JP2005096515A - 車載用入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転席及び助手席のどちらからの操作かを判別して、だれが操作したかに応じた対応を行うことで操作性の向上を図る。
【解決手段】 自動車の運転席と助手席との間のセンターコンソールに備えられ、手で握って動かすことにより、複数の機能を選択操作する操作部７０と、操作部７０に設けられ、該操作部７０を把持する複数の指の位置を検出する圧力センサ７２と、複数の機能の制御を行う制御部とを備え、制御部は、操作者の手指が操作部７０を把持した際に、指圧力センサ７２からの信号に基づいて、左右のどちらの手で把持したかを判別する。
【選択図】 図１２

Description

本発明は、車載のセンターコンソールに設けられ、車載された各種電子機器の操作を１つの操作部にて集中的に行う車載用入力装置に係り、特に、当該入力装置の汎用性及び操作性を向上する手段に関する。

近年の自動車には、エアコンやラジオ、テレビジョン、ＣＤプレーヤ、ナビゲーションシステム等の各種の電子機器が装備されているが、このような数多くの電子機器をそれぞれに備えられた操作体で個別に操作しようとすると、自動車の運転に支障をきたす恐れがある。そこで、安全運転を妨げずに所望の電子機器のオン・オフ切替や機能選択等が容易に行えるようにするため、従来より、１つの操作部を操作することによって各種の電子機器のさまざまな操作が可能となる車載用入力装置が特許文献１等で提案されている。このような車載用入力装置は、自動車の運転席と助手席との間に設けられたコンソールボックスに設置されている。
特開平１１−２００９４２号公報

このように、車載用入力装置を利用して各種の電子機器のさまざまな操作を行うが、操作が複雑だったり、困難なものもある。例えば、ナビゲーション装置の目的地の設定などは比較的難しい。ここで、走行中に運転者が装置の複雑な操作を行うのは難しいが、助手席の同乗者が複雑な操作を行うのに問題は無い。従って、スイッチによっては走行中は同乗者の操作のみを受付け、運転者の操作を制限するとよい。このためには、与えられた操作が運転者のものであるか同乗者のものであるか識別する必要がある。

解決しようとする課題は、運転席及び助手席のどちらからの操作かを判別して、だれが操作したかに応じた対応を行うことで操作性の向上を図ることである。

本発明は、運転席と助手席より操作可能な位置に備えられ、手で握って動かすことにより、複数の機能を選択操作する操作部と、前記操作部に設けられ、該操作部を把持する複数の指の位置を検出する指位置検出手段と、前記複数の機能の制御を行う制御部とを備え、前記制御部は、操作者の手指が前記操作部を把持した際に、前記指位置検出手段からの信号に基づいて、左右のどちらの手で把持したかを判別する。

また、本発明は、前記制御部は、前記指位置検出手段からの信号に基づき各指の間隔を求め、前記間隔に基づいて、左右のどちらの手で把持したかを判別することを特徴とする。

また、本発明は、前記制御部は、各指の間隔のうち、端部に位置する指とその指に最も近接する指との間隔と、端部に位置する指以外の指どうしの間隔またはそれらに基づいて算出された値との比較結果に基づいて、左右のどちらの手で把持したかを判別することを特徴とする。

また、本発明は、前記指位置検出手段は、圧力センサであることを特徴とする。

また、本発明は、前記指位置検出手段は、モニタカメラであるであることを特徴とする。

また、本発明は、前記指位置検出手段は、サーモグラフィ機能を備えるモニタカメラであるである。

また、本発明は、前記操作部には右手の親指及び左手の親指をガイドする溝が設けられていることを特徴とする。

また、本発明は、親指をガイドする溝内にはスイッチが設けられていることを特徴とする。

本発明の効果としては、運転席及び助手席のどちらからの操作かを判別して、だれが操作したかに応じた対応を行うことで操作性の向上を図ることができる。

自動車の運転席と助手席との間のセンターコンソールに備えられ、手で握って動かすことにより、複数の機能を選択操作する操作部と、操作部に設けられ、該操作部を把持する複数の指の位置を検出する指圧力センサと、複数の機能の制御を行う制御部とを備え、制御部は、操作者の手指が操作部を把持した際に、指圧力センサからの信号に基づいて、左右のどちらの手で把持したかを判別する。

以下、本発明に係る車載用入力装置の実施形態例を、図面を参照しつつ説明する。

まず、本発明に係る車載用入力装置の前提となる車載用入力装置の全体について図１〜図１１を参照して説明する。

図１は車載用入力装置のダッシュボードへの取り付け状態を示す斜視図、図２は車載用入力装置が取り付けられた自動車の室内の状態を示す平面図である。図１から明らかなように、車載用入力装置１は、筐体２が所要の大きさの角形容器状に形成されており、当該筐体２の上面には、操作部３と、当該操作部３の設定部を中心とする円弧状に配列された６個の押釦スイッチ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆと、当該６個の押釦スイッチ群の配列位置の外周部分にこれと同心円状に配列された３個の押釦スイッチ５ａ，５ｂ，５ｃと、ボリュームつまみ６とが配設されている。また、当該筐体２の前面には、カードスロット７と、ディスクスロット８とが開設されている。この車載用入力装置は、図２に示すように、自動車のダッシュボードＡの運転席Ｂと助手席Ｃとの間に取り付けられ、ダッシュボードＡに備えられた表示装置Ｄ並びにダッシュボードＡ内に収納された図示しないコンピュータと共働して、所要の機能を発揮できるようになっている。

前出の合計９個の押釦スイッチ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ及び５ａ，５ｂ，５ｃは、車載用入力装置１を用いて操作しようとする車載電気機器、例えばエアコン、ラジオ、テレビジョン、ＣＤプレーヤ、カーナビゲーションシステムなどと個別に接続される。どの押釦スイッチとどの車載電気機器とを接続するかは任意に設定することができるが、本例の車載用入力装置１においては、押釦スイッチ４ａがメニュー選択、押釦スイッチ４ｂが電話、押釦スイッチ４ｃがエアコン、押釦スイッチ４ｄがカーナビゲーションシステム、押釦スイッチ４ｅがラジオ、押釦スイッチ４ｆがカードのリーダー・ライター又はディスクドライブ装置、押釦スイッチ５ａが車載用入力装置１の姿勢制御、押釦スイッチ５ｂが表示装置Ｄの全面に設けられた液晶シャッタのオンオフ制御、押釦スイッチ５ｃがテレビジョンにそれぞれ接続されており、所望の押釦スイッチのノブを押し込むことによって、当該押釦スイッチに接続された車載電気機器を選択できるようになっている。各押釦スイッチのノブの表面には、誤操作を防止するために、各スイッチが接続された各車載電気機器を示す文字や絵文字等が表示される（図示省略）。

図３は操作部３と当該操作部３が備えられる機構部１１の斜視図、図４は操作部３と当該操作部３が備えられる機構部１１の側面方向から見た要部断面図、図５は機構部１１の平面方向から見た要部断面図、図６はカバーを除去した操作部３の平面図である。

図３乃至図５から明らかなように、機構部１１は、筐体２の底面に取り付けられるベース１２と、ベース１２に設けられた球面軸受１３と、中央部よりもやや下方寄りに設けられた球状部１４ａが球面軸受１３に揺動自在に軸支された揺動軸１４と、球面軸受１３の下方に配置されたソレノイド１５と、ソレノイド１５の駆動軸１５ａの上端部に取り付けられた揺動軸１４のクランプ部材１６と、球面軸受１３を中心としてベース１２に平行な面内で直交する軸線上に配置された２本の回転軸１７ａ，１７ｂと、各回転軸１７ａ，１７ｂの先端部に固着された２つの大歯車１８ａ，１８ｂと、前記各回転軸１７ａ，１７ｂと平行に配置された２つの電気モータ１９ａ，１９ｂと、当該電気モータ１９ａ，１９ｂの主軸に固着され、前記大歯車１８ａ，１８ｂと噛み合わされる２つの小歯車２０ａ，２０ｂと、前記電気モータ１９ａ，１９ｂの主軸の回転方向及び回転量を検出する２つのエンコーダ２１ａ，２１ｂと、前記揺動軸１４のＸ方向及びＹ方向（図５参照）の揺動をＸ方向及びＹ方向の回転に変換して前記回転軸１７ａ，１７ｂに伝達するＬ字部材２２ａ，２２ｂとからなり、前記揺動軸１４の上端部に操作部３が取り付けられている。

揺動軸１４の下端部は下方に至るほど細くなる円錐形に形成されており、これと対向するクランプ部材１６の上面には、揺動軸１４の先端部を挿入可能な略円錐形のくぼみ１６ａが形成されている。したがって、ソレノイド１５をオン操作してクランプ部材１６を上昇すると、くぼみ１６ａ内に揺動軸１４の先端部が挿入されて揺動軸１４がクランプされ、球状部１４ａを中心とする揺動が禁止される。これに対して、ソレノイド１５をオフしてクランプ部材１６を下降すると、揺動軸１４とクランプ部材１６との係合が解除され、揺動軸１４は球状部１４ａを中心として揺動可能になる。なお、ソレノイド１５のオンオフ操作については後述する。

Ｌ字部材２２ａ，２２ｂの一辺にはねじ孔２３が開設され、他辺には長孔状の揺動軸貫通孔２４が開設されている。このＬ字部材２２ａ，２２ｂは、図４に示すように、揺動軸貫通孔２４に揺動軸１４を貫通した状態で、一辺がねじ孔２３に挿通されたビス２５によって大歯車１８ａ，１８ｂの側面に締結される。揺動軸貫通孔２４の横幅は、揺動軸１４との間に生じるバックラッシュを小さくするため、揺動軸１４の円滑な摺動を確保可能な範囲で、なるべく揺動軸１４の直径に近い値に形成される。また、揺動軸貫通孔２４の長さは、揺動軸１４の可動範囲と同じか、それよりも大きな値に設定される。したがって、操作部３を把持して揺動軸１４をセンタ位置から揺動すると、そのＸ方向成分及びＹ方向成分に応じた回転量でＬ字部材２２ａ，２２ｂが旋回し、その回転が大歯車１８ａ，１８ｂ及び小歯車２０ａ，２０ｂを介して各エンコーダ２１ａ，２１ｂに伝達され、ダッシュボードＡ内に設定されたコンピュータによって揺動軸１４の回転方向及び回転量が検出される。

操作部３は、図３及び図４に示すように、頂面の中央部に透明窓３１を有するドーム状に形成されており、その内部に、図４及び図６に示すように、回路基板３２と、当該回路基板３２の前記透明窓３１と対向する部分に実装された発光素子と受光素子との組み合わせからなるフォトインタラプタ３３と、前記回路基板３２の周辺部に実装された第１及び第２のスイッチ３４，３５とから構成されている。

フォトインタラプタ３３は、前記ソレノイド１５をオンオフ制御するためのものであって、図示しない発光素子から特定波長の光、例えば赤外線を放射し、図示しない受光素子に当該特定波長の光が入射したとき、前記ソレノイド１５をオン制御して前記クランプ部材１６を下降し、当該クランプ部材１６と前記揺動軸１４との係合を解除して、揺動軸１４の揺動操作を可能にする。なお、当該フォトインタラプタ３３への電源供給と当該フォトインタラプタ３３からの信号伝送は、揺動軸１４に挿通されたコード２８によって行われる。

一方、前記第１及び第２のスイッチ３４，３５としては、回転検出操作スイッチ及び押込検出操作スイッチの各機能を有し、当該スイッチの非操作時にはノブがセンタ位置に配置されているものが用いられる。これら第１及び第２のスイッチ３４，３５を操作する第１及び第２のノブ３４ａ，３５ａは、図６に示すように、操作部３の外周面に左右対称に設定されており、操作部３の外周面に沿ってセンタ位置より矢印（イ）又は（ロ）の方向に回転操作できるほか、矢印（ハ）の方向に押し込み操作できるようになっている。

また、これら第１及び第２のスイッチ３４，３５は、第１及び第２のノブ３４ａ，３５ａの各操作方向と、これによって切り換えられる機能とが同一になるように設定されている。即ち、これら第１及び第２のスイッチ３４，３５は、筐体２の上面に設定された押釦スイッチ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆを操作することによって選択された車載電気機器の機能を切り換えるスイッチとして用いられるが、第１のスイッチ３４も第２のスイッチ３５も、同一方向に操作することによって、選択された車載電気機器の同一機能を切り換えられるようになっている。例えば、押釦スイッチ４ｃを操作してエアコンが選択された場合、第１のスイッチ３４も第２のスイッチ３５も、第１及び第２のノブ３４ａ，３５ａを矢印（イ）の方向に操作することによってエアコンの設定温度を上昇し、第１及び第２のノブ３４ａ，３５ａを矢印（ロ）の方向に操作することによってエアコンの設定温度を下降し、第１及び第２のノブ３４ａ，３５ａを矢印（ハ）の方向に操作することによってエアコンをオンオフ制御する。

このように、第１及び第２のノブ３４ａ，３５ａの各操作方向と、これによって切り換えられる機能とを同一化すると、本例に係る車載入力装置を右ハンドル車に装備した場合にも、また左ハンドル車に装備した場合にも、運転者から見て同一の位置関係になるノブを同一方向に操作することによって同一の機能切換を行うことができるので、運転者が操作ミスを犯しにくく、同一構成の車載用入力装置を右ハンドル車用としても左ハンドル車用としても適用することができ、車載入力装置の汎用性が高められる。また、第１のノブ３４ａと第２のノブ３５ａとを使い分けることにより、運転席からも、また助手席からも、当該操作部３に備えられたスイッチを同一感覚で操作することができるので、操作ミスを犯しにくく、車載入力装置の操作性を高めることができる。

電気モータ１９ａ，１９ｂは、操作部３の操作に抵抗感を付与するためのものであって、例えば操作部３の操作方向の規制、操作部３の操作量に応じた操作速度の規制、並びに操作部３の停点規制などに適用される。

これら各電気モータ１９ａ，１９ｂの制御は、ダッシュボードＡ内に備えられたコンピュータからの指令にしたがって行われる。以下、当該コンピュータによって行われる電気モータ１９ａ，１９ｂの制御方法を、図７乃至図１１に基づいて説明する。図７は操作部３の操作方向とそれによって選択される車載電気機器の種別を例示する説明図、図８は操作部３の操作方向とそれによって切り換えられる機能の種別を例示する説明図、図９は電気モータ１９ａ，１９ｂの制御システムを示すブロック図、図１０はコンピュータに備えられたメモリに記憶されるデータテーブルの一例を示す表図、図１１は電気モータ１９ａ，１９ｂの制御手順を示すフローチャートである。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、本例の車載入力装置１は、操作部３をセンタ位置より前、右前、右、右後、後、左後、左、左前の各方向に操作することによって、それぞれラジオ、エアコン、カーナビゲーションシステム、ＣＤプレーヤ、テレビジョン、監視カメラ、電子メール、電話を選択できるようになっている。なお、車載入力装置１に備えられた押釦スイッチ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ及び５ａ，５ｂ，５ｃによって選択される電気機器の種別と当該操作部３を操作することによって選択される電気機器の種別とは、同種の電気機器の組み合わせとすることもできるし、異種の電気機器の組み合わせとすることもできる。本例においては、押釦スイッチ４ａ〜４ｆ及び５ａ〜５ｃによって選択される電気機器の種別と操作部３を操作することによって選択される電気機器の種別とを、異種の電気機器の組み合わせとしている。

操作部３をセンタ位置より後方向に操作することによってテレビジョンが選択された場合には、図８（ａ）に示すように、操作部３をセンタ位置より前方向に操作することによってチャンネルアップ、操作部３をセンタ位置より後方向に操作することによってチャンネルダウン、操作部３をセンタ位置より右方向に操作することによって音量アップ、操作部３をセンタ位置より左方向に操作することによって音量ダウンの各機能調整が可能になる。

かように、操作部３を操作することによって調整すべき機能の数が、操作部３の可動方向の最大数である“８”以下である場合には、機能調整用として割り振られた方向（図８（ａ）に示す各方向）以外の方向に操作部３を操作しても、選択された車載電気機器の機能調整を行うことができない。かかる不感帯を操作部３の操作範囲に有すると、操作者は、操作部３を機能調整が可能な方向に慎重に操作しなくてはならないので、操作容易性に欠けると共に、自動車の安全運転上からも好ましくない。

そこで、本車載用入力装置１においては、電気モータ１９ａ，１９ｂの制御システムを図９及び図１０に示す構成とし、図１１に示す手順で電気モータ１９ａ，１９ｂを制御している。

即ち、図９に示すように、ダッシュボードＡ内のコンピュータに備えられたＣＰＵ４１に、照合部４２とテーブル選択部４３とを設けると共に、当該コンピュータに備えられたＲＯＭ４４に、操作部３の操作領域と各操作領域に応じた電気モータ１９ａ，１９ｂの回転方向並びに回転によって発生するトルクの大きさを符号化したテーブル４５ａ，４５ｂ，４５ｃ・・・を記憶する。また、前記コンピュータに、エンコーダ２１ａ，２１ｂからの信号を取り込んで前記テーブル選択部４３に操作部３の操作領域に応じたテーブル選択信号を出力すると共に、表示装置Ｄに操作部３の操作軌跡を表示する位置信号検出部４６を備える。

図１０はＲＯＭ４４に記憶されたテーブルの一例を示す図であって、操作部３の可動範囲をＸ方向に８等分、Ｙ方向に８等分し、等分された各領域内に操作部が操作された場合における電気モータ１９ａ，１９ｂの駆動・停止と回転方向とが符号化して表示されている。各テーブル内に記載された符号並びに数字は、上段が第１の電気モータ１９ａの駆動・停止と回転方向、下段が第２の電気モータ１９ｂの駆動・停止と回転方向とを示しており、符号「＋」はモータの正転、符号「−」はモータの逆転を示している。また、数字「０」は電気モータ１９ａ，１９ｂが回転しないことを表し、数字「１」は電気モータ１９ａ，１９ｂが回転することを表している。このテーブルにしたがえば、（Ｘ３，Ｙ０）〜（Ｘ３，Ｙ７）の領域、（Ｘ４，Ｙ０）〜（Ｘ４，Ｙ７）の領域、（Ｘ０，Ｙ３）〜（Ｘ７，Ｙ３）の領域及び（Ｘ０，Ｙ４）〜（Ｘ７，Ｙ４）の領域内で操作部３を操作した場合には、いずれの電気モータ１９ａ，１９ｂも回転されずに操作部３の動きに電気モータ１９ａ，１９ｂの回転に伴う抵抗感が付与されず、操作部３をこれ以外の他の領域内で操作した場合には、少なくともいずれか一方の電気モータ１９ａ，１９ｂが回転して、操作部３の動きに電気モータ１９ａ，１９ｂの回転に伴う抵抗感が付与される。

したがって、操作部３を操作することによってまずテレビジョンが選択され、図８（ａ）に示すように、操作部３をセンタ位置より前方向、後方向、右方向及び左方向に操作した場合にのみテレビジョンの機能調整が可能になる場合において、図１０のテーブルを用いて電気モータ１９ａ，１９ｂの回転制御を行えば、操作部３をセンタ位置より前方向、後方向、右方向及び左方向以外の斜め方向に操作すると、少なくともいずれか一方の電気モータ１９ａ，１９ｂが回転して、操作部３の動きに電気モータ１９ａ，１９ｂの回転に伴う抵抗感が付与されるので、操作者は不感帯に操作部３を操作していることを感覚的に知ることができる。よって、操作者は、所望の機能調整を行い得る方向に操作部３を操作することが可能になるので、操作部３の操作容易性が向上し、自動車の運転を阻害することもない。

コンピュータにおける電気モータ１９ａ，１９ｂの回転制御は、図１１のフローチャートに示される手順で行われる。即ち、操作者が操作部３をセンタ位置からいずれかの方向に操作すると（Ｓ１）、Ｌ字部材２２ａ，２２ｂ、大歯車１８ａ，１８ｂ及び小歯車２０ａ，２０ｂを介してエンコーダ２１ａ，２１ｂが操作部３の揺動方向に、操作部３の揺動量に比例した回転量だけ回転し、位置信号を出力する。コンピュータに備えられた位置信号検出部４６は、この位置信号を読み取り（Ｓ２）、操作部３の操作位置を確定する（Ｓ３）と共に、テーブル選択部４３へのテーブル選択信号の送信と、表示装置Ｄへの位置信号の送信とを行う（Ｓ４）。ＣＰＵ４１のテーブル選択部４３は、位置信号検出部４６からのテーブル選択信号に基づいて、ＲＯＭ４４から所定のテーブルを選択して取り込む（Ｓ５）。ＣＰＵ４１の照合部４２は、エンコーダ２１ａ，２１ｂから出力された位置信号とテーブル選択部４３に取り込まれたテーブルとからモータ出力値を確定し、モータードライバー４７に出力する（Ｓ６）。モータードライバー４７は、モータ出力値に応じて電気モータ１９ａ，１９ｂを駆動し、操作部３の動きに抵抗感を与える（Ｓ７）。操作者は、操作部３の抵抗感を感得して、操作部３の操作位置を変更する（Ｓ８）。

かように、本例に係る車載用入力装置１は、筐体２の上面に備えられた押釦スイッチ４ａ〜４ｆ，５ａ〜５ｃを操作するか、操作部３を操作することによって、機能調整を行おうとする所望の車載電気機器を選択することができる。また、所望の車載電気機器を選択した後に、操作部３を予め定められた方向に操作するか、操作部３に設けられた第１及び第２のスイッチ３４，３５を操作することによって、車載電気機器の機能調整を行うことができる。また、操作部３の非操作状態においては、揺動軸１４がクランプ部材１６にてクランプされ、自動車の振動に伴う操作部３の不正な振動や騒音の発生が防止される。操作部３の上方に手指をかざすと、フォトインタラプタ３３の受光素子に発光素子からの特定波長の光が入射してソレノイド１５がオン制御され、クランプ部材１６と揺動軸１４とが係合が解除されて、操作部３が自動的に操作可能になる。

次に、本発明の特徴部分を説明する。本発明は、操作部を操作する操作者が運転席からか助手席から行われるかを判断するのに、操作部を手指で把持したとき、親指と人さし指との間隔と、小指と薬指との間隔とは大きく異なることに着目したものであり、以下、まず本発明の実施例１を説明する。

図１２（ａ），（ｂ）は本発明に係る車載用入力装置の実施例１の操作部の平面図及び正面図、図１３（ａ），（ｂ）は図１２に示す操作部に左手、右手をおいて把持した状態を示す説明図、図１４は各手指とセンサの関係を示す説明図、図１５は操作者判定処理を示すフローチャートである。

本実施例１は、前述した前提となる車載用入力装置の操作部３に代えて図１２及び図１３に示す操作部７０を設けたものであり、操作部７０は、上述と同様に前後左右方向への揺動動作、並びに回転動作を行え、操作後は中央位置に自動復帰する。

この操作部７０は手で握らないと操作できない程度の大きさの半球状に形成され、その下面が前述した揺動軸１４に取り付けられている。操作部７０には、球面状の上面部７０ａに手のひらを検知する手のひら圧力センサ７１と、手の指を検知する指圧力センサ７２とが配設されている。また、操作部７０の径ｄは、手全体を使用してつかむのに必要な大きさに設定されている。

手のひら圧力センサ７１は、操作者が操作部７０を把持したとき、操作者の手のひらを検知する位置に配設されている。また、手のひら圧力センサ７１は円形状に形成されている。この手のひら圧力センサ７１により手のひらによる圧力を検出して信号を制御部（コンピュータ）に出力する。

指圧力センサ７２はフィルム状で、操作者が操作部７０を把持したとき、操作者の指を検知できるように円弧状でかつ帯状に配設されている。この指圧力センサ７２は図示していないが指の圧力を検知する無数の感知部が配設されてなっている。これらの感知部は、少なくとも各指を識別できる程度に配設されている。さらに、図１４に示すように、指圧力センサ７２は、内周縁部７２ａと外周縁部７２ｂと中央帯部７２ｃとでの圧力を識別できるように感知部は配設されている。そして、各指による押圧検出は、各指毎に内周縁部７２ａと外周縁部７２ｂと中央帯部７２ｃの２か所以上で検出されない限り、指圧力センサ７２で押圧検出されたとは見なされないようにしてある。なお、各指間の距離検出は、手のひら圧力センサ７１による手のひら押圧位置の中心から各指の押圧位置までの法線Ｌと押圧検出範囲Ｈの中点Ｃそれぞれの円弧状の距離Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４とする。つまり、直線距離ではない。

具体的には、例えば、車内温度コントロールを行うにあたり、操作部７０の操作者が運転席側からか助手席側からかを自動判断できる。

また、車内テレビやカーナビゲーション等の運転中の運転者が操作できる機能の制限を自動にて行うことができる。

また、車内テレビやカーナビゲーション等の走行中に複雑な操作を必要とする装置について、走行中であっても助手席の同乗者による操作部の操作は可能となるように制御される。

次に、制御部が行なう操作者判定処理を図１４及び図１５を参照して説明する。

操作部を操縦者が把持して操作しようとしたときの状態を、図１４に示してある。この図１４では便宜的に指の形状は模試的に示してある。図１４にて、右からの各手指の間隔をＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４としている。

操作部７０を操作者が手で把持すると、手指は操作部７０に対して図１４のようになる。まず、手のひら圧力センサ７１により手のひらによる押圧検出を行い（Ｓ１１）、指圧力センサ７２により複数の指からの押圧検出、つまり複数の指の位置の検出を行い（Ｓ１２）、Ｓ１１及びＳ１２の押圧検出箇所として合計６か所の入力信号があるか判定する（Ｓ１３）。つまり、手のひら圧力センサ７１で手のひらを検知しかつ指圧力センサ７２で５か所の指の押圧位置を検知する必要がある。複数の指の押圧検出箇所が合計６か所の入力信号があると（Ｓ１３でＹＥＳ）、複数の指での押圧点間の間隔Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の距離測定を行い、これらの平均化を次式にて行い平均値ＴＭを計算する（Ｓ１４）。

ＴＭ＝（Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４）／３
次いで、複数の指での押圧箇所（位置）の間隔Ｔ１を測定し（Ｓ１５）、このＴ１とＴＭとを比較し、ＴＭ＜Ｔ１であれば（Ｓ１６でＹＥＳ）、左手であると判断して運転者による操作と認識する（Ｓ１７）。ＴＭ＜Ｔ１でなければ（Ｓ１６でＮＯ）、右手であると判断して助手席の同乗者による操作と認識する（Ｓ１８）。

このように制御部は、指位置検出手段（７２）からの信号に基づき各指の間隔を求め、前記間隔に基づいて、左右のどちらの手で把持したかを判別する。

また、制御部は、各指の間隔のうち、端部に位置する指とその指に最も近接する指との間隔と、端部に位置する指以外の指どうしの間隔またはそれらに基づいて算出された値との比較結果に基づいて、左右のどちらの手で把持したかを判別する。

このようにして、運転席及び助手席のどちらからの操作かを判別して、だれが操作したかに応じた対応、つまり、車両の走行中には運転席の運転者が操作部７０で複雑な操作を必要とする装置の操作を行えないようにし、走行中に助手席の同乗者は操作部７０で複雑な操作を必要とする装置の操作を行えるようにし、操作性の向上を図ることができる。

なお、操作部７０には、図示していないが右手の親指及び左手の親指をガイドする溝を設け、さらに、親指をガイドする溝内にはスイッチを設けてもよい。

次に、本発明の実施例２を説明する。

図１６（ａ），（ｂ）は本発明に係る車載用入力装置の実施例２の操作部の平面図及び正面図、図１７は操作者判定処理を示すフローチャート、図１８は判定を説明するための説明図である。

実施例２は、操作部を把持する手を画像認識方式にて判別するものであり、こ操作部８０は、図１６に示すように、透明あるいは手を識別できる程度の半透明でかつ半球状のドーム部８１が設けられている。そのドーム部８１の内部の空間には底面に上方に向けてモニタカメラ８２が設けられている。また、ドーム部８１の表面あるいは内部に圧力センサ８３が設けられ、この圧力センサ８３によって例えば、手のひらの圧力を検出する。この圧力センサ８３により、操作者の手が操作部８０を確実につかんでいるのを検出した上で、モニタカメラ８２により得られた手指の画像データを制御部（コンピュータ）に送り、制御部にて画像処理して手全体の輪郭並びに各指の間隔を算出し、操作者が右側もしくは左側から操作しているかを認識（判別）する。

次に、実施例２の操作者判定処理処理を図１７を主に参照して説明する。なお、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４は前記図１４に示す各指間の距離であるが、直線距離である。

操作部を操作者が手で把持すると、手のひらの押圧検出を行い（Ｓ２１）、指からの押圧検出を行い（Ｓ２２）、Ｓ２１及びＳ２２の押圧検出箇所として合計６か所の入力信号があるか判定する（Ｓ２３）。つまり、手のひら圧力センサ７１で手のひらを検知しかつ指圧力センサ７２で５箇所の指の押圧位置を検知する必要がある。押圧検出箇所が合計６か所の入力信号があると（Ｓ２３でＹＥＳ）、指の輪郭検出後、各指の押圧位置を求める（Ｓ２４）。

この圧力センサ方式に加え画像認識方式では、指の押圧位置（押圧点）は、図１８に示すように、例えば、親指Ｆ１や人さし指Ｆ２等の先端からの一定の距離ＴＡを設定しておき、その位置での指の輪郭の中点を押圧点（指の位置）Ｐとする。

次いで、Ｓ２４で求めた押圧位置から、各指での押圧点ＰＰ間の間隔Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の直線距離を求め、これらの平均化を次記式にて行い平均値ＴＭを計算する（Ｓ２５）。

ＴＭ＝（Ｔ２＋Ｔ３＋Ｔ４）／３
次いで、複数の指での押圧箇所（押圧点）の間隔Ｔ１を測定し（Ｓ２６）、このＴ１とＴｒ１とを比較し、ＴＭ＜Ｔ１であれば（Ｓ２７でＹＥＳ）、左手であると判断して運転者による操作と認識する（Ｓ２８）。ＴＭ＜Ｔ１でなければ（Ｓ２７でＮＯ）、右手であると判断して助手席の同乗者による操作と認識する（Ｓ２９）。

このようにして、本実施例２においても、運転席及び助手席のどちらからの操作部８０の操作かを判別して、だれが操作したかに応じた対応、つまり、車両の走行中には運転席の運転者が操作部８０で複雑な操作を必要とする装置の操作を行えないようにし、また、走行中であっても助手席の同乗者は操作部８０で複雑な操作を必要とする装置の操作を行えるようにし、操作性の向上を図ることができる。

なお、本実施例２並びに後述する実施例３に、魚眼レンズをモニタカメラに装備することにより近距離で広範囲の画像データを得られる。

次に、本発明の実施例３を説明する。

この実施例３が、前記実施例２と異なる点はモニタカメラがサーモグラフィー機能を備えたモニタカメラであり、操作部８０を把持した手指からの赤外線を検出して右手か左手かの判定を行うものである。したがって、操作部７０のドーム部８１は赤外線を透過する材質からなる。そして、モニタカメラによる赤外線の画像データを制御部（コンピュータ）にて画像処理し、指の輪郭検出後、各指の押圧位置を求める。

その他の構成及び制御は前記実施例２と同様であり詳細な説明を省略する。また、本実施例３においても前記実施例と同様の作用効果を奏する。

なお、各実施例では、前提構成でのクランプ部材１６を解除するのを、センサ７１，７２，８３等の手指の検知により解除させればよい。

また、上記各実施例では右ハンドル車で説明したが、勿論左ハンドル車にも適用できる。

車載用入力装置のダッシュボードへの取り付け状態を示す斜視図である。 車載用入力装置が取り付けられた自動車の室内の状態を示す平面図である。 操作部と当該操作部が備えられる機構部の斜視図である。 操作部と当該操作部が備えられる機構部の側面方向から見た要部断面図である。 機構部の平面図である。 カバーを除去した操作部の平面図である。 操作部の操作方向とそれによって選択される車載電気機器の種別を例示する説明図である。 操作部の操作方向とそれによって切り換えられる機能の種別を例示する説明図である。 電気モータの制御システムを示すブロック図である。 コンピュータに備えられたメモリに記憶されるデータテーブルの一例を示す表図である。 電気モータの制御手順を示すフローチャートである。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る車載用入力装置の実施例１の操作部の平面図及び正面図である。 （ａ），（ｂ）は図１２に示す操作部に左手、右手をおいて把持した状態を示す説明図である。 各手指とセンサの関係を示す説明図である。 操作者判定処理を示すフローチャートである。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る車載用入力装置の実施例２の操作部の平面図及び正面図である。 操作者判定処理を示すフローチャートである。 判定を説明するための説明図である。

符号の説明

１４ 揺動軸
７０，８０ 操作部
７０ａ 上面部
７１ 手のひら圧力センサ
７２ 指圧力センサ
７２ａ 内周縁部
７２ｂ 外周縁部
７２ｃ 中央帯部
８１ ドーム部
８２ モニタカメラ
８３ 圧力センサ

Claims (8)

1. 運転席と助手席より操作可能な位置に備えられ、手で握って動かすことにより、複数の機能を選択操作する操作部と、
   前記操作部に設けられ、該操作部を把持する複数の指の位置を検出する指位置検出手段と、
   前記複数の機能の制御を行う制御部とを備え、
   前記制御部は、操作者の手指が前記操作部を把持した際に、前記指位置検出手段からの信号に基づいて、左右のどちらの手で把持したかを判別することを特徴とする車載用入力装置。
2. 請求項１記載において、前記制御部は、前記指位置検出手段からの信号に基づき各指の間隔を求め、前記間隔に基づいて、左右のどちらの手で把持したかを判別することを特徴とする車載用入力装置。
3. 請求項２記載において、前記制御部は、各指の間隔のうち、端部に位置する指とその指に最も近接する指との間隔と、端部に位置する指以外の指どうしの間隔またはそれらに基づいて算出された値との比較結果に基づいて、左右のどちらの手で把持したかを判別することを特徴とする車載用入力装置。
4. 請求項１記載において、前記指位置検出手段は、圧力センサであることを特徴とする車載用入力装置。
5. 請求項１記載において、前記指位置検出手段は、モニタカメラであるであることを特徴とする車載用入力装置。
6. 請求項１記載において、前記指位置検出手段は、サーモグラフィ機能を備えるモニタカメラであるであることを特徴とする車載用入力装置。
7. 請求項１記載において、前記操作部には右手の親指及び左手の親指をガイドする溝が設けられていることを特徴とする車載用入力装置。
8. 請求項７記載において、親指をガイドする溝内にはスイッチが設けられていることを特徴とする車載用入力装置。
   

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