JP2006036019A - 力覚付与型入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型化が可能で安価なカメラ機能付き力覚付与型入力装置を提供すること。
【解決手段】 操作者が手動により操作可能な操作レバー２と、この操作レバー２に一体化されたカメラモジュール３と、操作レバー２に外力を与える第１および第２のリニアモータ４，５と、操作レバー２の変位を検出する位置センサ６，７と、車載機１６と、携帯機１７と、位置センサ６，７の出力信号に基づいて各リニアモータ４，５の駆動を制御可能な制御回路部１８とを備え、操作レバー２の手動操作による入力モードと、カメラモジュール３により撮影するカメラモードとの２つのモードで動作が可能であると共に、車載機１６が携帯機１７を認識しているときには入力モードに切り換わり、車載機１６が携帯機１７を認識していないときにはカメラモードに切り換わるように構成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、操作体にその操作状態に応じた力覚が付与される力覚付与型入力装置に係り、特に、車載電気機器の集中制御装置として好適な力覚付与型入力装置に関する。

従来より、例えば車載電気機器の集中制御装置として、操作者によって手動操作される操作レバーと、この操作レバーに外力を与えるアクチュエータと、操作レバーの操作状態を検出する検出手段と、この検出手段の出力信号に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御する制御手段とを備え、操作レバーにその操作状態に応じた力覚を付与するように構成した力覚付与型入力装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

このように構成された力覚付与型入力装置では、各種車載電気機器の所定操作において操作レバーの操作方向や操作量に応じて操作レバーに種々の力覚を付与することができるので、操作者に操作レバーの操作内容をブラインドタッチで報知することができ、操作者は操作レバーが所望の方向に所望の操作量だけ操作されているか否かを感覚的に知ることができる。また、操作レバーに力覚を付与することにより、特定の方向の操作を規制したり、操作力を加減することができる。これにより、操作レバーの誤操作が防止され、複数の電気機器の所望の機能選択と機能調整とが１つの操作レバーを操作することによって容易に行うことができるようになっている。

近年、このような車載用の力覚付与型入力装置が実用化されており、車室内の各種車載電気機器のコントロールにおける高機能化が進む一方、車両の防犯対策に対するユーザの意識が向上し、盗難防止装置を車両に搭載するニーズが高まってきている。従来より、盗難防止装置の一例として車載用のカメラ装置が提案されており（例えば、特許文献２参照。）、このカメラ装置はカメラと、カメラの向きを変更する首振り機構部と、首振り機構部を制御してカメラの向き等を設定する制御手段と、カメラで撮影した映像を外部へ送信する通信部とを有している。このようなカメラ装置によれば、ユーザが車両から離れている場合であっても、車両に異常が発生したときにはカメラにより車室内の状況を撮影し、その映像を通信部を介して例えば予め設定されたサーバーに送信することが可能であり、このサーバーに記憶された映像を見ることにより、不審者等の特定ができるようになっている。
特開２００３−１４０７５７号公報（第４−８頁、図１） 特開２００３−１１２５８０号公報（第５−６頁、図５、図６）

ところで、前述した力覚付与型入力装置およびカメラ装置は、いずれも操作体とカメラをそれぞれ駆動するための駆動源や多数の機構部品を有しているため、これら２つの装置を組み合わせると大掛かりなものとなってしまい、これら２つの装置を例えば車室内の限られたスペースに設置しようとすると、他の電気機器等を搭載するスペースが制限されてしまうという問題が発生する。また、入力操作およびカメラ撮影を行うためにそれぞれ独立した装置を設置しなければならないために、コストを低減することが難しいという問題も同時に発生する。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、小型化が可能で安価なカメラ機能付き力覚付与型入力装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の力覚付与型入力装置は、操作者が手動により操作可能な操作体と、この操作体に一体化されたカメラモジュールと、前記操作体に外力を与えるアクチュエータと、前記操作体の変位を検出する検出手段と、この検出手段の出力信号に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御可能な制御手段とを備え、前記操作体の手動操作による入力モードと、前記カメラモジュールにより撮影するカメラモードとの２つのモードで動作が可能であると共に、これら両動作モードの切換手段を有し、前記カメラモードでは前記アクチュエータで前記操作体を駆動して前記カメラモジュールの向きを変更することにより所定のエリアを撮影するように構成した。

このように構成された力覚付与型入力装置では、操作体にカメラモジュールを一体化すると共に、操作体の手動操作時にこの操作体へ力覚を付与するアクチュエータをカメラモジュールの向きを変更するための駆動機構として共用させ、入力機能とカメラ機能を必要に応じて切り換えることができるようにしたので、装置の小型化が可能となる。また、部品の共用化によって部品点数が削減できることから低コストでカメラ機能付き力覚付与型入力装置が実現できる。

上記の構成において、前記制御手段は、パッシブキーレスエントリの車載機から携帯機の認識信号を得たときには前記動作モードを前記入力モードに設定し、携帯機の認識信号を得ていないときには前記動作モードを前記カメラモードに設定するように構成することが好ましく、このような構成を採用すると、本発明をカメラ装置を兼用した車載電気機器の集中制御装置として好適に利用できる。また、携帯機を所有するユーザが車両に乗車したときには入力モードに、車両を離れ入力機能を使用しない状態になったときにはカメラモードに自動的に切り換えることができるので、ユーザが意識して動作モードの切換操作を行う必要がなく利便性が向上できる。

また、上記の構成において、前記アクチュエータがリニアモータを有していることが好ましく、このような構成を採用すると、アクチュエータを扁平状に構成することができるので装置が厚さ方向に小型化でき、特に自動車の室内等で厚さ方向に設置スペースの制限がある箇所にも設置可能となり、配置の自由度が向上できる。

本発明による力覚付与型入力装置は、操作体にカメラモジュールを一体化すると共に、操作体の手動操作時にこの操作体へ力覚を付与するアクチュエータをカメラモジュールの向きを変更するための駆動機構として共用させ、入力機能とカメラ機能を必要に応じて切り換えることができるようにしたので、装置の小型化が可能となる。また、部品の共用化によって部品点数が削減できることから低コストでカメラ機能付き力覚付与型入力装置が実現できる。

実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る力覚付与型入力装置の構成図、図２は該力覚付与型入力装置が設置される車室内を示す説明図、図３は該力覚付与型入力装置に備えられる操作レバー機構部の平面図、図４は図３のIV−IV線に沿う断面図、図５は図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図、図６は図３のVI−VI線に沿う断面図、図７は図３のVII−VII線に沿う断面図、図８は図３のVIII−VIII線に沿う断面図、図９は該力覚付与型入力装置におけるカメラモードの動作を説明するためのフローチャート、図１０は該力覚付与型入力装置における入力モードの動作を説明するためのフローチャートである。なお、以下の説明において、Ｘ方向が左右方向に、Ｙ方向が前後方向に、Ｚ方向が上下方向（高さ方向）に相当している。

本実施形態例は本発明の力覚付与型入力装置を自動車（車両）における車載電気機器の集中制御と車室内の防犯監視を行う装置として適用した一例であり、図１に示すように、この力覚付与型入力装置は、操作レバー２、この操作レバー２に一体化されたカメラモジュール３、操作レバー２に力覚を付与する第１および第２のリニアモータ４，５とこれら第１および第２のリニアモータ４，５の駆動位置を検出する第１および第２の位置センサ６，７等がベース８上に配設された操作レバー機構部１と、この操作レバー機構部１を制御する制御回路部１８とから主として構成されている。また、車室内には、後述する４つの車載電気機器を選択するための第１〜第４のスイッチ９，１０，１１，１２、モニタ１３、スピーカ１４、車載電気機器の全般を制御する中央制御部１５、パッシブキーレスエントリ用の車載機１６が備えられており、パッシブキーレスエントリ用の携帯機１７はユーザが携帯している。

ここで、図２に示すように、前記ベース８は車室内のオーバーヘッドコンソールボックスを構成するパネル１９の内部に固定され、操作レバー２はこのパネル１９の外部に配置されている。前記スピーカ１４はパネル１９の操作レバー２より下側の位置に組み込まれている。前記モニタ１３は運転席横の中央コンソールボックスを構成するパネル２０に組み込まれており、前記第１〜第４のスイッチ９，１０，１１，１２はこのパネル２０のモニタ１３より下側の位置に並設されている。

図３〜図８を用いて操作レバー機構部１についての詳細を説明すると、ベース８上には一対の固定台８１，８２が互いに左右方向に所定間隔だけ離間させて設けられており、これら固定台８１，８２の互いに対向する側面には回動軸８１ａ，８２ａが突設されている。これら固定台８１，８２の間には可動台８３が設けられており、この可動台８３は操作レバー２が立設される部分であって、外側可動台８４および内側可動台８５で構成される。外側可動台８４は四角枠状に形成され、右側部と左側部においてぞれぞれ回動軸８１ａ，８２ａに回動自在に支持されている。また、この外側可動台８４の後側（Ｙ１側）と前側（Ｙ２側）の内側縁部にはそれぞれ回動軸８４ａ，８４ｂが突設される他、この外側可動台８４の左側の縁部には、下面側に垂直に延びる半円板状を呈したギア８４ｃが一体に形成されている（図８参照）。また、図３と図５に示すように、内側可動台８５は外側可動台８４の枠内の空間に配設されており、外側可動台８４の回動軸８４ａ，８４ｂに回動自在に支持されている。この内側可動台８５は矩形板状の支持板部８５ａと、この支持板部８５ａから下面側に延びる案内軸８５ｂとが一体に形成されたものであり、この案内軸８５ｂの先端には球状の摺動部８５ｃが形成されている。

図３に示すように、第１のリニアモータ４と第２のリニアモータ５は可動台８３の前面および左側面にそれぞれ沿うようにベース８上に配設されている。図４に示すように、第１のリニアモータ４は、それぞれ磁性材料で形成された左右方向に延びる上ヨーク４１と下ヨーク４２と、上ヨーク４１の内面に固着されたマグネット４３と、下ヨーク４２を囲み左右方向に往復移動可能な駆動コイル４４とを有しており、ボイスコイル型モータを構成している。また、第１の位置センサ６は第１のリニアモータ４の下部に配設されており、さらにこれら第１のリニアモータ４と第１の位置センサ６の間には連結プレート８６が介設されている。第１の位置センサ６は、内部に配置された抵抗パターンおよびこの抵抗パターン上を往復摺動可能な摺動子（いずれも図示せず）と、この摺動子に一体化され上方へ突出させた移動ピン６１とを有している。そして、この移動ピン６１が左右方向の一方へ移動されると、抵抗値が低くなって第１の位置センサ６から低い出力電圧が出力されるようになっている。また、連結プレート８６の上面側は駆動コイル４４と接着剤等で固定され、下面側には第１の位置センサ６の移動ピン６１の先端部が固定されている。これにより、駆動コイル４４が通電されるとフレミングの左手の法則により駆動コイル４４に対して左右方向への駆動力が発生し、この駆動力により連結プレート８６と移動ピン６１とが一体で往復移動されるようになっている。

図３と図６に示すように、連結プレート８６は、駆動コイル４４の下面からベース８の上面に沿って内側可動台８５の方向へ延びる板部８６ａと、この板部８６ａの先端部に形成され上面が開口する案内規制溝８６ｂとを有している。この案内規制溝８６ｂは回動軸８１ａ，８１ｂを円弧中心とする曲率を有する規制面８６ｃとこの規制面８６ｃの左右両側から上方へ延びる規制面８６ｄ，８６ｄを有しており、このように構成された案内規制溝８６ｂには内側可動台８５に設けた摺動部８５ｃが前後方向へ往復動自在に嵌入されている。これにより、連結プレート８６の左右方向への移動と連動して内側可動台８５が回動軸８４ａ，８４ｂの周りに回動されるが、外側可動台８４は常に回動軸８１ａ，８２ａの周りに回動自在となるように構成される。

図７に示すように、第２のリニアモータ５は、前記第１のリニアモータ４と同様な上ヨーク５１，下ヨーク５２，マグネット５３，駆動コイル５４が組み合わされてボイスコイル型モータを構成している。第２の位置センサ７はこの第２のリニアモータ５の下側に配設されており、これらリニアモータ５と位置センサ７との間には連結プレート８７が介設されている。この第２の位置センサ６は第１の位置センサ６と同様な構成であり、移動ピン７１が前後方向へ往復移動可能となっている。連結プレート８７は、上面側が駆動コイル５４と接着剤等で固定され、下面側は第２の位置センサ７の移動ピン７１の先端部が固定されており、駆動コイル５４が通電されると連結プレート８７と移動ピン７１とが一体で往復移動されるようになっている。また、図３と図５と図８に示すように、この連結プレート８７は、駆動コイル５４の下面からベース８の上面に沿って外側可動台８４の方向へ延びる板部８７ａと、この板部８７ａの先端に形成されたラック８７ｂとを有しており、外側可動台８４に設けたギア８４ｃがこのラック８７ｂに噛合されている。これにより、連結プレート８７の前後方向への移動と連動して外側可動台８４が回動軸８１ａ，８２ａの周りに回動される。

図３と図４に示すように、操作レバー２は内側可動台８５の支持板部８５ａ上面の中央部に立設されており、この操作レバー２には上面中央部を開口する凹部２ａが形成される他、この凹部２ａを被覆する透明カバー２１が設けられている。カメラモジュール３は操作レバー２に一体化されている。すなわち、操作レバー２には凹部２ａの内底面を開口する凹部２ｂがさらに形成されており、この凹部２ｂの中にカメラモジュール３が嵌着されている。そして、カメラモジュール３のレンズ面３ａが凹部２ｂの内定面に露出している。これにより、カメラモジュール３が透明カバー２１を通して外部映像を撮影できるようになっている。

このように構成された操作レバー機構部１では、操作レバー２は手動操作によりＸ−Ｙ座標面内において揺動自在になっており、操作レバー２の揺動方向と揺動量は第１および第２の位置センサ６，７からの出力を演算することにより得られる。また、第１および第２のリニアモータ４，５、可動台８３、連結プレート８６，８７等からアクチュエータが構成されており、第１および第２の位置センサ６，７からの出力信号に基づいて駆動コイル４４，５４に所定の電圧が印加されることにより、駆動コイル４４，５４に発生した駆動力がそれぞれ連結プレート８６，８７と外側可動台８４および内側可動台８５を介して操作レバー２に伝達され、この操作レバー２に力覚が付与される。また、前記第１および第２のリニアモータ４，５に所定の電圧を印加し、操作レバー２を駆動することでこの操作レバー２に一体化されたカメラモジュール３の向きを変更できる構成になっている。

第１〜第４のスイッチ９，１０，１１，１２は、それぞれ押ボタン式スイッチであり車載電気機器を選択するスイッチである。本実施形態例においては、車載電気機器としてナビゲーション、エアコン、オーディオ／ビデオ、モバイルフォンの４種類とし、これら機器をそれぞれスイッチ９，１０，１１，１２によって選択されるものとする（図９および図１０では、各スイッチ９〜１２をそれぞれナビスイッチ、エアコンスイッチ、オーディオ／ビデオスイッチ、モバイルフォンスイッチと呼ぶこととする。）。なお、本実施形態例では選択用スイッチを４つとしたが、これに限ることなく搭載される車載電気機器の数に応じて増減すればよい。また、これら車載電気機器の選択手段として、手の形状や指の動き等を前記カメラモジュール３により識別することで各種のコントロールを行う、所謂ハンドシェープスイッチを用いるようにしてもよく、このような構成を採用すると、ドライバーは運転中にスイッチを探す必要がなくなり、視線を変えずに運転することができる。また、車載スイッチの数を削減することができ、コンソールパネル等のデザインの自由度が向上する等のメリットが得られるものである。

モニタ１３は、操作レバー２の操作状態、すなわち、前記各スイッチ９〜１２によって選択された車載電気機器の種別や、操作レバー２による機能選択や機能調整の状態等をユーザに目視で報知するものである。また、ナビゲーション画面やビデオの再生映像等もこのモニタ１３によって表示できるようになっており、スピーカ１４は後述するアラーム音を発生させるために用いられる。なお、前記各スイッチ９〜１２によって選択された車載電気機器の種別や、操作レバー２による機能選択や機能調整の状態等を音または音声で報知するようにしてもよい。中央制御部１５は各車載電気機器の機能の切り替えや機能調整をコントロールするものであり、また、制御回路部１８から現在のモードを示すモード情報を受け、カメラモードのときはカメラモジュールから画像信号を受信しかつ処理して防犯監視を行い、入力モードのときは制御回路部１８から操作入力情報を受けて各車載電気機器の制御を行う。

車載機１６は、アンテナ１６ｂを備えた送受信部１６ａや、図示はしないが各種信号を生成して携帯機１７へ出力したり携帯機１７から受信した各種信号を処理し制御回路部１８へ送出するＣＰＵや、メモリ等を内部に有している。また、前記車両は図示しないオートドアロック機構を有しており、携帯機１７から車載機１６に送信されたロック／アンロック信号に基づいてこの車載機１６がオートドアロック機構を制御し、車両の各ドアのロック／アンロックを行うようになっている。携帯機１７は、手のひらに収まる大きさでありユーザが携帯可能になっている。この携帯機１７はアンテナ１７ｂを備えた送受信部１７ａの他、図示はしないが各種信号を生成して送受信部１７ａへ出力したり送受信部１７ａで受信した各種信号に基づく制御等を行うＣＰＵや、メモリ等を内部に有している。

前記車載機１６は常に携帯機１７を起動させるための起動信号を発信しており、携帯機１７を所有するユーザが車両に近づいて車載機１６からの起動信号を受信したときに応答信号を発信し、一定の電界強度を超える応答信号が車載機１６により受信されると、車載機１６により携帯機１７のＩＤが照合される。そして、この携帯機１７が認証されると、車載機１６がオートドアロック機構を制御しドアの開錠が行われる。このままユーザが車室内に留まっている間、車載機１６は携帯機１７を認識している状態となる。また、携帯機１７を所有するユーザが車両から離れるときに一定の電界強度以下の応答信号が車載機１６により受信されると、同様に車載機１６は携帯機１７のＩＤを照合する。そして、この携帯機１７が認証されると、この携帯機１７から車載機１６にロック信号が送られ、この信号に基づき車載機１６がオートドアロック機構を制御し、ドアの施錠が行われる。このままユーザが車両を離れてしまうと、車載機１６はもはや携帯機１７を認識していない状態となる。このように車両は車載機１６と携帯機１７とでドアの自動ロック／アンロックが行われるいわゆるパッシブキーレスエントリ機能を備えている。

制御回路部１８は、所定の外力テーブルや、予め設定したカメラモジュール３の撮影範囲に対応させて設定した操作レバー２の駆動範囲テーブル等が記憶された記憶部１８ａと、入力された各種信号に応じた所定の制御信号を出力するＣＰＵ１８ｂと、このＣＰＵ１８ｂから出力された制御信号をＤ／Ａ変換して増幅し、リニアモータ４，５の駆動コイル４４，５４への駆動信号を生成するドライバ回路１８ｃとを備えている。そして、この制御回路部１８により、各車載電気機器を集中制御する入力モードと、操作レバー２に一体化したカメラモジュール３で車室内を監視するカメラモードという２つのモードに切り換えられると共に、それぞれのモードで入力装置全体が制御される構成となっている。すなわち、前記記憶部１８ａにはこれら２つのモードを実行する手順（プログラム）が格納されており、前記ＣＰＵ１８ｂにより適宜これら手順のうち１つが記憶部１８ａから読み出され、この手順に従いＣＰＵ１８ｂにより所定のモードが実行されるようになっており、入力装置のモードが切り換わったとき、モード情報が中央制御部１５に発信される。

前記入力モードにおいて、ＣＰＵ１８ｂは第１および第２の位置センサ６，７の出力信号を取り込み、これら位置センサ６，７の出力信号に基づいて操作レバー２の揺動方向と揺動量を演算すると共に、操作レバー２に力覚を付与するか否かを判定する。前述したように、記憶部１８ａには第１および第２のリニアモータ４，５から操作レバー２に付与する外力に対応した外力テーブルが記憶されており、この外力によって操作レバー２にクリック感触や抵抗感等の所定の力覚が付与される。そして、操作レバー２の位置情報が入力操作情報として中央制御部１５に発信され、中央制御部１５は入力操作情報に基づいて車載電気機器の機能選択や機能調整を行う。

また、前記カメラモードにおいて、ＣＰＵ１８ｂが記憶部１８ａに記憶された操作レバー２の駆動範囲テーブルに基づいて、リニアモータ４，５をそれぞれ駆動し操作レバー２を首振り動作させることで、カメラモジュール３の向きを変更しながらこのカメラモジュール３による車室内の撮影が行われるようになっている。このとき、ＣＰＵ１８ｂが第１および第２の位置センサ６，７の出力信号を取り込み、これら位置センサ６，７の出力信号に基づいてカメラモジュール３の向きが前記駆動範囲テーブルで設定される軌道から外れないようにフィードバック制御が行われるようになっている。なお、本実施形態例では、前記駆動範囲テーブルとして、例えばカメラモジュール３の向きが運転席位置、運転席側後部席位置、助手席側後部席位置、助手席位置の各位置を順次通るような軌跡テーブルが記憶部１８ａに記憶されているものとする。そして、カメラモジュール３の向きが運転席位置（以下の説明では、ｍ（席位置）＝１とする。）、運転席側後部席位置（ｍ＝２）、助手席側後部席位置（ｍ＝３）、助手席位置（ｍ＝４）の順に通過して一巡すると、運転席位置（ｍ＝１）に戻って再度同じ軌跡をたどるという動作がカメラモードの期間中連続して行われるようになっている。カメラモジュール３の画像情報は中央制御部１５に入力され、中央制御部１５は、この間に各地点（ｍ＝１〜４）で撮影された画像が、前回の同じ地点での撮影画像と比較して一定の変化が生じたとき、車室内に不審者が侵入したものと見なして前記スピーカ１４からアラーム音を発生させるようになっている。

次に、上記のように構成された力覚付与型入力装置の動作について図９と図１０に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。

図９に示すように、まず、ステップＳ１で携帯機１７が認識されているかが車載機１６からの出力信号に基づきＣＰＵ１８ｂにより判断され、ＮＯと判断された場合には、携帯機１７を所有するユーザが車両を離れていると見なし、ステップＳ２でＣＰＵ１８ｂによりカメラモードが実行される。このカメラモードが実行されると、ステップＳ３でＣＰＵ１８ｂは記憶部１８ａから操作レバー２の駆動範囲テーブルを読み出し、ステップＳ４でこの駆動範囲テーブルに基づき操作レバー２の首振り動作を開始させる。この動作の開始を１巡目とするため、ステップＳ５でｎをリセット（ｎ＝０）し、ステップＳ６における計算式でｎ＝１（巡目）が算出される。また、この首振り動作が開始されると、カメラモジュール３で最初に撮影する地点が運転席位置（ｍ＝１）であるため、ステップＳ７でｍをリセット（ｍ＝０）し、ステップＳ８における計算式でｍ＝１が算出される。次に、ステップＳ９でｎ＝１であるかが判断され、現在の状態はｎ＝１でありＹＥＳと判断されるので、次ステップへ進む。次のステップＳ１１では現在の地点がｍ（現在はｍ＝１）であるかが判断され、ＮＯと判断されるとステップＳ１１が繰り返し実行され、ＹＥＳと判断されたとき、すなわち、撮影位置が地点（ｍ＝１）に到達すると、ステップＳ１３でこの地点（ｍ＝１）での画像が記憶部１８ａに記憶され、次ステップへ進む。次ステップ１４では、ｍ＝４であるかが判断され、現在の状態はｍ＝１であり、ＮＯと判断されるので、再びステップＳ８へ戻り、このステップＳ８の計算式でｍ＝２（運転席側後部席位置）が算出される。

この後、ステップＳ９でｎ＝１であるかが判断され、現在の状態はｎ＝１でありＹＥＳと判断されるので、ステップＳ１１へ進む。このステップＳ１１では現在の撮影位置が地点（ｍ＝２）であるかが判断され、ＮＯと判断されるとステップＳ１１が繰り返し実行され、ＹＥＳと判断されたとき、すなわち、撮影位置が地点（ｍ＝２）に到達すると、この地点での画像が地点（ｍ＝１）の画像と共に記憶部１８ａに記憶され、次ステップＳ１４へ進む。これ以降はステップＳ１４でｍ＝４となりＹＥＳと判断されるまで、ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ１４からなるループが繰り返され、各地点（ｍ＝１〜４）における画像がそれぞれ記憶部１８ａに記憶される。そして、ステップＳ１４でＹＥＳすなわちｍ＝４と判断されると、ステップＳ１５に進む。このステップＳ１５では、携帯機１７が認識されているかがＣＰＵ１８ｂにより判断され、ＹＥＳであればステップＳ１７（図１０参照）の入力モードが実行されるが、入力モードの詳細については後述することとし、ここではカメラモードの最終ステップまで説明する。

携帯機１７が認識されていないと、ステップＳ１５でＮＯと判断されるので、ステップＳ６に進む。この時点では、操作レバー２の首振り動作が２巡目に入り、このステップＳ６における計算式でｎ＝２（巡目）が算出される。また、この首振り動作の２巡目において、カメラモジュール３で最初に撮影する位置が再び地点（ｍ＝１）となるため、ステップＳ７でｍをリセット（ｍ＝０）し、次ステップＳ８における計算式でｍ＝１が算出される。次に、ステップＳ９でｎ＝１であるかが判断され、現在の状態はｎ＝２でありＮＯと判断されるので、ステップＳ１０へ進む。このステップＳ１０では現在の撮影位置が地点（ｍ＝１）であるかが判断され、ＮＯと判断されるとステップＳ１０が繰り返し実行され、ＹＥＳと判断されたとき、すなわち、撮影位置が地点（ｍ＝１）に到達するとステップＳ１２へ進む。このステップＳ１２では、現在撮影している地点（ｍ＝１）での画像と、（ｎ−１）巡目すなわち１巡目に記憶部１８ａに記憶した地点（ｍ＝１）の画像とを比較する。そして、両画像の差が予め適宜設定してある一定値を超えるとステップＳ１２でＹＥＳと判断され、このとき不審者が車室内に不正に侵入したと見なして、ステップＳ１６へ進みアラーム音を発生させフローが終了する。これにより、車室内に異常があることを外部に報知することができる。

一方、ステップＳ１２において、地点（ｍ＝１）の現在の画像と、ｎ＝１（巡目）の画像との差が一定値以下であるとＮＯと判断され、このとき車室内には異常がないと見なして、ステップＳ１３へ進む。このステップＳ１３では、現在（２巡目）の地点（ｍ＝１）画像が記憶部１８ａに記憶される。このとき、この画像を記憶部１８ａにおける（ｎ−１）巡目の地点（ｍ＝１）の画像を記憶した部分に重ね書きすることが好ましく、このように構成すると、必要とされる記憶部１８ａの記憶容量の増大を防いで、記憶部１８ａとして安価なメモリを利用できる。ステップＳ１３が実行されると、これ以降（ｍ＝２〜）はステップＳ１４でｍ＝４となりＹＥＳと判断されるまで、ｍ＝１の場合と同様に、ステップＳ８，Ｓ９，Ｓ１０，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４からなるループが繰り返され、車室内に異常があると見なされたときにはアラーム音を発生させ、異常がないと見なされたときには地点（ｍ＝２〜４）における画像がそれぞれ記憶部１８ａに記憶される。そして、ステップＳ１４でＹＥＳすなわちｍ＝４と判断されるとステップＳ１５へ進む。携帯機１７が認識されていないと、このステップＳ１５でＮＯと判断されるので、再びステップＳ６に進み操作レバー２の首振り動作が３巡目に入る。これ以降は上述した２巡目と同様なフローが繰り返し実行され、車室内に異常があると見なされたときにはアラーム音を発生させる。

次に、入力モードについて説明する。

図９に示すステップＳ１およびＳ１５において、携帯機１７が車載機１６によって認識されているかがＣＰＵ１８ｂにより判断され、ＹＥＳであれば携帯機１７を所有するユーザが車両に乗車したものと見なし、図１０に示すステップＳ１７に進み入力モードが実行される。この入力モードが実行されると、ステップＳ１８でＣＰＵ１８ｂによりナビスイッチがＯＮかが判断される。このステップＳ１８でＹＥＳと判断されると、次のステップＳ１９でＣＰＵ１８ｂにより記憶部１８ａからナビゲーション操作用の外力テーブルが読み出され、この外力テーブルに基づき操作レバー２に力覚が付与された状態でナビゲーション操作が手動で可能となる（ステップＳ２６）。そして、操作レバー２によるナビゲーションの機能選択や、機能調整が行われる過程で、制御回路部１８から中央制御部１５へ制御信号が出力されることにより、この中央制御部１５によってナビゲーションの所定動作が行われる。

一方、前記ステップＳ１８でＮＯと判断されると、ステップＳ２０でＣＰＵ１８ｂによりエアコンスイッチがＯＮかが判断される。このステップＳ２０でＹＥＳと判断されると、ステップＳ２１でＣＰＵ１８ｂにより記憶部１８ａからエアコン操作用の外力テーブルが読み出され、この外力テーブルに基づき操作レバー２に力覚が付与された状態でエアコン操作が可能となる（ステップＳ２６）。また、ステップＳ２０でＮＯと判断されると、ステップＳ２２でＣＰＵ１８ｂによりオーディオ／ビデオスイッチがＯＮかが判断され、ＹＥＳと判断されると、ステップＳ２３でＣＰＵ１８ｂにより記憶部１８ａからオーディオ／ビデオ操作用の外力テーブルが読み出され、この外力テーブルに基づき操作レバー２に力覚が付与された状態でオーディオ／ビデオ操作が手動で可能となる（ステップＳ２６）。また、ステップＳ２２でＮＯと判断されると、ステップＳ２４でＣＰＵ１８ｂによりモバイルフォンスイッチがＯＮであると判断され、ステップＳ２５でＣＰＵ１８ｂにより記憶部１８ａからモバイルフォン操作用の外力テーブルが読み出され、この外力テーブルに基づき操作レバー２に力覚が付与された状態でモバイルフォン操作が可能となる（ステップＳ２６）。

このように、入力モードではスイッチ９〜１２で選択されたいずれかの車載電気機器に対応させて、ＣＰＵ１８ａにより記憶部１８ａから外力テーブルが読み出され、この外力テーブルに基づき操作レバー２に力覚が付与された状態でこれらいずれかの機器の操作が可能となる。そして、ステップＳ２７では、各機器の操作において第１および第２の位置センサ６，７からの出力に基づき、操作レバー２が所定時間操作されない状態が続いたか否かが判断され、ＮＯと判断された場合には操作レバー２による入力操作が継続しているので、これまで通りに力覚を伴った操作レバー２の操作が可能である（ステップＳ２６）。一方、ステップＳ２７でＹＥＳと判断された場合には操作レバー２の操作が中止されたと見なして、ステップＳ２８で操作レバー２への力覚付与を停止し、次ステップへ進む。次のステップＳ２９では、携帯機１７が認識されているかがＣＰＵ１８ｂにより判断され、ＮＯであれば携帯機１７を所有するユーザが車両から離れていると見なし、図９のステップＳ２に進みカメラモードが実行される。また、ステップＳ２９でＹＥＳであれば、Ｓ１８へ再度戻り、スイッチ９〜１２で選択されたいずれかの車載電気機器に対応させて、ＣＰＵ１８ｂにより記憶部１８ａから外力テーブルが読み出され、この外力テーブルに基づき操作レバー２に力覚が付与された状態でこれらいずれかの機器の操作ができるようになっている。

このように本実施形態例に係る力覚付与型入力装置にあっては、操作レバー２にカメラモジュール３が一体化されると共に、操作レバー２の手動操作時にこの操作レバー２へ力覚を付与するためのアクチュエータをカメラモジュール３の向きを変更するための駆動機構として共用させ、入力機能とカメラ機能を必要に応じて切り換えることができるようにしたので、装置の小型化が可能となる。また、部品の共用化によって部品点数が削減できることから低コストでカメラ機能付き力覚付与型入力装置が実現できる。

また、本実施形態例では、車両に設置された車載機１６と、この車両と無線通信を行うパッシブキーレスエントリ用の携帯機１７と協同して、ＣＰＵ１８ｂにより携帯機１７が認識されているときには携帯機１７を所有するユーザが自動車に乗車したと判断して動作モードが入力モードに切り換わり、ＣＰＵ１８ｂにより携帯機１７が認識されていないときにはユーザが車両を離れたと判断して動作モードがカメラモードに切り換えるように構成したので、ユーザが意識して動作モードの切換操作を行う必要がなく利便性が向上できる。

また、本実施形態例では、アクチュエータが第１および第２のリニアモータ４，５を有しており、アクチュエータを扁平状に構成することができるので、装置を厚さ方向に小型化でき、図２に示すヘッドコンソールボックス等のように厚さ方向に設置スペースの制限がある箇所にも設置可能となり、配置の自由度が向上できる。

なお、本実施形態例では、カメラモードにおいてＣＰＵ１８ｂが車室内に不審者が侵入したと見なしたときに、スピーカ１４からアラーム音を発生させて車両に異常が発生したことを外部に報知するようにしたが、これに限ることはなく、例えば、自動車に通信装置を設置し、異常が発生したときに、この通信装置によりカメラモジュール３で撮影した車室内画像をユーザの携帯電話に送信するようにしてもよい。

また、本実施形態例では、動作モードの切換手段として、パッシブキーレスエントリ装置からの情報を利用したが、前述したハンドシェープスイッチを用い、カメラモジュールが手の形状や特定の指の動きを認識したときに、モードを入力モードに切り換えるようにしてもよい。

また、スイッチ、スピーカ、モニタ等の位置は本実施形態例に限定されず適宜変更可能であり、スイッチ等が操作レバー駆動機構と一体であってもよい。

本発明の実施形態例に係る力覚付与型入力装置の構成図である。 該力覚付与型入力装置が設置される車室内を示す説明図である。 該力覚付与型入力装置に備えられる操作レバー機構部の平面図である。 図３のIV−IV線に沿う断面図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 図３のVI−VI線に沿う断面図である。 図３のVII−VII線に沿う断面図である。 図３のVIII−VIII線に沿う断面図である。 該力覚付与型入力装置におけるカメラモードの動作を説明するためのフローチャートである。 該力覚付与型入力装置における入力モードの動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 操作レバー駆動機構
２ 操作レバー（操作体）
３ カメラモジュール
４ 第１のリニアモータ
５ 第２のリニアモータ
６ 第１の位置センサ（検出手段）
７ 第２の位置センサ（検出手段）
８ ベース
９，１０，１１，１２ スイッチ
１３ モニタ
１４ スピーカ
１５ 中央制御部
１６ 車載機
１７ 携帯機
１８ 制御回路部（制御手段）

Claims (3)

1. 操作者が手動により操作可能な操作体と、この操作体に一体化されたカメラモジュールと、前記操作体に外力を与えるアクチュエータと、前記操作体の変位を検出する検出手段と、この検出手段の出力信号に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御可能な制御手段とを備え、
   前記操作体の手動操作による入力モードと、前記カメラモジュールにより撮影するカメラモードとの２つのモードで動作が可能であると共に、これら両動作モードの切換手段を有し、前記カメラモードでは前記アクチュエータで前記操作体を駆動して前記カメラモジュールの向きを変更することにより所定のエリアを撮影するように構成したことを特徴とする力覚付与型入力装置。
2. 請求項１の記載において、前記制御手段は、パッシブキーレスエントリの車載機から携帯機の認識信号を得たときには前記動作モードを前記入力モードに設定し、携帯機の認識信号を得ていないときには前記動作モードを前記カメラモードに設定するように構成したことを特徴とする力覚付与型入力装置。
3. 請求項１または２の記載において、前記アクチュエータがリニアモータを有していることを特徴とする力覚付与型入力装置。
   

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