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技術 車両用操作装置

出願人 株式会社デンソー
発明者 成瀬健治
出願日 2016年5月10日 (3年10ヶ月経過) 出願番号 2016-094785
公開日 2017年11月16日 (2年4ヶ月経過) 公開番号 2017-204082
状態 特許登録済
技術分野 磁界電界応動スイッチ 車両用電気・流体回路 位置入力装置 デジタル計算機のユーザインターフェイス
主要キーワード 曲面形成 虫メガネ 所定機器 設定温度値 助手席者 車両用操作装置 温度設定ボタン 判定距離
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年11月16日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

タッチパネル曲面形成されるものにおいて、タッチずれによる誤操作を抑制可能とする車両用操作装置を提供する。

解決手段

車両用操作装置において、タッチパネル120は、所定の半径Rを持って表示器110の表示面110a側に向けて凸となる凸曲面として形成されており、凸曲面を断面表示したときの円弧形状の両端部が表示器の上側と下側に位置するようになっており、表示面とタッチパネルとの隙間は、表示器の上側と下側のうち、下側における隙間が上側における隙間より相対的に小さくなるようになっており、複数の操作項目は、隙間の小さい領域において、横方向に並ぶように配置されており、制御部は、指が複数の操作項目のうちのいずれかに近づくと、その隣の操作項目との間隔が大きくなるように、操作項目の表示を変更する。

概要

背景

従来の操作装置として、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1の操作装置(入力装置)は、多機能周辺装置に適用されており、操作項目設定項目)を表示する表示器(LCD)と、表示器の表示面側に配置されるタッチパネルとを備えている。ユーザは、タッチパネルを通して視認される操作項目に対して、指を所定距離内近接させると、操作項目に対応する処理が実行されるようになっている。

特許文献1では、操作項目に指を近づけると、操作項目が拡大表示され、選択した項目の内容を確認しやすくなり、意図しない誤操作が防止されるようになっている。

概要

タッチパネルが曲面形成されるものにおいて、タッチずれによる誤操作を抑制可能とする車両用操作装置を提供する。車両用操作装置において、タッチパネル120は、所定の半径Rを持って表示器110の表示面110a側に向けて凸となる凸曲面として形成されており、凸曲面を断面表示したときの円弧形状の両端部が表示器の上側と下側に位置するようになっており、表示面とタッチパネルとの隙間は、表示器の上側と下側のうち、下側における隙間が上側における隙間より相対的に小さくなるようになっており、複数の操作項目は、隙間の小さい領域において、横方向に並ぶように配置されており、制御部は、指が複数の操作項目のうちのいずれかに近づくと、その隣の操作項目との間隔が大きくなるように、操作項目の表示を変更する。

目的

本発明の目的は、上記問題に鑑み、タッチパネルが曲面形成されるものにおいて、タッチずれによる誤操作を抑制可能とする車両用操作装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

所定機器に対する入力操作のための複数の操作項目(111〜115)を表示する表示器(110)と、前記表示器の表示面(110a)側に配置されるタッチ操作用のタッチパネル(120)と、操作者の指が前記表示面に近づいていることを検出できるセンサ部(130)と、複数の前記操作項目の表示を制御すると共に、前記タッチパネルを通して視認される前記操作項目の位置を狙って、操作者が前記タッチパネル上で指タッチすると、前記所定機器に対する入力操作を行う制御部(140)と、を備える車両用操作装置において、前記タッチパネルは、所定の半径(R)を持って前記表示面側に向けて凸となる凸曲面として形成されており、前記凸曲面を断面表示したときの円弧形状の両端部が前記表示器の上側と下側に位置するようになっており、前記表示面と前記タッチパネルとの隙間は、前記表示器の上側と下側のうち、下側における隙間が上側における隙間より相対的に小さくなるように、前記表示器に対して前記タッチパネルが配置されており、複数の前記操作項目は、前記隙間の小さい領域において、横方向に並ぶように配置されており、前記制御部は、前記指が複数の前記操作項目のうちのいずれかに近づくと、その隣の操作項目との間隔が大きくなるように、前記操作項目の表示を変更する車両用操作装置。

請求項2

前記制御部は、前記センサ部によって得られる前記タッチパネルに対する前記指の距離が、予め定めた所定距離以下になると、前記操作項目の表示を変更する請求項1に記載の車両用操作装置。

請求項3

前記制御部は、前記指が複数の前記操作項目のうちのいずれかに近づくと、いずれかの操作項目の大きさが大きくなるように、前記操作項目の表示を変更する請求項1または請求項2に記載の車両用操作装置。

請求項4

前記制御部は、前記指が複数の前記操作項目のうちのいずれかに近づくと、いずれかの操作項目の隣の操作項目の大きさが小さくなるように、前記操作項目の表示を変更する請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の車両用操作装置。

請求項5

前記制御部は、前記指が複数の前記操作項目のうちのいずれかに近づくと、いずれかの操作項目、および隣の操作項目の領域を拡大するように、前記操作項目の表示を変更する請求項1または請求項2に記載の車両用操作装置。

技術分野

0001

本発明は、車両機器に対して、作動条件を入力するためのタッチパネルを備える車両用操作装置に関するものである。

背景技術

0002

従来の操作装置として、例えば、特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1の操作装置(入力装置)は、多機能周辺装置に適用されており、操作項目設定項目)を表示する表示器(LCD)と、表示器の表示面側に配置されるタッチパネルとを備えている。ユーザは、タッチパネルを通して視認される操作項目に対して、指を所定距離内近接させると、操作項目に対応する処理が実行されるようになっている。

0003

特許文献1では、操作項目に指を近づけると、操作項目が拡大表示され、選択した項目の内容を確認しやすくなり、意図しない誤操作が防止されるようになっている。

先行技術

0004

特許第4683126号公報

発明が解決しようとする課題

0005

上記のような操作装置が車両に搭載されるものであると、近年では、ダッシュボードインストルメントパネル)の形状とのマッチングを図るため、タッチパネルが曲面形成されることが考えられる。タッチパネルが曲面形成されると、タッチパネルと表示器との隙間が相対的に大きくなる領域が発生する。タッチパネルと表示器との隙間が大きくなると、操作者の見る角度によっては、表示器における実際の操作項目の位置と、タッチパネルを通して見える操作項目の位置との差、つまり視差が大きくなる。よって、表示器の操作項目の位置に対するタッチパネルへの実際のタッチ位置とのズレ量が大きくなり、誤操作が発生することが懸念される。

0006

本発明の目的は、上記問題に鑑み、タッチパネルが曲面形成されるものにおいて、タッチずれによる誤操作を抑制可能とする車両用操作装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

0008

本発明では、所定機器に対する入力操作のための複数の操作項目(111〜115)を表示する表示器(110)と、
表示器の表示面(110a)側に配置されるタッチ操作用のタッチパネル(120)と、
操作者の指が表示面に近づいていることを検出できるセンサ部(130)と、
複数の操作項目の表示を制御すると共に、タッチパネルを通して視認される操作項目の位置を狙って、操作者がタッチパネル上で指タッチすると、所定機器に対する入力操作を行う制御部(140)と、を備える車両用操作装置において、
タッチパネルは、所定の半径(R)を持って表示面側に向けて凸となる凸曲面として形成されており、凸曲面を断面表示したときの円弧形状の両端部が表示器の上側と下側に位置するようになっており、
表示面とタッチパネルとの隙間は、表示器の上側と下側のうち、下側における隙間が上側における隙間より相対的に小さくなるように、表示器に対してタッチパネルが配置されており、
複数の操作項目は、隙間の小さい領域において、横方向に並ぶように配置されており、
制御部は、指が複数の操作項目のうちのいずれかに近づくと、その隣の操作項目との間隔が大きくなるように、操作項目の表示を変更することを特徴としている。

0009

この発明によれば、タッチパネル(120)は凸曲面を形成しており、表示面(110a)とタッチパネルとの隙間は、表示器(110)の上側と下側のうち、下側における隙間が上側における隙間より相対的に小さくなるようにしている。そして、複数の操作項目(111〜115)は、隙間の小さい領域において、横方向に並ぶように配置されている。よって、視差に伴う操作項目の位置ずれを抑制することができ、タッチずれによる誤操作を抑制することが可能となる。

0010

更に、制御部(140)は、指が複数の操作項目のうちのいずれかに近づくと、その隣の操作項目との間隔が大きくなるように、操作項目の表示を変更するようにしているので、狙いの操作項目に対するタッチ操作をやりやすくして、タッチずれによる誤操作を抑制することが可能となる。

0011

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

図面の簡単な説明

0012

車室内における車両用操作装置の搭載位置を示す正面図である。
車両用操作装置の構成を示すブロック図である。
表示器およびタッチパネルを示す(a)は正面図、(b)は側面図である。
表示器とタッチパネルとの隙間によって発生する視差を説明する説明図である。
第1実施形態における制御部が実行する制御の要領を示すフローチャートである。
指が接近した場合のボタン表示状態を示す説明図である。
第2実施形態におけるボタンの表示状態を示す説明図である。

実施例

0013

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

0014

(第1実施形態)
第1実施形態の車両用操作装置100について図1図6を用いて説明する。本実施形態の車両用操作装置100は、所定の機器として、例えば、車両用エアコン装置に適用したものである。車両用操作装置100は、エアコン装置に対する作動条件を入力すると共に、入力された作動条件(作動状態)を表示器110に表示する装置となっており、図1図2に示すように、表示器110、タッチパネル120、近接センサ130、および制御部140等を備えている。車両用操作装置100は、車両のインストルメントパネルの左右方向のほぼ中央に配置されている。

0015

表示器110は、エアコン装置の作動条件(作動状態)、および入力操作用の各種ボタン111〜115を表示する表示部となっている。表示器110は、例えば、液晶ディスプレイTFT液晶ディスプレイ)、有機ELディスプレイ等を用いて構成することができる。表示器110の表示面110aは、正面形状が、例えば縦長の四角形を成して、操作者に対向しており、インストルメントパネルに対して、下側が操作者(運転者あるいは助手席者)側に近づくように、ある程度の傾斜(例えば、30度、程度の角度)をもって搭載されている。

0016

表示器110は、表示面110aの下側を除く領域に、例えば、空調空気設定温度値エアコンオンオフ状態送風量レベル内外気モード選択状態等の作動条件(作動状態)の画像を表示するようになっている。また、表示器110は、表示面110aの下側の領域において、入力操作用の各種ボタン111〜115の画像を表示するようになっている。各種ボタン111〜115は、横方向に一列に並ぶように表示される。表示器110における表示状態(各画像)は、制御部140(表示合成部144)によって制御されるようになっている。

0017

各種ボタン111〜115は、本発明の複数の操作項目に対応するものである。各種ボタン111〜115は、例えば、空調空気の温度設定のための温度設定ボタン111(運転者用)、エアコンを作動あるいは停止させるためのエアコンボタン112、風量を設定するための風量設定ボタン113、空調空気の導入モード内気モードに決定するための内気モードボタン114、および空調空気の温度設定のための温度設定ボタン115(助手席者用)等となっている。

0018

タッチパネル120は、エアコン装置に対する作動条件を入力操作(指によるタッチ操作)するための入力操作部となっている。タッチパネル120は、表示器110の表示面110a側に配置されている。タッチパネル120は、タッチパネルセンサ121、および樹脂カバー122等を有している。

0019

タッチパネルセンサ121は、例えば、透明なフィルム部材の裏面に、マトリックス状(網目状)に配置された透明な静電容量式電極部接合されて形成されている。また、樹脂カバー122は、タッチパネルセンサ121を保護する透明薄肉樹脂製の板材であり、タッチパネルセンサ121の操作者側に設けられている。

0020

タッチパネルセンサ121(電極部)は、樹脂カバー122を介して、操作者の指操作時の指との間でコンデンサを形成し、静電容量を発生させるようになっている。上記のように、タッチパネルセンサ121、および樹脂カバー122は、透明部材から形成されていることから、表示器110における各種作動状態画像、および各種ボタン111〜115の画像は、操作者に透過して視認されるようになっている(図3(a))。タッチパネルセンサ121は、操作者が、各種ボタン111〜115のいずれかに指を近づけたとき(例えば、5mm程度)、更には指タッチしたとき、操作した指の位置に応じて生ずる静電容量の変化を、静電容量の信号として、制御部140(タッチ位置演算部141)に出力するようになっている。

0021

ここで、本実施形態のタッチパネル120は、インストルメントパネルの面形状とのマッチングを図るために、図3(b)に示すように、所定の半径R(例えば、半径R=500〜1000mm程度)を持って表示面110a側に向けて凸となる凸曲面として形成されている。そして、タッチパネル120は、凸曲面を断面表示したときの円弧形状の両端部が表示器110の上側と下側に位置するように設けられている。

0022

加えて、タッチパネル120と表示面110aとの隙間は、表示器110の上側と下側のうち、下側における隙間が上側における隙間よりも相対的に小さくなるように、表示器110に対してタッチパネル120が配置されている。そして、上記で説明した表示器110における各種ボタン111〜115は、この隙間の小さい領域(下側領域)に対応して表示されるようになっている。

0023

近接センサ130は、操作者の指が表示面110aに近づいていることを検出可能とするセンサ部である。具体的には、近接センサ130は、操作者のタッチパネル120に対する指の位置(タッチパネル面上の2軸方向位置)、および距離(タッチパネル面からの距離)を検出するようになっており、例えば、インストルメントパネルにおいて、表示器110の上側に配置されている。近接センサ130は、例えば、カメラ、あるいは赤外線センサ等が使用されている。近接センサ130は、タッチパネル面に対して、例えば、50〜100mm程度離れた位置から近接する指を捉えることが可能となっている。近接センサ130によって得られた指の位置信号は、制御部140(近接位置演算部142)に出力されるようになっている。

0024

制御部140は、表示器110におけるエアコン装置の各種作動状態の画像、および各種ボタン111〜115の画像の表示を制御するようになっている。また、制御部140は、タッチパネル120を通して視認される各種ボタン111〜115の位置を狙って、操作者がタッチパネル120上で指操作(指タッチ)すると、タッチされたボタンの位置に応じて、エアコン装置に対する入力操作(入力指示)を行うようになっている。加えて、制御部140は、近接センサ130によって得られるタッチパネル面からの指の距離に応じて、各種ボタン111〜115の表示状態を変更するようになっている(詳細後述)。

0025

制御部140は、タッチ位置演算部141、近接位置演算部142、中央処理部143、および表示合成部144等を有している。

0026

タッチ位置演算部141は、タッチパネル120から出力される静電容量の信号から、操作者の指が、タッチパネル面上において、各種ボタン111〜115のうち、どの位置に近接して、タッチされたかを算出する部位となっている。タッチ位置演算部141は、算出した指の位置データを中央処理部143に出力するようになっている。

0027

近接位置演算部142は、近接センサ130から得られる指の位置信号から、操作者の指がタッチパネル面からどれだけ離れた位置にあるか、および指がタッチパネル面上において、各種ボタン111〜115のうち、どの位置に対応しているかを算出する部位となっている。近接位置演算部142は、算出した指の位置、距離データを中央処理部143に出力するようになっている。

0028

中央処理部143は、タッチ位置演算部141で算出されたタッチパネル面上の指の位置、および近接位置演算部142で算出されたタッチパネル面上の指の位置、距離に基づいて、タッチパネル120に対する総合的な指の位置(3次元位置)を算出する部位となっている。

0029

表示合成部144は、中央処理部143から得られる総合的な指の位置に基づいて、表示すべき画像の合成データを表示器110に対して指示する部位となっている。

0030

本実施形態の車両用操作装置100の構成は、以上のようになっており、以下、その作動および作用効果について説明する。

0031

上記のように形成される車両用操作装置100においては、各種ボタン111〜115のうち、操作者が所望するボタンに指でタッチすることによって、制御部140によって、各種ボタン111〜115に対応する各種作動状態画像が、表示器110に形成される。そして、エアコン装置は、指操作されたボタンに対応する作動条件となるように作動の切替えが行われることになる。

0032

ここで、タッチパネル120は、インストルメントパネルの面形状とのマッチングを図るために、所定の半径Rを持った曲面で形成されていることから、図4に示すように、表示器110とタッチパネル120との間に隙間が形成される。よって、操作者の見る角度によっては、表示器110上における各種ボタン111〜115の実際の位置と、タッチパネル120を通して見える各種ボタン111〜115の位置との差、つまり視差が発生する。この視差は、表示器110とタッチパネル120との隙間が大きいほど、大きくなる。

0033

本実施形態では、曲面形成されるタッチパネル120を採用するにあたって、上記で説明したように、
1)タッチパネル120は、所定の半径Rを持って表示面110a側に向けて凸となる凸曲面として形成されており、凸曲面を断面表示したときの円弧形状の両端部が表示器110の上側と下側に位置するようにしている。

0034

2)また、表示器110とタッチパネル120との隙間は、表示器110の上側と下側のうち、下側における隙間が上側における隙間より相対的に小さくなるようにしている。

0035

3)更に、表示器110における各種ボタン111〜115は、隙間の小さい領域において、横方向に並ぶように配置している。

0036

加えて、制御部140は、図5に示すように、指が各種ボタン111〜115のうちのいずれかに近づくと、その隣のボタンとの間隔が大きくなるように、各種ボタン111〜115の表示を変更するようにしている。

0037

具体的には、制御部140は、図5中のステップS100で、近接センサ130からの指の位置信号から、タッチパネル面と指との距離を算出する。

0038

次に、ステップS110で、制御部140は、タッチパネル面と指との距離が、予め定めた所定距離(例えば、20mm程度)以下となったかを判定する。

0039

ステップS110で否定判定すると、制御部140は、本制御を終了し、「開始」に戻り、本制御を繰り返す。しかしながら、ステップS110で肯定判定すると、ステップS120で、制御部140は、各種ボタン111〜115に対して、指接近モード表示に変更する。指接近表示モードは、図6に示すように、指操作によって選択されたボタン(例えば、113)と、隣のボタン(例えば、112と114)との間隔が大きくなるように表示するモードである。

0040

加えて、指接近モード表示においては、図6に示すように、選択されたボタン(例えば、113)の大きさが、他のボタンに比べて大きく表示されるものとしてもよい。逆に、指接近モード表示においては、選択されていないボタン(例えば、111、112、114、115)の大きさが、選択されたボタン(例えば、113)に比べて小さく表示されるものとしてもよい。

0041

以上のように、本実施形態では、曲面形成されたタッチパネル120を採用する場合であっても、上記説明の1)〜3)によって、各種ボタン111〜115の視差をより小さくすることができるので、視差に伴う各種ボタン111〜115の位置ずれを抑制することができ、タッチずれによる誤操作を抑制することが可能となる。

0042

加えて、制御部140は、図5図6で説明した表示制御を行うようにしているので、狙いのボタンに対するタッチ操作をやりやすくして、タッチずれによる誤操作を抑制することが可能となる。

0043

(第2実施形態)
第2実施形態を図7に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態に対して、図5で説明したステップS120の指接近モードの表示制御の内容を変更したものである。

0044

制御部140は、ステップS120において、指が各種ボタン111〜115のうちのいずれか(例えば、113)に近づくと、いずれかのボタン(113)、および隣のボタン(112、114)の領域を、あたかも虫メガネを通して拡大されたように、ボタンの表示を変更する。

0045

これにより、上記第1実施形態と同様に、選択されたボタン(113)と隣のボタン(112、114)との間隔が大きくなるように、視認されるので、狙いのボタンに対するタッチ操作をやりやすくして、タッチずれによる誤操作を抑制することが可能となる。

0046

(その他の実施形態)
上記各実施形態では、近接センサ130を用いて、タッチパネル面からの指の距離を把握するようにしたが、近接センサ130を廃止したものとしてもよい。即ち、ステップS110における判定距離(所定距離)を、例えば、5mm程度以下にして、タッチパネル120によって得られる指の総合的な位置(タッチパネル面上の位置および距離)をもとにして、ステップS120の指接近モード表示を行うようにしてもよい。

0047

また、車両用操作装置100の対象となる所定機器として、車両用のエアコン装置としたが、これに限らず、オーディオ装置、あるいはカーナビゲーション装置等にも適用可能である。

0048

また、上記実施形態では、タッチパネル120を静電容量式のタッチパネルにより構成したが、抵抗膜を用いた感圧式のタッチパネル等、他の構造のタッチパネルとしてもよい。

0049

100車両用操作装置
110表示器
110a 表示面
111温度設定ボタン(操作項目)
112エアコンボタン(操作項目)
113風量設定ボタン(操作項目)
114内気モードボタン(操作項目)
115 温度設定ボタン(操作項目)
120タッチパネル
130近接センサ(センサ部)
140 制御部

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