JP5572761B2 - 車両用操作装置 - Google Patents

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Description

この発明は、車両用操作装置に関する。
本願は、２０１１年６月９日に出願された日本国特願２０１１−１２９２７６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来、例えば車両のステアリングハンドルにおいて回転可能にタッチパッドを設け、このタッチパッドに対する操作者の操作方向をステアリングハンドルの操舵に応じて補正する入力デバイスが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来、例えば車両のステアリングハンドルに設けられた操作スイッチを車両の低速走行時に操作有効とし、この操作スイッチに対する操作者の操作方向をステアリングハンドルの操舵に応じて補正する入力デバイスが知られている（例えば、特許文献２参照）。
また、従来、例えば車両のステアリングハンドルにおいて回転可能にスイッチを設け、運転者の手や指に対するスイッチの角度を調整可能とし、このスイッチの機能をステアリングハンドルの操舵に応じて入れ替えまたは変更する操作デバイスが知られている（例えば、特許文献３参照）。
日本国特表２００７−５３５０１９号公報 日本国特開２００１−１６０３３６号公報 日本国特表２００３−５３１０４６号公報
ところで、上記従来技術に係る入力デバイスにおいては、単にステアリングハンドルの操舵に応じて操作方向を補正するだけであるから、例えば特定の操作方法や操作シーンにおいては、操作者が意図しない不適切な補正が行なわれてしまう虞がある。
また、上記従来技術に係る操作デバイスにおいてスイッチを回転可能とする点を、例えばポインティングデバイスやタッチパッドなどに適用した場合には、操作者がステアリングハンドルを把持したまま入力を行なう際に指の移動距離や入力する際の手の角度が制限されてしまうために、入力操作の検出に対して基準とされている座標系に対して、入力途中において操作者の意図に反して指の動きが逸れてしまう虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ステアリングハンドルに設けられた操作面に対する操作に応じた適切な表示を行なうことが可能な車両用操作装置を提供することを目的としている。
本発明は、上記課題を解決して係る目的を達成するために、以下の態様を採用した。すなわち、
（１）本発明に係る一態様の車両用操作装置は、車両のステアリングハンドルに設けられて操作者により把持可能な把持部と；前記把持部上に設けられて前記操作者の手指により接触操作可能な操作面を有する操作部と；前記操作面に対する前記操作者の手指による接触操作を前記操作面上に設定された所定の座標系を基準として検出する操作検出手段と；前記ステアリングハンドルの回転にかかわらずに配置が固定された表示部と；前記操作検出手段により検出された前記接触操作に応じて前記表示部の表示を制御する表示制御手段と；前記ステアリングハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段と；前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と；前記操舵角検出手段により検出された前記操舵角に応じて前記座標系を補正する補正手段と；前記操作検出手段により検出された前記接触操作および前記操舵角検出手段により検出された前記操舵角および前記走行状態検出手段により検出された前記走行状態のうちの少なくとも何れか１つに基づき、前記操舵角が所定操舵角以上であっても前記補正手段による前記座標系の補正を禁止する補正禁止手段と；を備える。
（２）上記（１）の態様において、前記補正禁止手段は、前記ステアリングハンドルに対する操舵が実行されていない状態で開始された前記接触操作の実行中に前記ステアリングハンドルに対する操舵が開始された場合には、前記補正手段による前記座標系の補正を禁止してもよい。
（３）上記（１）の態様において、前記接触操作に用いられて前記操作面に接触している指の種類を検出する操作指検出手段をさらに備え；前記補正禁止手段は、前記操作指検出手段により検出された前記指の種類に応じて、前記補正手段による前記座標系の補正を禁止してもよい。
（４）上記（１）の態様において、前記補正禁止手段は、前記操舵角が前記所定操舵角以上の状態において、前記操舵角の変化が所定時間以上に亘って所定変化以下である場合または前記走行状態としての前記車両の走行速度が所定速度以下である場合に、前記補正の禁止を解除してもよい。
（５）上記（１）の態様において、前記補正禁止手段による前記補正の禁止を解除するか否かを前記操作者が選択可能な選択手段をさらに備え、前記補正禁止手段は、前記操作者が前記補正禁止手段による前記補正の禁止を解除することを前記選択手段によって選択した場合に前記補正の禁止を解除してもよい。
（６）上記（５）の態様において、前記操作面上に前記座標系の座標軸方向を表示する座標系表示手段を備えてもよい。
（７）上記（６）の態様において、前記操作検出手段は、前記操舵角の変化に応じて前記操作面上の検出可能領域を変更し、前記検出可能領域の変化の大きさに応じて検出分解能を変更してもよい。
上記（１）の態様によれば、例えば操作面上でのスライド操作などの接触操作を検出する際に基準とされる座標系をステアリングハンドルの操舵角に応じて補正する補正手段を備えることによって、例えば操舵角が所定操舵角以上である場合などにおいて操作者はステアリングハンドルを把持したままであっても容易に所望の接触操作を行なうことができる。
これに加えて、接触操作および操舵角および走行状態（例えば、速度、自動走行の実行有無など）のうち少なくとも何れか１つに基づく所定の状態、例えば操作者が座標系の補正を望まない状態などにおいて操舵角が所定操舵角以上であっても座標系の補正を禁止する補正禁止手段を備えることによって、操作検出手段により検出される接触操作に操作者の意図を適切に反映させることができる。
接触操作の実行途中で座標系が補正されてしまうと、この座標系の変化に応じて接触操作を変化させる必要が生じ、所望の接触操作を的確に行なうことが困難になる場合がある。
上記（２）の場合、これに対して、接触操作の実行途中で座標系の補正を禁止することにより、容易に所望の接触操作を行なうことができる。
上記（３）の場合、接触操作に用いられる指の種類（例えば、親指、人差し指など）に応じて、例えば、ステアリングハンドルの把持状態や、接触操作の方法や操作シーンなどを検知することができ、この検知結果に応じて座標系の補正の要否を判定することにより、操作検出手段により検出される接触操作に操作者の意図を適切に反映させ、操作性を向上させることができる。
上記（４）の場合、操作者は座標系の補正を望む状態であると判定することができ、操作検出手段により検出される接触操作に操作者の意図を適切に反映させ、操作性を向上させることができる。
例えば、右折時においてステアリングハンドルを右に切ったまま車両が停止している場合や、緩いカーブを所定時間以上に亘って巡航している場合などにおいては、操作者は座標系の補正を望む状態であると判定することができ、座標系の補正を実行することで、操作者の意図を適切に反映させ、操作性を向上させることができる。
上記（５）の場合、座標系の補正の要否を操作者が直接的に選択することから、操作検出手段により検出される接触操作に操作者の意図を適切に反映させ、操作性を向上させることができる。
上記（６）の場合、誤操作が生じることを防止し、利便性を向上させることができる。
上記（７）の場合、例えば、ステアリングハンドルと共に操作面が回転することで、鉛直方向および水平方向での検出可能領域の大きさが小さくなる場合であっても、検出分解能を増大させることで操作者の接触操作を適切に検出することができ、利便性を向上させることができる。
本発明の実施の形態に係る車両用操作装置の構成図である。 同車両用操作装置の構成図である。 同車両用操作装置の操作面に対して予め固定されている２次元の固定座標系における操作面上の操作方向の例を示す図である。 同車両用操作装置の操作面に対して予め固定されている２次元の固定座標系における操作面上の操作方向の例を示す図である。 図３Ａの操作方向に対応する、同車両用操作装置の表示画面上の操作対象の移動方向の例を示す図である。 図３Ｂの操作方向に対応する、同車両用操作装置の表示画面上の操作対象の移動方向の例を示す図である。 同車両用操作装置の操作面に対して予め固定されている２次元の固定座標系における操作面上の操作方向の例を示す図である。 同車両用操作装置の操作面に対して予め固定されている２次元の固定座標系における操作面上の操作方向の例を示す図である。 図５Ａの操作方向に対応する、同車両用操作装置の表示画面上の操作対象の移動方向の例を示す図である。 図５Ａの操作方向に対応する、同車両用操作装置の表示画面上の操作対象の移動方向の例を示す図である。 同車両用操作装置の操作面に対して予め固定されている２次元の固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向を示す表示の例を示す図である。 同車両用操作装置の操作面に対して予め固定されている２次元の固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向を示す部材の例を示す図である。 同車両用操作装置の操作面に対して予め固定されている２次元の固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向を示す表示の例を示す図である。 同車両用操作装置の操作面に対して予め固定されている２次元の固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向を示す部材の例を示す図である。 同車両用操作装置のステアリングハンドルの把持部上での配置を変更可能な操作面の例を示す図である。 同車両用操作装置のステアリングハンドルの把持部上での配置を変更可能な操作面の例を示す図である。 同車両用操作装置の操作面に対する接触操作の例を示す図である。 同車両用操作装置の操作面に対する接触操作の例を示す図である。 同車両用操作装置の操作面に対する接触操作の例を示す図である。 同車両用操作装置の１対の操作面に対する接触操作の例を示す図である。 同車両用操作装置の１対の操作面に対する接触操作の例を示す図である。 同車両用操作装置の操作面と検出可能領域との対応の例を示す図である。 同車両用操作装置の操作面と検出可能領域との対応の例を示す図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る車両用操作装置の操作面上に配置されるカバーの例を示す図である。 図１２Ａのカバーに対応する表示画面の例を示す図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る車両用操作装置の操作面上に配置されるカバーの例を示す図である。 図１３Ａのカバーに対応する表示画面の例を示す図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る車両用操作装置の操作面上に配置されるカバーの例を示す図である。 図１４Ａのカバーの例を示す側面図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る車両用操作装置の操作面上に配置されるカバーの例を示す図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る車両用操作装置の切換機構の例を示す図である。 同変形例に係る車両用操作装置の切換機構の例を示す図である。 同変形例に係る車両用操作装置の切換機構の例を示す図である。
以下、本発明の一実施形態に係る車両用操作装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による車両用操作装置１０は、例えば図１および図２に示すように、車両のステアリングハンドル１１に設けられて操作者により把持可能な把持部１２と、把持部１２上に設けられて操作者の手指により接触操作可能な操作面１３Ａを有する操作部１３と、表示器１４と、手指センサ１５と、ジャイロセンサ１６と、操舵角センサ１７と、速度センサ１８と、ヨーレートセンサ１９と、外界センサ２０と、モード設定スイッチ２１と、制御装置２２とを備えて構成されている。
そして、車両用操作装置１０は、操作者（例えば、運転者）による入力操作に応じて各種の車載機器、例えば、表示器１４に加えて、スロットルアクチュエータ２３と、ブレーキアクチュエータ２４と、ステアリングアクチュエータ２５となどの動作を制御する。
操作部１３は、例えば静電容量センサを用いるタッチセンサからなるタッチパッドなどであって、操作面１３Ａに対する操作者の手指による接触操作（例えば、押圧操作、スライド操作、ジェスチャ操作など）に応じた信号を出力する。
表示器（表示部）１４は、ステアリングハンドル１１の回転にかかわらずに車室内における配置が固定された表示画面（表示部）１４ａを備えている。
表示器１４は、例えば、車両のダッシュボードの上部に表示画面１４ａが配置されたダッシュボードディスプレイや、車両のフロントウィンドウ上を表示画面１４ａとして表示を行なうヘッドアップディスプレイや、車両のインストルメントパネルに表示画面１４ａが配置されたマルチインフォメーションディスプレイや、車両のインストルメントパネルの各種計器類付近に表示画面１４ａが配置されたディスプレイなどである。
表示器１４は、操作部１３の操作面１３Ａに対する操作者の手指による接触操作に応じて操作可能な操作対象（例えば、アイコンなど）を表示画面１４ａ上で操作者に視認可能に表示する。
手指センサ１５は、例えば静電センサ、光センサ、温度センサ、圧力センサなどからなり、ステアリングハンドル１１の把持部１２における操作者の手の把持方向や把持位置、各指の向きや位置などを検出し、検出結果の信号を制御装置２２に出力する。
ジャイロセンサ１６は、車体の姿勢を検出して、検出結果の信号を制御装置２２に出力する。
操舵角センサ１７は、運転者により回転操作されるステアリングハンドル１１の操舵角を検出し、検出結果の信号を制御装置２２に出力する。
速度センサ１８は、車両の速度を検出して、検出結果の信号を制御装置２２に出力する。
ヨーレートセンサ１９は、ヨーレートつまり車両重心の上下方向軸回りの回転角速度を検出し、検出結果の信号を制御装置２２に出力する。
外界センサ２０は、例えば電磁波によるレーダ装置や撮像装置などにより構成されている。
例えばレーダ装置は、車両の外界に設定された検出対象領域（例えば、進行方向の前方領域など）を走査するようにして電磁波の発信信号を発信する。そして、発信信号が車両の外部の物体（例えば、先行車両や構造物など）によって反射されることで生じた反射信号を受信し、レーダ装置から外部の物体までの距離などに係る検知信号を生成し、制御装置２２に出力する。
また、例えば撮像装置は、車両の外界に設定された撮像領域（例えば、進行方向の前方領域など）をカメラにより撮像して得た画像に画像処理を行なって画像データを生成し、制御装置２２に出力する。
モード設定スイッチ２１は、各種の自動走行モード、例えば、目標車間に応じて先行車両に自動的に追従する追従走行モード、目標車速に応じた速度で自動的に走行するクルーズ走行モード、走行路の路面上の走行区分線に沿って自動的に走行する走行路維持モードなどの実行有無を指示する信号を操作者の入力操作に応じて出力する。
さらに、モード設定スイッチ２１は、操作者の入力操作に応じて、目標車間や目標車速の増減を指示する信号を出力する。
制御装置２２は、操作者（例えば、運転者）による操作部１３に対する入力操作に応じて、各種の車載機器、例えば、表示器１４に加えて、スロットルアクチュエータ２３と、ブレーキアクチュエータ２４と、ステアリングアクチュエータ２５となどの動作を制御するための制御信号を出力する。
制御装置２２は、例えば、操作検出部３１と、操作指検出部３２と、選択部３３と、先行車両検知部３４と、走行区分線検知部３５と、目標車間・目標車速決定部３６と、補正部３７と、表示制御部３８と、補正禁止部３９と、走行制御部４０とを備えて構成されている。
操作検出部３１は、操作部１３から出力される信号に基づき、操作面１３Ａに対する操作者の手指による接触操作（例えば、押圧操作の有無および押圧力、スライド操作の操作方向および操作量、たたく、さする、つまむ、なぞる、ねじる、はらうなどの各種ジェスチャ操作の有無など）を操作面１３Ａ上に設定された所定の座標系を基準として検出し、検出結果の信号を出力する。
操作指検出部３２は、手指センサ１５から出力される検出結果の信号に基づき、操作面１３Ａに対する操作者の接触操作に用いられて操作面１３Ａに接触している手指の種類（例えば、親指、人差し指など）を検出し、検出結果の信号を出力する。
選択部３３は、例えば、操作部１３から出力される信号つまり操作面１３Ａに対する操作者の手指による所定の接触操作の信号や、適宜のスイッチ（図示略）などから出力される切換信号（例えば、オン／オフ信号）などに基づき、後述する補正禁止部３９による補正の禁止を解除するか否かに対する操作者の選択結果の信号を出力する。
先行車両検知部３４は、例えば、外界センサ２０のレーダ装置から出力される検知信号または外界センサ２０の撮像装置から出力される画像データに基づき、車両の前方を走行する先行車両の有無を検知し、先行車両に対する車間距離および相対速度などの情報を出力する。
走行区分線検知部３５は、例えば、外界センサ２０の撮像装置から出力される画像データに基づき、車両が走行する走行路の路面上に設けられている走行区分線を検知し、検知結果の信号を出力する。
目標車間・目標車速決定部３６は、例えばモード設定スイッチ２１から出力される信号に基づき、追従走行モードにおける先行車両に対する目標車間や、クルーズ走行モードにおける目標車速を決定する。
補正部３７は、操舵角センサ１７およびジャイロセンサ１６から出力される各検出結果の信号に基づき、例えば操舵角が所定操舵角以上である場合などにおいて、操作検出部３１により操作面１３Ａ上でのスライド操作などの接触操作が検出される際に基準とされる座標系を補正する。
表示制御部３８は、操作検出部３１から出力される検出結果の信号に応じて、表示器１４の表示画面１４ａ上における操作対象（例えば、アイコンなど）の表示を制御する。
例えば、表示制御部３８は、操作検出部３１により操作者の操作面１３Ａに対する接触操作の操作方向が検出される際に基準とされる操作面１３Ａに対して設定されている２次元の座標系をなすＸ方向およびＹ方向と、表示器１４の表示画面１４ａでの操作対象（例えば、アイコンなど）の移動方向を設定する際に基準とする表示画面１４ａに対して予め固定されている表示座標系をなすＸ方向およびＹ方向とに対して、所定の対応関係を記憶している。
そして、この操作面１３Ａの座標系と表示画面１４ａの表示座標系との対応関係を用いて、操作検出部３１により検出された操作者の接触操作の操作方向に応じて表示画面１４ａでの操作対象（例えば、アイコンなど）の移動方向を設定する。
例えば図３Ａ，図３Ｂに示すように、操作者がステアリングハンドル１１を把持した手の指（例えば、左手親指）によって操作部１３の操作面１３Ａ上で所定の操作方向（つまり、車体の上下、左右、前後の３方向に対して一定の方向）にスライド操作を行う場合において、ステアリングハンドル１１の操舵が実行されると、操作面１３Ａはステアリングハンドル１１と共に回転軸周りに回転する。
これに伴い、操作面１３Ａに対して予め固定されている２次元の固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向は、ステアリングハンドル１１の操舵が実行されていない場合と、ステアリングハンドル１１の操舵が実行されている場合とにおいて、ステアリングハンドル１１の操舵角だけ変化する。
例えば図３Ａに示すようにステアリングハンドル１１の操舵が実行されていない場合に、操作面１３Ａの固定座標系を基準として操作検出部３１により検出される操作者の接触操作の操作方向は、例えば図４Ａに示すように表示器１４の表示画面１４ａに対して予め固定されている表示座標系をなすＸ方向およびＹ方向を基準として表示制御部３８により設定される操作対象（例えば、アイコンなど）の移動方向と一致する。
一方、例えば図３Ｂに示すようにステアリングハンドル１１の操舵が実行されている場合に、操作面１３Ａの固定座標系を基準として操作検出部３１により検出される操作方向は、例えば図４Ｂに示すように表示器１４の表示画面１４ａの表示座標系を基準として表示制御部３８により設定される操作対象（例えば、アイコンなど）の移動方向と一致せず、ステアリングハンドル１１の操舵角だけずれる。
なお、表示器１４の表示画面１４ａに対して予め固定されている表示座標系をなすＸ方向およびＹ方向は、例えば、ステアリングハンドル１１の操舵が実行されていない場合の操作面１３Ａの固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向と同一であって、車体の左右方向および上下方向などである。
これに対して、操作面１３Ａに対して予め固定されている２次元の固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向がステアリングハンドル１１の操舵角に応じて補正部３７により補正されると、例えば図５Ａ，図５Ｂに示すように、ステアリングハンドル１１の操舵が実行されていない場合の操作面１３Ａの固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向と、ステアリングハンドル１１の操舵が実行されている場合に補正部３７の補正により得られる補正後の座標系をなすＸ方向およびＹ方向とは一致する。
これに伴い、例えば図６Ａ，図６Ｂに示すように、ステアリングハンドル１１の操舵が実行されていない場合と、ステアリングハンドル１１の操舵が実行されている場合とにおいて、表示器１４の表示画面１４ａに対して予め固定されている表示座標系をなすＸ方向およびＹ方向を基準として表示制御部３８により設定される操作対象（例えば、アイコンなど）の移動方向は一致する。
補正禁止部３９は、例えば、操作検出部３１から出力される検出結果の信号と、操舵角センサ１７から出力される検出結果の信号と、速度センサ１８から出力される検出結果の信号と、モード設定スイッチ２１から出力される信号とのうち少なくとも何れか１つに基づき、さらに、操作部１３の操作面１３Ａに対する接触操作の実行タイミング、操作シーン、手指の動き、操作方法などに応じて、ステアリングハンドル１１の操舵角が所定操舵角以上であっても補正部３７による座標系の補正を禁止したり、補正部３７による座標系の補正の実行タイミングを変更する。
所定の操作シーンとして、例えば、操作者によるステアリングハンドル１１に対する操舵が実行されていない状態で開始された操作者による操作部１３の操作面１３Ａに対する接触操作の実行中に、操作者によらないステアリングハンドル１１に対する操舵が開始された場合などがある。
補正禁止部３９は、この所定の操作シーンを検知し、この所定の操作シーンにおいては補正部３７による座標系の補正を禁止する。
この所定の操作シーンは、例えば、操作者の入力操作に応じて各種の自動走行モード（追従走行モード、クルーズ走行モード、走行路維持モードなど）が実行されている状態で操作者の手指によって操作面１３Ａに対する接触操作が実行される場合である。
この場合には、自動走行モードの非実行時（すなわち、ステアリングハンドル１１の操舵が、操作者によって実行されている時）に比べて、操作者は操作面１３Ａに対する接触操作に集中しやすくなり、操作面１３Ａの固定座標系を認識して接触操作を行ない易い。
また、所定の操作シーンとして、例えば、ステアリングハンドル１１の操舵に応じて操作面１３Ａがステアリングハンドル１１と共に回転軸周りに回転したとしても、操作者が操作面１３Ａの固定座標系を認識して接触操作を行なう可能性が高い場合がある。
例えば、操作部１３の操作面１３Ａに対して予め固定されている２次元の固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向を示す表示または部材が設けられている場合である。
また、例えば、操作部１３の裏面側に設けられた２次元の固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向を示す表示または部材が操作部１３を透過して表面側（つまり操作面１３Ａ側）から視認可能な場合である。
また、例えば、操作部１３の裏面側に設けられた光源による透過照明によって２次元の固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向を示す表示が操作部１３の表面側（つまり操作面１３Ａ側）から視認可能な場合である。
より具体的には、例えば、図７Ａに示すように、操作部１３の操作面１３Ａ上に予め固定されている２次元の固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向の各座標軸を示す座標軸表示４１が設けられている場合である。
また、例えば、図７Ｂに示すように、操作部１３の操作面１３Ａ上に予め固定されている２次元の固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向に伸びる各座標軸凸部４２が表面上に設けられているカバーが操作面１３Ａ上に配置されている場合である。
また、例えば、図７Ｃに示すように、操作部１３の操作面１３Ａ上に予め固定されている２次元の固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向を指し示す矢印表示４３が設けられ、さらに、操作部１３の裏面側に設けられた光源４５による透過照明によって矢印表示４３が照明されている場合である。
また、例えば、図７Ｄに示すように、操作部１３の操作面１３Ａ上から突出する透光性部材により形成され、操作面１３Ａの背後に配置された光源（図示略）によって透過照明可能とされ、操作面１３Ａ上に予め固定されている２次元の固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向を指し示す矢印形状の各凸部４４が設けられている場合である。
また、所定の操作シーンとして、例えば、操作部１３がジャイロセンサ１６から出力される信号に基づいて、ステアリングハンドル１１の操舵にかかわらずに、車体の上下、左右、前後の３方向を検知し、この３方向に対して一定のＸ方向およびＹ方向からなる座標系を操作面１３Ａに対して設定する場合がある。
つまり、操作部１３が、操作検出部３１により操作面１３Ａ上の接触操作が検出される際に基準とされる座標系を、ステアリングハンドル１１の操舵にかかわらずに、ジャイロセンサ１６から出力される信号に基づいて変換する場合である。
また、所定の操作シーンとして、例えば、図８Ａ，図８Ｂに示すように、操作部１３はステアリングハンドル１１の把持部１２上での操作面１３Ａの配置を変更可能であって、操作者が操作面１３Ａに対して意図する座標系と、操作面１３Ａに対して設定される座標系（つまり、操作検出部３１により操作面１３Ａ上の接触操作が検出される際に基準とされる座標系）とが一致するように、把持部１２上での操作面１３Ａの配置が操作部１３により変更される場合がある。
この場合、例えば、図８Ａに示すように、操作面１３Ａ上に予め固定されている２次元の固定座標系をなすＸ方向と、操作者が操作面１３Ａに対して意図する座標系のＸ方向（操作Ｘ方向）とがずれている場合には、操作部１３は、例えば図８Ｂに示すように、把持部１２上での操作面１３Ａの配置を変更して、操作面１３Ａ上に予め固定されている２次元の固定座標系をなすＸ方向（修正後）と操作者が操作面１３Ａに対して意図する座標系のＸ方向（操作Ｘ方向）とを一致させる。
また、所定の操作シーンとして、例えば、接触操作の実行開始直前に操作者の手がステアリングハンドル１１から離れたことが手指センサ１５などにより検出されて、操作面１３Ａの位置に合わせてステアリングハンドル１１が把持し直された可能性があると補正禁止部３９が判定した場合がある。
また、所定の操作シーンとして、例えば、接触操作の実行中に操作者の手がステアリングハンドル１１から離れたことが手指センサ１５などにより検出されて、操作面１３Ａの位置に合わせてステアリングハンドル１１が把持し直された可能性があると補正禁止部３９が判定した場合がある。
また、所定の操作シーンとして、例えば、接触操作に用いられて操作面１３Ａに接触している手指が車体の上下方向上方に移動していることが手指センサ１５などにより検出されて、操作者自身の手指が操作者の視界に入り易く、操作者自身の操作方向を操作者が視認可能であって、誤操作の発生が抑制されていると補正禁止部３９が判定した場合がある。
このように、接触操作に用いられて操作面１３Ａに接触している手指が車体の上下方向下方に移動していることが手指センサ１５により検出された場合には、補正禁止部３９は、例えば、補正部３７による座標系の補正を禁止することを解除する。
また、所定の操作シーンとして、操作面１３Ａ上での特定の操作方向のみに限らず、ジェスチャ操作などにおいて操作時の手指の移動方向や操作の入力方向、力の強弱、入力時間などから操作検出部３１が操作内容を推定できる場合がある。
より具体的には、例えば、図９Ａに示すように、操作面１３Ａ上において接触操作に用いられて操作面１３Ａに接触している手指（例えば、左手の親指）以外の手指（例えば、左手の人差し指）の移動を伴うことが操作検出部３１により検知された場合である。
また、例えば、図９Ｂに示すように、操作面１３Ａ上において接触操作に用いられて操作面１３Ａに接触している左右何れかの手（例えば、左手）と同方向側（例えば、左側）に操作面１３Ａ上でずれた位置に所定以上の力が入力されていることが、操作検出部３１により検知された場合である。
また、例えば、図９Ｃに示すように、操作面１３Ａ上において接触操作に用いられて操作面１３Ａに接触している左右何れかの手（例えば、左手）と同方向側（例えば、左側）に向かう所定以上の力が所定時間以上に亘って操作面１３Ａ上に入力されていることが、操作検出部３１により検知された場合である。
また、例えば、車体の前後方向に向かう接触操作であって、操作面１３Ａに対して押すまたは引く（離す）という接触操作が実行されていることが、操作検出部３１により検知された場合である。
また、例えば、図１０Ａ，図１０Ｂに示すように、車体の左右方向に離間して配置された１対の操作面１３Ａ，１３Ａに対して左右非対称または左右対称な接触操作の実行が、手指センサ１５および操作検出部３１などにより検知可能であって、手指の操作方向の検出に所定の検出誤差が許容された状態で、１対の操作面１３Ａ，１３Ａに対して左右非対称または左右対称な接触操作の実行が、検知された場合である。
補正禁止部３９は、例えば、予め操作者が操作面１３Ａに対して意図する座標系をなすＸ方向およびＹ方向を確認するための接触操作の実行をトリガーとして、補正部３７による座標系の補正を禁止するか否かを決定してもよい。
例えば、補正禁止部３９は、予め操作者が所定の操作方向（例えば、水平方向や鉛直方向など）の接触操作を実行することで、操作者が操作面１３Ａに対して意図する座標系をなすＸ方向およびＹ方向を推定する処理が操作部１３により実行された場合には、補正部３７による座標系の補正を禁止する。
また、例えば、補正禁止部３９は、手指センサ１５および操作検出部３１および操作指検出部３２から出力される信号に基づき、操作者が操作面１３Ａに対して意図する座標系をなすＸ方向およびＹ方向を推定して、この推定結果に応じて補正部３７による座標系の補正を禁止するか否かを決定してもよい。
例えば、補正禁止部３９は、推定により得られる操作者が操作面１３Ａに対して意図する座標系をなすＸ方向およびＹ方向と、操作面１３Ａに対して予め設定された座標系（つまり、操作検出部３１により操作面１３Ａ上の接触操作が検出される際に基準とされる座標系）とが一致する場合には、補正部３７による座標系の補正を禁止する。
一方、例えば、補正禁止部３９は、ステアリングハンドル１１の操舵角が所定操舵角以上の状態において、操舵角の変化が所定時間以上に亘って所定変化以下である場合または車両の速度が所定速度以下である場合には、補正部３７による座標系の補正を禁止することを解除する。
また、例えば、補正禁止部３９は、操作者が補正部３７による座標系の補正を禁止することを解除することを選択したことを示す信号が選択部３３から出力されている場合には、補正部３７による座標系の補正を禁止することを解除する。
また、例えば、補正禁止部３９は、操作者が操作面１３Ａ上において同一方向あるいは同一位置に断続的に繰り返される接触操作（例えば、連打など）を行なうことが、操作検出部３１により検知された場合には、操作面１３Ａ上から手指が離れることでステアリングハンドル１１の操舵に応じて手指の接触位置や操作方向が変化する可能性があると判定して、補正部３７による座標系の補正を禁止することを解除する。
また、例えば、補正禁止部３９は、操作者が操作面１３Ａ上において同一方向あるいは同一位置に所定時間以上に亘って接触操作（例えば、長押しなど）を行なうことが、操作検出部３１により検知された場合には、ステアリングハンドル１１の操舵に伴って接触操作に用いられる腕の角度および手指の角度が変化し、接触操作に用いられる手指から操作面１３Ａまでの距離が変化する可能性があると判定して、補正部３７による座標系の補正を禁止することを解除する。
また、例えば、補正禁止部３９は、接触操作に用いられて操作面１３Ａに接触している手指が車体の左右方向に移動または操作面１３Ａ上で回転移動していること、あるいは、接触操作に用いられて操作面１３Ａに接触している手指によって手書き文字入力が行われていることが、操作検出部３１により検知された場合には、補正部３７による座標系の補正を禁止することを解除する。
また、例えば、補正禁止部３９は、接触操作に用いられて操作面１３Ａに接触している手指によって操作面１３Ａに入力される力が移動すること、例えば車体の左右方向などに力が移動することなどが、操作検出部３１により検知された場合には、補正部３７による座標系の補正を禁止することを解除する。
また、例えば、補正禁止部３９は、操作面１３Ａ上の所定位置に接触操作が行われたことが操作検出部３１により検知された場合には、補正部３７による座標系の補正を禁止することを解除する。
走行制御部４０は、各センサ１７〜２０およびモード設定スイッチ２１から出力される信号と、各検知部３４，３５および目標車間・目標車速決定部３６から出力される信号とに基づき、例えば、車両を各種の自動走行モードで走行させることを指示する制御信号を出力する。
この制御信号は、例えば、トランスミッション（図示略）の変速動作を制御する制御信号、スロットルアクチュエータ２３により内燃機関（図示略）の駆動力を制御する制御信号、ブレーキアクチュエータ２４により減速を制御する制御信号、ステアリングアクチュエータ２５により転舵を制御する制御信号などである。
上述したように、本実施の形態による車両用操作装置１０によれば、例えば操作面１３Ａ上でのスライド操作などの接触操作を検出する際に基準とされる座標系をステアリングハンドル１１の操舵角に応じて補正する補正部３７を備えることによって、例えば操舵角が所定操舵角以上である場合などにおいて操作者はステアリングハンドル１１を把持したままであっても容易に所望の接触操作を行なうことができる。
これに加えて、接触操作および操舵角および速度のうち少なくとも何れか１つに基づく所定の状態、例えば操作者が座標系の補正を望まない状態などにおいて操舵角が所定操舵角以上であっても座標系の補正を禁止する補正禁止部３９を備えることによって、操作検出部３１により検出される接触操作に操作者の意図を適切に反映させることができる。
さらに、接触操作の実行途中で座標系が補正されてしまうと、この座標系の変化に応じて接触操作を変化させる必要が生じ、所望の接触操作を的確に行なうことが困難になる場合がある。
これに対して、接触操作の実行途中で座標系の補正を禁止することにより、容易に所望の接触操作を行なうことができる。
さらに、接触操作に用いられる指の種類（例えば、親指、人差し指など）に応じて、例えば、ステアリングハンドル１１の把持状態や、接触操作の方法や操作シーンなどを検知することができ、この検知結果に応じて座標系の補正の要否を判定することにより、操作検出部３１により検出される接触操作に操作者の意図を適切に反映させ、操作性を向上させることができる。
さらに、操舵角が所定操舵角以上の状態において、操舵角の変化が所定時間以上に亘って所定変化以下である場合または速度が所定速度以下である場合には、操作者は座標系の補正を望む状態であると判定することができ、操作検出部３１により検出される接触操作に操作者の意図を適切に反映させ、操作性を向上させることができる。
例えば、右折時においてステアリングハンドルを右に切ったまま車両が停止している場合や、緩いカーブを所定時間以上に亘って巡航している場合などにおいては、操作者は座標系の補正を望む状態であると判定することができ、座標系の補正を実行することで、操作者の意図を適切に反映させ、操作性を向上させることができる。
さらに、操作者の選択に応じて座標系の補正の要否を決定することから、操作検出部３１により検出される接触操作に操作者の意図を適切に反映させ、操作性を向上させることができる。
なお、上述した実施の形態に係る車両用操作装置１０において、操作検出部３１は、操舵角センサ１７から出力される検出信号に基づき、操舵角の変化に応じて操作面１３Ａ上の検出可能領域を変更し、検出可能領域の大きさの変化に応じて検出分解能を変更してもよい。
例えば矩形状の操作面１３Ａに対して、例えば図１１Ａに示すようにステアリングハンドル１１の操舵が実行されていない場合には、操作面１３Ａの全面を検出可能領域５０とし、例えば図１１Ｂに示すようにステアリングハンドル１１の操舵が実行されている場合には、ステアリングハンドル１１の操舵に伴って回転した操作面１３Ａ内に収まるように矩形状の検出可能領域５０を縮小して、検出分解能を増大させる。
これにより、ステアリングハンドル１１と共に操作面１３Ａが回転することで、車体の上下方向および左右方向での検出可能領域５０の大きさが小さくなる場合であっても、検出分解能を増大させることで操作者の接触操作を適切に検出することができ、利便性を向上させることができる。
なお、操作面１３Ａの回転に伴って検出可能領域５０の大きさが変化する場合には、例えば図１１Ｂに示すように、操作面１３Ａ上の接触操作が検出可能領域５０により検出される際に基準とされる座標系がステアリングハンドル１１の操舵角に応じて補正されることが好ましい。
これにより、誤操作が生じることを防止し、利便性を向上させることができる。
なお、上述した実施の形態において、操作部１３は操作面１３Ａ上に各種のカバー、例えば、操作面１３Ａ上に予め固定されている２次元の固定座標系をなすＸ方向およびＹ方向を示すカバーや、操作面１３Ａ上で許容される操作方法や操作方向や操作位置などを示すカバーや、接触操作の補助などのために表面上に適宜の凹凸形状が設けられたカバーなどを交換可能に配置してもよい。
操作部１３は、例えば、操作面１３Ａ上に配置されるカバーを複数のカバーのうちから選択して、回転移動あるいはスライド移動などによって交換するための駆動機構を備えていてもよい。
例えば図１２Ａ，図１２Ｂに示すように、表示画面１４ａ上に複数の選択可能な選択項目５１が表示される場合には、これらの選択項目５１に対応した複数の検出可能領域５２ａの表示あるいはスイッチなどの部材が設けられたカバー５２が操作面１３Ａ上に配置されればよい。
また、例えば図１３Ａ，図１３Ｂに示すように、表示画面１４ａ上に所定のスライド操作の操作軌跡を示す画像（例えば、音量などを連続的に増減するための回転操作の操作軌跡を示す画像）５３が表示される場合には、この操作軌跡に対応した形状（例えば、円環形状）の検出可能領域５４ａの表示あるいはスイッチなどの部材が設けられたカバー５４が操作面１３Ａ上に配置されればよい。
また、例えば図１４Ａ，図１４Ｂに示すように、押圧操作可能な複数の操作領域５５ａの表示あるいはスイッチなどの部材が設けられたカバー５５を操作面１３Ａ上に配置した場合には、複数の操作領域５５ａのうち何れかの操作領域５５ａが押圧操作されて、この操作領域５５ａが操作面１３Ａ上の所定位置に接触することで、所定の接触操作が検出されてもよい。この場合、複数の操作領域５５ａの配置や形状が異なるカバー５５を用いることで、各種のスイッチ操作に対応可能となる。
また、例えば図１５に示すように、弾性波タイプや荷重タイプのタッチパッドなどからなる操作部１３の操作面１３Ａ上に、凹凸形状を有するカバー５６が配置された場合には、例えばジェスチャ操作などによる指の移動に対して荷重変化や弾性波変化を生じさせ、フリック入力などのジェスチャ操作の検出が可能となる。
例えば図１５に示すジェスチャ操作による指の移動では、カバー５６の厚みが薄い領域５６ａでの荷重Ｂと、カバー５６の厚みが厚い領域５６ｂでの荷重Ａとの変化が検出されることで、指の移動が検知される。
なお、ステアリングハンドル１１の操作面１３Ａ上に配置されるカバーを複数のカバーのうちから選択して切り換えるための切換機構６１は、例えば図１６Ａ，図１６Ｂに示すように、環状に配置された複数のカバー６２ａからなるカバー部材６２が回転軸Ｏ周りに回転可能とされてステアリングハンドル１１の内部に収容され、カバー部材６２の回転に伴い複数のカバー６２ａのうち何れかのカバー６２ａが操作面１３Ａ上に露出するように構成されている。
また、ステアリングハンドル１１の操作面１３Ａ上に配置されるカバーを複数のカバーのうちから選択して切り換えるための切換機構６１は、例えば図１６Ａ，図１６Ｃに示すように、複数のカバー６３ａが互いに異なる方向にスライド移動可能とされてステアリングハンドル１１の内部に収容され、複数のカバー６３ａのうち何れかのカバー６３ａがスライド移動によって操作面１３Ａ上に露出するように構成されている。
なお、上述した実施の形態において、操作部１３はタッチパッドに限定されず、例えば、トラックボールやタッチパネル、ジョイスティックなどのように多方向の入力が可能なポインティングデバイスや、多方向および押圧方向の入力が可能なフォースセンサのような入力デバイスであってもよい。
本発明によれば、ステアリングハンドルに設けられた操作面に対する操作に応じた適切な表示を行なうことが可能な車両用操作装置を提供できる。
１０ 車両用操作装置
１１ ステアリングハンドル
１２ 把持部
１３ 操作部
１３Ａ 操作面
１４ 表示器（表示部）
１７ 操舵角センサ（操舵角検出手段）
１８ 速度センサ（走行状態検出手段）
２１ モード設定スイッチ（走行状態検出手段）
３１ 操作検出部（操作検出手段）
３２ 操作指検出部（操作指検出手段）
３３ 選択部（選択手段）
３７ 補正部（補正手段）
３８ 表示制御部（表示制御手段）
３９ 補正禁止部（補正禁止手段）
４１ 座標軸表示（座標系表示手段）
４２ 座標軸凸部（座標系表示手段）
４３ 矢印表示（座標系表示手段）
４４ 凸部（座標系表示手段）

Claims (7)

  1. 車両のステアリングハンドルに設けられて操作者により把持可能な把持部と；
    前記把持部上に設けられて前記操作者の手指により接触操作可能な操作面を有する操作部と；
    前記操作面に対する前記操作者の手指による接触操作を前記操作面上に設定された所定の座標系を基準として検出する操作検出手段と；
    前記ステアリングハンドルの回転にかかわらずに配置が固定された表示部と；
    前記操作検出手段により検出された前記接触操作に応じて前記表示部の表示を制御する表示制御手段と；
    前記ステアリングハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段と；
    前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と；
    前記操舵角検出手段により検出された前記操舵角に応じて前記座標系を補正する補正手段と；
    前記操作検出手段により検出された前記接触操作および前記操舵角検出手段により検出された前記操舵角および前記走行状態検出手段により検出された前記走行状態のうちの少なくとも何れか１つに基づき、前記操舵角が所定操舵角以上であっても前記補正手段による前記座標系の補正を禁止する補正禁止手段と；
    を備えることを特徴とする車両用操作装置。
  2. 前記補正禁止手段は、前記ステアリングハンドルに対する操舵が実行されていない状態で開始された前記接触操作の実行中に前記ステアリングハンドルに対する操舵が開始された場合には、前記補正手段による前記座標系の補正を禁止することを特徴とする請求項１に記載の車両用操作装置。
  3. 前記接触操作に用いられて前記操作面に接触している指の種類を検出する操作指検出手段をさらに備え；
    前記補正禁止手段は、前記操作指検出手段により検出された前記指の種類に応じて、前記補正手段による前記座標系の補正を禁止する；
    ことを特徴とする請求項１に記載の車両用操作装置。
  4. 前記補正禁止手段は、前記操舵角が前記所定操舵角以上の状態において、前記操舵角の変化が所定時間以上に亘って所定変化以下である場合または前記走行状態としての前記車両の走行速度が所定速度以下である場合に、前記補正の禁止を解除することを特徴とする請求項１に記載の車両用操作装置。
  5. 前記補正禁止手段による前記補正の禁止を解除するか否かを前記操作者が選択可能な選択手段をさらに備え；
    前記補正禁止手段は、前記操作者が前記補正禁止手段による前記補正の禁止を解除することを前記選択手段によって選択した場合に前記補正の禁止を解除する；
    ことを特徴とする請求項１に記載の車両用操作装置。
  6. 前記操作面上に前記座標系の座標軸方向を表示する座標系表示手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の車両用操作装置。
  7. 前記操作検出手段は、前記操舵角の変化に応じて前記操作面上の検出可能領域を変更し、前記検出可能領域の変化の大きさに応じて検出分解能を変更することを特徴とする請求項６に記載の車両用操作装置。
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