JP2000066784A - 自動車用表示・操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作したいメニュ−に対応する指でスイッチ
部を操作することで所望の操作メニュ−を選択すること
ができる自動車用表示・操作装置を提供すること。 【解決手段】 スイッチ部３のタッチセンサに触れた人
間の各指に対するスイッチ面上の位置を検出する指位置
検出部４と、検出した各指位置を基準としてスイッチ部
３に各指に対応する５つのスイッチ領域を設定するスイ
ッチ領域設定部５と、設定されたスイッチ領域を記憶・
登録するスイッチ領域記憶・登録部６と、現在使用する
スイッチ領域を決定するスイッチ領域決定部７と、決定
されたスイッチ領域に応じてどのスイッチが押されたか
を判断するスイッチ操作判断部８とからなる構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数の車載機器
を操作するメニュー画面に準じてスイッチ操作する自動
車用表示・操作装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車用表示・操作装置として
は、たとえば特開平９−１０９８０２号公報に示すよう
なものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の自動車用表示・操作装置にあっては、複数の
メニュー区画を有する表示部を押圧スイッチと各押圧ス
イッチ上に設定されたタッチスイッチで構成されるスイ
ッチ部で操作するもので、スイッチ操作者の指位置をタ
ッチセンサに触れることで検知して、自分の指がメニュ
ー画面上のどのスイッチに対応したメニュー上にいるか
を表示して、メニュー操作を行う際にスイッチ部を見な
くてすむようにしているが、メニュー画面上で現在、自
分の指の位置がどのメニュー画面上にあるかを確認し
て、操作すべきメニュー上に指を持っていく必要があ
り、その指位置確認と指の移動に時間を要した。この発
明は、このような従来の問題点に着目してなされたもの
で、下記のように構成することにより、５指それぞれが
メニュー画面に対応したスイッチになっているので、操
作したいメニューがどの指に対応するスイッチであるか
を確認すれば、その指でスイッチ操作するだけで良く、
従来の問題点を解決することができる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１記載の自動車用表示・操作装置は、複数の
車載機器をそれぞれ操作するための複数のメニュー区画
が所定形状で配列されたメニュー画面を有する表示部
と、この表示部の各メニュー区画操作に対応した各スイ
ッチ領域を有する上面にタッチセンサを配したスイッチ
部と、を備え、これらスイッチ部と表示部とが分離して
配置された自動車用表示・操作装置において、前記スイ
ッチ部のタッチセンサに触れた人間の各指に対するスイ
ッチ面上の位置を検出する指位置検出部と、検出した各
指位置を基準としてスイッチ部に各指に対応する５つ
（またはそれ以下）のスイッチ領域を設定するスイッチ
領域設定部と、設定されたスイッチ領域を記憶・登録す
るスイッチ領域記憶・登録部と、現在使用するスイッチ
領域を決定するスイッチ領域決定部と、決定されたスイ
ッチ領域に応じてどのスイッチが押されたかを判断する
スイッチ操作判断部と、を有することを特徴とする。請
求項２記載の発明は、請求項１記載の自動車用表示・操
作装置が、各指の指紋を検出する指紋検出部と、検出さ
れた各指の指紋を操作者ごとに登録する指紋登録部と、
を有し、前記スイッチ部をタッチした指の指紋を検出し
て第何指であるかを判断し、その指に対応するスイッチ
操作を行うことを特徴とする。請求項３記載の発明は、
請求項１または２記載の自動車用表示・操作装置におい
て、前記スイッチ領域決定部が、登録しているスイッチ
領域を使用するか否かを選択する手段と、登録している
スイッチ領域を使用しない場合には、一定時間スイッチ
操作がなされていなくてスイッチ部に５指が置かれた
時、各指の位置を検出し、スイッチ部において一定時間
内に次のスイッチ操作が行われた時、直前に検出した５
指の位置を基に決定したスイッチ領域に基づきスイッチ
操作制御を行う手段と、前記直前に検出した５指の位置
をキャンセルするスイッチと、を有することを特徴とす
る。請求項４記載の発明では、請求項１ないし３記載の
自動車用表示・操作装置において、前記スイッチ部にハ
ンドガイドとしてスイッチ用パームレストを設置し、こ
のパームレストに手が置かれたか否かを検出するセンサ
部により前記パームレストに手が置かれたか否かを検出
し、手が置かれた場合には５指によるスイッチ操作制御
が行われ、手が置かれていない場合には請求項３記載の
スイッチ操作制御を行い、請求項３記載の５指位置検出
がなされずにスイッチ部のスイッチ操作がなされた時に
は請求項２記載のスイッチ操作制御を行うことを特徴と
する。請求項５記載の発明は、請求項１ないし４記載の
自動車用表示・操作装置において、前記指位置検出部
が、各指の先端方向を検出する手段と、自動車の前方方
向に対して検出された指の先端方向がドライバ側か助手
席側かを判断する手段と、を備え、その判断結果が助手
席側ならばドライバが操作していると判断してドライバ
用の操作メニューが表示部に呈示され、その判断結果が
ドライバ側ならば助手席の乗員が操作していると判断し
て同乗者用の操作メニューが表示部に呈示されることを
特徴とする。請求項６記載の発明は、請求項１ないし５
記載の自動車用表示・操作装置において、各スイッチ
は、各指のスイッチ操作に対応した音、フォースフィー
ドバック、色で各スイッチごとに識別されることを特徴
とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１を示す
図である。まず、構成を説明すると、本実施の形態は、
複数の車載機器をそれぞれ操作するための複数のメニュ
ー区画が所定形状で配列されたメニュー画面を有する表
示部１と、表示制御部２と、表示部１の各メニュー区画
操作に対応した各スイッチ領域を有する上面にタッチセ
ンサを配したスイッチ部３とを備え、これらスイッチ部
３と表示部１とが分離して配置された自動車用表示・操
作装置において、前記スイッチ部３のタッチセンサに触
れた人間の各指に対するスイッチ面上の位置を検出する
指位置検出部４と、検出した各指位置を基準としてスイ
ッチ部３に各指に対応する５つ（またはそれ以下）のス
イッチ領域を設定するスイッチ領域設定部５と、設定さ
れたスイッチ領域を記憶・登録するスイッチ領域記憶・
登録部６と、現在使用するスイッチ領域を決定するスイ
ッチ領域決定部７と、決定されたスイッチ領域に応じて
どのスイッチが押されたかを判断するスイッチ操作判断
部８とからなる構成となっている。

【０００６】具体的には、スイッチ部３はインスト上の
ドライバの手が届きやすい位置にレイアウトされ、スイ
ッチ部３上面に、たとえば格子状に、タッチセンサが全
面に配置されている。そのスイッチ部３には５つ以下の
スイッチ領域が設定されており、その領域に指で触れる
ことでスイッチ操作が行われる。一方、そのスイッチ操
作に対応した表示部１はスイッチ部３と分離されたイン
スト上の見やすい位置にディスプレイがレイアウトされ
ており、たとえば、車載されているオーディオ・空調・
ナビゲーションシステム・ＴＶそれぞれをスイッチ操作
するための４つのメニュー区画が設定されており、各メ
ニュー区画は階層メニュー構造となっている。

【０００７】運転席周りにおけるスイッチ部３と表示部
１のレイアウト例を図２に示す。そして、スイッチ部３
と表示部１の対応例を図３に示す。この例では、スイッ
チ部３が５つのスイッチ領域に設定され、そのうち４つ
のスイッチ領域が表示部１の４つのメニュー区画（空調
・オーディオ・ＴＶ・ナビゲーションシステム）各々に
対応、残り１つのスイッチ領域が１つ前のメニュー画面
に戻るスイッチとして機能する。そのメニュー区画（た
とえば、一番左のメニュー区画、オーディオ）に対応し
たスイッチ領域（たとえば、一番左のスイッチ領域ＳＷ
１）に触れる（スイッチ操作する）ことで、オーディオ
の下位メニューであるＭＤ・ＣＤ・ＦＭ・ＡＭが表示さ
れ、さらに、操作したいメニューをそのメニュー区画に
対応したスイッチ操作を行うことで選択していく。な
お、スイッチ部３において、スイッチ領域として設定さ
れたところは、領域の全体または境界枠のみ、領域外の
場所と色が異なることで判別できるようにしている。

【０００８】次に、スイッチ領域決定方法について説明
する（詳細フローチャートを図４に示す）。手順として
は、初期状態として、特に指定がない場合はデフォルト
のスイッチ領域が割り振られている（ステップ１，ステ
ップ２）。スイッチ領域変更の入力（領域変更ボタンを
押す）があった時、まず、ドライバのＩＤ番号を入力す
る（ステップ３）。そして、このＩＤ番号に合致するス
イッチ領域がスイッチ領域記憶・登録部６に登録されて
いるか否かをチェックする（ステップ４，ステップ
５）。そして、登録されていれば、登録されているスイ
ッチ領域を呼び出して、スイッチ部３のスイッチ領域の
設定を変更する（初期はデフォルトで与えられている：
ステップ６，ステップ７）。そして、ドライバにこれで
良いか否かの確認を行い、良ければスイッチ領域を設定
する（ステップ８，ステップ９）。また、登録されてい
るスイッチ領域の変更を希望するか、登録がされていな
い場合にはスイッチ領域の設定を行う。ここで、スイッ
チ領域の設定方法について説明する。まず、ドライバの
操作しやすい位置にスイッチ領域を設定するために、ド
ライバが、スイッチ部３に各指を密着せずに５指を操作
しやすい位置に置く。スイッチ上面に配されたタッチセ
ンサによりスイッチ全面の中で指が触れている位置を検
出する（ステップ１０）。そして、検出した各指位置を
基に、スイッチ領域を設定する方法としては、検出した
各指の中心座標と指の向きを算出する。そして、予め設
定された各指に対応したスイッチ領域、たとえば、６０
ｍｍ×３０ｍｍの領域を既に検出した指の中心座標と指
の向き（長手方向６０ｍｍを指の向き）に合わせて設定
する（ステップ１１，ステップ１２）。

【０００９】設定されたスイッチ領域は個人ＩＤ番号ご
とにスイッチ領域記憶・登録部６に登録・保存すること
ができる（ステップ１３）。そして、この設定されたス
イッチ領域を使用する。その時、スイッチ部３で設定さ
れたスイッチ領域が識別できるように色分けされてい
る。そして、実際のスイッチ操作は指が最も多く触れて
いるスイッチ領域が作動する（ステップ１４）。

【００１０】（実施の形態２）図５には、実施の形態２
のフローチャートを示す。本実施の形態は、前記実施の
形態１の構成に、さらに、各指の指紋を検出する検出部
と、検出された各指の指紋を個人ごとに登録する指紋登
録部と、を加え、前記スイッチ部３をタッチした指の指
紋を検出して第何指であるかを判断し、その指に対応す
るスイッチ操作を行う構成となっている。具体的には、
個人ＩＤ番号の入力があり、既に指紋登録されているか
否かをチェックする（ステップ２０，ステップ２１）。
そして、登録されていない場合は、スイッチ操作する手
をスイッチ部３に置いて、指紋検出部において指紋を検
出・登録する（ステップ２２，ステップ２３）。指紋検
出部は、スイッチ部３の上面がガラス部で、その下側か
らＣＣＤカメラのような撮像装置が取り付けられてい
て、スイッチ部３に置かれた手の各指の画像を取り込
み、各指の指紋を個人ＩＤ番号とともに登録する。そし
て、スイッチ操作を行うためにスイッチ部３に触れた指
の指紋を指紋検出部により検出して（ステップ２４）、
登録されている指紋と現在操作された指紋とを比較し
て、第何指であるかを判断して（ステップ２５）、その
指に対応するスイッチ操作を行う（第１指はスイッチ
１、第２指はスイッチ２、第３指はスイッチ３、第４指
はスイッチ４、第５指はスイッチ５として作用する：ス
テップ２５，ステップ２６，ステップ２７）。

【００１１】（実施の形態３）図６は、実施の形態３の
フローチャートを示す。本実施の形態は、具体的には、
スイッチ部３のスイッチ領域を決定する方法として、ま
ず、登録しているスイッチ領域を使用するか否かを選択
する（ステップ３１）。登録しているスイッチ領域を使
用する場合は、ステップ３２へ進み、ステップ１（図
４）からの制御を行う。そして、登録しているスイッチ
領域を使用しない場合において、一定時間、たとえば５
分間、スイッチ操作がなく、スイッチ部３に５指が置か
れた時の各指の中心座標と指の方向を検出して、所定の
スイッチ領域（たとえば６０ｍｍ×３０ｍｍ）をスイッ
チ領域として設定し（ステップ３３〜３７）、スイッチ
部３において一定時間（たとえば、５分）内に次のスイ
ッチ操作が行われた時（ステップ３８）、直前に検出し
た５指の位置を基に決定したスイッチ領域に基づきスイ
ッチ操作を制御する。（ステップ３９）また、このプロ
セスで設定したスイッチ領域を即座に変更したい場合に
は、直前に検出した５指の位置をキャンセルするスイッ
チを押すこと（ステップ４０）で、スイッチ領域を再決
定することができる。

【００１２】（実施の形態４）図７は実施の形態４のフ
ローチャートである。本実施の形態は、前記実施の形態
１から３のスイッチ部３に、ハンドガイドとしてスイッ
チ用パームレストが設置されている。パームレストを設
置することで、スイッチを押す時の指の位置がほぼ同じ
位置になる。そして、パームレスト部に圧力センサを配
して、ステップ５１において、一定値以上の圧力があっ
た時には、ステップ５２でパームレストに手が置かれて
いると判断して、手が置かれた場合には、５指によるス
イッチスイッチ操作制御（前記実施の形態１で説明した
図４のステップ１から始まるスイッチ操作制御）が行わ
れ、手が置かれていない場合にはステップ５４からステ
ップ５５に進み、一定時間スイッチ操作がなされていな
くてスイッチ部に５指が置かれた時、各指の位置を検出
し、スイッチ部において一定時間内に次のスイッチ操作
が行われた時、ステップ５６に進んで直前に検出した５
指の位置を基に決定したスイッチ領域に基づきスイッチ
操作制御（前記実施の形態３で説明した図６のステップ
３１から始まるスイッチ操作制御）を行う。そして、５
指位置検出が行われずに、スイッチ部のスイッチ操作が
なされた時には、ステップ５７へ進んで前記スイッチ部
をタッチした指の指紋を検出して第何指であるかを判断
し、その指に対応するスイッチ操作制御（前記実施の形
態２で説明した図５のステップ２０から始まるスイッチ
操作制御）を行う。

【００１３】（実施の形態５）図８は実施の形態５のフ
ローチャートを示す。本実施の形態は、実施の形態１か
ら４において、前記指位置検出部４で各指の中心座標と
各指の先端方向を検出するとき、検出された指の先端方
向が自動車の前方方向に対してドライバ側か助手席側か
を判断する。その判断結果が助手席側ならばドライバが
操作していると判断してドライバ用の操作メニューが表
示部１に呈示され、その判断結果がドライバ側ならば助
手席の乗員が操作していると判断して同乗者用の操作メ
ニューが表示部１に呈示される（ステップ６０〜ステッ
プ６６）。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、その構成を、複数の車載機器をそれぞれ操作するた
めの複数のメニュー区画が所定形状で配列されたメニュ
ー画面を有する表示部と、この表示部の各メニュー区画
操作に対応した各スイッチ領域を有する上面にタッチセ
ンサを配したスイッチ部と、を備え、これらスイッチ部
と表示部とが分離して配置された自動車用表示・操作装
置において、前記スイッチ部のタッチセンサに触れた人
間の各指に対するスイッチ面上の位置を検出する指位置
検出部と、検出した各指位置を基準としてスイッチ部に
各指に対応する５つ（またはそれ以下）のスイッチ領域
を設定するスイッチ領域設定部と、設定されたスイッチ
領域を記憶・登録するスイッチ領域記憶・登録部と、現
在使用するスイッチ領域を決定するスイッチ領域決定部
と、決定されたスイッチ領域に応じてどのスイッチが押
されたかを判断するスイッチ操作判断部と、を有するこ
ととしたので、操作したいメニュ−に対応する指でスイ
ッチを押すだけで良く、簡単なスイッチ操作性を実現で
きるという効果が得られる。請求項２記載の発明にあっ
ては、請求項１記載の自動車用表示・操作装置が、各指
の指紋を検出する指紋検出部と、検出された各指の指紋
を操作者ごとに登録する指紋登録部と、を有し、前記ス
イッチ部をタッチした指の指紋を検出して第何指である
かを判断し、その指に対応するスイッチ操作を行うこと
としたので、５指をスイッチ部に置かなくても、１本の
指で操作しても使用することができるという効果が得ら
れる。請求項３記載の発明にあっては、請求項１または
２記載の自動車用表示・操作装置において、前記スイッ
チ領域決定部が、登録しているスイッチ領域を使用する
か否かを選択する手段と、登録しているスイッチ領域を
使用しない場合には、一定時間スイッチ操作がなされて
いなくてスイッチ部に５指が置かれた時、各指の位置を
検出し、スイッチ部において一定時間内に次のスイッチ
操作が行われた時、直前に検出した５指の位置を基に決
定したスイッチ領域に基づきスイッチ操作制御を行う手
段と、前記直前に検出した５指の位置をキャンセルする
スイッチと、を有することとしたので、登録されていな
いスイッチ領域を使用する場合でも容易にスイッチ領域
を設定することができるという効果が得られる。請求項
４記載の発明にあっては、請求項１ないし３記載の自動
車用表示・操作装置において、前記スイッチ部にハンド
ガイドとしてスイッチ用パームレストを設置し、このパ
ームレストに手が置かれたか否かを検出するセンサ部に
より前記パームレストに手が置かれたか否かを検出し、
手が置かれた場合には５指によるスイッチ操作制御が行
われ、手が置かれていない場合には請求項３記載のスイ
ッチ操作制御を行い、請求項３記載の５指位置検出がな
されずにスイッチ部のスイッチ操作がなされた時には請
求項２記載のスイッチ操作制御を行うこととしたので、
同じ人が操作する場合は同じスイッチ領域で操作するこ
とができるという効果が得られる。請求項５記載の発明
にあっては、請求項１ないし４記載の自動車用表示・操
作装置において、前記指位置検出部が、各指の先端方向
を検出する手段と、自動車の前方方向に対して検出され
た指の先端方向がドライバ側か助手席側かを判断する手
段と、を備え、その判断結果が助手席側ならばドライバ
が操作していると判断してドライバ用の操作メニューが
表示部に呈示され、その判断結果がドライバ側ならば助
手席の乗員が操作していると判断して同乗者用の操作メ
ニューが表示部に呈示されることとしたので、表示切替
スイッチを使用しなくても自動的にどの乗員が使用して
いるかを認識してその乗員に応じた表示メニューを呈示
することができるという効果が得られる。請求項６記載
の発明にあっては、請求項１ないし５記載の自動車用表
示・操作装置において、各スイッチは、各指のスイッチ
操作に対応した音、フォースフィードバック、色で各ス
イッチごとに識別されることとしたので、どのスイッチ
をタッチしているのかを認識する補助機能として役立つ
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施の形態１の基本構成図である。

【図２】実施の形態１が適用される運転席周りの説明図
である。

【図３】メニュー画面表示例である。

【図４】スイッチ領域決定方法のフローチャートであ
る。

【図５】実施の形態２のフローチャートである。

【図６】実施の形態３のフローチャートである。

【図７】実施の形態４のフローチャートである。

【図８】実施の形態５のフローチャートである。

【符号の説明】

１ 表示部 ２ 表示制御部 ３ スイッチ部 ４ 指位置検出部 ５ スイッチ領域設定部 ６ スイッチ領域記憶・登録部 ７ スイッチ領域決定部 ８ スイッチ操作判断部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の車載機器をそれぞれ操作するため
   の複数のメニュー区画が所定形状で配列されたメニュー
   画面を有する表示部と、 この表示部の各メニュー区画操作に対応した各スイッチ
   領域を有する上面にタッチセンサを配したスイッチ部
   と、を備え、 これらスイッチ部と表示部とが分離して配置された自動
   車用表示・操作装置において、 前記スイッチ部のタッチセンサに触れた人間の各指に対
   するスイッチ面上の位置を検出する指位置検出部と、 検出した各指位置を基準としてスイッチ部に各指に対応
   する５つ（またはそれ以下）のスイッチ領域を設定する
   スイッチ領域設定部と、 設定されたスイッチ領域を記憶・登録するスイッチ領域
   記憶・登録部と、 現在使用するスイッチ領域を決定するスイッチ領域決定
   部と、 決定されたスイッチ領域に応じてどのスイッチが押され
   たかを判断するスイッチ操作判断部と、を有することを
   特徴とする自動車用表示・操作装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動車用表示・操作装置
   が、 各指の指紋を検出する指紋検出部と、 検出された各指の指紋を操作者ごとに登録する指紋登録
   部と、を有し、 前記スイッチ部をタッチした指の指紋を検出して第何指
   であるかを判断し、その指に対応するスイッチ操作を行
   うことを特徴とする自動車用表示・操作装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の自動車用表示・
   操作装置において、 前記スイッチ領域決定部が、 登録しているスイッチ領域を使用するか否かを選択する
   手段と、 登録しているスイッチ領域を使用しない場合には、一定
   時間スイッチ操作がなされていなくてスイッチ部に５指
   が置かれた時、各指の位置を検出し、スイッチ部におい
   て一定時間内に次のスイッチ操作が行われた時、直前に
   検出した５指の位置を基に決定したスイッチ領域に基づ
   きスイッチ操作制御を行う手段と、 前記直前に検出した５指の位置をキャンセルするスイッ
   チと、を有することを特徴とする自動車用表示・操作装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３記載の自動車用表示・
   操作装置において、 前記スイッチ部にハンドガイドとしてスイッチ用パーム
   レストを設置し、このパームレストに手が置かれたか否
   かを検出するセンサ部により前記パームレストに手が置
   かれたか否かを検出し、手が置かれた場合には５指によ
   るスイッチ操作制御が行われ、手が置かれていない場合
   には請求項３記載のスイッチ操作制御を行い、請求項３
   記載の５指位置検出がなされずにスイッチ部のスイッチ
   操作がなされた時には請求項２記載のスイッチ操作制御
   を行うことを特徴とする自動車用表示・操作装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４記載の自動車用表示・
   操作装置において、 前記指位置検出部が、各指の先端方向を検出する手段
   と、 自動車の前方方向に対して検出された指の先端方向がド
   ライバ側か助手席側かを判断する手段と、を備え、 その判断結果が助手席側ならばドライバが操作している
   と判断してドライバ用の操作メニューが表示部に呈示さ
   れ、その判断結果がドライバ側ならば助手席の乗員が操
   作していると判断して同乗者用の操作メニューが表示部
   に呈示されることを特徴とする自動車用表示・操作装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５記載の自動車用表示・
   操作装置において、 各スイッチは、各指のスイッチ操作に対応した音、フォ
   ースフィードバック、色で各スイッチごとに識別される
   ことを特徴とする自動車用表示・操作装置。