JP5115581B2

JP5115581B2 - 機器操作装置

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Publication number: JP5115581B2
Application number: JP2010086073A
Authority: JP
Inventors: 友紀藤澤; 功愛知; 一郎赤堀
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-04-02
Filing date: 2010-04-02
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2030-04-02
Also published as: CN102211556A; US8761907B2; JP2011217324A; US20110245933A1

Description

本発明は、例えば車載機器等の機器を操作するための機器操作装置に関する。

車両には、エアコン、オーディオ、ナビゲーションシステム、通信装置等、様々な車載機器が搭載される。これらの車載機器自体に備えられた操作スイッチの他に、ステアリングホイールにも操作スイッチを設け、運転姿勢のままで車載機器を操作可能にする技術が知られている。例えば、カーナビゲーション装置の表示地図に対するスクロール操作を、ステアリングホイールに設けたスイッチで行う技術が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００８−２６２２７４号公報

しかしながら、ステアリングホイールに様々な車載機器の操作スイッチ（操作デバイス）がある場合、どの操作スイッチがどの車載機器の操作スイッチであるかが分かり難いため、ユーザは、車両の進行方向から視線を移動させ、手元の操作スイッチを確認しながら操作しなければならなかった。そのため、瞬時に的確な操作スイッチを探し、操作することはできなかった。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、操作したい操作デバイスを容易に見つけることができる機器操作装置を提供することを目的とする。

本発明の機器操作装置は、ユーザによる操作に応じて、機器を操作するための操作信号を送信する。本発明の機器操作装置は、ユーザによる操作を検知する検知部、及び検知部で検知した操作に応じたデバイス情報を無線通信により送信するデバイス情報送信部を備える操作デバイスを有する。この操作デバイスの設置位置は変更可能である。

また、本発明の機器操作装置は、デバイス情報を受信する受信部と、受信部で受信したデバイス情報に応じて操作信号を決定する制御部と、操作信号を機器に送信する操作信号送信部とを備える。

本発明の機器操作装置では、操作デバイスの取り付け位置を変更可能であるから、ユーザは、操作デバイスを自分にとって操作し易い位置に取り付けることができる。その結果、ユーザは、例えば、運転中等に、所定の操作デバイスを操作したい場合、それを探す必要が無い。また、操作したい操作デバイスを探すために、運転の集中度が低下してしまうようなことがない。

本発明の機器操作装置は、操作デバイスを複数備え、操作デバイスのデバイス情報送信部は、デバイス情報とともに、操作デバイスのＩＤ情報を送信し、受信部も、デバイス情報とともに、操作デバイスのＩＤ情報を受信する。そして、制御部は、ＩＤ情報に基づき、各操作デバイスごとに、操作信号を決定することができる。こうすることにより、操作デバイスごとに、異なる操作信号を決定することができ、その結果として、操作デバイスごとに、異なる制御を行うことができる。

また、本発明の機器操作装置では、複数の操作デバイスのうち、ユーザにとって不要なものは取り付けなくてもよい。そのことにより、操作デバイスの数を少なくできるので、操作デバイスの位置が一層分かりやすくなる。なお、操作デバイスと受信部との通信は無線通信で行われるので、一部の操作デバイスを使用しなくても、受信部や制御部の側に問題は生じにくい。

なお、機器（例えは車載機器）は、本発明に係る操作デバイス以外にも操作手段（例えばタッチパネルや音声認識）を持つものとすることができる。そのため、必ずしも全ての機器に対し、本発明に係る操作デバイスを取り付けなくても良い。所定の機器を手元で操作したい場合等に、その機器に対応する操作デバイスを選択して、例えば車室内等に取り付ければよい。

前記デバイス情報は、例えば、ユーザの操作の検出自体と、その操作を検出した時刻とを含むものとすることができる。この場合、制御部は、例えば、ユーザの操作を経時的に取得し、その経時的な変化に応じて、操作信号を決定することができる。こうすることにより、多様な操作信号を決定することができる。その結果として、機器に対して多用な制御を行うことができる。

また、デバイス情報は、例えば、ユーザの操作の検出自体と、その操作を検出した時刻と、ユーザの指の位置情報とを含むものとすることができる。この場合、制御部は、例えば、ユーザの指の位置を経時的に取得し、その経時的な変化（例えば、指の移動速度、移動方向）に応じて、操作信号を決定することができる。こうすることにより、多様な操作信号を決定することができる。その結果として、機器に対して多用な制御を行うことができる。

操作デバイスを取り付ける方法は特に限定されない。例えば、粘着材、両面テープ等で取り付けることができる。また、クリップ等の取り付け具を用いて取り付けてもよい。
本発明の機器操作装置は、例えば、ユーザ（車両の搭乗者）による操作に応じて、車載機器を操作するための操作信号を送信する車載機器操作装置とすることができる。この場合、操作デバイスは、例えば、車室内に取り付けることができ、その取り付け位置を車室内で変更することができる。また、受信部、制御部、操作信号送信部等の全部又は一部も車両に搭載することができる。

また、本発明の機器操作装置は、車載機器以外の機器を遠隔操作する遠隔操作装置とすることができる。

車載機器操作装置１の全体構成を表すブロック図である。ボタンスイッチ３Ａの構成を表す説明図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は側断面図である。操作デバイス３の取り付け位置の例を表す説明図である。リボンスイッチ３Ｂの構成を表す側断面図である。操作デバイス３が実行する処理を表すフローチャートである。タグリーダ５及び制御ＤＢ７が実行する処理を表すフローチャートである。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
１．車載機器操作装置１の全体構成
車載機器操作装置１の全体構成を図１に基づいて説明する。車載機器操作装置１は、複数の操作デバイス３、タグリーダ５、及び制御データベース（ＤＢ）７を備える。車載機器操作装置１は、ユーザによる操作デバイス３に対する操作に応じて、車載機器であるナビゲーションシステム１０１（図１ではナビと表記）、オーディオ１０３、エアコン１０５等のＥＣＵへ、操作信号を無線通信により送信する。それらの車載機器は、操作信号により操作される。なお、各車載機器は、その操作部を本体に備えており、車載機器操作装置１がなくても、その操作部により操作することができる。

上記操作デバイス３は、ユーザによる操作を検知する検知部９と、検知部９で検知した操作に応じたデバイス情報等を無線通信により送信するデバイス情報送信部１１とを備える。操作デバイス３は、車室内に取り付けられるが、その取り付け位置は、車室内において任意に設定できる（取り付け位置を自由に変更可能である）。ただし、取り付け位置は、操作デバイス３が送信するデバイス情報等をタグリーダ５が受信できる位置であり、ユーザが操作し易い位置であることが好ましい。なお、操作デバイス３の詳細な構造については後述する。

上記タグリーダ５は、操作デバイス３から送信されたデバイス情報等を受信する受信部１３と、受信部１３で受信したデバイス情報等に応じ、制御ＤＢ７を使用して車載機器の制御動作を決定し、更にその制御動作に応じた操作信号を決定する制御部１５と、操作信号を車載機器（ナビゲーションシステム１０１、オーディオ１０３、エアコン１０５）に送信する操作信号送信部１７とを備える。タグリーダ５も、車室内に設置され、その設置位置は適宜設定できる。

上記受信部１３は、公知のＲＦ−ＩＤタグにおけるリーダライタであり、図示しないアンテナ、ＲＦモジュール、コントロールモジュール等を備える。なお、制御部１５が制御ＤＢ７を使用して操作信号を決定する処理については後に詳述する。

２．操作デバイス３の構成
操作デバイス３としては、ボタンスイッチ３Ａと、リボンスイッチ３Ｂとがある。車載機器操作装置１には、ボタンスイッチ３Ａのみが１個以上含まれていてもよいし、リボンスイッチ３Ｂのみが１個以上含まれていてもよいし、ボタンスイッチ３Ａとリボンスイッチ３Ｂのそれぞれが、１個以上含まれていてもよい。

まず、ボタンスイッチ３Ａの構成を図２に基づいて説明する。図２（ａ）はボタンスイッチ３Ａの底面図であり、図２（ｂ）は側断面図である。
ボタンスイッチ３Ａは、筐体１９、基板２１、タクトスイッチ２３、ＬＳＩ２５、緩衝材２７、及び粘着材２９を備えている。

上記筐体１９は、円板状の本体部１９ａと、本体部１９ａの外周に沿って、下方に突出した堤部１９ｂとから成る。本体部１９ａは弾性を有する素材（例えば樹脂）から成り、ユーザが指で上方（図２（ｂ）における上方）から押すと撓むように構成されている。

円板部１９ａの下面には、基板２１が取り付けられており、さらにその下面には、タクトスイッチ２３、及びＬＳＩ２５が取り付けられている。また、堤部１９ｂの下面には、緩衝材２７及び粘着材２９が順次積層されている。

粘着材２９を取り付け対象部材１０７（図２（ｂ）参照）に接着することで、操作デバイス３を取り付け対象部材１０７に取り付けることができる。ここで、取り付け対象部材１０７は、車室内に存在する部材である（例えばステアリングホイール、インパネ等）。操作デバイス３を取り付け対象部材１０７に取り付け、操作しない状態では、タクトスイッチ２３と取り付け対象部材１０７との間には隙間があり、タクトスイッチ２３はＯＮとならない。一方、ユーザが本体部１９ａを指で上方向から押すと、本体部１９ａが撓み、タクトスイッチ２３の先端が取り付け対象部材１０７に触れ、タクトスイッチ２３がＯＮとなって、ユーザの操作を検知する。すなわち、タクトスイッチ２３は、検知部９として機能する。

タクトスイッチ２３がユーザの操作を検知したとき、ＬＳＩ２５は、そのボタンスイッチ３Ａの固有ＩＤを表すＩＤ情報、ユーザの操作を検出したこと自体を表す情報（以下、操作検出情報とする）、及びユーザの操作を検知したときの時刻を表す時刻情報を送信する。ボタンスイッチ３Ａの場合、操作検出情報、及び時刻情報を併せてデバイス情報とする。なお、ＬＳＩ２５は公知のＩＤタグであり、ボタンスイッチ３Ａの固有ＩＤを予め記憶している。また、基板２１は、ＩＤタグのアンテナを備えており、ＩＤ情報及びデバイス情報を送信することができる。すなわち、ＬＳＩ２５及び基板２１は、デバイス情報送信部１１として機能する。

ボタンスイッチ３Ａは、粘着材２９を取り付け対象部材１０７に接着することで、車室内において任意の位置に取り付けることができる。例えば、図３に示すように、ステアリング上の任意の位置Ｐ１〜Ｐ６、又はインパネ上の任意の位置Ｐ７〜Ｐ８等に取り付けることができる。さらに、図３に示す位置以外にも取り付けることができる。

次に、リボンスイッチ３Ｂについて、図４に基づいて説明する。リボンスイッチ３Ｂは、短冊形状を有する布製のリボン３１、基板３３、検出センサ３５、及びＬＳＩ３７を備えている。検出センサ３５は、公知の抵抗膜方式のタッチセンサである。

上記リボン３１の下面に基板３３が取り付けられており、その基板３３の下面に検出センサ３５及びＬＳＩ３７が取り付けられている。リボン３１のうち、長手方向における両端３１ａ、３１ｂ付近は、基板３３で覆われておらず、この部分に両面テープを取り付けることで、リボンスイッチ３Ｂを、取り付け対象部材１０７（図４参照）に接着することができる。

上記のようにリボンスイッチ３Ｂを取り付け対象部材１０７に取り付けた状態で、ユーザが上方から指でリボン３１に触ると、検出センサ３５は、ユーザの操作があったことを検知する。また、検出センサ３５は、リボンスイッチ３Ｂのうち、どの位置に指が触れたかを検知する。ここで、位置とは、図４に示すように、リボンスイッチ３Ｂの長手方向における位置（例えば、位置Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・・）を表す。以上のように、検出センサ３５は、検知部９として機能する。

検出センサ３５がユーザの操作を検知したとき、ＬＳＩ３７は、そのリボンスイッチ３Ｂの固有ＩＤを表すＩＤ情報、ユーザの操作を検出したこと自体を表す操作情報（操作検出情報）、ユーザの指が触れた位置を表す位置情報、及びユーザの操作を検知したときの時刻を表す時刻情報を送信する。リボンスイッチ３Ｂの場合は、操作検出情報、位置情報及び時刻情報を併せてデバイス情報とする。なお、ＬＳＩ３７は公知のＩＤタグであり、リボンスイッチ３Ｂの固有ＩＤを予め記憶している。また、基板３３は、ＩＤタグのアンテナを備えており、ＩＤ情報及びデバイス情報を送信することができる。すなわち、ＬＳＩ３７及び基板３３は、デバイス情報送信部１１として機能する。

リボンスイッチ３Ｂは、上記のように、両面テープ等を用いて、車室内において任意の位置に取り付けることができる。例えば、図３に示すように、ステアリング上の任意の位置Ｐ１〜Ｐ６、又はインパネ上の任意の位置Ｐ７〜Ｐ８等に取り付けることができる。さらに、図３に示す位置以外にも取り付けることができる。

３．操作デバイス３が実行する処理
操作デバイス３が実行する処理を図５のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、車載機器操作装置１の電源がＯＮとなっている期間中、継続的に実行される。

ステップ１０では、ユーザが操作デバイス３に触れたか否かを検知部９が判断する。操作デバイス３がボタンスイッチ３Ａである場合は、タクトスイッチ２３がＯＮになったか否かにより、ユーザの操作を検知したか否かを判断する。操作デバイス３がリボンスイッチ３Ｂである場合は、検出センサ３５の検出結果により、ユーザの操作を検知したか否かを判断する。

ユーザが操作デバイス３に触れたと判断した場合はステップ２０に進み、操作デバイス３に触れていないと判断した場合はステップ１０を繰り返す。
ステップ２０では、デバイス情報送信部１１が、前記ステップ１０でユーザの接触を検出した操作デバイス３のＩＤ情報及びデバイス情報を送信する。

４．タグリーダ５及び制御ＤＢ７が実行する処理
タグリーダ５及び制御ＤＢ７が実行する処理を図６のフローチャートに基づき説明する。この処理は、車載機器操作装置１の電源がＯＮとなっている期間中、継続的に実行される。

ステップ１１０では、操作デバイス３が送信するＩＤ情報及びデバイス情報を、受信部１３が受信したか否かを判断する。受信した場合はステップ１２０に進み、受信していない場合はステップ１１０を繰り返す。

ステップ１２０では、前記ステップ１１０で受信したＩＤ情報及びデバイス情報をキーワードとして（クエリとして）制御ＤＢ７を検索し、対応する制御動作を決定する。すなわち、制御ＤＢ７には、ＩＤ情報及びデバイス情報の組み合わせに対して、対応する制御動作が予め記憶されており、前記ステップ１１０で受信したＩＤ情報及びデバイス情報をキーワードとして検索すれば、対応する制御動作が決定する。受信したＩＤ情報及びデバイス情報が所定のボタンスイッチ３Ａからのものである場合、制御動作としては、例えば、以下のようなものがある。

・オーディオ１０３における電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える制御動作
・エアコン１０５における電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える制御動作
・エアコン１０５のモードを切り替える制御動作
なお、制御する車載機器は、例えば、受信したＩＤ情報に予め対応付けられたものとすることができる。この場合、各操作デバイス３は、予め対応付けられた車載機器のみを操作することになる。１つの車載機器は、単一の操作デバイス３に対応付けられていてもよいし、複数の操作デバイス３に対応付けられていてもよい。１つの車載機器が複数の操作デバイス３に対応付けられている場合は、その車載機器における複数種類の制御を、複数の操作デバイス３で分担して行うことができる。

また、受信したＩＤ情報及びデバイス情報が所定のリボンスイッチ３Ｂからのものである場合、以下に示すように、ユーザの操作の経時的な変化に応じて、制御動作を決定することができる。

リボンスイッチ３Ｂが送信するデバイス情報には、位置情報及び時刻情報が含まれるから、リボンスイッチ３Ｂは、位置情報及び時刻情報を所定時間ごとに繰り返し送信する。そして、タグリーダ５は、同一の（同じＩＤ情報を持つ）リボンスイッチ３Ｂから受信した位置情報及び時刻情報を経時的に記録することができる。そのため、ユーザが、指でリボンスイッチ３Ｂに触れながら、その指をリボンスイッチ３Ｂの表面に沿って滑らせるように移動した場合、タグリーダ５は、時刻ｔ１における指の位置Ｌ１を表す位置情報、時刻ｔ２における指の位置Ｌ２を表す位置情報、時刻ｔ３における指の位置Ｌ３を表す位置情報・・・を順次、受信することになる。タグリーダ５は、それらの情報から、リボンスイッチ３Ｂ上を移動する指の速度を算出することができる。また、タグリーダ５は、指の移動方向を検出することができる。なお、時刻情報に含まれる時刻が、所定時間以上古いものである場合は、そのときの位置情報は、指の速度や移動方向の計算に使用しない。

タグリーダ５は、ＩＤ情報と、上記のように算出した指の速度及び移動方向をキーワードとして制御ＤＢ７で検索を行い、制御動作を決定する。すなわち、制御動作は、ＩＤ情報と、リボンスイッチ３Ｂに接する指の速度及び移動方向に応じて、異なるように決定される。よって、ユーザは、リボンスイッチ３Ｂに接する指の動きの速さ、移動方向を変えることで、異なる制御を行うことができる。制御動作の例としては、以下のものが挙げられる。

・オーディオ１０３において、曲送り、アルバム送りを行う制御動作
・オーディオ１０３の音量を変更する制御動作
・ナビゲーションシステム１０１において、地図のズームイン／ズームアップを切り替える制御動作
・エアコン１０５の設定温度をアップ／ダウンする制御動作
ステップ１３０では、制御動作が決定したか否かを判断する。決定した場合はステップ１４０に進み、決定していない場合はステップ１１０に戻る。

ステップ１４０では、制御動作に１対１に対応する操作信号を、無線通信により、車載機器に送信する。なお、車載機器のＥＣＵは、その操作信号で定められた動作（すなわち前記ステップ１３０で決定した制御動作）を実行する。

６．車載機器操作装置１が奏する効果
（１）車載機器操作装置１では、操作デバイス３の取り付け位置を自由に変えることができる。そのため、ユーザは、操作デバイス３を自分にとって操作し易い位置に取り付けることができる。特に、操作デバイス３とタグリーダ５との通信は無線通信で行われるので、操作デバイス３の取り付け位置に関する制約が少ない。その結果、ユーザは、運転中、操作デバイス３を操作したい場合、それを探す必要が無く、運転の集中度が低下しない。
（２）車載機器操作装置１では、複数の操作デバイス３のうち、ユーザにとって不要なものは、車室内に取り付けなくてもよい。そのことにより、操作デバイス３の数を少なくできるので、操作デバイス３の位置が一層分かりやすくなる。なお、操作デバイス３とタグリーダ５との通信は無線通信で行われるので、一部の操作デバイス３を使用しなくても、タグリーダ５の側に問題が生じない。

尚、本発明は前記実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
例えば、操作デバイス３は、上述したものに限定されず、スライドスイッチ等、公知の操作デバイス、スイッチ類を広く用いることができる。

また、操作デバイス３は、シール状（フィルム状）であって、上面に装飾可能なものであってもよい。
また、前記実施の形態では、通信方式としてRFIDを使用したが、赤外線方式、電磁誘導方式など他の手法を用いて通信を行ってもよい。ただし、RFID方式では無線給電が可能（電池が必要ない）ため小型化できるというメリットがある。

また、本発明は、基本的な構成は前記実施の形態と同様にして、車載機器以外の機器を操作する機器操作装置（機器の遠隔操作装置）とすることができる。例えば、家電を操作する機器操作装置（機器の遠隔操作装置）とすることができる。その場合、機器操作装置（機器の遠隔操作装置）は、基本的には前記実施の形態と同様にして、車載機器のＥＣＵの代わりに、家電の制御ＩＣへ操作信号を無線通信により送信する。家電としては、例えば、オーディオコンポ等が挙げられる。この場合、機器操作装置（機器の遠隔操作装置）は、オーディオコンポの制御ＩＣへ、操作信号を無線通信により送信する。操作信号により、オーディオコンポの再生、一時停止等の操作を行うことができる。

１・・・車載機器操作装置、３・・・操作デバイス、３Ａ・・・ボタンスイッチ、
３Ｂ・・・リボンスイッチ、５・・・タグリーダ、７・・・制御ＤＢ、９・・・検知部、
１１・・・デバイス情報送信部、１３・・・受信部、１５・・・制御部、
１７・・・操作信号送信部、１９・・・筐体、１９ａ・・・円板部、
１９ａ・・・本体部、１９ｂ・・・堤部、２１・・・基板、２３・・・タクトスイッチ、
２５・・・ＬＳＩ、２７・・・緩衝材、２９・・・粘着材、３１・・・リボン、
３３・・・基板、３５・・・検出センサ、３７・・・ＬＳＩ、
１０１・・・ナビゲーションシステム、１０３・・・オーディオ、
１０５・・・エアコン、１０７・・・取り付け対象部材

Claims

ユーザによる操作に応じて、機器を操作するための操作信号を送信する機器操作装置であって、
前記操作を検知する検知部、及び前記検知部で検知した操作に応じたデバイス情報を無線通信により送信するデバイス情報送信部を備える操作デバイスと、
前記デバイス情報を受信する受信部と、
前記受信部で受信した前記デバイス情報に応じて前記操作信号を決定する制御部と、
前記操作信号を前記機器に送信する操作信号送信部と、
を備え、
前記操作デバイスは、設置位置を変更可能であるとともに複数備えられ、
前記デバイス情報送信部及び前記受信部は、前記デバイス情報とともに、前記操作デバイスのＩＤ情報を送受信し、
前記制御部は、前記ＩＤ情報に基づき、各操作デバイスごとに、前記操作信号を決定することを特徴とする機器操作装置。
前記デバイス情報は、前記操作の検出自体と、前記操作を検出した時刻を表す時刻情報と、前記検知部のうち、前記操作を検知した位置を表す位置情報とを含み、
前記制御部は、前記時刻情報及び前記位置情報を経時的に記録し、その記録から取得した、前記操作を検知した位置の経時的な変化に応じて、前記操作信号を決定することを特徴とする請求項１に記載の機器操作装置。
前記機器は車載機器であり、
前記操作デバイスは車室内に取り付けられ、その取り付け位置は変更可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の機器操作装置。