車載機器操作装置
【課題】操作する度に操作体を確認することなく、スムーズな操作を可能にする車載機器操作装置を提供する。
【解決手段】ユーザが操作する操作ノブ１が所定の角度範囲内で回動し、回転軸Ｘと直交する方向に摺動し、回転軸Ｘに対して傾動し、かつ、回転時Ｘに沿って押圧するように、操作ノブ１を支持する。操作ノブ１が回動、摺動、傾動又は押圧したことを検知し、検知結果に応じて車載機器に係る信号を出力する。この操作ノブ１が回動、摺動、傾動又は押圧した場合、操作ノブ１を回動前、摺動前、傾動前又は押圧前の状態に復帰させる。
【解決手段】ユーザが操作する操作ノブ１が所定の角度範囲内で回動し、回転軸Ｘと直交する方向に摺動し、回転軸Ｘに対して傾動し、かつ、回転時Ｘに沿って押圧するように、操作ノブ１を支持する。操作ノブ１が回動、摺動、傾動又は押圧したことを検知し、検知結果に応じて車載機器に係る信号を出力する。この操作ノブ１が回動、摺動、傾動又は押圧した場合、操作ノブ１を回動前、摺動前、傾動前又は押圧前の状態に復帰させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の方向に移動可能な操作体の移動に応じて、車載機器に係る信号を出力する車載機器操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両には、エアーコンディショナ（以下、エアコンと言う）、オーディオ機器及びカーナビゲーション装置など多数の車載機器が搭載されている。車載機器を操作する操作スイッチなどは、一般的にはインストルメントパネル（以下、インパネと言う）の乗員が操作し易い位置に設置されている。このため、車載機器の数が増加することにより操作スイッチの数も増加するため、インパネに操作スイッチの設置スペースを確保する必要がある。そこで、操作スイッチの数を減少させるために、複数の入力操作が可能な所謂複合スイッチが提案されている。例えば特許文献１に記載の入力装置は、ユーザが操作する摘みを回転させる回転操作、摘みを押圧する押圧操作、及び摘みを傾倒する傾倒操作が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の入力装置では、ユーザが操作する摘みは円筒状となっている。このため、摘みの回転操作を行った場合、ユーザは摘みがどの程度回転しているかが判らなくなる場合がある。このため、摘みから一度手を離し再度操作しようとする際、ユーザは摘みの状態を眼又は手などで確認する必要があり、スムーズに操作を行えない場合がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、操作する度に操作体を確認することなく、スムーズな操作を可能にする車載機器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】
【０００６】
本発明に係る車載機器操作装置は、複数の方向に移動可能な操作体の移動に応じて、車載機器に係る信号を出力する車載機器操作装置において、前記操作体を支持し、該操作体を所定の角度範囲内で回動可能にする手段、回転軸と直交する方向に摺動可能にする手段、前記回転軸に対して傾動可能にする手段、及び前記回転軸方向に押圧可能にする手段の少なくとも二以上を有する支持部と、回動、摺動、傾動又は押圧した前記操作体を、回動前、摺動前、傾動前又は押圧前の状態に復帰させる手段と、前記操作体が回動、摺動、傾動又は押圧したことを検知する検知手段と、前記操作体の回転、摺動、傾動又は押圧を検知した場合、検知結果に応じた信号を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明においては、回動、摺動、傾動又は押圧した操作体は、回動前、摺動前、傾動前又は押圧前の状態に復帰するようになっているため、ユーザは、操作体を操作する都度、操作体の状態を確認する必要がなくなる。これにより、ユーザは、スムーズに操作を開始することができ、操作時間を短縮することができる。また運転者が操作する場合には、運転中のわき見運転による事故を防ぐことができる。
【０００８】
本発明に係る車載機器操作装置は、前記出力手段は、前記操作体が押圧された場合、操作対象を切り替える信号を出力するようにしてあることを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、操作体を押圧することにより操作対象を切り替えることができるため、ユーザは、押圧操作のために摘んだ操作体を、持ち替えることなくそのままの状態で、他の操作を続行することができる。
【００１０】
本発明に係る車載機器操作装置は、前記操作体は、平面部、及び、前記平面部に対して凸となった摘み部を有し、前記摘み部は、平行な二側面を有し、該二側面の平行な方向の寸法が側面間寸法よりも長いことを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、操作体の摘み部は、側面の平行な方向の寸法が側面間寸法よりも長くなっているため、ユーザが摘み部の側面を指で摘み易い形状となっている。
【００１２】
本発明に係る車載機器操作装置は、前記支持部は、前記摘み部の長手方向が回動角度範囲の中心となるように前記操作体を支持していることを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、ユーザは摘み部の側面を指で摘み、その状態で正逆に摘み部を回動させることで、回動操作を行うことができる。これにより、回動操作時に、ユーザの手首にかかる負担を軽減することができる。
【００１４】
本発明に係る車載機器操作装置は、前記支持部は、前記長手方向が傾動する方向となるように前記操作体を支持していることを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、操作体は長手方向に傾動可能となっているため、ユーザは、回動操作のために摘んだ操作体を、持ち替えることなくそのままの状態で傾動操作を行うことができる。
【００１６】
本発明に係る車載機器操作装置は、前記支持部は、前記長手方向と直交する方向が摺動する方向となるように前記操作体を支持していることを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、操作体は長手方向と直交する方向に摺動可能となっているため、ユーザは、回動操作のために摘んだ操作体を、持ち替えることなくそのままの状態で摺動操作を行うことができる。
【００１８】
本発明に係る車載機器操作装置は、前記操作体が、同時に回動、摺動及び傾動することを禁止する手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明においては、操作体を同時に回動、摺動及び傾動できないため、誤操作を防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、回動、摺動、傾動又は押圧した操作体は、回動前、摺動前、傾動前又は押圧前の状態に復帰するようになっているため、ユーザは、操作体を操作する都度、操作体の状態を確認する必要がなくなる。これにより、ユーザは、スムーズに操作を開始することができ、操作時間を短縮することができる。また運転者が操作する場合には、運転中のわき見運転による事故を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態に係る操作装置の操作ノブの構成を示す三面図である。
【図２】実施の形態に係る操作装置の側面断面図である。
【図３】実施の形態に係る操作装置の側面断面図である。
【図４】実施の形態に係る操作装置の分解斜視図である。
【図５】プリント基板の上面を示す概略図である。
【図６】ダイヤルの凸部と光学式センサとの関係を示す模式図である。
【図７】操作ノブが傾動した場合のホルダの動作を説明するための模式図である。
【図８】操作ノブが摺動した場合のシーソーの動作を説明するための模式図である。
【図９】ダイヤル、回転ガイド及びセルフリターンを説明するための模式図である。
【図１０】操作装置により操作する操作画面を示す模式図である。
【図１１】操作対象を切り替えた場合の操作画面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る車載機器操作装置の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本実施の形態に係る操作装置の操作ノブの構成を示す三面図である。本実施の形態に係る操作装置は、車両に搭載されているエアコン及びオーディオなど複数の車載機器を操作することができる。操作装置は、ユーザにより操作される操作ノブ（操作体）１を備えている。操作ノブ１は、長方形状で長手方向における両端部がＲ形状となった板部材（平面部）１ａと、長手方向を板部材１ａと一致させ、板部材１ａの略中央に立設された略直方体形状の摘み部１ｂと、摘み部１ｂとは反対側の板部材１ａの面に設けられた支持部１ｃを備えている。操作ノブ１は、板部材１ａが外装部分１００と略平行となるよう、支持部１ｃが外装部分１００の内側で支持されている。外装部分１００は、例えば運転席及び助手席の間のセンタークラスター又はインパネなど、ユーザが操作し易い位置である。
【００２４】
操作ノブ１は、摘み部１ｂの長手方向、及び長手方向に直交する方向（以下、幅方向と言う）の中心を回転軸Ｘとして、長手方向を中心として正逆に約３０度回転可能となっている。また、操作ノブ１は、摘み部１ｂの幅方向に摺動可能となっている。さらに操作ノブ１は、摘み部１ｂの長手方向における両端部（図中の摘み部１ｂの三角印部分）を外装部分１００側に押圧することで、回転軸Ｘに対して長手方向に傾動可能となっている。また操作ノブ１は、摘み部１ｂの中心部が設置面側に押圧可能となっている。以下の説明では、操作ノブ１を回転させる操作を回転操作、操作ノブ１を摺動させる操作を摺動操作、操作ノブ１を傾動させる操作を傾動操作、摘み部１ｂの中心部を押圧する操作を押圧操作と言う。
【００２５】
なお、操作装置は、長手方向を中心として操作ノブ１が正逆に約３０度回転する場合、操作ノブ１の回転角度が１５度となったときに、操作ノブ１を操作するユーザの手に所謂「クリック感」を伝えるようになっている。すなわち、操作装置は、二段階に分けた回転操作を可能としている。
【００２６】
また操作ノブ１は、外装部分１００側となる板部材１ａの面にピン１ｄ，１ｄが設けられている。外装部分１００には、各操作がされていない状態の操作ノブ１のピン１ｄ，１ｄと対向する位置に切欠（図示せず）が形成されている。そして、操作ノブ１が傾動操作又は押圧操作された場合、ピン１ｄ，１ｄは、外装部分１００側に移動し、切欠に係合するようになっている。ピン１ｄ，１ｄが切欠に係合した場合、操作ノブ１は、回転及び摺動できないようになっている。また操作ノブ１が回転操作又は摺動操作された場合、ピン１ｄ，１ｄと切欠との位置がずれ、操作ノブ１が傾動操作又は押圧操作されたとき、ピン１ｄ，１ｄは外装部分１００に接触するようになる。このため、操作ノブ１は、外装部分１００側に移動できないようになっている。すなわち、本実施の形態に係る操作装置では、操作ノブ１の傾動操作又は押圧操作と、回転操作又は摺動操作とを同時に行えないようになっている。
【００２７】
以下、操作装置の具体的な構成について説明する。図２及び図３は、本実施の形態に係る操作装置の側面断面図である。図２は、図３に示すＩＩ−ＩＩ線における断面図であり、図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。図４は、本実施の形態に係る操作装置の分解斜視図である。
【００２８】
操作装置は、支持ケース８を備えている。支持ケース８は、空洞の略直方体形状であって、一方の開口部にはプリント基板９が設けられており、他方の開口部にはパネル３が設けられている。支持ケース８は、パネル３が図１に示す外装部分１００の一部を形成するように外装部分１００の内側に配されており、操作ノブ１がパネル３から突出するようにして操作ノブ１を支持している。以下の説明において、パネル３が設けられた開口部側（図２及び図３の上方向）を上側とし、プリント基板９が設けられた開口部側（図２及び図３の下方向）を下側として説明する。
【００２９】
図５は、プリント基板９の上面を示す概略図である。プリント基板９は、支持ケース８の開口部と同じ略長方形を有しており、上側の面にはタクトスイッチなどの押圧でスイッチング可能なスイッチ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ、及び、フォトインタラプタなどの光学式センサ１１ａ，１１ｂが設けられている。スイッチ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、プリント基板９の長手方向（以下、左右方向と言う）の略中央で、長手方向と直交する方向（以下、前後方向と言う）に沿って設けられている。スイッチ素子１０ｄ，１０ｅは、前後方向の略中央で、スイッチ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを通過する線（以下、中心線と言う）に対して対称となるように設けられている。
【００３０】
光学式センサ１１ａ，１１ｂは、断面がＵ字形状の経路を有しており、この経路に位置する物体を検出する。光学式センサ１１ａはスイッチ素子１０ａ，１０ｂの間に設けられ、光学式センサ１１ｂはスイッチ素子１０ｂ，１０ｃの間に設けられている。そして光学式センサ１１ａ，１１ｂは何れも中心線よりスイッチ素子１０ｄ側にずれて、Ｕ字形状の経路が左右方向に沿うように設けられている。以下の説明では、左右方向においてスイッチ素子１０ｄ側（図３及び図５の左方向）を左方向、スイッチ素子１０ｅ側（図３及び図５の右方向）を右方向とする。また、前後方向においてスイッチ素子１０ａ側（図２の右方向）を前方向、スイッチ素子１０ｃ側（図２の左方向）を後方向とする。
【００３１】
パネル３は、支持ケース８の開口部と同じ長方形状であって、中央部に穴３ａが形成されている。パネル３には、穴３ａの壁面から半径方向の外方側に凹む切欠部３ｂが形成されている。切欠部３ｂ，３ｂは、前後方向に沿って対向している。穴３ａには、上述した操作ノブ１の支持部１ｃが挿入され、パネル３の下側で支持部１ｃが支持されるようになっている。切欠部３ｂ，３ｂには、操作ノブ１のピン１ｄ，１ｄが係合するようになっている。
【００３２】
支持ケース８は、下側の開口部の近傍にプリント基板９と対向するように板状の底部材８１が設けられている。底部材８１には、プリント基板９に設けられたスイッチ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅと重合する位置に、円筒状のピンガイド８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅが設けられている。各ピンガイド８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅには、ピン９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅが摺動可能に挿入されている。ピン９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅは、各プッシュスイッチ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅに載置され、上端がピンガイド８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅから突出するようになっている。なお、ピン９ａ，９ｂ，９ｃは、ピン９ｄ，９ｅよりも長くなっている。
【００３３】
また板部材８１には、ピンガイド８ｂと同軸で、内側にピンガイド８ｂが位置する円筒状の回転ガイド８ｆが形成されている。回転ガイド８ｆは、回転ガイド８ｆより大きい径を有する有底筒形状のダイヤル２を支持している。ダイヤル２は、底面がピンガイド８ｂに挿入されたピン９ｂの上端に載置されるように開口部を下側にして回転ガイド８ｆに被せられている。このとき、ダイヤル２の中心軸は、回転ガイド８ｆの中心軸、すなわちピン９ｂと一致するようになっている。これにより、ダイヤル２は、ピン９ｂを回転軸として回転ガイド８ｆの外周面に沿って周方向に正逆に回転することができる。また、ピン９ｂは、スイッチ素子１０ｂに載置されているため、ダイヤル２はピン９ｂがスイッチ素子１０ｂを押し下げる距離だけ、軸方向に沿って下方に移動可能となっている。スイッチ素子１０ｂが押圧されることで、ダイヤル２の下方への移動が検出される。
【００３４】
ダイヤル２には、円柱状のピン２ｂを摺動可能に挿入できる挿入孔２ａが径方向に沿って底面中央に形成されている。挿入孔２ａは、中心軸がダイヤル２の中心軸と直交するように形成されている。またダイヤル２には、開口部の縁から軸方向に突出し、中心軸を介して対向する一対の凸部２ｃ，２ｃが設けられている。挿入孔２ａ及び凸部２ｃ，２ｃは、挿入孔２ａの軸方向と直交する方向に沿って凸部２ｃ，２ｃが対向する関係としてある。
【００３５】
ダイヤル２を回転ガイド８ｆに被せた場合、凸部２ｃ，２ｃは底部材８１に形成された切欠溝（図示せず）を介して底部材８１の下方に突出するようになっている。切欠溝は円弧状となっており、ダイヤル２は凸部２ｃ，２ｃが切欠溝に沿って移動できる範囲内で回転可能となっている。本実施の形態では、底部材８１の下方に突出する凸部２ｃ，２ｃが光学式センサ１１ａ，１１ｂの経路上に位置するようになっており、この状態からダイヤル２は正逆に約３０度回転可能となっている。なお、凸部２ｃ，２ｃを光学式センサ１１ａ，１１ｂの経路上に位置させた場合、図３に示すように、挿入孔２ａの軸方向が左右方向と一致するようになる。
【００３６】
図６は、ダイヤル２の凸部２ｃ，２ｃと光学式センサ１１ａ，１１ｂとの関係を示す模式図である。光学式センサ１１ａ，１１ｂは、プリント基板９の中心線より左側にずれて配されている。ダイヤル２は、中心線上のスイッチ素子１０ｂに載置されたピン９ｂを回転軸として回転する。このため、ダイヤル２の凸部２ｃ，２ｃを中心線上に位置させた場合、図６（ａ）に示すように、凸部２ｃ，２ｃは一部が光学式センサ１１ａ，１１ｂの経路上に位置するようになっている。ダイヤル２を中心線より右側に１５度回転させた場合、図６（ｂ）に示すように、凸部２ｃ，２ｃの一方が中心線より右側に動き、他方が左側に動く。右側に動く凸部２ｃは光学式センサ１１ａの経路上から外れ、左側に動く凸部２ｃは光学式センサ１１ｂの経路上から外れないようになっている。ダイヤル２をさらに右側に１５度回転させた場合、図６（ｃ）に示すように、左側に動く凸部２ｃも、光学式センサ１１ｂの経路上から外れるようになっている。このように、光学式センサ１１ａ，１１ｂが凸部２ｃ，２ｃの一方を検出することで、ダイヤル２が１５度回転したことを検出することができる。また光学式センサ１１ａ，１１ｂが凸部２ｃ，２ｃの両方を検出しなくなることで、ダイヤル２が３０度回転したことを検出することができる。なお、ダイヤル２が左側に回転する場合には、上述の光学式センサ１１ａ，１１ｂの説明が反対となる。
【００３７】
ダイヤル２は、底面側で操作ノブ１を支持している。操作ノブ１は、上述したように、板部材１ａ、摘み部１ｂ、支持部１ｃ、及びピン１ｄ，１ｄとから形成されている。支持部１ｃは、円筒形状をなし、中心軸が回転軸Ｘと一致するように、摘み部１ｂとは反対側の板部材１ａの面に設けられている。ピン１ｄ，１ｄは、回転軸Ｘを介して対向するように、板部材１ａと支持部１ｃとの接続部分に長手方向に沿って設けられている。支持部１ｃの側面には、回転軸Ｘを介して対向し、中心軸が幅方向に一致する穴１ｅ，１ｅが形成されている。穴１ｅ，１ｅには、ダイヤル２の挿入孔２ａに挿入されたピン２ｂの両端が係合するようになっている。
【００３８】
操作ノブ１は、パネル３の下側で穴１ｅ，１ｅにピン２ｂの両端を係合することでダイヤル２に支持されている。これにより、操作ノブ１は、ダイヤル２を介して回転ガイド８ｆの周方向に沿って正逆に回転し、また回転ガイド８ｆの軸方向に沿って下方に移動することができる。上述したように、スイッチ素子１０ｂによりダイヤル２の下方への移動を検出することで、操作ノブ１の下方への移動、すなわち操作ノブ１の押圧操作を検出することができる。また、光学式センサ１１ａ，１１ｂによりダイヤル２の回転を検出することで、操作ノブ１の回転、すなわち操作ノブ１の回転操作を検出することができる。また、ピン２ｂは挿入孔２ａに対して摺動可能であるため、操作ノブ１は、ピン２ｂを中心として回転軸Ｘに対して長手方向に摺動可能で、かつ、ピン２ｂの軸方向、すなわち幅方向に摺動可能となる。
【００３９】
なお、ピン２ｂはダイヤル２の中心軸及び操作ノブ１の回転軸Ｘそれぞれと直交しているため、操作ノブ１を傾動及び摺動させることで、回転軸Ｘとダイヤル２の中心軸とを一致させることができる。以下の説明では、ピン２ｂの軸方向を左右方向と一致させ、かつ、操作ノブ１の回転軸Ｘとダイヤル２の中心軸とを一致させた操作ノブ１及びダイヤル２の状態を初期状態と言う。初期状態の場合、操作ノブ１の長手方向は前後方向となり、幅方向は左右方向となる。また初期状態の場合、操作ノブ１のピン１ｄ，１ｄは、パネル３の切欠部３ｂ，３ｂと対向するようになる。
【００４０】
ダイヤル２に支持されている操作ノブ１にはホルダ４が設けられている。ホルダ４は、略正方形の板部材で、中央に穴４ａが形成されている。ホルダ４は、操作ノブ１の板部材１ａとの間にパネル３が介在するように穴４ａの内周面で支持部１ｃの外周面を支持し、操作ノブ１と共に傾動又は摺動するようになっている。
【００４１】
スライダ５は、ピン２ｂを中心として傾動可能にホルダ４を支持している。スライダ５は、底面及び対向する二側面からなり、底面の中央には内側にダイヤル２を位置させる穴５ａが形成されている。スライダ５は、前後方向の両側面部が上下方向に揺動するように、二側面が左右方向に沿って対向するよう配され、二側面でホルダ４の左右方向における両側面を挟持している。また揺動する両側面部には、ピン９ａ，９ｃの上端が当接するようになっている。
【００４２】
図７は、操作ノブ１が傾動した場合のホルダ４の動作を説明するための模式図である。また図７は、前後方向の前側に操作ノブ１が傾動した状態を示している。操作ノブ１がピン２ｂを中心に前側に傾動した場合、ホルダ４も共に前側に傾動する。このとき、操作ノブ１の傾動方向のホルダ４の側面部が下方に移動し、ピン９ａが押し下げられ、スイッチ素子１０ａが押圧される。これにより、ホルダ４の傾動、すなわち操作ノブ１が前側に傾動したことを検出することができる。なお、押し下げられたピン９ａがスイッチ素子１０ａにより押し上げられることで、下方に移動したホルダ４の側面部が元の位置に戻る。これにより、操作ノブ１は傾動操作前の初期状態に復帰するようになっている。
【００４３】
また、操作ノブ１の傾動方向にあるピン１ｄが切欠部３ｂに係合するため、操作ノブ１が傾動した状態では、摺動又は回転しないようになっている。これにより、同時に複数の操作が行われないようにすることができる。
【００４４】
シーソー６は、ホルダ４と共に左右方向に摺動可能にスライダ５を支持している。シーソー６は、略正方形の中央に穴６ａが形成されている底面、平行な二側面及び底面から外側に傾斜する二側面から形成されている。シーソー６は、傾斜する二側面が左右方向に沿って対向するよう配され、傾斜する二側面が上下方向に揺動可能に支持ケース８に支持されている。すなわち、シーソー６の揺動軸が前後方向となっている。また傾斜する二側面の上側端部には、ピン９ｄ，９ｅの上端が当接するようになっている。ホルダ４を支持するスライダ５は、シーソー６の傾斜する二側面上に載置されている。
【００４５】
図８は、操作ノブ１が摺動した場合のシーソー６の動作を説明するための模式図である。また図８は、左右方向における左側に操作ノブ１が摺動した状態を示している。操作ノブ１が左右方向に摺動した場合、ホルダ４及びスライダ５も共に摺動する。シーソー６は、傾斜する二側面が上下方向に揺動可能となっているため、スライダ５が左右方向に摺動する場合、スライダ５は、摺動方向のシーソー６の側面を下方に押し下げながら摺動する。これにより、押し下げられた側面に当接しているピン９ｄが押し下げられて、スイッチ素子１０ｄが押圧される。これにより、スライダ５、すなわち操作ノブ１の摺動を検出することができる。なお、押し下げられたピン９ｄが、スイッチ素子１０ｄにより押し上げられることで、下方に移動したシーソー６の側面部が元の位置に戻る。これにより、スライダ５がシーソー６の側面部に押し戻され、シーソー６すなわち操作ノブ１は摺動操作前の初期状態に復帰するようになっている。
【００４６】
ダイヤル２には、セルフリターン７が設けられている。セルフリターン７は、ダイヤル２が初期状態から正逆に回転した場合に、ダイヤル２を回転前の初期状態に復帰させる。図９は、ダイヤル２、回転ガイド８ｆ及びセルフリターン７を説明するための模式図である。また、図９は図３のＩＸ−ＩＸ線における断面図の一部でもある。ダイヤル２には、外周面の周方向に半周に延びた凸部２ｄが沿って設けられている。凸部２ｄは、ダイヤル２が初期状態にある場合に、プリント基板９の中心線より左側となるよう設けられている。セルフリターン７は、板状の一端部に半円状の切欠部７ａが形成されている。セルフリターン７の切欠部７ａは、凸部２ｄが設けられていない側の外周面に嵌合するようになっている。そしてセルフリターン７は、バネ７ｂ，７ｂにより、左右方向の右側から左側に向かってダイヤル２を押圧している。この状態において、ダイヤル２が初期位置から正逆に回転した場合、図９の下図に示すように、凸部２ｄがセルフリターン７と接触し、凸部２ｄがセルフリターン７を中心線の右側に押圧するようになる。右側に押圧されたセルフリターン７は、バネ７ｂ，７ｂの弾性力により左側に戻ろうとする。このとき、セルフリターン７が凸部２ｄを押圧することで、図９の上図に示すように、ダイヤル２を回転前の状態、すなわち初期位置に復帰させる。このように、ダイヤル２が回転した場合、ダイヤル２は、セルフリターン７により回転前の状態に復帰するようになっている。
【００４７】
また、ダイヤル２の凸部２ｄの中央には、ボールプランジャ２１が設けられている。ボールプランジャ２１は、図９に示すように、有底筒形状のハウジング２１ａと、ハウジング２１ａ内に収容されたコイルスプリング２１ｂと、ハウジング２１ａの開口部に配設されたボール２１ｃとを備える。ハウジング２１ａは、ダイヤル２の内周面に開口が形成されるようにダイヤル２に設けられている。コイルスプリング２１ｂは、定常の長さで、ハウジング２１ａからダイヤル２の内側に略半球分だけ突出した状態でボール２１ｃを支持している。ボール２１ｃは、コイルスプリング２１ｂの外側からの圧力を受けると、コイルスプリング２１ｂの付勢力に対抗しつつ、ハウジング２１ａの内部に後退し、ハウジング２１ａ外への突出量を減少させるようになっている。
【００４８】
一方、回転ガイド８ｆには、周回方向に沿った一部の外径を段差状に小さくした凹部８１ａ，８１ｂが形成されている。凹部８１ａ，８１ｂ間の中央には、上述のボール２１ｃが当接している。そしてダイヤル２が回転し、ハウジング２１ａの開口が凹部８１ａ，８１ｂと一致した場合、図８の下図に示すように、コイルスプリング２１ｂの付勢力によりボール２１ｃが凹部８１ａ，８１ｂに係合するようになっている。このとき、操作ノブ１を回転操作するユーザの手には、ダイヤル２を介してクリック感が伝わるようになっている。なお、凹部８１ａ，８１ｂは、ダイヤル２が正逆に１５度回転したときに、ボール２１ｃが係合する位置に形成されている。すなわち、操作ノブ１の回転操作を行うユーザは、クリック感があったとき操作ノブ１が１５度回転したと把握することができる。これにより、ユーザは、二段階の操作ノブ１の回転操作を行うことができる。
【００４９】
以上のように、操作ノブ１が長手方向を中心に正逆回転し、かつ回転後に元の初期状態に復帰するようになっているため、ユーザは手首を大きく回転させなくても操作ノブ１の回転操作が可能となる。これにより、回転操作時にユーザの手首かかる負担を軽減することができる。また操作ノブ１は操作後に初期状態に復帰することで、ユーザは、操作ノブ１を持ち替えることなく回転操作、傾動操作及び摺動操作など複数の操作を行うことができる。
【００５０】
次に、上述のように構成される操作装置により車載機器を操作する操作方法の一例について説明する。
【００５１】
図１０は、操作装置により操作する操作画面を示す模式図である。図１０は、エアコンの操作画面を示している。
【００５２】
操作画面の下側には、「ＰＡＳＳ ＴＥＭＰ」、「ＭＯＤＥ」、「ＢＬＯＷＥＲ」及び「ＴＥＭＰ」などのエアコンの機能が横一列に表示されている。また操作画面の下側中央には、操作ノブ１の摘み部１ｂを示す画像１０２が表示されている。画像１０２には、上述のエアコンの機能の一つが重合して表示されている。また画像１０２の左右には、画像１０２の左右方向を指し示す三角マークが表示されている。三角マークにより、画像１０２、すなわち操作ノブ１を左右に移動させることで、表示されているエアコンの機能が左右に移動することを、ユーザに直感的に把握させるようにしている。
【００５３】
ユーザは、操作ノブ１を左右に移動させることで、エアコンの機能を選択する。例えば、図１０（ａ）では、画像１０２に「ＭＯＤＥ」が重合しているが、操作ノブ１を右に移動させた場合、図１０（ｂ）に示すように、「ＭＯＤＥ」の右側の「ＢＬＯＷＥＲ」が画像１０２に重合するようになり、操作画面の上側には、風量を調節する画像が表示される。さらに操作ノブ１を右に移動させた場合、図１０（ｃ）に示すように、「ＢＬＯＷＥＲ」の右側の「ＴＥＭＰ」が画像１０２に重合するようになり、操作画面の上側には、温度を調節する画像が表示される。機能が画像１０２と重合した表示状態で、ユーザは、操作ノブ１を前側に傾動操作することで、画像１０２と重合した機能の選択を決定する。これにより、操作画面の上側に表示された機能の詳細な設定項目を、操作ノブ１により操作することができる。
【００５４】
図１０（ｂ）では、「ＢＬＯＷＥＲ」の機能が選択されており、操作画面の上側には、風量を調節する画像が表示されている。また、図１０（ｃ）は、「ＴＥＭＰ」の機能が選択されており、操作画面の上側には、温度を調節する画像が表示されている。ユーザは、操作ノブ１の回転操作を行って風量・温度を調節することができる。具体的には、操作ノブ１を右に回転させることで風量・温度を大きくすることができ、左に回転させることで風量・温度を小さくすることができる。このとき、操作ノブ１が１５度回転した場合、風量・温度は一定時間ごとに一段階ずつ大きく又は小さくなり、操作ノブ１が３０度回転した場合、風量・温度は短時間で複数段階大きく又は小さくなる。なお、エアコンの機能を再度選択したい場合には、操作ノブ１を後側に傾動操作することで、エアコンの機能の選択を行うことができる。なお、機能の選択の決定は、操作ノブ１の押圧操作により行えるようにしてもよい。
【００５５】
操作ノブ１は、ユーザにより操作されるごとに操作前の状態に復帰するようになっているため、ユーザは、上述の一連の操作を操作ノブ１を持ち替えることなく行うことができる。例えば、ユーザが操作ノブ１を一方向に回転させた場合、操作ノブ１は回転前の状態に復帰するため、ユーザは操作ノブ１を持ち替えることなく操作ノブ１を反対方向に回転させることができ、また摺動操作、押圧操作及び傾動操作などを行うことができる。
【００５６】
なお、図１０ではエアコンの操作方法について説明しているが、操作装置で他の車載機器も操作ができるようになっている。例えば、図１０（ａ）で説明したエアコンの機能選択の操作と同様に複数の車載機器から操作対象の車載機器を選択できるようにしてもよい。また、操作ノブ１を押圧操作することで、操作対象の車載機器を選択できるようにしてもよい。図１１は、操作対象を切り替えた場合の操作画面を示す模式図である。図１１（ａ）は、エアコンの操作画面を示している。この状態で、操作ノブ１の押圧操作を行うことで、図１１（ｂ）に示すＣＤの操作画面に切り替えることができる。ＣＤの操作画面では、例えば複数のディスクからの選択、選択したディスク内の曲目の選択などを行う。さらに、操作ノブ１の押圧操作を行うことで、図１１（ｃ）に示すラジオの操作画面に切り替えることができる。ラジオの操作画面では、周波数の選択などを行う。このように、ユーザは、操作ノブ１を持ち替えることなくそのままの状態で、他の車載機器の操作を続行することができる。また、一の操作装置で複数の車載機器の操作が行えるため、複数の操作装置を車内に設置する必要がないため、操作装置の設置スペースを軽減することができる。
【００５７】
以上説明したように、本実施の形態では、回動、摺動又は傾動した操作ノブ１は、回動前、摺動前又は傾動前の初期状態に復帰するようになっているため、ユーザは、操作ノブ１を操作する都度、操作ノブ１の状態を確認する必要がなくなる。これにより、ユーザは、スムーズに操作を開始することができ、操作時間を短縮することができる。また運転者が操作する場合には、運転中のわき見運転による事故を防ぐことができる。また操作ノブ１は、ユーザが摘みやすい形状となっており、長手方向を中心に正逆に回動可能となっているため、操作ノブ１の回転操作時に、ユーザの手首にかかる負担を軽減することができる。
【００５８】
本発明の好適な一実施の形態について、具体的に説明したが、各構成及び動作等は適宜変更可能であって、上述の実施の形態に限定されることはない。上述の実施の形態では、操作装置は、操作ノブ１の回転操作、摺動操作、傾動操作及び押圧操作すべてを可能としているが、何れか二以上の操作が可能であればよい。例えば、回転操作及び摺動操作のみが可能な操作装置としてもよい。また、操作装置における車載機器の操作方法は、上述の実施の形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５９】
１ 操作ノブ
１ｂ 摘み部
２ ダイヤル
２ｂ ピン
２ｃ，２ｃ 凸部
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ ピン
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ スイッチ素子（検知手段、出力手段）
１１ａ，１１ｂ 光学式センサ（検知手段、出力手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の方向に移動可能な操作体の移動に応じて、車載機器に係る信号を出力する車載機器操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両には、エアーコンディショナ（以下、エアコンと言う）、オーディオ機器及びカーナビゲーション装置など多数の車載機器が搭載されている。車載機器を操作する操作スイッチなどは、一般的にはインストルメントパネル（以下、インパネと言う）の乗員が操作し易い位置に設置されている。このため、車載機器の数が増加することにより操作スイッチの数も増加するため、インパネに操作スイッチの設置スペースを確保する必要がある。そこで、操作スイッチの数を減少させるために、複数の入力操作が可能な所謂複合スイッチが提案されている。例えば特許文献１に記載の入力装置は、ユーザが操作する摘みを回転させる回転操作、摘みを押圧する押圧操作、及び摘みを傾倒する傾倒操作が可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の入力装置では、ユーザが操作する摘みは円筒状となっている。このため、摘みの回転操作を行った場合、ユーザは摘みがどの程度回転しているかが判らなくなる場合がある。このため、摘みから一度手を離し再度操作しようとする際、ユーザは摘みの状態を眼又は手などで確認する必要があり、スムーズに操作を行えない場合がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、操作する度に操作体を確認することなく、スムーズな操作を可能にする車載機器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】
【０００６】
本発明に係る車載機器操作装置は、複数の方向に移動可能な操作体の移動に応じて、車載機器に係る信号を出力する車載機器操作装置において、前記操作体を支持し、該操作体を所定の角度範囲内で回動可能にする手段、回転軸と直交する方向に摺動可能にする手段、前記回転軸に対して傾動可能にする手段、及び前記回転軸方向に押圧可能にする手段の少なくとも二以上を有する支持部と、回動、摺動、傾動又は押圧した前記操作体を、回動前、摺動前、傾動前又は押圧前の状態に復帰させる手段と、前記操作体が回動、摺動、傾動又は押圧したことを検知する検知手段と、前記操作体の回転、摺動、傾動又は押圧を検知した場合、検知結果に応じた信号を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明においては、回動、摺動、傾動又は押圧した操作体は、回動前、摺動前、傾動前又は押圧前の状態に復帰するようになっているため、ユーザは、操作体を操作する都度、操作体の状態を確認する必要がなくなる。これにより、ユーザは、スムーズに操作を開始することができ、操作時間を短縮することができる。また運転者が操作する場合には、運転中のわき見運転による事故を防ぐことができる。
【０００８】
本発明に係る車載機器操作装置は、前記出力手段は、前記操作体が押圧された場合、操作対象を切り替える信号を出力するようにしてあることを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、操作体を押圧することにより操作対象を切り替えることができるため、ユーザは、押圧操作のために摘んだ操作体を、持ち替えることなくそのままの状態で、他の操作を続行することができる。
【００１０】
本発明に係る車載機器操作装置は、前記操作体は、平面部、及び、前記平面部に対して凸となった摘み部を有し、前記摘み部は、平行な二側面を有し、該二側面の平行な方向の寸法が側面間寸法よりも長いことを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、操作体の摘み部は、側面の平行な方向の寸法が側面間寸法よりも長くなっているため、ユーザが摘み部の側面を指で摘み易い形状となっている。
【００１２】
本発明に係る車載機器操作装置は、前記支持部は、前記摘み部の長手方向が回動角度範囲の中心となるように前記操作体を支持していることを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、ユーザは摘み部の側面を指で摘み、その状態で正逆に摘み部を回動させることで、回動操作を行うことができる。これにより、回動操作時に、ユーザの手首にかかる負担を軽減することができる。
【００１４】
本発明に係る車載機器操作装置は、前記支持部は、前記長手方向が傾動する方向となるように前記操作体を支持していることを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、操作体は長手方向に傾動可能となっているため、ユーザは、回動操作のために摘んだ操作体を、持ち替えることなくそのままの状態で傾動操作を行うことができる。
【００１６】
本発明に係る車載機器操作装置は、前記支持部は、前記長手方向と直交する方向が摺動する方向となるように前記操作体を支持していることを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、操作体は長手方向と直交する方向に摺動可能となっているため、ユーザは、回動操作のために摘んだ操作体を、持ち替えることなくそのままの状態で摺動操作を行うことができる。
【００１８】
本発明に係る車載機器操作装置は、前記操作体が、同時に回動、摺動及び傾動することを禁止する手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１９】
本発明においては、操作体を同時に回動、摺動及び傾動できないため、誤操作を防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、回動、摺動、傾動又は押圧した操作体は、回動前、摺動前、傾動前又は押圧前の状態に復帰するようになっているため、ユーザは、操作体を操作する都度、操作体の状態を確認する必要がなくなる。これにより、ユーザは、スムーズに操作を開始することができ、操作時間を短縮することができる。また運転者が操作する場合には、運転中のわき見運転による事故を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態に係る操作装置の操作ノブの構成を示す三面図である。
【図２】実施の形態に係る操作装置の側面断面図である。
【図３】実施の形態に係る操作装置の側面断面図である。
【図４】実施の形態に係る操作装置の分解斜視図である。
【図５】プリント基板の上面を示す概略図である。
【図６】ダイヤルの凸部と光学式センサとの関係を示す模式図である。
【図７】操作ノブが傾動した場合のホルダの動作を説明するための模式図である。
【図８】操作ノブが摺動した場合のシーソーの動作を説明するための模式図である。
【図９】ダイヤル、回転ガイド及びセルフリターンを説明するための模式図である。
【図１０】操作装置により操作する操作画面を示す模式図である。
【図１１】操作対象を切り替えた場合の操作画面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る車載機器操作装置の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本実施の形態に係る操作装置の操作ノブの構成を示す三面図である。本実施の形態に係る操作装置は、車両に搭載されているエアコン及びオーディオなど複数の車載機器を操作することができる。操作装置は、ユーザにより操作される操作ノブ（操作体）１を備えている。操作ノブ１は、長方形状で長手方向における両端部がＲ形状となった板部材（平面部）１ａと、長手方向を板部材１ａと一致させ、板部材１ａの略中央に立設された略直方体形状の摘み部１ｂと、摘み部１ｂとは反対側の板部材１ａの面に設けられた支持部１ｃを備えている。操作ノブ１は、板部材１ａが外装部分１００と略平行となるよう、支持部１ｃが外装部分１００の内側で支持されている。外装部分１００は、例えば運転席及び助手席の間のセンタークラスター又はインパネなど、ユーザが操作し易い位置である。
【００２４】
操作ノブ１は、摘み部１ｂの長手方向、及び長手方向に直交する方向（以下、幅方向と言う）の中心を回転軸Ｘとして、長手方向を中心として正逆に約３０度回転可能となっている。また、操作ノブ１は、摘み部１ｂの幅方向に摺動可能となっている。さらに操作ノブ１は、摘み部１ｂの長手方向における両端部（図中の摘み部１ｂの三角印部分）を外装部分１００側に押圧することで、回転軸Ｘに対して長手方向に傾動可能となっている。また操作ノブ１は、摘み部１ｂの中心部が設置面側に押圧可能となっている。以下の説明では、操作ノブ１を回転させる操作を回転操作、操作ノブ１を摺動させる操作を摺動操作、操作ノブ１を傾動させる操作を傾動操作、摘み部１ｂの中心部を押圧する操作を押圧操作と言う。
【００２５】
なお、操作装置は、長手方向を中心として操作ノブ１が正逆に約３０度回転する場合、操作ノブ１の回転角度が１５度となったときに、操作ノブ１を操作するユーザの手に所謂「クリック感」を伝えるようになっている。すなわち、操作装置は、二段階に分けた回転操作を可能としている。
【００２６】
また操作ノブ１は、外装部分１００側となる板部材１ａの面にピン１ｄ，１ｄが設けられている。外装部分１００には、各操作がされていない状態の操作ノブ１のピン１ｄ，１ｄと対向する位置に切欠（図示せず）が形成されている。そして、操作ノブ１が傾動操作又は押圧操作された場合、ピン１ｄ，１ｄは、外装部分１００側に移動し、切欠に係合するようになっている。ピン１ｄ，１ｄが切欠に係合した場合、操作ノブ１は、回転及び摺動できないようになっている。また操作ノブ１が回転操作又は摺動操作された場合、ピン１ｄ，１ｄと切欠との位置がずれ、操作ノブ１が傾動操作又は押圧操作されたとき、ピン１ｄ，１ｄは外装部分１００に接触するようになる。このため、操作ノブ１は、外装部分１００側に移動できないようになっている。すなわち、本実施の形態に係る操作装置では、操作ノブ１の傾動操作又は押圧操作と、回転操作又は摺動操作とを同時に行えないようになっている。
【００２７】
以下、操作装置の具体的な構成について説明する。図２及び図３は、本実施の形態に係る操作装置の側面断面図である。図２は、図３に示すＩＩ−ＩＩ線における断面図であり、図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。図４は、本実施の形態に係る操作装置の分解斜視図である。
【００２８】
操作装置は、支持ケース８を備えている。支持ケース８は、空洞の略直方体形状であって、一方の開口部にはプリント基板９が設けられており、他方の開口部にはパネル３が設けられている。支持ケース８は、パネル３が図１に示す外装部分１００の一部を形成するように外装部分１００の内側に配されており、操作ノブ１がパネル３から突出するようにして操作ノブ１を支持している。以下の説明において、パネル３が設けられた開口部側（図２及び図３の上方向）を上側とし、プリント基板９が設けられた開口部側（図２及び図３の下方向）を下側として説明する。
【００２９】
図５は、プリント基板９の上面を示す概略図である。プリント基板９は、支持ケース８の開口部と同じ略長方形を有しており、上側の面にはタクトスイッチなどの押圧でスイッチング可能なスイッチ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ、及び、フォトインタラプタなどの光学式センサ１１ａ，１１ｂが設けられている。スイッチ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、プリント基板９の長手方向（以下、左右方向と言う）の略中央で、長手方向と直交する方向（以下、前後方向と言う）に沿って設けられている。スイッチ素子１０ｄ，１０ｅは、前後方向の略中央で、スイッチ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃを通過する線（以下、中心線と言う）に対して対称となるように設けられている。
【００３０】
光学式センサ１１ａ，１１ｂは、断面がＵ字形状の経路を有しており、この経路に位置する物体を検出する。光学式センサ１１ａはスイッチ素子１０ａ，１０ｂの間に設けられ、光学式センサ１１ｂはスイッチ素子１０ｂ，１０ｃの間に設けられている。そして光学式センサ１１ａ，１１ｂは何れも中心線よりスイッチ素子１０ｄ側にずれて、Ｕ字形状の経路が左右方向に沿うように設けられている。以下の説明では、左右方向においてスイッチ素子１０ｄ側（図３及び図５の左方向）を左方向、スイッチ素子１０ｅ側（図３及び図５の右方向）を右方向とする。また、前後方向においてスイッチ素子１０ａ側（図２の右方向）を前方向、スイッチ素子１０ｃ側（図２の左方向）を後方向とする。
【００３１】
パネル３は、支持ケース８の開口部と同じ長方形状であって、中央部に穴３ａが形成されている。パネル３には、穴３ａの壁面から半径方向の外方側に凹む切欠部３ｂが形成されている。切欠部３ｂ，３ｂは、前後方向に沿って対向している。穴３ａには、上述した操作ノブ１の支持部１ｃが挿入され、パネル３の下側で支持部１ｃが支持されるようになっている。切欠部３ｂ，３ｂには、操作ノブ１のピン１ｄ，１ｄが係合するようになっている。
【００３２】
支持ケース８は、下側の開口部の近傍にプリント基板９と対向するように板状の底部材８１が設けられている。底部材８１には、プリント基板９に設けられたスイッチ素子１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅと重合する位置に、円筒状のピンガイド８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅが設けられている。各ピンガイド８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅには、ピン９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅが摺動可能に挿入されている。ピン９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅは、各プッシュスイッチ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅに載置され、上端がピンガイド８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅから突出するようになっている。なお、ピン９ａ，９ｂ，９ｃは、ピン９ｄ，９ｅよりも長くなっている。
【００３３】
また板部材８１には、ピンガイド８ｂと同軸で、内側にピンガイド８ｂが位置する円筒状の回転ガイド８ｆが形成されている。回転ガイド８ｆは、回転ガイド８ｆより大きい径を有する有底筒形状のダイヤル２を支持している。ダイヤル２は、底面がピンガイド８ｂに挿入されたピン９ｂの上端に載置されるように開口部を下側にして回転ガイド８ｆに被せられている。このとき、ダイヤル２の中心軸は、回転ガイド８ｆの中心軸、すなわちピン９ｂと一致するようになっている。これにより、ダイヤル２は、ピン９ｂを回転軸として回転ガイド８ｆの外周面に沿って周方向に正逆に回転することができる。また、ピン９ｂは、スイッチ素子１０ｂに載置されているため、ダイヤル２はピン９ｂがスイッチ素子１０ｂを押し下げる距離だけ、軸方向に沿って下方に移動可能となっている。スイッチ素子１０ｂが押圧されることで、ダイヤル２の下方への移動が検出される。
【００３４】
ダイヤル２には、円柱状のピン２ｂを摺動可能に挿入できる挿入孔２ａが径方向に沿って底面中央に形成されている。挿入孔２ａは、中心軸がダイヤル２の中心軸と直交するように形成されている。またダイヤル２には、開口部の縁から軸方向に突出し、中心軸を介して対向する一対の凸部２ｃ，２ｃが設けられている。挿入孔２ａ及び凸部２ｃ，２ｃは、挿入孔２ａの軸方向と直交する方向に沿って凸部２ｃ，２ｃが対向する関係としてある。
【００３５】
ダイヤル２を回転ガイド８ｆに被せた場合、凸部２ｃ，２ｃは底部材８１に形成された切欠溝（図示せず）を介して底部材８１の下方に突出するようになっている。切欠溝は円弧状となっており、ダイヤル２は凸部２ｃ，２ｃが切欠溝に沿って移動できる範囲内で回転可能となっている。本実施の形態では、底部材８１の下方に突出する凸部２ｃ，２ｃが光学式センサ１１ａ，１１ｂの経路上に位置するようになっており、この状態からダイヤル２は正逆に約３０度回転可能となっている。なお、凸部２ｃ，２ｃを光学式センサ１１ａ，１１ｂの経路上に位置させた場合、図３に示すように、挿入孔２ａの軸方向が左右方向と一致するようになる。
【００３６】
図６は、ダイヤル２の凸部２ｃ，２ｃと光学式センサ１１ａ，１１ｂとの関係を示す模式図である。光学式センサ１１ａ，１１ｂは、プリント基板９の中心線より左側にずれて配されている。ダイヤル２は、中心線上のスイッチ素子１０ｂに載置されたピン９ｂを回転軸として回転する。このため、ダイヤル２の凸部２ｃ，２ｃを中心線上に位置させた場合、図６（ａ）に示すように、凸部２ｃ，２ｃは一部が光学式センサ１１ａ，１１ｂの経路上に位置するようになっている。ダイヤル２を中心線より右側に１５度回転させた場合、図６（ｂ）に示すように、凸部２ｃ，２ｃの一方が中心線より右側に動き、他方が左側に動く。右側に動く凸部２ｃは光学式センサ１１ａの経路上から外れ、左側に動く凸部２ｃは光学式センサ１１ｂの経路上から外れないようになっている。ダイヤル２をさらに右側に１５度回転させた場合、図６（ｃ）に示すように、左側に動く凸部２ｃも、光学式センサ１１ｂの経路上から外れるようになっている。このように、光学式センサ１１ａ，１１ｂが凸部２ｃ，２ｃの一方を検出することで、ダイヤル２が１５度回転したことを検出することができる。また光学式センサ１１ａ，１１ｂが凸部２ｃ，２ｃの両方を検出しなくなることで、ダイヤル２が３０度回転したことを検出することができる。なお、ダイヤル２が左側に回転する場合には、上述の光学式センサ１１ａ，１１ｂの説明が反対となる。
【００３７】
ダイヤル２は、底面側で操作ノブ１を支持している。操作ノブ１は、上述したように、板部材１ａ、摘み部１ｂ、支持部１ｃ、及びピン１ｄ，１ｄとから形成されている。支持部１ｃは、円筒形状をなし、中心軸が回転軸Ｘと一致するように、摘み部１ｂとは反対側の板部材１ａの面に設けられている。ピン１ｄ，１ｄは、回転軸Ｘを介して対向するように、板部材１ａと支持部１ｃとの接続部分に長手方向に沿って設けられている。支持部１ｃの側面には、回転軸Ｘを介して対向し、中心軸が幅方向に一致する穴１ｅ，１ｅが形成されている。穴１ｅ，１ｅには、ダイヤル２の挿入孔２ａに挿入されたピン２ｂの両端が係合するようになっている。
【００３８】
操作ノブ１は、パネル３の下側で穴１ｅ，１ｅにピン２ｂの両端を係合することでダイヤル２に支持されている。これにより、操作ノブ１は、ダイヤル２を介して回転ガイド８ｆの周方向に沿って正逆に回転し、また回転ガイド８ｆの軸方向に沿って下方に移動することができる。上述したように、スイッチ素子１０ｂによりダイヤル２の下方への移動を検出することで、操作ノブ１の下方への移動、すなわち操作ノブ１の押圧操作を検出することができる。また、光学式センサ１１ａ，１１ｂによりダイヤル２の回転を検出することで、操作ノブ１の回転、すなわち操作ノブ１の回転操作を検出することができる。また、ピン２ｂは挿入孔２ａに対して摺動可能であるため、操作ノブ１は、ピン２ｂを中心として回転軸Ｘに対して長手方向に摺動可能で、かつ、ピン２ｂの軸方向、すなわち幅方向に摺動可能となる。
【００３９】
なお、ピン２ｂはダイヤル２の中心軸及び操作ノブ１の回転軸Ｘそれぞれと直交しているため、操作ノブ１を傾動及び摺動させることで、回転軸Ｘとダイヤル２の中心軸とを一致させることができる。以下の説明では、ピン２ｂの軸方向を左右方向と一致させ、かつ、操作ノブ１の回転軸Ｘとダイヤル２の中心軸とを一致させた操作ノブ１及びダイヤル２の状態を初期状態と言う。初期状態の場合、操作ノブ１の長手方向は前後方向となり、幅方向は左右方向となる。また初期状態の場合、操作ノブ１のピン１ｄ，１ｄは、パネル３の切欠部３ｂ，３ｂと対向するようになる。
【００４０】
ダイヤル２に支持されている操作ノブ１にはホルダ４が設けられている。ホルダ４は、略正方形の板部材で、中央に穴４ａが形成されている。ホルダ４は、操作ノブ１の板部材１ａとの間にパネル３が介在するように穴４ａの内周面で支持部１ｃの外周面を支持し、操作ノブ１と共に傾動又は摺動するようになっている。
【００４１】
スライダ５は、ピン２ｂを中心として傾動可能にホルダ４を支持している。スライダ５は、底面及び対向する二側面からなり、底面の中央には内側にダイヤル２を位置させる穴５ａが形成されている。スライダ５は、前後方向の両側面部が上下方向に揺動するように、二側面が左右方向に沿って対向するよう配され、二側面でホルダ４の左右方向における両側面を挟持している。また揺動する両側面部には、ピン９ａ，９ｃの上端が当接するようになっている。
【００４２】
図７は、操作ノブ１が傾動した場合のホルダ４の動作を説明するための模式図である。また図７は、前後方向の前側に操作ノブ１が傾動した状態を示している。操作ノブ１がピン２ｂを中心に前側に傾動した場合、ホルダ４も共に前側に傾動する。このとき、操作ノブ１の傾動方向のホルダ４の側面部が下方に移動し、ピン９ａが押し下げられ、スイッチ素子１０ａが押圧される。これにより、ホルダ４の傾動、すなわち操作ノブ１が前側に傾動したことを検出することができる。なお、押し下げられたピン９ａがスイッチ素子１０ａにより押し上げられることで、下方に移動したホルダ４の側面部が元の位置に戻る。これにより、操作ノブ１は傾動操作前の初期状態に復帰するようになっている。
【００４３】
また、操作ノブ１の傾動方向にあるピン１ｄが切欠部３ｂに係合するため、操作ノブ１が傾動した状態では、摺動又は回転しないようになっている。これにより、同時に複数の操作が行われないようにすることができる。
【００４４】
シーソー６は、ホルダ４と共に左右方向に摺動可能にスライダ５を支持している。シーソー６は、略正方形の中央に穴６ａが形成されている底面、平行な二側面及び底面から外側に傾斜する二側面から形成されている。シーソー６は、傾斜する二側面が左右方向に沿って対向するよう配され、傾斜する二側面が上下方向に揺動可能に支持ケース８に支持されている。すなわち、シーソー６の揺動軸が前後方向となっている。また傾斜する二側面の上側端部には、ピン９ｄ，９ｅの上端が当接するようになっている。ホルダ４を支持するスライダ５は、シーソー６の傾斜する二側面上に載置されている。
【００４５】
図８は、操作ノブ１が摺動した場合のシーソー６の動作を説明するための模式図である。また図８は、左右方向における左側に操作ノブ１が摺動した状態を示している。操作ノブ１が左右方向に摺動した場合、ホルダ４及びスライダ５も共に摺動する。シーソー６は、傾斜する二側面が上下方向に揺動可能となっているため、スライダ５が左右方向に摺動する場合、スライダ５は、摺動方向のシーソー６の側面を下方に押し下げながら摺動する。これにより、押し下げられた側面に当接しているピン９ｄが押し下げられて、スイッチ素子１０ｄが押圧される。これにより、スライダ５、すなわち操作ノブ１の摺動を検出することができる。なお、押し下げられたピン９ｄが、スイッチ素子１０ｄにより押し上げられることで、下方に移動したシーソー６の側面部が元の位置に戻る。これにより、スライダ５がシーソー６の側面部に押し戻され、シーソー６すなわち操作ノブ１は摺動操作前の初期状態に復帰するようになっている。
【００４６】
ダイヤル２には、セルフリターン７が設けられている。セルフリターン７は、ダイヤル２が初期状態から正逆に回転した場合に、ダイヤル２を回転前の初期状態に復帰させる。図９は、ダイヤル２、回転ガイド８ｆ及びセルフリターン７を説明するための模式図である。また、図９は図３のＩＸ−ＩＸ線における断面図の一部でもある。ダイヤル２には、外周面の周方向に半周に延びた凸部２ｄが沿って設けられている。凸部２ｄは、ダイヤル２が初期状態にある場合に、プリント基板９の中心線より左側となるよう設けられている。セルフリターン７は、板状の一端部に半円状の切欠部７ａが形成されている。セルフリターン７の切欠部７ａは、凸部２ｄが設けられていない側の外周面に嵌合するようになっている。そしてセルフリターン７は、バネ７ｂ，７ｂにより、左右方向の右側から左側に向かってダイヤル２を押圧している。この状態において、ダイヤル２が初期位置から正逆に回転した場合、図９の下図に示すように、凸部２ｄがセルフリターン７と接触し、凸部２ｄがセルフリターン７を中心線の右側に押圧するようになる。右側に押圧されたセルフリターン７は、バネ７ｂ，７ｂの弾性力により左側に戻ろうとする。このとき、セルフリターン７が凸部２ｄを押圧することで、図９の上図に示すように、ダイヤル２を回転前の状態、すなわち初期位置に復帰させる。このように、ダイヤル２が回転した場合、ダイヤル２は、セルフリターン７により回転前の状態に復帰するようになっている。
【００４７】
また、ダイヤル２の凸部２ｄの中央には、ボールプランジャ２１が設けられている。ボールプランジャ２１は、図９に示すように、有底筒形状のハウジング２１ａと、ハウジング２１ａ内に収容されたコイルスプリング２１ｂと、ハウジング２１ａの開口部に配設されたボール２１ｃとを備える。ハウジング２１ａは、ダイヤル２の内周面に開口が形成されるようにダイヤル２に設けられている。コイルスプリング２１ｂは、定常の長さで、ハウジング２１ａからダイヤル２の内側に略半球分だけ突出した状態でボール２１ｃを支持している。ボール２１ｃは、コイルスプリング２１ｂの外側からの圧力を受けると、コイルスプリング２１ｂの付勢力に対抗しつつ、ハウジング２１ａの内部に後退し、ハウジング２１ａ外への突出量を減少させるようになっている。
【００４８】
一方、回転ガイド８ｆには、周回方向に沿った一部の外径を段差状に小さくした凹部８１ａ，８１ｂが形成されている。凹部８１ａ，８１ｂ間の中央には、上述のボール２１ｃが当接している。そしてダイヤル２が回転し、ハウジング２１ａの開口が凹部８１ａ，８１ｂと一致した場合、図８の下図に示すように、コイルスプリング２１ｂの付勢力によりボール２１ｃが凹部８１ａ，８１ｂに係合するようになっている。このとき、操作ノブ１を回転操作するユーザの手には、ダイヤル２を介してクリック感が伝わるようになっている。なお、凹部８１ａ，８１ｂは、ダイヤル２が正逆に１５度回転したときに、ボール２１ｃが係合する位置に形成されている。すなわち、操作ノブ１の回転操作を行うユーザは、クリック感があったとき操作ノブ１が１５度回転したと把握することができる。これにより、ユーザは、二段階の操作ノブ１の回転操作を行うことができる。
【００４９】
以上のように、操作ノブ１が長手方向を中心に正逆回転し、かつ回転後に元の初期状態に復帰するようになっているため、ユーザは手首を大きく回転させなくても操作ノブ１の回転操作が可能となる。これにより、回転操作時にユーザの手首かかる負担を軽減することができる。また操作ノブ１は操作後に初期状態に復帰することで、ユーザは、操作ノブ１を持ち替えることなく回転操作、傾動操作及び摺動操作など複数の操作を行うことができる。
【００５０】
次に、上述のように構成される操作装置により車載機器を操作する操作方法の一例について説明する。
【００５１】
図１０は、操作装置により操作する操作画面を示す模式図である。図１０は、エアコンの操作画面を示している。
【００５２】
操作画面の下側には、「ＰＡＳＳ ＴＥＭＰ」、「ＭＯＤＥ」、「ＢＬＯＷＥＲ」及び「ＴＥＭＰ」などのエアコンの機能が横一列に表示されている。また操作画面の下側中央には、操作ノブ１の摘み部１ｂを示す画像１０２が表示されている。画像１０２には、上述のエアコンの機能の一つが重合して表示されている。また画像１０２の左右には、画像１０２の左右方向を指し示す三角マークが表示されている。三角マークにより、画像１０２、すなわち操作ノブ１を左右に移動させることで、表示されているエアコンの機能が左右に移動することを、ユーザに直感的に把握させるようにしている。
【００５３】
ユーザは、操作ノブ１を左右に移動させることで、エアコンの機能を選択する。例えば、図１０（ａ）では、画像１０２に「ＭＯＤＥ」が重合しているが、操作ノブ１を右に移動させた場合、図１０（ｂ）に示すように、「ＭＯＤＥ」の右側の「ＢＬＯＷＥＲ」が画像１０２に重合するようになり、操作画面の上側には、風量を調節する画像が表示される。さらに操作ノブ１を右に移動させた場合、図１０（ｃ）に示すように、「ＢＬＯＷＥＲ」の右側の「ＴＥＭＰ」が画像１０２に重合するようになり、操作画面の上側には、温度を調節する画像が表示される。機能が画像１０２と重合した表示状態で、ユーザは、操作ノブ１を前側に傾動操作することで、画像１０２と重合した機能の選択を決定する。これにより、操作画面の上側に表示された機能の詳細な設定項目を、操作ノブ１により操作することができる。
【００５４】
図１０（ｂ）では、「ＢＬＯＷＥＲ」の機能が選択されており、操作画面の上側には、風量を調節する画像が表示されている。また、図１０（ｃ）は、「ＴＥＭＰ」の機能が選択されており、操作画面の上側には、温度を調節する画像が表示されている。ユーザは、操作ノブ１の回転操作を行って風量・温度を調節することができる。具体的には、操作ノブ１を右に回転させることで風量・温度を大きくすることができ、左に回転させることで風量・温度を小さくすることができる。このとき、操作ノブ１が１５度回転した場合、風量・温度は一定時間ごとに一段階ずつ大きく又は小さくなり、操作ノブ１が３０度回転した場合、風量・温度は短時間で複数段階大きく又は小さくなる。なお、エアコンの機能を再度選択したい場合には、操作ノブ１を後側に傾動操作することで、エアコンの機能の選択を行うことができる。なお、機能の選択の決定は、操作ノブ１の押圧操作により行えるようにしてもよい。
【００５５】
操作ノブ１は、ユーザにより操作されるごとに操作前の状態に復帰するようになっているため、ユーザは、上述の一連の操作を操作ノブ１を持ち替えることなく行うことができる。例えば、ユーザが操作ノブ１を一方向に回転させた場合、操作ノブ１は回転前の状態に復帰するため、ユーザは操作ノブ１を持ち替えることなく操作ノブ１を反対方向に回転させることができ、また摺動操作、押圧操作及び傾動操作などを行うことができる。
【００５６】
なお、図１０ではエアコンの操作方法について説明しているが、操作装置で他の車載機器も操作ができるようになっている。例えば、図１０（ａ）で説明したエアコンの機能選択の操作と同様に複数の車載機器から操作対象の車載機器を選択できるようにしてもよい。また、操作ノブ１を押圧操作することで、操作対象の車載機器を選択できるようにしてもよい。図１１は、操作対象を切り替えた場合の操作画面を示す模式図である。図１１（ａ）は、エアコンの操作画面を示している。この状態で、操作ノブ１の押圧操作を行うことで、図１１（ｂ）に示すＣＤの操作画面に切り替えることができる。ＣＤの操作画面では、例えば複数のディスクからの選択、選択したディスク内の曲目の選択などを行う。さらに、操作ノブ１の押圧操作を行うことで、図１１（ｃ）に示すラジオの操作画面に切り替えることができる。ラジオの操作画面では、周波数の選択などを行う。このように、ユーザは、操作ノブ１を持ち替えることなくそのままの状態で、他の車載機器の操作を続行することができる。また、一の操作装置で複数の車載機器の操作が行えるため、複数の操作装置を車内に設置する必要がないため、操作装置の設置スペースを軽減することができる。
【００５７】
以上説明したように、本実施の形態では、回動、摺動又は傾動した操作ノブ１は、回動前、摺動前又は傾動前の初期状態に復帰するようになっているため、ユーザは、操作ノブ１を操作する都度、操作ノブ１の状態を確認する必要がなくなる。これにより、ユーザは、スムーズに操作を開始することができ、操作時間を短縮することができる。また運転者が操作する場合には、運転中のわき見運転による事故を防ぐことができる。また操作ノブ１は、ユーザが摘みやすい形状となっており、長手方向を中心に正逆に回動可能となっているため、操作ノブ１の回転操作時に、ユーザの手首にかかる負担を軽減することができる。
【００５８】
本発明の好適な一実施の形態について、具体的に説明したが、各構成及び動作等は適宜変更可能であって、上述の実施の形態に限定されることはない。上述の実施の形態では、操作装置は、操作ノブ１の回転操作、摺動操作、傾動操作及び押圧操作すべてを可能としているが、何れか二以上の操作が可能であればよい。例えば、回転操作及び摺動操作のみが可能な操作装置としてもよい。また、操作装置における車載機器の操作方法は、上述の実施の形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５９】
１ 操作ノブ
１ｂ 摘み部
２ ダイヤル
２ｂ ピン
２ｃ，２ｃ 凸部
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ ピン
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ スイッチ素子（検知手段、出力手段）
１１ａ，１１ｂ 光学式センサ（検知手段、出力手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の方向に移動可能な操作体の移動に応じて、車載機器に係る信号を出力する車載機器操作装置において、
前記操作体を支持し、該操作体を所定の角度範囲内で回動可能にする手段、回転軸と直交する方向に摺動可能にする手段、前記回転軸に対して傾動可能にする手段、及び前記回転軸方向に押圧可能にする手段の少なくとも二以上を有する支持部と、
回動、摺動、傾動又は押圧した前記操作体を、回動前、摺動前、傾動前又は押圧前の状態に復帰させる手段と、
前記操作体が回動、摺動、傾動又は押圧したことを検知する検知手段と、
前記操作体の回転、摺動、傾動又は押圧を検知した場合、検知結果に応じた信号を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする車載機器操作装置。
【請求項２】
前記出力手段は、
前記操作体が押圧された場合、操作対象を切り替える信号を出力するようにしてある
ことを特徴とする請求項１に記載の車載機器操作装置。
【請求項３】
前記操作体は、
平面部、及び、
前記平面部に対して凸となった摘み部
を有し、
前記摘み部は、
平行な二側面を有し、該二側面の平行な方向の寸法が側面間寸法よりも長い
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車載機器操作装置。
【請求項４】
前記支持部は、
前記摘み部の長手方向が回動角度範囲の中心となるように前記操作体を支持している
ことを特徴とする請求項３に記載の車載機器操作装置。
【請求項５】
前記支持部は、
前記長手方向が傾動する方向となるように前記操作体を支持している
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の車載機器操作装置。
【請求項６】
前記支持部は、
前記長手方向と直交する方向が摺動する方向となるように前記操作体を支持している
ことを特徴とする請求項３から５の何れか一つに記載の車載機器操作装置。
【請求項７】
前記操作体が、同時に回動、摺動及び傾動することを禁止する手段
をさらに備えることを特徴とする請求項１から６の何れか一つに記載の車載機器操作装置。
【請求項１】
複数の方向に移動可能な操作体の移動に応じて、車載機器に係る信号を出力する車載機器操作装置において、
前記操作体を支持し、該操作体を所定の角度範囲内で回動可能にする手段、回転軸と直交する方向に摺動可能にする手段、前記回転軸に対して傾動可能にする手段、及び前記回転軸方向に押圧可能にする手段の少なくとも二以上を有する支持部と、
回動、摺動、傾動又は押圧した前記操作体を、回動前、摺動前、傾動前又は押圧前の状態に復帰させる手段と、
前記操作体が回動、摺動、傾動又は押圧したことを検知する検知手段と、
前記操作体の回転、摺動、傾動又は押圧を検知した場合、検知結果に応じた信号を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする車載機器操作装置。
【請求項２】
前記出力手段は、
前記操作体が押圧された場合、操作対象を切り替える信号を出力するようにしてある
ことを特徴とする請求項１に記載の車載機器操作装置。
【請求項３】
前記操作体は、
平面部、及び、
前記平面部に対して凸となった摘み部
を有し、
前記摘み部は、
平行な二側面を有し、該二側面の平行な方向の寸法が側面間寸法よりも長い
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車載機器操作装置。
【請求項４】
前記支持部は、
前記摘み部の長手方向が回動角度範囲の中心となるように前記操作体を支持している
ことを特徴とする請求項３に記載の車載機器操作装置。
【請求項５】
前記支持部は、
前記長手方向が傾動する方向となるように前記操作体を支持している
ことを特徴とする請求項３又は４に記載の車載機器操作装置。
【請求項６】
前記支持部は、
前記長手方向と直交する方向が摺動する方向となるように前記操作体を支持している
ことを特徴とする請求項３から５の何れか一つに記載の車載機器操作装置。
【請求項７】
前記操作体が、同時に回動、摺動及び傾動することを禁止する手段
をさらに備えることを特徴とする請求項１から６の何れか一つに記載の車載機器操作装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−６０７２４（Ｐ２０１１−６０７２４Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１２２７２（Ｐ２００９−２１２２７２）
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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