JP2017151638A - 車両用コントロールユニット及びその制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両搭載機器を操作することができる車両用コントロールユニットを提供する。【解決手段】所定の領域が設定されるタッチセンサ１１と、触感呈示部１２と、押圧検知部１３と、押圧が第１の圧力以上となった場合、タッチセンサへの入力に応じて車両搭載機器の操作を可能にするコントローラ１０とを備え、コントローラは、車両搭載機器の操作を可能にした場合、第１の時間内に車両搭載機器の操作を可能にしたことに対応する触感を触感呈示部に呈示させ、所定の領域から出ていく方向へ第１のスライドがあった場合、第１のスライドに対応する触感を呈示し、所定の領域へ入り込んでいく方向へ第２のスライドがあった場合、第２のスライドに対応する触感を呈示する車両用コントロールユニット１。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用コントロールユニット及びその制御方法に関する。
車両内には、運転者が車両に搭載された機器（以下、車両搭載機器ともいう）を操作する操作部が設けられる（例えば、特許文献１参照）。操作部は、センターコンソール又はその近辺に設けられる。運転者は、車両搭載機器を操作するために、センターコンソール近辺に設けられた操作部を見て、操作内容を確認する。
特開２００２−１２０９１号公報
しかし、運転者が車両の運転中に車両搭載機器を操作する場合、運転中にもかかわらず、視線が前方から外れてセンターコンソール近辺に移動してしまうことがある。
そこで本発明は、上述の点に鑑みてなされた車両搭載機器を操作することができる車両用コントロールユニット及びその制御方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成する本発明の一実施形態に係る車両用コントロールユニットは、
車両搭載機器を操作する車両用コントロールユニットであって、
所定の領域が設定されるタッチセンサと、
前記タッチセンサを介してユーザに対して触感を呈示する触感呈示部と、
前記タッチセンサに対する押圧を検出する押圧検出部と、
前記押圧が第１の圧力以上となった場合、前記タッチセンサへの入力に応じて前記車両搭載機器の操作を可能にするコントローラと
を備え、
前記コントローラは、
前記車両搭載機器の操作を可能にした場合、第１の時間内に前記車両搭載機器の操作を可能にしたことに対応する触感を前記触感呈示部に呈示させ、
前記所定の領域から出ていく方向へ第１のスライドがあった場合、前記第１のスライドに対応する触感を前記触感呈示部に呈示させ、
前記所定の領域へ入り込んでいく方向へ第２のスライドがあった場合、前記第２のスライドに対応する触感を前記触感呈示部に呈示させる。
また、好ましくは、
前記タッチセンサは、複数の隅部を有し、
前記所定の領域は、前記隅部の少なくとも１つを含むように設けられ、
前記コントローラは、前記所定の領域に対する押圧が第２の圧力以上となった場合、前記所定の領域に対応づけられる操作機能を実行する。
また、好ましくは、前記コントローラは、前記車両搭載機器の操作を可能にした後、前記タッチセンサへの入力がない状態が第２の時間続いた場合、前記タッチセンサへの入力に応じた前記車両搭載機器の操作をできなくする。
また、好ましくは、前記第２の時間は、前記タッチセンサへの入力がなくなる直前に入力があった位置が前記所定の領域に含まれる場合、前記所定の領域に含まれない場合よりも、長い時間に設定される。
また、好ましくは、前記所定の領域に対応づけられる操作機能を表示する表示部をさらに備える。
また、上記目的を達成する本発明の一実施形態に係る車両用コントロールユニットの制御方法は、
所定の領域が設定されるタッチセンサと、
前記タッチセンサを介してユーザに対して触感を呈示する触感呈示部と、
前記タッチセンサに対する押圧を検出する押圧検出部と、
前記押圧が第１の圧力以上となった場合、前記タッチセンサへの入力に応じて車両搭載機器の操作を可能にするコントローラと
を備える車両用コントロールユニットの制御方法であって、
前記車両搭載機器の操作を可能にした場合、第１の時間内に前記車両搭載機器の操作を可能にしたことに対応する触感を前記触感呈示部に呈示させるステップと、
前記所定の領域から出ていく方向へ第１のスライドがあった場合、前記第１のスライドに対応する触感を前記触感呈示部に呈示させるステップと、
前記所定の領域へ入り込んでいく方向へ第２のスライドがあった場合、前記第２のスライドに対応する触感を前記触感呈示部に呈示させるステップと
を含む。
本発明の一実施形態に係る車両用コントロールユニット及びその制御方法によれば、安全に運転することができる。
実施形態１に係る車両用コントロールユニットの概略構成を示す機能ブロック図である。 車両用コントロールユニットの構成例の要部平面図である。 車両用コントロールユニットの構成例の要部断面図である。 車両用コントロールユニットのタッチセンサの領域区分の一例である。 車両用コントロールユニットの制御方法の一例を示すフローチャートである。 車両用コントロールユニットの制御方法の一例を示すフローチャートである。 車両用コントロールユニットの制御方法の一例を示すフローチャートである。 車両用コントロールユニットの制御方法の一例を示すフローチャートである。 実施形態２に係る車両用コントロールユニットの概略構成を示す機能ブロック図である。 実施形態２に係る表示部に操作機能を表示させた例である。 変形例に係る制御方法を示すフローチャートである。
（実施形態１）
以下、実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る車両用コントロールユニットは、車載機器とすることができる。
［ユニット構成］
図１は、実施形態１に係る車両用コントロールユニット１の概略構成を示す機能ブロック図である。図１に示されるように、車両用コントロールユニット１は、コントローラ１０と、タッチセンサ１１と、触感呈示部１２と、押圧検出部１３とを備える。
コントローラ１０は、タッチセンサ１１、触感呈示部１２、及び押圧検出部１３とそれぞれ接続される。コントローラ１０は、接続される各部に信号又は信号に対応づけられる情報（以下、制御情報ともいう）を出力し、又は、接続される各部から制御情報を取得する。図１において、コントローラ１０と各部とを接続する矢印は、制御情報が出力される主な方向を示している。例えば、コントローラ１０とタッチセンサ１１との間は、タッチセンサ１１からコントローラ１０に向かう矢印で接続されており、主にタッチセンサ１１からコントローラ１０に向けて、制御情報が出力されることが示されている。
コントローラ１０は、記憶部１４を備える。記憶部１４は、半導体メモリ等で構成することができる。記憶部１４には、各種情報、又は車両用コントロールユニット１を動作させるためのプログラム等が格納される。また記憶部１４は、ワークメモリとしても機能する。
コントローラ１０は、制御情報を記憶部１４に格納する。また、コントローラ１０は、制御情報を記憶部１４から取得する。またコントローラ１０は、制御情報に応じて、接続される各部を制御する。
コントローラ１０は、車両に搭載された機器（以下、車両搭載機器８０ともいう）に接続される。コントローラ１０は、タッチセンサ１１への入力に応じて、車両搭載機器８０を操作するための制御情報を出力する。またコントローラ１０は、車両搭載機器８０の状態を示す制御情報を取得する。
タッチセンサ１１は、指又はスタイラスなどの物体のタッチを検出する。以下、タッチセンサ１１に対して指でタッチするものとして説明するが、スタイラスなどの他の物体でタッチしても同様である。タッチセンサ１１がタッチを検出する方式としては、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式（又は超音波方式）、赤外線方式、電磁誘導方式、又は荷重検出方式等の任意の方式が用いられうる。
タッチセンサ１１は、指のタッチを検出した場合、タッチされた位置の座標を取得し、制御情報としてコントローラ１０に出力する。ユーザは、タッチセンサ１１に指をタッチすることにより、タッチ位置に対応する機能をコントローラ１０に実行させる。
本実施形態において、タッチセンサ１１の形状は矩形であり、４つの隅部を有する。しかし、タッチセンサ１１の形状はこれに限られない。タッチセンサ１１の形状は、例えば、円、楕円、多角形等、種々の形状とされうる。
触感呈示部１２は、コントローラ１０から取得した駆動信号に応じた、種々のパターンの振動を発生することによって、触感を呈示する。つまり、コントローラ１０は、触感呈示部１２に対して制御情報として駆動信号を出力することにより、触感呈示部１２の駆動を開始する。
触感呈示部１２は、圧電素子、超音波振動子、又は振動モータ（偏心モータ）等を用いて構成される。触感呈示部１２は、例えば、クリック感、材質感等に対応する振動パターンによる振動を発生させ、タッチセンサ１１にタッチしたユーザの指に対して、クリック感、材質感等の触感を呈示する。
押圧検出部１３は、ユーザが指又はスタイラス等でタッチセンサ１１にタッチして、さらにタッチセンサ１１を押し込むことにより生じる押圧を検出し、押圧に基づくデータを制御情報としてコントローラ１０に出力する。
押圧検出部１３は、例えば、押圧に応じて物理的又は電気的特性（歪み、抵抗、電圧等）が変化する歪みゲージセンサや圧電素子等を用いて構成される。押圧検出部１３が、例えば圧電素子を用いて構成された場合、押圧検出部１３の圧電素子は、タッチセンサ１１に対する押圧による荷重の大きさに応じて、電気的特性である電圧値（押圧に基づくデータ）が変化する。押圧に基づくデータは、電圧値に限られず、押圧による荷重の大きさ、抵抗値等でもよい。
また、押圧検出部１３は、タッチセンサ１１の検出方式に応じて構成することができる。例えば、タッチセンサ１１の検出方式が抵抗膜方式の場合には、接触面積の大きさに応じた抵抗の大きさを、タッチセンサ１１に対する押圧の荷重に対応づけることができる。あるいは、タッチセンサ１１が静電容量方式の場合には、静電容量の大きさをタッチセンサ１１に対する押圧の荷重に対応づけることができる。このようにすることで、歪みゲージセンサ又は圧電素子等を用いることなく押圧検出部１３を構成することができる。
コントローラ１０は、押圧検出部１３から取得した押圧の大きさが所定の圧力以上である場合に、タッチされている位置にある操作オブジェクトに対する入力を確定させるようにしてもよい。このようにすることで、ユーザが誤ってタッチセンサ１１にタッチして起こる誤入力を低減することができる。
触感呈示部１２と押圧検出部１３とは、一体化して構成されてもよい。特に、圧電素子を用いて触感呈示部１２及び押圧検出部１３を構成する場合、圧電素子を共用することもできる。圧電素子は、圧力が加わると電圧を発生し、電圧が加わると変形するためである。
図２及び図３は、本実施形態に係る車両用コントロールユニット１の構成の一例を示す図である。図２は要部平面図である。また、図３は要部断面図である。
図３に示されるように、タッチセンサ１１は、筐体９０とアッパーカバー９２との間に、第１インシュレータ９４及び第２インシュレータ９６を介して挟持される。タッチセンサ１１は、アッパーカバー９２に覆われていないタッチ面１１ａを有する。本実施形態に係る車両用コントロールユニット１において、タッチ面１１ａの形状は矩形である。しかし、車両用コントロールユニット１の仕様に応じて、タッチ面１１ａは他の形状とされてもよい。また、第１インシュレータ９４及び第２インシュレータ９６は、タッチ面１１ａから外れた４隅に配設される。なお、図２においては、図３に示される筐体９０、アッパーカバー９２、及び第２インシュレータ９６の図示は省略されている。
タッチセンサ１１は、表面側であるタッチ面１１ａが例えば透明フィルムで構成され、裏面がガラスで構成され、表面（タッチ面１１ａ）が押圧されると、押圧に応じて表面の透明フィルムが微少量撓む（歪む）構造のものを用いる。
またアッパーカバー９２は、タッチセンサ１１に対して凸となる。よって、ユーザがタッチセンサ１１のタッチ面１１ａにタッチする際、タッチ面１１ａの端部又は隅部を触覚で知ることが容易である。
さらに、本実施形態に係る車両用コントロールユニット１は、タッチセンサ１１の表面の透明フィルム上で、アッパーカバー９２で覆われる各辺の近傍に、タッチセンサ１１に加わる押圧を検出するための歪みゲージセンサをそれぞれ接着等により設ける。また、タッチセンサ１１の裏面のガラス面上で、対向する２つの辺の近傍には、タッチセンサ１１を振動させるための圧電素子または超音波振動子、リニアアクチュエータなどを、それぞれ接着等により設ける。すなわち、図２及び図３に示される車両用コントロールユニット１は、押圧検出部１３を４つの歪みゲージセンサを用いて構成し、触感呈示部１２を２つの振動子を用いて構成している。押圧検出部１３は、例えば、４つの歪みゲージセンサの出力の平均値などから押圧を検出する。触感呈示部１２は、例えば、２つの振動子を同相で駆動する。
なお、触感呈示部１２及び押圧検出部１３の構成は、図２及び図３に例示されている構成に限られるものではない。
［触感呈示処理］
本実施形態に係る車両用コントロールユニット１は、タッチセンサ１１を押し込んだり離したりする際のクリック感、タッチセンサ１１上でスライドした際のざらざら感若しくはつるつる感等の材質感、凹凸感、又はその他の触感を呈示することができる。また、例えば、材質感を呈示しつつ、クリック感を呈示するなど、種々の触感を重畳して呈示することもできる。
例えば、つるつる感は、触感呈示部１２が超音波振動を発生することにより、タッチセンサ１１のタッチ面１１ａとタッチしている指との間にスクイーズ空気膜が発生し、このスクイーズ空気膜により摩擦力を低減させて呈示されうる。また、例えば、ざらざら感は、触感呈示部１２が指のスライドに合わせて振動を変化させることにより、摩擦力の大小を変化させて呈示されうる。なお、これらの触感を呈示する方法は、ここで説明した方法に限られるものではない。
本実施形態に係る車両用コントロールユニット１のタッチセンサ１１は、一般的なタッチセンサ１１と同様に、一様な材質、例えばガラス又はフィルムで構成される。つまり、タッチセンサ１１は、局所的に材質が異なることはない。よって、タッチセンサ１１を見ずにタッチした場合、ユーザは、タッチセンサ１１のどの部分をタッチしているのかわからない。つまり、ユーザはタッチ位置を感知することができない。
ここで、タッチセンサ１１に対するタッチ位置に応じた触感の呈示、又は、タッチした指のスライドに応じた触感の呈示によって、タッチセンサ１１を見ていないユーザに、タッチ位置を感知させることができる。コントローラ１０は、タッチ位置に応じた処理を行うために、タッチセンサ１１に所定の領域を設定する。
図４は、タッチセンサ１１において設定されている領域区分の一例である。図４に示されるように、タッチセンサ１１の４つの隅部をそれぞれ含むようにＡ〜Ｄ領域が設定される。Ａ〜Ｄ領域は、車両用コントロールユニット１による操作対象となる機能が対応づけられる。例えば、Ａ領域にはカーナビゲーションシステムの操作機能が対応づけられ、Ｂ領域にはエアコンディショナの操作機能が対応づけられる。他に、オーディオ機器の操作機能、又は、携帯電話若しくはスマートフォンの操作機能が対応づけられてもよい。Ａ〜Ｄ領域の中間にあたる部分は、上述のような機能が対応づけられないＮ領域が設定される。
タッチセンサ１１に設定される領域と操作機能との対応関係は、上述のものに限られない。例えば、Ｎ領域に何らかの機能が対応づけられてもよい。また、Ａ領域に何の機能も対応づけられなくてもよい。
タッチセンサ１１に設定される領域区分は、図４に示される例に限られない。例えば、タッチセンサ１１の左半分、又は、上半分の領域が１つの領域として設定されてもよい。また、タッチセンサ１１の隅部を含まずに、隅部と隅部との間の辺縁部が１つの領域として設定されてもよい。図４に示される例では、タッチセンサ１１が有する４つの隅部が含まれるように領域が区分されているが、タッチセンサ１１が隅部を有さない場合であっても領域区分は適宜定められうる。
タッチセンサ１１上で区分されている各領域は、当該各領域がタッチされた場合に、タッチした指に対して当該各領域に対応づけられる触感が呈示されてもよい。例えばＡ領域にタッチしている指に対しては指のスライドに応じたざらざら感が呈示されてもよい。一方で、Ｎ領域にタッチしている指に対しては指のスライドに応じたつるつる感が呈示されてもよい。
［操作可能状態への遷移］
本実施形態に係る車両用コントロールユニット１は、ブラインドタッチしたユーザの指に対して触感を呈示することによりユーザの操作を誘導し、運転中の視線移動を減らすことができる。タッチセンサ１１へのブラインドタッチに際して誤操作が回避されることが好ましい。よって、本実施形態に係る車両用コントロールユニット１は、初期状態としてタッチセンサ１１への入力に応じた車両搭載機器８０の操作をできないスタンバイ状態にされる。この場合、タッチセンサ１１にタッチしたりスライドしたりしても操作できない。本実施形態に係る車両用コントロールユニット１は、タッチセンサ１１に対して所定の圧力（第１の圧力）以上の押圧が加わった場合に、スタンバイ状態から操作可能状態に遷移する。操作可能状態は、タッチセンサ１１への入力に応じて車両搭載機器８０の操作を可能とする状態ともいえる。
図５は、車両用コントロールユニット１を操作可能状態に遷移させる制御方法を示すフローチャートである。まずコントローラ１０は、タッチセンサ１１から情報を取得し、タッチセンサ１１に指がタッチしたか否か判定する（ステップＳ１１）。
タッチセンサ１１に指がタッチしていない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、コントローラ１０は、ステップＳ１１に戻る。タッチセンサ１１に指がタッチした場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、コントローラ１０は、押圧検出部１３に押圧検出を開始させる（ステップＳ１２）。
続いてコントローラ１０は、タッチセンサ１１から情報を取得し、タッチセンサ１１から指が離れたか否か判定する（ステップＳ１３）。
タッチセンサ１１から指が離れた場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、コントローラ１０は、押圧検出部１３に押圧検出を終了させる（ステップＳ１４）。その後、コントローラ１０は、ステップＳ１１に戻る。
タッチセンサ１１から指が離れていない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、コントローラ１０は、押圧検出部１３から押圧に係る情報を取得し、押圧が第１の圧力以上であるか判定する（ステップＳ１５）。
押圧が第１の圧力以上でない（第１の圧力未満である）場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、コントローラ１０は、ステップＳ１３に戻る。押圧が第１の圧力以上である場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、コントローラ１０は、車両用コントロールユニット１を操作可能状態に遷移させる（ステップＳ１６）。この際コントローラ１０は、触感呈示部１２にクリック感等の触感を呈示させることが好ましい。
続いてコントローラ１０は、操作可能状態に遷移したときから第１の時間内に、操作可能状態への遷移に対応する触感を触感呈示部１２に呈示させる（ステップＳ１７）。第１の時間は、ユーザがタッチセンサ１１に押圧を加えた後に指を離さない程度の時間、例えば５００ｍｓｅｃに設定される。また、操作可能状態に遷移したことに対応する触感は、種々の触感とされうる。その後、コントローラ１０は、図５のフローチャートの処理を終了する。なお第１の時間は、ユーザの操作に対して、装置が反応したことを示す適切な時間である。第１の時間が長すぎても短すぎても、ユーザは違和感を受ける。
以上図５を参照して、車両用コントロールユニット１を操作可能状態に遷移させる制御方法を説明してきた。ステップＳ１５において押圧が所定の圧力以上であるか判定する際、指がタッチしている位置はタッチセンサ１１のどこでもよい。このようにすれば、ユーザはタッチセンサ１１を全く見ずに車両用コントロールユニット１を操作可能状態にすることができる。
一方、ステップＳ１５において押圧が所定の圧力以上であるか判定する際、指がタッチしている位置が所定の領域に含まれることが条件とされてもよい。このようにすれば、ユーザが意図しないタイミングで車両用コントロールユニット１が操作可能状態に遷移する可能性を低くできる。この場合、コントローラ１０は、触感呈示部１２に当該所定の領域を示す触感を呈示させることが好ましい。あるいは、タッチセンサ１１のタッチ面１１ａに凹凸構造が設けられてもよい。
続いて、車両用コントロールユニット１を操作可能状態から、操作を受け付けない状態（スタンバイ状態）に遷移させる制御方法について、図６を参照して説明する。スタンバイ状態は、コントローラ１０がタッチセンサ１１の入力を受け付けない状態ともいえる。
まずコントローラ１０は、タッチセンサ１１から情報を取得し、タッチセンサ１１から指が離れたか否か判定する（ステップＳ２１）。タッチセンサ１１から指が離れることは、タッチセンサ１１への入力がなくなることに含まれる。タッチセンサ１１から指が離れていない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、コントローラ１０は、車両用コントロールユニット１を操作可能状態にしたままステップＳ２１の動作を続ける。
タッチセンサ１１から指が離れた場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、コントローラ１０は、指が第２の時間以上離れたか否か判定する（ステップＳ２２）。ここで第２の時間は、図５のステップＳ１７で説明されている第１の時間と同じ時間に設定されてもよいし、異なる時間に設定されてもよい。
指が第２の時間以上離れていない場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、つまり、指が第２の時間未満のうちに再度タッチした場合、コントローラ１０は、指がタッチセンサ１１から離れていないとみなして、ステップＳ２１に戻る。
指が第２の時間以上離れた場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、コントローラ１０は、車両用コントロールユニット１をスタンバイ状態に遷移させる（ステップＳ２３）。その後、コントローラ１０は、図６のフローチャートの処理を終了する。
以上、図５及び図６を参照して、車両用コントロールユニット１を操作可能状態とスタンバイ状態との間で遷移させる制御方法を説明してきた。このようにすることで、ユーザが意図しない、タッチセンサ１１に対する入力の発生を避けることができる。また、タッチセンサ１１でチャタリングが生じた場合、又はユーザが短時間無意識に指を離した場合等のユーザが意図しない場合における状態の遷移を避けることができる。
［操作機能実行の指示受付］
車両用コントロールユニット１が操作可能状態である間、原則的にユーザの指はタッチセンサ１１にタッチし続ける。ユーザは、タッチセンサ１１上で指をスライドさせて、図４に示される各領域に指を移動する。そしてユーザは、各領域をタッチした状態でタッチセンサ１１に押圧を加えて各領域に対する入力を確定させる。各領域に対する入力が確定した場合、車両用コントロールユニット１は、各領域に対応づけられる機能を実行する。
図７及び図８は、車両用コントロールユニット１の操作に係る制御方法を示すフローチャートである。図７及び図８に示されるフローチャートは、車両用コントロールユニット１が操作可能状態である場合に実行される制御方法である。
図７のフローチャートにおいて、まずコントローラ１０は、押圧検出部１３に圧力の検出を開始させる（ステップＳ３１）。続いてコントローラ１０は、車両用コントロールユニット１がスタンバイ状態に遷移したか判定する（ステップＳ３２）。
車両用コントロールユニット１がスタンバイ状態に遷移した場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、コントローラ１０は、押圧検出部１３に圧力の検出を終了させる（ステップＳ３３）。その後、コントローラ１０は、図７のフローチャートの処理を終了する。車両用コントロールユニット１がスタンバイ状態に遷移する場合とは、コントローラ１０が図６のフローチャートのステップＳ２３の処理を実行する場合等である。
車両用コントロールユニット１がスタンバイ状態に遷移していない場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、コントローラ１０は、押圧検出部１３から押圧に係る情報を取得し、押圧が第２の圧力以上であるか判定する（ステップＳ３４）。ここで第２の圧力は、図５のステップＳ１５における判定条件に含まれる第１の圧力と同じ値に設定されてもよいし、異なる値に設定されてもよい。
押圧が第２の圧力以上でない（第２の圧力未満である）場合（ステップＳ３４：ＮＯ）、コントローラ１０は、図８のフローチャートのステップＳ４１に進む。押圧が第２の圧力以上である場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、コントローラ１０は、現在のタッチ位置における入力を確定させる（ステップＳ３５）。この際、コントローラ１０は、触感呈示部１２にクリック感等の触感を呈示させることが好ましい。入力確定後の操作機能実行処理については後述する。その後、コントローラ１０は、図７のフローチャートの処理を終了する。
ステップＳ３４において、押圧が第２の圧力以上であるかという判定条件だけでなく、押圧が加えられているタッチ領域に操作機能が対応づけられているかという判定条件を加えてもよい。この場合、例えば図４のＮ領域に操作機能が対応づけられていない場合、Ｎ領域において押圧が第２の圧力以上となるように押し込んでも、コントローラ１０がステップＳ３５に進まないようにすることができる。
続いて図８のフローチャートにおいて、コントローラ１０は、タッチセンサ１１から情報を取得し、タッチしている指がスライドしたか判定する（ステップＳ４１）。指がスライドしていない場合（ステップＳ４１：ＮＯ）、コントローラ１０は、図７のステップＳ３２に戻る。
指がスライドしている場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、コントローラ１０は、タッチセンサ１１から取得した情報に基づいて、指のタッチ位置及び／又は指のスライド方向を決定する（ステップＳ４２）。
続いてコントローラ１０は、指のタッチ位置が含まれる領域（以下、タッチ領域ともいう）及び／又は指のスライド方向に応じた触感を触感呈示部１２に呈示させる（ステップＳ４３）。
タッチ領域に応じた触感が呈示される場合、例えば、図４に示されるＮ領域にタッチしている指に対して、触感呈示部１２は、触感を呈示しない又はつるつる感を呈示してもよい。また、図４に示されるＡ〜Ｄ領域にタッチしている指に対して、触感呈示部１２は、ざらざら感を呈示してもよい。
また、指のスライド方向に応じた触感が呈示される場合、例えば、タッチセンサ１１の中央から端に向かう方向にスライドしている指に対して、触感呈示部１２は、第１の周期でパルス状に触感を呈示してもよい。また、タッチセンサ１１の端から中央に向かう方向にスライドしている指に対して、触感呈示部１２は、第１の周期とは異なる第２の周期でパルス状に触感を呈示してもよい。以下、周期をＴとするパルス状に呈示される触感を、周期がＴの触感群ともいう。
また、タッチ領域内において、指のスライド方向が当該タッチ領域から出ていく方向である場合と指のスライド方向が当該タッチ領域に入り込んでいく方向である場合とで、周期が異なる触感群が呈示されるようにしてもよい。
ここで、タッチ領域から出ていく方向とは、例えば図４に示されるＡ領域がタッチ領域である場合、Ａ領域に含まれるいずれかの位置からＮ領域に向かう方向、つまり右下に向かう方向である。以下、タッチ領域から出ていく方向へのスライドを第１のスライドともいう。
また、タッチ領域に入り込んでいく方向とは、例えば図４に示されるＡ領域がタッチ領域である場合、Ａ領域に含まれるいずれかの位置からタッチ面１１ａの端又は隅に向かう方向、つまり左上に向かう方向である。以下、タッチ領域に入り込んでいく方向へのスライドを第２のスライドともいう。
また、例えば図４に示されるＮ領域がタッチ領域である場合、タッチ領域から出ていく方向とは、Ｎ領域の中心から遠ざかる方向である。一方でタッチ領域に入り込んでいく方向とは、Ｎ領域の中心に近づく方向である。
このようにスライド方向に応じた触感が呈示されることで、ユーザはタッチセンサ１１を見なくとも、例えば図４に示されるＡ〜Ｄ領域のいずれに向かっているか知ることができる。
また、指のスライド方向がタッチ領域に入り込んでいく場合において、指のタッチ位置とタッチセンサ１１の端又は隅との距離に応じて、触感を呈示する振動パターンを変化させてもよい。例えば、指のタッチ位置がタッチセンサ１１の端又は隅に近づくほど、触感群の周期を長く又は短くしてもよい。また、指のタッチ位置がタッチセンサ１１の端又は隅に近づくほど触感の強度を強く又は弱くしてもよい。また、指のタッチ位置がタッチセンサ１１の端又は隅に近づくほど、触感を呈示する振動の周波数を高く又は低くしてもよい。このように指のタッチ位置に応じて触感を変化させることで、ユーザは、指のタッチ位置からタッチセンサ１１の端又は隅までの距離を知ることができる。
一例として、Ｎ領域の中央に近づくにつれて、触感の強度を弱くし、触感群の周期を短くし、触感を呈示する振動の周波数を低くすることが考えられる。一方で、Ａ領域に含まれるタッチセンサ１１の隅に近づくにつれて、触感の強度を強くし、触感群の周期を長くし、触感を呈示する振動の周波数を高くすることが考えられる。このように指のタッチ位置が中央付近であるか隅に近いかによって対照的な触感を呈示することで、ユーザがより明確にタッチ位置を感知することができる。
また、領域間をまたがって指がスライドされた場合、つまりタッチ領域が切り替わる場合、触感呈示部１２は、領域の境界に対応する位置において凹凸感を呈示してもよい。このようにすることでユーザは、タッチ領域が切り替わったことを知ることができる。
図８のステップＳ４３において、触感呈示部１２が呈示する触感のパターンは、上記の例に限られるものではない。コントローラ１０は、ステップＳ４３の後、図７のステップＳ３２に戻る。
以上図７及び図８を参照して、車両用コントロールユニット１の操作に係る制御方法について説明してきた。このようにすることで、ユーザはタッチセンサ１１を見なくとも、車両用コントロールユニット１の機能に対応づけられる領域に向けて指をスライドすることができる。
［操作機能実行処理］
図７のステップＳ３５においてタッチセンサ１１への入力が確定した場合、コントローラ１０は、入力が確定したタッチ領域に対応づけられる操作機能を実行する。例えば、カーナビゲーションシステムの操作機能が対応づけられているＡ領域への入力が確定した場合、コントローラ１０は、タッチセンサ１１の領域区分をナビの操作メニューに更新する。
またコントローラ１０は、タッチセンサ１１の領域区分がカーナビゲーションシステムの操作メニューに更新された後、さらに図７のフローチャートの処理を実行してタッチセンサ１１への入力を受け付ける。例えば、地図の拡大に係る操作機能が対応づけられた領域への入力が確定した場合、コントローラ１０は、地図の拡大を実行する。
またコントローラ１０は、入力が確定した領域に対応づけられた操作機能の実行結果に応じて、触感呈示部１２に所定の触感を呈示させるようにしてもよい。例えば、地図の拡大がこれ以上できない等の理由で入力された操作機能が実行できない場合、触感呈示部１２は、低周波の振動を短時間（例えば５０ｍｓｅｃ）に２回発生させて、「ブブ」という触感を呈示するようにしてもよい。なお、「ブブ」という触感は、ユーザの感じ方をオノマトペ（擬音語）で表現したものである。実際に触感を呈示するための駆動信号は例示した通りである。
また、入力された操作機能の実行を完了した場合、触感呈示部１２は、単一周波数の正弦波振動を短時間（例えば５０ｍｓｅｃ）発生させて、単調な触感を呈示するようにしてもよい。また触感呈示部１２は、操作機能の実行結果に応じて、ドップラー曲線振動を発生させて触感を呈示するようにしてもよい。なお、触感を呈示するために発生されうる振動は、上述の振動に限られるものではない。
以上のような操作機能の実行結果に応じた触感は、ユーザが指で押圧を加えて入力を確定した後、指を離すまでの時間以内、例えば５００ｍｓｅｃ以内に呈示されることが好ましい。このようにすることで、操作機能の実行結果をユーザに対して触感だけで通知できる。
以上、実施形態１に係る車両用コントロールユニット１について説明してきた。本実施形態に係る車両用コントロールユニット１は、タッチセンサ１１にタッチしている指に触感を呈示することにより、ブラインドタッチで操作可能である。また本実施形態に係る車両用コントロールユニット１は、所定の操作により操作可能状態に遷移するので、ユーザが意図しないタイミングでタッチセンサ１１に触れて誤操作することを避けることができる。
なお、図５〜図８を参照して説明してきた車両用コントロールユニット１の制御方法は、それぞれが並列的に実行されてもよい。
（実施形態２）
実施形態２に係る車両用コントロールユニット１は、表示部２０をさらに備える。以下本実施形態に係る車両用コントロールユニット１について説明していく。
図９は、実施形態２に係る車両用コントロールユニット１の概略構成例を示す機能ブロック図である。本実施形態に係る車両用コントロールユニット１は、図１に示される機能ブロック図と比較して、表示部２０をさらに備える。コントローラ１０は、表示部２０に文字又は画像等を表示させるための情報を出力する。タッチセンサ１１等他の構成要素は、図１と同様であるため、説明を省略する。
表示部２０は、コントローラ１０から取得した情報に基づき、ユーザが視認できる文字又は画像等を表示させる。表示部２０は、例えばヘッドアップディスプレイ（以下、ＨＵＤともいう）である。ＨＵＤは、車両のフロントウィンドシールドに画像を投射し、投射された画像の反射光を、虚像としてユーザに視認させるものである。また表示部２０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、又は、有機若しくは無機ＥＬディスプレイ等であってもよい。この場合表示部２０は、ユーザが車両の運転中に視線を前方からできるだけ外さなくて済むように、車両のセンターコンソールの上部に設けられることが好ましい。
コントローラ１０は、車両用コントロールユニット１がスタンバイ状態である場合、タッチセンサ１１を押し込むことで操作可能状態に遷移することをユーザに知らせる情報を表示部２０に表示させることができる。またコントローラ１０は、車両用コントロールユニット１が操作可能状態である場合に、図４に示されるようなタッチセンサ１１に設定された領域と操作機能との対応関係を表示部２０に表示させることができる。図１０は、表示部２０に操作機能を表示させた例である。図４に示されるタッチセンサ１１に設定された領域と比較すると、図４のＡ領域は、カーナビゲーションシステムの操作機能に対応づけられていることが分かる。また、図４のＢ、Ｃ、Ｄ領域はそれぞれ、エアコンディショナ、オーディオ／ＤＶＤ、電話の操作機能に対応づけられていることが分かる。ユーザは、表示部２０を確認することで、タッチセンサ１１に設けられた領域と操作機能との対応関係を知ることができる。
このように表示部２０をさらに備えることにより、ユーザは、車両用コントロールユニット１に実行させたい機能がタッチセンサ１１のどの領域に対応づけられているかを車両前方から視線を大きく外すことなく確認することができる。
（変形例）
実施形態１において、図６のフローチャートを参照して、指がタッチセンサ１１から所定時間以上離れた場合に車両用コントロールユニット１を操作可能状態からスタンバイ状態に遷移させる制御方法について説明した。変形例として、指がタッチセンサ１１から離れてから車両用コントロールユニット１をスタンバイ状態に遷移させるまでの時間を変更する場合について説明する。
図１１は、変形例に係る制御方法を示すフローチャートである。まずコントローラ１０は、タッチセンサ１１から情報を取得し、タッチセンサ１１から指が離れたか否か判定する（ステップＳ５１）。タッチセンサ１１から指が離れることは、タッチセンサ１１への入力がなくなることに含まれる。タッチセンサ１１から指が離れていない場合（ステップＳ５１：ＮＯ）、コントローラ１０は、車両用コントロールユニット１を操作可能状態にしたままステップＳ５１の動作を続ける。
タッチセンサ１１から指が離れた場合（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、コントローラ１０は、指が離れる直前にタッチしていた位置（以下、直前のタッチ位置ともいう）がＮ領域に含まれるか判定する（ステップＳ５２）。直前のタッチ位置がＮ領域に含まれる場合（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、コントローラ１０は、ステップＳ５５における判定ステップの条件として用いられる第２の時間をＴ１に設定し（ステップＳ５３）、ステップＳ５５に進む。一方、直前のタッチ位置がＮ領域に含まれない場合（ステップＳ５２：ＮＯ）、コントローラ１０は、第２の時間をＴ２に設定し（ステップＳ５４）、ステップＳ５５に進む。
続いてコントローラ１０は、指が第２の時間以上離れたか否か判定する（ステップＳ５５）。ここで第２の時間とは、ステップＳ５３で設定されたＴ１又はステップＳ５４で設定されたＴ２である。指が第２の時間以上離れていない場合（ステップＳ５５：ＮＯ）、つまり、指が第２の時間未満のうちに再度タッチした場合、コントローラ１０は、指がタッチセンサ１１から離れていないとみなして、ステップＳ５１に戻る。
指が第２の時間以上離れた場合（ステップＳ５５：ＹＥＳ）、コントローラ１０は、車両用コントロールユニット１をスタンバイ状態に遷移させる（ステップＳ５６）。その後、コントローラ１０は、図１１のフローチャートの処理を終了する。
以上、図１１を参照して変形例に係る制御方法について説明してきた。上述のＴ１及びＴ２をどのように設定するか種々のバリエーションが考えられる。例えば、タッチ位置が操作機能に対応づけられていないＮ領域に含まれている場合、ユーザが車両用コントロールユニット１に何らかの操作機能を実行させようとしているか、まだ不明確である。つまりこの場合は、ユーザが具体的なアクションを起こす前である。よって無意識の操作を避けるために、第２の時間として設定されるＴ１は短い時間とされうる。
また例えば、タッチ位置が操作機能に対応づけられているＡ〜Ｄ領域に含まれている場合、ユーザが意識的に車両用コントロールユニット１に操作機能を実行させようとしている可能性がある。つまりこの場合は、ユーザが具体的なアクションを起こしている可能性が高い。よって操作の利便性を考慮して、第２の時間として設定されるＴ２はＴ１よりも長い時間とされうる。
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置の各構成部が実行するステップを含む方法としても実現し得るものである。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
１ 車両用コントロールユニット
１０ コントローラ
１１ タッチセンサ
１２ 触感呈示部
１３ 押圧検出部
１４ 記憶部
２０ 表示部
８０ 車両搭載機器
９０ 筐体
９２ アッパーカバー
９４ 第１インシュレータ
９６ 第２インシュレータ

Claims (6)

  1. 車両搭載機器を操作する車両用コントロールユニットであって、
    所定の領域が設定されるタッチセンサと、
    前記タッチセンサを介してユーザに対して触感を呈示する触感呈示部と、
    前記タッチセンサに対する押圧を検出する押圧検出部と、
    前記押圧が第１の圧力以上となった場合、前記タッチセンサへの入力に応じて前記車両搭載機器の操作を可能にするコントローラと
    を備え、
    前記コントローラは、
    前記車両搭載機器の操作を可能にした場合、第１の時間内に前記車両搭載機器の操作を可能にしたことに対応する触感を前記触感呈示部に呈示させ、
    前記所定の領域から出ていく方向へ第１のスライドがあった場合、前記第１のスライドに対応する触感を前記触感呈示部に呈示させ、
    前記所定の領域へ入り込んでいく方向へ第２のスライドがあった場合、前記第２のスライドに対応する触感を前記触感呈示部に呈示させる
    車両用コントロールユニット。
  2. 前記タッチセンサは、複数の隅部を有し、
    前記所定の領域は、前記隅部の少なくとも１つを含むように設けられ、
    前記コントローラは、前記所定の領域に対する押圧が第２の圧力以上となった場合、前記所定の領域に対応づけられる操作機能を実行する、請求項１に記載の車両用コントロールユニット。
  3. 前記コントローラは、前記車両搭載機器の操作を可能にした後、前記タッチセンサへの入力がない状態が第２の時間続いた場合、前記タッチセンサへの入力に応じた前記車両搭載機器の操作をできなくする、請求項１又は２に記載の車両用コントロールユニット。
  4. 前記第２の時間は、前記タッチセンサへの入力がなくなる直前に入力があった位置が前記所定の領域に含まれる場合、前記所定の領域に含まれない場合よりも、長い時間に設定される、請求項３に記載の車両用コントロールユニット。
  5. 前記所定の領域に対応づけられる操作機能を表示する表示部をさらに備える、請求項１乃至４いずれか一項に記載の車両用コントロールユニット。
  6. 所定の領域が設定されるタッチセンサと、
    前記タッチセンサを介してユーザに対して触感を呈示する触感呈示部と、
    前記タッチセンサに対する押圧を検出する押圧検出部と、
    前記タッチセンサへの入力に応じて車両搭載機器の操作を可能にするコントローラと
    を備える車両用コントロールユニットの制御方法であって、
    前記押圧が第１の圧力以上となった場合、前記タッチセンサへの入力に応じて前記車両搭載機器の操作を可能にするステップと、
    前記車両搭載機器の操作を可能にした場合、第１の時間内に前記車両搭載機器の操作を可能にしたことに対応する触感を前記触感呈示部に呈示させるステップと、
    前記所定の領域から出ていく方向へ第１のスライドがあった場合、前記第１のスライドに対応する触感を前記触感呈示部に呈示させるステップと、
    前記所定の領域へ入り込んでいく方向へ第２のスライドがあった場合、前記第２のスライドに対応する触感を前記触感呈示部に呈示させるステップと
    を含む車両用コントロールユニットの制御方法。
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