JP2023054662A - 操作装置及び動作制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】運転者等の操作者の指による操作の認識が難しいような状況でも、操作者の指による操作が行われたことを容易に認識できるようにする技術を提供すること。【解決手段】運転者がタッチパネルを見て操作するのに適していない操作注意状態であるか否かを、所定の状態判定条件に基づいて判定し、操作注意状態であると判定された場合には、振動アクチュエータによって付与する振動について、操作注意状態ではない場合に比べて振動強度を大きくする。例えば、降雨や夜間のように、運転者が手元のタッチパネルに視線を向けながら指で操作することが容易ではないような操作注意状態ある場合には、タッチパネルの振動状態を通常よりも激しくして、即ち振動強度を大きくして、運転者が指で操作ボタンの振動状態を容易に認識できるようにする。【選択図】図6

Description

本開示は、例えば、車両の運転者等がタッチパネル等を指で触ることによって各種の動作を指示することができる技術に関する。
近年、車両の運転者がマニュアルにて操作する操作装置として、例えば特許文献1に記載のように、触覚効果を生成する装置が知られている。
この操作装置は、操作パネル(即ち、タッチパネル)の所定の操作部位を押すと、その操作部位が押されたことを運転者に明瞭に認識させるために、振動アクチュエータによって操作部位を振動させて、その振動を指に付与する装置である。
具体的には、車両内の運転席の前方や側方に配置されたタッチパネル上で、ナビゲーションや音楽やテレビ等の操作を行うために、運転者がタッチパネルに指で触れた際に、指先に振動感触を与えて、運転者に操作したことを伝えるFFB付きの操作装置が知られている。なお、FFBは、Force Feed Backの略である。
特開2021-97004号公報
しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、従来の技術について、下記のような課題が見出された。
実際の運転の際には、例えば降雨が激しい状態とか夜間の状態のように、運転者が車両の前方に注意を集中させる必要がある場合がある。このような状態では、運転者はタッチパネルを見ながら操作をすることは容易ではない。
そのため、運転者がタッチパネルに触って操作した場合に、指に振動を付与しても、運転者の注意は車両先方に集中しているので、実際に操作が行われたことを認識しにくいという問題がある。
本開示の一局面は、運転者等の操作者の指による操作の認識が難しいような状況でも、操作者の指による操作が行われたことを容易に認識できる技術を提供することを目的としている。
本開示の一態様は、操作者(例えば、運転者)の操作によって所定の動作を指示することが可能な操作部(例えば、タッチパネル)(1)を制御する動作制御装置(23)に関するものである。
動作制御装置が制御する操作部は、操作者の指が触れることによって、所定の動作を指示することが可能なように構成された指示部(例えば、操作ボタン)(13)と、指示部に指が触れた場合に、その指が触れた指示部に対して振動を付与するように構成された振動付与部(15)と、を備えている。
更に、動作制御装置は、操作者が操作部を見て指で操作するのに適していない所定の操作注意状態であるか否かを、所定の状態判定条件に基づいて判定するように構成された判定部(S130)と、判定部によって、操作注意状態であると判定された場合には、振動付与部によって付与する振動の強度を、前記操作注意状態ではない場合に比べて大きくするように構成された振動制御部(S150)と、を備えている。
このような構成によって、本開示の動作制御装置では、判定部によって、操作者が操作部を見て指で操作するのに適していない所定の操作注意状態であるか否かを、所定の状態判定条件に基づいて判定することができる。そして、判定部によって、操作注意状態であると判定された場合には、振動制御部によって、振動付与部によって指示部に対して付与する振動の強度(即ち、振動強度)を、操作注意状態ではない場合に比べて大きくすることができる。
つまり、操作者が操作部を見て指で操作するのに適していない状態、例えば降雨や夜間のように、操作者が手元の操作部に視線を向けながら指で操作することが容易ではないような操作注意状態ある場合には、指示部の振動状態を通常よりも激しくして(即ち、振動強度を大きくして)、操作者が指で指示部の振動状態を認識することを容易にする。
このように、本開示では、操作者の指による操作の認識が難しいような状況でも、操作者の指による指示が実際に行われたことを容易に確認できるので(即ち、指での認識性を高めることができるので)、運転の安全性が向上するという効果を奏する。
また、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として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、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
実施形態のタッチパネルが配置された車室内を示す説明図である。 実施形態のタッチパネルのパネル表面を示す説明図である。 実施形態の操作システムの電気的構成を示すブロック図である。 実施形態の振動アクチュエータの振動の状態を示すグラフである。 実施形態のタッチパネルを指で操作する状態を示す説明図である。 実施形態の動作制御装置の処理を示すフローチャートである。
以下、本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
[1.実施形態]
本実施形態では、車両(例えば、自動車)に搭載されたタッチパネル及び動作制御装置等について説明する。
[1-1.全体構成]
図1に示すように、本実施形態におけるタッチパネル1は、車両に配置されて、例えば空調装置を操作者(例えば、運転者)がマニュアルにて操作することができる操作パネルである。
詳しくは、タッチパネル1は、運転者等が指によって空調装置の動作を指示する装置であり、後述するように、運転者の操作による車両の運転中において、運転者が指によって空調装置の動作を指示した場合には、その指示を行った指に対して振動を付与することができる。これにより、運転者は、その指による操作がなされたことを認識することができる。
このタッチパネル1は、例えば、車室内のダッシュボード3の中央部分に配置されたセンターディスプレイ5の下方などに配置されている。なお、車室内の運転席の前方には、ステアリングホイール7等が配置されている。
図2に示すように、タッチパネル1の表面(即ち、パネル表面9)には、空調装置を操作する操作ボタン11として、運転者が指で触れて操作する(即ち、タッチ操作する)複数個(例えば、5個)の操作ボタン11a~11eが横一列に設けられている。なお、操作ボタン11a~11eを操作ボタン11と総称する。
具体的には、図2の左から順に、「エコ運転」の操作ボタン11a、「風量切替え」の操作ボタン11b、「吹き出しモード切替え」の操作ボタン11c、「内外気切替え」の操作ボタン11d、「エアコンオン・オフ」の操作ボタン11eが設けられている。この場合、図2に二点鎖線で示すような、やや縦長の楕円形の領域が、各操作ボタン11のタッチ操作の領域とされる。
なお、図2に示すように、パネル表面9には、それら各操作ボタン11の楕円形の領域の中央部に位置して、夫々操作ボタン11の機能(即ち、種類)を示すマーク或いは文字が設けられている。
また、タッチパネル1には、図3に示すように、各操作ボタン11毎に1対1に対応するように、各操作ボタン11が操作されたこと(即ち、押されたこと)を検知するスイッチ部13a~13eと、各操作ボタン11に対して振動を付与する振動アクチュエータ15a~15eと、がそれぞれ設けられている。なお、各操作ボタン11は、操作を指示するボタンであるので、各操作ボタン11には各スイッチ部13の機能が含まれている。
なお、スイッチ部13a~13eをスイッチ部13と総称し、振動アクチュエータ15a~15eを振動アクチュエータ15と総称する。なお、このタッチパネル1は、いわゆるFFB付きタッチパネルディスプレイである。
前記スイッチ部13としては、例えば特開2021-97004号公報に記載のように、隙間距離センサによって、タッチパネル1の押圧方向における位置を検出するセンサを用いた構成を採用できる。なお、これ以外にも、各操作ボタン11が操作されたこと(即ち、スイッチ操作がなされたこと)を検知できる公知の各種の構成を採用できる。
前記振動アクチュエータ15としては、例えば特開2021-97004号公報に記載のように、駆動回路や巻線コイルを用いた吸引型アクチュエータの構成を採用できる。なお、これ以外にも、各操作ボタン11に対して振動を付与することができる公知の各種の構成を採用できる。
[1-2.電気的構成]
次に、図3に基づいて、操作システム21の電気的な構成について説明する。
図3に示すように、操作システム21は、タッチパネル1に加えて、タッチパネル1の動作を制御する電子制御装置である動作制御装置23や各種のセンサ25、27、31を備えている。なお、タッチパネル1及び動作制御装置23により、操作装置22が構成されている。
動作制御装置23には、雨量を検出することができる雨量センサ25が接続されており、この雨量センサ25の出力信号が動作制御装置23に入力される。なお、雨量センサ25に代えて、降雨の有無を検知できる公知の雨センサを用いてもよい。
また、動作制御装置23には、周囲の明るさ(即ち、明暗の程度)を検出できる照度センサ27が接続されており、この照度センサ27の出力信号が動作制御装置23に入力される。
さらに、動作制御装置23には、運転者の状態を検出する周知のドライバステイタスモニタ(即ち、DSM)29が接続されている。なお、DSMは、例えばステアリングホイール7等に配置されている。
このDSM29とは、周知のように、例えば運転者の顔を含む頭部に対して近赤外光を照射し、この近赤外光が照射された頭部をカメラ(即ち、近赤外カメラ)31によって撮像する装置である。また、周知のように、撮像した画像(例えば、目を含む画像)を解析することにより、運転者の視線の方向等を検出することができる。
なお、運転者がタッチパネル1を見て操作するのに適していない所定の操作注意状態を検出するための装置として、雨量センサ25、照度センサ27、カメラ31うち、少なくとも1種を備えていればよい。
また、動作制御装置23には、5個の各操作ボタン11に対応した5個の各スイッチ部13がそれぞれ接続されており、各スイッチ部13によって検出された信号、即ち各操作ボタン11が操作されたことを示す信号(即ち、操作信号)が動作制御装置23に入力するように構成されている。
さらに、動作制御装置23には、5個の各操作ボタン11に対応した5個の各振動アクチュエータ15がそれぞれ接続されており、動作制御装置23から出力される信号(即ち、駆動信号)によって、各振動アクチュエータ15の動作がそれぞれ制御されるように構成されている。
上述した動作制御装置23は、CPU33と、メモリ35(例えば、ROM37、RAM39、フラッシュメモリ41等)と、を有するマイクロコンピュータ(以下、マイコン)43を中心に構成される。
動作制御装置23の各種機能は、CPU33が非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ35が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。なお、メモリ35には、後述するように、振動アクチュエータ15の振動強度を制御するための制御値のデータ等が記憶されている。
動作制御装置23を構成するマイコンの数は1つでも複数でもよい。また、動作制御装置23が有する各種機能を実現する手法はソフトウェアに限るものではなく、その一部又は全部の要素について、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現してもよい。例えば、上記機能がハードウェアである電子回路によって実現される場合、その電子回路は多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路、あるいはこれらの組合せによって実現してもよい。
[1-3.制御内容]
次に、動作制御装置23が実行する主要な制御について説明する。
本実施形態では、例えば雨天ではない状況(例えば、晴天時)や昼間のように、そうでない場合(例えば、雨天や夜間)に比べて、運転者がタッチパネル1を見て操作するのが容易な状態の場合(即ち、操作注意状態ではない場合)には、通常の初期設定にて振動の制御を行う。
具体的には、操作注意状態ではない場合に、運転者がタッチパネル1のある操作ボタン11を指で操作したときには、その操作ボタン11に対応する振動アクチュエータ15を、予め定められた通常の振動の設定値(即ち、振動強度1)にて振動させる。
例えば、振動アクチュエータ15を、図4の実線で示すような、所定の通常の振幅や周期にて振動させる。これによって、図5に示すように、タッチパネル1の操作ボタン11を介して、指に対して振動強度1に対応する強さの振動を付与することができる。
一方、例えば雨天の場合(例えば、所定以上の雨量で降雨が激しい場合)や夜間のように、運転者が車両前方に視線を集中していると推定される場合、即ち、運転者がタッチパネル1を見て操作するのに適していないような操作注意状態の場合には、前記初期設定の制御よりも、運転者が容易に認識できるような振動の制御を行う。即ち、運手者の指での操作が容易ではない操作注意状態の場合には、振動を大きくする。
具体的には、操作注意状態である場合に、運転者がタッチパネル1を指で操作したときには、その指が触れた操作ボタン11の振動アクチュエータ15を、前記通常の振動強度1の振動よりも振動強度が大きな振動(即ち、振動強度2)で振動させる。
例えば、振動アクチュエータ15を、図4の破線で示すように、大きな振幅にて振動させる。これによって、操作ボタン11を介して、指に対して振動強度1よりも大きな振動強度2に対応した振動を付与することができる。
つまり、本実施形態では、車両を運転する際の周囲の状況等に応じて、FFBによって付与するタッチパネル1の操作ボタン11の触覚振動の強度(即ち、触覚強度)を、上述のように変更することができる。
なお、運転者が前記初期設定の振動よりも容易に認識できるような振動であれば、前記振動強度2の制御に限定されない。
これにより、運転者は、指に対する振動の強度の変化により、操作注意状態の場合には、操作注意状態ではない場合に比べて、タッチパネル1の操作ボタン11の振動を容易に認識できるようになる。つまり、指による操作によって運転者の意図する指示がなされたことを、一層確実に認識できるようになる。
[1-4.動作制御装置の処理]
次に、動作制御装置23にて実施される制御処理について説明する。
本制御処理は、運転者がタッチパネル1を操作する際の状況に応じて、振動アクチュエータ15による振動強度を調節する処理である。
図6のフローチャートに示すように、ステップ(以下、S)100に示すように、本処理は、車両が起動した場合に実施される。
なお、ここで、車両の起動の場合としては、例えば、イグニッションスイッチがオン(即ち、ON)された場合が挙げられる。また、その他、車両の起動の場合としては、車両の動作を可能にするスイッチがONの場合、例えば電気による駆動力(例えば、モータの駆動力)で走行できる車両の場合には、電気による駆動を可能とするスタートスイッチ等が挙げられる。
続くS110では、センサからの情報を取得する。例えば、雨量センサ25や、照度センサ27や、DSM29のカメラ31からの情報を取得する。
続くS120では、タッチパネル1が操作されたか否かを、タッチパネル1のスイッチ部13からの信号に基づいて判定する。ここで肯定判断されるとS130に進み、一方否定判断されるとS160に進む。
S130では、運転者の視線が車両の前方を注視している状態か否かを判定する。ここで肯定判断されるとS150に進み、一方否定判断されるとS140に進む。
例えば、雨量センサ25からの信号に基づいて、雨量が所定以上の降雨が激しい状態と判定された場合には、運転者の視線が車両の前方を注視している状態(即ち、操作注意状態)と推定して、前記肯定判断することができる。
また、例えば、照度センサ27からの信号に基づいて、照度が所定以下の夜間のような周囲が暗い状態と判定された場合には、運転者の視線が車両の前方を注視している状態(即ち、操作注意状態)と推定して、前記肯定判断することができる。
或いは、例えば、カメラ31から得られた顔画像に基づいて、運転者の視線が車両の前方を注視している状態(即ち、運転者の視線が車両の前方に集中している状態)と判定された場合には、操作注意状態と判断することができる。なお、運転者の視線がタッチパネル1に集中していないと判定された場合に、操作注意状態と判断してもよい。
例えば、タッチパネル1が操作された際に、運転者の視線が車両の前方を向いている場合には、運転者の視線が車両の前方を注視している状態であると判定してもよい。或いは、タッチパネル1が操作された際の所定時間(例えば、操作以前における所定時間)において、運転者の視線が車両の前方を注視している時間の割合が所定以上の場合に、運転者の視線が車両の前方を注視している状態であると判定してもよい。
S140では、運転者の視線が車両の前方を注視していない状態であるので、即ち、運転者がタッチパネル1を注視していると推定されるので、上述したように、操作された指に対応する操作ボタン11の振動アクチュエータ15を、予め定められた通常の振動の設定値(即ち、振動強度1)にて振動させ、S160に進む。
一方、S150では、運転者の視線が車両の前方を注視している状態であるので、即ち、運転者がタッチパネル1を注視していないと推定されるので、上述したように、操作された指に対応する操作ボタン11の振動アクチュエータ15を、前記通常の振動強度1の振動よりも強度が大きな振動(即ち、振動強度2)で振動させ、S160に進む。
S160では、運転終了か否かを判定し、ここで肯定判断されると一旦本処理を終了し、一方否定判断されるとS110に戻る。
なお、ここで、運転終了の場合としては、例えば、イグニッションスイッチがオフ(即ち、OFF)された場合が挙げられる。また、その他、上述したスタートスイッチ等がオフされた場合等が挙げられる。なお、車外から全てのドアがロック(即ち、ドアロック)された場合に、運転終了と判断してもよい。
[1-5.効果]
本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態では、運転者がタッチパネル1を見て操作するのに適していない所定の操作注意状態であるか否かを、所定の状態判定条件に基づいて判定し、操作注意状態であると判定された場合には、振動アクチュエータ15によって操作ボタン11に付与する振動について、操作注意状態ではない場合に比べて強度(即ち、振動強度)を大きくする。
つまり、運転者がタッチパネル1を見て指で操作することが困難な状態、例えば降雨や夜間のように、運転者が手元のタッチパネル1に視線を向けながら指で操作することが容易ではない操作注意状態ある場合には、タッチパネル1の操作ボタン11の振動状態を通常よりも激しくする(即ち、振動強度を大きくする)。これによって、運転者の指には、通常より大きな振動が付与されるので、運転者は操作ボタン11による指示が実際に行われたことを容易に認識することができる。
このように、本実施形態では、運転者の指による操作の認識が難しいような状況でも、運転者の指による操作の指示が実際に行われたことを容易に認識できるので、運転の安全性が向上するという効果を奏する。
(2)本実施形態では、運転者がタッチパネル1を見て操作することに適していない所定の操作注意状態であるか否かを、雨量センサ25、照度センサ27、カメラ31からの信号に基づいて判断することができる。
[1-6.対応関係]
次に、本実施形態と本開示との関係について説明する。
タッチパネル1は操作部に対応し、操作ボタン11は指示部に対応し、振動アクチュエータ15は振動付与部に対応し、動作制御装置23は動作制御装置に対応し、雨量センサ25及び照度センサ29及びカメラ31はセンサに対応する。また、S130の処理は判定部の処理に対応し、S150の処理は振動制御部の処理に対応する。
[2.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
(2a)例えば、操作注意状態の程度に応じて、振動強度のレベル(即ち、強度の大小)を調節するようにしてもよい。
例えば、降雨量の程度に応じて、降雨量が多いほど振動強度を増加させてもよい。
例えば、明るさの程度に応じて、暗いほど振動強度を増加させてもよい。
例えば、運転者の視線が車両の前方に向いている割合が高いほど、振動強度を増加させてもよい。
(2b)本開示に記載の動作制御装置の制御およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。
あるいは、本開示に記載の動作制御装置およびその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。
もしくは、本開示に記載の動作制御装置およびその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。
また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。動作制御装置に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。
(2c)上述した動作制御装置の他、当該動作制御装置を構成要素とするシステム、当該動作制御装置のコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移有形記録媒体、制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
(2d)上記各実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。
1…タッチパネル、11、11a、11b、11c、11d、11e…操作ボタン、13、13a、13b、13c、13d、13e…スイッチ部、15、15a、15b、15c、15d、15e…振動アクチュエータ、22…操作装置、23…動作制御装置、25…雨量センサ、27…照度センサ、31…カメラ

Claims (9)

  1. 操作者の操作によって所定の動作を指示することが可能な操作部(1)を制御する動作制御装置(23)であって、
    前記操作部は、
    前記操作者の指が触れることによって、前記所定の動作を指示することが可能なように構成された指示部(11)と、
    前記指示部に前記指が触れた場合に、前記指が触れた前記指示部に対して振動を付与するように構成された振動付与部(15)と、
    を備えており、
    前記操作者が前記操作部を見て前記指で操作するのに適していない所定の操作注意状態であるか否かを、所定の状態判定条件に基づいて判定するように構成された判定部(S130)と、
    前記判定部によって、前記操作注意状態であると判定された場合には、前記振動付与部によって付与する振動の強度を、前記操作注意状態ではない場合に比べて大きくするように構成された振動制御部(S150)と、
    を備えた動作制御装置。
  2. 請求項1に記載の動作制御装置であって、
    前記判定部は、車両の周囲の降雨の状態を検知するセンサ(25)からの情報に基づいて、前記操作注意状態であるか否かを判定するように構成された、
    動作制御装置。
  3. 請求項2に記載の動作制御装置であって、
    前記降雨の状態が所定以上の激しい場合には、前記振動制御部による制御を行うように構成された、
    動作制御装置。
  4. 請求項1に記載の動作制御装置であって、
    前記判定部は、車両の周囲の明暗の状態を検知するセンサ(27)からの情報に基づいて、前記操作注意状態であるか否かを判定するように構成された、
    動作制御装置。
  5. 請求項4に記載の動作制御装置であって、
    前記明暗の状態が所定以上の暗い状態の場合には、前記振動制御部による制御を行うように構成された、
    動作制御装置。
  6. 請求項1に記載の動作制御装置であって、
    前記判定部は、前記操作者の視線の方向を検知するセンサ(31)からの情報に基づいて、前記操作注意状態であるか否かを判定するように構成された、
    動作制御装置。
  7. 請求項6に記載の動作制御装置であって、
    前記操作者の視線が前記指示部を見る程度が所定以下の小さい場合には、前記振動制御部による制御を行うように構成された、
    動作制御装置。
  8. 請求項1~7のいずれか1項に記載の動作制御装置であって、
    前記振動制御部は、前記操作注意状態の程度に応じて、前記振動の強度のレベルを調節するように構成された、
    動作制御装置。
  9. 前記操作者の操作によって前記所定の動作を指示することが可能な前記操作部と、
    請求項1~8のいずれか1項に記載の動作制御装置と、
    を備えた操作装置。
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