向けて立設されている。筒部２３は、軸方向における内側端部（基端部）から外側端部（先端部）に向かうに従い漸次縮径するテーパ状に形成されている。筒部２３は、軸方向に沿う断面視において、径方向の内側に向けて窪む曲線状に形成されている。具体的に、筒部２３は、軸方向の外側端縁と内側端縁とを結ぶ仮想直線Ｌに対して径方向の内側に窪んでいる。したがって、筒部２３における軸方向の内側端縁は、上述した基台部２５に滑らかに連なっている。

筒部２３は、操作者の２本〜５本の指で把持可能に構成されている。そして、筒部２３は、例えば操作者によってピンチ操作（筒部２３の表面に倣って２本〜５本の指を径方向に接近離間させる操作）や、回転操作（筒部２３の表面に倣って１本〜５本の指を周方向にひねる操作）される。なお、操作部１０（筒部２３）は、可能な限り多くの指で操作することが好ましい。これにより、例えば回転操作時等における初期位置の検出を高精度に行うことができる。

頂壁部２４は、軸方向から見た平面視で円形状に形成されている。頂壁部２４は、筒部２３の軸線Ｏと同軸上に配置されている。頂壁部２４は、筒部２３における軸方向の外側端縁から径方向の内側に向けて突設された内フランジ部３１と、内フランジ部３１の内周縁に連設された陥没部３２と、を有している。
内フランジ部３１は、その表面が軸方向に直交する平坦面に形成されている。

陥没部３２は、内フランジ部３１の表面に対して軸方向の内側に向けて窪んでいる。図示の例において、陥没部３２における軸方向の深さは、筒部２３における軸方向の高さよりも浅くなっている。

陥没部３２の内側壁３３は、軸方向の内側に向かうに従い漸次縮径するテーパ状に形成されている。内側壁３３における軸方向の外側端縁は、内フランジ部３１における内周縁の全周に亘って接続されている。内側壁３３は、例えば操作者の指によって回転操作（内側壁３３の表面を周方向になぞる操作）される。
陥没部３２の底壁３４は、その表面が軸方向に直交する平坦面に形成されている。なお、底壁３４は、例えば軸方向の外側に膨出する形状であっても構わない。底壁３４は、その外周縁が内側壁３３における軸方向の内側端縁に全周に亘って接続されている。底壁３４は、例えば操作者の指によってタップ操作（底壁３４の表面をたたく操作）される。

図２に示すように、検出部１２は、第１タッチセンサ４０及び第２タッチセンサ４１を有している。

図４は、筒部２３を展開した展開図である。
図４に示すように、第１タッチセンサ４０は、上述した筒部２３の背面全体に配設されている。第１タッチセンサ４０は、例えば静電容量センサ等により構成されている。具体的に、第１タッチセンサ４０は、図示しない絶縁基材を挟持するＲ１用電極４２及びθ１用電極４３がダイヤパターンに配列されて構成されている。絶縁基材及び各電極４２，４３は、それぞれ透明材料により形成されている。

Ｒ１用電極４２は、筒部２３の表面上において、筒部２３における軸方向の外側端縁からの径方向の位置Ｒ１を検出する。
θ１用電極４３は、筒部２３の表面上において、筒部２３の基準位置からの周方向の距離θ１（軸線Ｏ周りの中心角）を検出する。第１タッチセンサ４０では、筒部２３のうち操作者の接触位置において、各電極４２，４３間の静電容量が変化する。これにより、第１タッチセンサ４０は、操作者の接触位置をタッチ座標（Ｒ１，θ１）として検出する。

図５は、頂壁部２４の平面図である。
図５に示すように、第２タッチセンサ４１は、上述した頂壁部２４の背面全体に配設されている。第２タッチセンサ４１は、第１タッチセンサ４０と同様に静電容量センサ等により構成されている。第２タッチセンサ４１は、図示しない絶縁基材を挟持するＲ２用電極４７及びθ２用電極４８がダイヤパターンに配列されて構成されている。
Ｒ２用電極４７は、頂壁部２４の表面上において、軸線Ｏからの径方向の位置Ｒ２を検出する。
θ２用電極４８は、頂壁部２４の表面上において、頂壁部２４の基準位置からの周方向の距離θ２（軸線Ｏ周りの中心角）を検出する。第２タッチセンサ４１では、頂壁部２４のうち操作者の接触位置において、各電極４７，４８間の静電容量が変化する。これにより、第２タッチセンサ４１は、操作者の接触位置をタッチ座標（Ｒ２，θ２）として検出する。なお、各タッチセンサ４０，４１の電極の配列パターンは適宜変更が可能である。

図１に示すように、投影部１１は、上述したパネル２１の凹部２２内に収納されている。投影部１１は、操作部１０の全体に対して背面側から画像を投影する。これにより、操作者は、操作部１０を通して投影部１１から投影された画像を視認できる。なお、投影部１１としては、例えば液晶プロジェクタ等が好適に用いられている。

アクチュエータ１３は、例えば偏心モータや電磁式リニアソレノイド、圧電素子等により構成されている。アクチュエータ１３は、操作部１０のうち基台部２５の背面に設置されている。アクチュエータ１３は、操作部１０に対して振動等を加えることで、操作者に対して触覚フィードバックを与える。なお、アクチュエータ１３は、軸方向から見た平面視において、操作部１０のうち筒部２３及び頂壁部２４と重ならない位置であって、投影部１１により投影される画像を遮らない位置に配置されていれば構わない。

図２に示すように、モニタ１５は、マルチインフォメーションディスプレイや、ディスプレイオーディオ、メータディスプレイ等であって、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等により構成されている。モニタ１５には、音響機器に関する画像（例えば、図７参照）や地図画像８０（例えば、図１４参照）等が表示される。

制御部１４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成される。制御部１４は、検出部１２の検出結果に基づき、操作部１０に対する操作者の操作結果を判断する。具体的に、制御部１４は、操作部１０に対する操作者の接触操作の有無や接触の挙動（移動方向や接触時間等）等に基づいて操作結果を判断する。制御部１４は、上述した操作結果に基づいて車載機器への動作信号の出力や、投影部１１やモニタ１５への画像信号の出力、アクチュエータ１３への動作信号の出力等を行い、車載機器や投影部１１、アクチュエータ１３を動作させる。

［車両用操作装置の動作方法］
次に、車両用操作装置１の動作方法について説明する。
本実施形態の車両用操作装置１では、複数の階層を経て各車載機器の機能が実行される。以下の説明では、車載機器の機器選択モードと、選択した車載機器の機能等を設定する機能設定モードと、を主に説明する。

＜選択モード＞
図６は、選択モードを説明するための説明図（車両用操作装置１の斜視図）である。なお、以下で説明する投影部１１やアクチュエータ１３、モニタ１５等の動作は制御部１４の制御によって実行される。
図６に示すように、選択モードにおいて、投影部１１は、操作部１０における基台部２５上に車載機器のアイコン画像５２（以下、単にアイコン画像５２という。）を表示する。アイコン画像５２は、基台部２５において周方向に間隔をあけて複数表示されている。また、投影部１１は、操作部１０における筒部２３にカーソル画像５３を表示する。カーソル画像５３は、軸方向から見た平面視において、径方向に延在する帯状とされている。そして、投影部１１は、上述したアイコン画像５２のうち、カーソル画像５３と径方向で重なるアイコン画像５２Ａ（例えば、音響装置のアイコン画像５２Ａ）を強調表示する。

この状態で、操作者は、操作部１０の筒部２３を１本〜５本の指で把持した状態で、筒部２３上で回転操作を行う（図６の矢印参照）。投影部１１は、制御部１４において操作者の回転操作が検出されると、操作者の回転操作に応じてカーソル画像５３を周方向に移動させるとともに、カーソル画像５３と径方向で重なるアイコン画像５２を強調表示する。

そして、操作者は、各アイコン画像５２の中から所望のアイコン画像５２にカーソル画像５３を合わせる。続いて、操作者は、所望のアイコン画像５２にカーソル画像５３を合わせた状態で、陥没部３２の底壁３４をタップ操作（操作者の指等によって叩く操作）する。これにより、各車載機器の中から所望の車載機器が選択される。

また、制御部１４は、強調表示されるアイコン画像５２Ａの切り替わりや、タップ操作を検出すると、アクチュエータ１３に向けて動作信号を出力する。アクチュエータ１３が動作すると、その振動が操作部１０を介して操作者の指等に伝わる。これにより、操作者に対して触覚フィードバックを与えることができる。

＜機能設定モード＞
次に、各車載機器の機能設定モードについて説明する。
まず、上述した選択モードで音響機器のアイコン画像５２を選択した場合（音響機器の機能設定モード）について説明する。音響機器の機能設定モードでは、リスト表示された項目（例えばトラックリストやアルバムリスト等）の中から、所望の項目を選択する。

図７、図８は、音響機器の機能設定モード（高速スクロールモード）を説明するための説明図ある。なお、図７は、モニタ１５の正面図である。
図７、図８に示すように、音響機器の機能設定モードにおいて、制御部１４は、操作部１０に対する操作者の接触位置に応じてモニタ１５に表示するリスト画像の表示形式を変更する。具体的に、制御部１４は、操作部１０のうち、陥没部３２の内側壁３３に指等が接触している場合に、高速スクロールモードであると判断する。図７に示すように、高速スクロールモードでは、モニタ１５に選択項目６１が上下方向にリスト表示される。また、モニタ１５において、選択項目６１の側方にはスクロール画像６２が表示される。そして、制御部１４は、各選択項目６１のうちスクロール画像６２と対応する選択項目６１Ａを強調表示させる。

一方、図８に示すように、投影部１１は、操作部１０において、内側壁３３を強調表示するとともに、筒部２３における軸方向の内側端縁に沿ってスクロール画像６３を表示する。

この状態で、操作者は内側壁３３の表面を周方向に回転操作する（図８の矢印参照）。図７に示すように、制御部１４は、操作者の回転操作を検出すると、モニタ１５上のスクロール画像６２を上下方向に移動させるとともに、スクロール画像６２と対応する選択項目６１を強調表示させる。また、図８に示すように、投影部１１は、制御部１４において操作者の回転操作が検出されると、操作者の回転操作に応じてスクロール画像６３を周方向に移動させる。
そして、操作者は、各選択項目６１の中から所望の選択項目６１にスクロール画像６２を合わせた状態で、陥没部３２の底壁３４をタップ操作する。これにより、各選択項目６１の中から所望の選択項目６１が選択される。

図９、図１０は、音響機器の機能設定モード（低速スクロールモード）を説明するための説明図である。
図９、図１０に示すように、音響機器の機能設定モードにおいて、制御部１４は、操作部１０のうち筒部２３に指が接触している場合に、低速スクロールモードであると判断する。図９に示すように、低速スクロールモードでは、モニタ１５上に選択項目６５が左右方向にリスト表示される。また、モニタ１５において、選択項目６５の下方にはスクロール画像６６が表示される。そして、制御部１４は、各選択項目６５のうちスクロール画像６６と対応する選択項目６５Ａを強調表示させる。なお、低速スクロールモードでは、高速スクロールモードに比べて各選択項目６５の画像が大きく表示される。

一方、図１０に示すように、投影部１１は、操作部１０において、筒部２３における軸方向の内側端部を強調表示するとともに、筒部２３における軸方向の内側端縁に沿ってスクロール画像６７を表示する。

この状態で、操作者は筒部２３の表面を周方向に回転操作する（図１０の矢印参照）。すると、図９に示すように、制御部１４は、モニタ１５上のスクロール画像６６を左右方向に移動させるとともに、スクロール画像６６と対応する選択項目６５を強調表示させる。また、図１０に示すように、投影部１１は、制御部１４において操作者の回転操作が検出されると、操作者の回転操作に応じてスクロール画像６７を周方向に移動させる。
そして、操作者は、各選択項目６５の中から所望の選択項目６５にスクロール画像６６を合わせた状態で、陥没部３２の底壁３４をタップ操作する。これにより、各選択項目６５の中から所望の選択項目６５が選択される。

なお、音響機器の機能設定モードについて、強調表示される選択項目６１，６５の切り替わりや、タップ操作が制御部１４で検出されると、アクチュエータ１３が動作する。これにより、操作者に対して触覚フィードバックを与えることができる。また、本実施形態ではリスト表示された選択項目６１，６５の中から所望の選択項目６１，６５を選択する方法について説明したが、これに限られない。例えば、音量調整や音響効果の調整を行えるようにしても構わない。

次に、上述した選択モードで空調装置のアイコン画像５２を選択した場合（空調装置の機能設定モード）について説明する。空調装置の機能設定モードでは、風量調整モード、温度調節モード及び切替モードについて主に説明する。

図１１は、空調装置の機能設定モード（風量調整モード）を説明するための説明図である。
図１１に示すように、風量調整モードにおいて、投影部１１は、操作部１０の基台部２５上に風量調整モードであることを示すモード画像７１を表示する。また、投影部１１は、操作部１０の筒部２３上に、操作者の接触操作を促す環状の案内画像７２を表示する。

この状態で、操作者は、操作部１０の筒部２３をピンチ操作する（図１１の矢印参照）。具体的に、操作者は、２本〜５本の指で筒部２３を把持した状態で、２本〜５本の指を径方向に接近離間させる。すると、投影部１１は、筒部２３に表示される案内画像７２を、操作者のピンチ操作に追従して軸方向から見て径方向に接近離間させる。すなわち、ピンチイン操作（２本〜５本の指を接近させる操作）の場合には、筒部２３における軸方向の外側に案内画像７２を移動させる。一方、ピンチアウト操作（２本〜５本の指を離間させる操作）の場合には、筒部２３における軸方向の内側に案内画像７２を移動させる。
また、制御部１４は、操作者のピンチ操作に応じて空調装置に動作信号を出力する。これにより、空調装置が所望の風量に調整される。

図１２は、空調装置の機能設定モード（温度調整モード）を説明するための説明図である。
図１２に示すように、温度調節モードにおいて、投影部１１は、操作部１０の基台部２５上に現在の設定温度を示す数字画像７５を表示する。また、投影部１１は、筒部２３における軸方向の内側端縁（基台部２５との境界部分）に、現在の設定温度を示すメータ画像７６を表示する。

この状態で、操作者は、操作部１０の筒部２３を回転操作する（図１２の矢印参照）。具体的に、操作者は、１本〜５本の指で筒部２３を把持した状態で、１本〜５本の指を周方向にひねる。投影部１１は、制御部１４において操作者の回転操作が検出されると、操作者の指に追従するように数字画像７５やメータ画像７６を変更する。
また、制御部１４は、操作者の回転操作に応じて空調装置に動作信号を出力する。これにより、空調装置が所望の温度に設定される。

図１３は、空調装置の機能設定モード（切替モード）を説明するための説明図である。
図１３に示すように、切替モードにおいて、投影部１１は、操作部１０の底壁３４上に現在の空調モードを示すモード画像７７（図示の例では、デフロスタモード）を表示する。
この状態で、操作者は、操作部１０の底壁３４をタップ操作する（図１３の矢印参照）。投影部１１は、制御部１４において操作者のタップ操作が検出されると、底壁３４に表示されたモード画像７７を変更する。また、制御部１４は、タップ操作に応じて空調装置に動作信号を出力する。これにより、空調装置が所望の空調モードに切り替えられる。

次に、上述した選択モードでナビゲーション装置のアイコン画像５２を選択した場合（ナビゲーション装置の機能設定モード）について説明する。ナビゲーション装置の機能設定モードでは、拡縮モード及び視点切替モードについて主に説明する。

図１４、図１５は、ナビゲーション装置の機能設定モード（拡縮モード）を説明するための説明図である。
図１４に示すように、拡縮モードにおいて、制御部１４は、モニタ１５上に地図画像８０を表示させる。一方、図１５に示すように、投影部１１は、操作部１０の基台部２５上に、ナビゲーション装置の機能設定モードを示すモード画像８１を表示する。また、投影部１１は、操作部１０の筒部２３上に、操作者の接触操作を促す環状の案内画像８２を表示させる。

この状態で、操作者は、操作部１０の筒部２３をピンチ操作する（図１５の矢印参照）。すると、投影部１１は、筒部２３に表示される案内画像８２を、操作者のピンチ操作に追従して軸方向から見て径方向に接近離間させる。
また、制御部１４は、操作者のピンチ操作に追従するように地図画像８０を拡縮させる。すなわち、制御部１４は、ピンチイン操作の場合に地図画像８０を縮小させる（図１４（ａ）参照）。一方、制御部１４は、ピンチアウト操作の場合に地図画像８０を拡大させる（図１４（ｂ）参照）。

なお、図１６に示すように、上述した拡縮モードにおいて、投影部１１は、筒部２３上にメッシュ状の拡縮画像８８を表示しても構わない。この場合、投影部１１は、ピンチ操作に応じて拡縮画像８８を密集させたり広げたりしても構わない。

図１７は、ナビゲーション装置の機能設定モード（視点切替モード）を説明するための説明図である。
図１７に示すように、投影部１１は、筒部２３における軸方向の内側端縁を強調表示する。また、投影部１１は、地図画像８０上での現在の視点を示す視点画像８５を操作部１０上に表示する。具体的に、視点画像８５は、径方向に延在するとともに、操作部１０のうち筒部２３及び基台部２５に跨って表示されている。

この状態で、操作者は、操作部１０の筒部２３を回転操作する（図１７の矢印参照）。すると、図１８に示すように、制御部１４は、操作者の回転操作に追従して地図画像８０を回転させる。また、図１７に示すように、投影部１１は、制御部１４において操作者の回転操作が検出されると、視点画像８５を周方向に回転させる。

なお、ナビゲーション装置の機能設定モードについても、アクチュエータ１３は、操作部１０に対する操作者の接触操作に応じて動作しても構わない。

このように、本実施形態では、操作部１０が筒部２３、頂壁部２４及び基台部２５を有する構成とした。
この構成によれば、立体形状に形成された操作部１０の各部分（例えば、筒部２３や頂壁部２４等）の接触操作によって車載機器の入力操作を行うことができるため、車体に対して振動が入力されうる状況等であっても、誤操作の発生を抑制できる。また、操作部１０を視認せずに操作部１０の接触操作を行う、いわゆるブラインド操作が行い易くなる。さらに、操作部１０の操作方法が直観的に理解し易くなるので、いわゆるアフォーダンス性を向上させることができる。
その結果、操作性を向上させることができる。

また、操作部１０の各部分において、それぞれ異なる操作を検出することで、操作のバリエーションを向上させ、利便性を高めることができる。
しかも、筒部２３及び頂壁部２４を基台部２５に対して移動不能に構成することで、従来のような可動式のノブとは異なり、構成の簡素化や低コスト化を図ることができる。

ここで、本実施形態では、軸方向に沿う断面視において、筒部２３の表面が径方向の内側に向けて窪む曲線状に形成されている構成とした。
この構成によれば、例えば筒部２３を把持してピンチ操作を行う際、筒部２３の表面に指を接触させた状態で指をスムーズに移動させることができる。
また、従来のように操作部が半球状に形成されている場合と異なり、軸方向の内側に向かうに従い筒部２３の傾きが緩やかになる。そのため、操作者の視線方向と、筒部２３の法線方向と、の交差角度が軸方向の内側に向かうに従い小さくなる。したがって、筒部２３に対して投影部１１から画像を投影した場合であっても、軸方向の内側端部に表示される画像の視認性を向上させることができる。
さらに、筒部２３は軸方向の外側に向かうに従い傾き（接線）が急峻になるため、仮にピンチイン操作において２本〜５本の指を接近させる場合であっても、指が筒部２３から離れたり、指が予期せず筒部２３上を滑ったりしてしまうことを抑制できる。

また、筒部２３における軸方向の外側開口部を閉塞する頂壁部２４を有しているため、仮にピンチイン操作において２本〜５本の指を接近させる場合に、筒部２３と頂壁部２４との境界部分（稜線）に指が到達することで、筒部２３上での指の位置を判断できる。
その結果、更なる操作性の向上を図ることができる。

本実施形態では、頂壁部２４に陥没部３２が形成されているため、陥没部３２の底壁３４をタップ操作の検出位置とすることで、頂壁部２４をタップ操作する際にタップ位置を判断し易くなる。これにより、更なる操作性の向上を図ることができる。また、陥没部３２の内側壁３３と底壁３４とでそれぞれ異なる操作を検出することで、操作のバリエーションを向上させ、利便性を高めることができる。

本実施形態では、操作者の接触操作に応じて操作部１０に触覚フィードバックを行うアクチュエータ１３を備えているため、操作部１０に対する入力操作を触覚によって判断できる。これにより、更なる操作性の向上を図ることができる。
しかも、アクチュエータ１３が操作部１０のうち筒部２３よりも径方向の外側に位置する部分に配置されているため、レイアウトの自由度を高め、投影部１１から投影される画像を遮らない位置にアクチュエータ１３を配置し易くなる。

本実施形態では、光透過性を有する操作部１０に対して画像を投影する投影部１１を備え、操作部１０を表示部として機能させることで、操作部１０上で操作結果を視覚によって判断できる。これにより、利便性の向上を図ることができる。
また、投影部１１によって操作部１０に画像を投影することで、操作部１０のように複雑な形状を有する場合であっても、操作部１０自体を液晶や有機ＥＬ等で構成する場合に比べて操作部１０の全体に対して鮮明な画像を表示することができる。

本実施形態では、投影部１１が操作者の接触操作に応じて画像を変化させるため、操作部１０に対する入力操作を視覚によって判断できる。これにより、更なる操作性の向上を図ることができる。

本実施形態では、検出部１２が筒部２３に対するピンチ操作や、筒部２３又は頂壁部２４に対する回転操作、頂壁部２４に対するタップ操作等を検出可能に構成されているため、操作方法が異なるさまざまな操作を検出することができる。その結果、操作のバリエーションを向上させ、利便性を高めることができる。

なお、本発明の技術範囲は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態で挙げた構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
上述した実施形態では、筒部２３や頂壁部２４を接触操作（例えば、ピンチ操作や回転操作）する構成について説明したが、これに限らず、基台部２５を例えばスワイプ操作（例えば、基台部２５上で指を滑らせる操作）する構成であっても構わない。
さらに、上述した実施形態では、車載機器のうち音響装置、空調装置及びナビゲーション装置の機能設定モードについて説明したが、種々の車載機器の入力操作について本発明の車両用操作装置を採用できる。

上述した実施形態では、操作部１０及びモニタ１５を表示部として機能させる構成について説明したが、これに限られない。すなわち、操作部１０及びモニタ１５の少なくとも何れか一方が表示部として機能する構成であれば構わない。また、操作部１０自体を、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等により構成することも可能である。

上述した実施形態では、基台部２５が矩形状である場合について説明したが、これに限らず種々の形状（例えば、円形状等）を採用することが可能である。仮に、基台部２５を円形状に形成した場合、アクチュエータとして基台部２５の外周縁に圧電素子を配置しても構わない。この場合には、アクチュエータによって超音波帯域（２０ｋＨｚ以上）の同心円の定常波が生成されるため、操作部１０の全体にスクイズ膜効果を発生させることができる。そして、操作者の接触操作に応じてアクチュエータで発生する振動を調整し、操作部１０と指との間の摩擦係数を調整することで、操作者に触覚フィードバックを与えることができる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１…車両用操作装置
１０…操作部（表示部）
１１…投影部
１２…検出部
１３…アクチュエータ
１５…モニタ（表示部）
２３…筒部
２４…頂壁部
２５…基台部
３２…陥没部

Claims (7)

1. 操作者により接触操作可能な操作部と、
   前記操作部に配設され、操作者の接触操作を検出する検出部と、
   操作者による前記操作部の接触操作に応じて変化する画像を表示する表示部と、を備え、
   前記操作部は、
   基端部から先端部に向かうに従い漸次縮径するテーパ状に形成された筒部と、
   前記筒部の先端開口部を閉塞するとともに、前記筒部の軸方向に交差する方向に延在する頂壁部と、
   前記筒部が相対移動不能に固定されるとともに、前記筒部の基端部から前記筒部における径方向の外側に張り出す基台部と、を有し、
   前記軸方向に沿う断面視において、前記筒部の表面は、前記径方向の内側に向けて窪む曲線状に形成されていることを特徴とする車両用操作装置。
2. 前記頂壁部には、前記軸方向に窪む陥没部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用操作装置。
3. 操作者の接触操作に応じて前記操作部に触覚フィードバックを行うアクチュエータを備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用操作装置。
4. 前記アクチュエータは、前記操作部のうち前記筒部よりも前記径方向の外側に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用操作装置。
5. 前記操作部に対して背面側から画像を投影する投影部を備え、
   前記操作部は、光透過性を有し、前記投影部から投影される前記画像が表面側から視認可能な前記表示部を構成していることを特徴とする請求項１に記載の車両用操作装置。
6. 前記投影部は、操作者による前記操作部の接触操作に応じて前記画像を変化させることを特徴とする請求項５に記載の車両用操作装置。
7. 前記検出部は、前記筒部に対するピンチ操作、前記筒部又は前記頂壁部に対する回転操作及び前記頂壁部に対するタップ操作のうち、複数の操作を検出可能に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の車両用操作装置。