JP4000942B2 - 多方向入力装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作端を傾倒またはスライドさせることによって指令を選択し入力操作を行う多方向入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多方向入力装置においては、例えば特開２００１−３１２３５９公報記載の「入力装置」のように、各々の操作方向の操作ミス回数を計数、記憶する操作ミス計数手段を備え、ある操作方向に対する操作ミス回数が所定回数となった時に、当該操作方向によって選択される機能（指令）と、他の操作方向によって選択される機能とを入れ替え、操作ミスを回避する方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の操作ミス防止対策では、操作すべき方向を見間違いや思い込みで誤る認知ミス、判断ミスによる誤操作を防止できるが、操作すべき方向は認識していても、操作者と操作端の位置関係、操作者の操作の癖、操作時に操作者や操作端に加えられた外乱等、入力装置側、操作者側さらには使用環境に関する様々な要因で、所望の操作方向に操作端を正確に操作することができずに、隣接する操作方向に操作してしまう狭義の操作ミスによる誤操作を防止できないという問題があった。
【０００４】
特に車載機器の操作のため車両で利用される場合、車両の振動が、操作者や操作端に伝達され、操作にぶれが生じたり、また車室内のレイアウト設計上、操作者の真前に配置することが困難であり操作方向に偏りが生じたりする場合、操作ミスが容易に発生し、その対応策が求められている。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、操作者や操作端に加えられる外乱、操作者の操作の癖、または操作者と操作端の位置関係等により操作精度が悪化した状況下でも、操作ミスの回避が可能な多方向入力装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、多方向入力装置に操作ミス判定手段と操作ミス記憶手段と操作ミス分析手段および補正手段とを備え、
操作端を所定の操作方向に傾倒またはスライドさせて、その操作方向と関連づけた指令を選択し入力操作を行うときに、操作ミス判定手段は操作者の選択操作が操作ミスであるか否かを判定し、操作ミス記憶手段は判定された操作ミスに関する情報を操作ミス履歴として記憶し、操作ミス分析手段は操作ミス記憶手段に記憶された操作ミス履歴を分析することによって操作ミスの傾向を判定し、補正手段は分析の結果に基づいて操作ミスを回避するように、横方向駆動部および縦方向駆動部の制御により操作方向に対応した操作端の可動領域を形成する操作ガイドを変形して操作端の可動領域を補正する。
【０００６】
【発明の効果】
本発明によれば、操作端の可動範囲を可変とし、操作ミスが発生した場合には、操作ミスの傾向に応じて、操作端の可動領域を補正するようにしたので、入力装置側、操作者側、使用環境に関する様々な要因により操作精度が悪化する状況でも、結果として起こる操作ミスの傾向に対応して操作端の可動範囲を変更していくことにより、操作ミスを誘発する様々な要因に適応した操作ガイドが自然に構築でき、効果的に操作ミスを低減することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、図面に基づいて実施例により説明する。
本実施例では、多方向入力装置として、車両のインストルメント・パネルに設置され、ディスプレイ上に表示されるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を操作対象とするジョイスティックタイプの入力装置を用いる。
【０００８】
ジョイスティック入力装置は、車両のインストルメント・パネルに設置され、運転席および助手席の双方から操作が可能であり、図１に示すようなセンター・クラスター２０より外方へ突出するスティック２１を中心位置から放射方向に傾倒させることにより、表示手段であるディスプレイ２３に表示されるＧＵＩのメニュー選択、カーソル移動、画面スクロール等の操作を実行する。
【０００９】
スティック２１の手前には、直前のスティック操作で入力した操作指令を取り消すためのプッシュ・スイッチ４０６が設置されている。また、スティック２１の左右両側には、現在の操作者が運転席に座っている人物か助手席に座っている人物かを識別するための赤外線センサ４０５Ｌ、４０５Ｒが設置されている。
赤外線センサ４０５Ｌ、４０５Ｒは、運転席または助手席に着座している操作者が、自然にスティック２１を操作した際、操作者側の赤外線センサのみ操作者の手を感知し、もう一方の赤外線センサは感知しないような位置に設置されている。例えば図２に示すように着座位置から自然に手３２（図においては、左手）を延ばしてスティック２１を操作した際に、親指の付け根付近の掌底部分がくる位置に設置するのが好適である。
【００１０】
操作時の手の位置は、操作者の体格により変化することが考えられるが、設計時の標準着座位置及び標準体格を想定して設置位置を決めてもよいし、人体寸法の統計データより、左右の赤外線センサ４０５における操作者の区別が厳しくなる大柄な体格の場合の位置を用いて位置決めを行えば、より確実な操作者着座位置の識別が可能である。
【００１１】
すなわち、体格の大きい操作者の方がより後方から手を延ばし、図２においてはインストルメント・パネルのセンター・ライン１２１に、より平行に手が入るため、小指側がもう一方の赤外線センサ４０５Ｌに接近し、感知される可能性が高くなる。
本実施例では、９５パーセンタイルの体格を代表体格として、標準着座時の手の掌底部分に対応した位置に赤外線センサ４０５Ｌ、４０５Ｒを設置し、操作者の着座位置を確実に識別可能にしている。
【００１２】
図３は、本実施例におけるジョイスティック入力装置の構成を示すブロック図である。
ジョイスティック入力装置４０１は、操作端であるスティック２１と、スティック２１のＸ軸方向にトルクを発生する横方向駆動部４０４Ｘと、スティック２１のＸ軸方向の回転角を検出する横位置検出部４０３Ｘと、スティック２１のＹ軸方向にトルクを発生する縦方向駆動部４０４Ｙと、スティック２１のＹ軸方向の回転角を検出する縦位置検出部４０３Ｙと、現在の操作者の着座位置を識別するため、操作者の手の存在を検出する赤外線センサ４０５Ｌ、４０５Ｒと、スティック２１によって行った直前の操作入力の取消指示を入力するプッシュ・スイッチ４０６と、スティック制御演算装置４０７と通信部４０８を有する。
【００１３】
スティック制御演算装置４０７は、横位置検出部４０３Ｘ、縦位置検出部４０３Ｙの検出値によりスティック２１の操作方向および操作量を判断して、入力されているＧＵＩ状態から選択信号および選択肢を検出し、通信部４０８はスティック制御演算装置４０７からの選択信号及び選択された選択肢を外部の操作・表示処理演算部４０９に出力すると共に、操作・表示処理演算部４０９から入力される現在のＧＵＩ状態をスティック制御演算装置４０７に出力する。
【００１４】
スティック制御演算装置４０７には、さらに横方向駆動部４０４Ｘ、縦方向駆動部４０４Ｙを制御することによって、スティック２１の可動範囲を制御する機能も有している。
スティック制御演算装置４０７は、スティック２１の左右両側に設けられている赤外線センサ４０５Ｌ、４０５Ｒから入力される検知信号により、現在の操作者の着座位置を識別する操作者識別部４０７ａを内蔵し、通信部４０８経由で外部の操作・表示処理演算部４０９から入力される現在のＧＵＩ状態（操作タイプ、階層位置、選択肢数）をもとにスティック２１の基本操作方向レイアウトを決定し、この基本操作方向レイアウトに操作者識別部４０７ａで識別した操作者の着座位置に応じて補正を加えて、スティック２１が操作方向レイアウトに従って移動できるように制御する。
【００１５】
スティック２１が操作されたときは、内蔵する操作ミス判定部４０７ｂ、操作ミス記憶部４０７ｃ、操作ミス分析部４０７ｄにおいて、現在のＧＵＩ状態を監視し、基本操作方向レイアウト及び操作者の着座位置の組合せ毎に、操作ミスの発生傾向を検出し、操作ミスの発生を回避するようスティック２１の可動範囲を補正する。
【００１６】
ジョイスティック入力装置４０１が接続する外部の操作・表示処理演算部４０９は、前記通信部４０８に適合する通信手段を内部に備え、通信部４０８経由でスティック制御演算装置４０７に現在のＧＵＩ状態を出力すると共に、通信部４０８経由でスティック制御演算装置４０７から入力される選択信号及び選択された選択肢と、現在のＧＵＩ状態から、対応する操作入力信号に変換し、情報処理演算部４１０に出力する。
【００１７】
情報処理演算部４１０は、操作・表示処理演算部４０９から入力される操作入力信号に対応する情報処理を実施し、必要に応じてＧＵＩの更新要求を操作・表示処理演算部４０９に出力する。操作・表示処理演算部４０９は、現在のＧＵＩ状態及び操作入力信号の有無に応じて表示映像信号を生成し、ディスプレイ２３に出力してＧＵＩの状態を映像表示させる。
操作・表示処理演算部４０９と情報処理演算部４１０については、ここでは別々の機能としたが、これらの機能を統合し一つの装置で実現することができる。
【００１８】
図４は、ジョイスティック入力装置の具体的な構成例を示す図である。
横方向駆動部４０４Ｘ、縦方向駆動部４０４Ｙは、電動モータであり、スティック２１の操作端部５０２ａに接続しＸ軸とＹ軸とで独立に傾倒する機構をもつ台座５０２ｂを駆動できるように取り付けられている。
また、横位置検出部４０３Ｘ、縦位置検出部４０３Ｙは、スティックの台座５０２ｂの傾倒角をＸ軸とＹ軸とで各々独立して検出するように、各電動モータの回転数を光学的に検知するフォトエンコーダで構成される。
【００１９】
赤外線センサ４０５Ｌ、４０５Ｒはそれぞれ、発光部である赤外ＬＥＤと、受光部であるフォト・トランジスタの組合せで構成され、図２に示すようにスティック２１の左右両側に取り付けられている。赤外線センサを手で遮ると、赤外ＬＥＤから発せられた赤外光が反射されて、フォト・トランジスタで受光され検知信号として出力される。
【００２０】
プッシュ・スイッチ４０６は、図２に示すように、スティック２１の前に取り付けられている。
スティック制御演算装置４０７は、図示省略のＡ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭから構成され、通信部４０８として外部と通信を行うシリアル・インターフェース回路を内蔵している。
【００２１】
次に、スティック制御演算装置４０７におけるスティック２１の制御について説明する。
図５は、スティック制御の全体の流れを示すフローチャートである。
ステップ１００では、操作者識別部４０７ａにおいて、スティック２１の左右に設けられている赤外線センサ４０５Ｌ、４０５Ｒの検知信号により操作者が運転席に着座した人物か助手席に着座した人物かを判断する。
【００２２】
ステップ１０５では、補正部４０７ｅにおいて、操作者の着座位置によって、現在のＧＵＩの状態に対応して決定された基本操作方向レイアウトについて補正を行う。
補正後の操作方向レイアウトは、横方向駆動部４０４Ｘ、縦方向駆動部４０４Ｙの制御に用いられるから、スティック２１は操作方向レイアウトに従って移動することとなり、操作方向全体が着座位置に応じて補正されることになる。
【００２３】
図６は、スティックの可動範囲を示す図である。
全周にわたったスティック２１の全操作範囲内には、図６の（ａ）に示すように、操作ガイド１１１が設定されている。操作ガイドとは、スティック２１が進入できない領域であり、この領域に進入しようとすると、Ａ部を拡大した図６の（ｂ）に示すように操作ガイド１１１から外方へスティック２１を押し戻す力が発生する。
【００２４】
これにより、隣接する操作ガイド１１１の間は、可動領域１１４となり、中央部の遊び領域１１３からスティック２１を放射方向に傾倒するときに、可動領域１１４と概ね方向が一致していれば、スティック２１が所望の操作方向に誘導されることになる。各可動領域１１４の方向▲１▼ないし▲８▼は、それぞれ操作方向レイアウトに対応した操作方向になる。
操作ガイド１１１は、スティック２１を傾倒するときに、横位置検出部４０４Ｘと縦位置検出部４０４Ｙで検出されたスティック位置に応じて、横方向駆動部４０４Ｘ、縦方向駆動部４０４Ｙを制御することによって形成される。
【００２５】
図７は、スティックの操作方向が補正された場合の説明図である。
操作者の着座位置が左席の場合は、センター・クラスター２０に設置したスティック２１に手が左側から伸びてくるため、このとき（ａ）のように操作方向を全体的に時計回りに回転させ、上方向操作である操作方向▲１▼が手の進入角度と概ね一致するようにする。
【００２６】
操作者の着座位置が右席の場合は、逆に手が右側から伸びてくるため、図７の（ｂ）のように操作方向を全体的に反時計回りに回転させる。
具体的な回転角α１、α２は、車室内レイアウトに依存するが、例えば図２に示すように代表体格の操作者から自然にスティック２１に伸びる手の進入角度αを求め、その角度で操作方向全体をセンターライン１２１より回転させればよい。
【００２７】
図５に戻り、ステップ１１０では、操作ミス判定部４０７ｂにおいて、スティック２１が操作されたときの操作ミスについて操作ミスの判定を行う。この処理では、ＧＵＩの状態を監視し、所定時間内に階層を往復した選択操作を検出することによって操作ミスの発生を判定する。
そして、ステップ１２０で、操作ミスがあったことを検出すると、ステップ１３０において、操作ミス記憶部４０７ｃが操作ミスの回数と正しい操作の回数およびミスした操作方向を関連づけて操作ミス履歴として記憶する。
【００２８】
ステップ１４０では、操作ミス分析部において、操作ミス記憶部４０７ｃに記憶した操作ミス履歴を分析し、操作ミスの発生傾向を検出する。
ステップ１５０では、操作ミスの発生を回避するようにスティックの可動範囲すなわち操作ガイドの形状を変更する処理を行う。
【００２９】
次に、上記操作者識別処理、操作ミス判定処理、操作ミス記憶処理、操作ミス分析処理、並びに操作ミスの発生傾向を回避するための操作ガイドの変形処理について順に説明する。
まず、操作者識別部４０７ａにおける現在の操作者の着座位置識別処理を説明する。
図８は、着座位置識別処理の流れを示すフローチャートである。
ステップ２００、２１０、２４０で、スティック２１の左右に配置された赤外線センサ４０５Ｌ、４０５Ｒの検知状況をチェックする。赤外線センサ４０５Ｌ、４０５Ｒの一方の検知信号が検知状態、かつ他方が非検知状態の場合、検知状態の赤外線センサ側の座席が、現在の操作者の着座位置と判定する。
【００３０】
例えば、図２の状況では、右側の赤外線センサ４０５Ｒが検知状態で、左側の赤外線センサ４０５Ｌが非検知状態となるので、ステップ２２０で操作者の手は右側から伸びていると推定し、現在の操作者の着座位置は右席と判定する。
逆に、右側の赤外線センサ４０５Ｒが非検知状態で、左側の赤外線センサ４０５Ｌが検知状態ならば、ステップ２５０で操作者の手は左側から伸びていると推定し、現在の操作者の着座位置は左席と判定する。
【００３１】
次に、両側の検知部が共に検知状態の場合、もしくは共に非検知状態の場合は、ステップ２３０またはステップ２６０で現在の操作者の着座位置は運転席側と判定する。すなわち、右ハンドル車の場合は右席、左ハンドル車の場合は左席と判定する。両側共検知状態または非検知状態の場合は、左右の席から同時に操作している状況や、想定外の方向から手を伸ばしてスティック操作を行っている場合等が考えられるが、何れにしても、車両においては運転者の操作を優先させるため、運転席の側と判定する。これにより、操作者の位置を判定できない状況では、運転者に適合した操作方向の補正を行うことができる。
【００３２】
次に、操作ミス判定部４０７ｂにおける操作ミスの判定処理について説明する。
操作ミスの判定は、外部の操作・表示処理演算部４０９から入力される現在のＧＵＩ状態に関する情報の一つである操作タイプ情報により２通りの判定方法を切り替えて実施する。
【００３３】
操作タイプ情報には、現在のＧＵＩが、階層型メニューであるか、直接入力型メニューであるかを示す２値符号が格納されている。階層型メニューとは、スティック操作によりメニューを選択すると、ＧＵＩが更新され、先とは異なるメニューが再構成される形式のメニューである。例えば、図９の（ａ）に示すような８択メニューにおいて「コミュニケーション」６０１を選択すると、ＧＵＩは図９の（ｂ）の表示に切り替わり、異なるメニュー構成となる。８択とは選択肢が８つのことである。
【００３４】
一方、直接入力型メニューとは、スティック操作によりメニューを選択しても、メニュー構成は変化することなく、メニュー選択そのものが直接機器への入力操作として扱われる形式のメニューである。例えば、図１０の（ａ）に示すように「音量大」７０１を選択すると、即座にスピーカの音量が一段階大きくなるが、図１０の（ｂ）のようにメニュー構成自体は変化しない。このような現在のＧＵＩの操作タイプにより、異なる操作ミスの判定を行う。
【００３５】
まず、操作タイプが階層型メニューの場合、図１１の（ａ）に点線で示すように、スティック操作によりメニュー４（ＭＥＮＵ４）からメニュー１（ＭＥＮＵ１）が選択されてから、取消操作が実施され、再度異なるメニュー２（ＭＥＮＵ２）が選択された場合、（ｂ）に示すこれら一連の操作が所定時間未満で実施されたとき、最初の選択操作を操作ミスと判定し、最初の選択操作における操作方向を「ミスした操作方向」、取消操作後の再選択操作における操作方向を「正しい操作方向」と判定する。
【００３６】
ここで、操作時間の測定は、選択操作が実施された時点から開始し、次の選択操作が実施された時点で終了する。すなわち、最初の時間測定を開始すると、以降、選択操作が行われる度に測定の終了をすると同時に、新たな時間測定の開始を繰り返して実施される。
【００３７】
従って、操作ミス判定部４０７ｂにおいては、選択操作が行われ、操作時間の測定が終了した時点で、操作時間が所定時間未満であるか否かを判定し、所定時間未満の場合は、この間に行われた操作が、１回の取消操作により現階層と一つ前の階層の間を往復したか否かをチェックする。そして階層を往復した場合は、操作ミスと判定し、最初の操作方向を「ミスした操作方向」、２度目の操作方向を「正しい操作方向」として出力する。
【００３８】
ここで、最初の操作方向と２度目の操作方向が同一であった場合は、操作ミスとして仮判定を行い、操作ミス回数をバッファに記憶する。そして、次の操作で、これが操作ミスと判定された場合は、バッファに記憶した操作ミス回数を加算して操作ミス回数とする。これは、ある操作方向を選択しようとして、隣接する操作方向に２回以上続けて操作ミスしてしまう場合を想定し、連続した操作ミスもカウントできるようにするための処理である。
【００３９】
次に、操作タイプが直接入力型メニューの場合、図１２の（ａ）に示すように、スティック操作によりメニュー（Ｃｏｍｍａｎｄ１）が選択されてから、再度異なるメニュー（Ｃｏｍｍａｎｄ２）が選択された場合、（ｂ）に示すようにこれら一連の操作が所定時間未満で実施された場合、操作ミスと判定し、最初の選択操作における操作方向を「ミスした操作方向」、再選択操作における操作方向を「正しい操作方向」と判定する。ここで、操作時間の測定は、階層型メニューの場合と同様、選択操作が実施された時点から開始し、次の選択操作が実施された時点で終了し、すなわち、最初の測定を開始すると、以降、選択操作が行われる度に測定終了・開始の繰り返しで実施される。なお、ここでは、取消し操作はない。
【００４０】
従って、操作ミス判定部４０７ｂにおいては、選択操作が行われ、操作時間の測定が終了した時点で、操作時間が所定時間未満であるか否かをチェックし、所定時間未満の場合は、操作ミスと判定し、最初の操作方向を「ミスした操作方向」、２度目の操作方向を「正しい操作方向」として出力する。ここで、最初の操作方向と２度目の操作方向が同一だった場合は、階層型メニューの場合と同様、操作ミスとして仮判定を行い、操作ミス回数をバッファに記憶する。そして、次の操作が操作ミスとして判定され、「ミスした操作方向」と「正しい操作方向」が別の操作方向として分離できた場合は、バッファに記憶した操作ミス回数を加算して操作ミス回数とする。
【００４１】
図１３、１４は、操作ミス判定処理の流れを示すフローチャートである。
すなわち、ステップ３００において、選択操作があると判定されると、ステップ３１０において、タイマーのカウントアップを開始する。
そして、ステップ３２０において、操作タイプ情報から現在のＧＵＩの操作タイプを判定し、階層メニューの場合はステップ３３０へ進み、直接入力型メニューの場合にはステップ３７０へ進む。
【００４２】
ステップ３３０においては、新たな選択操作があったか否かを判定し、あった場合には、タイマーの経過時間を検出し、その時間ｔが設定された時間Ｔｈより小さく、かつ選択操作の前に取消操作があると、ステップ３４０へ進む。
ステップ３７０においては、ステップ３３０と同様に新たな選択操作があったか否かを判定し、選択操作があった場合には、タイマーの経過時間を検出し、その時間ｔが設定された時間Ｔｄより小さいと判定した場合には、ステップ３４０へ進む。
ステップ３３０およびステップ３７０で、上記判定条件が満たされなかった場合には、ステップ３８０へ進む。
【００４３】
ステップ３４０においては、バッファに記憶されている操作ミス回数Ｃｍを１つ増えるようにカウントアップする。
ステップ３５０において、前回の選択操作と今回の選択操作が同じ内容のものか否かをチェックし、異なる場合は、ステップ３６０において、前回の選択操作が操作ミス、今回の選択操作が正しい操作であると判定し、バッファに記憶されている操作ミス回数Ｃｍを操作ミス記憶部４０７ｃに出力する。その後、ステップ３８０へ進む。
【００４４】
ステップ３８０においては、バッファに記憶されている操作ミス回数Ｃｍをリセットし、ステップ３９０においては、タイマーをリセットするとステップ３００に戻る。
ステップ３５０でのチェックで前回の選択操作と今回の選択操作が同じ内容の場合には、今回の選択操作も操作ミスである可能性があるとしてステップ３９０へ進む。バッファに記憶されている操作ミス回数Ｃｍはリセットされず、次回に持ち越される。
【００４５】
次に、操作ミス記憶部４０７ｃにおける操作ミス記憶処理を説明する。
操作ミス記憶部４０７ｃは、前記操作ミス判定部４０７ｂから操作ミスの発生、「ミスした操作方向」、及び「正しい操作方向」が出力された場合、図１５に示す２次元配列のテーブルに、「ミスした操作方向」及び「正しい操作方向」の該当する欄をカウントアップする。テーブルは、助手席用１０１と運転席用１０２からなり、各々について、操作方向のレイアウトごとにテーブルを用意する。本実施例では、操作方向のレイアウトとして、４択、６択、８択の３種類のレイアウトを有しており、助手席、運転席で、各々３種類のテーブルが用いられている。
【００４６】
従って、操作ミス記憶部４０７ｃは、操作者識別部４０７ａで識別した操作者の着座位置、及び操作・表示処理演算部４０９から入力されるＧＵＩ状態の情報の一つである選択肢数を元に、対応するテーブルに切り替え、操作ミスをカウントアップする。
さらに、本実施例においては、後述する操作ミス分析部４０７ｄにおける操作ミス分析は、ある操作方向に対して隣接する操作方向のみを対象とするため、操作ミスのカウントアップは、隣接する操作方向の組合せの欄（図１５に太線で囲んだ領域１０３）についてのみ実施する。
【００４７】
本実施例では、テーブルという概念を図１５のイメージで視覚化しているが、実体はスティック制御演算装置４０７内のメモリ領域であり、操作ミスのカウントアップを、操作者の着座位置及び操作方向のレイアウト毎にミスした操作方向と正しい操作方向の組合せ別に管理する限り、メモリの割り当て方法は自由に設計してよい。
【００４８】
図１６は、操作ミス記憶部での処理の流れを示すフローチャートである。
すなわち、ステップ４００では、操作者識別部４０７ａで識別した操作者の着座位置と、操作方向レイアウトの種類とによってテーブルを切り替える。
ステップ４１０では、操作ミス判定部４０７ｂから入力され、操作ミスと正しい操作が隣接しているものをテーブルの対応欄に記憶する。
【００４９】
次に、操作ミス分析部４０７ｄにおける操作ミス分析処理を説明する。
操作ミス分析部４０７ｄは、操作ミス記憶部４０７ｃにおいてカウントアップした各テーブルを監視し、ある操作方向と隣接する操作方向に関する相互の操作ミス回数の合計が所定回数以上か否かをチェックする。例えば、図１５の場合、助手席の操作方向▲１▼と操作方向▲２▼に関する操作ミス回数の合計は、操作方向▲１▼を選択しようとして操作方向▲２▼を選択してしまった回数の２回（１０４）と、操作方向▲２▼を選択しようとして操作方向▲１▼を選択してしまった回数の１０回（１０５）とを加算して１２回と計算する。
【００５０】
以下同様に、各操作方向と隣接する操作方向の相互の操作ミス回数を加算し、各々の合計が所定回数以上の組合せを抽出する。これにより、操作ミスが発生しやすい箇所を特定することができる。所定回数を１２回とするとき、図１５の例では、助手席側の操作方向▲１▼と▲２▼の組合せ、及び運転席側の操作方向▲４▼と▲５▼の組合せの２箇所が、操作ミスが発生しやすい箇所として抽出される。
【００５１】
次に、操作ミスが発生しやすい箇所として抽出された操作方向の組合せについては、一方の操作方向を選択しようとして、他方の操作方向を選択してしまう回数と、その逆の回数を比較して、両者に偏りがあるか否かを判定する。判定の方法は、両者の差が所定値以上か否かで判定してもよいし、統計的に検定を行って判定してもよい。後者の具体的方法としては、両者の回数に偏りがない状態として１／２の確率で一方の操作方向から他方の操作方向への操作ミスが発生するという帰無仮説Ｈ０をたて、これを実際に起きた操作ミスの回数が起こる確率で検定する。
【００５２】
図１５の助手席側の操作方向▲１▼と▲２▼の組合せの例では、操作方向▲１▼を選択しようとして操作方向▲２▼を選択してしまった回数が２回（１０４）、その逆が１０回（１０５）となる確率Ｐは、
Ｐ= {12!/(12!・0!)・(1/2)12 + 12!/(11!・1!)・(1/2)12 + 12!/(10!・2!)・(1/2)12}・2 = 0.039 となる。
これを５％以下の危険率で検定すると0.039<0.05より帰無仮説Ｈ０を棄却することができ、すなわち操作方向▲１▼と▲２▼の組合せでは、偏りが生じていると判定することができる。
以上のように、操作ミスが発生しやすい箇所として抽出された操作方向の組合せについて、一方の操作方向を選択しようとして、他方の操作方向を選択してしまう回数と、その逆の回数を比較して、両者に偏りがあるか否かを結果として出力する。
【００５３】
図１７は、操作ミス分析部４０７ｄにおける操作ミスの傾向を検出するための処理の流れを示す図である。
ステップ５００では、操作ミスを検出するための操作方向を決定する。このステップでは、全ての操作方向について操作ミスの検出ができるように、フローごとに、次の操作方向に切り替えていくようになっている。
【００５４】
ステップ５１０において、テーブルから、決定された操作方向と隣接する操作方向の操作ミスの回数を読み込みその合計を演算する。そして演算値が所定値である１２以上か否かを判定する。１２以上の場合は、ステップ５２０へ、そうでない場合には、ステップ５５０へ進む。
ステップ５２０においては、上記統計演算によって、操作方向と隣接する操作方向とで、操作ミスに偏りがあるか否かを判断する。
【００５５】
偏りがあった場合は、ステップ５３０において、両操作方向が操作ミスの発生しやすい箇所で、かつ偏りがあると判定する。
偏りがない場合には、ステップ５４０において、両操作方向が操作ミスの発生しやすい箇所であるが、偏りはないと判定する。
ステップ５５０においては、操作ミスの合計数が少ないので、操作ミスが発生にくい箇所と判定する。
ステップ５３０、５４０、５５０の後は、ステップ５００に戻り、次の操作方向に対して上記処理が繰り返される。
【００５６】
次に、操作ミスを回避するため、操作ガイドの変形処理を説明する。
スティック制御演算装置４０７の補正部４０７ｅは、操作ミス分析部４０７ｄから出力される操作ミスが発生しやすい操作方向の組合せと、一方の操作方向を選択しようとして、他方の操作方向を選択してしまう回数と、その逆の回数の偏りの有無とから、該当する操作方向と隣接する操作方向の間の操作ガイドの形状を変形する。
一方の操作方向を選択しようとして、他方の操作方向を選択してしまう回数と、その逆の回数に偏りがある場合は、ミスする頻度が高い操作方向側から一方の操作方向側へ操作ガイド１１１を緩和するように変形する。
【００５７】
例えば図１５の助手席用の操作ミス分析例では、操作方向▲２▼を選択しようとして操作方向▲１▼を選択してしまう頻度が、逆のケースの頻度より高いと分析されるため、図１８の（ａ）のように操作方向▲１▼と▲２▼を画する操作ガイド１１１ａの操作方向▲２▼側の側面を操作方向▲１▼側へ緩和し、スティック２１が操作方向▲２▼へ誘導されやすくする。そして、この操作ガイド形状の変形を実施した場合は、操作ミス記憶部４０７ｃの該当する欄の操作ミス回数をリセット（ゼロ・クリア）する。
【００５８】
図１５の運転席用の操作ミス分析例では、操作方向▲４▼を選択しようとして操作方向▲５▼を選択してしまう頻度と、逆のケースの頻度との間に偏りはないと分析されるため、図１８の（ｂ）のように操作方向▲４▼と操作方向▲５▼の間の操作ガイド１１１ｂを両側面を均等に緩和し、スティックのガイドが開始されるまでの区間を拡大し、操作のぶれが許容されやすくする。そして、この操作ガイド形状の変形を実施した場合は、操作ミス記憶部４０７ｃの該当する欄の操作ミス回数をリセット（ゼロ・クリア）する。
【００５９】
具体的な操作ガイドの緩和量は、ジョイスティック入力装置の最大操作量に応じて決定する必要があるが、基本的には、操作ガイドの緩和は徐々に段階的に行い、操作ガイドの本来の誘導効果を損ねないように配慮する必要がある。そのためには、スティック２１の操作方向と操作ガイドのガイド方向の交角を４５度以内に抑えるのが望ましい。
そして、一旦変形処理を行うと、補正部４０７ｅは、変形した形状を記憶し、次回からは、このような操作ガイドを形成するように、制御を行う。
【００６０】
図１９は、補正部４０７ｅにおける操作ガイドの変形処理の流れを示すフローチャートである。
まず、スティックの操作方向は、操作者の着座位置に応じて操作方向全体を所定の角度に回転させてあるものとする。
ステップ６１０において、操作者の着座位置および現在のＧＵＩの選択肢数に対応して決められた基本操作方向レイアウトによって、操作ミスを記憶するテーブルに切り替える。
【００６１】
ステップ６２０において、操作ミスの発生しやすい箇所を検出できたか否かを判断する。検出できた場合は、ステップ６３０へ、できなかった場合には、ステップ６１０に戻る。
ステップ６３０においては、操作ミスの発生傾向に偏りがあったか否かを判定する。偏りがあった場合は、ステップ６４０において操作ガイドの操作ミスの発生しやすい操作方向の側の側面を、隣接する操作方向側へ緩和する。
ステップ６５０においては、操作ミスの発生傾向に偏りがないため、操作ガイドを両方に均等に緩和する。
ステップ６４０、６５０の後は、ステップ６６０において、テーブルの該当する操作方向の欄をゼロ・クリアする。
【００６２】
本実施例は以上のように構成され、車両のセンター・クラスター２０に設置されるジョイスティック入力装置において、操作者の着座位置を識別し、現在の操作者の着座位置から自然にスティック２１に手を伸ばした方向が上方向操作となるよう操作方向を回転させることにより、着座位置とスティック位置の位置関係により発生する操作の偏りを低減する。
【００６３】
さらに操作者の着座位置及び操作方向のレイアウト毎に操作ミスを判定、記憶、分析し、操作ミスの発生頻度が高く、操作方向に偏りが生じている箇所について操作方向の偏りを吸収するよう操作ガイドを変更し、また、操作ミスの発生頻度は高いが、操作方向に偏りがない箇所については操作方向のぶれを許容するよう操作ガイドを変更するため、操作者の癖や体格、運転タスクの有無、車両振動等の外乱、等により操作に偏りやぶれが生じる状況に適応し、操作ミスの低減を図ることができる。
【００６４】
本実施例では、前記操作ミス判定部４０７ｂ、操作ミス記憶部４０７ｃ、操作ミス分析部４０７ｄおよび補正部４０７ｅをスティック制御演算装置４０７の内部の処理として説明したが、これらの処理を、装置外部の操作・表示処理演算部４０９にて実施し、操作ミスの発生傾向を通信部４０８経由でスティック制御演算装置４０７へ出力する方式としてもよい。
【００６５】
但し、この場合、操作ミスの発生傾向を全ての操作方向について逐一出力すると、スティック制御演算装置４０７と操作・表示処理演算装置４０９間の通信量が増加するが、例えば所定の操作ミス回数の閾値を越えた時点で、該当する操作方向に関する操作ミスの発生傾向のみを出力するといった通信量低減の方策をとれば、リアルタイム性が確保できる。
【００６６】
また、本実施例では、操作者識別部として非接触で感知可能な赤外線センサからの信号を利用した例を示したが、赤外線センサの代わりに、センサへの接触が前提となる静電容量センサもしくは感圧センサを用いる場合も、センサの配置は同様の位置でよい。
すなわち、図２のようなセンター・クラスター２０にジョイスティック２１を配置する場合、親指の付け根付近の掌底部分は、操作時のサポートとしてインストルメント・パネル面に接触するため、赤外線センサと同様の位置に静電容量センサもしくは感圧センサを設置すれば、同様に操作者着座位置を識別することができる。
【００６７】
さらに、本実施例では、操作端としてスティックを傾倒することにより入力を行うジョイスティック入力装置について説明したが、中心位置から放射方向にスライドさせることにより入力を行うマウスを操作端とする多方向入力装置であっても、操作者を識別するためのセンサの配置は同様である。但し、スライド量（ストローク）が大きい場合は、操作時の手の位置が移動するため、手の覆域を考慮して左右の分離ができるようセンサ位置を決める。さらに、静電容量センサまたは感圧センサのような接触式センサの場合は、手の移動を考慮して接触面全体をカバーするようセンシング面を設定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の状態にかかるジョイスティック入力装置のレイアウトを示す図である。
【図２】スティック操作時の手の進入角度を示す説明図である。
【図３】ジョイスティック入力装置の制御ブロック図である。
【図４】ジョイスティック入力装置の具体的な構成を示す図である。
【図５】スティック制御の全体の流れを示すフローチャートである。
【図６】スティックの可動範囲を示す図である。
【図７】スティックの操作方向が補正された場合の操作ガイドの説明図である。
【図８】着座位置識別処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】階層型メニューの説明図である。
【図１０】直接入力型メニューの説明図である。
【図１１】階層型メニューにおける操作ミス判定の説明図である。
【図１２】直接入力型メニューにおける操作ミス判定の説明図である。
【図１３】操作ミス判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】操作ミス判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】操作ミスの記憶要領を示す説明図である。
【図１６】操作ミス記憶部での処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】操作ミス分析部における操作ミスの傾向を検出するための処理の流れを示す図である。
【図１８】操作ミスを回避するための操作ガイドの変形要領を示す説明図である。
【図１９】補正部における操作ガイドの変形処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２１ スティック
２３ ディスプレイ
４０６ プッシュ・スイッチ
１１１ 操作ガイド
４０１ ジョイスティック入力装置
４０３Ｘ 横位置検出部（横位置検出手段）
４０３Ｙ 縦位置検出部（縦位置検出手段）
４０４Ｘ 横方向駆動部
４０４Ｙ 縦方向駆動部
４０５Ｌ、４０５Ｒ 赤外線センサ
４０７ スティック制御演算装置
４０７ａ 操作者識別部（操作者識別手段）
４０７ｂ 操作ミス判定部（操作ミス判定手段）
４０７ｃ 操作ミス記憶部（操作ミス記憶手段）
４０７ｄ 操作ミス分析部（操作ミス分析手段）
４０７ｅ 補正部（補正手段）
４０８ 通信部
４０９ 操作・表示処理演算部
４１０ 情報処理演算部

Claims (9)

1. 操作端を所定の操作方向に傾倒またはスライドさせることにより、その操作方向と関連づけた指令を選択し、入力操作を行う多方向入力装置において、
   横方向駆動部および縦方向駆動部の制御により前記操作方向に対応した操作端の可動領域を形成する操作ガイドと、
   操作者の選択操作が操作ミスであるか否かを判定する操作ミス判定手段と、
   前記操作ミス判定手段によって判定された操作ミスに関する情報を操作ミス履歴として記憶する操作ミス記憶手段と、
   前記操作ミス記憶手段に記憶された操作ミス履歴を分析することによって操作ミスの傾向を判定する操作ミス分析手段と、
   前記操作ミス分析手段での分析結果に基づいて操作ミスを回避するように、前記操作ガイドを変形して操作端の可動領域を補正する補正手段とを有することを特徴とする多方向入力装置。
2. 前記操作ミス判定手段は、選択操作を行った後、所定時間内に、次の選択操作が行われ、かつ選択した指令の内容が異なる場合、前の選択操作が操作ミスで、後の選択操作が正しい操作であると判定し、
   前記操作ミス記憶手段は、前記操作端の操作方向ごとに、正しい選択操作の回数と操作ミスの回数およびミスした操作方向を関連づけて記憶し、
   前記操作ミス分析手段は、各操作方向について、ミスした操作方向ごとに、それぞれの正しい操作回数と操作ミスの回数により、操作ミスの発生傾向を判定し、
   前記補正手段は、前記操作ミスが発生する傾向のある操作方向に前記操作端の可動領域を拡大するように補正を行うことを特徴とする請求項１記載の多方向入力装置。
3. 前記操作ミス分析手段は、１つの操作方向と隣接する操作方向の組み合わせにおいて、それぞれの操作方向への操作ミスの発生頻度を演算し、
   前記補正手段は、前記操作端の可動領域を発生頻度の高い操作方向に拡大することを特徴とする請求項１または２記載の多方向入力装置。
4. １つの操作方向と隣接する操作方向において、前記操作ミス分析手段の演算した、互いに隣接する操作方向への操作ミスの発生頻度が同等である場合には、前記補正手段は、前記操作端の可動領域をそれぞれの操作方向へ拡大することを特徴とする請求項３記載の多方向入力装置。
5. 操作者を識別する操作者識別手段を有して、
   前記操作ミス記憶手段は操作者毎に操作ミス履歴を記憶することを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載の多方向入力装置。
6. 車両に取り付けられて、前記操作端が運転席と助手席から操作可能とされ、
   前記操作者識別手段は、操作者の着座位置が運転席か助手席かを検出し、着座位置によって操作者を判定することを特徴とする請求項５記載の多方向入力装置。
7. 前記操作者識別手段は、前記操作端の左右両側の近傍に設けられている検出センサの検知状態によって操作者を検出することを特徴とする請求項５または６記載の多方向入力装置。
8. 前記補正手段は、操作者の着座位置に応じて前記操作端の操作方向全体を補正することを特徴とする請求項５から７のいずれか１に記載の多方向入力装置。
9. 操作端を所定の操作方向に傾倒またはスライドさせることにより、その操作方向と関連づけた指令を選択し、入力操作を行う多方向入力装置において、
   横方向駆動部および縦方向駆動部の制御による操作ガイドで前記操作方向に対応した操作端の可動領域を形成し、
   操作者の選択操作が操作ミスであるか否かを判定し、操作ミスであった場合には、ミスした操作方向に関する情報を操作ミス履歴として記憶し、該操作ミス履歴を分析することによって操作ミスの傾向を判定し、操作ミスを回避するように前記操作ガイドを変形して操作端の可動領域を補正することを特徴とする多方向入力装置における操作ミスの回避方法。

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