CN104936824B - 用户接口设备和输入获取方法 - Google Patents

Abstract

一种用户接口设备包括被操作者紧握的握持部分；接触传感器，其被布置在该握持部分的表面上并且检测接触位置；传感器信息获取单元，其被配置为获取从该接触传感器输出的传感器信息；以及输入操作获取单元，其被配置为获取在不同时间分别获取的多条传感器信息之间的差异并且当该差异符合预定模式时判定与该预定模式相对应的输入操作已被执行。

Description

用户接口设备和输入获取方法

技术领域

本发明涉及用于手动输入操作的用户接口设备。

背景技术

使得车辆的占用者能够针对车载装置执行输入操作的各种设备已被提出。

因为当前作为输入设备而流行的触摸板显示器主要被布置在驾驶员的座位与乘员的座位之间的中央控制台上，因此执行操作需要使手移动相当长的距离。换言之，针对在执行输入操作时给驾驶员带来的工作负荷有相当大的改进空间。

使得驾驶员能够以更小工作负荷执行输入操作的设备的示例包括在专利文献1中描述的设备。在专利文献1中描述的设备具有内建于方向盘的辐条部分中的触摸板，并且通过在该触摸板上执行操作，驾驶员可以针对车载设备执行输入。

然而，即使当使用该设备时，驾驶员必须移动手以操作触摸板。此外，存在触摸板的位置或者朝向根据方向盘的转动状态而改变的问题，结果可操作性降低。

考虑到这种问题，将传感器内建到方向盘本身的握持部分(grip portion)中的提议已被做出。在专利文献2中描述的输入设备具有内建于方向盘的整个圆周中的触摸传感器，并且通过执行包括在方向盘上移动手的操作，驾驶员可以针对车载装置执行输入。输入装置具有用于确定输入操作是否正被执行的开关，并且仅当该开关被激活时接受输入操作。

[引用列表]

[专利文献]

PTL1：日本专利申请特开第2009-129171号

PTL2：日本专利申请特开第2009-248629号

发明内容

通过在方向盘的握持部分中设置传感器，驾驶员可以在不放开方向盘的情况下执行输入操作。然而，因为驾驶员在驾驶期间不断地握持方向盘，因此仅在握持部分中设置传感器不足以判定驾驶员是正在执行输入操作还是仅握持方向盘。

虽然在专利文献2中描述的发明通过设置用于在启用和禁用输入操作之间进行切换的开关来使得上面描述的判定能够被执行，但是该方法要求每当开始和结束输入操作时都操作该开关。因此，降低驾驶员的工作负荷的原始问题无法被解决。

为了降低驾驶员的工作负荷，必须仅基于传感器获取的信息来适当地判定输入操作，而不强迫驾驶员执行特殊操作。

本发明考虑到上面描述的问题而被做出，并且其目的是提供使得能够以低工作负荷执行输入操作的用户接口设备。

本发明在其一个方面中提供了一种用户接口设备，包括被操作者握持的握持部分；接触传感器，被布置在该握持部分的表面上并且检测接触位置；传感器信息获取单元，被配置为获取从该接触传感器输出的传感器信息；以及输入操作获取单元，被配置为获取在不同时间分别获取的多条传感器信息之间的差异，并且当该差异符合预定模式时判定与该预定模式相对应的输入操作已被执行。

握持部分是被操作者握持的部分并且通常是车辆的方向盘。

接触传感器被布置在握持部分的表面上。接触传感器是能够检测操作者的手指的接触位置的传感器并且通常是诸如在触摸板中使用的平板式传感器。接触传感器可被布置在任何地方，只要握持着握持部分的操作者的手指的接触位置可以被检测到即可。例如，当握持部分是方向盘时，接触传感器可能覆盖整个盘或者可能仅覆盖盘的一部分。可替代地，接触传感器可被仅布置在面向驾驶员的表面上。

此外，传感器信息获取单元是用于采集从接触传感器输出的传感器信息的单元，并且输入操作获取单元是用于基于采集的传感器信息来获取操作者执行的输入操作的单元。具体而言，获取在多个时间分别获取的多条传感器信息之间的差异，并且就该差异是否符合预定模式做出判定。相应地，即使在操作者的手的一部分或者手指一直与接触传感器接触的状态下，手指的移动也可以被检测到并且输入操作的内容可以被获取。

此外，预定模式可以表示其中所述接触传感器检测到接触的区域的位置的时间变化或者区域的数目的时间变化。

具体而言，预定模式指的是表明其中接触正被接触传感器检测到的区域的数目或者区域的位置中的任一个随着时间而改变的模式。因此，在接触传感器上执行的包括敲击手指的操作或者包括移动手指(诸如拖动、轻拂或者滑动)的操作可以被检测到。

此外，根据本发明的用户接口设备还可以包括配置为存储与预定模式不同的握持模式的握持模式存储单元，并且输入操作获取单元可以针对在不同时间获取的每条传感器信息提取不符合该握持模式的区域，获取多个提取的区域之间的差异，并且将该差异与预定模式相对照。

握持模式指的是表示其中操作者未执行输入操作的正常握持状态的静态信息。在传感器信息表示的区域当中，符合握持模式的区域被认为是与输入操作不相关的区域。因此，通过从传感器信息中仅提取不符合握持模式的区域并且将该区域用于判定，输入操作的检测精度可被提高。

此外，输入操作获取单元可以针对在不同时间获取的每条传感器信息提取与操作者的特定手指相对应的区域，获取多个提取的区域之间的差异，并且将该差异与预定模式相对照。

当操作者用来执行输入操作的手指被判定时，只有与该手指相对应的区域可被提取。例如，当设备是方向盘时，假定输入操作将由拇指执行。因此，只有与拇指相对应的区域被从传感器信息中提取并被用于做出判定。相应地，未用于输入的手指的影响可以被消除并且输入操作的检测精度可以被提高。

此外，当单位时间内接触传感器检测到接触的区域的总面积的变化在预定范围之外时，输入操作获取单元可以判定输入操作未被执行。

如前所述，根据本发明的用户接口设备通过获取多条传感器信息之间的差异来检测接触传感器上的手指的移动。然而，利用该方法，存在错误地检测到与输入无关的操作(诸如操作者重新握持设备或者略微改变手指的位置)的风险。鉴于此，当单位时间内检测到接触的区域的总面积的变化大于或者小于预定值时，认为该变化不可归因于输入操作并且不执行该单位时间期间的输入操作的获取。相应地，与输入操作无关的手移动可以被消除。

此外，当单位时间内所述接触传感器检测到接触的区域的数目的增加大于预定数目时，输入操作获取单元可以判定输入操作未被执行。

当无法以面积的形式获得接触传感器的输出时，可以根据检测到接触的区域的数目来做出类似的判定。例如，在每单位时间的区域的数目的增加过大的情况下，可以想到操作者已经重新握持设备本身。因此，这种情况被有利地去除。可以根据接触传感器的类型来选择将基于面积还是基于数目来做出判定。

此外，预定模式可以包含开始模式和主模式，并且输入操作获取单元将多条传感器信息之间的差异与该开始模式相对照，并且在该差异已被判定为符合该开始模式之后在后续预定时段中将该差异与该主模式相对照。

主模式是表示输入操作本身的模式，并且开始模式是表示用于声明输入操作的开始的操作的模式。有利地，用于声明输入操作的开始的操作是诸如长按、连续敲击和画预定图形之类的不包括在正常操作中的操作。通过仅当检测到开始模式时才开始与主模式的对照，可以防止输入操作的错误检测。另外，预定时段可以是任意时段或是直到输入操作完成的时段。

此外，根据本发明的用户接口设备还可以包括信号发射单元，被配置为存储作为将被发射到外部设备的信号的外部信号，并且将与输入操作获取单元获取的输入操作相对应的外部信号发射到外部设备。

获取的输入操作可被转换为外部设备的信号并被发射到该设备。相应地，获取的输入操作可以被发射到任意设备。

此外，握持部分可以是车辆的方向盘。

因为本发明使得能够在不从握持部分移开人的手的情况下执行不同的输入操作，因此本发明特别适合于用于使车辆转向的设备。

此外，根据本发明的用户接口设备还可以包括配置为获取所述握持部分的转动角度的转向状态获取单元，并且输入操作可以是用于指定方向的操作，并且输入操作获取单元可以基于转向状态获取单元所获取的握持部分的转动角度和接触传感器的检测结果来校正判定的输入操作的方向。

因为方向盘是圆形的，因此输入操作的方向根据转动角度或者操作者的手的位置而改变。例如，当盘在该盘的右侧正被握持的状态下被左转90度时，转动之前的表示向左滑动的操作变为转动之后的表示向下滑动的操作。鉴于此，可以基于方向盘的转动角度和传感器信息来校正输入操作的方向。相应地，不管方向盘的转动角度或者手的位置如何，总是可以输入相同的方向。

此外，根据本发明的用户接口设备还可以包括配置为将输入操作的校正状态呈现给操作者的显示单元。

在操作方向正经由屏幕显示而被呈现给操作者的情况下，当输入操作的方向被校正时，屏幕显示和实际的操作方向不再相互符合。例如，当通知电话应用将被激活的屏幕通过向左滑动操作而被显示时，因为通过将方向盘向左转动90度而将向左滑动操作校正为向下滑动操作，因此操作方向不再符合屏幕显示。在这种情况下，通过使表示操作方向的显示向左转动90度，显示和处理可以相互符合。以这种方式，通过向操作者呈现输入操作的方向的校正状态，操作者可以直观地了解手指将被移动的方向。

另外，本发明可被指定为包括上面描述的手段中的至少一部分的用户接口设备。此外，本发明可被指定为包括上面描述的处理中的至少一部分的输入获取方法。只要不产生技术冲突则上面描述的处理和手段可以被自由地组合和实现。

根据本发明，可以提供使得能够以低工作负荷执行输入操作的用户接口设备。

本发明的其他特征根据参考附图对示例性实施例的以下描述将变得显而易见。

附图说明

图1是根据第一实施例的方向盘的外部视图；

图2是根据第一实施例的控制器的系统配置图；

图3是示出从接触传感器输出的传感器信息的一个示例的示图；

图4是根据第一实施例的握持模式的一个示例；

图5是示出根据多条传感器信息检测手指的移动的一个示例的示图；

图6是示出根据第一实施例的操作模式的一个示例的示图；

图7是根据第一实施例的控制器的处理流程图；

图8是用于说明传感器信息的队列的示图；

图9A至图9C是用于说明传感器信息的队列的另外示图；

图10是示出输入操作与由车载终端输出的屏幕之间的关系的示图；

图11是示出根据对第一实施例的修改的校正输入操作的方法的示图；

图12是示出根据对第一实施例的修改的校正输入操作的方法的第二示图；

图13是示出根据对第一实施例的修改的校正输入操作的方法的第三示图；

图14是根据第三实施例的控制器的系统配置图；

图15是根据第四实施例的控制器的系统配置图；

图16是用于说明根据第四实施例的开始模式的示图；

图17是根据第四实施例的控制器的处理流程图。

具体实施方式

(第一实施例)

<系统配置>

根据第一实施例的车辆输入设备是获取由驾驶员输入的操作的内容并且将与该操作相对应的信号输出到外部车载终端的设备。根据第一实施例的车辆输入设备包括方向盘10和控制器20。在下文中，将参考图1至图3来描述系统配置。

图1是示出方向盘10的物理配置的示图。

标号11表示在正常驾驶操作中被驾驶员的双手握持的部分(根据本发明的握持部分)并且是圆形盘。

标号12A和12B表示布置在握持部分的表面上的接触传感器。该接触传感器通过缠绕握持部分而覆盖方向盘并且被划分为两个部分，即与右手接触的部分(12A)和与左手接触的部分(12B)。

只要驾驶员的手指与握持部分接触的位置可以被检测到，接触传感器12A和12B可以是任何种类的传感器。例如，检测静电电容的变化的静电传感器或者压力传感器可被使用。在本实施例中，接触传感器是能够输出在平面上检测到接触的多个区域的位置和形状的传感器。接触传感器仅需是能够同时检测多个位置处的接触的传感器。例如，能够检测多个位置处的接触的单个传感器或者分别能够检测单个位置处的接触的一组传感器可被使用。

另外，在下文中，布置在右手部分中的接触传感器12A和布置在左手部分中的接触传感器12B将被总称为接触传感器12。此外，虽然在本实施例的描述中将仅考虑其中检测右手的移动的一个示例，但是用于检测左手的移动的类似处理可被并行执行。另外，可以组合从接触传感器12A和12B分别输出的多条信息并且可以通过将接触传感器12A和12B看作单个虚拟传感器来执行处理。

控制器20是获取来自布置在方向盘10上的接触传感器12的信息并且在判定驾驶员是否正在执行输入操作之后将与获取的输入操作相对应的信号输出到车载终端30的设备。图2是控制器20的系统配置图。

控制器20可以由专门设计的硬件实现或者由包括CPU、主存储装置和辅助存储装置的计算机实现。当控制器20由计算机实现时，存储在辅助存储装置中的程序被加载到主存储装置上并被CPU执行，在这种情况下在图2中示出的各个装置被激活(CPU、主存储装置和辅助存储装置未被示出)。在下文中，构成控制器20的各个装置将被描述。

传感器信息获取单元21是用于接收由接触传感器12发射的信息的单元并且对应于根据本发明的传感器信息获取单元。传感器信息获取单元21基于从接触传感器12接收到的信息生成表示接触传感器的检测结果的位图。位图将被称作传感器信息。

图3示出了由传感器信息获取单元21生成的传感器信息的一个示例。矩形位图200对应于缠绕握持部分的接触传感器12A的展开。在图3中示出的示例中，接触传感器检测到接触的区域被画为黑色。在下文中，接触传感器检测到接触的区域将被称作接触区域。

握持模式存储单元22是用于存储驾驶员在正常驾驶期间握持方向盘的模式(在下文中为握持模式)的单元。握持模式是驾驶员握持方向盘的情况下的静态接触模式并且例如以在诸如在图4中示出的位图(bit map)格式而被存储。因为驾驶员握持方向盘的位置不是恒定的，因此手在盘上的潜在位置不被存储。握持模式存储单元22对应于根据本发明的握持模式存储单元。

输入提取单元23是用于将从接触传感器12获取的传感器信息与存储在握持模式存储单元22中的握持模式相对照并且仅提取不符合该模式的区域的单元。

例如，如在图4中示出的右手握持方向盘的状态被存储为握持模式的情况将被考虑。输入提取单元23使传感器信息和握持模式对齐并且获取对齐位置处的传感器信息和握持模式之间的差异。如果驾驶员正以如握持模式中一样的握持风格握持方向盘，因为传感器信息和握持模式相互符合，因此输入提取单元23不输出任何事物。然而，如果手指中的任一个被移动，因为不符合握持模式的区域被创建，因此关于该区域的信息被提取并输出。

具体示例现在将被示出。图5是示出当拇指随着时间被向右移动时输出的传感器信息的示图。虚线描绘符合握持模式并且因而被过滤的区域，并且实线描绘被输入提取单元23提取的区域。尽管在时间t处未提取任何事物，但是在时间t+1处提取区域501，在时间t+2处提取区域502，并且在时间t+3处提取区域503。提取的区域以位图格式被分别发射到输入判定单元24。

输入判定单元24是获取传感器信息随着时间过去的变化并且判定哪种输入操作已被驾驶员执行的单元。具体而言，获取从输入提取单元23获取的多个位图之间的差异并且就该差异是否符合存储的操作模式做出判定。相应地，例如可以做出诸如“向右滑动操作被执行”和“双击操作被执行”之类的判定。

操作模式存储单元25是用于存储用于判定由驾驶员执行的输入操作的模式(操作模式)的单元。例如，当如图6所示定义了操作模式并且检测到已经向右移动30点或者更多的区域时，可做出已执行了向右滑动操作的判定。

另外，尽管操作模式在该情况下由句子例示，但是操作模式仅需要是表示接触区域的时间变化的信息并且可被以其他格式存储，只要操作模式可以被与从传感器信息获取的差异相对照即可。

输入提取单元23、输入判定单元24和操作模式存储单元25对应于根据本发明的输入操作获取单元。

操作信息输出单元26是用于将由输入判定单元24判定的操作输入的内容转换为可以被车载终端30解释的信号的单元。例如，当由输入判定单元24判定的操作输入是向左滑动时，使光标向左移动的信号被生成并被发射。此外，当由输入判定单元24判定的操作输入是双击时，意味着输入终结的信号被生成并被发射。操作信息输出单元26对应于根据本发明的信号发射单元。

车载终端30是作为操作对象的终端并且通常是智能电话、平板计算机、汽车导航系统、车载AV系统等。此外，车载终端30包括显示装置(未示出)并且能够向驾驶员呈现屏幕。例如，屏幕可被显示在设在驾驶员的座位处的抬头显示器上或者可被投射在风挡上。尽管屏幕可被显示在液晶显示器等上，但是在不移动驾驶员的视线的情况下装置对其可见是有利的。

<处理流程图>

接下来，将参考图7详细描述由根据第一实施例的车辆输入设备执行的输入操作获取处理。在图7中示出的处理被周期性地执行。

首先，在步骤S11中，输入提取单元23获取来自握持模式存储单元22的握持模式并且临时存储该握持模式。在这种情况下，假定与右手相对应的握持模式被以如在图4中示出的位图格式存储。

在步骤S12中，传感器信息获取单元21接收来自接触传感器12的信息并且生成传感器信息。此时，如果从步骤S12的前一处理起预定时间段尚未过去，则等待时间被插入直到该预定时间段被达到为止。预定时间段可以被设置为例如50毫秒。生成的传感器信息被发射到输入提取单元23。

在步骤S13中，输入提取单元23使表示传感器信息的位图和表示握持模式的位图经受模式匹配并且使这些位图对齐。具体而言，在使两个位图的位置移位的同时计算相似度并且确定具有最高相似度的位置。接着，确定的位置处的两个位图之间的差异被获取。结果，只有不符合握持模式的区域被从表示传感器信息的位图中提取。获得的区域被称作变化的区域。当根据模式匹配的相似度未达到预定值时，按照握持模式的过滤被省略并且转到步骤S14的处理。关于变化区域的信息被发射到输入判定单元24。

在步骤S14中，输入判定单元24获取在步骤S13中获取的变化区域和前一代的变化区域(换言之，在前一处理中获取的变化区域)之间的差异并且获取表示变化区域已经如何改变的信息。表示区域的出现或者消失、移动的量、移动的方向等的信息将被称作差异信息。当前一代的变化区域未被存储时，获取的变化区域被临时存储，步骤S14和其后被跳过，并且执行下一周期的处理。

例如，当由输入判定单元24获取的变化区域通过图5中的标号501和502来表示时，描述变化区域已经“向右移动n点的”信息被获取作为差异信息。差异信息可以通过使变化区域经受模式匹配来获得或者通过其他方法来获得。另外，当不存在差异时，表示“无变化”的差异信息可被生成。此外，当变化区域中的变化无法被识别时，表示“无法确定”的差异信息可被生成。

步骤S15是其中输入判定单元24给差异信息排队的步骤。现在将描述排队。尽管由驾驶员执行的输入操作是诸如轻拂或者滑动之类的连续操作，但是存在诸如双击之类的无法仅通过单条差异信息来判定的操作。鉴于此，通过在队列中累积差异信息，就总体有意义操作是否已被执行做出判定。

图8是用于说明差异信息被存储于的队列的示图。每一个矩形表示一条差异信息，并且最左边的矩形表示被添加到队列的一条差异信息而最右边的矩形表示被从队列中删除的一条差异信息。在这种情况下，假定总共五条信息被保持在队列中。换言之，多条差异信息按照到达的次序被累积，并且当第六条差异信息到达时，最旧的一条差异信息被删除。

步骤S16是其中输入判定单元24判定队列中累积的多条差异信息是否符合操作模式的步骤(换言之，队列中累积的多条差异信息是否表示特定输入操作)。

图9是示出排队的差异信息的具体示例的示图。标号901表示接触区域已被新近检测到的情形。此外，标号902表示接触区域已经向下移动30点的情形。另外，标号903表示检测到的接触区域已经消失的情形。另外，多条差异信息的获取间隔被设置为例如100毫秒。

例如，在图9A中，在与传感器发生接触之后，驾驶员的手指已经向下移动30点。将图9A与在图6中示出的操作模式相对照导致与表示向下滑动操作的数据相符。此外，图9B示出了其中驾驶员的手指与传感器发生接触并且随后从传感器分离的移动相隔200毫秒已经发生两次。换言之，图9B符合表示双击操作的数据。

另外，尽管为了简明在本示例中已经给出使用五条差异信息的描述，但是如果可以通过参考整个队列来判定输入操作，则可以使用更多条差异信息来判定输入操作。例如，当获取间隔是30毫秒并且存在待排队的15条差异信息时，图9C符合表示双击操作的数据。

在步骤S16中，输入判定单元24将在操作模式存储单元25中存储的操作模式与在队列中累积的差异信息相对照。此时，当对应的操作模式被包括在队列中时，操作信息输出单元26将与该操作模式相对应的信号输出到车载终端30(步骤S17)，并且在清空队列之后返回到步骤S12。当不存在对应的操作模式时，不执行输出并且返回到步骤S12。

根据第一实施例，驾驶员可以在保持驾驶员握持方向盘的状态的同时对车载终端执行输入操作。图10是示出输入操作的一个示例的示图。标号1001表示通过车载终端30中包括的显示装置(未示出)而被投射在风挡上的屏幕。在这种情况下，假定向车载终端30指示向上、向下、向左或者向右方向激活对应的应用。例如，通过在驾驶员握持方向盘的同时执行包括向左滑动手指的操作，邮件应用可以被激活。

(第一实施例的修改)

另外，尽管驾驶员握持方向盘的模式在第一实施例中被预先存储在握持模式存储单元中，但是握持模式可通过学习而被获取或者可被更新。例如，传感器信息可被周期性地检测并且没有显著变化的区域可被提取并存储作为握持模式。

此外，当存在多个驾驶员时，与每一个驾驶员相对应的握持模式可被存储并且可以使用与作为驾驶人的人相对应的握持模式。

另外，关于同一驾驶员的多个握持模式可被存储。例如，输入提取单元23可以分别使传感器信息和每一个握持模式对齐并且在步骤S13的处理中使用具有最高相似度的握持模式。

可替代地，输入判定单元24可被配置为校正获取的输入操作的方向。

例如，在图11中，对于在由标号1101表示的位置处执行向左滑动操作的情况和在方向盘被左转90度的状态下执行相同操作的情况，当手腕被用作参考时操作都是向左滑动操作。然而，当驾驶员的视点被用作参考时，操作方向与向左滑动和向下滑动的情况一样存在差异。换言之，操作方向在手腕被用作参考的情况和驾驶员的视点被用作参考的情况之间存在差异并且可能对驾驶员造成不适。该问题可以通过提供用于获取方向盘的转动角度的单元(转向状态获取单元(未示出))并且通过将获取的转动角度添加到获取的操作方向来解决。例如，当输入判定单元获取“向左滑动操作”并且转动角度是90度左转时，判定结果被校正为“向下滑动操作”。

在本实施例中，这被称作第一角度校正。

这种问题由于除方向盘的转动角度之外的驾驶员的手的位置而类似地发生。

例如，在图11中，对于在由标号1101表示的位置处执行向左滑动操作的情况和在由标号1102表示的位置处执行相同操作的情况，当手腕被用作参考时操作都是向左滑动操作。然而，当驾驶员的视点被用作参考时，操作方向与向左滑动和向下滑动的情况一样类似地存在差异。该问题可以通过将相对于驾驶员的手的位置的水平方向的角度(q)添加到获取的操作方向来解决。

在本实施例中，这被称作第二角度校正。

通过同时执行第一角度校正和第二角度校正，如在图12中示出，不管方向盘的转动角度和握持位置如何，可以执行基于驾驶员的视点的方向输入。然而，因为不同的驾驶员可能具有不同的偏好，有利地，采用如下配置：其中是否要执行角度校正可以被改变。

此外，可以采用如下配置：其中屏幕显示与校正执行状态(correctionperformance state)联合改变。例如，在图13中示出的示例中，因为方向盘的角度是向左45度，因此按照第一角度校正的校正量是向左45度。在这种情况下，在屏幕上显示的图标的角度也被同时向左倾斜45度。相应地，操作被执行的方向和图标之间的位置关系可以被保持。具体而言，控制器20将校正状态通知给车载终端30并且车载终端30根据校正状态使屏幕显示转动。在这种情况下，车载终端30中包括的显示装置构成根据本发明的显示单元。

另外，在第一实施例中，尽管使用握持模式来执行对传感器信息的过滤，但是握持模式无需被使用并且步骤S13可被省略。即使不在步骤S13中执行过滤也可以实现本发明的目的。

(第二实施例)

在第一实施例中，使用握持模式来执行对传感器信息的过滤。相比之下，第二实施例是如下模式：其中，不执行使用握持模式的过滤，基于传感器信息的变化来判定传感器信息的可靠性，并且当传感器信息的可靠性低时，跳过操作输入的获取。

除了根据第二实施例的车辆输入设备不包括输入提取单元23和握持模式存储单元22以外，该车辆输入设备的配置类似于第一实施例的。

将参考图7来描述由根据第二实施例的车辆输入设备执行的处理。在第二实施例中，步骤S11和S13被省略。此外，步骤S12的处理类似于第一实施例中的。

在第二实施例中，在步骤S14中，输入判定单元24将在步骤S12中获取的传感器信息与前一代的传感器信息(换言之，在前一处理中获取的传感器信息)相比较并且获取接触区域的总面积的变化。当前一代的传感器信息未被存储时，获取的传感器信息被临时存储，步骤S15和其后被跳过，并且下一周期的处理被执行。

变化可以是已经改变的区域的面积(在下文中被称作变化面积)或是变化面积相对于总面积的比例。结果，当变化在预定范围内时，使用传感器信息生成差异信息。

预定范围仅需要是使得能够对是否已执行输入操作做出判定的值。在驾驶员重新握持方向盘的情况下，变化面积是显著的，并且在驾驶员改变握持方向盘的力的情况下，变化面积是极小的。在这种情况下，差异信息不被生成并且步骤S15至S17的处理被跳过。

步骤S15和其后的处理类似于第一实施例中的那些。

如图所示，在第二实施例中，当接触区域的变化在预定范围之外时，用于确定输入操作的操作被跳过。相应地，操作输入明显尚未被执行的情况可以被消除并且错误识别可以被降低。

另外，尽管上面已经描述了能够获取接触区域的面积的接触传感器，但是当接触传感器使用点检测系统时，接触区域的面积无法被获得。在这种情况下，可以基于检测到接触的点的数目来做出判定。例如，可以采用如下配置：其中当检测到接触的点的数目是五或者更多的情况下不生成差异信息。

(第三实施例)

第三实施例是这样一种模式：其中，不是使用握持模式来执行对传感器信息的过滤，而是基于传感器信息来估计驾驶员的手指的布置并且过滤对应于与输入操作不相关的手指的区域。图14是示出根据第三实施例的控制器20的配置的示图。除了根据第三实施例的车辆输入设备不包括握持模式存储单元22并且输入提取单元23被用手指提取单元23A代替以外，该车辆输入设备的配置类似于第一实施例的。

手指提取单元23A是用于基于从接触传感器12获取的传感器信息来估计驾驶员的手指的布置并且仅提取符合特定手指的区域而不是使用握持模式来执行过滤的单元。在第三实施例中，手指提取单元23A代替输入提取单元23而构成根据本发明的输入操作获取单元的一部分。

将参考图7来描述由根据第三实施例的车辆输入设备执行的处理。在第三实施例中，步骤S11被省略。步骤S12的处理类似于第一实施例中的。

在第三实施例中，在步骤S13中，不是使用握持模式来执行对传感器信息的过滤，而是执行如下处理：其中与驾驶员的拇指相对应的区域被检测到并且除检测到的区域之外的区域被过滤。从表示手的接触状态的传感器信息中检测与拇指相对应的区域的方法是例如在日本专利申请特开第2012-168595号中描述的已知技术。任何种类的方法都可以被使用，只要与拇指相对应的区域可以被检测到即可。

步骤S14和其后的处理类似于第一实施例中的那些。

如图所示，在第三实施例中，仅检测与驾驶员的拇指相对应的区域并且通过获取差异信息来执行排队。通过采用这种配置，可以防止对输入操作中未使用的手指的移动的错误检测。

另外，尽管拇指在本实施例中被看作检测对象，但是任何手指都可被看作对象，只要驾驶员在输入装置正被握持的状态下可以自由地移动该手指即可。

(第四实施例)

第四实施例是这样一种模式：其中意味着输入操作的开始的特殊操作(姿势)被定义并且控制器20仅当该姿势被检测到时开始输入操作的获取。图15是示出根据第四实施例的控制器20的配置的示图。在第四实施例中，根据第一实施例的握持模式存储单元22被用姿势存储单元22B代替并且根据第一实施例的输入提取单元23被用姿势判定单元23B代替。

姿势存储单元22B是用于存储指示输入操作的开始的姿势和指示输入操作的结束的姿势的单元。例如，如在图16中示出，姿势存储单元22B分别存储指示输入操作的开始的姿势(在下文中被称作开始姿势)和指示输入操作的结束的姿势(在下文中被称作结束姿势)。开始姿势对应于根据本发明的输入模式。

另外，尽管开始姿势和结束姿势在该例子中通过句子来例示，但是姿势仅需要是表示接触区域的时间变化的信息并且可被以其他格式存储，只要该姿势可以被与从传感器信息获取的差异相对照即可。

此外，每一个姿势可以是除例示姿势之外的姿势。例如，每一个姿势可以是多个敲击姿势、长按、不同方向的多个滑动姿势的组合或者诸如圆圈或者多边形之类的图形的绘制。

姿势判定单元23B是用于基于从接触传感器12获取的传感器信息检测姿势并且基于该姿势来判定输入操作的获取的开始/结束的单元。在第四实施例中，姿势判定单元23B代替输入提取单元23构成根据本发明的输入操作获取单元的一部分。

将参考示出处理流程图的图17来描述由根据第四实施例的控制器20执行的处理。

首先，在步骤S21中，姿势判定单元23B获取在姿势存储单元22B中存储的姿势并且临时存储该姿势。因为步骤S12至S15的处理类似于第一实施例的那些，因此其描述将被省略。

接下来，在步骤S22中，姿势判定单元23B判定当前状态是否为“进行中的输入操作”。状态是表示“进行中的输入操作”和“待命”中的任一个的变量，并且初始值被设置为“待命”。换言之，在初始处理中，判定结果是否并且转到步骤S23的处理。

在步骤S23中，姿势判定单元23B参考队列并且判定与获取的姿势相对应的操作是否已被执行。结果，当与开始姿势相对应的操作(例如，双击操作)被包括在队列中时，转到步骤S24并且状态被改变为“进行中的输入操作”。在这样做时，可以经由输出装置(未示出)通过声音效果、显示、振动等将进入可以接受输入操作的状态的事实通知给驾驶员。

当在步骤S22中判定输入操作在进行中时，转到步骤S25。

步骤S25是判定与结束姿势相对应的操作是否已被执行的步骤。因为该处理的内容类似于步骤S23的，因此其详细描述将被省略。当结束姿势已被输入时，转到步骤S26并且状态被改变为“待命”。当结束姿势尚未被输入时，转到步骤S16并且通过与第一实施例类似的方法获取输入操作。

根据第四实施例，因为仅当执行了明确的姿势时才开始输入操作的获取，因此可以减少对输入操作的错误识别。

另外，尽管结束姿势在本示例中被定义，但是状态可以在预定时间段的过去之后或者当某一种输入操作被执行时被恢复为“待命”。

(修改)

上面描述的实施例仅表示示例并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以对其做出各种修改。

例如，尽管方向盘在相应实施例中已被用作握持部分，但是任何种类的设备都可被使用，只要操作者通过握持该设备来使用该设备即可。例如，控制杆或者主控制器可被使用。

此外，尽管接触传感器12A和接触传感器12B在各个实施例中被彼此分离地布置，但是各个接触传感器的长度可被延长以使得接触传感器在其间没有间隔的情况下被布置。

另外，尽管输入操作的结束时刻在第一至第三实施例中未被明确示出，但是可以基于在某种输入操作被执行时或者在预定时间段的过去之后输入操作已经结束的假设而返回到待命状态。可替代地，可以基于其他触发器来判定输入操作的结束。

此外，尽管在实施例的描述中已经示出了包括上、下、左和右的四个方向被输入的示例，但是可以存在两个输入方向或者可以允许自由方向的输入(如在定点设备的情况中那样)。另外，诸如到应用的捷径之类的特定指令可被指派给特定输入操作。

此外，当方向盘的转动角度被获取并且该转动角度超过预定值时，传感器信息的获取可被放弃以防止输入操作被接受。相应地，输入操作的错误识别的比率可以被降低。

另外，尽管在实施例的描述中根据采集的传感器信息来生成差异信息并且通过使差异信息排队来获取输入操作，但是如果可以根据在不同时间获取的多条传感器信息获取输入操作则可以使用其他方法。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是将会明白本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围将根据最广阔的解释以包括所有这种修改以及等价的结构和功能。

本申请要求在2013年1月21日提交的日本专利申请第2013-008385的优先权，其通过引用而被整体结合于此。

[标号列表]

10：方向盘

12：接触传感器

20：控制器

21：传感器信息获取单元

22：握持模式存储单元

23：输入提取单元

24：输入判定单元

25：操作模式存储单元

26：操作信息输出单元

30：车载终端

Claims (11)

1.一种用户接口设备，包括：

被操作者握持的握持部分；

接触传感器，被布置在所述握持部分的表面上并且检测接触位置；

传感器信息获取单元，被配置为获取从所述接触传感器输出的传感器信息，并输出与传感器信息相对应的位图信息；

握持模式存储单元，被配置为存储表示针对所述握持部分的、不与输入操作相对应的接触状态的握持模式；以及

输入操作获取单元，被配置为针对在不同时间获取的每条位图信息提取不符合所述握持模式的区域，获取多个提取的区域之间的差异，并且当该差异符合预定模式时判定与该预定模式相对应的输入操作已被执行；

其中所述握持模式存储单元通过学习获取与操作者相对应的握持模式。

2.根据权利要求1所述的用户接口设备，其中

所述预定模式表示其中所述接触传感器检测到接触的区域的位置的时间变化或者区域的数目的时间变化。

3.根据权利要求1所述的用户接口设备，其中

当单位时间内所述接触传感器检测到接触的区域的总面积的变化在预定范围之外时，所述输入操作获取单元判定输入操作未被执行。

4.根据权利要求1所述的用户接口设备，其中

当单位时间内所述接触传感器检测到接触的区域的数目的增加大于预定数目时，所述输入操作获取单元判定输入操作未被执行。

5.根据权利要求1所述的用户接口设备，其中

所述预定模式包括开始模式和主模式，并且

所述输入操作获取单元将多条位图信息之间的差异与所述开始模式相对照，并且在该差异已被判定为符合所述开始模式之后在后续预定时段中将该差异与所述主模式相对照。

6.根据权利要求1所述的用户接口设备，还包括：

信号发射单元，被配置为存储作为将被发射到外部设备的信号的外部信号，并且将与所述输入操作获取单元获取的输入操作相对应的外部信号发射到所述外部设备。

7.根据权利要求1所述的用户接口设备，其中

所述握持部分是车辆的方向盘。

8.根据权利要求7所述的用户接口设备，还包括：

转向状态获取单元，被配置为获取所述握持部分的转动角度，其中

所述输入操作是用于指定方向的操作，并且

所述输入操作获取单元基于所述转向状态获取单元所获取的所述握持部分的转动角度和所述接触传感器的检测结果来校正判定的输入操作的方向。

9.根据权利要求8所述的用户接口设备，还包括：

显示单元，被配置为将输入操作的校正状态呈现给操作者。

10.一种由用户接口设备执行的输入获取方法，该用户接口设备包括被操作者握持的握持部分和被布置在所述握持部分的表面上并且检测接触位置的接触传感器，

所述输入获取方法包括：

获取从所述接触传感器输出的传感器信息的步骤；

输出与传感器信息相对应的位图信息的步骤；

获取表示针对所述握持部分的、不与输入操作相对应的接触状态的握持模式的步骤；以及

针对在不同时间获取的每条位图信息提取不符合所述握持模式的区域，获取多个提取的区域之间的差异，并且当该差异符合预定模式时判定与该预定模式相对应的输入操作已被执行的步骤；

其中通过学习获取与操作者相对应的握持模式。

11.一种车辆输入设备，包括：

被操作者握持的方向盘；

接触传感器，被布置在所述方向盘的表面上并且检测接触位置；

传感器信息获取单元，被配置为获取从所述接触传感器输出的传感器信息，并输出与传感器信息相对应的位图信息；

握持模式存储单元，被配置为存储表示针对所述握持部分的、不与输入操作相对应的接触状态的握持模式；以及

输入操作获取单元，被配置为针对在不同时间获取的每条位图信息提取不符合所述握持模式的区域，获取多个提取的区域之间的差异，并且当该差异符合预定模式时判定与该预定模式相对应的输入操作已被执行；

其中所述握持模式存储单元通过学习获取与操作者相对应的握持模式。