JP2022122353A - 操作装置、車載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２種類の操作を受付可能でありながらも、サイズの拡大を抑制する技術を提供する。【解決手段】操作カバー２４０が押し下げられていない第１状態において、操作カバー２４０と第１エンコーダ２００が接続されるとともに、操作カバー２４０と第２エンコーダ２２０が離間される。操作カバー２４０を回転させると、第１エンコーダ２００が回転して、第２エンコーダ２２０が回転しない。操作カバー２４０が押し下げられる第２状態において、操作カバー２４０と第１エンコーダ２００が離間されるとともに、操作カバー２４０と第２エンコーダ２２０が接続される。操作カバー２４０を回転させると、第１エンコーダ２００が回転せず、第２エンコーダ２２０が回転する。【選択図】図３

Description

本開示は、操作装置に関し、特に操作者に操作される操作装置、車載装置に関する。

二重独立回転ノブ操作装置は、円柱形状の内側回転ノブと、内側回転ノブの外側に配置される円筒形状の外側回転ノブとを備え、内側回転ノブと外側回転ノブとにより別の操作を受けつける（例えば、特許文献１参照）。

特表２０１３－５１１０８９号公報

外側回転ノブが配置されている状況下において、内側回転ノブの操作を可能にするために、内側回転ノブの突出を大きくする必要がある。内側回転ノブの突出が大きくなることによって、車両への搭載のために要求されるサイズを超えてしまうおそれがある。

本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、２種類の操作を受付可能でありながらも、サイズの拡大を抑制する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本開示のある態様の操作装置は、円筒形状を有する第１エンコーダと、第１エンコーダの外側側面を囲み、かつ第１エンコーダよりも低い円筒形状を有する第２エンコーダと、第１エンコーダの外側側面と第２エンコーダの外側側面を囲む円筒形状を有する操作カバーとを備える。第１エンコーダと第２エンコーダと操作カバーは、第１エンコーダの円筒軸を中心に回転可能であり、操作カバーは、第１エンコーダの円筒軸に沿って押下げ可能であり、操作カバーが押し下げられていない第１状態において、操作カバーと第１エンコーダが接続されるとともに、操作カバーと第２エンコーダが離間されることによって、操作カバーを回転させると、第１エンコーダが回転して、第２エンコーダが回転せず、操作カバーが押し下げられる第２状態において、操作カバーと第１エンコーダが離間されるとともに、操作カバーと第２エンコーダが接続されることによって、操作カバーを回転させると、第１エンコーダが回転せず、第２エンコーダが回転する。

本開示によれば、２種類の操作を受付可能でありながらも、サイズの拡大を抑制できる。

本実施例に係る電子機器が搭載される車室内を後方から見た外観図である。 図２（ａ）－（ｂ）は、図１の電子機器の外観を示す斜視図である。 図３（ａ）－（ｄ）は、第１状態における図２の操作装置の構造を示す図である。 図４（ａ）－（ｄ）は、第２状態における図２の操作装置の構造を示す図である。 図５（ａ）－（ｂ）は、変形例に係る操作装置の構造を示す図である。

本開示を具体的に説明する前に、概要を述べる。本開示の実施例は、ダイヤル式の操作装置を備える電子機器に関する。電子機器の一例は、カーオーディオ装置、カーナビゲーション装置等の車載装置である。車載機器、特に車載マルチメディア機器では搭載機能が増加傾向にあるが、大型液晶パネルの搭載などにより操作系の専有面積が減少しているので、各操作系に対して複数機能に対応することが求められる。このような状況において、マルチメディア音量のアップ・ダウン時などに使用されるダイヤル式のツマミは、ユーザインターフェースの観点から必要とされる。しかしながら、ツマミが嵌合するエンコーダは回転機構を１つしか有さないので、回転方向の操作に対して単機能しか対応させることができない。特許文献１のように二重エンコーダに２段のツマミを取り付けて複数機能に対応させると、デザイン性の制限が生じる。また、内側回転ノブの突出が大きくなることによって、車両への搭載のために要求されるサイズを超えてしまうおそれがある。

本実施例では、エンコーダを２重に配置させるとともに、ツマミを上下に移動させる。また、ツマミを押し下げるか否かによって、ツマミと嵌合するエンコーダが切りかえられる。例えば、ツマミが押し下げられずに回転させる場合、内側のエンコーダが回転し、ツマミを押下げながら回転させる場合、外側のエンコーダが回転する。なお、以下の説明において、「平行」、「直交」は、完全な平行、直交だけではなく、誤差の範囲で平行、直交からずれている場合も含むものとする。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。

図１は、電子機器１００が搭載される車室内を後方から見た外観図である。車室内の前方において、右側に運転席６が配置され、左側に助手席８が配置され、運転席６の前方にはハンドル４が配置されている。なお、図１においてはハンドル４および運転席６が右側に配置されているが、これらは左側に配置されてもよい。さらに、ハンドル４の前方にはフロントガラス２が配置される。また、ハンドル４の側方、例えば左方のセンターコンソールには、電子機器１００が嵌め込まれる。電子機器１００は、例えば、カーオーディオ装置のような車載装置として構成される。電子機器１００は、図示しないケーブルを介してスピーカ１６を接続する。スピーカ１６は、左右のドアの内部に配置される。

図２（ａ）－（ｂ）は、電子機器１００の外観を示す斜視図である。図２（ａ）は、電子機器１００の正面図である。電子機器１００は、電子機器筐体１０、表示パネル１４、操作装置２０を含む。電子機器１００の電子機器筐体１０は、略直方体状に形成されており、正面から見た場合に略矩形状を有する。表示パネル１４は、映像、画像、メニュー等を表示する。なお、表示パネル１４は、タッチ操作可能なディスプレイ、つまりタッチパネルを含んだ表示パネルであってもよい。電子機器筐体１０の正面における表示パネル１４以外の領域には、操作装置２０が設けられる。図２（ｂ）は、操作装置２０の構造を示す斜視図である。操作装置２０は、電子機器筐体１０の正面から突出したダイヤル式のツマミである。電子機器１００に備えられる操作装置２０の数は「１」に限定されない。

図３（ａ）－（ｄ）は、第１状態における操作装置２０の構造を示す。第１状態については後述する。図３（ａ）は、図２（ｂ）における操作装置２０のＡ－Ａ’断面図である。図３（ａ）に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を含む直交座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は、電子機器１００に備えられた表示パネル１４の平面内において互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、電子機器１００の厚み方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図３（ａ）における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。ここで、ｚ軸の正方向が車室を前から後に向かう方向であり、「上面側」あるいは「上側」ということもあり、ｘ軸の負方向が車室を後から前に向かう方向であり、「下面側」あるいは「下側」ということもある。また、ｙ軸の正方向が「右側」と呼ばれ、ｙ軸の負方向が「左側」と呼ばれることもある。

第１エンコーダ２００は、上下方向に延びる円筒形状を有する。円筒形状の外側の側面が外側側面２０２であり、円筒形状の内側の側面が内側側面２０４である。外側側面２０２と内側側面２０４との距離である厚みは下側において上側よりも厚くなっており、外側側面２０２は階段形状を有する。第１エンコーダ２００は、第１エンコーダ２００の円筒軸Ｃを中心に回転可能であり、回転の機械的変位量を電気信号に変換し、変換信号を処理して位置を検出するセンサである。第１エンコーダ２００の機能は公知の技術であるので、ここでは説明を省略する。第１エンコーダ２００は、上側に第１接続部２１０を備える。第１接続部２１０は、円筒軸Ｃに垂直な円環形状を有する。図３（ｂ）は、第１接続部２１０を下側から見た場合の平面図である。円環形状の第１接続部２１０には、下側を向いた複数の突起部２１２が円環上に離散的に並べられる。図３（ｃ）－（ｄ）は後述し、図３（ａ）に戻る。

第２エンコーダ２２０は、第１エンコーダ２００の外側側面２０２を囲み、かつ第１エンコーダ２００よりも低いが、上下方向に延びる円筒形状を有する。円筒形状の外側の側面が外側側面２２２であり、円筒形状の内側の側面が内側側面２２４である。外側側面２２２と内側側面２２４との距離である厚みは下側において上側よりも厚くなっており、外側側面２２２は階段形状を有する。また、内側側面２２４が外側側面２０２に対向する。第２エンコーダ２２０は、第１エンコーダ２００の円筒軸Ｃを中心に回転可能であり、回転の機械的変位量を電気信号に変換し、変換信号を処理して位置を検出するセンサである。第２エンコーダ２２０の機能は公知の技術であるので、ここでは説明を省略する。第２エンコーダ２２０は、外側側面２２２において内側側面２２４との距離が変わる部分に第２接続部２３０を備える。第２接続部２３０は、円筒軸Ｃに垂直な円環形状を有する。第２接続部２３０の詳細は後述する。

操作カバー２４０は、ユーザによって操作されるカバーであり、第１エンコーダ２００の外側側面２０２と第２エンコーダ２２０の外側側面２２２を囲む円筒形状を有する。円筒形状の外側の側面は、第１外側側面２４２、第２外側側面２４４、第３外側側面２４６を含み、円筒形状の内側の側面は、第１内側側面２５２、第２内側側面２５４、第３内側側面２５６を含む。第１外側側面２４２は、円筒の外側の側面であり、第２外側側面２４４は、第１外側側面２４２の下側端から外側に広がる円環形状の面であり、第３外側側面２４６は、第２外側側面２４４の外側端から下側に延びる円筒の外側の側面である。そのため、第３外側側面２４６の半径は第１外側側面２４２の半径よりも大きい。

第１内側側面２５２は、第１外側側面２４２の反対側の面であり、円筒の内側の側面である。第２内側側面２５４は、第２外側側面２４４の反対側の面であり、第１内側側面２５２の下側端から外側に広がる円環形状の面である。第３内側側面２５６は、第３外側側面２４６の反対側の面であり、第２内側側面２５４の外側端から下側に延びる円筒の内側の側面である。そのため、第３内側側面２５６の半径は第１内側側面２５２の半径よりも大きい。

操作カバー２４０の第１内側側面２５２から内側に向かって上側接続部２６０が設けられる。上側接続部２６０は、円筒軸Ｃに垂直な円環形状を有し、かつ第１エンコーダ２００の第１接続部２１０の下側に配置される。図２（ｃ）は、上側接続部２６０を上側から見た場合の平面図である。円環形状の上側接続部２６０には、上側を向いた複数の突起部２６４が円環上に離散的に並べられる。図３（ｃ）は後述し、図３（ａ）に戻る。第２内側側面２５４の内側端の近傍には下側接続部２６２が設けられる。下側接続部２６２は、円筒軸Ｃに垂直な円環形状を有し、かつ第２エンコーダ２２０の第２接続部２３０の下側に配置される。下側接続部２６２の詳細は後述する。

このような構造により、操作カバー２４０は、第１エンコーダ２００の円筒軸Ｃを中心に回転可能であるとともに、第１エンコーダ２００の円筒軸Ｃに沿って押下げ可能である。操作カバー２４０は、下側端において弾性部２７０に支持される。弾性部２７０は、ゴム等の弾性体である。操作カバー２４０が押し下げられていない第１状態において、第１エンコーダ２００の第１接続部２１０と操作カバー２４０の上側接続部２６０とが接続される。具体的には、図３（ｄ）に示すように、第１接続部２１０の突起部２１２と、上側接続部２６０の突起部２６４とが組み合わされることによって、第１エンコーダ２００と操作カバー２４０とが接続される。また、第２エンコーダ２２０の第２接続部２３０と操作カバー２４０の下側接続部２６２とが離間することによって、操作カバー２４０と第２エンコーダ２２０が離間される。ユーザが操作カバー２４０をつまみながら、回転軸Ｃのまわりに操作カバー２４０を回転させると、第１エンコーダ２００が回転して、第２エンコーダ２２０が回転しない。その結果、第１エンコーダ２００に対するユーザの操作が受けつけられ、第２エンコーダ２２０に対するユーザの操作が受けつけられない。

操作カバー２４０の上側の開口は上側カバー２８０により覆われる。上側カバー２８０は上下方向に延びるライトガイド２８２を備え、ライトガイド２８２の下側端は、タクトスイッチ２８４に対向する。上側カバー２８０は、円筒軸Ｃに沿って押下げ可能な釦であり、ユーザが上側カバー２８０を押し下げると、ライトガイド２８２も下側に向かって移動し、ライトガイド２８２がタクトスイッチ２８４を押し下げることによって、ユーザの操作がタクトスイッチ２８４に入力される。また、上側カバー２８０と、第１エンコーダ２００の内側で囲まれる空間には光源２９０が備えられる。光源２９０は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）である。上側カバー２８０から照射された光は、ライトガイド２８２に沿って上側に向かって進み、上側カバー２８０から外部に出射される。

図４（ａ）－（ｄ）は、第２状態における操作装置２０の構造を示す。第２状態とは、操作カバー２４０が押し下げられた状態である。第１エンコーダ２００、第２エンコーダ２２０は、図３（ａ）と同一である。図４（ｂ）は、下側接続部２６２を下側から見た場合の平面図である。円環形状の下側接続部２６２には、下側を向いた複数の突起部２６６が円環上に離散的に並べられる。図４（ｃ）は、第２接続部２３０を上側から見た場合の平面図である。円環形状の第２接続部２３０には、上側を向いた複数の突起部２３２が円環上に離散的に並べられる。図４（ｄ）は、後述し、図４（ａ）に戻る。

第２状態において、第２エンコーダ２２０の第２接続部２３０と操作カバー２４０の下側接続部２６２とが接続される。具体的には、図４（ｄ）に示すように、第２接続部２３０の突起部２３２と、下側接続部２６２の突起部２６６とが組み合わされることによって、第２エンコーダ２２０と操作カバー２４０とが接続される。また、第１エンコーダ２００の第１接続部２１０と操作カバー２４０の上側接続部２６０とが離間することによって、操作カバー２４０と第１エンコーダ２００が離間される。ユーザが操作カバー２４０を押し下げてツマミながら、回転軸Ｃのまわりに操作カバー２４０を回転させると、第２エンコーダ２２０が回転して、第１エンコーダ２００が回転しない。その結果、第２エンコーダ２２０に対するユーザの操作が受けつけられ、第１エンコーダ２００に対するユーザの操作が受けつけられない。

図５（ａ）－（ｂ）は、変形例に係る操作装置２０の構造を示す。これらは、図３（ａ）、図４（ａ）と同様の断面図である。図５（ａ）の操作装置２０は、図４（ａ）と比較して、第１エンコーダ２００、第２エンコーダ２２０、操作カバー２４０は、同様の構造である。一方、図５（ａ）の操作装置２０において、上側カバー２８０は釦でなく、ライトガイド２８２、タクトスイッチ２８４、光源２９０が含まれない。図５（ｂ）の操作装置２０は、図４（ａ）と比較して、第２エンコーダ２２０、操作カバー２４０は、同様の構造であるが、第１エンコーダ２００が中実エンコーダである

本開示の実施例によれば、操作カバーが押し下げられていない第１状態において第１エンコーダが回転可能であり、操作カバーが押し下げられる第２状態において第２エンコーダが回転可能であるので、２種類の操作を受付可能でありながらも、サイズの拡大を抑制できる。また、１つのツマミ操作方法を変化させるので、複数の機能に対応させることができる。また、２重エンコーダに独立した異なる回転機構を持たせるので、複数の機能操作に対応させることができる。また、ツマミが１つになるので、省スペース化を実現できる。また、ツマミが１つになるので、直感的に操作できる。また、表示パネルに対して複数のツマミの設置が不要となるので、デザインの自由度を向上できる。また、第１エンコーダと第２エンコーダを各々独立して回転可能とするので、電気設計・ソフト設計観点でも組込みを容易にできる。また、第１エンコーダと第２エンコーダが操作カバーに同時に嵌合しないので、電気あるいはソフトウエアの処理を不要にできる。また、第１エンコーダと第２エンコーダが機構のみで切りかえられるので、ソフトウエアの開発費を低減できる。

また、第１状態において、第１接続部と上側接続部とが接続され、第２接続部と下側接続部とが離間され、第２状態において、第１接続部と上側接続部とが離間され、第２接続部と下側接続部とが接続されるので、操作カバーを押し下げるか否かでいずれかのエンコーダを操作できる。また、上側カバーが操作カバーの上側の開口を覆うので、操作装置の内部を保護できる。また、上側カバーが釦であるので、操作装置に釦機能を追加できる。また、光源が備えられるので、操作装置の視認性を向上できる。また、第１エンコーダを中空エンコーダにするので、構成の自由度を向上できる。

本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の操作装置は、円筒形状を有する第１エンコーダと、第１エンコーダの外側側面を囲み、かつ第１エンコーダよりも低い円筒形状を有する第２エンコーダと、第１エンコーダの外側側面と第２エンコーダの外側側面を囲む円筒形状を有する操作カバーとを備える。第１エンコーダと第２エンコーダと操作カバーは、第１エンコーダの円筒軸を中心に回転可能であり、操作カバーは、第１エンコーダの円筒軸に沿って押下げ可能であり、操作カバーが押し下げられていない第１状態において、操作カバーと第１エンコーダが接続されるとともに、操作カバーと第２エンコーダが離間されることによって、操作カバーを回転させると、第１エンコーダが回転して、第２エンコーダが回転せず、操作カバーが押し下げられる第２状態において、操作カバーと第１エンコーダが離間されるとともに、操作カバーと第２エンコーダが接続されることによって、操作カバーを回転させると、第１エンコーダが回転せず、第２エンコーダが回転する。

この態様によると、操作カバーが押し下げられていない第１状態において第１エンコーダが回転可能であり、操作カバーが押し下げられる第２状態において第２エンコーダが回転可能であるので、２種類の操作を受付可能でありながらも、サイズの拡大を抑制できる。

操作カバーは、円筒軸に垂直な円環形状の上側接続部と、円筒軸に垂直な円環形状を有し、かつ上側接続部の下側に配置される下側接続部とを備えてもよい。第１エンコーダは、円筒軸に垂直な円環形状を有し、かつ上側接続部の上側に配置される第１接続部を備えてもよい。第２エンコーダは、円筒軸に垂直な円環形状を有し、かつ下側接続部の下側に配置される第２接続部を備えてもよい。第１状態において、第１接続部と上側接続部とが接続され、第２接続部と下側接続部とが離間され、第２状態において、第１接続部と上側接続部とが離間され、第２接続部と下側接続部とが接続されてもよい。この場合、第１状態において、第１接続部と上側接続部とが接続され、第２接続部と下側接続部とが離間され、第２状態において、第１接続部と上側接続部とが離間され、第２接続部と下側接続部とが接続されるので、操作カバーを押し下げるか否かでいずれかのエンコーダを操作できる。

操作カバーの上側の開口を覆う上側カバーをさらに備えてもよい。この場合、上側カバーが操作カバーの上側の開口を覆うので、操作装置の内部を保護できる。

上側カバーは、円筒軸に沿って押下げ可能な釦であってもよい。この場合、上側カバーが釦であるので、操作装置に釦機能を追加できる。

上側カバーと、第１エンコーダで囲まれる空間に配置される光源をさらに備えてもよい。この場合、光源が備えられるので、操作装置の視認性を向上できる。

第１エンコーダは中実であってもよい。この場合、構成の自由度を向上できる。

操作装置と、操作装置が配置される筐体と、を備えてもよい。この場合、操作装置が備えられる車載装置を提供できる。

以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施例において、電子機器１００は車載装置として構成される。しかしながらこれに限らず例えば、電子機器１００は、車載装置に限定されず、家庭用電子機器、事業用電子機器として構成されてもよい。その際、カーオーディオ機能以外の機能が実行されてもよい。本変形例によれば、適用範囲を拡大できる。

２ フロントガラス、 ４ ハンドル、 ６ 運転席、 ８ 助手席、 １０ 電子機器筐体、 １４ 表示パネル、 １６ スピーカ、 ２０ 操作装置、 １００ 電子機器、 ２００ 第１エンコーダ、 ２０２ 外側側面、 ２０４ 内側側面、 ２１０ 第１接続部、 ２１２ 突起部、 ２２０ 第２エンコーダ、 ２２２ 外側側面、 ２２４ 内側側面、 ２３０ 第２接続部、 ２３２ 突起部、 ２４０ 操作カバー、 ２４２ 第１外側側面、 ２４４ 第２外側側面、 ２４６ 第３外側側面、 ２５２ 第１内側側面、 ２５４ 第２内側側面、 ２５６ 第３内側側面、 ２６０ 上側接続部、 ２６２ 下側接続部、 ２６４，２６６ 突起部、 ２７０ 弾性部、 ２８０ 上側カバー、 ２８２ ライトガイド、 ２８４ タクトスイッチ、 ２９０ 光源。

Claims (7)

1. 円筒形状を有する第１エンコーダと、
   前記第１エンコーダの外側側面を囲み、かつ前記第１エンコーダよりも低い円筒形状を有する第２エンコーダと、
   前記第１エンコーダの外側側面と前記第２エンコーダの外側側面を囲む円筒形状を有する操作カバーとを備え、
   前記第１エンコーダと前記第２エンコーダと前記操作カバーは、前記第１エンコーダの円筒軸を中心に回転可能であり、
   前記操作カバーは、前記第１エンコーダの前記円筒軸に沿って押下げ可能であり、
   前記操作カバーが押し下げられていない第１状態において、前記操作カバーと前記第１エンコーダが接続されるとともに、前記操作カバーと前記第２エンコーダが離間されることによって、前記操作カバーを回転させると、前記第１エンコーダが回転して、前記第２エンコーダが回転せず、
   前記操作カバーが押し下げられる第２状態において、前記操作カバーと前記第１エンコーダが離間されるとともに、前記操作カバーと前記第２エンコーダが接続されることによって、前記操作カバーを回転させると、前記第１エンコーダが回転せず、前記第２エンコーダが回転する操作装置。
2. 前記操作カバーは、
   前記円筒軸に垂直な円環形状の上側接続部と、
   前記円筒軸に垂直な円環形状を有し、かつ前記上側接続部の下側に配置される下側接続部とを備え、
   前記第１エンコーダは、前記円筒軸に垂直な円環形状を有し、かつ前記上側接続部の上側に配置される第１接続部を備え、
   前記第２エンコーダは、前記円筒軸に垂直な円環形状を有し、かつ前記下側接続部の下側に配置される第２接続部を備え、
   前記第１状態において、前記第１接続部と前記上側接続部とが接続され、前記第２接続部と前記下側接続部とが離間され、
   前記第２状態において、前記第１接続部と前記上側接続部とが離間され、前記第２接続部と前記下側接続部とが接続される請求項１に記載の操作装置。
3. 前記操作カバーの上側の開口を覆う上側カバーをさらに備える請求項１または２に記載の操作装置。
4. 前記上側カバーは、前記円筒軸に沿って押下げ可能な釦である請求項３に記載の操作装置。
5. 前記上側カバーと、前記第１エンコーダで囲まれる空間に配置される光源をさらに備える請求項３または４に記載の操作装置。
6. 前記第１エンコーダは中実である請求項１から３のいずれかに記載の操作装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の操作装置と、
   前記操作装置が配置される筐体と、
   を備える車載装置。

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