JP2019156207A - 操作入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの意図に反した誤動作を抑制することができる操作入力装置を提供する。【解決手段】操作入力装置１は、車両８のドア８０のウインドウガラス８１に対する接触操作を検出する接触検出部１０と、ウインドウガラス８１の振動を検出する振動検出部１２と、ウインドウガラス８１に対する接触操作が検出されると共にウインドウガラス８１の振動が検出された場合、予め定められた機能の実行が指示されたと判定する制御部１４と、を備えて概略構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、操作入力装置に関する。

従来の技術として、近接覚センサ、あるいは接触検知センサの検出電極と、車外との交信を行う送受信装置のアンテナと、をハンドル内に収容してなり、運転者の車両への接近、または接触を近接覚センサなどにより検知することにより送受信装置と運転者側の携帯装置とで交信してドアの施錠解除などを行う車両用ドアアウトサイドハンドル装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この車両用ドアアウトサイドハンドル装置は、ハンドル内には、ドアへの施錠操作信号を生成する静電容量型のタッチセンサの検出電極をハンドルの外側外殻により覆って収容すると共に、外側外殻のタッチセンサ感応位置には、操作点指示マークが設けられている。運転者は、車両から離れる際にハンドルの操作点指示マークに軽く触れるだけで、施錠操作をすることができる。

特開２００３−２２１９４７号公報

しかし従来の車両用ドアアウトサイドハンドル装置は、雨水などの導電性異物が外側外殻のタッチセンサ感応位置に付着した場合、ユーザの意図に反して誤動作する可能性がある。

従って本発明の目的は、ユーザの意図に反した誤動作を抑制することができる操作入力装置を提供することにある。

本発明の一態様は、車両のドアのウインドウガラスに対する接触操作を検出する接触検出部と、ウインドウガラスの振動を検出する振動検出部と、ウインドウガラスに対する接触操作が検出されると共にウインドウガラスの振動が検出された場合、予め定められた機能の実行が指示されたと判定する判定部と、を備えた操作入力装置を提供する。

本発明によれば、ユーザの意図に反した誤動作を抑制することができる。

図１（ａ）は、実施の形態に係る操作入力装置の接触検出部と振動検出部の配置の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、操作入力装置のブロック図の一例である。 図２（ａ）は、実施の形態に係る操作入力装置が含まれる施解錠システムの一例を示すブロック図であり、図２（ｂ）は、接触検出部が出力した静電容量値の一例を示す概略図であり、図２（ｃ）は、振動検出部が出力した振動検出信号の一例を示す概略図である。 図３は、実施の形態に係る操作入力装置の動作の一例を示すフローチャートである。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る操作入力装置は、車両のドアのウインドウガラスに対する接触操作を検出する接触検出部と、ウインドウガラスの振動を検出する振動検出部と、ウインドウガラスに対する接触操作が検出されると共にウインドウガラスの振動が検出された場合、予め定められた機能の実行が指示されたと判定する判定部と、を備えて概略構成されている。

この操作入力装置は、ウインドウガラスに対する接触操作の検出とウインドウガラスの振動の検出の組み合わせに基づいて予め定められた機能の実行が指示されたと判定するので、この構成を採用しない場合と比べて、導電性異物の付着によって操作がなされたと判定することがなく、ユーザの意図に反した誤動作を抑制することができる。

[実施の形態]
（操作入力装置１の概要）
図１（ａ）は、実施の形態に係る操作入力装置の接触検出部と振動検出部の配置の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、操作入力装置のブロック図の一例である。図２（ａ）は、実施の形態に係る操作入力装置が含まれる施解錠システムの一例を示すブロック図であり、図２（ｂ）は、接触検出部が出力した静電容量値の一例を示す概略図であり、図２（ｃ）は、振動検出部が出力した振動検出信号の一例を示す概略図である。図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、縦の点線によって３つの領域に分けられ、左の領域が、２回ノックされた場合、中央の領域が、雨水などの導電性異物９が検出領域１００に付着した場合、右の領域が、接触操作がない状態で車両８が振動した場合の一例を示している。

なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図１（ｂ）及び図２（ａ）では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。

操作入力装置１は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、車両８のドア８０のウインドウガラス８１に対する接触操作を検出する接触検出部１０と、ウインドウガラス８１の振動を検出する振動検出部１２と、ウインドウガラス８１に対する接触操作が検出されると共にウインドウガラス８１の振動が検出された場合、予め定められた機能の実行が指示されたと判定する判定部としての制御部１４と、を備えて概略構成されている。

図１（ａ）において操作入力装置１は、一例として、車両８の右側前方のドア８０に配置されているがこれに限定されず、左側前方ドアなどにも配置されても良い。また操作入力装置１は、例えば、スライドドアに配置されても良いし、トランクリッドにも配置されても良い。

本実施の形態においてユーザが行うウインドウガラス８１に対する接触操作とは、ウインドウガラス８１のノックである。このノックとは、例えば、図１（ａ）に示すように、接触検出部１０の検出領域１００を短く叩く操作である。制御部１４は、検出されたウインドウガラス８１に対する接触操作の回数に応じたウインドウガラス８１の振動が検出された場合、ノックがなされたとしてノックの回数に応じた予め定められた機能を判定する。

この予め定められた機能とは、一例として、ドアなどの施錠（ロック）及び解錠（アンロック）である。ユーザは、車両８に登録された携帯機（電子キー７６）を所持した状態で、正しい暗証番号を入力することで、ドアのロック又はアンロックを指示することができる。また予め定められた機能は、例えば、操作入力装置１がスライドドアに配置されている場合、このスライドドアを施解錠する機能と共に、開閉（オープン）する機能であっても良い。

操作入力装置１は、一例として、図２（ａ）に示すように、施解錠システム７の一部を構成している。この施解錠システム７は、操作入力装置１が検出したノックの回数に応じて車両８のドアのロック、アンロックやオープンなどを行うシステムである。

この施解錠システム７は、一例として、図２（ａ）に示すように、操作入力装置１と、車両ＬＡＮ（Local Area Network）７０と、システム制御部７２と、認証部７４と、電子キー７６と、ドアロック部７８と、を備えて概略構成されている。

車両ＬＡＮ７０は、例えば、有線や無線によって相互に信号や情報などの交換を可能とするＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）といった車両用ネットワークである。

システム制御部７２は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このシステム制御部７２は、例えば、車両ＬＡＮ７０を介した通信などを制御する。

認証部７４は、例えば、通信範囲内において、ユーザが携帯する電子キー７６と無線通信を行い、電子キー７６の認証番号と登録された登録番号とを照合し、一致した場合に電子キー７６が登録されたものであると認証する。そして認証部７４は、電子キー７６の認証成立の情報、電子キー７６の操作ボタンの操作の情報、及び認証が成立した登録番号に関連するユーザの情報などを含む認証情報Ｓ_３を、車両ＬＡＮ７０を介してシステム制御部７２に出力する。

システム制御部７２は、操作入力装置１から出力された指示信号Ｓ_２、及び認証部７４から出力された認証情報Ｓ_３に基づいてドアのロック、アンロックを指示するロックアンロック信号Ｓ_４を、車両ＬＡＮ７０を介してドアロック部７８に出力する。

ドアロック部７８は、例えば、車両８の開閉可能なドアやトランクリッドなどのロック、アンロックを行う。そしてドアロック部７８は、例えば、システム制御部７２から出力されたロックアンロック信号Ｓ_４に基づいて指定されたドアやトランクリッドなどのロック、アンロックを行う。

（接触検出部１０の構成）
接触検出部１０は、例えば、静電容量方式のタッチセンサである。この接触検出部１０は、ウインドウガラス８１の車両内部側に配置されている。接触検出部１０は、例えば、検出領域１００を有し、この検出領域１００と同じ広さの検出電極を備えている。この検出電極は、例えば、ＩＴＯ（スズドープ酸化インジウム：Indium Tin Oxide）などの透明電極として構成されている。なお変形例として接触検出部１０は、複数の検出電極を備えた構成であっても良いし、駆動電極と検出電極とが絶縁を保ちながら検出領域１００に配置される構成であっても良い。

接触検出部１０は、検出領域１００のウインドウガラス８１に接触した検出対象物との間に生成される静電容量を検出して静電容量値Ｃとして制御部１４に出力するように構成されている。この検出対象物は、ユーザの体の一部（例えば手）である。

接触検出部１０は、例えば、図２（ｂ）に示すように、接触操作がない場合、静電容量値Ｃとして基準値Ｃ_０を出力するように構成されている。

検出領域１００は、例えば、図１（ａ）に示すように、ドアノブ８２の上方のウインドウガラス８１の領域である。従ってユーザは、検出領域１００を意識することなく、ノックを行うことができる。

（振動検出部１２の構成）
振動検出部１２は、例えば、ウインドウガラス８１の変位を検出するセンサ、速度を検出するセンサ、及び加速度を検出するセンサなどである。本実施の形態の振動検出部１２は、ウインドウガラス８１の変位を振動として検出するセンサである。

そして振動検出部１２は、例えば、図１（ａ）に示すように、ウインドウガラス８１に配置されている。なお変形例として振動検出部１２は、例えば、レーザなどを用いてウインドウガラス８１に接触することなく変位を測定できる場合、ウインドウガラス８１に配置されなくても良い。

ウインドウガラス８１の変位は、一例として、ウインドウガラス８１の静止位置（基準位置Ｌ_０）を基準として図１（ａ）の紙面の奥側方向が正、手前方向が負であるものとする。従って図２（ｃ）では、基準位置Ｌ_０から上側がウインドウガラス８１の静止位置から奥側方向の変位であり、基準位置Ｌ_０から下側が静止位置から手前方向の変位である。

振動検出部１２は、例えば、ウインドウガラス８１の変位に基づいた振動検出信号Ｓ_１を生成して制御部１４に出力する。

（制御部１４の構成）
制御部１４は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ、半導体メモリであるＲＡＭ及びＲＯＭなどから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部１４が動作するためのプログラムと、静電容量しきい値Ｔｈ_１と、振動しきい値Ｔｈ_２と、が格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。また制御部１４は、その内部にクロック信号を生成する手段を有し、このクロック信号に基づいて動作を行うと共に時間の計測を行う。

静電容量しきい値Ｔｈ_１は、検出領域１００におけるユーザの接触操作を判定するためのしきい値である。制御部１４は、例えば、接触検出部１０から取得した静電容量値Ｃと静電容量しきい値Ｔｈ_１を比較し、静電容量値Ｃが静電容量しきい値Ｔｈ_１以上となった場合、接触操作があったと判定する。

振動しきい値Ｔｈ_２は、ウインドウガラス８１の振動を判定するためのしきい値である。制御部１４は、例えば、振動検出部１２から取得した振動検出信号Ｓ_１と振動しきい値Ｔｈ_２とを比較し、振動検出信号Ｓ_１が振動しきい値Ｔｈ_２以上となると振動が検出されたと判定する。

そして制御部１４は、ウインドウガラス８１に対する接触操作とウインドウガラス８１の振動とが予め定められた期間Ｔ内に検出された場合、予め定められた機能の実行が指示されたと判定するように構成されている。つまり制御部１４は、振動に対応して接触操作が検出された場合、又は接触操作に対応して振動が検出された場合、ノックが検出されたと判定する。

この予め定められた期間Ｔは、一例として、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、振動が検出された時間からの期間である。なお予め定められた期間Ｔは、例えば、静電容量値Ｃが静電容量しきい値Ｔｈ_１以上となった時間からの期間であっても良い。この予め定められた期間Ｔは、一例として、１秒である。

制御部１４は、振動検出信号Ｓ_１が振動しきい値Ｔｈ_２以上となると、つまり振動の検出をトリガとして時間の計測を開始すると共に、予め定められた期間Ｔ内に振動が検出された回数をカウントする。

また制御部１４は、例えば、予め定められた期間Ｔ内に静電容量値Ｃが静電容量しきい値Ｔｈ_１以上となった回数をカウントする。

制御部１４は、予め定められた期間Ｔ内に検出された振動の回数と接触操作の回数とが一致する場合、ウインドウガラス８１が検出された回数ノックされたと判定する。本実施の形態では、一例として、１回のノックでドア８０のロックを行い、２回のノックでアンロックを行う。

ここで変形例として操作入力装置１は、例えば、接触検出部１０が接触操作の有無を出力し、振動検出部１２が振動の検出の有無を出力する構成であっても良い。この操作入力装置１の制御部１４は、例えば、振動検出部１２が振動を検出したことをトリガとして、時間を計測すると共に、接触操作の有無を確認する。そして制御部１４は、予め定められた期間Ｔにおいて振動の回数と接触操作の回数とが一致する場合、回数に応じたノックがなされたと判定する。

また他の変形例として制御部１４は、例えば、接触検出部１０が接触操作を検出したことをトリガとして、時間を計測すると共に、振動の検出の有無を確認する。そして制御部１４は、予め定められた期間Ｔにおいて接触操作の回数と振動の回数とが一致する場合、回数に応じたノックがなされたと判定する。

以下では、図２（ｂ）及び図２（ｃ）を参照しながら接触検出部１０と振動検出部１２の検出結果を組み合わせた判定の一例について説明する。なお上述のように、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、左の領域が、ノックされた場合、中央の領域が、導電性異物９がウインドウガラス８１に付着していた場合、右の領域が、接触操作がなく、車両８が振動した場合の一例を示している。

・ノックの場合
ノックがウインドウガラス８１に２回なされた場合、例えば、図２（ｂ）及び図２（ｃ）の右側に示すように、接触検出部１０において基準値Ｃ_０より大きい静電容量値Ｃが検出されると共に、振動検出部１２において振動が検出される。

そして制御部１４は、予め定められた期間Ｔ内に振動の回数と静電容量しきい値Ｔｈ_１以上となった回数とが一致しているので、ノックが２回なされたと判定し、ノックが２回なされたことを示す指示信号Ｓ_２を出力する。なお制御部１４は、予め定められた期間Ｔ内に静電容量しきい値Ｔｈ_１以上となった回数と振動の回数とが１回であった場合、ノックが１回なされたと判定する。

・導電性異物９がウインドウガラス８１に付着していた場合
導電性異物９とは、例えば、図１（ａ）に示すように、接触検出部１０の検出電極と静電結合して静電容量が発生する液体や固体である。この導電性異物９が検出領域１００に付着し、静電しきい値Ｔｈ_１以上の静電容量値Ｃが検出される場合、例えば、図２（ｂ）に示すように、ノックの際に検出される静電容量値Ｃと比べて、長い時間検出される可能性が高い。

しかし導電性異物９が検出領域１００に付着しても振動を伴わないので、振動検出部１２は、例えば、図２（ｃ）に示すように、振動を検出しない。従って制御部１４は、例えば、振動が検出されないので、ノックの判定を行うことがなく、誤判定がない。

ここで制御部１４は、例えば、接触操作の検出をトリガに振動を確認する場合、予め定められた期間Ｔ内に静電容量しきい値Ｔｈ_１以上となる静電容量値Ｃが検出されたとしても振動が検出されないので、やはりノックの判定を行うことがなく、誤判定がない。

・接触操作がなく、車両８が振動した場合
車両８が振動する、つまりウインドウガラス８１がノックされたのではなく、近くを車が通るなどで車両自体が揺れて振動が検出された場合、制御部１４は、例えば、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、振動の検出をトリガに時間の計測と接触操作の確認を行うが、接触操作が検出されないので、ノックの判定を行うことなく、誤判定がない。

ここで制御部１４は、例えば、接触操作の検出をトリガに振動の検出を確認する場合、接触検出部１０において静電容量値Ｃが検出されないので、時間の計測が行われず、ノックの判定を行うことなく、誤判定がない。

以下に本実施の形態の操作入力装置１の動作の一例について図３のフローチャートに従って説明する。

（動作）
操作入力装置１の制御部１４は、ステップ１の「Ｙｅｓ」が成立する、つまり振動検出部１２が振動を検出した場合（Ｓｔｅｐ１：Ｙｅｓ）、振動の検出をトリガとして時間の計測を開始し（Ｓｔｅｐ２）、また接触操作の有無を確認する。

制御部１４は、予め定められた期間Ｔ内に接触が検出された場合（Ｓｔｅｐ３：Ｙｅｓ）、振動が検出された回数と共に接触操作の回数をカウントする。

制御部１４は、カウントした振動の回数と接触操作の回数とが一致した場合（Ｓｔｅｐ４：Ｙｅｓ）、ノックがなされたと判定する（Ｓｔｅｐ５）。なお制御部１４は、判定したノックの回数が３回以上であった場合、指示信号Ｓ_２を出力せずにステップ１に処理を進める。

制御部１４は、ノックの回数が１回又は２回と判定した場合、判定結果に基づいて指示信号Ｓ_２を出力し（Ｓｔｅｐ６）、処理を終了する。

ここで施解錠システム７のシステム制御部７２は、認証部７４から認証情報Ｓ_３が入力し、また操作入力装置１から指示信号Ｓ_２が入力した場合、ノックの回数が１回ならロック、２回ならアンロックを指示するロックアンロック信号Ｓ_４を、車両ＬＡＮ７０を介してドアロック部７８に出力する。ドアロック部７８は、このロックアンロック信号Ｓ_４に基づいて車両８のドアなどをロック又はアンロックする。

ここでステップ３において制御部１４は、予め定められた期間Ｔ内に接触操作が検出されなかった場合（Ｓｔｅｐ３：Ｎｏ）、ノックの判定を行わずにステップ１に処理を進める。

またステップ４において制御部１４は、カウントした振動の回数と接触操作の回数とが一致しない場合（Ｓｔｅｐ４：Ｎｏ）、ノックがなされていないとしてステップ１に処理を進める。

（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る操作入力装置１は、ユーザの意図に反した誤動作を抑制することができる。具体的には、操作入力装置１は、ウインドウガラス８１に対する接触操作の検出とウインドウガラス８１の振動の検出の組み合わせに基づいてノックを判定し、判定したノックの回数に応じた予め定められた機能の実行を指示する。従って操作入力装置１は、この構成を採用しない場合と比べて、導電性異物９の付着によって静電容量値Ｃが静電しきい値Ｔｈ_１以上となってもノックがなされたと判定することがないので、ユーザの意図に反した誤動作を抑制することができる。

操作入力装置１は、接触検出部１０がウインドウガラス８１のドアノブ８２の近傍に配置され、ユーザにとって分かり易い場所にあるので、ウインドウガラスに配置されない場合と比べて、ユーザがセンサの位置を探すことなく、操作性が高い。

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…操作入力装置、７…施解錠システム、８…車両、９…導電性異物、１０…接触検出部、１２…振動検出部、１４…制御部、７０…車両ＬＡＮ、７２…システム制御部、７４…認証部、７６…電子キー、７８…ドアロック部、８０…ドア、８１…ウインドウガラス、８２…ドアノブ、１００…検出領域

Claims (4)

1. 車両のドアのウインドウガラスに対する接触操作を検出する接触検出部と、
   前記ウインドウガラスの振動を検出する振動検出部と、
   前記ウインドウガラスに対する接触操作が検出されると共に前記ウインドウガラスの振動が検出された場合、予め定められた機能の実行が指示されたと判定する判定部と、
   を備えた操作入力装置。
2. 前記判定部は、前記ウインドウガラスに対する接触操作と前記ウインドウガラスの振動とが予め定められた期間内に検出された場合、前記予め定められた機能の実行が指示されたと判定する、
   請求項１に記載の操作入力装置。
3. 前記ウインドウガラスに対する接触操作は、前記ウインドウガラスのノックであり、
   前記判定部は、検出された前記ウインドウガラスに対する接触操作の回数に応じた前記ウインドウガラスの振動が検出された場合、前記ノックがなされたとして前記ノックの回数に応じた前記予め定められた機能を判定する、
   請求項１又は２に記載の操作入力装置。
4. 前記予め定められた機能は、前記ドアの施錠及び解錠である、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の操作入力装置。

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