JP5844178B2

JP5844178B2 - 車載装置

Info

Publication number: JP5844178B2
Application number: JP2012044198A
Authority: JP
Inventors: 三摩　紀雄; 紀雄三摩; 真二畑中; 名田　徹; 徹名田; 田口　清貴; 清貴田口; 真眞鍋; 顕吉澤; 真人大林
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc; Denso IT Laboratory Inc
Current assignee: Denso Corp; Denso IT Laboratory Inc; Soken Inc
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2032-02-29
Also published as: US20130222300A1; US9110537B2; JP2013181777A; GB2505018A; GB201302633D0; CN103292945B; CN103292945A; GB2505018B

Description

本発明は、歪検出素子によりユーザから受け付けた操作を検出する操作部を複数備える車載装置に関する。

従来、歪検出素子により操作部に生じた荷重を検出し、該荷重に基づきユーザが操作部に対して行った操作を検出する車載装置が知られている（例えば、特許文献１）。このような車載装置によれば、操作の際に操作部に加えられた力の大きさを検出することができるため、より多様な操作を受け付けることが可能となる。

特開２０１０−１８１３９８号公報

しかしながら、自車両に生じた振動により操作部に荷重が生じる場合があり、これにより、ユーザの操作が誤検出され、誤動作が生じるおそれがある。このような問題を回避するため、自車両の振動が発生した際に歪検出素子により検出された操作を無効化することが考えられるが、加速度センサ等により自車両の振動を検出する構成が新たに必要となり、コストが上昇してしまう。

本願発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、歪検出素子によりユーザから受け付けた操作を検出する操作部を複数備える車載装置において、コストの上昇を抑えつつ、自車両の振動により誤検出された操作により誤動作が生じることを防ぐことを目的とする。

上記課題に鑑みてなされた本発明は、自車両の運転中にユーザから操作を受け付けると共に、該操作により生じた荷重に応じた検出信号を出力する歪検出素子が設けられた複数の操作部と、歪検出素子からの検出信号に基づき、該歪検出素子が設けられた操作部への操作を検出する検出手段と、複数の操作部に設けられた歪検出素子からの検出信号に基づき、これらの操作部に同時期に荷重が生じたか否かを判定し、同時期に荷重が生じた場合には、該時期におけるこれらの歪検出素子からの検出信号を無効化する無効化手段と、を備える車載装置に関するものである。

車両に振動が生じた場合には、該車両を構成する各部品には同時期に荷重が生じる。このため、請求項１に記載の車載装置は、複数の操作部の歪検出素子からの検出信号により同時期にこれらの操作部に荷重が生じたと判定した場合には、該荷重を自車両の振動により生じたものとみなし、該時期におけるこれらの操作部の歪検出素子からの検出信号を無効化する（換言すれば、該時期におけるこれらの操作部への操作を無効化する）。これにより、自車両の振動を検出するための構成を設けなくても、該振動により誤検出された操作に応じて処理が行われることは無く、車載装置の誤動作を防ぐことができる。

したがって、請求項１に係る発明によれば、歪検出素子により操作を検出する操作部を複数備える車載装置において、コストの上昇を抑えつつ、自車両の振動により誤検出された操作により誤動作が生じることを防ぐことができる。

本実施形態のタッチパッドが取り付けられたステアリングの正面図である。二つのタッチパッドを備えるナビゲーション装置や他のＥＣＵについてのブロック図である。タッチパッドの構成を示すブロック図である。タッチパッドを構成する操作面や歪検出部等の概略構成を示す上面図である。ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。操作情報受信処理についてのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

［構成の説明］
図１，２に記載されているように、本実施形態のナビゲーション装置２０は、車両のステアリング１００に取り付けられた二つのタッチパッド１０を有している。これらのタッチパッド１０は、ステアリングホイールに隣接するように上側のスポークに取り付けられており、ドライバがステアリングホイールを握った状態で、親指により操作面１１へのタッチ操作を行うことが可能となっている。

また、これらのタッチパッド１０は、線対称となるようにステアリング１００を二つに分割する中心線１１０（舵角が０度となっているステアリング１００を左右均等に分割する線）を中心として、左右対称となる位置に配されている。また、これらのタッチパッド１０は、同様の構成を有しているが、タッチパッド１０を構成する各部品は、中心線１１０を基準に左右対称となる位置に配されている（換言すれば、各タッチパッド１０は、同態様でステアリング１００に取り付けられている）。

なお、タッチパッド１０のステアリング１００への取り付け位置はこれに限定されることは無く、ステアリングホイールに隣接した状態で、或いはステアリングホイール上に、左右対称となる位置に同態様で取り付けられている限り、どのような位置に配されていても良い。

また、ナビゲーション装置２０は、オーディオ３０やエアコンＥＣＵ４０等のＥＣＵと共に車内ＬＡＮ５０に接続されており、ドライバは、タッチパッド１０を介して、ナビゲーション装置２０や、車内ＬＡＮ５０に接続された他のＥＣＵに対する操作を行うことができる。

そして、図３に記載されているように、このタッチパッド１０は、ドライバからタッチ操作を受け付ける板状の操作面１１と、タッチ操作により操作面１１に加えられた荷重により生じた歪を検出し、該歪に応じた検出信号を出力する歪検出素子からなる歪検出部１２を備える。また、例えば周知のＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換回路等の信号処理回路等を備える信号処理部１３と、ナビゲーション装置２０と通信を行うための通信部１４を備える。

この信号処理部１３は、周知の方法により、歪検出部１２（歪検出素子）からの検出信号に基づき、タッチ操作により操作面１１に加えられた荷重（操作力）を算出すると共に、該タッチ操作がなされた操作面１１上の位置である操作位置を算出する。そして、周期的なタイミング（例えば１００ｍｓ周期）で、通信部１４を介してナビゲーション装置２０に対し、操作力と操作位置とを示す操作情報を送信する。

なお、信号処理部１３では、操作面１１の中心を原点とするＸ−Ｙ座標系により操作位置が検出され、Ｙ軸は、ステアリング１００の舵角が０度となっている場合を基準として上側が正の領域となり、Ｘ軸は、ステアリング１００の内側が正の領域となっている（図１参照）。

ここで、操作面１１と歪検出部１２の構成の一例について、詳しく説明する。
図４に記載されているように、略矩形の板状の操作面１１には、当該操作面１１の周縁から左右両側に突出する二つの突出部１１ａが形成されており、これらの突出部１１ａは、操作面１１を挟んで対面するように配されている。

また、一端が突出部１１ａに接続されると共に、他端がタッチパッド１０の筺体（図示無し）に固定された板状の起歪体１５が設けられており、各突出部１１ａには、当該突出部１１ａを挟んで対面するように二つの起歪体１５が接続されている。

これらの起歪体１５は、操作面１１と略平行に配されており、起歪体１５の表側（操作面１１におけるタッチ操作が行われる側）は、操作面１１への操作力の作用に伴い、曲げ変形が生じるように弾性変形する変位伝達面となっている。

そして、変位伝達面上には、歪検出部１２が配されており、歪検出部１２を構成する各歪検出素子１２ａ〜１２ｄは、この変位伝達面の変位（弾性変形量）を歪として検出し、信号処理部１３に対し、該歪に応じた検出信号を出力する。

一方、図５に記載されているように、タッチパッド１０が接続されたナビゲーション装置２０は、自車両の現在地を検出する位置検出器２１や、地磁気から絶対的な方位を検出する方位センサ２２や、タッチパッド１０と通信を行うタッチパッド通信部２３を備える。また、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらを接続するバスライン等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、ＲＡＭにロードされたプログラム等に従いナビゲーション装置２０を統括制御する制御部２４を備える。

また、ナビゲーション装置２０は、例えば、ＨＤＤやフラッシュメモリから構成され、地図データ等が記憶される記憶部２５や、液晶ディスプレイ等として構成され、各種情報を表示する表示部２６を備える。なお、この表示部２６は、ダッシュボード内にメータ表示部等と一体に配されても良いし、ヘッドアップディスプレイ等として構成されていても良い。

また、ナビゲーション装置２０は、キースイッチやタッチスイッチ等として構成され、各種操作を受け付ける操作部２７や、車内ＬＡＮ５０を介して他のＥＣＵと通信を行うための車内ＬＡＮ通信部２８を備える。

［動作の説明］
次に、本実施形態のナビゲーション装置２０の動作について説明する。
ナビゲーション装置２０の制御部２４は、タッチパッド１０の信号処理部１３から受信した操作情報に応じて各種処理を行うと共に、受信した操作情報を、必要に応じて車内ＬＡＮ５０を介して他のＥＣＵに送信するよう構成されている。これにより、タッチパッド１０を介したナビゲーション装置２０の操作や、オーディオ３０やエアコンＥＣＵ４０等の他のＥＣＵの操作が可能となる。

また、上述したように、ステアリング１００に取り付けられたタッチパッド１０は、歪検出部１２により操作面１１に生じた荷重を検出することで、操作面１１へのタッチ操作を検出する荷重検出式のタッチパッドとして構成されている。このため、自車両の振動により操作面１１等に荷重が生じた場合には、タッチ操作が誤検出されてしまうおそれがある。

ここで、自車両に振動が生じた場合には、各タッチパッド１０の操作面１１には、同時期に、同程度の大きさを有し、略同方向に向かう荷重が生じると考えられる。また、上述したように、各タッチパッド１０は同様の構成を有していると共に、同態様でステアリング１００に取り付けられている。さらに、各タッチパッド１０の操作面１１におけるＸ−Ｙ座標系は、ステアリング１００の中心線１１０を基準として、左右対称となるようにＸ軸，Ｙ軸の正の向きが設定されている。

このため、各タッチパッド１０に、同程度の大きさを有し、略同方向に向かう荷重が発生した場合には、各信号処理部１３では、同程度の操作力と、近接した操作位置が検出されると考えられる。

そこで、ナビゲーション装置２０は、各タッチパッド１０に対して同時期に行われたタッチ操作についての操作情報が示す操作力が同程度の大きさであり、且つ、該操作情報が示す操作位置が近接している場合には、これらの操作情報を無効化する。

以下では、ナビゲーション装置２０にて、左右に配されたタッチパッド１０にて検出された操作力，操作位置に基づき各種処理を行うと共に、自車両の振動により誤検出された操作力，操作位置を無効化する操作情報受信処理について、図６に記載のフローチャートを用いて説明する。なお、本処理は、周期的なタイミング（例えば１００ｍｓ周期）で実行される処理である。

Ｓ２０５では、ナビゲーション装置２０の制御部２４は、左右のタッチパッド１０から新たに操作情報を受信したか否かを判定し、肯定判定が得られた場合には（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、Ｓ２１０に処理を移行し、否定判定が得られた場合には（Ｓ２０５：Ｎｏ）、本処理を終了する。

Ｓ２１０では、制御部２４は、左右のタッチパッド１０に対するタッチ操作が同時期に発生したか否かを判定する。具体的には、例えば、双方のタッチパッド１０から新たな操作情報を受信した場合には、これらの操作情報に対応するタッチ操作が同時期に発生したとみなしても良い。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ２１０：Ｙｅｓ）、Ｓ２１５に処理を移行し、否定判定が得られた場合には（Ｓ２１０：Ｎｏ）、Ｓ２３０に処理を移行する。

Ｓ２１５では、制御部２４は、双方のタッチパッド１０から受信した操作情報が示す操作位置が近接している（各操作位置のＸ座標，Ｙ座標の間隔が、共に予め定められた閾値以下である）という条件を満たすか否かを判定する。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ２１５：Ｙｅｓ）、Ｓ２２０に処理を移行し、否定判定が得られた場合には（Ｓ２１５：Ｎｏ）、Ｓ２３０に処理を移行する。

Ｓ２２０では、制御部２４は、双方のタッチパッド１０から受信した操作情報が示す操作力が同程度である（各操作力の差分が予め定められた閾値以下である）という条件を満たすか否かを判定する。そして、肯定判定が得られた場合には（Ｓ２２０：Ｙｅｓ）、Ｓ２２５に処理を移行し、否定判定が得られた場合には（Ｓ２２０：Ｎｏ）、Ｓ２３０に処理を移行する。

Ｓ２２５では、制御部２４は、自車両の振動によりタッチパッド１０にてタッチ操作が誤検出されたとみなして左右のタッチパッド１０から受信した操作情報を無効化し、本処理を終了する。

一方、Ｓ２３０では、制御部２４は、受信した操作情報が示す操作力，操作位置に基づき各種処理を実行し、本処理を終了する。
［効果］
本実施形態のナビゲーション装置２０は、ステアリング１００に取り付けられ、歪検出素子によりドライバのタッチ操作を検出する二つのタッチパッド１０を有している。そして、これらのタッチパッド１０から受信した操作位置，操作力に応じて各種処理を実行すると共に、必要に応じて該操作位置等を他のＥＣＵに送信するよう構成されており、タッチパッド１０を用いたナビゲーション装置２０や他のＥＣＵの操作が可能となっている。

また、ナビゲーション装置２０は、これらのタッチパッド１０で同時期に操作位置，操作力が検出された際、これらの操作位置が近接しており、且つ、これらの操作力が同程度の大きさである場合には、これらの操作位置，操作力を無効化する。

このため、自車両の振動を検出するための構成を設けなくても、該振動により生じた荷重によりタッチパッド１０で誤検出されたタッチ操作を無効化することができ、ナビゲーション装置２０等の誤動作を防ぐことができる。したがって、コストの上昇を抑えつつ、自車両の振動により誤動作が生じることを防ぐことができる。

また、ドライバは、運転中、ステアリングを握った状態でナビゲーション装置２０や他のＥＣＵの操作を行うことができ、自車両の振動によるナビゲーション装置２０等の誤動作を防ぎつつ、利便性を高めることができる。

また、同一構成を有する二つのタッチパッド１０が、同一部品（ステアリング１００）に同態様で取り付けられている。このため、これらのタッチパッド１０が異なる部品に取り付けられている場合に比べ、自車両の振動が生じた際に、各タッチパッド１０には、同時期により類似した特性を持つ荷重が発生すると考えられる。したがって、自車両の振動により誤検出されたタッチ操作を精度良く無効化することが可能となる。

［他の実施形態］
（１）本実施形態では、二つのタッチパッド１０がステアリング１００に取り付けられている場合を例に挙げて、自車両の振動により誤検出されたタッチ操作を無効化する処理について説明した。しかしながら、三つ以上のタッチパッド１０がステアリング１００に取り付けられている場合や、タッチパッド１０が他の部品に取り付けられている場合であっても、各タッチパッド１０にて同時期に検出された操作力，操作位置に基づき同様の判定を行うことで、誤検出されたタッチ操作を無効化することができる。

また、歪検出素子によりユーザから受け付けた操作を検出する操作受付装置であれば、タッチパッド１０と同様に、自車両の振動により操作が誤検出されるおそれがある。このため、このような複数の操作受付装置がステアリング１００等に取り付けられている場合であっても、各操作受付装置にて同時期に検出された操作に基づき同様の判定を行うことで、誤検出された操作を無効化することができる。

（２）また、本実施形態では、二つのタッチパッド１０は、同一の構成を有し、同態様でステアリング１００に取り付けられている。しかしながら、各タッチパッド１０の取り付け態様が異なる場合や、構成の異なる複数のタッチパッド１０や操作受付装置がステアリング１００に取り付けられている場合であっても、自車両の振動により誤検出された操作を無効化することができる。また、複数のタッチパッド１０や操作受付装置が、それぞれ、自車両の異なる部品に取り付けられている場合であっても同様である。

このような場合には、各タッチパッド１０や操作受付装置にて、同程度の大きさを有し略同方向に向かう荷重が生じた場合に、どのような操作が検出されるかを予め調査することが考えられる。そして、このような荷重が生じた際に各タッチパッド１０等にて検出される操作の組合せを示すデータを、ナビゲーション装置２０の記憶部２５に保存しておくことが考えられる。

そして、ナビゲーション装置２０の制御部２４は、同時期にタッチパッド１０や操作受付装置で検出された各操作が、上記データが示す操作の組合せをなすという条件を満たす場合には、これらの操作を無効化しても良い。このような場合であっても、自車両の振動により誤検出された操作によるナビゲーション装置２０等の誤動作を防ぐことができる。

（３）また、本実施形態の操作情報受信処理では、ナビゲーション装置２０の制御部２４は、各タッチパッド１０から受信した操作情報に基づき、自車両の振動により誤検出された操作を無効化している。

しかしながら、これに限定されることは無く、例えば、各タッチパッド１０における歪検出部１２からの検出信号を、ナビゲーション装置２０の制御部２４に直接入力する構成とし、制御部２４にて、これらの検出信号に基づきタッチパッド１０へのタッチ操作を検出しても良い。

そして、ナビゲーション装置２０に、同時期に各歪検出部１２から出力された検出信号の波形が略同一であるか否かを判定すると共に、略同一である場合には、該検出振動が自車両の振動に応じて出力されたものとみなし、制御部２４に異常信号を出力する判定回路を設けても良い。そして、制御部２４は、判定回路から異常信号が入力された場合には、検出されたタッチ操作を無効化しても良い。

このような場合であっても、自車両の振動によりタッチ操作が誤検出され、ナビゲーション装置２０等の誤動作が生じてしまうことを防ぐことができる。
（４）また、本実施形態の操作情報受信処理では、同時期に左右のタッチパッド１０から受信した各操作情報が示す操作位置が近接しており、且つ、各操作情報が示す操作力が同程度である場合には、これらの操作情報を無効化している。

しかしながら、例えば、同時期に受信した各操作情報が示す操作位置が近接している場合にこれらの操作情報を無効化しても良いし、各操作情報が示す操作力が同程度である場合にこれらの操作情報を無効化しても良い。また、同時期に左右のタッチパッド１０から操作情報を受信した場合には、無条件でこれらの操作情報を無効化しても良い。

このような構成によれば、より簡略化された構成により、自車両の振動によるナビゲーション装置２０等の誤動作を防ぐことができる。
［特許請求の範囲との対応］
上記実施形態の説明で用いた用語と、特許請求の範囲の記載に用いた用語との対応を示す。

タッチパッド１０及びナビゲーション装置２０が車載装置に相当する。
また、タッチパッド１０の歪検出部１２及び操作面１１が操作部に、信号処理部１３が検出手段に、操作情報受信処理のＳ２１０〜Ｓ２２５が無効化手段に相当する。

１０…タッチパッド、１１…操作面、１２…歪検出部、１２ａ〜１２ｄ…歪検出素子、１３…信号処理部、１４…通信部、１５…起歪体、２０…ナビゲーション装置、２１…位置検出器、２２…方位センサ、２３…タッチパッド通信部、２４…制御部、２５…記憶部、２６…表示部、２７…操作部、２８…車内ＬＡＮ通信部、３０…オーディオ、４０…エアコンＥＣＵ、５０…車内ＬＡＮ、１００…ステアリング、１１０…中心線。

Claims

自車両の運転中にユーザから操作を受け付けると共に、該操作により生じた荷重に応じた検出信号を出力する歪検出素子（１２ａ〜１２ｄ）が設けられた複数の操作部（１０）と、
前記歪検出素子からの前記検出信号に基づき、該歪検出素子が設けられた前記操作部への操作を検出する検出手段（１３）と、
複数の前記操作部に設けられた前記歪検出素子からの前記検出信号に基づき、これらの操作部に同時期に荷重が生じたか否かを判定し、同時期に荷重が生じた場合には、該時期におけるこれらの歪検出素子からの前記検出信号を無効化する無効化手段（Ｓ２１０〜Ｓ２２５）と、
を備え、
前記無効化手段は、複数の前記操作部に設けられた前記歪検出素子からの前記検出信号に基づき、これらの操作部に、同時期に、同程度の大きさを有し略同方向に向かう荷重が生じたか否かを判定し、同時期に該荷重が生じた場合には、該時期におけるこれらの歪検出素子からの前記検出信号を無効化すること、
を特徴とする車載装置。
請求項１に記載の車載装置において、
前記操作部は、自車両のステアリング（１００）に取り付けられていること、
を特徴とする車載装置。
請求項１又は請求項２に記載の車載装置において、
前記操作部には、ユーザからタッチ操作を受け付ける操作面（１１）が設けられており、前記歪検出素子は、前記タッチ操作により生じた荷重に応じた前記検出信号を出力し、
前記検出手段は、前記歪検出素子からの前記検出信号に基づき、該歪検出素子が設けられた前記操作部に設けられた前記操作面への前記タッチ操作により生じた荷重の大きさと、該タッチ操作がなされた該操作面上の位置である操作位置とを検出し、
前記無効化手段は、前記検出手段により、複数の前記操作部に設けられた前記操作面への前記タッチ操作による前記荷重の大きさと前記操作位置とが同時期に検出され、且つ、これらの荷重の大きさ、或いは、これらの操作位置が予め定められた条件を満たす場合に、該時期におけるこれらの歪検出素子からの前記検出信号を無効化すること、
を特徴とする車載装置。