JP2018120458A

JP2018120458A - 操作装置

Info

Publication number: JP2018120458A
Application number: JP2017011999A
Authority: JP
Inventors: 綾野伊藤; Ayano Ito; 栗原　正幸; Masayuki Kurihara; 正幸栗原
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2017-01-26
Publication date: 2018-08-02

Abstract

【課題】操作者の意図しない入力の受け付けを抑制する操作装置を提供する。【解決手段】操作装置１は、操作面２０に接触する操作指を検出するタッチパッド２と、操作指によって操作面２０に付加された荷重Ｆを検出する荷重検出部４と、タッチパッドの近傍に設けられ、入力操作を受け付ける入力操作部６と、検出された荷重が操作面に対するプッシュ操作を判定するために予め定められた荷重しきい値８０以上であると、検出された荷重の分布としての荷重分布が予め定められた基準に対して入力操作部側に偏っているか否かを判定し、偏っていると判定した場合にはプッシュ操作の判定を行わない制御部８と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、操作装置に関する。

従来の技術として、運転席と助手席との間の位置に配置されたタッチパッドと、タッチパッドの近傍に、運転者からの操作か、助手席の乗員からの操作かを切り換え可能なスイッチと、を備えた入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許第６０１４１６２号公報

上述のような入力装置において、タッチパッドがプッシュ操作可能に構成されていた場合、例えば、操作者がタッチパッドに指を置いてスイッチを押すことでプッシュ操作が判定され、操作者の意図しない入力が受け付けられる可能性がある。

従って本発明の目的は、操作者の意図しない入力の受け付けを抑制することができる操作装置を提供することにある。

本発明の一態様は、操作面に接触する操作指を検出するタッチパッドと、操作指によって操作面に付加された荷重を検出する荷重検出部と、タッチパッドの近傍に設けられ、入力操作を受け付ける入力操作部と、検出された荷重が予め定められた荷重しきい値以上であると、検出された荷重の分布が予め定められた基準に対して入力操作部側に偏っているか否かを判定し、偏っていると判定した場合には操作面に対するプッシュ操作の判定を行わない判定部と、を備えた操作装置を提供する。

本発明によれば、操作者の意図しない入力の受け付けを抑制することができる。

図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る操作装置の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、操作装置のブロック図の一例である。図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る操作装置が設定する基準領域の一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、荷重中心が基準領域内に位置する場合の一例を示す概略図であり、図２（ｃ）は、荷重中心が入力操作部側の基準領域外に位置する場合の一例を示す概略図である。図３は、第１の実施の形態に係る操作装置の動作の一例を示すフローチャートである。図４（ａ）は、第２の実施の形態に係る操作装置のブロック図の一例であり、図４（ｂ）は、第３の実施の形態に係る操作装置のブロック図の一例であり、図４（ｃ）は、第４の実施の形態に係る操作装置の制御部が行う荷重分布の偏りの判定方法の一例を説明するための概略図である。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る操作装置は、操作面に接触する操作指を検出するタッチパッドと、操作指によって操作面に付加された荷重を検出する荷重検出部と、タッチパッドの近傍に設けられ、入力操作を受け付ける入力操作部と、検出された荷重が予め定められた荷重しきい値以上であると、検出された荷重の分布が予め定められた基準に対して入力操作部側に偏っているか否かを判定し、偏っていると判定した場合には操作面に対するプッシュ操作の判定を行わない判定部と、を備えて概略構成されている。

この操作装置は、操作者が操作面に操作指を接触させて入力操作部を操作する際、荷重の分布が入力操作部側に偏っていると、プッシュ操作ありと判定されるほど大きい荷重が検出されてもプッシュ操作の判定を行わないので、この構成を採用しない場合と比べて、操作者の意図しない入力の受け付けを抑制することができる。

[第１の実施の形態]
（操作装置１の概要）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る操作装置の一例を示す概略図であり、図１（ｂ）は、操作装置のブロック図の一例である。図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る操作装置が設定する基準領域の一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、荷重中心が基準領域内に位置する場合の一例を示す概略図であり、図２（ｃ）は、荷重中心が入力操作部側の基準領域外に位置する場合の一例を示す概略図である。

図１（ａ）は、一例として、運転席に着座する操作者が操作面２０に操作指９１（左手人差指）を接触させて操作指９０（左手親指）で入力操作部６を操作する様子を図示している。図２（ａ）〜図２（ｃ）は、操作面２０を上方から見た場合の面積２５などを示している。また図２（ａ）〜図２（ｃ）の面積２５は、タッチパッド２が検出した操作指９１の面積の一例を示している。また図２（ａ）の基準領域８２は、一例として、点線で囲まれた領域である。さらに図２（ｂ）及び図２（ｃ）では、荷重分布４０が荷重の大きさに応じてハッチングが異なるように図示されており、中心に向かうにつれて荷重が大きくなっている。またさらに図２（ｂ）及び図２（ｃ）では、荷重の中心を荷重中心４５として点で示している。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図１（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）では、主な情報の流れを矢印で示している。

この操作装置１は、一例として、車両に搭載された電子機器を操作するように構成されている。この電子機器は、一例として、ナビゲーション装置や音楽再生装置などである。そして操作装置１は、例えば、図１（ａ）に示すように、運転席と助手席の間に位置するフロアコンソール１０に配置された遠隔操作装置である。

操作装置１は、例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、操作面２０に接触する操作指を検出するタッチパッド２と、操作指によって操作面２０に付加された荷重Ｆを検出する荷重検出部４と、タッチパッド２の近傍に設けられ、入力操作を受け付ける入力操作部６と、検出された荷重Ｆが予め定められた荷重しきい値８０以上であると、検出された荷重Ｆの分布が予め定められた基準に対して入力操作部６側に偏っているか否かを判定し、偏っていると判定した場合には操作面２０に対するプッシュ操作の判定を行わない判定部としての制御部８と、を備えて概略構成されている。

また制御部８は、荷重分布４０が入力操作部６側に偏っていないと判定した場合、プッシュ操作の判定を行うように構成されている。

なお制御部８は、プッシュ操作によって入力の決定や選択決定などが行われる場合、この入力の決定などを確定しないように構成されても良い。

さらに制御部８は、タッチパッド２が検出する操作指の面積２５に対して基準となる基準領域８２を設定し、荷重分布４０の中心（荷重中心４５）が入力操作部６側の基準領域８２の外に位置する場合、プッシュ操作の判定を行わないように構成されている。

さらにまた操作装置１は、タッチパッド２を操作する際に操作者の手９が置かれるパームレスト１１を備えている。操作装置１の入力操作部６は、操作者がパームレスト１１に手９を置いた状態で操作可能な位置に配置される。このパームレスト１１は、例えば、手が載せ易い丸みを帯びた形状を有している。

なお変形例として制御部８は、荷重分布４０が入力操作部６側に偏っていた場合、プッシュ操作の判定を行った判定結果を破棄するように構成されても良い。

（タッチパッド２の構成）
タッチパッド２は、例えば、操作者の体の一部（例えば、操作指）や専用のペンで操作面２０に触れることにより、触れた操作面２０上の位置を検出するものである。操作者は、例えば、操作面２０に操作を行うことにより、接続された電子機器の操作を行うことが可能となる。タッチパッド２としては、例えば、抵抗膜方式、赤外線方式、静電容量方式などのタッチパッドを用いることが可能である。本実施の形態のタッチパッド２は、一例として、静電容量方式のタッチパッドである。

このタッチパッド２は、例えば、図１（ａ）に示すように、フロアコンソール１０に操作面２０が露出するように配置されている。

そしてタッチパッド２は、例えば、操作面２０の下方に絶縁を保ちながら交差する複数の駆動電極と複数の検出電極を有している。タッチパッド２は、この複数の駆動電極と複数の検出電極の全ての組み合わせを走査して組み合わせごとの静電容量を読み出し、予め定められたしきい値以上の静電容量に基づいて検出対象が検出された検出点を算出する。この検出点の算出は、例えば、加重平均を用いて行われる。

さらにタッチパッド２は、しきい値以上の静電容量が得られた座標に基づいて面積２５を算出するように構成されている。

そしてタッチパッド２は、走査するたびに検出点の座標、及び面積２５を算出して検出情報Ｓ_１を生成して制御部８に出力する。なお検出点の座標は、例えば、操作面２０に設定されたＸＹ座標系における座標である。このＸＹ座標は、運転席に着座する操作者から見て、左上が原点であり、横軸（車両の左右方向）がＸ軸、縦軸（車両の前後方向）がＹ軸である。

なお変形例として制御部８がしきい値を有して検出点の算出と面積２５の算出を行うように構成されても良い。

（荷重検出部４の構成）
荷重検出部４は、例えば、図１（ａ）に示すように、タッチパッド２の裏面２１側に配置されている。この荷重検出部４は、例えば、シート形状を有し、座標ごとの荷重を検出するように構成されている。荷重検出部４は、例えば、検出した座標ごとの荷重を荷重情報Ｓ_２として制御部８に出力するように構成されている。制御部８は、取得した荷重情報Ｓ_２に基づいて荷重分布４０を得るように構成されている。

（入力操作部６の構成）
入力操作部６は、例えば、図１（ａ）に示すように、パームレスト１１の近傍に配置されている。入力操作部６は、運転席に着座する操作者の手９（左手）で操作し易いように、親指である操作指９０の位置に対応して配置されている。

この入力操作部６は、例えば、操作面２０に対して傾いて回転するダイヤルとして構成されている。そして入力操作部６は、操作量に応じた入力情報Ｓ_３を生成して制御部８に出力する。

入力操作部６は、例えば、表示装置に表示されたメニュー項目のスクロールや設定値の変更などに用いられる。なお入力操作部６は、ダイヤルに限定されず、スライダー、静電方式のタッチセンサ、機械式プッシュスイッチなどであっても良い。

（制御部８の構成）
制御部８は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部８が動作するためのプログラムと、荷重しきい値８０と、基準情報８１と、が格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。また制御部８は、その内部にクロック信号を生成する手段を有し、このクロック信号に基づいて動作を行う。

荷重しきい値８０は、例えば、荷重検出部４が検出した荷重と比較されるしきい値である。本実施の形態では、プッシュ操作の判定を行うか否かを判定するためのしきい値と、プッシュ操作が行われたか否かを判定するためのしきい値と、が同じ荷重しきい値８０であるが、これに限定されず、異なるしきい値であっても良い。

制御部８は、検出された荷重が荷重しきい値８０以上であり、かつ荷重分布４０が入力操作部６側に偏っていない場合、プッシュ操作がなされたと判定する。

基準情報８１は、基準領域８２を設定するためのものである。制御部８は、例えば、タッチパッド２によって検出された面積２５に予め定められた定数αを乗算して基準領域８２を設定する。言い換えるなら制御部８は、面積２５の中心を中心として面積２５を予め定められた縮尺（定数α）で縮小して基準領域８２を設定する。

この定数αは、基準領域８２が面積２５よりも小さいので、０より大きく１より小さい数である。基準情報８１は、この定数αの情報を含んでいる。なお基準領域８２の設定は、上記の例に限定されない。

ここで入力操作部６は、図２（ａ）〜図２（ｃ）の紙面の右側に位置する。従って制御部８は、例えば、車両の前後を基準とした境界２００を面積２５に設け、荷重中心４５が境界２００の右側の基準領域８２の外に位置する場合、荷重分布４０が入力操作部６側に偏っていると判定する。つまり制御部８は、荷重中心４５が基準領域８２の外であっても境界２００の左側である場合、偏っているとは判定しない。

なお変形例として境界２００は、幅を持った領域とされても良い。この場合、制御部８は、荷重中心４５が基準領域８２の外であっても境界２００内であるならばプッシュ操作を判定しない。

制御部８は、検出情報Ｓ_１〜入力情報Ｓ_３に基づいて検出点の座標、プッシュ操作の有無、及び入力操作部６の操作量などの情報である操作情報Ｓ_４を生成して接続された電子機器に出力する。

以下に本実施の形態の操作装置１の動作の一例について図３のフローチャートに従って説明する。

（動作）
操作装置１の制御部８は、電源が投入されると、周期的に検出情報Ｓ_１及び荷重情報Ｓ_２を取得する。制御部８は、ステップ１の「Ｙｅｓ」が成立する、つまり荷重情報Ｓ_２に基づいて荷重が検出されると（Ｓｔｅｐ１：Ｙｅｓ）、検出された荷重と荷重しきい値８０とを比較する。

制御部８は、荷重が荷重しきい値８０以上である場合（Ｓｔｅｐ２：Ｙｅｓ）、その荷重が検出された際の検出情報Ｓ_１に基づいて面積２５を取得すると共に荷重情報Ｓ_２に基づいて荷重分布４０を取得する（Ｓｔｅｐ３）。

制御部８は、基準情報８１に基づいて面積２５に基準領域８２及び境界２００を設定し、荷重分布４０が入力操作部６側に偏っているか否かを判定する。制御部８は、荷重分布４０が偏っていた場合（Ｓｔｅｐ４：Ｙｅｓ）、プッシュ操作の判定を行わず、検出された荷重に対する処理を終了する（Ｓｔｅｐ５）。

ここでステップ２において制御部８は、検出された荷重が荷重しきい値より小さい場合（Ｓｔｅｐ２：Ｎｏ）、ステップ１に処理を進める。

またステップ４において制御部８は、荷重分布４０が偏っていない場合（Ｓｔｅｐ４：Ｎｏ）、プッシュ操作の判定を行い、プッシュ操作があったとする操作情報Ｓ_４を生成して接続された電子機器に出力する（Ｓｔｅｐ６）。

（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る操作装置１は、操作者の意図しない入力の受け付けを抑制することができる。具体的には操作装置１は、操作者が操作面２０に操作指を接触させて入力操作部６を操作する際、荷重分布４０の荷重中心４５が基準領域８２の外で、かつ入力操作部６側に偏っている場合、検出された荷重が荷重しきい値８０以上であってもプッシュ操作やプッシュ操作による入力決定などを判定しないので、この構成を採用しない場合と比べて、操作者の意図しない入力の受け付けを抑制することができる。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、タッチパッドが検出した静電容量に基づいて荷重を検出する点で他の実施の形態と異なっている。

図４（ａ）は、第２の実施の形態に係る操作装置のブロック図の一例である。なお以下に記載する実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。

本実施の形態の操作装置１は、例えば、図４（ａ）に示すように、荷重検出部４がタッチパッド２から取得した検出情報Ｓ_１に基づいて荷重を検出するように構成されている。

静電容量は、主に操作面２０に対する接触面積と操作面２０（検出電極）までの距離に比例するので、静電容量の分布を荷重分布４０に変換することができる。従って荷重検出部４は、検出情報Ｓ_１に基づく静電容量の分布を荷重分布４０に変換して荷重情報Ｓ_２を生成し、制御部８に出力する。この変換は、例えば、実験やシミュレーションなどによって得られたテーブルや関数に基づいて行われる。

なお変形例として制御部８は、静電容量の分布から偏りを判定するように構成されても良い。

（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る操作装置１は、タッチパッド２が検出した静電容量に基づいて操作面２０に付加された荷重を得ることができるので、荷重センサを設ける場合と比べて、製造コストを抑制することができる。

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、パームレストを挟んで両側に入力操作部が設けられている点で他の実施の形態と異なっている。

図４（ｂ）は、第３の実施の形態に係る操作装置のブロック図の一例である。この操作装置１は、例えば、図４（ｂ）に示すように、入力操作部６として第１の入力操作部６１及び第２の入力操作部６２を有している。なお入力操作部の数は、さらに複数であっても良い。

この第１の入力操作部６１は、例えば、運転席に着座する操作者から見てパームレスト１１の右側、つまり左手の親指側に配置されている。また第２の入力操作部６２は、例えば、パームレスト１１の左側、つまり左手の小指側に配置されている。この第２の入力操作部６２は、助手席に着座する操作者に対しては、右手の親指で操作がし易い配置となっている。

第１の入力操作部６１は、なされた操作の操作量に基づいて第１の入力情報Ｓ_３ａを制御部８に出力する。また第２の入力操作部６２は、なされた操作の操作量に基づいて第２の入力情報Ｓ_３ｂを制御部８に出力する。

また制御部８は、荷重分布４０の荷重中心４５が基準領域８２の外に位置する場合、プッシュ操作を判定しないように構成される。なお変形例として境界２００が幅を持っていても良い。この場合、制御部８は、荷重中心４５が基準領域８２の外に位置していても境界２００内であるならばプッシュ操作の判定を行う。

（第３の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る操作装置１は、パームレスト１１を挟んで第１の入力操作部６１及び第２の入力操作部６２が配置されているので、運転席に着座する操作者、及び助手席に着座する操作者にとって入力操作部６の操作がし易くなっている。

［第４の実施の形態］
第４の実施の形態は、偏りの判定方法が他の実施の形態と異なっている。

図４（ｃ）は、第４の実施の形態に係る操作装置の制御部が行う荷重分布の偏りの判定方法の一例を説明するための概略図である。

本実施の形態の制御部８は、例えば、図４（ｃ）に示すように、検出された荷重が操作面２０に対するプッシュ操作を判定するために予め定められた荷重しきい値８０以上であり、検出された荷重の分布（荷重分布４０）が検出された操作指の面積２５の入力操作部６側のエッジ２５０に接触している場合、偏っていると判定してプッシュ操作の判定を行わないように構成されている。

このエッジ２５０は、例えば、境界２００に基づいて定められる。入力操作部６がパームレスト１１の右側に配置されている場合、エッジ２５０は、境界２００の右側の面積２５の辺となる。また入力操作部６がパームレスト１１の左側に配置されている場合、エッジ２５０は、境界２００の左側の面積２５の辺となる。

（第４の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る操作装置１は、荷重分布４０が面積２５のエッジ２５０に接触するか否かによって偏りを判定するので、この構成を採用しない場合と比べて、判定処理が容易となる。

以上述べた少なくとも１つの実施の形態の操作装置１によれば、操作者の意図しない入力の受け付けを抑制することが可能となる。

上述の実施の形態及び変形例に係る操作装置１は、例えば、用途に応じて、その一部が、コンピュータが実行するプログラム、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などによって実現されても良い。

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…操作装置、２…タッチパッド、４…荷重検出部、６…入力操作部、８…制御部、９…手、１０…フロアコンソール、１１…パームレスト、２０…操作面、２１…裏面、２５…面積、４０…荷重分布、４５…荷重中心、６１…第１の入力操作部、６２…第２の入力操作部、８０…荷重しきい値、８１…基準情報、８２…基準領域、９０，９１…操作指、２００…境界、２５０…エッジ

Claims

操作面に接触する操作指を検出するタッチパッドと、
操作指によって前記操作面に付加された荷重を検出する荷重検出部と、
前記タッチパッドの近傍に設けられ、入力操作を受け付ける入力操作部と、
検出された荷重が予め定められた荷重しきい値以上であると、検出された荷重の分布が予め定められた基準に対して前記入力操作部側に偏っているか否かを判定し、偏っていると判定した場合には前記操作面に対するプッシュ操作の判定を行わない判定部と、
を備えた操作装置。
前記判定部は、前記荷重の分布が前記入力操作部側に偏っていないと判定した場合、前記プッシュ操作の判定を行う、
請求項１に記載の操作装置。
前記判定部は、前記タッチパッドが検出する操作指の面積に対して前記基準となる基準領域を設定し、前記荷重の分布の中心が前記入力操作部側の前記基準領域の外に位置する場合、前記プッシュ操作の判定を行わない、
請求項１又は２に記載の操作装置。
前記タッチパッドを操作する際に操作者の手が置かれるパームレストを有し、
前記入力操作部は、操作者が前記パームレストに手を置いた状態で操作可能な位置に配置される、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の操作装置。