JP2008505411A

JP2008505411A - 自動車用の制御要素

Info

Publication number: JP2008505411A
Application number: JP2007519659A
Authority: JP
Inventors: コンラッド・クライン; ベルンハルト・ストラウブ
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2008-02-21
Also published as: US20080046101A1; DE102004033278A1; WO2006005418A1

Abstract

本発明は、いくつかの個別の構成要素（１．１〜１．５）を含む特に自動車用の制御要素（１）に関する。この構成要素（１．１〜１．５）は、操作の内容に従って制御要素の形状を変化させる。本発明は、制御要素（１）が、操作の内容に従って遮断されあるいは遮断されないいくつかの操作自由度（２．１、２．２）を提供し、その場合、制御要素（１）の外形を、少なくとも１つの個別の構成要素（１．１〜１．５）を上昇及び／又は沈下させることによって、制御要素（１）の遮断されない自由度（２．１、２．２）に適合させることができることを特徴とする。本発明は、例えば、自動車の制御システムに用いることができる。

Description

本発明は、請求項１の前段部分による、特に自動車用の運転者制御要素に関する。

現代の自動車の運転者制御システムにおいては、メニュー及び／又は機能及び／又は機能値を、運転者制御要素に対して回転、押し込み、傾斜、押圧等の操作を行うことによって制御する。この場合、運転者制御要素は、通常、ただ１つの種類の調整動作を最適にかつ認識し得る形で可能にするような形状に構成される。例えば、回転ノブは、その形状から、回転および押圧操作にのみ適しているだけで押し込みまたは傾ける操作には適していない。しかし、最適な運転者制御要素のためには、特定の運転者制御過程用として異なる調整動作が必要である。例えば、音量、低音、高音等のアナログ設定のためには回転操作、又は英数字の記号等を選択するには４つの異なる方向への押し込み操作が必要である。

特許文献１は、選択可能な複数のメニュー、機能及び／又は機能値を有する装置用の運転者制御要素を説明している。この運転者制御要素のタッチ操作可能な表面の形状は使用内容に応じて変えることができる。運転者制御要素の可能な操作自由度は固定的に事前設定される。運転者制御要素は、回転対称の回転スイッチとして、あるいは、平面領域及び／又は直線領域を沈下または上昇させることによって表面が変えられるタッチパッドとして具現化され、回転スイッチは押し込むかまたは回転させることが可能であり、タッチパッドは個々の要素を押圧することのみが可能である。

特許文献２は、ポップアップノブを有する押し下げ可能なスイッチ要素を説明している。この押し下げ可能なスイッチ要素はジョイスティックスイッチとして供される。

独国特許出願公開第１９７３１２８５Ａ１号明細書独国特許出願公開第１９９０４０７０Ａ１号明細書

本発明の目的は、運転者制御の快適さと操作上の信頼性を高めるために、種々の調整動作に適合させることができる運転者制御要素を利用可能にすることにある。

本発明は、この目的を、請求項１の特徴を有する、特に自動車用の運転者制御要素を利用可能にすることによって実現する。

本発明の有利な実施形態及び発展形態が従属請求項に規定される。

本発明によれば、運転者制御要素が、運転者制御の内容に応じて操作可能または操作不可能にされる複数の操作自由度を備えており、この運転者制御要素の外形を、運転者制御要素の少なくとも１つの個別モジュールを上昇及び／又は沈下させることによって、運転者制御要素の操作可能にされる操作自由度に適合させることが可能である。これによって、運転者制御要素を、それぞれの調整操作過程に最適の形で有利に適合させることが可能になる。その結果、運転者制御要素の外形にも対応する調整動作で、しかも使用者が認識し得る最適の形で当該の運転者制御過程を支援する調整動作のみが可能になるので、運転者制御要素の直感的な作動が支援される。この場合、外形形状及び操作自由度は運転者制御の内容によって事前に定められる。操作自由度の運転者制御の内容への割り当ては調整することができるので、個人の好みを考慮することができる。

運転者制御要素の１つの改良形態においては、少なくとも１つの個別モジュールをｘｙｚ座標系のｚの正の方向に上昇させ、ｘｙｚ座標系のｚの負の方向に沈下させる。

運転者制御要素の別の改良形態においては、複数の操作自由度が、ｘｙｚ座標系のｚ軸の周囲の時計回りの方向の回転動作と、ｘｙｚ座標系のｚ軸の周囲の反時計回りの方向の回転動作と、ｘｙｚ座標系のｘの正及び／又は負の方向の水平のスライド動作と、ｘｙｚ座標系のｙの正及び／又は負の方向の垂直のスライド動作とを可能にする。

さらに別の改良形態においては、運転者制御要素が、１つの中心の個別モジュールと、同一形状の４つの端部モジュールとを含む。

運転者制御要素の個別モジュールは、例えば、運転者制御要素が垂直及び／又は水平の中心軸に関して鏡面対称になるように配置される。

運転者制御要素が取り得る第１の外形は、例えば運転者制御要素の回転動作に適合し、この場合、運転者制御要素のすべての個別モジュールが初期位置からｚの正の方向に終端位置に持ち上げられて丸い回転アクチュエータを形成し、運転者制御要素の回転動作が操作可能にされ、運転者制御要素の垂直及び水平のスライド動作は操作不可能にされる。

運転者制御要素が取り得る第２の外形は、例えば運転者制御要素の垂直のスライド動作に適合し、この場合、水平の中心軸に沿って配置される運転者制御要素の個別モジュールが初期位置からｚの正の方向に終端位置に持ち上げられて垂直のスライドスイッチを形成し、垂直のスライド動作が操作可能にされ、運転者制御要素の水平のスライド動作及び回転動作は操作不可能にされる。

運転者制御要素が取り得る第３の外形は、例えば運転者制御要素の水平のスライド動作に適合し、この場合、垂直の中心軸に沿って配置される運転者制御要素の個別モジュールが初期位置からｚの正の方向に終端位置に持ち上げられて水平のスライドスイッチを形成し、水平のスライド動作が操作可能にされ、運転者制御要素の垂直のスライド動作及び回転動作は操作不可能にされる。

運転者制御要素が取り得る第４の外形は、例えば運転者制御要素の水平及び垂直のスライド動作に同時に適合し、この場合、運転者制御要素の中心の個別モジュールが初期位置からｚの正の方向に終端位置に持ち上げられて４方向スイッチを形成し、水平及び垂直のスライド動作が操作可能にされ、運転者制御要素の回転動作は操作不可能にされる。

運転者制御要素の休止位置においては、例えば、すべての個別モジュールを初期位置に沈下させる。

本発明の１つの有利な実施形態を図面に示しており、以下それを説明する。

図１から明らかなように、実施例として示された運転者制御要素１は、４つの同一の端部モジュール１．１〜１．４と、１つの中心の個別モジュール１．５とを含んでいる。これらのモジュールは、使用内容に応じて、ｘｙｚ座標系のｚの正及び／又は負の方向に上昇及び／又は沈下させることができる。図１においては、ｚの正の方向は、図面の平面に垂直に延びていてそれから飛び出る方向であり、ｚの負の方向は図面の平面の中に入り込む方向である。モジュール１．１〜１．５は、例えば、運転者制御の内容に応じて評価及び制御ユニット（図示されていない）によって操作される。図示の個別モジュール１．１〜１．５から組み立てることができる運転者制御要素１は、例えば次のような操作自由度を有する。すなわち、ｘｙｚ座標系のｚ軸の周囲の時計回りの方向２．２及び／又は反時計回りの方向２．１の回転、ｘｙｚ座標系のｘの正及び／又は負の方向の水平のスライド３．２、３．４、及び、ｘｙｚ座標系のｙの正及び／又は負の方向の垂直のスライド３．１、３．３である。運転者制御要素の個別モジュール１．１〜１．５は、運転者制御要素１が、垂直及び／又は水平中心軸Ｖ、Ｈに関して鏡面対称となるように配置される。

本発明による運転者制御要素１が機能する方法を、図２〜図６を参照して以下に説明する。図２〜図６のそれぞれは、運転者制御要素１の２つの概略図を示している。左側の図は、それぞれ、運転者制御要素１の平面図であり、右側の図は、それぞれ、水平中心軸Ｈに沿う運転者制御要素１の断面図である。図２〜図６の各平面図において、斜線で表示した個別モジュール１．１〜１．５は、これらの個別モジュール１．１〜１．５が初期位置からｚの正の方向に動かされたこと、すなわち図面の平面から終端位置に動かされたことを示している。これは、対応する関連断面図から明らかである。

図２は、すべての個別モジュール１．１〜１．５を初期位置に沈下させた休止位置にある運転者制御要素１を示している。

運転者制御の内容が、例えば、音量、低音、高音等のような対応するアナログ設定用として回転アクチュエータを必要とする場合は、図３に示すように、すべての個別モジュール１．１〜１．５をｚの正の方向に初期位置から図示の終端位置に上昇させ、ｘｙｚ座標系のｚ軸の周囲の時計回りの方向又は反時計回りの方向の回転動作を可能にする運転者制御要素１の操作自由度２．１及び２．２のみが操作可能になる。この場合、運転者制御要素１の他の操作自由度３．１〜３．４は操作不可能である。図３からさらに明らかなように、運転者制御要素１は、個別モジュール１．１〜１．５の特殊な形状のために回転アクチュエータの円筒形状になっている。この円筒形状は、回転動作用として人間工学的に最適であり、かつ使用者が認識しやすいものである。

運転者制御の内容が、例えば４方向スイッチを必要とする場合は、図４に示すように、運転者制御要素１の中心の個別モジュール１．５のみを初期位置から正の方向に終端位置に上昇させ、他の個別モジュール１．１〜１．４は初期位置に沈下させている。この場合は、運転者制御要素１の水平及び垂直のスライド動作３．１〜３．４が操作可能であり、運転者制御要素１の回転動作２．１、２．２は操作不可能である。図４からさらに明らかなように、中心の個別モジュール１．５は、その４つの各側面に窪みを有しているが、この窪みのそれぞれは、窪みの方向におけるスライド動作に対して人間工学的に最適の形状を有している。さらに、この窪みのために、使用者が可能なスライド動作を認識することができる。従って、図４に示す運転者制御要素１用の形状は、運転者制御の内容に従って必要な４方向スイッチの４つのスライド動作を最適な形で支援する。

運転者制御の内容が、例えば水平のスライド動作３．２、３．４用のスライドスイッチを必要とする場合は、垂直中心軸Ｖに沿って配置される個別モジュール、すなわち、運転者制御要素１の図５の最上部に示される端部モジュール１．１と、中心の個別モジュール１．５と、端部モジュール１．２（図５の最下部に示される）とを、図５に示されるように、ｚの正の方向に初期位置から終端位置に上昇させ、他の端部モジュール１．３及び１．４は初期位置に沈下させる。この場合は、運転者制御要素１の水平のスライド動作３．２及び３．４のみが操作可能であり、運転者制御要素１の回転動作２．１、２．２及び垂直のスライド動作３．１、３．３は操作不可能である。図５からさらに明らかなように、図示の運転者制御要素１は、その左側及び右側の各側面に窪みを有しているが、この窪みは、中心の個別モジュール１．５の窪みに合致しており、それぞれ、窪みの方向へのスライド動作、すなわち水平のスライド動作３．２、３．４に対して人間工学的に最適なものとなるように形状化されている。中心の個別モジュール１．５の上部及び下部の側面の窪みは、端部モジュール１．１及び１．２によって塞がれているので、それぞれに膨らみが形成され、運転者制御要素１の垂直の大きさが水平の大きさよりも大きくなっている。その結果、使用者はスライド動作３．２及び３．４が可能であることを認識することができる。従って、（図５に示される）運転者制御要素１のこの形状は、運転者制御の内容によって必要になる水平のスライドスイッチの２つの水平のスライド動作３．２及び３．４を最適な形で支援する。

運転者制御の内容が、例えば垂直のスライド動作３．１、３．３用のスライドスイッチを必要とする場合は、水平中心軸Ｈに沿って配置される個別モジュール、すなわち、運転者制御要素１の図６の左に示される端部モジュール１．４と、中心の個別モジュール１．５と、端部モジュール１．３（図６の右に示される）とを、図６に示されるように、ｚの正の方向に初期位置から終端位置に上昇させ、他の端部モジュール１．１及び１．２は初期位置に沈下させる。この場合は、運転者制御要素１の垂直のスライド動作３．１及び３．３のみが操作可能であり、運転者制御要素１の回転動作２．１、２．２及び水平のスライド動作３．２、３．４は操作不可能である。図６からさらに明らかなように、図示の運転者制御要素１は、その上下の各側面に窪みを有しているが、この窪みは、中心の個別モジュール１．５の窪みに合致しており、それぞれ、窪みの方向へのスライド動作、すなわち垂直のスライド動作３．１、３．３に対して人間工学的に最適な形状を有している。中心の個別モジュール１．５の左側及び右側の側面の窪みは、端部モジュール１．３及び１．４によって塞がれているので、それぞれに膨らみが形成され、運転者制御要素１の水平の大きさが垂直の大きさよりも大きくなっている。その結果、使用者はスライド動作３．１、３．３が可能であることを認識することができる。従って、（図６に示される）運転者制御要素１の形状は、運転者制御の内容によって必要になる垂直のスライドスイッチの２つの垂直のスライド動作３．１及び３．３を最適な形で支援する。

本発明による運転者制御要素においては、存在する操作自由度が、使用内容に応じて操作可能及び／又は操作不可能にされ、運転者制御要素の外形が、操作可能にされる操作自由度に適合している。すなわち、運転者制御要素が、要求に応じて、回転スイッチ及び／又は４方向スイッチ及び／又は水平スライドスイッチ及び／又は垂直スライドスイッチのように見える。その結果、運転者制御要素の可能な操作自由度を明確に認め得るまたは感取し得るので、直接見なくても、運転者制御要素の直感的かつ確実な操作が可能になる。

本発明による運転者制御要素の個別モジュールの概略図である。本発明による運転者制御要素の休止位置における個別モジュールの概略図である。本発明による運転者制御要素の第１の外形を形成する個別モジュールの概略図である。本発明による運転者制御要素の第４の外形を形成する個別モジュールの概略図である。本発明による運転者制御要素の第３の外形を形成する個別モジュールの概略図である。本発明による運転者制御要素の第２の外形を形成する個別モジュールの概略図である。

Claims

使用内容に応じて運転者制御要素の外形を変化させる複数の個別モジュール（１．１〜１．５）を有する自動車用の運転者制御要素において、
運転者制御の内容に応じて操作可能または操作不可能にされる複数の操作自由度（２．１、２．２、３．１〜３．４）を備えていることを特徴とし、さらに、該運転者制御要素（１）の外形を、該個別モジュール（１．１〜１．５）の少なくとも１つを上昇及び／又は沈下させることによって、該運転者制御要素（１）の操作可能にされる操作自由度（２．１、２．２、３．１〜３．４）に適合させることが可能であることを特徴とする運転者制御要素。
前記個別モジュールの上昇がｘｙｚ座標系のｚの正の方向に行われ、沈下がｘｙｚ座標系のｚの負の方向に行われることを特徴とする請求項１に記載の運転者制御要素。
前記複数の操作自由度（２．１、２．２、３．１〜３．４）が、前記運転者制御要素（１）の次の種類の作動、すなわち、
−ｘｙｚ座標系のｚ軸の周囲の時計回りの方向（２．２）の回転動作と、
−ｘｙｚ座標系のｚ軸の周囲の反時計回りの方向（２．１）の回転動作と、
−ｘｙｚ座標系のｘの正及び／又は負の方向の水平のスライド動作（３．２、３．４）と、
−ｘｙｚ座標系のｙの正及び／又は負の方向の垂直のスライド動作（３．１、３．３）と、
を可能にする請求項１あるいは２に記載の運転者制御要素。
前記運転者制御要素（１）が、１つの中心の個別モジュール（１．５）と、同一形状の４つの端部モジュール（１．１〜１．４）とを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の運転者制御要素。
前記個別モジュール（１．１〜１．５）が、前記運転者制御要素（１）が垂直及び／又は水平の中心軸（Ｖ、Ｈ）に関して鏡面対称になるように配置されることを特徴とする請求項４に記載の運転者制御要素。
前記運転者制御要素（１）の第１の外形を該運転者制御要素（１）の前記回転動作（２．１、２．２）に適合させ、その場合、すべての前記個別モジュール（１．１〜１．５）が初期位置からｚの正の方向に終端位置に動かされて丸い回転アクチュエータを形成し、該運転者制御要素（１）の該回転動作（２．１、２．２）が操作可能にされ、該運転者制御要素（１）の前記垂直及び水平のスライド動作（３．１〜３．４）は操作不可能にされることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の運転者制御要素。
前記運転者制御要素（１）の第２の外形を該運転者制御要素（１）の前記垂直のスライド動作（３．１、３．３）に適合させ、その場合、水平の中心軸（Ｈ）に沿って配置される該運転者制御要素（１）の個別モジュール（１．３、１．４、１．５）が前記初期位置からｚの正の方向に前記終端位置に動かされてスライドスイッチを形成し、該垂直のスライド動作（３．１、３．３）が操作可能にされ、該運転者制御要素（１）の前記水平のスライド動作（３．２、３．４）及び前記回転動作（２．１、２．２）は操作不可能にされることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の運転者制御要素。
前記運転者制御要素（１）の第３の外形を該運転者制御要素（１）の前記水平のスライド動作（３．２、３．４）に適合させ、その場合、垂直の中心軸（Ｖ）に沿って配置される該運転者制御要素（１）の個別モジュール（１．１、１．２、１．５）が前記初期位置からｚの正の方向に前記終端位置に動かされてスライドスイッチを形成し、該水平のスライド動作（３．２、３．４）が操作可能にされ、該運転者制御要素（１）の前記垂直のスライド動作（３．１、３．３）及び前記回転動作（２．１、２．２）は操作不可能にされることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の運転者制御要素。
前記運転者制御要素（１）の第４の外形を該運転者制御要素（１）の前記水平及び垂直のスライド動作（３．１〜３．４）に適合させ、その場合、該運転者制御要素（１）の中心の個別モジュール（１．５）が前記初期位置からｚの正の方向に前記終端位置に動かされて４方向スイッチを形成し、該水平及び垂直のスライド動作（３．１〜３．４）が操作可能にされ、該運転者制御要素（１）の前記回転動作（２．１、２．２）は操作不可能にされることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の運転者制御要素。
前記運転者制御要素（１）の休止位置においては、すべての前記個別モジュール（１．１〜１．５）を前記初期位置に沈下させることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の運転者制御要素。