JP7043240B2

JP7043240B2 - 車両用入力装置

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Publication number: JP7043240B2
Application number: JP2017237377A
Authority: JP
Inventors: 勇長澤
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2022-03-29
Anticipated expiration: 2037-12-12
Also published as: JP2018167822A

Description

本発明は、車室内に設けられた車両用入力装置、特に、車室内のディスプレイに表示されている選択可能な複数の表示内容から何れかを選択するために用いられる車両用入力装置に関する。

このような車両用入力装置として、例えばカーナビゲーションシステムのディスプレイに、例えば映像／音声の選択アイコンを表示し、何れかのアイコンを選択するようにしたものがある。この種の車両用入力装置としては、例えば下記特許文献１に記載されるものがある。この車両用入力装置は、カーナビゲーションシステムのディスプレイがタッチパネルになっており、このディスプレイに表示されるアイコンにタッチすることで、例えば映像／音声アプリケーションを選択するように構成されている。

特開２０１５－２２６０４号公報

しかしながら、この種の車両用入力装置では、例えばディスプレイに表示されるアイコンの視認、アイコンの選択、アイコンへのディスプレイタッチ、アイコンが選択されたことの確認、といった一連の操作過程において、少なくとも各操作中は連続的にアイコン、つまりディスプレイを見る状況となる。更に、ディスプレイタッチの際には、ステアリングホイールから手を離すことが必須の動作となる。即ち、連続した視覚的な確認とステアリングホイールから手を離す動作を同時に行う状況がアイコン選択のたびに生じてしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ディスプレイに表示される表示内容を選択する場合に、視点を移す動作とステアリングホイールから手を離す動作を同時に行う必要がなく、可及的に視点を移す時間を短縮することができる車両用入力装置を提供することにある。

上記目的を達成するための車両用入力装置は、ディスプレイに表示される表示内容を該ディスプレイに設定された二軸方向の夫々の軸位置の交差部から選択する車両用入力装置において、前記二軸方向の共通した起点となる原点を前記ディスプレイに表示する原点表示手段と、ステアリングリムの周方向に沿って設けられ、運転者の手指の位置を検出する手指検出手段と、前記手指検出手段で検出された運転者の手指の位置を、前記ディスプレイに表示されている原点に対応させて前記ステアリングリムに設定された原点から該ステアリングリムの周方向の何れか一方に設定された前記二軸方向の何れか一方の軸方向の軸位置及び該周方向の何れか他方に設定された前記二軸方向の何れか他方の軸方向の軸位置の夫々に対応させる軸位置検出手段と、前記軸位置検出手段で検出された前記二軸方向の夫々の軸方向の軸位置の交差部から前記ディスプレイに表示されている表示内容を選択する表示内容選択手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、運転者は手指をステアリングリムの周方向に沿って動かすだけでディスプレイに表示されている表示内容を選択することが可能となるので、ステアリングホイールから手を離す必要がない。また、ディスプレイに表示されている原点とステアリングリムに設定される原点とを対応させ、その原点からステアリングリムの周方向の二方向の夫々に設定されたディスプレイ上の二軸方向の夫々の軸位置を運転者の両手指の夫々の位置で選択することができるので、ディスプレイに表示されている表示内容や選択されている位置を或る程度予測しながら直覚的に選択することが可能となる。これにより、ディスプレイへの視点の移動動作とステアリングホイールから手を離す動作を同時に行う状況の発生が回避されると共に、連続したディスプレイへの視点移動の時間を短縮することが可能となる。

また、前記二軸方向の共通した起点となる原点を前記ステアリングリム上に表示するステアリングリム原点表示手段を備えることを特徴とする。

この構成によれば、ステアリングリム上の原点とディスプレイ上の原点とを対応させやすい。

また、前記ステアリングリム上の原点が前記ディスプレイ上の原点と略同方向に位置することを特徴とする。

この構成によれば、ステアリングリム上のどこを操作すればディスプレイ上のどこを選択できるかが分かりやすい。

また、前記原点表示手段は、前記ステアリングリムに設定されている原点を前記ディスプレイに表示することを特徴とする。

この構成によれば、運転者は両手指の夫々の位置によってディスプレイに表示されている表示内容を選択することが可能であることを理解しやすくなり、連続したディスプレイへの視点移動の時間をより一層短縮することが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、運転者は手指をステアリングリムの周方向に沿って動かすだけでディスプレイに表示されている表示内容を選択することができるので、ステアリングホイールから手を離す必要がなく、これにより、ディスプレイへの視点の移動動作とステアリングホイールから手を離す動作を同時に行う状況の発生が回避される。

また、ディスプレイに表示されている原点と対応されたステアリングリムの原点からステアリングリムの周方向の二方向の夫々に設定されたディスプレイ上の二軸方向の夫々の軸位置を運転者の両手指の夫々の位置で選択することとしたことから、表示内容や選択されている位置を或る程度予測しながら直覚的に選択することが可能となり、連続したディスプレイへの視点移動の時間を短縮することも達成される。

本発明の車両用入力装置の第１の実施の形態を示す概略構成図である。図１のステアリングリムに設けられたタッチセンサを示す断面図である。図１のコントロールユニットで行われる演算処理を示すフローチャートである。本発明の車両用入力装置の第２の実施の形態を示す概略構成図である。図４のディスプレイの他の表示例の説明図である。

以下に、本発明の車両用入力装置の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、この実施の形態の車両用入力装置の概略構成図である。この車両は、例えばステーションワゴン型などの乗用車両であり、例えば運転を支援するためのカーナビゲーションシステムが搭載されている。このカーナビゲーションシステムは、近年のカーナビゲーションシステムと同様に、映像や音声の受信・表現・再生・記録などを行うオーディオビジュアルシステムを兼任する。そのため、このカーナビゲーションシステムでは、例えば地図情報を表示するためのディスプレイ１０に、オーディオビジュアルシステムの選択項目を、例えばアイコンとして表示するように構成されている。ディスプレイ１０は、例えばセンターコンソール前方のインストゥルメントパネルに配設されている。

このオーディオビジュアルシステムを兼任するカーナビゲーションシステム（以下、ＡＶナビとも記す）は、自車両の位置を検出するためのＧＰＳ（Global Positioning System）を搭載している。このＧＰＳを搭載するＡＶナビは、実質的に同じ筐体内に収納されているコントロールユニット１２によって制御される。コントロールユニット１２は、例えばマイクロコンピュータなどの演算処理装置を搭載して構成され、高度な演算処理機能を有する。そのため、このコントロールユニット１２は、コンピュータシステムと同様に、演算処理部の他、入出力部、記憶部などを備えて構成される。また、近年の車両と同様に、車両に搭載される他のコントロールユニットと互いに相互通信を行い、互いに協調制御を行ったり、情報を授受・共有したりするように構成されている。

この実施の形態の車両用入力装置では、ＡＶナビのディスプレイ１０に表示されるアイコンなどの表示内容を選択するために、ステアリングリム１６の周方向に沿ってタッチセンサ（タッチスイッチ：手指検出手段）１８が取付けられている。このタッチセンサ１８には、周知の抵抗膜方式のものや静電容量方式のものなどが適用可能であるが、何れの場合も、運転者の両手指が接触（又は押圧）している位置を夫々独立して検出できるものである必要がある。そのため、このタッチセンサ１８は、例えばステアリングリム１６の周方向に連続するものであるか、ステアリングリム１６の周方向に沿って複数の電極が配設されたものなどである必要がある。

このタッチセンサ１８は、後述するように、ＡＶナビのディスプレイ１０に表示されている表示内容を、そのディスプレイ１０に設定された二軸方向の軸位置の交差部として選択するためのものである。そのため、ディスプレイ１０の二軸方向の共通した起点となる原点に対応して、タッチセンサ１８（＝ステアリングリム１６）にも原点が設定され、その原点から、ステアリングリム１６の周方向の何れか一方に二軸方向の何れか一方の軸方向を設定し、その周方向の何れか他方に二軸方向の何れか他方の軸方向を設定する。そして、各軸方向の軸位置をタッチセンサ１８に接触（又は押圧）している運転者の両手指の夫々の位置とする。従って、タッチセンサ１８の周方向配設長は、各軸方向の軸位置を検出できる長さであればよい。

この実施の形態では、図２に示すように、ディスプレイ表示内容選択のためのタッチセンサ１８は、ステアリングホイール１４を操作するときに、あまり手指が接触（押圧）しないように、ステアリングリム１６の裏面側（運転者側と反対側）で且つやや径方向内側に配設されている。但し、このタッチセンサ１８は、選択すべき表示内容がディスプレイ１０に表示されているときにだけ有効になるので、運転のためにステアリングホイール１４を操作している多くの時間は機能しない。そうした用途からは、前述したような配設位置以外の部分に配設しても、さほど問題はない。

この実施の形態では、平面であるディスプレイ１０上の表示内容を択一的に選択するために、ディスプレイ１０の平面を二軸平面と捉え、その二軸方向の夫々の軸位置の交差部に相当する表示内容を選択するようにした。ここでは、例えば図１に示すように、ディスプレイ１０に横軸と縦軸の直交二軸を設定し、例えば図の左上に、各軸の共通する起点として原点Ｏを設定し、そこから縦軸下方向に２行、横軸右方向に３列の行列（マトリックス）を設定し、各行と各列の交差部に、例えば「ＤＶＤ」、「ＣＤ」、「ＳＤ」、「ＡＭ」、「ＦＭ」、「ＴＶ」のアイコンを配置する。例えば、アイコン「ＣＤ」は縦軸方向の軸位置が原点から１行目、横軸方向の軸位置が原点から２列目であり、それらの軸位置の交差部が「ＣＤ」であると認識することができる。同様に、アイコン「ＴＶ」は縦軸方向の軸位置が原点から２行目、横軸方向の軸位置が原点から３列目であり、それらの軸位置の交差部が「ＴＶ」であると認識することができる。この実施の形態では、この横軸方向の軸位置を横軸座標、縦軸方向の軸位置を縦軸座標と表す。縦軸、横軸夫々の軸位置の交差部は、座標の定義に従って、横軸座標と縦軸座標から直接的に表される。なお、アイコンは、文字表示に限らず、図や記号などであってもよい。

前述のように、ステアリングリム１６の周方向に沿って配設されたタッチセンサ１８には、ディスプレイ１０の原点Ｏに対応して、ステアリングホイール１４の中庸状態で、ステアリングリム１６に向かって左上に原点Ｏが設定されている。このタッチセンサ１８に設定された原点Ｏは、ステアリングリム１６に設定されていることと等価である。このステアリングリム１６に設定された原点Ｏから周方向右方向（時計回り方向）にディスプレイ１０の横軸方向に対応する横軸方向を設定し、原点Ｏから周方向左方向（反時計回り方向）にディスプレイ１０の縦軸方向に対応する縦軸方向を設定する。

従って、図１のディスプレイ１０の表示内容に対応させると、ステアリングリム１６に設定されている原点Ｏから反時計回り方向に１行、２行の順に行列の行が設定され、時計回り方向に１列、２列、…の順に行列の列が設定される。ディスプレイ１０の縦軸方向の軸位置は縦軸座標であり、横軸方向の軸位置は横軸座標であるから、ステアリングリム１６に設定されている原点Ｏから反時計回り方向に運転者の手指（通常は左手指）の接触（押圧）している位置が縦軸座標としてタッチセンサ１８の検出信号から算出され、原点Ｏから時計回り方向に運転者の手指（通常は右手指）の接触（押圧）している位置が横軸座標としてタッチセンサ１８の検出信号から算出される。

図３には、ステアリングリム１６の周上で接触（押圧）している運転者の両手指の位置からディスプレイ１０上の表示内容を選択するためにコントロールユニット１２で行われる演算処理のフローチャートを示す。この演算処理は、例えば予め設定された所定サンプリング時間ごとにタイマ割込み処理によって実行され、まずステップＳ１で、表示内容を選択するための縦軸座標及び横軸座標の原点のディスプレイ１０上の表示及びステアリングリム１６上の設定を行う。なお、この原点の表示及び設定が個別の手段によって予め行われている場合には省略してもよい。

次にステップＳ２に移行して、タッチセンサ１８から出力された検出信号を読込む。

次にステップＳ３に移行して、ステップＳ２で読込まれたタッチセンサ１８の検出信号からステアリングリム１６上における運転者の手指（主として左手指）の接触（押圧）縦軸座標を算出する。

次にステップＳ４に移行して、ステップＳ２で読込まれたタッチセンサ１８の検出信号からステアリングリム１６上における運転者の手指（主として右手指）の接触（押圧）横軸座標を算出する。

次にステップＳ５に移行して、ステップＳ３、Ｓ４で算出された縦軸座標及び横軸座標の位置に、例えばディスプレイ１０上のカーソルを移動させて表示内容を選択してから復帰する。この表示内容の選択には、他に、該当位置の輝度を高めるとか、該当位置の色を変更するなどの表示方法が考えられる。

この演算処理によれば、ステアリングリム１６の周方向に沿って取付けられたタッチセンサ１８の検出信号から、主に運転者の左手指が接触（押圧）している位置に応じた縦軸座標を算出すると共に、主に運転者の右手指が接触（押圧）している位置に応じた横軸座標を算出する。前述のように、縦軸座標と横軸座標は、ディスプレイ１０上の位置を直接的に表すことができるので、該当する位置の表示内容を、例えばカーソルを移動させたり、輝度を高めたり、色を変更したりすることによって選択することができる。その結果、運転者はステアリングホイール１４から手を離すことなく、ディスプレイ１０に表示されている表示内容を選択することが可能となる。また、慣れれば、両手指によるステアリングリム１６の接触（押圧）位置を調整することによりディスプレイ１０に表示されている表示内容を直覚的に選択することができるので、ディスプレイ１０を連続的に見ている時間を短くすることが可能となる。

なお、この実施の形態のディスプレイ表示内容選択方法では、表示内容の選択のみを行っており、その選択を決定する方法については述べていない。しかし、その選択決定方法は、既存の方法が適用可能である他、例えばステアリングリム１６上に設定された原点位置でタッチセンサ１８をダブルタップするなどによって行うことが可能である。

次に、本発明の車両用入力装置の第２の実施の形態について説明する。図４は、この実施の形態の車両用入力装置の概略構成図である。この実施の形態の車両用入力装置は、第１の実施の形態の車両用入力装置に類似しており、同等の構成要件も多い。そこで、同等の構成には同等の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

この実施の形態では、図４に示すように、ディスプレイ１０に横軸と縦軸の直交二軸を設定し、例えば図の左上に、各軸の共通する起点として原点Ｏを設定し、そこから縦軸下方向に「あ」段、「い」段、…の順にひらがなの段を設定し、横軸右方向には「あ」行、「か」行、…の順にひらがなの行を設定する。例えば、ひらがなの「つ」は「た」行「う」段であるから、例えば、横軸方向の軸位置は原点から「４」番目、縦軸方向の軸位置は「３」番目となり、それらの軸位置の交差部が「つ」であると認識することができる。この実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、横軸方向の軸位置を横軸座標、縦軸方向の軸位置を縦軸座標と表す。また、縦軸、横軸夫々の軸位置の交差部は、座標の定義に従って、横軸座標と縦軸座標から直接的に表される。

この実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、ステアリングリム１６の周方向に沿って配設されたタッチセンサ１８には、ディスプレイ１０の原点Ｏに対応して、ステアリングホイール１４の中庸状態で、ステアリングリム１６に向かって左上に原点Ｏが設定されている。このタッチセンサ１８に設定された原点Ｏは、ステアリングリム１６に設定されていることと等価であり、このステアリングリム１６に設定された原点Ｏから周方向右方向（時計回り方向）にディスプレイ１０の横軸方向に対応する横軸方向を設定し、原点Ｏから周方向左方向（反時計回り方向）にディスプレイ１０の縦軸方向に対応する縦軸方向を設定する。

従って、図４のディスプレイ１０の表示内容に対応させると、ステアリングリム１６に設定されている原点Ｏから反時計回り方向に「あ」段、「い」段、…の順にひらがなの段が設定され、時計回り方向に「あ」行、「か」行、…の順にひらがなの行が設定される。そして、第１の実施の形態と同様に、ディスプレイ１０の縦軸方向の軸位置は縦軸座標であり、横軸方向の軸位置は横軸座標であるから、ステアリングリム１６に設定されている原点Ｏから反時計回り方向に運転者の手指（通常は左手指）の接触（押圧）している位置が縦軸座標としてタッチセンサ１８の検出信号から算出され、原点Ｏから時計回り方向に運転者の手指（通常は右手指）の接触（押圧）している位置が横軸座標としてタッチセンサ１８の検出信号から算出される。そのため、第１の実施の形態と同様に、図３の演算処理を行うことにより、タッチセンサ１８の検出信号から算出された縦軸座標と横軸座標の位置の表示内容、即ちひらがなを選択することができる。

図４のディスプレイ１０には、選択内容としての「あ」、「い」、…のみが表示されている。図５には他の表示例として、選択内容である「あ」、「い」、…に合わせて、ステアリングリム１６上の選択位置と選択内容の対応関係を表示している。ディスプレイ１０の原点とステアリングリム１６の原点を対応させ、その原点から、ステアリングリム１６の一方の周方向にディスプレイ１０の一方の座標軸を対応させ、ステアリングリム１６の他方の周方向にディスプレイ１０の他方の座標軸を対応させる表示内容選択方法は、前述のように、慣れればディスプレイ１０上の表示内容を直覚的に選択することが可能である。しかし、その一方で、慣れていない運転者にとっては、ステアリングリム１６の周上で表示内容を選択すること自体が不明な場合もある。そうした場合、ディスプレイ１０上に、ステアリングリム１６上の選択位置と選択内容の対応関係を表示しておけば、不慣れな運転者も理解・操作しやすい。また、この方法であれば、表示内容によって、ディスプレイ１０の原点及びステアリングリム１８の原点を変更することも可能である。なお、ステアリングリム１６の対応内容をディスプレイ１０に選択表示できるようにしてもよい。

このように、これらの実施の形態の車両用入力装置では、ディスプレイ１０に表示される表示内容を該ディスプレイ１０に設定された二軸方向の座標から選択する場合に、その二軸方向の原点をディスプレイ１０に表示し、ステアリングリム１６の周方向に沿って設けられたタッチセンサ１８を介して運転者の両手の手指の位置を検出し、検出された運転者の両手の手指の位置の夫々を、ディスプレイ１０に表示されている原点に対応させてステアリングリム１６に設定された原点から該ステアリングリム１６の周方向の何れか一方に設定された二軸方向の一方の座標及び該周方向の何れか他方に設定された二軸方向の他方の座標に対応させ、検出された二軸方向の座標からディスプレイ１０に表示されている表示内容を選択する。

これにより、運転者は手指をステアリングリム１６の周方向に沿って動かすだけでディスプレイ１０に表示されている表示内容を選択することが可能となるので、ステアリングホイール１４から手を離す必要がない。また、ディスプレイ１０に表示されている原点とステアリングリム１６に設定される原点とが対応し、その原点からステアリングリム１６の周方向の二方向の夫々に設定されたディスプレイ１０上の二軸方向の座標を運転者の両手指の夫々の位置で選択することができるので、ディスプレイ１０に表示されている表示内容や選択されている位置を或る程度予測しながら直覚的に選択することが可能となる。これにより、ディスプレイ１０への視点の移動動作とステアリングホイール１４から手を離す動作を同時に行う状況の発生が回避されると共に、連続したディスプレイ１０への視点移動の時間を短縮することが可能となる。

また、ステアリングリム１６に設定されている原点をディスプレイ１０に表示することにより、運転者は両手指の夫々の位置によってディスプレイ１０に表示されている表示内容を選択することが可能であることを理解しやすくなり、連続したディスプレイ１０への視点移動の時間をより一層短縮することが可能となる。

なお、前述の実施の形態では、車両用入力装置としてＡＶナビのディスプレイ１０に表示される表示内容を選択するものについてのみ詳述したが、本発明の車両用入力装置は、ディスプレイ１０の二軸方向に表示される表示内容を選択するものであれば、如何様なものにも適用可能である。また、ディスプレイ１０の他の例としては、例えばステアリングボスに配設することもできる。また、選択される表示内容が如何様なものであってもよい。

本発明が上記していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当とされる特許請求の範囲に記載された発明特定事項によってのみ定められるものである。

１０ディスプレイ
１２コントロールユニット
１６ステアリングリム
１８タッチセンサ（手指検出手段）

Claims

ディスプレイに表示される表示内容を該ディスプレイに設定された二軸方向の夫々の軸位置の交差部から選択する車両用入力装置において、
前記二軸方向の共通した起点となる原点を前記ディスプレイに表示する原点表示手段と、
ステアリングリムの周方向に沿って設けられ、運転者の手指の位置を検出する手指検出手段と、
前記手指検出手段で検出された運転者の手指の位置を、前記ディスプレイに表示されている原点に対応させて前記ステアリングリムに設定された原点から該ステアリングリムの周方向の何れか一方に設定された前記二軸方向の何れか一方の軸方向の軸位置及び該周方向の何れか他方に設定された前記二軸方向の何れか他方の軸方向の軸位置の夫々に対応させる軸位置検出手段と、
前記軸位置検出手段で検出された前記二軸方向の夫々の軸方向の軸位置の交差部から前記ディスプレイに表示されている表示内容を選択する表示内容選択手段と、
を備え、
前記ステアリングリム上の原点が前記ディスプレイ上の原点と略同方向に位置することを特徴とする車両用入力装置。
前記二軸方向の共通した起点となる原点を前記ステアリングリム上に表示するステアリングリム原点表示手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用入力装置。
前記原点表示手段は、
前記ステアリングリムに設定されている原点を前記ディスプレイに表示することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用入力装置。