JP4715791B2 - 情報機器操作装置及び車載電子装置 - Google Patents
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Description
手が大きなり、下方向に移動すると手が小さくなる)ために、撮影画像を操作者が見たと
き違和感があるためである。
。
表示手段(70)は、画像処理手段(90)で抽出した操作物体に相当する画像部分を表示する。
このような情報機器操作装置(10)は、外光の影響を受けにくく、また、小型化が可能である。以下説明する。
)に対し、操作物体と反対側に配置されており、第1光路変更手段(40)は、操作位置検出手段(30)を通して入射される操作物体からの入射光を反射する。また、第2光路変更手段(50)は、第1光路変更手段(40)で反射された入射光を撮像手段(60)へ導く。
(イ)プリズムミラー(40)の反射面の中心部分と端部とでの入射光の入射角の違い。
面が操作位置検出手段(30)から撮像手段(60)までの光路長が操作位置検出手段(30)内の位置によらず一定となる曲面形状に形成するとよい。
また、請求項8に記載のように、光路変更手段(44)を単プリズム(44)としてもよい。例えば、三角型の単プリズム(44)とした場合、三角形の1面を操作位置検出手段(30)と平行にすれば、その面では、光の反射が起こらず、操作位置検出手段(30)からの入射光は単プリズム(44)内に入る。
段(50)と同様に情報機器操作装置(10)を薄くすることができる。
請求項9に記載の車載電子装置(1)は、請求項1〜請求項8の何れかに記載の情報機器操作装置(10)と制御手段(80)とを備え、操作表示機能を有し、操作可能な車載電子装置(1)である。
[第1実施形態]
図1は、情報機器操作装置10を組み込んだカーナビゲーション装置1の概略の構成を示すブロック図である。カーナビゲーション装置1は、図1に示すように、情報機器操作装置10と制御部80とを備えている。
タッチパネル30は、カーナビゲーション装置1を操作するための操作物体(運転者の指など)が接する部分であり、赤外光線又は可視光線あるいはその両方に対して透明な素材で構成された平面形状の接触検知センサーであり、主に指先で、運転者や同乗者等の操作者が押下した座標位置(x,y)及び押下した旨とを取得できる。
平面ミラー50は、タッチパネル30とプリズムミラー40との間に配置され、プリズ
ムミラー40で反射された入射光がタッチパネル30を通して入射する入射光と略直角となるように、かつ、平面ミラー50と対向する位置に配置されたカメラ60へ入射するような傾斜角をもって配置されている。
画像処理部90は、カメラ60で撮像された画像に歪み補正を行った後、補正後の画像の輝度を2値化判別して、操作物体(この場合、運転者の指)の領域のみを抽出する。
例えば、カーナビゲーション装置1で表示する経路案内用の地図の表示領域の切り替えや地図の拡大操作などの操作を行うために地図画面とともに表示する仮想的な操作ボタンと指を半透過合成し、表示装置70へ出力するのである。
なお、本情報機器操作装置10は、図3に示すように運転者席(あるいは助手席)の操作者が容易に操作することができる位置に設置可能である。従来のカーナビゲーション装置1では、カーナビゲーション装置1のモニタ上にタッチパネルを配置する必要があったため、モニタを遠方に配置した場合、操作しづらかった。しかし、カーナビゲーション装置1によれば、モニタを遠方に配置しても操作性を損なわずにカーナビゲーション装置等に代表される車載電子装置を容易に操作することができる。
次に、図4に基づき、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、第1実施形態の平面形状のプリズムミラー40の代わりに、図4に示すように曲面プリズムミラー41を用いる。
例えば、図4においてタッチパネル30中心からカメラ60までの光路長(図4中、a1+b1+c1で示す。)がタッチパネル30端での光路長(図4中、a2+b2+c2で示す。)、及び、光路長(図4中、a3+b3+c3)と等しくなるように曲面プリズムミラー41の曲面形状を決定しておけば、カメラ60で撮影された画像は、歪みのない画像となる。
次に、図6に基づいて第3実施形態について説明する。第3実施形態では、表面に一定反射角(32.5°)の反射面を有する三角形状の小ミラーを形成したプリズムミラー40の代わりに、反射角が一定ではない三角形状の小ミラーを形成したプリズムミラー40を用いる。
次に、図7に基づいて第4実施形態について説明する。第4実施形態では、第1実施形態(図1参照)のプリズムミラー40の代わりに、プリズムシート42を用いる。
[第5実施形態]
次に、図8に基づいて第5実施形態について説明する。第5実施形態では、タッチパネル30の直下に三角柱状の単プリズム44を、単プリズム44の反射面(三角柱を形成する斜面)で反射される入射光がカメラ60に入射するように配置する。単プリズム44は、ガラスで形成されている。
さらに、第5実施形態(図8参照)において、単プリズム44とカメラ60との間に、さらに平面ミラー52を配置し、さらに薄型化を行うことが考えられる。図9に、平面ミラー52を配置した例を示す。
例えば、第1実施形態では、プリズムミラー40の傾斜角を32.5°としたが、32.5°に限定する必要はなく、任意の角度が実現できる。この場合,角度を32.5°よりも急峻にすることで反射方向を水平(タッチパネル30と平行)に近くできるので、結果としてコンパクトに構成できる。しかし一方で隣接する三角ミラーが障害物となり平面ミラーへ反射する部分が少なくなるため限界が生じる。したがって、45°よりも急峻にすることはできない。
以上説明した第1実施形態〜第6実施形態は、情報機器操作装置を車載した場合のものであるが、本情報機器操作装置はさらに、パソコン等の機器を遠隔操作する際にも同様に利用することができる。この場合図10に示すように、卓上に設置した操作装置をパソコン90等に接続し、押下位置と抽出した手の領域をパソコン90上で動作する地図表示ソフトウェアや電卓といったソフトウェアの画面と連動して動作するようにすればよい。
Claims (10)
- 操操作物体の押下位置及び前記操作物体による操作動作を検出し、検出した前記操作物体の押下位置及び前記操作物体により操作動作がなされた旨を外部へ出力する特定の波長光に対して透明な操作位置検出手段と、
前記操作物体を撮像するための撮像手段と、
前記撮像手段で撮像した前記操作物体を含んだ画像から、前記操作物体に相当する画像部分を抽出する画像処理手段と、
前記画像処理手段で抽出した前記操作物体に相当する画像部分を表示する表示手段と、
前記操作位置検出手段に対して前記操作物体と反対側に配置され、前記操作位置検出手段を通して入射する入射光を、前記撮像手段に導くように前記入射光の光路を変更する光路変更手段と、
を備え、
前記光路変更手段は、前記操作位置検出手段を通して入射する入射光を、前記入射光の到来方向の鏡面反射方向とは異なる方向へ反射することを特徴とする情報機器操作装置。 - 請求項1に記載の情報機器操作装置において、
前記光路変更手段は、
前記操作位置検出手段を通して入射する入射光を、前記入射光の到来方向の鏡面反射方向とは異なる方向へ反射する第1光路変更手段と、
前記第1光路変更手段によって反射された入射光を、前記撮像手段に導くよう光路を変更する第2光路変更手段と、
により構成されることを特徴とする情報機器操作装置。 - 請求項2に記載の情報機器操作装置において、
前記第2光路変更手段は、
前記第1光路変更手段によって反射された入射光を反射して光路を変更する反射面を有し、
前記第1光路変更手段は、
前記第2光路変更手段の前記反射面と平行な方向に傾斜面を有する複数の突起が形成され、前記操作位置検出手段を通して入射する入射光を前記傾斜面で入射光の到来方向の鏡面反射方向と異なる角度に反射させるプリズムミラーであって、
前記プリズムミラーの前記第2光路変更手段の反射面と平行な傾斜面が前記操作位置検出手段に対して0°より大きく45°未満の傾斜角を有し、
前記第2光路変更手段及び前記撮像手段が、前記操作位置検出手段を通して入射する入射光と前記撮像手段への入射光とが略直角をなすように、前記第2光路変更手段及び前記撮像手段が前記操作位置検出手段と前記プリズムミラーとの間に設置されていることを特徴とする情報機器操作装置。 - 請求項3に記載の情報機器操作装置において、
前記プリズムミラーは、
前記複数の突起が形成される面が前記操作位置検出手段から前記撮像手段までの光路長が前記操作位置検出手段内の位置によらず一定となるか一定に近づくように曲面形状に形成されていることを特徴とする情報機器操作装置。 - 請求項3に記載の情報機器操作装置において、
前記プリズムミラーの前記突起の前記第2光路変更手段の反射面と平行な傾斜面の傾斜角が、前記第2光路変更手段に近い側では前記第2光路変更手段から遠い側よりも大きいことを特徴とする情報機器操作装置。 - 請求項1に記載の情報機器操作装置において、
前記光路変更手段は、
前記操作位置検出手段を通して入射する入射光を前記入射光の到来方向とは異なる方向へ屈折させて透過することを特徴とする情報機器操作装置。 - 請求項6に記載の情報機器操作装置において、
前記光路変更手段は、
前記操作位置検出手段を通して入射する入射光を前記入射光の到来方向とは異なる方向へ屈折させて透過する第1光路変更手段と、
前記第1光路変更手段によって透過した入射光を前記撮像手段に導くよう光路を変更する第2光路変更手段と、
を備えることを特徴とする情報機器操作装置。 - 請求項1に記載の情報機器操作装置において、
前記光路変更手段は、単プリズムであることを特徴とする情報機器操作装置。 - 請求項1〜請求項8の何れかに記載の情報機器操作装置と制御手段とを備え、操作表示機能を有し、操作可能な車載電子装置であって、
前記制御手段は、前記操作位置検出手段から前記操作物体の位置と前記操作物体による操作がなされた旨を入力し、
前記撮像手段で撮像した前記操作物体の画像を、前記入力した操作物体の位置に基づき、前記車載電子装置の操作表示機能で表示する操作画面の必要な位置に重畳して前記表示手段に表示するとともに、前記操作物体による操作がなされた旨が入力された場合には、前記操作画面に対応した前記車載電子装置の操作を行うことを特徴とする車載電子装置。 - 請求項9に記載の車載電子装置であって、
前記制御手段は、前記情報機器操作装置により得られた前記操作物体の画像に歪みがある場合、その歪みを補正し、前記補正した操作物体の画像を前記表示手段に表示することを特徴とする車載電子装置。
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JP2007085047A JP4715791B2 (ja) | 2007-03-28 | 2007-03-28 | 情報機器操作装置及び車載電子装置 |
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