JP7452539B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、使用者によるタッチ操作を検出し、その検出を使用者に振動で触覚フィードバックする車両用表示装置に関する。
従来から、使用者によるタッチ操作を検出し、その検出を使用者に振動で触覚フィードバックする表示装置が知られており、例えば特許文献1に記載の触覚伝達装置では、携帯情報端末等の電子機器の表示部(ディスプレイ)を含むタッチ入力モジュールが、表示部のタッチ操作面に交差する弾性厚さを有する弾性ゴム材により筐体に支持され、振動アクチュエータによりタッチ操作面に沿った横振動をして触覚フィードバックを行う。
特開2018-200533号公報
ところで、特許文献1に記載の触覚伝達装置では、タッチ入力モジュールが背面側で弾性ゴム材により支持されているだけで、タッチ操作面に沿ったいずれの方向にも横振動し得て振動方向が規制されず、剛性を保ったまま揺らすことが難しいという問題がある。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、触覚フィードバックのために振動部を剛性を保ったまま振動させることができる車両用表示装置を提供することを課題としている。
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用表示装置は、車両に設けられる筐体と、前記筐体の内部に弾性部材及び防振部材を介して設けられ、前記筐体に対して振動可能な振動部と、前記振動部に固定され、使用者によるタッチ操作を検出するタッチセンサと、前記タッチセンサに覆われるとともに前記振動部に固定され、画像を表示する表示部と、前記タッチセンサが前記タッチ操作を検出したときに前記振動部を振動させる駆動部とを備え、前記筐体は、上方に開口する箱状を呈して第一の底壁部及び第一の側壁部を有するとともに、前記振動部は、上方に開口する箱状を呈して第二の底壁部及び第二の側壁部を有し、 前記タッチセンサは、前記第二の側壁部に保持され、前記表示部は、前記振動部の内部に設けられて前記タッチセンサに上方を覆われ、前記弾性部材は、前記第一の側壁部と前記第二の底壁部又は前記第二の側壁部との間に設けられていることを特徴とする。
また、上記課題を解決するために、本発明に係る車両用表示装置は、車両に設けられる筐体と、前記筐体の内部に弾性部材及び防振部材を介して設けられ、前記筐体に対して振動可能な振動部と、前記振動部に固定され、使用者によるタッチ操作を検出するタッチセンサと、前記タッチセンサに覆われるとともに前記振動部に固定され、画像を表示する表示部と、前記タッチセンサが前記タッチ操作を検出したときに前記振動部を振動させる駆動部とを備え、前記筐体は、上方に開口する箱状を呈して第一の底壁部及び第一の側壁部を有するとともに、前記振動部は、上方に開口する箱状を呈して第二の底壁部及び第二の側壁部を有し、前記タッチセンサは、前記第二の側壁部に保持され、前記表示部は、前記振動部の内部に設けられて前記タッチセンサに上方を覆われ、前記防振部材は、前記第一の側壁部と前記第二の底壁部又は前記第二の側壁部との間に設けられていることを特徴とする。
また、上記課題を解決するために、本発明に係る車両用表示装置は、車両に設けられる筐体と、前記筐体の内部に弾性部材及び防振部材を介して設けられ、前記筐体に対して振動可能な振動部と、前記振動部に固定され、使用者によるタッチ操作を検出するタッチセンサと、前記タッチセンサに覆われるとともに前記振動部に固定され、画像を表示する表示部と、前記タッチセンサが前記タッチ操作を検出したときに前記振動部を振動させる駆動部とを備え、前記弾性部材及び前記防振部材は、平面視で重なり合う位置に設けられていることを特徴とする。
さらに、前記弾性部材及び前記防振部材は、平面視で重なり合う位置に設けられていてもよい。
本発明に係る車両用表示装置によれば、触覚フィードバックのために振動部を剛性を保ったまま振動させることができる。
発明を実施するための形態に係る車両用表示装置を示す説明図である。 図1の車両用表示装置の構成を示す説明図である。 (a)は図1の車両用表示装置の板バネを示す正面図、(b)は平面図である。 図2のA-A線に沿った断面図である。
本発明を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
図1に示すように、本実施の形態に係る車両用表示装置1は、車両のインストルメントパネル2に設けられるCID(Center Information Display)であって、図2に示すように、車両に設けられるケース3と、ケース3に対して振動可能な振動部4と、振動部4に固定されたタッチセンサ5と、ガラス6と、振動部4に固定されたディスプレイ7と、板バネ8と、ゴム9と、回路基板10とを備える。
ケース3は、インストルメントパネル2に設置され、図2の上方(インストルメントパネル2に設置された状態では、車両の室内側)に開口する箱状(直方体状)の下ケース11と、下ケース11と対をなすように下ケース11の上部に設けられる枠状の上ケース12とからなる。
下ケース11は、底壁部11a及び側壁部11bを有し、側壁部11bには、その上部が下部よりも薄く形成されることにより、内面に段部11cが設けられている。
上ケース12は、下ケース11の段部11cの上方に位置する側壁部12aと、側壁部12aの外面から外側に突出し、下ケース11の側壁部11bの上面に固着されるフランジ部12bと、側壁部12aの上部から内側に張り出し、振動部4の周縁を上方から覆う張出部12cとを有する。
振動部4は、ケース3の内部に板バネ8及びゴム9を介して設けられ、上方に開口する箱状(直方体状)を呈して底壁部4a及びタッチセンサ5を保持する側壁部4bを有する。
底壁部4aには、下面に駆動力により振動部4を駆動させるアクチュエータ13が設けられている。図3に示すように、弾性部材としての板バネ8は、長手方向に沿って端部8a、湾曲部8b及び端部8cを有するように帯状の金属板により形成され、同方向に弾性変形しやすく、短手方向に弾性変形しにくくなっている。そして、底壁部4aの下面の四隅には、図4に示すように、板バネ8の端部8aが、長手方向が左右方向(インストルメントパネル2に設置された状態では、車両の車幅方向)となるように配設されてネジ止めされている。板バネ8の端部8cは、下ケース11の段部11cにネジ止めされている。
側壁部4bの上部には、段部4cが形成され、タッチセンサ5が一体となったガラス6の周縁が、段部4cに保持されている。タッチセンサ5は、使用者(車両の乗員)によるタッチ操作を検出するもので、ここでは静電容量式のものが用いられている。また、防振部材としてのゴム9はブロック状を呈し、平面視で板バネ8と重なり合う位置において、一方の端面9aが側壁部4bの外面に貼着され、他方の端面9bが上ケース12の側壁部12aの内面に貼着されている。つまり、この場合、ゴム10は、上ケース12の側壁部12a(下ケース11の側壁部11b)と振動部4の側壁部4bとの間に設けられることになる。
ディスプレイ7は、使用者に対して各種の画像(文字情報等も含む。)を表示するもので、タッチセンサ5に上方を覆われて振動部4の内部(底壁部4aの上方で側壁部4bに囲まれた空間)に設けられている。ディスプレイ7は、ここでは、底壁部4a上に設けられているが、より上方に設けられていても、タッチパネル5の直下に設けられていてもよい。
回路基板10は、下ケース11の底壁部11a上に設けられ、タッチセンサ5、ディスプレイ7及び(タッチセンサ5がタッチ操作を検出したときに振動部4を振動させる)アクチュエータ13に電気的に接続されている。例えばディスプレイ7にタッチ操作可能な操作部の画像を表示したときに、回路基板10に搭載されるマイクロコンピュータとしての制御部(図示せず)は、使用者がガラス6上の操作部の画像の位置をタッチ操作したことに基づき、タッチセンサ5からタッチ操作の検出信号を受信するとともに、アクチュエータ13に駆動信号を送信し、アクチュエータ13を駆動して左右方向に振動させる。このアクチュエータ13の振動により、振動部4も左右方向に振動し、ガラス6に触れている使用者の指に、タッチ操作に対する触覚フィードバックを行う。
本実施の形態に係る車両用表示装置1は、車両に設けられるケース3と、ケース3の内部に板バネ8及びゴム9を介して設けられ、ケース3に対して振動可能な振動部4と、振動部4に固定され、使用者によるタッチ操作を検出するタッチセンサ5と、タッチセンサ5に覆われるとともに振動部4に固定され、画像を表示するディスプレイ7と、タッチセンサ5がタッチ操作を検出したときに振動部4を振動させるアクチュエータ13とを備えるので、振動部4の振動方向が全方位的に自由ではなく板バネ8により規制され、また、ゴム9により振動部4の共振が防止される。
すなわち、板バネは、一般に、ある方向に変形しにくく、板バネ8については、長手方向に沿って平板状の端部8a、円弧状の湾曲部8c、平板状の端部8cが順に形成され、この長手方向と板厚方向の動きには追従して変形するが、短手方向の動きには剛性を発揮して容易に変形しない。従って、板バネ8を介してケース3に支持される振動部4も、板バネ8の短手方向に対応する方向(図2の紙面垂直方向)には、振動しにくくなっている。
よって、車両用表示装置1によれば、板バネ8の短手方向に対応する方向について振動部4の剛性が維持され、触覚フィードバックのために振動部4を剛性を保ったまま振動させることができる。
また、本実施の形態では、板バネ8が下ケース11の側壁部11bと振動部4の底壁部4aとの間に設けられことにより、板バネ8が変形しやすい長手方向とアクチュエータ13の振動方向とが略一致するため、アクチュエータ13の駆動力が板バネ8の短手方向の剛性に阻害されずに振動部4の振動に効果的に変換されるという利点がある。
さらに、ゴム9が上ケース12の側壁部12a(下ケース11の側壁部11b)と振動部4の側壁部4bとの間に設けられることにより、ゴム9が振動を吸収しやすい方向とアクチュエータ13の振動方向、板バネ8が変形しやすい長手方向(振動部4が振動しやすい方向)とが略一致するため、共振を効果的に抑制することができる。
なお、板バネが変形しやすい方向とゴムが振動を吸収しやすい方向とは、板バネ及びゴムの配置を個別に検討するとケースや振動部の形状によっては揃えにくいこともあるが、板バネ8及びゴム9のように平面視で重なり合う位置に設けることにより、両方向を容易に揃えることができる。
以上、本発明を実施するための形態について例示したが、本発明の実施形態は上述したものに限られず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更等してもよい。
例えば、アクチュエータ13として単に振動を発生させるものではなくVCM(Voice Coil Motor)を用い、スピーカのコーンと同様の方法で振動を発生させることにより、音も発生させることができるので、触覚フィードバック時に聴覚でもフィードバック可能となり、タッチ操作時以外にはアクチュエータ13がセンタースピーカとして利用可能となる。
また、板バネ8及びゴム9のケース3、振動部4における取付箇所も適宜変更可能で、例えば、板バネ8は、振動部4の底壁部4aではなく、端部8aを折り曲げて側壁部4bに取り付けてもよいし、ゴム9は、形状を変更して、上ケース12の側壁部12a(下ケース11の側壁部11b)と振動部4の底壁部4aとの間に設けてもよい。
1 車両用表示装置
3 ケース(筐体)
4 振動部
4a 底壁部(第二の底壁部)
4b 側壁部(第二の側壁部)
4c 挿通孔(貫通部)
5 タッチセンサ
7 ディスプレイ(表示部)
8 板バネ
9 ゴム
11 下ケース
11a 底壁部(第一の底壁部)
11b 側壁部(第一の側壁部)
12 上ケース
13 アクチュエータ(駆動部)

Claims (3)

  1. 車両に設けられる筐体と、
    前記筐体の内部に弾性部材及び防振部材を介して設けられ、前記筐体に対して振動可能な振動部と、
    前記振動部に固定され、使用者によるタッチ操作を検出するタッチセンサと、
    前記タッチセンサに覆われるとともに前記振動部に固定され、画像を表示する表示部と、
    前記タッチセンサが前記タッチ操作を検出したときに前記振動部を振動させる駆動部とを備え
    前記筐体は、上方に開口する箱状を呈して第一の底壁部及び第一の側壁部を有するとともに、前記振動部は、上方に開口する箱状を呈して第二の底壁部及び第二の側壁部を有し、
    前記タッチセンサは、前記第二の側壁部に保持され、
    前記表示部は、前記振動部の内部に設けられて前記タッチセンサに上方を覆われ、
    前記弾性部材は、前記第一の側壁部と前記第二の底壁部又は前記第二の側壁部との間に設けられていることを特徴とする車両用表示装置。
  2. 車両に設けられる筐体と、
    前記筐体の内部に弾性部材及び防振部材を介して設けられ、前記筐体に対して振動可能な振動部と、
    前記振動部に固定され、使用者によるタッチ操作を検出するタッチセンサと、
    前記タッチセンサに覆われるとともに前記振動部に固定され、画像を表示する表示部と、
    前記タッチセンサが前記タッチ操作を検出したときに前記振動部を振動させる駆動部とを備え、
    前記筐体は、上方に開口する箱状を呈して第一の底壁部及び第一の側壁部を有するとともに、前記振動部は、上方に開口する箱状を呈して第二の底壁部及び第二の側壁部を有し、
    前記タッチセンサは、前記第二の側壁部に保持され、
    前記表示部は、前記振動部の内部に設けられて前記タッチセンサに上方を覆われ、
    前記防振部材は、前記第一の側壁部と前記第二の底壁部又は前記第二の側壁部との間に設けられていることを特徴とする車両用表示装置。
  3. 車両に設けられる筐体と、
    前記筐体の内部に弾性部材及び防振部材を介して設けられ、前記筐体に対して振動可能な振動部と、
    前記振動部に固定され、使用者によるタッチ操作を検出するタッチセンサと、
    前記タッチセンサに覆われるとともに前記振動部に固定され、画像を表示する表示部と、
    前記タッチセンサが前記タッチ操作を検出したときに前記振動部を振動させる駆動部とを備え、
    前記弾性部材及び前記防振部材は、平面視で重なり合う位置に設けられていることを特徴とする車両用表示装置。
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