JP4175497B2 - スイッチ操作装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加圧力や変位を電気的な信号に変換するスイッチを有し、且つこのスイッチの出力信号で車載用機器を作動させるスイッチ操作装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の運転席近傍にスイッチボタンを設置する場合が増えているが、例えば、運転席と助手席間、もしくはフロントパネルの中心部分に各種機器を設置し、その表面に操作用のスイッチボタンが露出している場合が多数ある。それらのスイッチボタンを操作する状況を考えると、なるべく軽いタッチで操作できた方が操作性はよい。
【０００３】
しかしながら、スイッチボタンを押すための力を小さくするということは、例えば、何らかの物体をそこに落としたりすることによって、操作者が意図しない場合にそれらのスイッチボタンが押される可能性が大きくなることを意味している。例えば、運転席と助手席との間の部分に水平状態にスイッチボタンを設置したような場合においては、その上に突然何らかの荷物等を置いたり、落としたりすることによつてスイッチボタンが押され、操作者が予想していない動作をしてしまうことも想定される。
【０００４】
一般的に、操作し易い場所というのは、他の操作をするような場合に手をぶつけたり、何らかの物を無意識に置いたりする可能性が多い場所でもある。このように不用意な操作によって機器システムが操作者の意図する状況とは違ったように進むことは避ける必要がある。
【０００５】
また、通常作業として机の上や室内でスイッチボタンを操作するような場合には、操作者はスイッチボタンから離れた空間から手を伸ばして、徐々にスイッチボタンに手指を近づけて位置関係を確認して、ついにはスイッチボタンを押すというような状況が多々ある。
【０００６】
しかしながら、一般的に車両内や他の操作をしながら操作をするような場合には、一旦手の一部や手指をスイッチボタンの近くのある場所に接触させた上で、手指を安定させた状態でスイッチボタンを押すということがなされる。
【０００７】
例えば、多数のスイッチボタンが配置されている筐体があるような場合には、一度筐体に手を触れて、手を固定した上で、スイッチボタンを押すという操作が多々なされる。また、タッチパネルディスプレイのような場合には、ディスプレイの筐体部分に手を触れて、一旦手を固定した上で、何らかのタッチパネルスイッチを押すという操作がとられることが多い。
【０００８】
車両内において、スイッチボタンの誤操作を防ぐ手段として、スイッチボタン単体の押し下げ圧力を大きくすることで、それ以下の圧力で操作されたような場合には、操作されないようにする方法がある。
【０００９】
また、多数のスイッチボタンが配置されている筐体があるような場合には、筐体に対して、スイッチボタンの押し下げ点が内側に入るようにすることで、ある程度大きな物体がぶつかったような状態においては、スイッチボタンが動作点まで操作されないようにする方法がある。また、回転と、押し下げ等を組み合わせて、一つの単純な操作では、その操作がなされないようにする方法もある。
【００１０】
また、ソフト的な対応としては、ある特定の操作がなされた場合には、一旦機器側から確認の手続を要求して、操作と確認という二つの手続を経た上で、やっと操作が実現するというような方法がとられている。
【００１１】
さらに、スイッチボタン自体を、通常の他の作業をしているときにぶつけたり、物を置いたりし難い場所に設置することで、誤操作を防ぐような方法がとられている場合もある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
スイッチボタンの設置位置を、誤操作を防ぐような場所に設置するような場合には、例えば運転者（操作者）が通常の運転中の操作において手が届かない位置に設置するということになる。
【００１３】
しかしながら、そのような位置に設置するということは、運転者が操作をする際に、通常とは違った姿勢をとる必要があって運転者への負担が大きくなる。実際には、操作の際に操作し易い位置として、車両の運転席近傍にスイッチボタンを設置する場合が増えているが、例えば運転席と助手席との間などである、運転者が操作しにくい位置に設置することで、誤操作を防ぐことは可能であるが、それによって操作性が損なわれることが予想される。
【００１４】
スイッチボタンの形状や押し下げ圧力、押し下げストロークを変えることで対応することも検討されているが、一般的に押し下げ圧力、押し下げストロークが大きくなることは、確実な操作感を操作者に与えるという面では有利であるが、操作時に手等に対して大きな負担を増やすことになり、継続的に快適な操作感を与えるということはできない。
【００１５】
特に、機器の操作系の装置の場合には、一つのスイッチボタンを操作したら、次の操作をするまでにはかなり長い時間を要するような場合が多いが、今後情報系の機器が増え、それを操作するような場合には、継続的に多数の回数操作するようになり、そのようなスイッチボタンを操作する状況を考えると、なるべく軽いタッチで操作できた方が操作性はよい。
【００１６】
しかしながら、スイッチボタンを押すための力を小さくするということは、例えば、何らかの物体をそこに落としたりすることでスイッチボタンが押されることが予想される。例えば、運転席と助手席との間の部分に水平状態でスイッチボタンを設置したような場合には、その上に突然何らかの荷物等を置いたり、落としたりすることによってスイッチボタンが押され、操作者が想定していない動作をしてしまうことが考えられる。操作しやすい場所というのは、一般的に他の操作をするような場合に手をぶつけたり、何らかの物を無意識に置いたりする可能性が多い場所でもある。
【００１７】
このように不用意の操作によって車載用機器が操作者の意図する状況とは違ったように進むことは避ける必要がある。
【００１８】
また、操作時において、例えば回転と押し込み等を組み合わせた複雑な操作による誤操作の回避や、ソフト的な確認を繰り返す手続は、めったに行わない操作の場合には有効であるが、常に繰り返されるような操作においては、操作者への負担が大きくなる。
【００１９】
なお、先行技術としては、キー入力装置として特開平９−５０３３９号公報に開示された技術があり、キー入力装置及びその入力方法ならびに入力方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして特開平１１−５３０９２号公報等に開示された技術がある。
【００２０】
本発明は、上記の問題点に着目して成されたものであって、その目的とするところは、操作者の不用意な操作による誤操作の可能性を小さくすることができ、軽快な操作状況を保ったままで、目的とする操作を実現することが可能になるスイッチ操作装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るスイッチ操作装置は、操作者の手指操作を電気的な信号に変換するスイッチを有し、且つこのスイッチの出力信号で車載用機器を作動させるスイッチ操作装置であって、スイッチを操作する操作者の手指の存在を検出する指検出部と、操作者がスイッチを操作する際に一旦手指を接触させて固定する位置に存在していて操作者の手を検出する手検出部と、手検出部が手を検知してから予め設定された一定時間以内に指検出部での手指の検出があった場合には、スイッチの操作を無視し、且つ手検出部が手を検出してから一定時間経過後に指検出部が手指を検出した場合に車載用機器に対し操作信号を送出するスイッチ制御部とから構成したものである。
【００２２】
かかる構成により、操作者は、たとえば運転中のような不安定の場合には、一度手などを一旦固定して、その後でそれぞれのスイッチを作動させるという操作を行う場合には、手検出部で手が検出してから一定時間経過後に指検出部が手指を検出した場合に、スイッチ制御部が車載用機器に対し操作信号を送出するようになる。
【００２３】
したがって、人間が通常に行うポジショニングという操作を使って、操作者の不用意な操作による誤操作の可能性を小さくすることができ、軽快な操作状況を保ったままで、目的とする操作を実現することが可能になる。
【００２４】
また、本発明に係るスイッチ操作装置は、上記した本発明に係るスイッチ操作装置において、スイッチ制御部は、手検出部が手を検出してからの時間を計測するタイマー手段、このタイマー手段の計測時間が予め設定された一定時間を経過した後に指検出部による指検出があった場合に正常状態と判断する判断手段、及びこの判断手段が正常状態と判断した場合に判断手段よりの指令により車載用機器に対し操作信号を送出する送信手段を有しているものである。
【００２５】
かかる構成により、スイッチ制御部では、そのタイマー手段が手検出部が手を検出してからの時間を計測し、この計測時間が予め設定された一定時間を経過した後に、指検出部が手指を検出した場合、判断手段が、このスイッチに対する操作は正常な操作であると認識して、送信手段に指令して車載用機器に対し操作信号を送出する。
【００２６】
また、操作者の手が手検出部で検出されないまま、指検出部が手指を検出した場合、判断手段が、このスイッチに対する操作は異常な操作であると認識して、送信手段に指令して車載用機器に対し操作信号を送出しない。
【００２７】
また、タイマー手段が手検出部が手を検出してからの時間を計測し、この計測時間が予め設定された一定時間を経過しない時期に、指検出部が手指を検出した場合、判断手段が、このスイッチに対する操作は異常な操作であると認識して、送信手段に指令して送信手段は車載用機器に対し操作信号を送出しないようになる。
【００２８】
このように、人間が通常に行うポジショニングという操作を使って、操作者の不用意な操作による誤操作の可能性を小さくすることができ、軽快な操作状況を保ったままで、目的とする操作を実現することが可能になる。
【００２９】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係るスイッチ操作装置は、操作者の手指操作を電気的な信号に変換するスイッチを有し、且つこのスイッチの出力信号で車載用機器を作動させるスイッチ操作装置であって、スイッチを操作する操作者の手指の存在を検出する指検出部と、操作者がスイッチを操作する際に一旦手指を接触させて固定する位置に存在していて操作者の手を検出する手検出部と、手検出部が手を検知してから予め設定された一定時間以内に指検出部での手指の検出があった場合にはスイッチの操作を無視し、且つ手検出部が手を検出してから一定時間経過後に指検出部が手指を検出した場合に、車載用機器に対し操作信号を送出すると共に、指検出部での手指の検出が終了しても操作信号を送出するスイッチ制御部とから構成したものである。
【００３０】
かかる構成により、操作者は、たとえば運転中のような不安定の場合には、一度手などを一旦固定して、その後でそれぞれのスイッチを作動させるという操作を行う場合には、手検出部で手が検出してから一定時間経過後に指検出部が手指を検出した場合に、スイッチ制御部が車載用機器に対し操作信号を送出するようになると共に、指検出部での手指の検出が終了しても操作信号を送出する。
【００３１】
したがって、人間が通常に行うポジショニングという操作を使って、操作者の不用意な操作による誤操作の可能性を小さくすることができ、軽快な操作状況を保ったままで、目的とする操作を実現することが可能になる。
【００３２】
また、本発明に係るスイッチ操作装置は、上記した本発明に係るスイッチ操作装置において、スイッチ制御部は、手検出部が手を検出してからの時間を計測するタイマー手段、このタイマー手段の計測時間が予め設定された一定時間を経過した後に指検出部による指検出があり、且つこの指検出が終了していても正常状態と判断する判断手段、及びこの判断手段が正常状態と判断した場合に、判断手段よりの指令により車載用機器に対し操作信号を送出する送信手段を有しているものである。
【００３３】
かかる構成により、スイッチ制御部では、そのタイマー手段が手検出部が手を検出してからの時間を計測し、この計測時間が予め設定された一定時間を経過した後に、指検出部が手指を検出した場合、手検出部による手の検出が終了したとしても、判断手段が、このスイッチに対する操作は正常な操作であると認識して、送信手段に指令して車載用機器に対し操作信号を送出して車載用機器の制御を続けることができる。
【００３４】
また、本発明に係るスイッチ操作装置は、上記した本発明に係るスイッチ操作装置において、指検出部が多数のスイッチであり、手検出部がタッチセンサーであって、多数のスイッチを筐体に組み込み、タッチセンサーを、操作者がスイッチを操作する際に一旦手を接触させて固定する筐体の周部に配置して操作ユニットを構成するようにしたものである。
【００３５】
かかる構成により、操作者は、たとえば運転中のような不安定の場合には、一度手などを一旦固定して、その後でそれぞれのスイッチを作動させるという操作を行う場合には、手がタッチセンサーに接触して手が検出され、手指がスイッチを作動するようになり、タイマー手段がタッチセンサーが手を検出してからの時間を計測し、この計測時間が予め設定された一定時間を経過した後に、手指がスイッチを作動させた場合、判断手段が、このスイッチに対する操作は正常な操作であると認識して、送信手段に指令して車載用機器に対し操作信号を送出するようになる。
【００３６】
また、操作者の手がタッチセンサーに接触しないまま、手指がスイッチを作動させた場合、判断手段が、このスイッチに対する操作は異常な操作であると認識して、送信手段に指令して車載用機器に対し操作信号を送出しない。
【００３７】
また、タイマー手段がタッチセンサーによる手の検出からの時間を計測し、この計測時間が予め設定された一定時間を経過しない時期に、手指がスイッチを作動させた場合、判断手段が、このスイッチに対する操作は異常な操作であると認識して、送信手段に指令して送信手段は車載用機器に対し操作信号を送出しないようになる。
【００３８】
このように、人間が通常に行うポジショニングという操作を使って、快適な機器の操作を実現することができる。
【００３９】
また、本発明に係るスイッチ操作装置は、上記した本発明に係るスイッチ操作装置において、運転者の脇に配置されるスイッチ操作用機器にスイッチ操作ユニットを使用するようにしたものである。
【００４０】
かかる構成により、スイッチ操作ユニットは、そのタッチセンサーが手を検出して予め設定された一定時間を経過した後に、手指がスイッチを作動させた場合にのみ、このスイッチに対する操作は正常な操作であると認識して、送信手段に指令して機器に対し操作信号を送出するために、スイッチ操作ユニットに物が置かれてスイッチが作動した場合等、機器に対し操作信号を送出することがなく、また、操作者の不用意な操作による誤操作の可能性を小さくすることができ、軽快な操作状況を保ったままで、目的とする操作を実現することが可能である。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４２】
（実施の形態１）
本発明に係るスイッチ操作装置の実施の形態１を図１乃至図３に示す。
【００４３】
図１は本発明に係るスイッチ操作装置のシステム構成のブロック図、図２は同スイッチ操作装置の斜視図、図３は同スイッチ操作装置のタイムチャートである。
【００４４】
本発明に係るスイッチ操作装置のシステム構成は、図１に示すように、ｎ個のスイッチ２−１、２−２、・・・２−ｎを有していて、これらのスイッチ２−１、２−２、・・・２−ｎの指による操作を検出する指検出部１と、タッチセンサー３を有して、このタッチセンサー３に手が置かれたことを検出する手検出部４と、手検出部４が手を検出してから一定時間経過後に指検出部１が手指による操作を検出したとき車載用機器６に対し操作信号を送出するスイッチ制御部５とから構成してある。
【００４５】
本発明に係るスイッチ操作装置は、図２に示すように筐体１０を備えており、この筐体１０の前面部にはディスプレイ１４が設けてあり、このディスプレイ１４の下方にはスイッチ設置部１２が、このスイッチ設置部１２の下方にはタッチセンサー設置部１３がそれぞれ設けてある。このタッチセンサー設置部１３は、筐体１０の一部を前方に突出させて構成してあり、上面及び前面がタッチセンサー３の設置箇所にしてある。
【００４６】
そして、スイッチ設置部１２にはｎ個のスイッチ２−１、２−２、・・・２−ｎはそれぞれに所定の間隔をおいて水平に設置してある。
【００４７】
すなわち、指検出部１におけるｎ個のスイッチ２−１、２−２、・・・２−ｎは、本発明に係るスイッチ操作装置における入力手段となる押し込み式スイッチであり、これらのｎ個のスイッチ２−１、２−２、・・・２−ｎは、その押込み操作を行う部分であるスイッチボタン２Ａ−１、２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎを前方に突出させた状態でスイッチ設置部１２に設置してある。これらのｎ個のスイッチ２−１、２−２、・・・２−ｎはスイッチ制御部５の入力側に接続されいて、各スイッチ２−１、２−２、・・・２−ｎの操作状況が検出されるようになっている。
【００４８】
タッチセンサー設置部１３の上面及び前面には、手検出部４におけるタッチセンサー３が設置してある。すなわち、タッチセンサー３は、人間が不安定な状態においてスイッチ２−１（２−２、・・・２−ｎ）のスイッチボタン２Ａ−１（２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎ）を押す際に一旦手を、筐体１０や、その他のスイッチボタン２Ａ−１、２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎ周辺の部分に指の位置を固定するという人間の行動に基づいて指が接触する位置にある。
【００４９】
例えば、車両内の人間のスイッチボタンの操作において、スイッチボタンを、車両の全面のフロントパネル位置、もしくはダッシュボード付近に設置しておいて、そこに手を伸ばしてスイッチボタンを操作するような場合には、ここで述べている人間が不安定な状態においてスイッチボタンを押すという行為に相当するために、一旦手の位置を固定する行為（ポジショニングをする）に対して、その手を一旦固定する位置を与えることによって、その位置に手をもっていくという行為を自然にすることが可能である。タッチセンサー設置部１３はそのような場所であり、タッチセンサー３が設置してある。
【００５０】
ここで設置するタッチセンサー３は、その位置に手が存在することを検知する機能を持ったものであり、静電容量の変化を検知する静電容量式のセンサーである。また、手検出部４としては、その他に赤外線光源と赤外線センサーを組み合わせた光遮断検出型のセンサー等がある。また、人体が発する赤外線を検出するタイプの赤外線検出センサーを目的とする位置に設置することも可能である。
【００５１】
タッチセンサー３としての静電容量式センサーの検出部分には、センサー部に接続された金属板を用いて、手が触れられていない通常状態における金属板の浮遊容量を初期値として、その金属板に人間の手が触れた場合に起きる金属板を含めた静電容量の変動から接触したことを検知するものである。なお、金属板の形状を変えることで容易に設置位置を変更することが可能である。
【００５２】
手検出部４に光遮断検出型のセンサーを用いる場合には、ポジショニングを行う際に人間の手が遮る部分の位置を検出可能な位置に赤外線光源と赤外線センサーの対を置くことで、検出することが可能である。
【００５３】
スイッチ制御部５は、手検出部４のタッチセンサー３と各ｎ個のスイッチ２−１、２−２、・・・２−ｎとの信号を入力とする装置であり、ｎ個のスイッチ２−１、２−２、・・・２−ｎの操作状況と、タッチセンサー３の操作状況と、タイマーを組み合わせることで、ｎ個のスイッチ２−１、２−２、・・・２−ｎの作動状態の判定を行い、予め決められた操作状態においてのみ、ｎ個のスイッチ２−１、２−２、・・・２−ｎの作動信号を車載用機器６側に伝達するものである。
【００５４】
すなわち、スイッチ制御部５は、手検出部４が手を検出してからの時間を計測するタイマー手段（図示せず）、このタイマー手段の計測時間が予め設定された一定時間を経過した後に指検出部１による指検出があった場合に正常状態と判断する判断手段（図示せず）、及びこの判断手段が正常状態と判断した場合に判断手段よりの指令により車載用機器６に対し操作信号を送出する送信手段（図示せず）を有している。
【００５５】
車載用機器６は、スイッチ制御部５の出力に基づいて、決められた遷移状態の変化や、操作内容の実行を行う。
【００５６】
次に、上記のように構成されたスイッチ操作装置の作動を図３のタイムチャートを参照して説明する。
【００５７】
上記した本発明に係るスイッチ操作装置において、それぞれのスイッチ２−１、２−２、・・・２−ｎの機能はシステムの遷移状態に合わせてディスプレイ１４上に表記される。
【００５８】
本発明に係るスイッチ操作装置においては、このタッチセンサー設置部１３は、筐体１０の一部を前方に突出させて構成してあり、このタッチセンサー設置部１３の上面及び前面には、手検出部４のタッチセンサー３が設置してある。
【００５９】
したがって、操作者は、たとえば運転中のような不安定の場合には、一度タッチセンサー３が取り付けられている部分、すなわちにタッチセンサー設置部１３に親指などをいったん固定して、その後でそれぞれのスイッチボタン２Ａ−１、２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎを押すという操作を行う。
【００６０】
スイッチボタン２Ａ−１、２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎの押込み力がかなり強く設定してあるような場合には、それぞれのスイッチボタン２Ａ−１、２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎを直接手探りで触りながら目的とするスイッチボタンを触ることはできるが、軽い操作感で操作されるような場合には、一度スイッチボタン２Ａ−１、２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎ以外の部分、すなわち、タッチセンサー設置部１３のタッチセンサー３に手の一部を固定した後で、何らかのスイッチボタン２Ａ−１、２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎが操作される。
【００６１】
この場合のタイミングチャートを図３に示す。まず、スイッチ２−１（２−２、・・・２−ｎ）が、図３の▲１▼のように燥作された場合、すなわち、操作者がスイッチ２−１（２−２、・・・２−ｎ）を操作するにあたって、操作者の手をタッチセンサー３の一部に固定（接触）した後で、予め設定された一定時間Ｔ１を経過した後に操作者の手指でスイッチ２−１（２−２、・・・２−ｎ）のスイッチボタン２Ａ−１（２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎ）を押した場合には、スイッチ制御部５は車載用機器６に対し操作信号を送出する。
【００６２】
すなわち、スイッチ制御部５では、そのタイマー手段が手検出部４であるタッチセンサー３が手を検出してからの時間を計測し、この計測時間が予め設定された一定時間Ｔ１を経過した後に、スイッチボタン２Ａ−１（２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎ）が押された場合、判断手段が、このスイッチ２ー１（２−２、・・・２−ｎ）に対する操作は正常な操作であると認識して、送信手段に指令して車載用機器６に対し操作信号を送出する。
【００６３】
スイッチ２−１（２−２、・・・２−ｎ）が、図３の▲２▼のように燥作された場合、すなわち、操作者が、手をタッチセンサー３の一部に固定（接触）しないまま、操作者の手指でスイッチ２−１（２−２、・・・２−ｎ）のスイッチボタン２Ａ−１（２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎ）が押された場合には、タッチセンサー３は検出状態にならないために、スイッチ制御部５では、判断手段が異常な操作であると認識して、スイッチ制御部５は車載用機器６に信号を出力しない。例えば、他の機器を操作するときに、何かをスイッチ２−１（２−２、・・・２−ｎ）のスイッチボタン２Ａ−１（２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎ）にぶつけたような場合に相当する。
【００６４】
スイッチ２−１（２−２、・・・２−ｎ）が、図３の▲３▼のように操作された場合、すなわち、操作者がスイッチ２−１（２−２、・・・２−ｎ）を操作するにあたって、操作者の手をタッチセンサー３の一部に固定（接触）した後で、予め設定された一定時間Ｔ１を経過しない時期に操作者の手指でスイッチ２−１（２−２、・・・２−ｎ）のスイッチボタン２Ａ−１（２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎ）が押された場合には、スイッチ制御部５は車載用機器６に対し操作信号を送出しない。
【００６５】
すなわち、スイッチ制御部５では、そのタイマー手段が手検出部４であるタッチセンサー３が手を検出してからの時間を計測し、この計測時間が予め設定された一定時間Ｔ１を経過しない時期に、指検出部１であるスイッチボタン２Ａ−１（２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎ）が押された場合、判断手段が、このスイッチ２−１（２−２、・・・２−ｎ）に対する操作は異常な操作であると認識して、送信手段は車載用機器６に対し操作信号を送出しない。
【００６６】
この場合には、正常なポジショニングが行われる前の操作であることが予想され、例えば、何らかの他の操作を行う場合に、タッチセンサー３とスイッチボタン２Ａ−１（２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎ）の両方に手をぶつけたような場合が想定される。この場合に設定する一定時間Ｔ１はぶつけたような場合を検出するのに必要な時間であるために、その最低時間を設定すればよい。
【００６７】
本実施の形態１によれば、例えば、過度に使い難い位置にスイッチボタン２Ａ−１（２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎ）を配置したり、過度に押し込み強度の強いスイッチを用いることなく、ぶつけたりするような誤操作に対して、人間が車両内において通常に行うポジショニングという操作を使って、快適なボタン操作感を与えることが可能である。
【００６８】
（実施の形態２）
本発明に係るスイッチ操作装置の実施の形態２を図１、図４及び図５に示す。
【００６９】
この実施の形態２は、車両のフロントパネル（図示せず）の部分に設置されたタッチパネルディスプレイ２０に対して本発明に係るスイッチ操作装置の機能を盛り込んだ場合である。
【００７０】
ここでは、スイッチ操作装置は、タッチパネルディスプレイ２０に指検出部１を構成するタッチパネル２４−１、２４−２、・・・２４−ｎが配置してあり、タッチパネルディスプレイ２０の筐体２１の周囲枠２２の部分に、手検出部４を構成するタッチセンサー（静電容量式のタッチセンサー）２３の検出部を構成する金属板２３−１が組み込んである。
【００７１】
そして、スイッチ操作装置は、タッチパネルディスプレイ２０に表示された各タッチパネル２４−１、２４−２、・・・２４−ｎの機能を組み合わせて入力装置としてスイッチ制御部５を介して車載用機器６を制御するものである。
【００７２】
また、スイッチ制御部５は、手検出部４が手を検出してからの時間を計測するタイマー手段（図示せず）、このタイマー手段の計測時間が予め設定された一定時間を経過した後に指検出部１による指検出があり、且つこの指検出が終了していても正常状態と判断する判断手段（図示せず）、及びこの判断手段が正常状態と判断した場合に、判断手段よりの指令により車載用機器６に対し操作信号を送出する送信手段(図示せず)を有している。
【００７３】
操作者が操作する際に、手をタッチパネルディスプレイ２０の筐体２１の周部のタッチセンサー２３部分に一旦固定した上で、タッチパネルディスプレイ２０に表記されたタッチパネル２４−１、２４−２、・・・２４−ｎに対してタッチする操作を行う。
【００７４】
まず、タッチパネル２４−１（２４−２、・・・２４−ｎ）が、図５の▲１▼のタイムチャートのように操作された場合、すなわち、操作者がタッチパネル２４−１（２４−２、・・・２４−ｎ）を操作するにあたって、操作者の手をタッチセンサー２３の一部に固定（接触）した後で、予め設定された一定時間Ｔ１を経過した後に操作者の手指でタッチパネル２４−１（２４−２、・・・２４−ｎ）をタッチした場合には、スイッチ制御部５は車載用機器６に対し操作信号を送出する。
【００７５】
すなわち、スイッチ制御部５では、そのタイマー手段が手検出部４であるタッチセンサー２３が手を検出してからの時間を計測し、この計測時間が予め設定された一定時間Ｔ１を経過した後に、指検出部１であるタッチパネル２４−１（２４−２、・・・２４−ｎ）がタッチされ、その検出状態が継続している場合には、判断手段が、このタッチパネル２４−１（２４−２、・・・２４−ｎ）に対する操作は正常な操作であると認識して、送信手段に指令して車載用機器６に対し操作信号を送出する。
【００７６】
また、タッチパネル２４−１（２４−２、・・・２４−ｎ）への操作情報があった場合に、タッチセンサー２３が何も検出していない状態においては、タッチパネル２４−１（２４−２、・・・２４−ｎ）への操作情報を遮断し、図５の▲２▼のようにその情報を車載用機器６へは送らない。
【００７７】
タッチセンサー２３の検出が終了したとしても、予め決められた一定時間Ｔ２の時間は、タッチパネル２４−１（２４−２、・・・２４−ｎ）の操作情報を車載用機器６に送る。図５の▲３▼の場合のように、その一定時間Ｔ２内に再度タッチセンサー２３への検出があった場合には、タッチセンサー２３が継続的に検出しているものとして制御を続ける。
【００７８】
このようなタイミングチャートに基づいて操作をすることにより、何らかの不用意な操作や、他の機器を操作する際に、タッチパネルディスプレイ２０の表面にぶっかったりしたような場合には、そのような操作が無視される。
【００７９】
また、偶然にタッチパネル２４−１（２４−２、・・・２４−ｎ）とタッチセンサー２３の両方に同時に期待しない操作が行われたような場合には、それは、Ｔ１の時間内であるために、操作が無視される。
【００８０】
また、一度タッチパネル２４−１（２４−２、・・・２４−ｎ）の表面に操作者の手が触れた場合には、ある程度、ポジショニングの操作が終了していることが予想されることから、タッチセンサー２３の部分から手を離したとしても、Ｔ２の時間においては、安定した状態で操作しているものとして予想されるために、タッチセンサー２３から手を離しても、操作は継続されるものとする。
【００８１】
特にタッチパネル２４−１（２４−２、・・・２４−ｎ）の場合には、表示されている状態で、その位置にたまたま何らかの物体がぶつかった場合には、圧力のみを検出するために、それが操作者が期待しない入力として誤動作することになるが、上記した機構とフローチャートを用いることにより、操作者が標準的な操作の状態で操作された場合にのみ入力として検知することから、車両内のような狭い場所においても誤動作の可能性を軽減することが可能となる。
【００８２】
本実施の形態２によれば、操作者の不用意な操作による誤操作の可能性を小さくすることができ、軽快な操作状況を保ったままで、目的とする操作を実現することが可能である。
【００８３】
（実施の形態３）
本発明に係るスイッチ操作装置の実施の形態３を図１、図６乃至図８に示す。
【００８４】
この実施の形態３は、運転者３０の脇の部分に、多数のスイッチ３３−１、３３−２、・・・３３−ｎを配列し、且つ静電容量センサーからなるタッチセンサーを組み込んだスイッチ操作装置を構成するスイッチ操作ユニット３２を設置するようにした場合である。
【００８５】
運転席の脇の部分に多数のスイッチを配列したスイッチ装置を設置し、このスイッチ装置と車両の前方に設置されたディスプレイに表示された各スイッチの機能を組み合わせて入力装置として機器を制御するような場合、スイッチ装置が運転席の脇にあるために、運転と同時に、このスイッチ装置を操作することで各機器を操作する運転者（操作者）は、運転時にフロントパネル等に手を伸ばして作業をすることなく、運転姿勢を崩さないで操作ができるために、良好な機器の操作状態を実現することができる。
【００８６】
しかしながら、この運転者の脇のように運転者が操作しやすいという場所は、たとえば荷物やその他の物を置いてしまう可能性が高かったり、他の機器を操作する際に手をぶつけるなどが想定され、不用意にスイッチのスイッチボタンを押してしまう可能性が高い。それらの問題点を避けるために、本発明におけるスイッチ操作装置を構成するスイッチ操作ユニット３２を運転者の脇に配置されるスイッチ操作用機器に使用するようにした。
【００８７】
このスイッチ操作ユニット３２は、図８に示すように、筐体３５に、指検出部１を構成するスイッチ３３−１、３３−２、・・・３３−ｎを収納して、筐体３５の表側に、スイッチ３３−１、３３−２、・・・３３−ｎのスイッチボタン３３Ａ−１、３３Ａ−２、・・・３３Ａ−ｎを４×３のマトリックスに配置表出させ、筐体３５の周辺部に手検出部４を構成するタッチセンサー３６を配設した構成である。
【００８８】
この場合、操作時に、運転者３０は、その手３０Ａを安定させるために、スイッチ操作装置３２の周辺部分に手３０Ａを添えることになり、例えば、親指が触れるような周側面部分にタッチセンサー３６を配置することにより、その部分に手３０Ａを添えることにより、４×３のスイッチボタン３３Ａ−１、３３Ａ−２、・・・３３Ａ−ｎが容易に操作できるようになる。
【００８９】
そして、スイッチ操作ユニット３２は、ディスプレイ３３に表示された各スイッチ３３−１、３３−２、・・・３３−ｎの機能を組み合わせて入力装置としてスイッチ制御部５を介して車両用機器６を制御するものである（図１参照）。
【００９０】
そして、スイッチ制御部５は、手検出部４を構成するタッチセンサー３６と各スイッチ３３−１、３３−２、・・・３３−ｎとの信号を入力とする装置であり、すなわち、スイッチ制御部５は、手検出部４が手３０Ａを検出してからの時間を計測するタイマー手段（図示せず）、このタイマー手段の計測時間が予め設定された一定時間を経過した後に指検出部１による指検出があった場合に正常状態と判断する判断手段（図示せず）、及びこの判断手段が正常状態と判断した場合に判断手段よりの指令により車載用機器６に対し操作信号を送出する送信手段（図示せず）を有している。
【００９１】
このように構成されたスイッチ操作ユニット３２は、運転者３０の脇の部分に設置されている。
【００９２】
運転者３０が操作する際に、その手３０Ａを安定させるために、スイッチ操作装置３２の周辺部分に手３０を添えて、タッチセンサー３６にタッチした後で、予め設定された一定時間を経過した後、スイッチボタン３３Ａ−１（３３Ａ−２、・・・３３Ａ−ｎ）を操作する。この場合、スイッチ制御部は車載用機器６に対し操作信号を送出する。
【００９３】
すなわち、スイッチ制御部５では、そのタイマー手段が手検出部４を構成するタッチセンサー３６が手を検出してからの時間を計測し、この計測時間が予め設定された一定時間を経過した後に、指検出部１を構成するスイッチ３３−１（３３−２、・・・３３−ｎ）が押され、又はその検出状態が継続している場合には、判断手段が、このスイッチ３３−１（３３−２、・・・３３−ｎ）に対する操作は正常な操作であると認識して、送信手段に指令して車載用機器６に対し操作信号を送出する。
【００９４】
また、スイッチ３３−１（３３−２、・・・３３−ｎ）への操作情報があった場合に、タッチセンサー３６が何も検出していない状態においては、スイッチ３３−１（３３−２、・・・３３−ｎ）への操作情報を遮断しその情報を車載用機器６へは送らない。
【００９５】
例えば、スイッチ操作装置３２に荷物が置かれたような場合には、スイッチボタン３３Ａ−１、３３Ａ−２、・・・３３Ａ−ｎのみが押される、もしくは、スイッチボタン３３Ａ−１、３３Ａ−２、・・・３３Ａ−ｎとタッチセンサー３６が同時に検出されるということになる。このような入力状態では、誤操作がなされたということで無視される。
【００９６】
今後、情報機器の操作のように、多数の操作を連続して実施するような場合が予想される。そのときに、本実施の形態３にあるような運転者３０の側部のような操作性の良好な場所にスイッチ操作ユニット３２を設置することは有効である。
【００９７】
すなわち、物を置いたりすることに対して誤操作を防ぐために、スイッチボタン３３Ａ−１、３３Ａ−２、・・・３３Ａ−ｎの押し下げ強度を大きくしたり、蓋をしたりするとかえって、情報機器の操作のような場合には、操作性が大幅に劣化することが予想されるのに対して、本実施の形態３のような方法をとることにより、例え、何らかの物が置かれても誤操作する可能性が低くなり、しかも、軽い操作のスイッチボタン３３Ａ−１、３３Ａ−２、・・・３３Ａ−ｎをそのまま用いることが可能となる。
【００９８】
本実施の形態３によれば、スイッチ操作ユニット３２は、そのタッチセンサー３６が手３０Ａを検出して予め設定された一定時間を経過した後に、手指がスイッチ３３−１、３３−２、・・・３３−ｎを作動させた場合にのみ、このスイッチ３３−１、３３−２、・・・３３−ｎに対する操作は正常な操作であると認識して、送信手段に指令して車載用機器６に対し操作信号を送出するために、スイッチ操作装置３２に物が置かれてスイッチ３３−１、３３−２、・・・３３−ｎが作動した場合等、車載用機器６に対し操作信号を送出することがなく、また、運転者３０の不用意な操作による誤操作の可能性を小さくすることができ、軽快な操作状況を保ったままで、目的とする操作を実現することが可能である。
【００９９】
上記実施の形態では、操作者の手指の操作を検知する手段として、タッチセンサー３６を使用したが、これに限定されるものではなく、例えば非接触の光学的センサー等も使用できること明らかである。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るスイッチ操作装置によれば、操作者は、例えば運転中のような不安定の場合には、一度手などを一旦固定して、その後でそれぞれのスイッチを作動させるという操作を行う場合には、手検出部で手が検出してから一定時間経過後に指検出部が手指を検出した場合に、スイッチ制御部が車載用機器に対し操作信号を送出するようになる。
【０１０１】
したがって、人間が通常に行うポジショニングという操作を使って、操作者の不用意な操作による誤操作の可能性を小さくすることができ、軽快な操作状況を保ったままで、目的とする操作を実現することが可能になる。
【０１０２】
また、本発明に係るスイッチ操作装置によれば、スイッチ制御部では、そのタイマー手段が手検出部が手を検出してからの時間を計測し、この計測時間が予め設定された一定時間を経過した後に、指検出部が手指を検出した場合、判断手段が、このスイッチに対する操作は正常な操作であると認識して、送信手段に指令して車載用機器に対し操作信号を送出する。
【０１０３】
また、操作者の手が手検出部で検出されないまま、指検出部が手指を検出した場合、判断手段が、このスイッチに対する操作は異常な操作であると認識して、送信手段に指令して車載用機器に対し操作信号を送出しない。
【０１０４】
また、タイマー手段が手検出部が手を検出してからの時間を計測し、この計測時間が予め設定された一定時間を経過しない時期に、指検出部が手指を検出した場合、判断手段が、このスイッチに対する操作は異常な操作であると認識して、送信手段に指令して送信手段は車載用機器に対し操作信号を送出しないようになる。
【０１０５】
このように、人間が通常に行うポジショニングという操作を使って、操作者の不用意な操作による誤操作の可能性を小さくすることができ、軽快な操作状況を保ったままで、目的とする操作を実現することが可能になる。
【０１０６】
また、本発明に係るスイッチ操作装置によれば、操作者は、たとえば運転中のような不安定の場合には、一度手などを一旦固定して、その後でそれぞれのスイッチを作動させるという操作を行う場合には、手検出部で手が検出してから一定時間経過後に指検出部が手指を検出した場合に、スイッチ制御部が車載用機器に対し操作信号を送出するようになると共に、指検出部での手指の検出が終了しても操作信号を送出する。
【０１０７】
したがって、人間が通常に行うポジショニングという操作を使って、操作者の不用意な操作による誤操作の可能性を小さくすることができ、軽快な操作状況を保ったままで、目的とする操作を実現することが可能になる。
【０１０８】
また、本発明に係るスイッチ操作装置によれば、スイッチ制御部では、そのタイマー手段が手検出部が手を検出してからの時間を計測し、この計測時間が予め設定された一定時間を経過した後に、指検出部が手指を検出した場合、手検出部による手の検出が終了したとしても、判断手段が、このスイッチに対する操作は正常な操作であると認識して、送信手段に指令して車載用機器に対し操作信号を送出して車載用機器の制御を続けることができる。
【０１０９】
また、本発明に係るスイッチ操作装置によれば、指検出部が多数のスイッチであり、手検出部がタッチセンサーであって、多数のスイッチを筐体に組み込み、タッチセンサーを、操作者がスイッチを操作する際に一旦手を接触させて固定する筐体の周部に配置してスイッチ操作ユニットを構成するようにしたことから、操作者は、たとえば運転中のような不安定の場合には、一度手などを一旦固定して、その後でそれぞれのスイッチを作動させるという操作を行う場合には、手がタッチセンサーに接触して手が検出され、手指がスイッチを作動するようになり、タイマー手段がタッチセンサーが手を検出してからの時間を計測し、この計測時間が予め設定された一定時間を経過した後に、手指がスイッチを作動させた場合、判断手段が、このスイッチに対する操作は正常な操作であると認識して、送信手段に指令して車載用機器に対し操作信号を送出するようになる。
【０１１０】
また、操作者の手がタッチセンサーに接触しないまま、手指がスイッチを作動させた場合、判断手段が、このスイッチに対する操作は異常な操作であると認識して、送信手段に指令して車載用機器に対し操作信号を送出しない。
【０１１１】
また、タイマー手段がタッチセンサーによる手の検出からの時間を計測し、この計測時間が予め設定された一定時間を経過しない時期に、手指がスイッチを作動させた場合、判断手段が、このスイッチに対する操作は異常な操作であると認識して、送信手段に指令して送信手段は車載用機器に対し操作信号を送出しないようになる。
【０１１２】
このように、人間が通常に行うポジショニングという操作を使って、快適な機器の操作を実現することができる。
【０１１３】
また、本発明に係るスイッチ操作装置によれば、運転者の脇に配置されるスイッチ操作用機器にスイッチ操作ユニットを使用するようにしたことにより、スイッチ操作ユニットは、そのタッチセンサーが手を検出して予め設定された一定時間を経過した後に、手指がスイッチを作動させた場合にのみ、このスイッチに対する操作は正常な操作であると認識して、送信手段に指令して機器に対し操作信号を送出するために、スイッチ操作ユニットに物が置かれてスイッチが作動した場合等、機器に対し操作信号を送出することがなく、また、操作者の不用意な操作による誤操作の可能性を小さくすることができ、軽快な操作状況を保ったままで、目的とする操作を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスイッチ操作装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るスイッチ操作装置（実施の形態１）の斜視図である。
【図３】同スイッチ操作装置のタイムチャートである。
【図４】本発明に係るスイッチ操作装置（実施の形態２）の斜視図である。
【図５】同スイッチ操作装置のタイムチャートである。
【図６】本発明に係るスイッチ操作装置（実施の形態３）のシステムを示す斜視図である。
【図７】同スイッチ操作装置におけるディスプレイの正面図である。
【図８】同スイッチ操作装置におけるスイッチ操作ユニットの斜視図である。
【符号の説明】
１ 指検出部
２−１、２−２、・・・２−ｎ スイッチ
２Ａ−１、２Ａ−２、・・・２Ａ−ｎ スイッチボタン
３ タッチセンサー
４ 手検出部
５ スイッチ制御部
６ 車載用機器
１０ 筐体
１２ スイッチ設置部
１３ タッチセンサー設置部
２０ タッチパネルディスプレイ
２１ 筐体
２２ 周囲枠
２３ タッチセンサー
２３−１ 金属板
２４−１、２４−２、・・・２４−ｎ タッチパネル
３０ 運転者(操作者)
３０Ａ 手
３２ スイッチ操作ユニット
３３−１、３３−２、・・・３３−ｎ スイッチ
３３Ａ−１、３３Ａ−２、・・・３３Ａ−ｎ スイッチボタン
３５ 筐体
３６ タッチセンサー

Claims (6)

1. 操作者の手指操作を電気的な信号に変換するスイッチを有し、且つこのスイッチの出力信号で車載用機器を作動させるスイッチ操作装置であって、
   前記スイッチを操作する操作者の手指の存在を検出する指検出部と、
   前記操作者が前記スイッチを操作する際に一旦前記手指を接触させて固定する位置に存在していて前記操作者の手を検出する手検出部と、
   前記手検出部が前記手を検知してから予め設定された一定時間以内に前記指検出部での手指の検出があった場合には、前記スイッチの操作を無視し、且つ前記手検出部が前記手を検出してから前記一定時間経過後に前記指検出部が前記手指を検出した場合に前記車載用機器に対し操作信号を送出するスイッチ制御部とから構成したことを特徴とするスイッチ操作装置。
2. 前記スイッチ制御部は、前記手検出部が前記手を検出してからの時間を計測するタイマー手段、このタイマー手段の前記計測時間が予め設定された一定時間を経過した後に前記指検出部による指検出があった場合に正常状態と判断する判断手段、及びこの判断手段が前記正常状態と判断した場合に前記判断手段よりの指令により前記車載用機器に対し前記操作信号を送出する送信手段を有していることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ操作装置。
3. 操作者の手指操作を電気的な信号に変換するスイッチを有し、且つこのスイッチの出力信号で車載用機器を作動させるスイッチ操作装置であって、
   前記スイッチを操作する操作者の手指の存在を検出する指検出部と、
   前記操作者が前記スイッチを操作する際に一旦前記手指を接触させて固定する位置に存在していて前記操作者の手を検出する手検出部と、
   前記手検出部が前記手を検知してから予め設定された一定時間以内に前記指検出部での手指の検出があった場合には、前記スイッチの操作を無視し、且つ前記手検出部が前記手を検出してから前記一定時間経過後に前記指検出部が前記手指を検出した場合に、前記車載用機器に対し操作信号を送出すると共に、前記指検出部での手指の検出が終了しても前記操作信号を送出するスイッチ制御部とから構成したことを特徴とするスイッチ操作装置。
4. 前記スイッチ制御部は、前記手検出部が前記手を検出してからの時間を計測するタイマー手段、このタイマー手段の前記計測時間が予め設定された一定時間を経過した後に前記指検出部による指検出があり、且つこの指検出が終了していても正常状態と判断する判断手段、及びこの判断手段が前記正常状態と判断した場合に、前記判断手段よりの指令により前記車載用機器に対し前記操作信号を送出する送信手段を有していることを特徴とする請求項３に記載のスイッチ操作装置。
5. 前記指検出部が多数のスイッチであり、前記手検出部がタッチセンサーであって、前記多数のスイッチを筐体に組み込み、前記タッチセンサーを、前記操作者が前記スイッチを操作する際に一旦前記手を接触させて固定する前記筐体の周部に配置してスイッチ操作ユニットを構成するようにしたことを特徴とする請求項２又は請求項４に記載のスイッチ操作装置。
6. 運転者の脇に配置されるスイッチ操作用機器に前記スイッチ操作ユニットを使用するようにしたことを特徴とする請求項５に記載のスイッチ操作装置。

Images