WO2022009732A1 - 操作装置 - Google Patents

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WO2022009732A1
WO2022009732A1 PCT/JP2021/024517 JP2021024517W WO2022009732A1 WO 2022009732 A1 WO2022009732 A1 WO 2022009732A1 JP 2021024517 W JP2021024517 W JP 2021024517W WO 2022009732 A1 WO2022009732 A1 WO 2022009732A1
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WO
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rotation
function
knob
operating device
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/024517
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
章 八木橋
一馬 波多野
Original Assignee
株式会社東海理化電機製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K20/00—Arrangement or mounting of change-speed gearing control devices in vehicles
    • B60K20/02—Arrangement or mounting of change-speed gearing control devices in vehicles of initiating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/04—Controlling members for hand actuation by pivoting movement, e.g. levers
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/08—Controlling members for hand actuation by rotary movement, e.g. hand wheels
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G25/00—Other details or appurtenances of control mechanisms, e.g. supporting intermediate members elastically
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously

Definitions

  • the present invention relates to an operating device.
  • An engine start switch that can start an engine of a vehicle based on a pressing operation performed after the authentication with an electronic key is established is known (see, for example, Patent Document 1).
  • the engine start switch disclosed in Patent Document 1 can start the engine when the shift device is operated to the parking position and the brake device is operated. However, since the shift device and the engine start switch operated by the user are arranged separately, the procedure for operating the second function after operating the first function is determined as described above. If it is, the operability was not good because the hand was changed when it was far away.
  • An object of the present invention is to provide an operating device capable of improving operability.
  • the operating device is the first in the first direction with the rotation center as the starting point after the rotation operation at a predetermined angle around the rotation center and the rotation operation at the predetermined angle.
  • An operation knob that enables the operation of and the second operation in the second direction opposite to the first direction, a rotation detection unit that detects the rotation operation of the operation knob, the first operation, and the second operation.
  • the operation detection unit that detects the operation of, and the operation detection unit instruct the execution of the first function assigned to the rotation operation based on the detection of the rotation operation, and the operation detection unit performs the first operation and the second operation. It has a second function assigned to the first operation based on the detection of the second operation, and a control unit for instructing the execution of the third function assigned to the second operation.
  • FIG. 1A is a top view showing an operating device according to the first embodiment.
  • FIG. 1B is an explanatory diagram showing the inside of a vehicle in which an operating device according to the first embodiment is arranged.
  • FIG. 2A is a block diagram showing an operating device according to the first embodiment.
  • FIG. 2B is a block diagram showing a start system including the operating device according to the first embodiment.
  • FIG. 3A is a perspective view showing an operation knob of the operation device according to the first embodiment.
  • FIG. 3B is a side view showing an operation knob of the operation device according to the first embodiment.
  • FIG. 4A is an explanatory diagram showing before the rotation operation of the operating device according to the first embodiment.
  • FIG. 4B is an explanatory diagram showing after the rotation operation of the operating device according to the first embodiment.
  • FIG. 5A is an explanatory diagram illustrating rotation detection of the operation knob of the operation device and detection of the first operation and the second operation according to the first embodiment.
  • FIG. 5B is an explanatory diagram showing a modified example of the operation knob of the operation device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the operating device according to the first embodiment.
  • FIG. 7A is a block diagram showing an operating device according to the second embodiment.
  • FIG. 7B is an explanatory diagram illustrating rotation detection of the operation knob of the operating device and detection of the first operation and the second operation in the second embodiment.
  • the operating device is a rotation operation at a predetermined angle about the center of rotation, and a first operation in a first direction with the center of rotation as a starting point after the rotation operation at a predetermined angle.
  • An operation knob that enables a second operation in a second direction opposite to the first direction, a rotation detection unit that detects a rotation operation of the operation knob, and a first operation and a second operation.
  • the operation detection unit that detects It has a second function assigned to the first operation based on the above, and a control unit for instructing the execution of the third function assigned to the second operation.
  • the operation device can perform the rotation operation, the first operation, and the second operation by the operation knob. Compared with the case where the rotation operation and the first operation and the second operation are performed by different devices, it is not necessary to change the operation knob, and the operability can be improved.
  • FIG. 1A is a top view showing an operating device
  • FIG. 1B is a view showing the inside of a vehicle in which the operating device is arranged.
  • FIG. 2A is a block diagram showing an operating device
  • FIG. 2B is a block diagram showing a start system including the operating device.
  • the ratio between the figures may differ from the actual ratio.
  • FIGS. 2A and 2B the main signal and information flow are indicated by arrows.
  • the operating device 1 rotates the operating knob 12 in the direction of arrow A from the reference position P 1 , that is, clockwise, and then further rotates the operating knob 12 in the direction of arrow B and the arrow C from the reference position P 2. It is configured to be able to operate in the direction.
  • the reference position P 1 is the starting point of the rotation operation.
  • the reference position P 2 is the starting point of the first operation and the second operation.
  • the operating device 1 performs the rotation center 11 after the rotation operation at a predetermined angle ⁇ around the rotation center 11 and the rotation operation at a predetermined angle ⁇ .
  • the operating device 1 is arranged on the panel 83 in front of the driver's seat 80.
  • the reference position P 1 rotation operation is not performed, as shown in FIG. 1A, the longitudinal direction of the operation knob 12 is in the vertical direction of the vehicle 8.
  • the upper surface 12b of the operation knob 12 is positioned on the ceiling side of the vehicle 8.
  • the operating device 1 may be arranged on a floor console 82, a column cover 84, or the like between the driver's seat 80 and the passenger seat 81.
  • the longitudinal direction of the operating knob 12 is the front-rear direction of the vehicle 8.
  • the arrangement area 800 shown by the dotted line on the floor console 82 and the column cover 84 in FIG. 1B indicates an area in which the operation device 1 is arranged.
  • the operating device 1 detects the rotation operation of the operation knob 12, and also detects the first operation and the second operation, and the rotation operation based on the detection of the rotation operation. Instructed to perform the first function assigned to, and assigned to the second function and the second operation assigned to the first operation based on the detection of the first operation and the second operation.
  • a control unit 19 for instructing execution of a third function is provided.
  • Further operating device 1 comprises a rotation operation, the output unit 18 for outputting an operation information S 4, which is generated based on the detection of the first operation and the second operation.
  • the predetermined angle ⁇ is, as an example, 90 ° as shown in FIG. 1A.
  • the longitudinal direction of the operating knob 12 is positioned in the vertical direction of the vehicle 8 and is rotated before the rotation operation is performed. After the operation is performed, the vehicle 8 is rotated 90 ° and is located in the left-right direction of the vehicle 8.
  • the predetermined angle ⁇ is not limited to 90 °.
  • the operating device 1 is included in the start system 86, as shown in FIG. 2B.
  • the start system 86 includes an operation device 1, a vehicle control device 88, a drive device 89, a transmission 90, and a brake device 91, each of which is via a vehicle LAN (Local Area Network) 87. Is connected.
  • the start system 86 is a system for starting and stopping the drive device 89 of the vehicle 8 and switching the state of the transmission.
  • the vehicle LAN 87 is a vehicle network such as CAN (Controller Area Network) or LIN (Local Interconnect Network) that enables mutual exchange of signals and information by wire and wireless, for example.
  • CAN Controller Area Network
  • LIN Local Interconnect Network
  • the vehicle control device 88 comprehensively controls the vehicle 8 and performs authentication processing with an electronic key held by the user. After the electronic key authentication is established, the vehicle control device 88 starts the drive device 89 when the operation knob 12 of the operation device 1 is rotated while the brake pedal 91a of the brake device 91 is operated. Further, the vehicle control device 88 switches the state of the transmission 90 when the operation device 1 performs the first operation or the second operation while the drive device 89 is started.
  • a starting function for starting the drive device 89 of the vehicle 8 is assigned to the rotation operation.
  • the first function described above is a starting function.
  • the drive device 89 when the drive device 89 is an internal combustion engine (engine), the engine is started by a rotation operation performed while the operating conditions of the transmission 90 and the brake device 91 are satisfied.
  • the drive device 89 is a motor, preparations for starting to supply a current to the motor are performed by a rotation operation performed while the above operating conditions are satisfied.
  • the drive device 89 is a hybrid of an engine and a motor, the start or start preparation is performed corresponding to the drive device which is prioritized at the time of starting by the rotation operation performed in a state where the above operation conditions are satisfied.
  • the start of the drive device 89 shall include the above-mentioned start and start preparation.
  • a shift function for switching the state of the transmission 90 of the vehicle 8 is assigned to the first operation and the second operation.
  • the second function and the third function described above are shift functions. The details of the second function and the third function will be described later.
  • the operating device 1 may be capable of operating a cruise control function that travels while maintaining a set speed.
  • the first function is executed and the cruise control function is turned on, and by the first operation and the second operation, the second function is executed and the set speed is increased. It goes up, or the third function is executed and the set speed goes down.
  • the operating device 1 may be used as a headlight switch.
  • the first function is executed by rotating the operation knob 12, and the headlight is turned on.
  • the headlight becomes, for example, a low beam, and is switched to a high beam by the first operation in the upward direction for executing the second function.
  • the second downward operation for executing the third function the headlight becomes an auto mode in which the low beam and the high beam are switched according to the surrounding conditions such as an oncoming vehicle.
  • the operating knob 12 rotates only clockwise (in the direction of arrow A), but may also rotate counterclockwise. That is, the operating device 1 may be configured so that each of the clockwise rotation operation, the counterclockwise rotation operation, the first operation, and the second operation performs different functions.
  • FIG. 3A is a perspective view showing an operation knob
  • FIG. 3B is a side view showing the operation knob
  • FIG. 4A is a diagram showing an operating device before the rotation operation
  • FIG. 4B shows an operating device after the rotation operation.
  • the operation knob 12 is formed by using a resin material, but is not limited to this, and may be formed by using a metal material.
  • the operation knob 12 is attached to the mounting surface 100 side of the main body 10 via a shaft portion 13 which is a rotating shaft 11a.
  • the shaft portion 13 is formed in a columnar shape using a metal material, but the shaft portion 13 is not limited to this.
  • the shaft portion 13 may have a prismatic shape, for example. Further, the shaft portion 13 may be formed by using, for example, a resin material.
  • the mounting surface 100 has a groove 102 that guides the shaft portion 13 and defines the first direction and the second direction, and further comes into contact with the operation knob 12 to provide a first position.
  • a first member 14 and a second member 15 that hinder the operation and the second operation are provided at both ends of the groove 102.
  • the operation knob is a first surface 12f and a second surface 12f and a second surface that face the first member 14 and the second member 15 and hinder the first operation and the second operation at the reference position before the rotation operation is performed. It has a surface 12g, predetermined angular reference position P 1 theta, a first member 14 when rotating the first surface 12f, and a second member 15 opposite the second face 12g It is released and the first operation and the second operation become possible.
  • the operation knob 12 is configured to perform a momentary operation of returning to the position before the operation when the operation is performed in the first direction and the second direction and the operation force is released.
  • the operation knob 12 performs a momentary operation by an elastic body that applies an elastic force to the shaft portion 13.
  • the operation knob 12 has a plate shape and has a trapezoidal shape with the upper surface 12a as the upper bottom and the lower surface 12h as the lower bottom in the side view.
  • the lower surface 12h is a curved surface corresponding to the shape of the convex surface 101 which is hemispherically convex from the mounting surface 100.
  • the operation knob 12, the first member 14, and the second member 15 have an integral design as shown in FIGS. 3A and 3B. Specifically, as shown in FIG. 3B, the upper side surface 12b of the operation knob 12 on the ceiling side of the vehicle 8 and the upper side surface 14a of the first member 14 have a shape of being smoothly connected via a gap 103. ing. Further, the lower side surface 12c of the operation knob 12 on the floor side of the vehicle 8 and the lower side surface 15a of the second member 15 are smoothly connected to each other via the gap 104.
  • the right side surface 12d of the operation knob 12 on the right side of the vehicle 8 is smoothly connected to the right side surface 14b of the first member 14 via the gap 103 on the first member 14 side and through the gap 104 on the second member 15 side. It is smoothly connected to the right side surface 15b of the second member 15.
  • the left side surface 12e of the operation knob 12 on the left side of the vehicle 8 is smoothly connected to the left side surface 14c of the first member 14 via the gap 103 on the first member 14 side, and the second member 15 side has the gap 104. It is smoothly connected to the left side surface 15c of the second member 15 via.
  • the gap 103 and the gap 104 are provided so that the first surface 12f of the operation knob 12 and the facing surface 14d of the first member 14 do not rub against each other during the rotation operation, and the second surface 12g and the second member 15 are provided.
  • the facing surfaces 15d of the above are provided so as not to rub against each other.
  • the shaft portion 13 is inserted into the groove 102.
  • the shaft portion 13 rotates with the rotation shaft 11a as the rotation center 11 by a rotation operation, and has a rotation shaft 11b orthogonal to the rotation shaft 11a. As shown in FIG. 3B, the shaft portion 13 rotates around the rotating shaft 11b in the first direction and the second direction by the first operation and the second operation.
  • the operation knob 12 may be configured to slide in the first direction and the second direction instead of rotating in the first direction and the second direction.
  • the first surface 12f of the operation knob 12 faces the facing surface 14d of the first member 14, and the second surface 12f faces the facing surface 14d of the first member 14, as shown in FIG. 4A.
  • the surface 12g faces the facing surface 15d of the second member 15.
  • the operation knob 12 If the operation knob 12 is operated in the first direction without the rotation operation being performed, the first surface 12f and the facing surface 14d come into contact with each other and the operation cannot be continued any more. Further, if the operation knob 12 is operated in the second direction in this state, the second surface 12g and the facing surface 15d come into contact with each other, and the operation cannot be continued any more.
  • the first operation and the second operation of the operation knob 12 are hindered by the first member 14 and the second member 15. Further, since the groove 102 is formed in the vertical direction of the operation knob 12, the rotation operation is permitted, but the operation in directions other than the first direction and the second direction is hindered.
  • the detection unit 16 is configured so that the first operation and the second operation are not detected by contact.
  • the longitudinal direction of the operation knob 12 is from the vertical direction of the vehicle 8 to the left-right direction of the vehicle 8 as shown in FIG. 4B. Rotate to.
  • the facing surface 14d of the first member 14 and the first surface 12f, and the facing surface 15d of the second member 15 and the second surface 12g are released from facing each other, and the first operation and the second surface are released. Can be operated.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating rotation detection of the operation knob and detection of the first operation and the second operation.
  • the operation knob 12 whose longitudinal direction is the left-right direction of the vehicle 8 has no member that hinders the first operation in the arrow B direction, that is, the upward direction, and the second operation in the arrow C direction, that is, the downward direction. , The first operation and the second operation can be performed by being guided by the groove 102.
  • the operation knob 12 since the momentary operation, the user release the hand performs a first operation and the second operation from the operation knob 12 is self-reset to the reference position P 2 of the previous operation.
  • the reference position P 2 is a position before the operation is performed, that is, a position where the shaft portion 13 is located at the center of the groove 102.
  • the locus in the top view of FIG. 4B becomes a straight line.
  • the locus draws an arc centered on the rotation axis 11b.
  • the operation knob 12 since the first operation and the second operation moves in the first direction and the second direction so as to draw a circular arc and is planar mounting surface 100, the reference position P 2 In, the distance between the lower surface 12h of the operation knob 12 and the mounting surface 100 becomes vacant. Therefore, in the present embodiment, the convex surface 101 having a surface corresponding to the arc is provided, and the lower surface 12h of the operation knob 12 has a shape corresponding to the convex surface 101, so that the distance between the lower surface 12h and the convex surface 101 at the reference position can be determined. The distance between the lower surface 12h and the convex surface 101 after the operation is made equal to obtain an excellent design.
  • FIG. 5B shows a modified example of the operation knob.
  • the operation knob 12 of the present embodiment has a plate shape, but the shape does not matter as long as it has a configuration in which the first operation and the second operation cannot be performed before the rotation operation.
  • the operation knob 12 shown in FIG. 5B has a hemispherical shape, and the first surface 12f, which is the side surface on the first member 14 side, faces the first member 14, and is the side surface on the second member 15 side. since the second face 12g faces the second member 15, the first operation and the second operation at the reference position P 1 is a configuration that can not be.
  • the operation knob 12 is provided with a recess 12i and a recess 12j in the left-right direction of FIG. 5B. Since the recess 12i and the recess 12j are sized so that the first member 14 and the second member 15 can be inserted, the recess 12i faces the first member 14 by the rotation operation in the direction of the arrow A, and the recess 12j When facing the second member 15, the first operation in the arrow B direction and the second operation in the arrow B direction become possible.
  • the detection unit 16 is, for example, a 3-axis sensor. As shown in FIG. 5A, the detection unit 16 is attached to the end portion of the shaft portion 13. Detector 16 outputs the rotation shaft 11a when it detects the rotation of 90 ° from the reference position P 1 of the operation knob 12 around an axis, a rotation detection signals S 1 indicating the detection of the rotation to the control unit 19 .
  • the rotation detection signal S 1 is a signal for instructing the execution of the first function, that is, the start function for starting the drive device 89.
  • detection unit 16 includes a rotation from the reference position P 1 90 °, and outputs a rotation detection signals S 1 detects the rotation returning to the reference position P 1 from position rotated 90 ° to the control unit 19.
  • Detector 16 outputs a rotation shaft 11b detects the first operation is a rotational operation of the first direction around an axis, the first operation detection signal S 2 the control unit 19.
  • the detection unit 16 outputs the rotation shaft 11b detects the second operation is a rotational operation of the second direction with the shaft, a second operation detection signal S 3 to the control unit 19.
  • the first operation detection signal S 2 and the second operation detection signal S 3 are signals for instructing the execution of the second function and the third function, that is, the shift function for switching the state of the transmission 90.
  • the output unit 18 is configured to output the operation information S 4 via the vehicle LAN 87.
  • the output unit 18 is wiredly connected to the vehicle LAN 87.
  • the RAM is used, for example, as a storage area for temporarily storing a calculation result or the like.
  • Control unit 19 via the output unit 18 and the vehicle LAN87 operation information S 4 indicating that the rotating operation is detected in the detection portion 16 acquired from the rotation detection signal S operating knob 12 on the basis of the 1 to the vehicle control device 88 Output.
  • the vehicle control device 88 outputs a drive signal S 5 for starting the drive device 89 based on the brake signal S 7 indicating the operation of the brake device 91 and the operation information S 4 indicating the detection of the rotation operation to the drive device 89.
  • Control unit 19 a first operation detection signal via the output unit 18 and the vehicle LAN87 operation information S 4 indicating the detection of the first operation on the basis of the S 2 vehicle control device acquired from the detector 16 88 Output to.
  • the vehicle control device 88 outputs a shift signal S 6 for switching the state of the transmission 90 to the transmission 90 based on the operation information S 4 indicating the detection of the first operation.
  • the control unit 19 the second operation detection signal via the output unit 18 and the vehicle LAN87 operation information S 4 indicating the detection of the second operation based on S 3 vehicle control device acquired from the detector 16 Output to 88.
  • the vehicle control device 88 outputs a shift signal S 6 for switching the state of the transmission 90 to the transmission 90 based on the operation information S 4 indicating the detection of the second operation.
  • the transmission 90 has at least a parking mode, a neutral mode, a drive mode, and a reverse mode.
  • the parking mode is a mode in which the driving force of the driving device 89 is not transmitted to the axle and the gear of the transmission 90 is locked so that the vehicle 8 does not move when the vehicle is stopped.
  • the neutral mode is a mode in which the driving force of the driving device 89 is not transmitted to the axle.
  • the drive mode is a mode in which the driving force of the driving device 89 is transmitted to the axle and the gear ratio when transmitting the driving force is changed according to the situation.
  • the reverse mode is a mode in which the vehicle 8 is moved backward.
  • Switching the state of the transmission 90 means switching at least the parking mode, the drive mode, and the reverse mode.
  • the current mode is displayed on the sub monitor 85 of the vehicle 8 as "P" in the parking mode, "D” in the drive mode, and "R” in the reverse mode.
  • the transmission 90 When the rotation operation is performed for the first time, the transmission 90 is set to the neutral mode as an example.
  • the transmission 90 for example, switches from the neutral mode to the drive mode, and when the transmission mode is already in the parking mode, the state is switched from the parking mode to the drive mode.
  • the neutral mode is switched to the parking mode, and when the drive mode is already in the drive mode, the drive mode is switched to the parking mode.
  • the reverse mode can be switched by performing the second operation three times in succession while the vehicle 8 is stopped and the brake device 91 is operated so as not to switch during traveling. can.
  • the reverse mode may be configured to switch by performing the first operation three times in succession. This number may be an example and may be plural. Further, the reverse mode may be switched by another switch.
  • the transmission 90 may be configured to shift up by the first operation and shift down by the second operation.
  • the transmission 90 is set to the parking mode as an example.
  • the transmission 90 has 6 speeds (1st to 6th speeds)
  • the transmission 90 is switched to the 1st speed when the first operation is performed from the parking mode.
  • the transmission 90 switches the state to the sixth speed by the first speed.
  • the parking mode is switched by performing either the first operation or the second operation a plurality of times in succession, but the parking mode is not limited to this.
  • the reverse mode is, as an example, a switch different from the parking mode by continuously performing the switch a plurality of times or using another switch, but the reverse mode is not limited to this.
  • step 1 Control unit 19 of the operation device 1 is "Yes” is established in step 1, that is, when the rotation of the operation knob 12 on the basis of the rotation detection signals S 1 acquired from the detector 16 is determined to have been detected (Step1: Yes) , indicating the detection of the rotation operation, that is output via the generated operation information S 4 for instructing the start of the drive unit 89 an output unit 18 (Step2).
  • the vehicle control device 88 When the vehicle control device 88 acquires the operation information S 4 via the vehicle LAN 87 and the brake device 91 is operated , the vehicle control device 88 drives the drive signal S 5 for starting the drive device 89 via the vehicle LAN 87. Output to device 89. Drive 89 to start on the basis of the drive signal S 5.
  • the detection unit 16 detects the first operation, that is obtaining the first operation detection signal S 2 indicating that the detection unit 16 detects the first operation (Step3: Yes), indicating that the first operation is performed, that is output through the manipulation information S 4 generates and outputs unit 18 to switch the state of the transmission 90 (Step4).
  • the vehicle control apparatus 88 switches the state of the transmission 90 based on the operation information S 4 acquired via the vehicle LAN87.
  • the transmission 90 switches the state from the neutral mode to the drive mode in the case of the first operation for the first time after the start of the drive device 89.
  • the control unit 19 rotates the operation knob 12. generates an operation information S 4 indicating that outputs via the output unit 18 (Step6), and ends the process.
  • the vehicle control device 88 determines that the rotating operation of the operation knob 12 returns to the reference position P1 is performed, and outputs a drive signal S 5 for instructing the stop of the driving device 89, the drive unit 89 via the vehicle LAN87.
  • Drive 89 stops on the basis of the drive signal S 5.
  • step 3 the control unit 19 does not detect the first operation (Step 3: No), and the detection unit 16 detects the second operation, that is, the detection unit 16 detects the second operation. If you obtain a second operation detection signal S 3 indicating (Step7: Yes), indicating that the second operation is performed, i.e. switches the state of the transmission 90 operating information S 4 output unit 18 generates and Is output via (Step 8), and the process proceeds to step 5.
  • the vehicle control apparatus 88 switches the state of the transmission 90 based on the operation information S 4 acquired via the vehicle LAN87.
  • the transmission 90 switches the state from the neutral mode to the parking mode in the case of the first second operation after the start of the drive device 89.
  • Step 7: No If the second operation is not detected in step 7 (Step 7: No), the control unit 19 proceeds to step 5.
  • step 5 if the rotation operation to return to the reference position P1 is not detected (Step 5: No), the control unit 19 proceeds to step 3.
  • the operation device 1 can improve the operability. Specifically, when the procedure is determined so that the operation device 1 performs the first operation and the second operation after the rotation operation, the operation knob 12 performs the rotation operation, the first operation, and the second operation. Since it can be performed, the user does not have to change the operation knob 12 and the operability can be improved as compared with the case where the rotation operation and the first operation and the second operation are performed by different devices. ..
  • the operation device 1 integrates the start function and the stop function of the drive device 89 and the shift function for switching the transmission 90, the arrangement space is reduced due to the miniaturization as compared with the case where the functions are executed by separate devices. Becomes smaller and the degree of freedom of arrangement increases.
  • the operating device 1 Since the operating device 1 has a plurality of functions concentrated in one place, it is less likely to look at and search for each device as compared with the case where the devices performing the respective functions are arranged in different places. This reduces the user's hesitation.
  • the operation device 1 starts the drive device 89 by twisting the operation knob 12, it can be operated intuitively because it is similar to the operation of inserting a physical key into a key cylinder and rotating it to start the operation. However, it is hard to get lost in the operation method.
  • the operation device 1 can perform the first operation and the second operation after the rotation operation of the operation knob 12, erroneous operation is suppressed as compared with the case where this configuration is not adopted.
  • the second embodiment is first in that the detection unit is divided into a rotation detection unit that detects the rotation of the operation knob 12 and an operation detection unit that detects the first operation and the second operation. It is different from the embodiment.
  • FIG. 7A is a block diagram showing an operating device
  • FIG. 7B is a diagram illustrating rotation detection of an operation knob and detection of a first operation and a second operation.
  • the parts having the same functions and configurations as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • the operation device 1 of the present embodiment includes a rotation detection unit 16a in which the detection unit 16 detects the rotation operation of the operation knob 12, and an operation detection unit for detecting the first operation and the second operation.
  • the part 16b is provided.
  • a magnet 13a is arranged at the end of the shaft portion 13.
  • the magnet 13a rotates integrally with the shaft portion 13.
  • the magnet 13a is magnetized in a direction intersecting the rotation shaft 11a of the shaft portion 13.
  • the rotation detection unit 16a is provided so as to face the magnet 13a.
  • the rotation detection unit 16a is configured as a magnetic sensor capable of detecting the change in the rotating magnetic field.
  • the rotation detection unit 16a is, for example, a magnetic sensor using a Hall element or a magnetoresistive element.
  • the rotation detection unit 16a of the present embodiment is, for example, a magnetic sensor in which a bridge circuit is formed by a magnetoresistive element.
  • Rotation detecting unit 16a when detecting the rotation of 90 ° from the reference position P1 of the operation knob 12, and outputs a rotation detection signals S 1 indicating the detection of the rotation to the control unit 19.
  • the rotation detection signal S 1 is a signal for instructing the execution of the first function, that is, the start function for starting the drive device 89.
  • the operation detection unit 16b has a first detection unit 16c and a second detection unit 16d. Further, as shown in FIG. 7B, the shaft portion 13 is provided with a magnet 13b on the first direction side and a magnet 13c on the second direction side.
  • the first detection unit 16c is arranged on the main body 10 so as to face the magnet 13b after the first operation.
  • the second detection unit 16d is provided on the main body 10 so as to face the magnet 13c after the second operation.
  • the first detection unit 16c and the second detection unit 16d are configured by using a magnetic sensor that detects the magnetic field due to the approach of the magnet 13b and the magnet 13c to detect the first operation and the second operation.
  • This magnetic sensor is, for example, a sensor using a Hall element or a magnetoresistive element.
  • the first detection unit 16c and the second detection unit 16d of the present embodiment are configured by using a Hall element that detects a change in magnetic flux due to a change in magnetic field.
  • the first detection unit 16c and the second detection unit 16d may be switches.
  • First detecting unit 16c detects the first operation, and outputs a first operation detection signal S 2 to the control unit 19.
  • Second detection unit 16d detects a second operation, and outputs a second operation detection signal S 3 to the control unit 19.
  • the first operation detection signal S 2 and the second operation detection signal S 3 are signals for instructing the execution of the second function and the third function, that is, the shift function for switching the state of the transmission 90.
  • the operation device 1 of the present embodiment has a rotation detection unit 16a in which the detection unit 16 detects a rotation operation, and an operation detection unit 16b in which the first operation and the second operation are detected. It is possible to perform highly accurate detection as compared with the case where is not adopted.

Abstract

操作装置１は、回転中心１１を中心とした予め定められた角度θの回転操作、及び予め定められた角度θの回転操作後において回転中心１１を起点とした第１の方向の第１の操作と第１の方向と逆方向である第２の方向の第２の操作を可能とされた操作ノブ１２と、操作ノブ１２の回転操作を検出する検出部１６と、第１の操作及び第２の操作を検出する検出部１６と、検出部１６による回転操作の検出に基づいて回転操作に割り当てられた第１の機能の実行を指示し、検出部１６による第１の操作及び第２の操作の検出に基づいて第１の操作に割り当てられた第２の機能、及び第２の操作に割り当てられた第３の機能の実行を指示する制御部１９と、を備えている。

Description

操作装置 関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年７月９日に出願された日本国特許出願２０２０－１１８２７０号の優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０２０－１１８２７０号の全内容を本出願に参照により援用する。
本発明は、操作装置に関する。
電子キーとの認証成立後になされた押圧操作に基づいて車両のエンジンを始動させることができるエンジンスタートスイッチが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０１５－２２２０６８号公報
特許文献１に開示されたエンジンスタートスイッチは、シフト装置がパーキングポジションに操作され、かつブレーキ装置が操作されている場合にエンジンを始動することができる。しかしユーザの手で操作されるシフト装置とエンジンスタートスイッチとは、別々に配置されるので、上記のように、第１の機能を操作した後に第２の機能を操作するような手順が決まっている場合、離れていると持ち替えが生じて操作性が良くなかった。
本発明の目的は、操作性を向上させることができる操作装置を提供することにある。
本発明の一実施形態による操作装置は、回転中心を中心とした予め定められた角度の回転操作、及び予め定められた角度の回転操作後において回転中心を起点とした第１の方向の第１の操作と第１の方向と逆方向である第２の方向の第２の操作を可能とされた操作ノブと、操作ノブの回転操作を検出する回転検出部と、第１の操作及び第２の操作を検出する操作検出部と、回転検出部による回転操作の検出に基づいて回転操作に割り当てられた第１の機能の実行を指示し、操作検出部による第１の操作及び第２の操作の検出に基づいて第１の操作に割り当てられた第２の機能、及び第２の操作に割り当てられた第３の機能の実行を指示する制御部と、を有する。
本発明の一実施形態によれば、操作性を向上させる操作装置を提供することができる。
図１Ａは、第１の実施の形態に係る操作装置を示す上面図である。 図１Ｂは、第１の実施の携帯に係る操作装置が配置された車両内部を示す説明図である。 図２Ａは、第１の実施の形態に係る操作装置を示すブロック図である。 図２Ｂは、第１の実施の形態に係る操作装置を含むスタートシステムを示すブロック図である。 図３Ａは、第１の実施の形態に係る操作装置の操作ノブを示す斜視図である。 図３Ｂは、第１の実施の形態に係る操作装置の操作ノブを示す側面図である。 図４Ａは、第１の実施の形態に係る操作装置の回転操作前を示す説明図である。 図４Ｂは、第１の実施の形態に係る操作装置の回転操作後を示す説明図である。 図５Ａは、第１の実施の形態に係る操作装置の操作ノブの回転検出と第１の操作及び第２の操作の検出について説明する説明図である。 図５Ｂは、第１の実施の形態に係る操作装置の操作ノブの変形例を示す説明図である。 図６は、第１の実施の形態に係る操作装置の動作を示すフローチャートである。 図７Ａは、第２の実施の形態に係る操作装置を示すブロック図である。 図７Ｂは、第２の実施の形態に操作装置の操作ノブの回転検出と第１の操作及び第２の操作の検出について説明する説明図である。
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る操作装置は、回転中心を中心とした予め定められた角度の回転操作、及び予め定められた角度の回転操作後において回転中心を起点とした第１の方向の第１の操作と第１の方向と逆方向である第２の方向の第２の操作を可能とされた操作ノブと、操作ノブの回転操作を検出する回転検出部と、第１の操作及び第２の操作を検出する操作検出部と、回転検出部による回転操作の検出に基づいて回転操作に割り当てられた第１の機能の実行を指示し、操作検出部による第１の操作及び第２の操作の検出に基づいて第１の操作に割り当てられた第２の機能、及び第２の操作に割り当てられた第３の機能の実行を指示する制御部と、を有する。
この操作装置は、回転操作後に第１の操作及び第２の操作を行うように手順が決まっている場合、操作ノブによって回転操作、第１の操作及び第２の操作を行うことができるので、回転操作と第１の操作及び第２の操作とを別の装置で行う場合と比べて、操作ノブを持ち替えなくても良く、操作性を向上させることができる。
[実施の形態]
（操作装置１の概要）
図１Ａは、操作装置を示す上面図であり、図１Ｂは、操作装置が配置された車両内部を示す図である。図２Ａは、操作装置を示すブロック図であり、図２Ｂは、操作装置を含むスタートシステムを示すブロック図である。なお以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図２Ａ及び図２Ｂでは、主な信号や情報の流れを矢印で示している。
操作装置１は、図１Ａに示すように、操作ノブ１２を基準位置Ｐ１から矢印Ａ方向、つまり時計回りに回転させた後、さらに操作ノブ１２を基準位置Ｐ２から矢印Ｂ方向及び矢印Ｃ方向に操作できるように構成されている。基準位置Ｐ１は、回転操作の起点である。基準位置Ｐ２は、第１の操作及び第２の操作の起点である。
具体的には、操作装置１は、図１Ａに示すように、回転中心１１を中心とした予め定められた角度θの回転操作、及び予め定められた角度θの回転操作後において回転中心１１を起点とした第１の方向（＝矢印Ｂ方向）の第１の操作と第１の方向と逆方向である第２の方向（＝矢印Ｃ方向）の第２の操作を可能とされた操作ノブ１２を備えている。
操作装置１は、図１Ｂに示すように、運転席８０の前方のパネル８３に配置されている。従って操作装置１は、回転操作がなされていない基準位置Ｐ１では、図１Ａに示すように、操作ノブ１２の長手方向が車両８の上下方向となっている。なお基準位置Ｐ１では、操作ノブ１２の上側面１２ｂが車両８の天井側に位置する。
なお操作装置１は、運転席８０と助手席８１の間のフロアコンソール８２やコラムカバ８４などに配置されても良い。操作装置１がフロアコンソール８２に配置された場合、操作ノブ１２の長手方向が車両８の前後方向となる。図１Ｂのフロアコンソール８２やコラムカバ８４に点線で示す配置領域８００は、操作装置１が配置される領域を示している。
また操作装置１は、図２Ａに示すように、操作ノブ１２の回転操作を検出すると共に、第１の操作及び第２の操作を検出する検出部１６と、回転操作の検出に基づいて回転操作に割り当てられた第１の機能の実行を指示し、第１の操作及び第２の操作の検出に基づいて第１の操作に割り当てられた第２の機能、及び第２の操作に割り当てられた第３の機能の実行を指示する制御部１９と、を備えている。
さらに操作装置１は、回転操作、第１の操作及び第２の操作の検出に基づいて生成された操作情報Ｓ４を出力する出力部１８を備えている。
予め定められた角度θは、一例として、図１Ａに示すように、９０°である。操作装置１が運転席８０に着座するユーザの正面に配置される場合、図１Ａに示すように、回転操作がなされる前、操作ノブ１２の長手方向が車両８の上下方向に位置し、回転操作がなされた後、９０°回転して車両８の左右方向に位置する。なお予め定められた角度θは、９０°に限定されない。
操作装置１は、図２Ｂに示すように、スタートシステム８６に含まれている。このスタートシステム８６は、一例として、操作装置１と、車両制御装置８８と、駆動装置８９と、変速機９０と、ブレーキ装置９１と、を備え、それぞれが車両ＬＡＮ（Local Area Network）８７を介して接続されている。このスタートシステム８６は、車両８の駆動装置８９を始動及び停止させると共に、変速機の状態を切り替えるシステムである。
この車両ＬＡＮ８７は、例えば、有線及び無線によって相互に信号や情報などの交換を可能とするＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）といった車両用ネットワークである。
車両制御装置８８は、車両８を総合的に制御すると共に、ユーザが保持する電子キーとの認証処理を行う。車両制御装置８８は、電子キーの認証成立後、ブレーキ装置９１のブレーキペダル９１ａが操作された状態で操作装置１の操作ノブ１２に回転操作がなされた場合、駆動装置８９を始動する。また車両制御装置８８は、駆動装置８９が始動した状態で操作装置１が第１の操作又は第２の操作がなされた場合、変速機９０の状態を切り替える。
つまり回転操作には、車両８の駆動装置８９を始動する始動機能が割り当てられている。上述の第１の機能とは、始動機能である。
ここで駆動装置８９が内燃機関（エンジン）である場合、変速機９０やブレーキ装置９１の操作条件が満足された状態でなされた回転操作によりエンジンが始動する。また駆動装置８９がモータである場合、上記の操作条件が満足された状態でなされた回転操作によりモータに電流を供給する始動準備が行われる。さらに駆動装置８９がエンジンとモータのハイブリッドである場合、上記の操作条件が満足された状態でなされた回転操作により、始動時に優先される駆動装置に対応して始動又は始動準備が行われる。以下において駆動装置８９の始動とは、上記の始動や始動準備を含むものとする。
また第１の操作及び第２の操作には、車両８の変速機９０の状態を切り替えるシフト機能が割り当てられている。上述の第２の機能及び第３の機能は、シフト機能である。なお第２の機能及び第３の機能の詳細については、後述する。
なお変形例として操作装置１は、設定された速度を保ちながら走行するクルーズコントロール機能を操作可能にされても良い。この場合、操作ノブ１２を回転操作することにより、第１の機能が実行されてクルーズコントロール機能がオンとなり、第１の操作及び第２の操作により、第２の機能が実行されて設定速度が上がったり、第３の機能が実行されて設定速度が下がったりする。
また他の変形例として操作装置１は、ヘッドライトスイッチとして用いられても良い。この場合、操作ノブ１２を回転操作することにより第１の機能が実行され、ヘッドライトがオンとなる。この際、ヘッドライトは、例えば、ロービームになり、第２の機能を実行させる上方向の第１の操作によりハイビームに切り替わる。また第３の機能を実行させる下方向の第２の操作により、ヘッドライトは、対向車などの周りの状況に応じてロービームとハイビームとが切り替わるオートモードとなる。
さらに他の変形例として、操作装置１は、操作ノブ１２が時計回り（矢印Ａ方向）のみ回転したが反時計回りにも回転しても良い。つまり操作装置１は、時計回りの回転操作、反時計回りの回転操作、第１の操作及び第２の操作のそれぞれが異なる機能を実行させるように構成されても良い。
（操作ノブ１２の構成）
図３Ａは、操作ノブを示す斜視図であり、図３Ｂは、操作ノブを示す側面図である。図４Ａは、回転操作前の操作装置を示す図であり、図４Ｂは、回転操作後の操作装置を示している。
操作ノブ１２は、樹脂材料を用いて形成されているがこれに限定されず金属材料を用いて形成されても良い。
操作ノブ１２は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、回転軸１１ａとなる軸部１３を介して本体１０の取付面１００側に取り付けられている。この軸部１３は、金属材料を用いて円柱状に形成されるがこれに限定されない。軸部１３は、例えば、角柱形状でも良い。また軸部１３は、例えば、樹脂材料を用いて形成されても良い。
この取付面１００は、図１Ａに示すように、軸部１３を案内すると共に第１の方向及び第２の方向を規定する溝１０２を有し、さらに操作ノブ１２と接触することによって第１の操作及び第２の操作を妨げる第１の部材１４及び第２の部材１５を溝１０２の両端部に有している。
また操作ノブは、回転操作がなされる前の基準位置において第１の部材１４及び第２の部材１５と対向して第１の操作及び第２の操作を妨げる第１の面１２ｆ及び第２の面１２ｇを有し、基準位置Ｐ１から予め定められた角度θ、回転させた場合に第１の部材１４と第１の面１２ｆ、及び第２の部材１５と第２の面１２ｇの対向が解除されて第１の操作及び第２の操作が可能となる。
操作ノブ１２は、第１の方向及び第２の方向に操作がなされて操作力が解除されると、操作がなされる前の位置に戻るモーメンタリ動作を行うように構成されている。操作ノブ１２は、一例として、軸部１３に弾性力を与える弾性体によってモーメンタリ動作を行う。
操作ノブ１２は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、板形状を有すると共に、側面視において上面１２ａを上底、下面１２ｈを下底とする台形状を有している。この下面１２ｈは、取付面１００から半球状に凸となる凸面１０１の形状に応じた曲面となっている。
操作ノブ１２、第１の部材１４及び第２の部材１５は、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、一体的な意匠を有している。具体的には、図３Ｂに示すように、車両８の天井側となる操作ノブ１２の上側面１２ｂと第１の部材１４の上側面１４ａとが隙間１０３を介して滑らかに繋がる形状を有している。また車両８の床側となる操作ノブ１２の下側面１２ｃと第２の部材１５の下側面１５ａとが隙間１０４を介して滑らかに繋がる形状を有している。
車両８の右側となる操作ノブ１２の右側面１２ｄは、第１の部材１４側が隙間１０３を介して第１の部材１４の右側面１４ｂと滑らかに繋がり、第２の部材１５側が隙間１０４を介して第２の部材１５の右側面１５ｂと滑らかに繋がっている。
また車両８の左側となる操作ノブ１２の左側面１２ｅは、第１の部材１４側が隙間１０３を介して第１の部材１４の左側面１４ｃと滑らかに繋がり、第２の部材１５側が隙間１０４を介して第２の部材１５の左側面１５ｃと滑らかに繋がっている。
隙間１０３及び隙間１０４は、回転操作時において操作ノブ１２の第１の面１２ｆと第１の部材１４の対向面１４ｄとが擦れ合わないように、また第２の面１２ｇと第２の部材１５の対向面１５ｄが擦れ合わないように設けられている。
溝１０２には、軸部１３が挿入されている。軸部１３は、回転操作により回転軸１１ａを回転中心１１として回転すると共に、回転軸１１ａと直交する回転軸１１ｂを有している。軸部１３は、図３Ｂに示すように、第１の操作及び第２の操作により、この回転軸１１ｂの周りに第１の方向及び第２の方向に回転する。
ここで操作ノブ１２は、第１の方向及び第２の方向に回転するのではなく、第１の方向及び第２の方向にスライドを行う構成とされても良い。
なお図３Ｂでは、回転操作前の回転軸１１ｂが図示されているので、回転操作後の回転軸１１ｂは、図３Ｂの状態から９０°回転する。
・回転操作について
操作ノブ１２は、回転操作がなされていない場合、図４Ａに示すように、操作ノブ１２の第１の面１２ｆが第１の部材１４の対向面１４ｄと対向し、第２の面１２ｇが第２の部材１５の対向面１５ｄと対向する。
回転操作がなされていない状態で操作ノブ１２が第１の方向に操作されると、第１の面１２ｆと対向面１４ｄとが接触してそれ以上操作を続けることができない。またこの状態で操作ノブ１２が第２の方向に操作されると、第２の面１２ｇと対向面１５ｄとが接触してそれ以上操作を続けることができない。
従って回転操作がなされていない状態では、操作ノブ１２は、第１の操作及び第２の操作が第１の部材１４及び第２の部材１５によって妨げられている。また操作ノブ１２は、溝１０２が上下方向に形成されているので、回転操作が許容されるものの第１の方向及び第２の方向以外の方向の操作が妨げられている。なお検出部１６は、接触によって第１の操作及び第２の操作を検出しないように構成されている。
操作ノブ１２が矢印Ａ方向、つまりユーザから見て右方向に捻るように回転操作されると、図４Ｂに示すように、操作ノブ１２の長手方向が車両８の上下方向から車両８の左右方向に回転する。この回転操作により、第１の部材１４の対向面１４ｄと第１の面１２ｆ、及び第２の部材１５の対向面１５ｄと第２の面１２ｇの対向が解除されて第１の操作及び第２の操作が可能となる。
・第１の操作及び第２の操作について
図５Ａは、操作ノブの回転検出と第１の操作及び第２の操作の検出について説明する図である。
回転操作により、第１の部材１４の対向面１４ｄと第１の面１２ｆ、及び第２の部材１５の対向面１５ｄと第２の面１２ｇの対向が解除されると、図４Ｂに示すように、それまで操作ノブ１２で隠れていた溝１０２が現れる。
長手方向が車両８の左右方向となった操作ノブ１２は、矢印Ｂ方向、つまり上方向の第１の操作と、矢印Ｃ方向、つまり下方向の第２の操作と、を妨げる部材がないため、溝１０２に案内されて第１の操作及び第２の操作が可能となる。
操作ノブ１２は、モーメンタリ動作を行うので、ユーザが第１の操作及び第２の操作を行なって手を操作ノブ１２から離すと、操作前の基準位置Ｐ２に自己復帰する。基準位置Ｐ２とは、図４Ｂに示すように、操作がなされる前の位置、つまり溝１０２の中央に軸部１３が位置する位置である。
本実施の形態の第１の操作及び第２の操作は、図４Ｂの上面視における軌跡が直線となる。しかし図５Ａに示す側面視では、回転軸１１ｂを回転中心とした円弧を描く軌跡となる。
このように操作ノブ１２は、第１の操作及び第２の操作では円弧を描くように第１の方向及び第２の方向に移動するので、平面な取付面１００であると、基準位置Ｐ２において操作ノブ１２の下面１２ｈと取付面１００までの距離が空いてしまう。そこで本実施の形態では、円弧に応じた表面となる凸面１０１を設け、さらに操作ノブ１２の下面１２ｈを凸面１０１に応じた形状とすることにより、基準位置における下面１２ｈと凸面１０１の距離と、操作後の下面１２ｈと凸面１０１との距離と、を等しくして優れた意匠が得られるようにされている。
図５Ｂは、操作ノブの変形例を示している。本実施の形態の操作ノブ１２は、板形状を有していたが回転操作前に第１の操作及び第２の操作ができない構成であれば形状は問わない。図５Ｂに示す操作ノブ１２は、半球形状を有し、第１の部材１４側の側面である第１の面１２ｆが第１の部材１４と対向し、第２の部材１５側の側面である第２の面１２ｇが第２の部材１５と対向しているので、基準位置Ｐ１において第１の操作及び第２の操作ができない構成となっている。
この操作ノブ１２には、図５Ｂの左右方向に凹部１２ｉ及び凹部１２ｊが設けられている。この凹部１２ｉ及び凹部１２ｊは、第１の部材１４及び第２の部材１５を挿入可能な大きさとされるので、矢印Ａ方向の回転操作により凹部１２ｉが第１の部材１４と対向し、凹部１２ｊが第２の部材１５と対向すると、矢印Ｂ方向の第１の操作、及び矢印Ｂ方向の第２の操作が可能となる。
（検出部１６の構成）
検出部１６は、一例として、３軸センサである。検出部１６は、図５Ａに示すように、軸部１３の端部に取り付けられている。検出部１６は、回転軸１１ａを軸とした操作ノブ１２の基準位置Ｐ１からの９０°の回転を検出した場合、回転を検出したことを示す回転検出信号Ｓ１を制御部１９に出力する。この回転検出信号Ｓ１は、第１の機能、つまり駆動装置８９を始動させる始動機能の実行の指示を行う信号となる。
なおユーザは、回転させた操作ノブ１２を元の位置、つまり基準位置Ｐ１に戻すことにより、駆動装置８９を停止させることができる。従って検出部１６は、基準位置Ｐ１から９０°の回転と、９０°回転させた位置から基準位置Ｐ１に戻す回転を検出して回転検出信号Ｓ１を制御部１９に出力する。
検出部１６は、回転軸１１ｂを軸とした第１の方向の回転操作である第１の操作を検出すると、第１の操作検出信号Ｓ２を制御部１９に出力する。また検出部１６は、回転軸１１ｂを軸とした第２の方向の回転操作である第２の操作を検出すると、第２の操作検出信号Ｓ３を制御部１９に出力する。この第１の操作検出信号Ｓ２及び第２の操作検出信号Ｓ３は、第２の機能及び第３の機能、つまり変速機９０の状態を切り替えるシフト機能の実行の指示を行う信号となる。
（出力部１８の構成）
出力部１８は、車両ＬＡＮ８７を介して操作情報Ｓ４を出力するように構成されている。出力部１８は、車両ＬＡＮ８７と有線接続されている。
（制御部１９の構成）
制御部１９は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（＝Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（＝Random Access Memory）及びＲＯＭ（＝Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部１９が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。
制御部１９は、検出部１６から取得した回転検出信号Ｓ１に基づいて操作ノブ１２の回転操作を検出したことを示す操作情報Ｓ４を出力部１８及び車両ＬＡＮ８７を介して車両制御装置８８に出力する。車両制御装置８８は、ブレーキ装置９１の操作を示すブレーキ信号Ｓ７、及び回転操作の検出を示す操作情報Ｓ４に基づいて駆動装置８９を始動させる駆動信号Ｓ５を駆動装置８９に出力する。
制御部１９は、検出部１６から取得した第１の操作検出信号Ｓ２に基づいて第１の操作を検出したことを示す操作情報Ｓ４を出力部１８及び車両ＬＡＮ８７を介して車両制御装置８８に出力する。車両制御装置８８は、第１の操作の検出を示す操作情報Ｓ４に基づいて変速機９０の状態を切り替えるシフト信号Ｓ６を変速機９０に出力する。
また制御部１９は、検出部１６から取得した第２の操作検出信号Ｓ３に基づいて第２の操作を検出したことを示す操作情報Ｓ４を出力部１８及び車両ＬＡＮ８７を介して車両制御装置８８に出力する。車両制御装置８８は、第２の操作の検出を示す操作情報Ｓ４に基づいて変速機９０の状態を切り替えるシフト信号Ｓ６を変速機９０に出力する。
・変速機９０の状態について
変速機９０は、少なくともパーキングモード、ニュートラルモード、ドライブモード、リバースモードを有している。パーキングモードは、車両８が停車時に移動しないように、駆動装置８９の駆動力を車軸に伝達しないようにすると共に変速機９０のギアをロックするモードである。ニュートラルモードは、駆動装置８９の駆動力を車軸に伝達しないようにするモードである。ドライブモードは、駆動装置８９の駆動力を車軸に伝達すると共に状況に応じて駆動力を伝達する際のギア比を変えるモードである。リバースモードは、車両８を後進させるモードである。
変速機９０の状態を切り替えるとは、少なくともパーキングモード、ドライブモード及びリバースモードを切り替えることを意味している。現在のモードは、一例として、車両８のサブモニタ８５にパーキングモードなら「Ｐ」、ドライブモードなら「Ｄ」、リバースモードなら「Ｒ」と表示される。
初めて回転操作がなされた場合、変速機９０は、一例として、ニュートラルモードとなる。第１の操作がなされた場合、変速機９０は、一例として、ニュートラルモードからドライブモード、既にパーキングモードにある場合、パーキングモードからドライブモードに状態が切り替わる。また第２の操作がなされた場合、ニュートラルモードからパーキングモード、既にドライブモードにある場合、ドライブモードからパーキングモードに切り替わる。
リバースモードは、一例として、走行中に切り替わらないようにされ、車両８が停止中であり、かつブレーキ装置９１が操作された状態で、第２の操作を連続して３回行なって切り替えることができる。なおリバースモードは、第１の操作を連続して３回行なって切り替わるように構成されても良い。この回数は、一例であって複数であれば良い。またリバースモードは、他のスイッチによって切り替わるようにされても良い。
また変速機９０は、第１の操作によってシフトアップを行い、第２の操作によってシフトダウンを行うようにされても良い。この場合、初めて回転操作がなされた場合、変速機９０は、一例として、パーキングモードとなる。例えば、変速機９０が６段階（１速～６速）の変速段を有する場合、パーキングモードから第１の操作がなされると、変速機９０が１速に切り替わる。以後、変速機９０は、第１の操作がなされると、１速ずつ６速まで状態を切り替える。変速機９０は、２速以上である場合、第２の操作がなされると、１段下に状態を切り替える。パーキングモードは、一例として、第１の操作又は第２の操作のいずれか一方を連続して複数回行なって切り替わるがこれに限定されない。またリバースモードは、一例として、パーキングモードとは異なる方を連続して複数回行なって切り替えるか他のスイッチとされるがこれに限定されない。
本実施の形態の操作装置１の動作について図６のフローチャートに従って説明する。以下では、ユーザが電子キーを携帯し、認証が成立しているものとする。
（動作）
操作装置１の制御部１９は、ステップ１の「Ｙｅｓ」が成立する、つまり検出部１６から取得した回転検出信号Ｓ１に基づいて操作ノブ１２の回転が検出されたと判定すると（Ｓｔｅｐ１：Ｙｅｓ）、回転操作を検出したことを示す、つまり駆動装置８９の始動を指示する操作情報Ｓ４を生成して出力部１８を介して出力する（Ｓｔｅｐ２）。
車両制御装置８８は、車両ＬＡＮ８７を介して操作情報Ｓ４を取得し、かつブレーキ装置９１が操作されている場合、駆動装置８９を始動させるための駆動信号Ｓ５を、車両ＬＡＮ８７を介して駆動装置８９に出力する。駆動装置８９は、駆動信号Ｓ５に基づいて始動する。
制御部１９は、検出部１６が第１の操作を検出する、つまり検出部１６から第１の操作を検出したことを示す第１の操作検出信号Ｓ２を取得した場合（Ｓｔｅｐ３：Ｙｅｓ）、第１の操作が行われたことを示す、つまり変速機９０の状態を切り替える操作情報Ｓ４を生成して出力部１８を介して出力する（Ｓｔｅｐ４）。
車両制御装置８８は、車両ＬＡＮ８７を介して取得した操作情報Ｓ４に基づいて変速機９０の状態を切り替える。変速機９０は、駆動装置８９の始動後、初めての第１の操作の場合、ニュートラルモードからドライブモードに状態を切り替える。
制御部１９は、検出部１６が操作ノブ１２の回転操作を検出する、つまり操作ノブ１２が基準位置Ｐ１に戻るように回転操作された場合（Ｓｔｅｐ５：Ｙｅｓ）、操作ノブ１２が回転操作されたことを示す操作情報Ｓ４を生成して出力部１８を介して出力し（Ｓｔｅｐ６）、処理を終了する。
車両制御装置８８は、操作ノブ１２が基準位置Ｐ１に戻る回転操作がなされたと判定すると、駆動装置８９の停止を指示する駆動信号Ｓ５を、車両ＬＡＮ８７を介して駆動装置８９に出力する。駆動装置８９は、駆動信号Ｓ５に基づいて停止する。
ここでステップ３において制御部１９は、第１の操作が検出されず（Ｓｔｅｐ３：Ｎｏ）、検出部１６が第２の操作を検出する、つまり検出部１６から第２の操作を検出したことを示す第２の操作検出信号Ｓ３を取得した場合（Ｓｔｅｐ７：Ｙｅｓ）、第２の操作が行われたことを示す、つまり変速機９０の状態を切り替える操作情報Ｓ４を生成して出力部１８を介して出力し（Ｓｔｅｐ８）、処理をステップ５に進める。
車両制御装置８８は、車両ＬＡＮ８７を介して取得した操作情報Ｓ４に基づいて変速機９０の状態を切り替える。変速機９０は、駆動装置８９の始動後、初めての第２の操作の場合、ニュートラルモードからパーキングモードに状態を切り替える。
またステップ７において制御部１９は、第２の操作が検出されなかった場合（Ｓｔｅｐ７：Ｎｏ）、ステップ５に処理を進める。
さらにステップ５において制御部１９は、基準位置Ｐ１に戻る回転操作が検出されない場合（Ｓｔｅｐ５：Ｎｏ）、ステップ３に処理を進める。
（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る操作装置１は、操作性を向上させることができる。具体的には、操作装置１は、回転操作後に第１の操作及び第２の操作を行うように手順が決まっている場合、操作ノブ１２によって回転操作、第１の操作及び第２の操作を行うことができるので、回転操作と第１の操作及び第２の操作とを別の装置で行う場合と比べて、ユーザが操作ノブ１２を持ち替えなくても良く、操作性を向上させることができる。
操作装置１は、駆動装置８９の始動機能及び停止機能と、変速機９０を切り替えるシフト機能と、を統合しているので、別々の装置によって機能を実行させる場合と比べて、小型化により配置スペースが小さくなり、また配置の自由度が高くなる。
操作装置１は、複数の機能が一か所に集中しているので、それぞれの機能を実行する装置が別々の場所に配置される場合と比べて、それぞれの装置を見て、探すことが抑制され、ユーザの迷い操作が低減される。
操作装置１は、駆動装置８９の始動を、操作ノブ１２を捻る操作としているので、キーシリンダに物理キーを差し込んで回転させて始動させる動作に近いことから直感的に操作が可能であり、ユーザが操作方法に迷い難い。
操作装置１は、操作ノブ１２の回転操作後に第１の操作及び第２の操作が行えるようになるので、この構成を採用しない場合と比べて、誤操作が抑制される。
[第２の実施の形態]
第２の実施の形態は、検出部が操作ノブ１２の回転を検出する回転検出部と、第１の操作及び第２の操作を検出する操作検出部と、に分かれている点で第１の実施の形態と異なっている。
図７Ａは、操作装置を示すブロック図であり、図７Ｂは、操作ノブの回転検出と第１の操作及び第２の操作の検出について説明する図である。なお以下に記載する実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
本実施の形態の操作装置１は、図７Ａに示すように、検出部１６が操作ノブ１２の回転操作を検出する回転検出部１６ａ、及び第１の操作及び第２の操作を検出する操作検出部１６ｂを備えている。
（回転検出部１６ａの構成）
軸部１３の端部には、図７Ｂに示すように、磁石１３ａが配置される。この磁石１３ａは、軸部１３と一体となって回転する。磁石１３ａは、軸部１３の回転軸１１ａと交差する方向に着磁されている。
回転検出部１６ａは、この磁石１３ａと対向するように設けられている。軸部１３が回転軸１１ａを軸として回転すると、磁石１３ａが生成する磁場が回転検出部１６ａに対して回転する。つまり回転検出部１６ａに作用する磁場が回転するので、回転検出部１６ａは、この回転する磁場の変化を検出可能な磁気センサとして構成される。
回転検出部１６ａは、例えば、ホール素子や磁気抵抗素子を用いた磁気センサである。本実施の形態の回転検出部１６ａは、一例として、磁気抵抗素子によってブリッジ回路が形成された磁気センサである。
回転検出部１６ａは、操作ノブ１２の基準位置Ｐ１からの９０°の回転を検出した場合、回転を検出したことを示す回転検出信号Ｓ１を制御部１９に出力する。この回転検出信号Ｓ１は、第１の機能、つまり駆動装置８９を始動させる始動機能の実行の指示を行う信号となる。
（操作検出部１６ｂの構成）
操作検出部１６ｂは、図７Ｂに示すように、第１の検出部１６ｃ及び第２の検出部１６ｄを有している。また軸部１３には、図７Ｂに示すように、第１の方向側に磁石１３ｂ、第２の方向側に磁石１３ｃが設けられている。
第１の検出部１６ｃは、図７Ｂに示すように、第１の操作後に磁石１３ｂと対向するように本体１０に配置されている。また第２の検出部１６ｄは、第２の操作後に磁石１３ｃと対向するように本体１０に設けられている。
第１の検出部１６ｃ及び第２の検出部１６ｄは、磁石１３ｂ及び磁石１３ｃの接近による磁場を検出して第１の操作及び第２の操作を検出する磁気センサを用いて構成されている。この磁気センサは、例えば、ホール素子や磁気抵抗素子を用いたセンサである。本実施の形態の第１の検出部１６ｃ及び第２の検出部１６ｄは、磁場の変化に伴う磁束の変化を検出するホール素子を用いて構成されている。なお第１の検出部１６ｃ及び第２の検出部１６ｄは、スイッチであっても良い。
第１の検出部１６ｃは、第１の操作を検出すると、第１の操作検出信号Ｓ２を制御部１９に出力する。第２の検出部１６ｄは、第２の操作を検出すると、第２の操作検出信号Ｓ３を制御部１９に出力する。この第１の操作検出信号Ｓ２及び第２の操作検出信号Ｓ３は、第２の機能及び第３の機能、つまり変速機９０の状態を切り替えるシフト機能の実行の指示を行う信号となる。
本実施の形態の操作装置１は、検出部１６が回転操作を検出する回転検出部１６ａと、第１の操作と第２の操作を検出する操作検出部１６ｂを有しているので、この構成を採用しない場合と比べて、精度の高い検出を行うことができる。
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１ 操作装置
１１ 回転中心
１１ａ 回転軸
１１ｂ 回転軸
１２ 操作ノブ
１２ｆ 第１の面
１２ｇ 第２の面
１３ 軸部
１４ 第１の部材
１５ 第２の部材
１６ 検出部
１６ａ 回転検出部
１６ｂ 操作検出部
１９ 制御部
８９ 駆動装置
９０ 変速機
１００ 取付面
１０２ 溝
Ｐ１ 基準位置 

Claims (10)

  1. 回転中心を中心とした予め定められた角度の回転操作、及び前記予め定められた角度の前記回転操作後において前記回転中心を起点とした第１の方向の第１の操作と前記第１の方向と逆方向である第２の方向の第２の操作を可能とされた操作ノブと、
    前記操作ノブの前記回転操作を検出すると共に、前記第１の操作及び前記第２の操作を検出する検出部と、
    前記回転操作の検出に基づいて前記回転操作に割り当てられた第１の機能の実行を指示し、前記第１の操作及び前記第２の操作の検出に基づいて前記第１の操作に割り当てられた第２の機能、及び前記第２の操作に割り当てられた第３の機能の実行を指示する制御部と、
    を備えた操作装置。
  2. 前記操作ノブは、回転軸となる軸部を介して本体の取付面側に取り付けられ、
    前記取付面は、前記軸部を案内すると共に前記第１の方向及び前記第２の方向を規定する溝を有し、さらに前記操作ノブと接触することによって前記第１の操作及び前記第２の操作を妨げる第１の部材及び第２の部材を前記溝の両端部に有する、
    請求項１に記載の操作装置。
  3. 前記操作ノブは、前記回転操作がなされる前の基準位置において前記第１の部材及び前記第２の部材と対向して前記第１の操作及び前記第２の操作を妨げる第１の面及び第２の面を有し、前記基準位置から前記予め定められた角度、回転させた場合に前記第１の部材と前記第１の面、及び前記第２の部材と前記第２の面の対向が解除されて前記第１の操作及び前記第２の操作が可能となる、
    請求項２に記載の操作装置。
  4. 前記軸部は、前記回転軸と直交する、第１及び第２の操作用回転軸を有し、前記第１の操作及び前記第２の操作により、前記第１及び第２の操作用回転軸を回転中心とした円弧を描くように前記第１の方向及び前記第２の方向に移動する、
    請求項２又は３に記載の操作装置。
  5. 前記操作ノブは、前記第１の方向及び前記第２の方向に操作がなされて操作力が解除されると、操作がなされる前の位置に戻るモーメンタリ動作を行う、
    請求項１乃至４のいずれか１項に記載の操作装置。
  6. 前記検出部は、前記操作ノブの前記回転操作を検出する回転検出部、及び前記第１の操作及び前記第２の操作を検出する操作検出部を備える、
    請求項１乃至５のいずれか１項に記載の操作装置。
  7. 前記検出部は、前記軸部の端部に取り付けられた３軸センサである、
    請求項１乃至６のいずれか１項に記載の操作装置。
  8. 前記回転操作には、車両の駆動装置を始動する始動機能が割り当てられ、
    前記第１の操作及び前記第２の操作には、前記車両の変速機の状態を切り替えるシフト機能が割り当てられた、
    請求項１乃至７のいずれか１項に記載の操作装置。
  9. 前記回転操作には、車両のクルーズコントロール機能をオン操作するスイッチ機能が割り当てられ、
    前記第１の操作及び前記第２の操作には、前記車両の前記クルーズコントロール機能の設定速度を上下に切り替える速度設定機能が割り当てられた、
    請求項１乃至７のいずれか１項に記載の操作装置。
  10. 前記回転操作には、車両のヘッドライトをオン操作するスイッチ機能が割り当てられ、
    前記第１の操作及び前記第２の操作には、前記車両の前記ヘッドライトの状態を切り替えるライト切替機能が割り当てられた、
    請求項１乃至７のいずれか１項に記載の操作装置。 
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