JPH09190278A

JPH09190278A - 機器の操作系選択装置

Info

Publication number: JPH09190278A
Application number: JP8001792A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Kawakami; 祥央川上; Morihiro Takada; 守広高田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1996-01-09
Filing date: 1996-01-09
Publication date: 1997-07-22

Abstract

(57)【要約】【課題】操作パネルの虚像を空間に映し出してスイッ
チ選択を可能にし、センターコンソールの張り出しを減
少させ、ドライバの開放感を向上させる。【解決手段】各機器のスイッチの中から所定スイッチ
を選択し、選択されたスイッチの操作指示を行う機器の
操作系選択装置において、車両内のセンターコンソール
１０に設置したホログラム１１ａからなる操作パネルの
写真に、光照射を行って三次元の立体虚像１２の仮想ス
イッチ１２ａを浮き出させ、この仮想スイッチに対する
操作者の接触位置を位置検出センサ１３で検出し、かつ
コントロールユニット１４がブザー１５を作動させてス
イッチ選択を報知するとともに、この仮想スイッチに応
じた操作指示を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各機器の操作系を
選択する操作系選択装置に関し、例えば車両内の各機
器、特に電装品の操作系を選択する機器の操作系選択装
置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】従来、この種の操作系選択装置で
は、ドライバのリーチ長等に対応させるために、各電装
品の操作系であるスイッチを配設した操作スイッチパネ
ル（以下、「操作パネル」という。）をセンターコンソ
ールから突出させて設置させて、ドライバに近づけてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記操作系
選択装置では、操作パネルをセンターコンソールから張
り出してドライバに近づけたので、空間上の制約が生
じ、ドライバの足元におけるスペースが狭く窮屈になり
開放感が減少するという問題点があった。本発明は上記
問題点に鑑みなされたもので、操作パネルの虚像を空間
に映し出して上記スイッチ選択を可能にし、センターコ
ンソールの張り出しを減少させ、ドライバの開放感を向
上させる機器の操作系選択装置を提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１では、各機器の操作系であるスイ
ッチの中から所定のスイッチを選択し、該選択されたス
イッチの操作指示を行う機器の操作系選択装置におい
て、前記各スイッチの虚像を表示させる表示手段と、前
記表示された虚像の各スイッチに対する操作者の接触位
置を検出する検出手段と、前記検出された接触位置から
対応するスイッチを選択し、該スイッチに応じた操作指
示を行う操作指示手段とを備えた機器の操作系選択装置
が提供される。

【０００５】請求項２では、請求項１の操作系選択装置
に前記接触を報知する報知手段を備える。請求項４で
は、表示手段は前記各操作系の虚像を立体的に表出させ
るホログラムからなる。請求項５では、検出手段は超音
波センサ、赤外線センサ又は操作者の手の位置と指の形
状を検出する検出センサのうちのいずれかからなる。

【０００６】請求項６では、報知手段は警音部、光出力
部又は前記接触を操作者に擬似的に知らせる疑似タッチ
部のうちの少なくとも１つからなる。請求項７では、警
音部は選択された操作系に応じて警音の種類を変化させ
る。請求項８では、光出力部は選択された操作系の色を
変化させる。請求項９では、疑似タッチ部は指に配設さ
れた形状記憶樹脂に電流を供給することによって操作者
に前記接触を擬似的に知せる。

【０００７】

【作用】請求項１では、表示された各スイッチの虚像に
対する操作者の接触位置を検出し、このスイッチに応じ
た操作指示を行うことによって、スイッチの視覚による
認識を可能にするとともに、スイッチ選択の操作性及び
ドライバの開放感を向上させる。

【０００８】請求項２では、報知手段で接触を知らせる
ことで、ドライバーの認識を容易にする。請求項４で
は、各操作系を立体的に表出させることで、遠近感をつ
けることが可能となる。請求項５では、超音波センサ、
赤外線センサ又は検出センサで操作者の接触位置を検出
することによって、位置検出を容易にする。

【０００９】請求項６では、警音部、光出力部又は疑似
タッチ部で報知することによって、スイッチの選択を聴
覚的、視覚的又は触覚的に認識できる。請求項７では、
選択された操作系に応じて警音の種類を変化させること
によって、聴覚的に選択スイッチを認識させる。請求項
８では、選択された操作系の色を変化させることによっ
て、視覚的に選択スイッチを認識させる。

【００１０】請求項９では、指先に設けた形状記憶樹脂
に電流を供給して、形状を変形させることによって、指
先に接触感を擬似的に与える。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係る操作系選択装置の実
施例を図１乃至図７の図面に基づいて説明する。図１
は、本発明に係る操作系選択装置を車両に設置した場合
の一実施例を示す構成図である。図において、車両のセ
ンターコンソール１０には、電装品等の各機器のスイッ
チの虚像１２を表出させる虚像表示部１１と、操作者の
指先等が上記虚像１２のスイッチ（以下、「仮想スイッ
チ」という。）１２ａに接触したときの接触位置を検出
する位置検出センサ１３とが配設されており、位置検出
センサ１３の検出信号は、コントロールユニット１４に
出力される。コントロールユニット１４には、上記接触
を知らせるブザー１５と、バッテリ１６からの電力をセ
ンサ１３、コントロールユニット１４及びブザー１５に
供給するためのイグニションスイッチ１７が接続されて
いる。コントロールユニット１４は、センサ１３から入
力する検出信号に基づいて上記接触位置を判断して、ブ
ザー１５を鳴らし、かつ対応するスイッチの操作指示信
号を該当機器に出力する。なお、コントロールユニット
１４は、浮き出た所定仮想スイッチ１２ａの位置で操作
者の指が所定時間、例えば０．３秒間、停止した場合に
スイッチの選択と判断して、上記動作を実行する。

【００１２】虚像表示部１１による虚像１２の立体表示
方式には、現在、立体テレビ方式とホログラム方式があ
るが、前者は、視覚が狭く、助手席と運転席の両方で虚
像１２を認識することが難しい、また後者は、視覚の範
囲が広く、各機器のスイッチのバーチャル表示として好
ましい。そこで、本実施例では、上記ホログラム方式を
用いた虚像表示部１１について説明する。

【００１３】虚像表示部１１は、各機器のスイッチを配
列した操作パネルのホログラム写真を有するガラス感板
で構成される３Ｄホログラム１１ａと、３Ｄホログラム
１１ａに光を照射する光発振部（図示せず）とからな
り、上記操作パネルのホログラム写真を、例えば図２に
示すように立体的な虚像１２として映し出し、仮想スイ
ッチ１２ａをセンターコンソール１０から約数１０ｃｍ
の距離に浮き出させている。

【００１４】位置検出センサ１３は、３Ｄホログラム１
１ａの周囲に複数配設され、仮想スイッチ１２ａと操作
者の指先との接触位置を検出している。このようなセン
サ１３には、例えば超音波センサや赤外線センサ、その
他に磁気センサと歪みゲージをグローブに配設した、い
わゆるデータグローブ方式のセンサ等を用いることが考
えられる。

【００１５】上記超音波センサは、図３に示すように、
例えば操作者の手に装着するグローブ１３ａの指先に配
設された小型の超音波発振器１３ｂと、３Ｄホログラム
１１ａの周囲３カ所に配設された超音波受信器１３ｃと
から構成されている。上記超音波センサでは、所定距離
に浮き出た虚像に近づいた超音波発振器１３ｂから発信
された超音波を３つの超音波受信器１３ｃで受信して超
音波の受信角度を示す検出信号を出力している。上記超
音波センサを用いる場合、コントロールユニット１４
は、三角測量の原理を利用し、入力した検出信号から仮
想スイッチ１２ａと操作者の指先との接触位置を判断す
るとともに、ブザー１５を鳴らし、かつ対応するスイッ
チの操作指示信号を該当機器に出力する。

【００１６】また、上記赤外線センサ１３ｄは、図４に
示すように、３Ｄホログラム１１ａの周囲に複数配設さ
れた赤外線発光器と受光器が一体化された発光・受光器
からなり、操作パネルの各仮想スイッチ１２ａに対応し
て同数配設されている。上記各赤外線センサ１３ｄは、
対応する仮想スイッチ位置に焦点を合わせて赤外線を発
光するとともに、仮想スイッチ位置に操作者の指が達す
ることによって反射する赤外線を受光し、検出信号を出
力している。上記赤外線センサ１３ｄを用いる場合、コ
ントロールユニット１４には、仮想スイッチ１２ａと各
赤外線センサ１３ｄの対応関係が記憶されている。コン
トロールユニット１４は、入力した検出信号に基づいて
上記対応関係を検知し、この検知結果から仮想スイッチ
１２ａと操作者の指先との接触位置を判断するととも
に、ブザー１５を鳴らし、かつ対応するスイッチの操作
指示信号を該当機器に出力する。

【００１７】なお、上記赤外線センサでは、検出できる
領域が他のセンサとの検出領域と競合しないように、各
センサ毎に予め設定されている。また、データグローブ
方式のセンサは、例えば操作者の手に装着するグローブ
１３ｅの甲の部分に配設された小型の磁気センサ１３ｆ
と、各指の部分に配設された歪みゲージ１３ｇとから構
成されており、仮想スイッチ１２ａに達する上記操作者
の手の位置と指の形状を検出し、検出信号を出力してい
る。上記データグローブ方式のセンサを用いる場合、コ
ントロールユニット１４は、入力した各検出信号に基づ
いて、仮想スイッチ１２ａと操作者の指先との接触位置
を判断するとともに、ブザー１５を鳴らし、かつ対応す
るスイッチの操作指示信号を該当機器に出力する。

【００１８】次に、上記操作系選択装置の動作を図６の
フローチャートに基づいて説明する。なお、ここでは、
図４に示した赤外線センサの場合についての動作説明を
行う。まず、エンジンの始動や電装品への電力供給を行
うためのイグニションスイッチ１７がオンになると（ス
テップ１０１）、バッテリ１６から各赤外線センサ１３
ｄ等に電力が供給されて各赤外線センサ１３ｄによる接
触位置の検出が可能になる。

【００１９】そして、コントロールユニット１４は、任
意の仮想スイッチ位置に操作者の指が達することによっ
て、対応する赤外線センサ１３ｄから出力される検出信
号がオンになると（ステップ１０２）、各赤外線センサ
１３ｄの出力を調べて、いずれの赤外線センサ１３ｄの
出力がオンになったか検知する（ステップ１０３〜１０
５）。ここで、出力がオンの赤外線センサ１３ｄを検知
すると、対応する仮想スイッチ１２ａを判定する（ステ
ップ１０６）。

【００２０】上記対応する仮想スイッチ１２ａを認識す
ると、次に、コントロールユニット１４は、ブザー１５
を鳴らして操作者にスイッチ選択がなされたことを報知
するとともに（ステップ１０７）、対応するスイッチの
操作指示信号を該当機器に出力して（ステップ１０
８）、各機器の動作を可能にする。そして、ステップ１
０１に戻って、上記動作を繰り返す。

【００２１】なお、超音波センサ及びデータグローブ方
式のセンサを用いた場合も、上記動作とほぼ同様である
が、ステップ１０６において、超音波センサを用いた場
合には、上述したごとく各センサから入力する超音波の
受信角度によって、指の位置に対応した仮想スイッチを
判定し、またデータグローブ方式のセンサを用いた場合
には、各センサから入力する信号によって、操作者の手
の位置と指の形状を検出し、この検出結果に基づいて、
指の位置に対応した仮想スイッチを判定している。

【００２２】従って、本実施例では、センターコンソー
ルに設置した操作パネルをホログラム写真にし、光照射
によって三次元の立体虚像からなる仮想スイッチを浮き
出させ、ドライバや補助席の操作者が上記仮想スイッチ
を視覚によって容易に認識できるようにするとともに、
操作に伴うリーチ長を短縮し、かつドライバの足元にお
けるスペース開放感を向上できる。

【００２３】また、本実施例では、操作者の指が操作パ
ネルに近づいたことを位置検出センサで検出し、指が接
触している仮想スイッチを判断して、上記スイッチに対
応した操作指示を該当機器に出力させることによって、
スイッチ選択の操作性を向上できる。さらに、本実施例
では、スイッチ選択をブザーの警音によって操作者に報
知するので、聴覚によってスイッチ選択を容易に認識す
ることができる。

【００２４】なお、本実施例では、上記ブザーが発する
警音を、選択されたスイッチに応じて変化させることも
可能である。この場合には、変化する警音によって聴覚
的に選択されたスイッチの種類を容易に認識することが
できる。また、その他に、音楽を流す等の方法によって
も、聴覚的にスイッチ選択を認識させることが可能であ
る。

【００２５】また、本発明では、上記ブザーの代わり
に、所定の仮想スイッチが選択されると、ホログラム虚
像の色を変えて映し出すようにすることも可能である。
この場合には、例えば上記ホログラム虚像全体の色を変
化させる方法も考えられるし、図７に示すように、３Ｄ
ホログラム１１ａの操作パネルの各スイッチ位置に対応
させて所定色を発光するスポットライト２０を配設し、
選択された仮想スイッチのみをスポットライト２０の点
灯により色を変えて映し出すようにする方法も考えられ
る。これにより、スイッチ選択が視覚によって容易に認
識できるとともに、選択されたスイッチの種類も容易に
認識することが可能となる。

【００２６】また、本発明では、上記ブザーや虚像の色
変化の代わりに、例えば操作者が装着するグローブの指
先に、形状記憶樹脂を配設させ、スイッチ選択がなされ
た際に上記形状記憶樹脂に電流を供給して、形状を変形
させることによって、操作者の指先に接触感を擬似的に
与えるように構成することも可能である。この場合に
は、スイッチ選択が触覚によって容易に認識できる。

【００２７】また、本発明では、上記ブザー、虚像の色
変化及び樹脂の形状変化のうち、いずれか２つ又は全て
を組み合わせて用いることも可能であり、この場合に
は、聴覚、視覚、触覚のうちの任意のもの組み合わせに
よって、スイッチ選択をさらに容易に認識できるように
なる。また、本発明の操作系選択装置は、上述した車両
用に限らず、例えばオーディオ、ビデオ、テレビ等の操
作系や有線、無線等の通信機器の操作系やその他の各種
操作系に応用が可能である。

【００２８】また、本発明では、種類の異なる操作パネ
ルのホログラム写真を複数設けて、これらホログラム写
真を必要に応じて自動的に入れ替えることも可能であ
り、これにより操作パネルを例えばメインメニューから
エアコン、音響機器、ナビゲーションシステム等の操作
系に階層構成で表示させることも可能である。また、本
実施例の操作系選択装置では、操作者の座る位置によっ
て、虚像が認識できなくなったり、又は認識する仮想ス
イッチの位置とセンサの検出領域にズレが生じる場合が
ある。具体的には、例えば操作系の選択が可能な運転席
側と補助席側の操作位置の違いによる画面の補正が必要
な場合が生じる。この実情に対処するため、本発明で
は、操作位置に応じて認識できる画面を変えて、仮想ス
イッチの位置とセンサの検出領域との位置ズレを防ぐよ
うな構成にする。すなわち、画面に方向性を持たせて複
数方向に立体表示させ、映し出された各画面上の仮想ス
イッチの位置とセンサの検出領域を対応させることによ
って、複数方向からの操作系選択を可能にするものであ
る。

【００２９】さらに、本発明では、例えばテレホンカー
ドやＤＣカードに用いられている自然光や蛍光灯等の外
光の反射を利用して立体画像を生成する方式やその他の
各種立体画像表示方式を応用して、仮想スイッチを立体
的に映し出させることも可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
では、各機器の操作系の中から所定の操作系を選択し、
該選択された操作系の操作指示を行う機器の操作系選択
装置において、前記各操作系の虚像を表示させる表示手
段と、前記表示された虚像の各操作系に対する操作者の
接触位置を検出する検出手段と、前記検出された接触位
置から対応する操作系を選択し、該操作系に応じた操作
指示を行う操作指示手段とを備えたので、操作パネルの
虚像を空間に映し出して操作系選択を可能にし、センタ
ーコンソールの張り出しを減少させ、ドライバの開放感
を向上できる。

【００３１】請求項２では、請求項１の操作系選択装置
に前記接触を報知する報知手段を備えたので、警音によ
って操作者に接触を知らせることができる。請求項４で
は、表示手段は前記各操作系の虚像を立体的に表出させ
るホログラムからなるので、遠近感が生じ、操作系との
接触動作が可能となる。請求項５では、超音波センサ、
赤外線センサ又は操作者の手の位置と指の形状を検出す
る検出センサで操作者の接触位置を検出するので、位置
検出が容易になる。

【００３２】請求項６では、報知手段は警音部、光出力
部又は疑似タッチ部のうちの少なくとも１つで操作系と
の接触を操作者に報知するので、操作系の選択を聴覚
的、視覚的又は触覚的に認識できる。請求項７では、警
音部は選択された操作系に応じて警音の種類を変化させ
るので、選択操作系を視覚的に認識できる。

【００３３】請求項８では、光出力部は選択された操作
系の色を変化させるので、選択操作系を視覚的に認識で
きる。請求項９では、疑似タッチ部は指に配設された形
状記憶樹脂に電流を供給することによって操作者に前記
接触を擬似的に知せるので、操作系選択を触覚的に認識
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る操作系選択装置を車両に設置した
場合の一実施例を示す構成図である。

【図２】図１に示した立体虚像の具体的構成例を示す構
成図である。

【図３】図１に示したセンサに超音波センサを用いた場
合の一実施例を示す斜視図である。

【図４】図１に示したセンサに赤外線センサを用いた場
合の一実施例を示す斜視図である。

【図５】図１に示したセンサにデータグローブ方式のセ
ンサを用いた場合の一実施例を示す斜視図である。

【図６】図１に示したセンサに赤外線センサを用いた場
合の操作系選択装置の動作を説明するためのフローチャ
ートである。

【図７】図１に示した操作系選択装置にスポットライト
を配設した場合の一実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０センターコンソール１１虚像表示部１１ａ３Ｄホログラム１２虚像１２ａ仮想スイッチ１３位置検出センサ１３ａ，１３ｅグローブ１３ｂ超音波発振器１３ｃ超音波受信器１３ｄ赤外線センサ１３ｆ磁気センサ１３ｇ歪みゲージ１４コントロールユニット１５ブザー１６バッテリ１７イグニションスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各機器の操作系の中から所定の操作系を
選択し、該選択された操作系の操作指示を行う機器の操
作系選択装置において、前記各操作系の虚像を表示させる表示手段と、前記表示された虚像の各操作系に対する操作者の接触位
置を検出する検出手段と、前記検出された接触位置から対応する操作系を選択し、
該操作系に応じた操作指示を行う操作指示手段とを備え
たことを特徴とする機器の操作系選択装置。
【請求項２】前記操作系選択装置は、前記接触を報知
する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載
の機器の操作系選択装置。
【請求項３】前記各機器の操作系は、車両用機器の操
作系からなり、前記操作系選択装置は、センターコンソ
ールに設置されることを特徴とする請求項１又は２に記
載の機器の操作系選択装置。
【請求項４】前記表示手段は、前記各操作系の虚像を
立体的に表出させるホログラムからなることを特徴とす
る請求項１又は２に記載の機器の操作系選択装置。
【請求項５】前記検出手段は、超音波センサ、赤外線
センサ又は操作者の手の位置と指の形状を検出する検出
センサのうちのいずれかからなることを特徴とする請求
項１又は２に記載の機器の操作系選択装置。
【請求項６】前記報知手段は、警音部、光出力部又は
前記接触を操作者に擬似的に知らせる疑似タッチ部のう
ちの少なくとも１つからなることを特徴とする請求項２
に記載の機器の操作系選択装置。
【請求項７】前記警音部は、選択された操作系に応じ
て警音の種類を変化させることを特徴とする請求項６に
記載の機器の操作系選択装置。
【請求項８】前記光出力部は、選択された操作系の色
を変化させることを特徴とする請求項６に記載の機器の
操作系選択装置。
【請求項９】前記疑似タッチ部は、指に配設された形
状記憶樹脂に電流を供給することによって操作者に前記
接触を擬似的に知せることを特徴とする請求項６に記載
の機器の操作系選択装置。