JP2018127012A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車に設けられる入力装置において、運転操作時における運転手の注意力低下を抑制するとともに、運転手が意図しない接触に伴う誤操作の可能性を低減するようにする。【解決手段】入力装置１は、自動車のステアリングホイール２０のスポーク２１に設けられ、スポーク２１の長さ方向を軸心として軸心Ｘ回りに回動可能な筐体部２と、筐体部２に設けられた第１および第２入力部３，４と、を備えている。第１および第２入力部３，４の各々は、筐体部２の回動によりスポーク２１の背面２１ｂ側に位置するときにその入力操作が禁止されるように構成されている。【選択図】図８

Description

本発明は入力装置に関し、特に自動車に設けられる入力装置に関するものである。

従来から、この種の入力装置として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。この特許文献１には、ステアリングホイールのリング部に設けられ、リング部まわりに正回転及び逆回転可能な操作部材（操作リング）を備えた入力装置が開示されている。

特開２００４−７４８２０号公報

上記特許文献１の入力装置では、操作リングの前面、および背面から操作が可能となっている。しかしながら、背面から操作する場合は、操作リングの背面が運転手から視認できないことから、運転手が運転操作時に背面から操作リングを操作するときに運転手の注意力が低下するおそれがあった。また、特許文献１の入力装置では、運転手がステアリングホイールを掴んで運転操作しているときに運転手の手指が意図せずに操作リングの背面に触れてしまった場合、そのような運転手が意図しない接触に伴う誤操作がなされる可能性があった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転操作時における運転手の注意力低下を抑制するとともに、運転手が意図しない接触に伴う誤操作の可能性を低減することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る入力装置は、自動車に設けられる入力装置であって、自動車のステアリングホイールのスポークに設けられ、スポークの長さ方向を軸心として軸心回りに回動可能な筐体部と、筐体部に設けられた第１および第２入力部と、を備え、第１および第２入力部の各々は、筐体部の回動によりスポークの背面側に位置するときにその入力操作が禁止されるように構成されていることを特徴とする。

本発明によると、スポークの正面側に位置する第１および第２入力部のいずれか一方の入力操作のみが受け付けられるようになる。すなわち、運転手から視認できる位置にある入力部に対してのみ入力操作が可能となる。その結果、運転操作時における運転手の注意力低下を抑制することができる。また、運転手がステアリングホイールを掴んで運転操作しているときに運転手の手指が意図せずにスポークの背面側に位置する入力部に触れてしまったとしても、そのような運転手が意図しない接触に伴う入力部の誤操作の可能性を低減することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る入力装置の正面図である。 図２は、入力装置の右側面図である。 図３は、入力装置の左側面図である。 図４は、入力装置のロック状態およびロック解除状態を示す概略図である。 図５は、入力装置の機能構成を示すブロック図である。 図６は、入力装置において行われる第１保持制御の処理動作を示すフローチャート図である。 図７は、入力装置において行われる第２保持制御の処理動作を示すフローチャート図である。 図８は、入力装置において行われる入力禁止制御の処理動作を示すフローチャート図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る入力装置１の全体を示している。入力装置１は、自動車におけるステアリングホイール２０の一方のスポーク２１に設けられ、自動車の各種車載装置に対する入力操作を行うためのものである。

図１に示すように、入力装置１は、筐体部２を備えている。筐体部２は、例えば樹脂材または金属材からなり、入力装置１のケーシングを構成している。この筐体部２は、例えば略円柱状に形成されていて、ステアリングホイール２０のスポーク２１に配設されている。

筐体部２は、スポーク２１の長さ方向を軸心とする軸心Ｘ回りに回動可能に構成されている。具体的に、筐体部２の外側部２ｂには、運転手の手指で筐体部２を回動させるために把持可能な回動操作部６が設けられている。回動操作部６は、例えば筐体部２の外側部２ｂに一体形成されている。また、回動操作部６の外周には、凹凸形状が周方向に沿って互いに連続して形成されている。この回動操作部６により、運転手の手動操作で筐体部２を軸心Ｘ回りに回動させることが可能となっている。

入力装置１は、第１入力部３と、第２入力部４とを備えている。第１入力部３は、例えば略長方形状の複数（図示例では３つ）のボタン３ａ，３ａ，…を有するスイッチ部からなる。第１入力部３は、後述する付勢部１０が非圧縮状態となっているとき（以下「標準状態」という）においてスポーク２１の正面２１ａ側、すなわちシートに着座した運転手側に向くように筐体部２に配設されている。一方、第２入力部４は、平坦状の操作面を有するタッチパッド部からなり、運転手の指による連続的な接触操作が可能となるように構成されている。第２入力部４は、標準状態でスポーク２１の背面２１ｂ側に位置するように筐体部２に配設されている。

図２に示すように、筐体部２の内側部２ａには、圧縮型のねじりコイルバネからなる付勢部１０が設けられている。付勢部１０は、筐体部２を、第１入力部３がスポーク２１の正面２１ａ側に位置するように回動付勢する。また、付勢部１０の各端部には、略円形リング状の取付部１０ａが形成されている。

筐体部２の内側部２ａには、筐体部２の回動中心となる位置に軸心Ｘの方向に沿った円柱状の軸部１５が突設されている。付勢部１０は、この軸部１５に対し外嵌合状態で取り付けられている。また、筐体部２の内側部２ａには、内側面の周縁付近に円柱状の筐体側バネ支持部１６が突設されている。付勢部１０の一方の取付部１０ａは、筐体側バネ支持部１６に対し外嵌合状態で取り付けられている。さらに、スポーク内部には、筐体部２の内側部２ａに対向する位置に筐体側バネ支持部１６と同形状のスポーク側バネ支持部２１ｃが設けられている。付勢部１０の他方の取付部１０ａは、スポーク側バネ支持部２１ｃに対し外嵌合状態で取り付けられている。なお、図２では、スポーク側バネ支持部２１ｃのみを強調して示すためにその端面をドットハッチングで表している。

図３に示すように、筐体部２の外側部２ｂには、軸心Ｘに沿う方向に略円形状に開口した開口部１７が形成されていて、開口部１７から筐体部２の半径方向内側に向かって延びる鈎爪状の保持部１１が形成されている。保持部１１は、筐体部２を、付勢部１０の付勢力に抗して第１入力部３がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置した状態に保持するように構成されている。

図４に示すように、入力装置１は、第１入力部がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置した状態で筐体部２を停止させる停止部１２を備えている。この停止部１２は、例えばアクチュエータからなり、筐体部２の外側部２ｂに対向する位置に配置されている。具体的に、停止部１２は、本体部１２ａと、筐体部２の軸心Ｘに沿う方向に向かって延びるロッド部１２ｂと、ロッド部１２ｂを本体部１２ａに対して軸心Ｘに沿う方向に伸縮させるための駆動部（図示せず）と、を有している。停止部１２は、後述する制御部１３により本体部１２ａに対しロッド部１２ｂが伸縮動作して保持部１１の保持状態を維持または解除することが可能となっている。

図５に示すように、入力装置１は、停止部１２を制御する制御部１３を備えている。具体的に、制御部１３は、停止部１２と電気的に接続されていて、停止部１２のロッド部１２ｂが本体部１２ａに対して伸縮するように停止部１２を制御している。

また、入力装置１は、自動車内に設けられたナビゲーションシステム、オーディオ機器、エアコンなどの車載装置２２と電気的に接続された車載制御部５を備えている。車載制御部５は、運転手により操作された第１および第２入力部３，４のいずれか一方からの入力信号に対して所定の処理を行い、その処理結果の信号を車載装置２２に出力するように構成されている。

制御部１３は、車載制御部５と電気的に接続されている。そして、制御部１３は、入力装置１が後述するロック状態およびロック解除状態のいずれの状態になっているかを判定し、その判定結果の信号を車載制御部５に出力するように構成されている。また、制御部１３は、スポーク２１に対する第１および第２入力部３，４の各々の位置を検出し、その位置情報に関する入力信号に対して所定の処理を行い、その処理結果の信号を車載制御部５に出力するように構成されている。

制御部１３は、自動車側に設けられた操舵角検知部２３と電気的に接続されている。操舵角検知部２３は、運転手によりステアリングホイール２０が操舵されたときの操舵角を検知可能となっている。具体的に、操舵角検知部２３は、ステアリングホイール２０が操舵されていない状態のセンタリング位置からステアリングホイール２０が操舵された回転位置までの操舵角を検知し、その操舵角および操舵角の時間的変位に関する信号を制御部１３に出力するように構成されている。

ここで、図２の上図に示すように、付勢部１０は、第１入力部３がスポーク２１の正面２１ａ側に位置しているときに非圧縮状態になるように筐体部２の内側部２ａに配設されている。このとき、図３の上図に示すように、保持部１１は筐体部２の下部側に位置している。一方、図４の上図に示すように、停止部１２は、ロッド部１２ｂが本体部１２ａ内に収められた収縮状態になっている。このように、入力装置１は、第１入力部３がスポーク２１の正面２１ａ側に位置しているときに保持部１１および停止部１２による筐体部２の回動が制限されていない状態（以下「ロック解除状態」という）となっている。このロック解除状態のときに、運転手は、筐体部２を手動操作で軸心Ｘ回りに回動させることができる。

上記ロック解除状態において運転手が第１入力部３をスポーク２１の背面２１ｂ側に位置するように筐体部２を回動させたとき、図２の下図に示すように、筐体部２の筐体側バネ支持部１６が筐体部２の下部側に移動しかつ付勢部１０が圧縮状態になる。このとき、図３の下図に示すように、保持部１１は、筐体部２の上部側に移動する。そして、制御部１３は、第１入力部３がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置したことを検知して、本体部１２ａからロッド部１２ｂが突出した伸長状態になるように停止部１２を制御する。これにより、停止部１２のロッド部１２ｂが保持部１１に係止された状態となる。この係止状態では、筐体部２が標準状態（すなわち第１入力部３がスポーク２１の正面２１ａ側に位置している状態）に復帰しないようになっている。このように、入力装置１は、第１入力部３がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置しているときに保持部１１および停止部１２による筐体部２の回動が制限された状態（以下「ロック状態」という）となっている。このロック状態のときに、運転手は、筐体部２を手動操作で軸心Ｘ回りに回動させることができないようになっている。

ここで、図１に示すように、入力装置１は、運転手により手動操作される操作ノブ１８を備えている。操作ノブ１８は、スポーク２１の正面２１ａ側に設けられていて、筐体部２の外側部２ｂ（回動操作部６）に隣り合う位置に配置されている。また、操作ノブ１８は、運転手により手動操作されたときに、停止部１２のロッド部１２ｂが本体部１２ａ内に収容されるように停止部１２に作用する解除機構（図示せず）がスポーク２１内部に設けられている。

運転手により操作ノブ１８が手動操作されると、ステアリングホイール２０が操舵されていなければ、停止部１２が保持部１１による筐体部２のロック状態を解除する。これにより、入力装置１はロック解除状態となる。このため、第２入力部４がスポーク２１の正面２１ａ側に位置している状態において、非操舵時に運転手の意思でいつでも保持部１１による筐体部２のロック状態を解除することができる。

次に、制御部１３の動作について、図６，７を用いて説明する。なお、図６，７の動作は、制御部１３が実行する図示しないメインルーチンによって繰り返し実行される。

まず、制御部１３は、停止部１２を作動させてロック状態およびロック解除状態となるように停止部１２を制御している（以下「第１保持制御」という）。以下、図６を参照しながら第１保持制御に関する処理動作を説明する。

最初のステップＳ１０１において、第１入力部３がスポーク２１の正面２１ａ側に位置しているか否かを制御部１３が検出する。すなわち、第１入力部３がスポーク２１の正面２１ａ側に位置していることを制御部１３が検知しかつその検知信号が車載制御部５に出力されたＹＥＳのときは、ステップＳ１０２に進んで、制御部１３が停止部１２によるロック解除状態を維持させ、処理動作を終了する。一方、ステップＳ１０１で第１入力部３がスポーク２１の正面２１ａ側に位置していないＮＯのときは、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０１の後、ステップＳ１０３において、第１入力部３がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置しているか否かを制御部１３が検出する。すなわち、第１入力部３がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置することを制御部１３が検知しかつその検知信号が車載制御部５に出力されたＹＥＳのときは、ステップＳ１０４に進む。一方、第１入力部３がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置していないＮＯのとき、すなわち第１入力部３がスポーク２１の正面２１ａ側および背面２１ｂ側のいずれにも位置していないときは、上記したステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０３の後、ステップＳ１０４において、停止部１２によるロック状態が維持されていることを制御部１３が判定したＹＥＳのときは、ステップＳ１０５に進んで、制御部１３が停止部１２によるロック状態を維持する。一方、停止部１２によるロック状態が維持されていないことを制御部１３が判定したＮＯのときは、ステップＳ１０６に進んで、制御部１３が停止部１２を作動させてロック状態にする。以上のように、第１保持制御が実行される。

また、制御部１３は、ステアリングホイール２０が操舵されているときに保持部１１による筐体部２の保持状態が解除されないように停止部１２を制御している（以下「第２保持制御」という）。以下、図７を参照しながら第２保持制御に関する処理動作を説明する。

ステップＳ１１１において、ステアリングホイール２０が操舵されている状態にあるか否かを操舵角検知部２３が検知する。すなわち、ステアリングホイール２０が操舵されており、操舵角検知部２３による操舵角の時間的変位があることの信号が制御部１３に出力されたＹＥＳのときは、ステップＳ１１２に進む。一方、ステアリングホイール２０が操舵されておらず、操舵角検知部２３による操舵角の時間的変位がないことの信号が制御部１３に出力されたＮＯのときは、処理動作が終了する。

ステップＳ１１１の後、ステップＳ１１２において、停止部１２によるロック状態が維持されていることを制御部１３が判定したＹＥＳのとき（すなわち、図３の下図に示すように、第２入力部４がスポーク２１の正面２１ａ側に位置する状態に維持されているとき）は、ステップＳ１１３に進んで、制御部１３が停止部１２によるロック状態を維持する。一方、停止部１２によるロック状態が維持されていないことを制御部１３が判定したＮＯのとき（すなわち、図３の上図に示すように、第１入力部３がスポーク２１の正面２１ａ側に位置しているとき）は、処理動作が終了する。以上のように、第２保持制御が実行される。

次に、本発明の特徴として、入力装置１は、第１および第２入力部３，４の各々がスポーク２１の背面２１ｂ側に対応する位置にあるときにその入力操作が禁止されている（以下「入力禁止制御」という）。以下、図８を参照しながら入力禁止制御に関する処理動作を説明する。

最初のステップＳ１２１において、第１入力部３がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置することを制御部１３が検知したＹＥＳのときは、ステップＳ１２２に進み、車載制御部５が第１入力部３の入力操作を禁止する。一方、第１入力部３がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置していないＮＯのときは、ステップＳ１２３に進む。

ステップＳ１２１の後、ステップＳ１２３において、第２入力部４がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置することを制御部１３が検知したＹＥＳのときは、ステップＳ１２４に進み、車載制御部５が第２入力部４の入力操作を禁止する。一方、第２入力部４がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置していないＮＯのときは、ステップＳ１２５に進む。

ステップＳ１２５においては、筐体部２の回転操作部６が運転手により回動されている途中の状態が含まれる。このとき、運転手が第１および第２入力部３，４に触れてしまうことに起因した誤操作を低減するために、車載制御部５は、ステップＳ１２５において、第１および第２入力部３，４の入力操作を禁止する。

このように、入力禁止制御において、車載制御部５がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置する入力部の入力操作を禁止しかつスポーク２１の正面２１ａ側に位置する入力部の入力操作のみを受け付けるように制御している。具体的に、第１入力部３がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置している場合において、車載制御部５は、第１入力部３に対する入力操作の信号を車載装置２２に出力しないようにし、かつスポーク２１の正面２１ａ側に位置している第２入力部４に対する入力操作の信号のみを車載装置２２に出力するように制御している。同様に、第２入力部４がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置している場合には、車載制御部５が第２入力部４の入力操作を禁止しかつ第１入力部３の入力操作を受け付けるように制御している。

（実施形態の作用効果）
以上のように、本発明の第１実施形態に係る入力装置１において、第１および第２入力部３，４の各々は、スポーク２１の背面２１ｂ側に対応する位置にあるときにその入力操作が禁止されるように構成されている。すなわち、自動車の運転席に着座した運転手から視認可能なスポーク２１の正面３１ａ側に位置する入力部の入力操作のみが受け付けられるようになっている。このため、入力操作が可能な入力部の位置が明確となり、運転操作時における運転手の注意力低下を抑制することができる。また、スポーク２１の背面２１ｂ側に位置する入力部の入力操作が禁止されていることから、運転手がステアリングホイール２０を掴んで運転操作しているときに運転手の手指が意図せずにスポーク２１の背面２１ｂ側に位置する入力部に触れてしまったとしても、そのような運転手が意図しない接触に伴う入力部の誤操作の可能性を低減することができる。

また、第１入力部３は、少なくとも１つのボタン３ａを有するスイッチ部からなる。このため、運転手は、ステアリングホイール２０を掴んで運転操作しているときに第１入力部３をブラインド操作することができる。

また、第２入力部４は、運転手の指による連続的な接触操作が可能なタッチパッド部からなる。このため、運転手は、第２入力部４により自由度が高くかつ直感的な操作を行うことができる。

また、停止部１２は、第１入力部３がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置した状態で筐体部２を停止させるアクチュエータからなり、制御部１３は、ステアリングホイール２０が操舵されているときに筐体部２が停止した状態に維持されるように停止部１２を制御する。このため、簡易な構成により、第２入力部４がスポーク２１の正面２１ａ側に位置した状態を維持することができる。また、ステアリングホイール２０が操舵されているときには第１および第２入力部３，４の切り替えによる選択動作が制限されるため、運転者の注意力低下を抑制することができる。

［その他の実施形態］
上記実施形態に係る入力装置１では、筐体部２を、標準状態において第１入力部３がスポーク２１の正面２１ａ側に位置しかつ第２入力部４がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置するようにした形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、筐体部２を、標準状態において第２入力部４がスポーク２１の正面２１ａ側に位置しかつ第１入力部３がスポーク２１の背面２１ｂ側に位置するようにした形態であってもよい。

また、上記実施形態に係る入力装置１は、制御部１３および車載制御部５を有する形態を示したが、この形態に限られない。要は、上記実施形態で示した各制御動作（上記第１および第２保持制御、ならびに上記入力禁止制御）を実現可能な形態であればよく、例えば制御部１３および車載制御部５に相当する構成を自動車の機器側に設けた形態でもよい。または、制御部１３に代えて、例えば接点が機械的に開閉するような有接点形のメカニカルリレーを別途設けた形態でもよい。

また、上記実施形態に係る入力装置１では、付勢部１０が圧縮型のねじりコイルバネからなる形態を示したが、この形態に限られない。例えば、付勢部１０は、引っ張り型のバネ機構であってもよい。

また、上記実施形態に係る入力装置１では、回動操作部６、付勢部１０、保持部１１、および停止部１２により筐体部２を回動させる形態を示したが、この形態に限られない。例えば、筐体部２にモータ部（図示せず）を接続し、そのモータ部のモータ軸を正転方向または逆転方向に駆動させることにより、筐体部２を軸心Ｘ回りに回動させるような形態であってもよい。

また、上記実施形態に係る入力装置１では、制御部１３を有する形態を示したが、この形態に限られない。例えば、制御部１３を有さない形態であってもよい。この場合、停止部１２にはアクチュエータに替わって圧縮バネを内蔵する構成とする。そして、ロッド部１２ｂの先端は、圧縮バネにより、常にロッド部１２ｂが本体部１２ａから突出し、操作ノブ１８が操作された場合にロッド部１２ｂが本体部１２ａに収容される。さらに、ロッド部１２ｂの先端は傾斜面が設けられる。これにより、図３の上図に示す状態から、運転手により回転操作部６が操作された際に、保持部１１がロッド部１２ｂの傾斜面に当接して本体部１２ａに収容され、図３の下図に示す状態になれば、圧縮バネによりロッド部１２ｂが突出して保持部１１が保持される。この状態で、運転手が操作ノブ１８を操作することで、ロッド部１２ｂが本体部１２ａに収容されると、付勢部１０により筐体部２が回動する。このような構成とすることにより、制御部１３による図６，７の制御が不要となり、入力装置１の構成が簡単になる。ただし、このような入力装置１では、制御部１３によるステアリングホイールの操舵状態に応じたロック状態の制御を行うことができない構成となる。

また、上記実施形態に係る入力装置１では、付勢部１０、保持部１１、停止部１２、制御部１３、および操作ノブ１８を有する形態を示したが、この形態に限られない。例えば、付勢部１０、保持部１１、停止部１２、制御部１３、および操作ノブ１８を有さない形態であってもよい。この場合、運転手は、図３の上図、下図に示す矢印の方向に、都度、回転操作部６を回動させる。この構成により、入力装置１の構成がさらに簡単になる。ただし、このような入力装置１では、制御部１３によるステアリングホイールの操舵状態に応じたロック状態の制御を行うことができない構成となる。また、このような入力装置１では、付勢部１０、保持部１１、停止部１２、および操作ノブ１８を有さないため、操作ノブ１８によりワンタッチで筐体部２を回動させることもできない構成となる。

また、上記実施形態に係る入力装置１では、第２入力部４がタッチパッド部からなる形態を示したが、この形態に限られない。例えば、第２入力部４は、第１入力部３のボタン３ａ，３ａ，…と異なる形状、配置、および機能のボタンを有するスイッチ部からなるものであってもよい。

さらに、上記実施形態では、入力装置１を、ステアリングホイール２０における一方のスポーク２１のみに配設した形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、入力装置１を左右のスポーク２１のそれぞれに配設した形態であってもよい。

以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。

本発明は、自動車の各種車載装置に対する入力操作を行うための入力装置として産業上の利用が可能である。

１：入力装置
２：筐体部
３：第１入力部
４：第２入力部
５：車載制御部
１０：付勢部
１１：保持部
１２：停止部
１３：制御部
２０：ステアリングホイール
２１：スポーク

Claims (4)

1. 自動車に設けられる入力装置であって、
   前記自動車のステアリングホイールのスポークに設けられ、該スポークの長さ方向を軸心として該軸心回りに回動可能な筐体部と、
   前記筐体部に設けられた第１および第２入力部と、を備え、
   前記第１および前記第２入力部の各々は、前記筐体部の回動により前記スポークの背面側に位置するときにその入力操作が禁止されるように構成されている、入力装置。
2. 請求項１に記載の入力装置において、
   前記第１および第２入力部の各々は、少なくとも１つのボタンを有するスイッチ部からなる、入力装置。
3. 請求項１に記載の入力装置において、
   前記第１および第２入力部のいずれか一方は、運転手の指によるタッチ操作が可能なタッチパッド部からなる、入力装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の入力装置において、
   前記第１入力部が前記スポークの正面側および背面側のいずれかに位置した状態で前記筐体部を停止させるアクチュエータからなる停止部と、
   前記停止部と電気的に接続される制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記ステアリングホイールが操舵されているときに前記筐体部が停止状態に維持されるように前記停止部を制御する、入力装置。

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