JP4959606B2 - 入力装置およびこれを備えた車載情報装置 - Google Patents

Description

この発明は、例えばカーナビゲーションシステムに適用されて各種情報を入力する入力装置に関する。

例えば、走行中の車内のような振動が発生する環境において、タッチパネルを用いて入力を行う場合、操作者の体の揺れに伴って指先が揺れてしまい、正確な位置への入力が困難となり、操作者が誤入力してしまう場合がある。

このような問題を解消するために、特許文献１は、周囲からの振動を受けても誤入力が発生し難い仮想キー入力装置を開示している。この仮想キー入力装置は、１つ以上のキーイメージを表示するキー表示手段と、該キー表示手段で表示したキーイメージの各々が、ユーザによって指定されたことを検出する指定キー検出手段とを備え、該指定キー検出手段で検出されたキーイメージに対応する情報を入力情報とし、当該仮想キー入力装置自身の動きを検出する動き検出手段を備えている。

また、特許文献２は、例えば車両より取り外して屋内などに携帯可能な画像表示装置に適用して、振動による視認性の劣化を有効に回避するカーナビゲーション装置および車載用機器の画像表示方法を開示している。この画像表示方法では、振動による表示画面に対するユーザの視点の変位に追従させて、静止画像の表示位置を変化させる。

また、特許文献３は、例えば車両に搭載して地図データ等を表示する画像表示装置に適用して、振動による視認性の劣化を簡易な構成により有効に回避できるようにした画像表示装置を開示している。この画像表示装置は、画像データを蓄積する画像メモリの読み出し制御において、振動による画像表示手段の表示画面に対するユーザの視点の変位に追従させて、画像表示手段で表示する画像の位置を変化させるとともに、画像メモリの書き込みの制御において、振動によるユーザの視点の変位に追従可能に画像メモリに書き込む画像データによる画像の大きさを可変する。

特開２００７−１３３８３５号公報 特開２００４−３０１７８９号公報 特開２００５−１４８５０３号公報

上述した特許文献１〜特許文献３に開示された技術では、入力装置の振動を検知して、仮想キー入力装置または画像の表示位置を振動に応じて補正することにより、ユーザの誤入力を防ぐ。しかしながら、これらの技術では、入力装置の振動には対応できても、例えば走行中の車内のように、操作者自身が揺れてしまう状況に対応することは難しいという問題がある。

この発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、その課題は、操作者自身が揺れている状況であっても意図した通りの操作を行うことができる入力装置を提供することにある。

この発明に係る入力装置は、上記課題を解決するために、指示点の位置の３次元座標を連続的に検出し、該検出した時点の検出時刻と一緒に出力する指示点位置検出部と、指示点位置検出部から送られてくる指示点の位置および検出時刻から指示点の動きを検出する指示点動き検出部と、指示点動き検出部で検出された指示点の動きから意図された入力操作を推測する指示入力操作推測部と、指示入力操作推測部で推定された入力操作に応じた入力を行う入力部とを備え、入力部は、入力操作を検出する入力デバイスと、指示入力操作推測部からの推測結果に応じて、入力デバイスの入力領域を設定する指示入力設定部と、入力デバイスにより検出された入力操作が、指示入力設定部で設定された入力領域でなされことが判定された場合に該入力操作に応じた情報を出力する指示入力判定部とを備えたことを特徴とする。

この発明に係る入力装置によれば、操作者の指先などの指示点の位置を連続的に検出することにより操作者の指示点の揺れを検出し、操作者が意図した入力操作を推測して入力を行うように構成したので、操作者は、自身が揺れている状況であっても意図した通りの操作を行うことができる。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
（１）全体構成
図１は、この発明の実施の形態１に係る入力装置の構成を示すブロック図である。この入力装置は、指示点位置検出部１００、入力操作推測部２００、入力部３００、表示部４００および各種機能実行部５００を備えている。

指示点位置検出部１００は、操作者による指示点の位置（３次元座標）を連続的に検出する。ここで、指示点とは、指先、スタイラスペンまたは手などといった操作者が指示点入力操作に使用するもの全般を言い、指示点入力操作とは、タッチパネル、タッチパッドまたはハードウェアスイッチなどの操作を言う。この指示点位置検出部１００で検出された指示点を表す３次元座標は、該指示点を検出した時刻（以下、「検出時刻」という）と一緒に入力操作推測部２００に送られる。この指示点位置検出部１００の詳細は後述する。

入力操作推測部２００は、指示点位置検出部１００から送られてくる指示点の３次元座標情報および検出時刻から指示点の３次元座標上での動きを検出する。また、入力操作推測部２００は、指示点の３次元座標上での動きから、操作者がどのような指示点入力操作を行おうとしているかを推測し、この推測結果を、入力部３００に送る。この入力操作推測部２００の詳細は後述する。

入力部３００は、操作者の入力操作を受け付け、入力操作推測部２００からの推定結果を勘案し操作者の入力操作を判定し、この判定結果に応じて実行要求通知を生成し、各種機能実行部５００に送る。この入力部３００の詳細は後述する。

各種機能実行部５００は、入力部３００からの実行要求通知にしたがって、地図表示機能、施設検索機能、ルート探索機能、音楽検索機能、音楽再生機能などといった各種機能を実現するための処理を実行する。この各種機能実行部５００における処理結果、例えば表示画面部品情報を伴った実行結果表示要求通知が表示部４００に送られる。

表示部４００は、各種機能実行部５００から送られてくる実行結果表示要求通知に応じて、画面表示を行う。この表示部４００の詳細は後述する。

図２は、実施の形態１に係る入力装置が適用された車載情報装置を部分的に示す外観斜視図である。入力装置は、詳細は後述するが、例えば液晶ディスプレイなどといった表示器４１０の上に、例えば透明のタッチパネルまたはタッチスイッチといった入力デバイス３１０が載置されて正面が形成されており、その下方に基準カメラ１１０および補助カメラ１２０が配置されている。

（２）指示点位置検出部１００
次に、指示点位置検出部１００の詳細を説明する。指示点位置検出部１００は、上述したように、操作者の指先の位置などといった指示点の３次元座標を連続的に検出する。ここで、３次元座標は、図２に示すように、入力装置の正面の左上隅を中心Ｏとして、横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸、正面に対する垂直方向をＺ軸とし、Ｘ軸は右方向、Ｙ軸は下方向、Ｚ軸は手前方向を正とする。

指示点の３次元座標の検出には、例えば特許第３８６０５５０号公報に開示されている技術を用いることができる。この技術では、複数のカメラで撮影した複数の画像から、ステレオ法などを用いて操作者の手の３次元座標が求められる。この場合、手の位置を画像処理により検出するために、入力画像がカラー画像である場合は、カラー画像中の色情報を用いて肌色領域が抽出される。この実施の形態１に係る入力装置では、２台のカメラを用いて３次元座標を検出するように構成しているが、３台以上のカメラを用いれば、より確実に指示点を撮影し、より正確に指示点の３次元座標を検出することができる。

また、指示点の３次元座標の検出には、例えば特許第３９３３１３９号公報に開示されている技術を用いることができる。この技術では、赤外線カメラを用いて、指などの検出対象が発する赤外線を撮像し、輝度値の分布として赤外線画像を出力し、検出領域面に沿った検出対象の２次元位置と検出領域面に対して垂直方向の検出対象の３次元位置を求めることにより、操作者の手の３次元座標が求められる。この場合、手の位置を検出するために、所定範囲の輝度値を有する画素の形状から、例えば、５本のうちいずれか１以上の指を伸ばした形状などを検出する方法が用いられる。

さらに、指示点の３次元座標の検出には、特許第２６６６９００号公報に開示されている技術を用いることができる。この技術では、同一面内に配置された一対の極板から成る平面コンデンサの静電容量の変化を検出するノンタッチスイッチを垂直方向または水平方向に配置し、各ノンタッチスイッチに上から下、または操作者にとって遠方から手前に優先順位を設けることにより、マトリックス状に配置されたノンタッチスイッチのいずれかに操作者が指先を近づけた場合、操作者が意図するノンタッチスイッチを検出して誤入力を防止しながら、操作者の手の３次元座標が求められる。なお、静電容量変化を検出するノンタッチスイッチでは、静電容量が変化した値から、指先近接時の距離を算出することができる。

図３は、指示点位置検出部１００の構成を示すブロック図である。指示点位置検出部１００は、基準カメラ１１０、補助カメラ１２０、指領域抽出部１３０、輪郭線抽出部１４０、多角形近似部１５０、指先２次元座標算出部１６０、指先距離算出部１７０、タイマ１８０および指先３次元座標送出部１９０を備えている。

基準カメラ１１０および補助カメラ１２０は、図２に示すように、入力装置の正面を構成する入力デバイス３１０および表示器４１０の下部の左端と右端に、操作者が入力操作を行う際の指示点を撮影可能な方向に向けてそれぞれ設置されており、連続的に撮影を行う。図４は、基準カメラ１１０および補助カメラ１２０の取り付け箇所を示す車載情報装置の側面図であり、図５は、平面図である。基準カメラ１１０および補助カメラ１２０としては、例えば１８０°以上の視野角を有する高視野角のカメラが用いられる。これにより、幅広い範囲において指示点を撮影することができる。

なお、基準カメラ１１０および補助カメラ１２０を、斜め上方を向けて設置し、操作者の指先全体を撮影できるように構成できる。また、基準カメラ１１０および補助カメラ１２０は、必ずしも入力装置の正面（入力デバイス３１０および表示器４１０）の下部に設置する必要はなく、正面の上部、正面中央の左端と右端、車室の床または車室の天井などに設置することもできる。

操作者が入力操作のために指先を入力デバイス３１０に近づけた場合に、基準カメラ１１０によって撮影された画像の例を図６に示し、補助カメラ１２０によって撮影された画像の例を図７に示す。基準カメラ１１０および補助カメラ１２０によって撮影された画像は、画像信号として指領域抽出部１３０に送られる。

指領域抽出部１３０は、基準カメラ１１０および補助カメラ１２０の各々から送られてくる画像信号によって示される手の画像から、操作者の指が存在する指領域を抽出する。指領域の抽出には、例えば特許第３８６３８０９号公報に開示されている技術を用いることができる。この技術では、画像中の肌色領域を抽出し、肌色領域の形状から指領域が抽出される。図８は、指領域抽出部１３０によって抽出された指領域の例を示す。この指領域抽出部１３０で抽出された指領域は、指領域情報として輪郭線抽出部１４０に送られる。

なお、基準カメラ１１０および補助カメラ１２０の各々で撮影された画像から、肌色領域を抽出し、肌色領域の形状から指領域を抽出する方法を用いる場合は、操作者の手および指先が、例えば手袋などの肌色でないもので覆われていない必要があるが、肌色でないもので覆われている場合であっても、手および指先を覆っているもの色をあらかじめ基準カメラ１１０および補助カメラ１２０で撮影して色情報を登録しておくことにより、基準カメラ１１０および補助カメラ１２０の各々で撮影された画像から、登録されている色領域を抽出して、抽出した色領域の形状から指領域を抽出することができる。

また、操作者が指先ではなく、スタイラスペンのような細長い物体を使用して入力操作を行う場合であっても、その物体の色と形状をあらかじめ登録しておき、基準カメラ１１０および補助カメラ１２０の各々で撮影された画像から、その物体の色領域を抽出して、抽出した色領域の形状から物体の領域を抽出することにより、指領域を抽出した場合と同様に扱うことができる。

輪郭線抽出部１４０は、指領域抽出部１３０から送られてくる指領域情報に基づき、指領域の輪郭線を抽出する。輪郭線を抽出する方法としては、一般に知られている輪郭線追跡処理の方法を用いることができる。この輪郭線抽出部１４０で抽出された指領域の輪郭線は、輪郭線情報として多角形近似部１５０に送られる。

多角形近似部１５０は、輪郭線抽出部１４０から送られてくる輪郭線情報に基づいて指領域の線分を抽出して、多角形近似を行う。線分を抽出する方法としては、一般に知られている区分的直線近似法を用いることができる。図９は、多角形近似部１５０で近似された多角形の例を示す。この多角形近似部１５０において近似された多角形は、多角形近似情報として指先２次元座標算出部１６０に送られる。

指先２次元座標算出部１６０は、基準カメラ１１０で撮影された画像から算出された多角形近似情報に基づき、指先の２次元座標を算出する。具体的には、指先２次元座標算出部１６０は、図１０に示すように、まず、一定角度以下の角θ１〜θ３を持つ頂点を算出し、算出した頂点のうち、指領域の重心からの距離が最も大きい頂点を指先と判断して、２次元座標（ｘ，ｙ）を算出し、指先３次元座標送出部１９０に送る。図１０に示した例では、角θ１の頂点が指先と判断され、２次元座標が算出される。

また、指先２次元座標算出部１６０は、上記と同様にして、基準カメラ１１０および補助カメラ１２０で撮影された画像から算出された多角形近似情報に基づき、指先の２次元座標を算出する。この基準カメラ１１０および補助カメラ１２０で撮影された画像の多角形近似情報に基づき算出された指先の２次元座標情報は、指先距離算出部１７０に送られる。

指先距離算出部１７０は、基準カメラ１１０で撮影された画像の多角形近似情報に基づき算出された指先２次元座標情報と補助カメラ１２０で撮影された画像の多角形近似情報に基づき算出された指先２次元座標情報とに基づき指先距離を算出する。この指先距離算出部１７０で算出された指先距離は、指先距離情報として指先３次元座標送出部１９０に送られる。

複数の画像から対象の距離を算出する方法としては、一般的に知られているステレオ法を用いることができる。図１１および図１２は、ステレオ法による指先距離算出を説明するための図であり、Ｌはカメラ間の距離、ｆはカメラの焦点距離、ｄは各カメラで撮影した指先２次元座標間の距離、ｈは求めたい指先距離であり、各値は下記（１）式および（２）式を満たす。
ｄ＝ｘ＋ｘ’…（１）
ｈ＝ｆ・Ｌ／ｄ…（２）

タイマ１８０は、時刻を計時する。このタイマ１８０は、入力装置が起動された直後からの相対時刻を計時するように構成することもできる。このタイマ１８０で計時された時刻は、検出時刻情報として指先３次元座標送出部１９０に送られる。

指先３次元座標送出部１９０は、指先２次元座標算出部１６０から送られてくる指先の２次元座標情報と指先距離算出部１７０から送られてくる指先距離情報とから成る指先の３次元座標情報と、タイマ１８０から取得した検出時刻とを、入力操作推測部２００に送る。

（３）入力操作推測部２００
次に、入力操作推測部２００の詳細を、図１に示した入力装置の構成を示すブロック図を参照しながら説明する。この入力操作推測部２００は、指示点動き検出部２１０、指示入力操作推測部２４０、動き検出空間領域設定部２６０および空間領域移動情報分析部２７０を備えている。

指示点動き検出部２１０は、指示点位置検出部１００から送られてくる指示点の３次元座標情報および検出時刻情報を、該検出時刻情報によって示される検出時刻の順に記憶し、この記憶した指示点の３次元座標情報および検出時刻情報の中から、過去の一定時間内の指示点の３次元座標情報と検出時刻情報とを取得し、これらに基づいて指示点３次元座標移動履歴を検出して、空間領域移動情報分析部２７０に送る。

ここで、指示点３次元座標移動履歴とは、一定期間における指示点の移動履歴であって、指示点の３次元座標と検出時刻との組み合わせを時系列順に並べたデータである。図１３は、指示点が入力デバイス３１０に近づいていった期間の、指示点３次元座標移動履歴の例を示す。図１３（ａ）はＸ軸の履歴、図１３（ｂ）はＹ軸の履歴および図１３（ｃ）はＺ軸の履歴をそれぞれ示している。指示点が入力デバイス３１０に近づくに従って、Ｚ軸の値が０に近づく。

動き検出空間領域設定部２６０は、入力部３００から入力領域情報を取得するとともに、動き検出空間領域設定情報データベース（図示しない）から、該入力領域設定情報に対応する動き検出空間領域設定情報を取得し、これらに基づき動き検出空間領域情報を生成して空間領域移動情報分析部２７０に送る。

入力領域情報は、図１４に示すような、入力領域の位置ｘ１、ｙ１およびサイズｂ１およびｂ２を表す情報である。図１４は、入力ボタンが単数の場合の入力領域設定情報の例を示しており、図１７は、入力ボタンが複数の場合の入力領域設定情報の例を示している。動き検出空間領域設定情報は、入力領域周辺の３次元空間を、複数の動き検出空間に分割するための情報である。

入力領域が単数の場合、動き検出空間領域設定情報は、図１５のＸ−Ｚ座標および図１６のＹ−Ｚ座標に示すように、位置情報（ｘ１，ｙ１）、ボタンサイズｂ１、ｂ２、高さ情報ｈ１、ｈ２、長さ情報ｌ１、ｌ２、ｌ３、ｌ４、角度情報α、βから構成される。位置情報とボタンサイズとしては、入力部３００から取得された入力領域情報に含まれる値が使用される。高さ情報、長さ情報および角度情報は、あらかじめ定数として保持しておくか、あらかじめ操作者により設定される。

動き検出空間領域設定部２６０は、入力領域が単数の場合、図１５および図１６に示すような動き検出空間領域設定情報を用いて、入力領域周辺の空間を領域Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥに分割して動き検出空間領域を算出し、動き検出空間領域情報として空間領域移動情報分析部２７０に送る。

なお、入力領域が２つ同時に存在し、動き検出空間の分割時に重なる部分が発生する場合、動き検出空間領域設定情報は、図１８および図１９に示すように、図１７に示す左側の入力領域１に対する位置情報（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、ボタンサイズｂ１、ｂ２、ｂ３、高さ情報ｈ１１、ｈ１２、長さ情報ｌ１１、ｌ１２、ｌ１３、ｌ１４、角度情報α１、β１と、図１８および図２０に示すように、図１７に示す右側の入力領域２に対する高さ情報ｈ２１、ｈ２２、長さ情報ｌ２１、ｌ２２、ｌ２３、ｌ２４、角度情報α２、β２とから構成される。

動き検出空間領域設定部２６０は、入力領域が２つ同時に存在し、動き検出空間の分割時に重なる部分が発生する場合、図１８〜図２０に示すような動き検出空間領域設定情報を用いて、入力領域周辺の空間を領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｅに分割して動き検出空間領域を算出し、動き検出空間領域情報として空間領域移動情報分析部２７０に送る。

また、動き検出空間領域設定部２６０は、図２１に示すように、指示点が入力デバイス３１０に近接した場合、指示入力操作推測部２４０から推測結果を取得して、入力領域１への入力操作推測結果を検出できる。入力領域１への入力操作推測結果を検出した場合、図２１に示すように、入力領域周辺の空間を領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１、Ｄ２、Ｅに分割して動き検出空間領域を算出することにより、動的に入力領域２よりも入力領域１への入力を優先的に受け付けることができる（詳細は図２９および図３０参照）。

なお、入力領域が３つ以上同時に存在する場合であっても、上述した入力領域が２つの場合と同様の方法により、動き検出空間領域を算出できる。

また、動き検出空間領域を算出する場合は、例えば図２２に示すように、位置情報（ｘ１、ｙ１）、ボタンサイズｂ１、ｂ２、高さ情報ｈ１、長さ情報ｌ１のみを用いて、簡略化した動き検出空間領域を算出するように構成することもできる。動き検出空間領域を簡略化すると、指示点が複雑な動きをした場合に推測できない可能性が高くなるが、静電容量方式の近接センサなど、指示点までの正確な距離を算出することが難しい近接センサを用いた場合であっても、入力操作の推測を実現できるというメリットがある。

空間領域移動情報分析部２７０は、指示点動き検出部２１０から指示点３次元座標移動履歴情報を取得する前に、動き検出空間領域設定部２６０から動き検出空間領域情報を取得しておく。そして、指示点動き検出部２１０から指示点３次元座標移動履歴情報を取得した後、操作者による指示点の動き検出空間における移動経路を連続的に検出し、空間領域移動情報として指示入力操作推測部２４０に送る。図２３は、空間領域移動情報によって示される指示点の移動経路の例を示す。

指示入力操作推測部２４０は、空間領域移動情報分析部２７０から送られてくる空間領域移動情報から、操作者の入力操作を推測し、この推測によって得られた入力領域番号を入力部３００に送る。

この指示入力操作推測部２４０は、入力領域が単数の場合、図２４に示す、初期状態、非検知状態、非推測状態、入力推測許容状態、準推測状態および入力推測状態といった６種類の状態のうち、いずれかの状態を取る。入力装置が起動された直後は初期状態を取っており、入力装置が指示点を検知する準備が整うと、非検知状態に遷移する。その後、指示点がＡ〜Ｅの空間を移動する度に、図２４に示した状態遷移図にしたがって状態が遷移する。

入力領域が複数の場合には、図２７に示す遷移図となる。順に推測状態に遷移した場合には、動き検出空間領域は、図１８〜図２０に示す分割から図２１に示す分割に切り替えられる。異なる入力領域の空間領域に指示点が移動した場合、移動先の入力領域の状態に遷移する。図２７では、他の入力領域の状態への遷移の矢印を省略している。

指示入力を行う指示点の位置を検出した場合の推測状態遷移の例を、図２５、図２６、図２８〜図３０に示す。図２５は、入力領域が単数の場合に、指示点が動き検出空間領域Ａ→Ｃ→Ｄ→接触という順で動いた場合の例を示しており、図２５（ａ）は指示点の移動経路、図２５（ｂ）は状態遷移を示している。図２６は、入力領域が単数の場合に、指示点が動き検出空間領域Ａ→Ｂ→Ｄ→接触という順で動いた場合の例を示しており、図２５（ａ）は指示点の移動経路、図２５（ｂ）は状態遷移を示している。

図２８は、入力領域が２つの場合に、指示点が動き検出空間領域Ｅ→Ａ１という順で動いた場合の例を示しており、図２８（ａ）は指示点の移動経路、図２８（ｂ）は状態遷移を示している。図２９は、入力領域が２つの場合に、指示点が動き検出空間領域Ａ１→Ｂ１→Ａ２という順で動いた場合の例を示しており、図２９（ａ）は指示点の移動経路、図２９（ｂ）は状態遷移を示している。図３０は、入力領域が２つの場合に、指示点が動き検出空間領域Ａ２→Ｃ２→Ｄ２→接触という順で動いた場合の例を示しており、図３０（ａ）は指示点の移動経路、図３０（ｂ）は状態遷移を示している。

なお、入力操作時の入力位置を推測する方法としては、指示点が入力デバイス３１０に接触する前に、指示点動き検出部２１０から指示点３次元座標移動履歴を取得し、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸の座標の推移の近似直線や近似曲線を算出して、Ｚ軸において算出した直線または曲線がｔ軸と交わる時刻ｔ１を算出し、時刻ｔ１における（Ｘ、Ｙ）座標を算出して対応する入力領域を取得する方法を用いることもできる。

（４）入力部３００
次に、入力部３００の詳細を、図１に示した入力装置の構成を示すブロック図および図３３に示した入力部３００の構成を示すブロック図を参照しながら説明する。入力部３００は、入力デバイス３１０、指示入力設定部３２０および指示入力判定部３３０を備えている。

入力デバイス３１０は、例えばアナログ抵抗膜方式タッチパネル、静電容量方式タッチパネルまたは光センサ液晶などから構成することができる。この入力デバイス３１０は、操作者の指示点による入力操作を受け付けて、指示点の２次元座標を検出し、電圧信号による指示入力情報として指示入力判定部３３０に送る。図３１は、入力デバイス３１０による指示点の入力の様子を示す図であり、２次元座標（ｉｘ，ｉｙ）が検出される。

指示入力設定部３２０は、表示部４００から送られてくる入力領域表示情報と、指示入力操作推測部２４０から推測結果として送られてくる入力領域番号とから入力領域情報を生成して入力操作推測部２００の動き検出空間領域設定部２６０に送るとともに、入力領域の位置およびサイズを含む入力領域設定情報を指示入力判定部３３０に送る。この指示入力設定部３２０は、より詳しくは、図３３に示すように、入力領域設定部３２１、入力領域移動部３２２、入力領域拡大部３２３および入力領域変更部３２９を備えている。

入力領域設定部３２１は、表示部４００の表示制御部４２０から送られてくる入力領域表示情報（図１４および図１７参照）を取得し、入力操作推測部２００の動き検出空間領域設定部２６０に送る。また、入力領域設定部３２１は、取得した入力領域表示情報から入力領域設定情報（入力領域の位置およびサイズ）を抽出し、指示入力判定部３３０の入力領域判定部３３５に送る。

入力領域拡大部３２３は、操作者が入力デバイス３１０で指示した位置を、指示入力操作推測部２４０によって推測された入力領域に対応させるために、図３５に示すように、推測された入力領域の拡大を指示する入力領域拡大要求通知を生成して入力領域変更部３２９に送る。

入力領域移動部３２２は、操作者が入力デバイス３１０で指示した位置を、指示入力操作推測部２４０によって推測された入力領域に対応させるために、図３６に示すように、推測された入力領域の移動を指示する入力領域移動要求通知を生成して入力領域変更部３２９に送る。

入力領域変更部３２９は、入力領域拡大部３２３からの入力領域拡大要求通知に応じて図３５に示すように入力領域を拡大し、また、入力領域移動部３２２からの入力領域移動要求通知に応じて図３６に示すように入力領域を移動するといった入力領域を変更する処理を行う。入力領域変更部３２９は、入力領域を変更した場合、その旨を表す入力領域変更情報を生成して指示入力判定部３３０の入力領域判定部３３５に送る。入力領域変更情報は、入力領域の位置と大きさの補正値を含む。

次に、以上のように構成される指示入力設定部３２０で行われる処理を、図３２に示すフローチャートを参照しながら説明する。指示入力設定部３２０においては、まず、入力領域表示情報が取得される（ステップＳＴ１１）。すなわち、入力領域設定部３２１は、表示部４００の表示制御部４２０から送られてくる入力領域表示情報を取得する。次いで、入力領域表示情報の送出が行われる（ステップＳＴ１２）。すなわち、入力領域設定部３２１は、ステップＳＴ１１で取得した入力領域表示情報を、入力操作推測部２００の動き検出空間領域設定部２６０に送る。次いで、入力領域設定情報の送出が行われる（ステップＳＴ１３）。すなわち、入力領域設定部３２１は、ステップＳＴ１１で取得した入力領域表示情報から入力領域設定情報（入力領域の位置およびサイズ）を抽出し、入力領域判定部３３５に送る。

次いで、指示入力操作推測結果が取得されたかどうかが調べられる（ステップＳＴ１４）。すなわち、指示入力設定部３２０は、指示入力操作推測部２４０から指示入力操作推定結果（推定された入力領域番号）が取得されたかどうかを調べる。このステップＳＴ１４において、指示入力操作推測結果が取得されていないことが判断されると、指示入力設定部３２０における処理は終了する。

一方、ステップＳＴ１４において、指示入力操作推測結果が取得されたことが判断されると、次いで、入力領域拡大機能が有効であるかどうかが調べられる（ステップＳＴ１５）。このステップＳＴ１５において、入力領域拡大機能が有効であることが判断されると、入力領域拡大設定が行われる（ステップＳＴ１６）。すなわち、入力領域拡大部３２３は、入力領域の拡大を指示する入力領域拡大要求通知を生成して入力領域変更部３２９に送る。入力領域変更部３２９は、入力領域拡大部３２３からの入力領域拡大要求通知に応じて入力領域を拡大し、その旨を表す入力領域変更情報を生成して入力領域判定部３３５に送る。その後、指示入力設定部３２０における処理は終了する。

一方、ステップＳＴ１５において、入力領域拡大機能が有効でないことが判断されると、次いで、入力領域移動機能が有効であるかどうかが調べられる（ステップＳＴ１７）。このステップＳＴ１７において、入力領域移動機能が有効でないことが判断されると、指示入力設定部３２０における処理は終了する。一方、ステップＳＴ１７において、入力領域移動機能が有効であることが判断されると、入力領域移動設定が行われる（ステップＳＴ１８）。すなわち、入力領域移動部３２２は、入力領域の移動を指示する入力領域移動要求通知を生成して入力領域変更部３２９に送る。入力領域変更部３２９は、入力領域移動部３２２からの入力領域移動要求通知に応じて入力領域を移動し、その旨を表す入力領域変更情報を生成して入力領域判定部３３５に送る。その後、指示入力設定部３２０における処理は終了する。

指示入力判定部３３０は、指示入力設定部３２０から送られてくる入力領域設定情報に基づき、入力デバイス３１０でなされた入力操作を判定し、この判定結果に応じた実行要求通知を生成して各種機能実行部５００に送る。この指示入力判定部３３０は、より詳しくは、図３３に示すように、２次元座標検出部３３３および入力領域判定部３３５を備えている。

２次元座標検出部３３３は、入力デバイス３１０で発生された電圧信号による指示入力情報を取得し、この取得した電圧信号による指示入力情報に基づき入力操作で指示された指示点の２次元座標を検出する。例えば、図３１に示す（ｉｘ，ｉｙ）といった座標を検出する。この２次元座標検出部３３３で検出された２次元座標は、２次元座標情報として入力領域判定部３３５に送られる。

入力領域判定部３３５は、入力領域設定部３２１から送られてくる入力領域設定情報に基づき入力領域を設定し、入力領域変更部３２９から入力領域変更情報が送られてきた場合は、設定した入力領域を変更する。また、入力領域判定部３３５は、２次元座標検出部３３３から送られてくる２次元座標情報に対応する機能の実行要求通知を、各種機能実行部５００に送る。実行要求通知は、例えば実行する機能を特定するための番号から構成される。

以上のように構成される指示入力判定部３３０で行われる処理を、図３４に示すフローチャートを参照しながら説明する。指示入力判定部３３０においては、まず、入力領域の設定が行われる（ステップＳＴ２１）。すなわち、入力領域判定部３３５は、入力領域設定部３２１から送られてくる入力領域設定情報に基づき入力領域を設定する。次いで、入力領域変更情報が取得されたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２２）。すなわち、入力領域判定部３３５は、入力領域変更部３２９から入力領域変更情報が送られてきたかどうかを調べる。

このステップＳＴ２２において、入力領域変更情報が取得されたことが判断されると、入力領域変更が行われる（ステップＳＴ２３）。すなわち、入力領域判定部３３５は、ステップＳＴ２１で設定された入力領域を、入力領域変更情報にしたがって変更する。一方、ステップＳＴ２２において、入力領域変更情報が取得されていないことが判断されると、ステップＳＴ２３の処理はスキップされる。

次いで、入力デバイスへの入力操作があったかどうかが調べられる（ステップＳＴ２４）。すなわち、２次元座標検出部３３３は、入力デバイス３１０から電圧信号が送られてきたかどうかを調べる。このステップＳＴ２４において、入力デバイスへの入力操作がなかったことが判断されると、指示入力判定部３３０における処理は終了する。

一方、ステップＳＴ２４において、入力デバイスへの入力操作があったことが判断されると、２次元座標の検出が行われる（ステップＳＴ２５）。すなわち、２次元座標検出部３３３は、入力デバイス３１０で発生された電圧信号による指示入力情報を取得し、この取得した電圧信号に基づき入力操作で指示された指示点の２次元座標を検出する。

次いで、実行要求通知が送出される（ステップＳＴ２６）。すなわち、入力領域判定部３３５は、２次元座標検出部３３３から送られてくる２次元座標情報に対応する機能の実行要求通知を生成し、各種機能実行部５００に送る。その後、指示入力判定部３３０における処理は終了する。

（５）表示部４００
次に、表示部４００の詳細を、図１に示した入力装置の構成を示すブロック図を参照しながら説明する。表示部４００は、各種機能実行部５００から送られてくる実行結果表示要求通知に基づき、画面表示を行う。この表示部４００は、表示器４１０と表示制御部４２０とから構成されている。

表示制御部４２０は、各種機能実行部５００から実行結果表示要求通知として送られてくる表示画面部品情報を取得する。表示画面部品情報は、背景画像、ボタン画像、アイコン画像などのＩＤ番号、テキスト情報などの部品と、それらを表示するための画面上での位置情報、サイズ情報などから構成されている。表示制御部４２０は、表示画面部品情報を取得すると、フラッシュＲＯＭ上などに用意された画像データを組み合わせて、画面サイズに合わせた表示画像を生成し、表示情報として表示器４１０に送る。また、表示制御部４２０は、入力領域表示情報を生成して指示入力設定部３２０に送る。この入力領域情報に基づき、指示入力設定部３２０は入力領域を設定し、さらに、動き検出空間領域設定部２６０は、動き検出空間領域を設定する。

表示器４１０は、例えば液晶ディスプレイなどから構成されており、表示制御部４２０から送られてくる表示情報にしたがって画像を表示する。

次に、上記のように構成される表示部４００で行われる処理を、図３７に示すフローチャートを参照しながら説明する。表示部４００においては、まず、実行結果表示要求通知を受け取ったかどうかが調べられる（ステップＳＴ３１）。すなわち、表示制御部４２０は、各種機能実行部５００から実行結果表示要求通知を受け取ったかどうかを調べる。このステップＳＴ３１において、実行結果表示要求通知を受け取っていないことが判断されると、このステップＳＴ３１を繰り返し実行しながら待機する。

一方、ステップＳＴ３１において、実行結果表示要求通知を受け取ったことが判断されると、画像表示が行われる（ステップＳＴ３２）。すなわち、表示制御部４２０は、各種機能実行部５００から実行結果表示要求通知と一緒に送られてくる表示画面部品情報を取得し、画像データを組み合わせて画面サイズに合わせた表示画像を生成し、表示情報として表示器４１０に送る。これにより、表示器４１０に画像が表示される。

次いで、入力領域表示情報の通知が行われる（ステップＳＴ３３）。すなわち、表示制御部４２０は、入力領域表示情報を生成して指示入力設定部３２０に送る。その後、シーケンスはステップＳＴ３１に戻り、上述した処理が繰り返される。

以上説明したように、この発明の実施の形態１に係る入力装置によれば、次の効果が得られる。すなわち、例えば、走行中の自動車に乗車している操作者が指先での入力操作を行うときに、車体の揺れに伴って操作者が意図した通りに入力操作を行うことができない場合があるが、実施の形態１に係る入力装置によれば、指先の動きを検出して、操作者が意図した操作を推測するように構成したので、操作者は、自身が揺れている状況であっても意図した通りの操作を行うことができる。この場合、操作者の指先の特定方向への動きがあるか否か、例えば操作者の指先の動きが自動車のカーブ走行時の横揺れに伴うものか否かを判断することにより、より正確に操作者が意図した入力操作を推測できる。

また、指先の動きから操作者の意図した操作を推測し、入力領域を設定することにより、操作者が意図しない入力ボタンなどへの入力操作を防ぎ、操作者が意図した入力ボタンなどへの入力操作をできるように支援することができる。また、推測した操作者の意図に応じて、入力領域を拡大または移動することにより、操作者が意図しない入力操作を防ぎ、操作者の意図した通りの入力操作を支援することができる。

実施の形態２．
図３８は、この発明の実施の形態２に係る入力装置の構成を示すブロック図である。この入力装置は、実施の形態１に係る入力装置に、以下の変更がなされて構成されている。すなわち、入力操作推測部２００の指示入力操作推測部２４０で得られた入力領域番号が表示部４００に送られる。また、入力部３００の指示入力設定部３２０で生成された入力領域変更情報が表示部４００に送られる。より詳しくは、図３９に示すように、指示入力設定部３２０の入力領域変更部３２９で生成された入力領域変更情報が表示部４００の入力領域表示補正部４４０（詳細は後述する）に送られる。

表示部４００は、実施の形態１の表示部に、入力領域表示補正部４４０および推測結果表示部４５０が追加されて構成されている。入力領域表示補正部４４０は、指示入力設定部３２０の入力領域変更部３２９から送られてくる入力領域変更情報に基づき、ボタンの表示位置とサイズを補正して表示するように、表示制御部４２０に表示位置とサイズの補正情報を送る。表示制御部４２０は、この補正情報に基づき各種機能実行部５００から送られてくる表示画面部品情報を補正して表示情報として表示器４１０に送る。

この入力領域表示補正部４４０における補正により、次のような表示が行われる。図４１に示すようにボタンが表示されている状態で指示点を近接させた時に、入力領域が補正されると、入力領域が移動した場合には、図４２に示すように、対応するボタンの表示位置が移動し、入力領域が拡大された場合は、図４３に示すように対応するボタンの表示が拡大される。

推測結果表示部４５０は、入力操作推測部２００の指示入力操作推測部２４０から送られてくる推測された入力領域番号を受け取ると、入力領域の補正方法に拘わらず、入力を推測した入力領域のボタンの色または模様などを変更するための表示色補正情報を生成して表示制御部４２０に送る。表示制御部４２０は、この表示色補正情報に基づき各種機能実行部５００から送られてくる表示画面部品情報を補正して表示情報として表示器４１０に送る。これにより、図４４に示すように、ボタンの色が変更された強調表示が行われるので、操作者は、入力が推測されていることを知ることができる。

次に、上記のように構成される表示部４００で行われる処理を、図４０に示すフローチャートを参照しながら説明する。表示部４００においては、まず、実行結果表示要求通知を受け取ったかどうかが調べられる（ステップＳＴ４１）。すなわち、表示制御部４２０は、各種機能実行部５００から実行結果表示要求通知を受け取ったかどうかを調べる。このステップＳＴ４１において、実行結果表示要求通知を受け取ったことが判断されると、画像表示が行われる（ステップＳＴ４２）。すなわち、表示制御部４２０は、各種機能実行部５００から実行結果表示要求通知と一緒に送られてくる表示画面部品情報を取得し、画像データを組み合わせて画面サイズに合わせた表示画像を生成し、表示情報として表示器４１０に送る。これにより、表示器４１０に画像が表示される。

次いで、入力領域表示情報の通知が行われる（ステップＳＴ４３）。すなわち、表示制御部４２０は、入力領域表示情報を生成し、指示入力設定部３２０に送る。その後、シーケンスはステップＳＴ４１に戻り、上述した処理が繰り返される。

上記ステップＳＴ４１において、実行結果表示要求通知を受け取っていないことが判断されると、次いで、入力領域変更情報を受け取ったかどうかが調べられる（ステップＳＴ４４）。このステップＳＴ４４において、入力領域変更情報を受け取ったことが判断されると、入力領域表示の補正が行われる（ステップＳＴ４５）。すなわち、入力領域表示補正部４４０は、指示入力設定部３２０の入力領域変更部３２９から送られてくる入力領域変更情報に基づき、ボタンの表示位置とサイズを補正して表示するように、表示制御部４２０に表示位置とサイズの補正情報を送る。表示制御部４２０は、この補正情報に基づき各種機能実行部５００から送られてくる表示画面部品情報を補正して表示情報として表示器４１０に送る。一方、ステップＳＴ４４において、入力領域変更情報を受け取っていないことが判断されると、ステップＳＴ４５の処理はスキップされる。

次いで、推測結果を受け取ったかどうかが調べられる（ステップＳＴ４６）。このステップＳＴ４６において、推測結果を受け取っていないことが判断されると、シーケンスはステップＳＴ４１に戻り、上述した処理が繰り返される。一方、ステップＳＴ４６において、推測結果を受け取ったことが判断されると、推測した入力領域が強調表示される（ステップＳＴ４７）。すなわち、推測結果表示部４５０は、指示入力操作推測部２４０から送られてくる推測された入力領域番号を受け取ると、表示色補正情報を生成して表示制御部４２０に送る。表示制御部４２０は、この表示色補正情報に基づき各種機能実行部５００から送られてくる表示画面部品情報を補正して表示情報として表示器４１０に送る。これにより、ボタンの色が変更されることにより強調表示されて、入力を推測していることが操作者に通知される。

以上説明したように、この発明の実施の形態２に係る入力装置によれば、操作者が意図した操作の推測結果に応じて、表示器４１０のボタンの表示位置、大きさまたは色などを補正することにより、操作者に対して推測結果を通知することができるので、操作者の意図しない入力操作を防ぎ、意図した通りの入力操作を支援することができる。この場合、さらに、表示文字を補正したり、表示器４１０のバックライトの明るさまたは色などを補正したりするように構成することもできる。

また、入力領域の変更に応じて、表示器４１０のボタンの表示位置、大きさまたは色などを補正することにより、操作者に対して入力領域が補正されたことを通知できるので、操作者の意図しない入力操作を防ぎ、意図した通りの入力操作を支援することができる。この場合、さらに、表示文字を補正したり、表示器４１０のバックライトの明るさまたは色などを補正したりするように構成することもできる。

実施の形態３．
図４５は、この発明の実施の形態３に係る入力装置の構成を示すブロック図である。この入力装置は、実施の形態２に係る入力装置に、以下の変更がなされて構成されている。すなわち、入力部３００の指示入力判定部３３０は、指示入力設定部３２０から送られてくる入力領域設定情報に基づき、入力デバイス３１０でなされた入力操作を判定し、判定結果を実行要求通知として各種機能実行部５００に送るとともに、入力判定確認要求通知を生成して表示部４００に送る。より詳しくは、図４６に示すように、指示入力判定部３３０の入力領域判定部３３５で生成された入力判定確認要求通知が表示部４００の入力確認表示部４３０（詳細は後述）に送られる。

表示部４００は、実施の形態１の表示部に、入力確認表示部４３０が追加されて構成されている。入力確認表示部４３０は、指示入力判定部３３０の入力領域判定部３３５から入力判定確認要求通知を受け取ると、図４９に示すような入力判定確認画面を表示するように、表示制御部４２０に入力確認表示要求通知を送る。表示制御部４２０は、この入力確認表示要求通知に基づき各種機能実行部５００から送られてくる表示画面部品情報に図４９に示すような、確認メッセージとスイッチを含む画像を表示するための表示情報を生成して表示器４１０に送る。

次に、上記のように構成される入力部３００の指示入力判定部３３０で行われる処理を、図４７に示すフローチャートを参照しながら説明する。指示入力判定部３３０においては、まず、入力領域の設定が行われる（ステップＳＴ５１）。すなわち、入力領域判定部３３５は、入力領域設定部３２１から送られてくる入力領域設定情報に基づき入力領域を設定する。次いで、入力領域変更情報が取得されたかどうかが調べられる（ステップＳＴ５２）。すなわち、入力領域判定部３３５は、入力領域変更部３２９から入力領域変更情報が送られてきたかどうかを調べる。

このステップＳＴ５２において、入力領域変更情報が取得されたことが判断されると、入力領域変更が行われる（ステップＳＴ５３）。すなわち、入力領域判定部３３５は、ステップＳＴ５１で設定された入力領域を、入力領域変更情報にしたがって変更する。その後、シーケンスはステップＳＴ５１に戻り上述した処理が繰り返される。

一方、ステップＳＴ５２において、入力領域変更情報が取得されていないことが判断されると、次いで、入力デバイスへの入力操作があったかどうかが調べられる（ステップＳＴ５４）。すなわち、２次元座標検出部３３３は、入力デバイス３１０から電圧信号が送られてきたかどうかを調べる。このステップＳＴ５４において、入力デバイスへの入力操作がなかったことが判断されると、シーケンスはステップＳＴ５１に戻り上述した処理が繰り返される。

一方、ステップＳＴ５４において、入力デバイスへの入力操作があったことが判断されると、２次元座標の検出が行われる（ステップＳＴ５５）。すなわち、２次元座標検出部３３３は、入力デバイス３１０で発生された電圧信号を取得し、この取得した電圧信号に基づき入力操作で指示された指示点の２次元座標を検出する。

次いで、２次元座標は入力領域内であるかどうかが調べられる（ステップＳＴ５６）。すなわち、入力領域判定部３３５は、ステップＳＴ５５で検出された２次元座標によって示される位置が、入力領域設定部３２１から送られてくる入力領域設定情報によって示される入力領域内であるかどうかを調べる。このステップＳＴ５６において、２次元座標は入力領域内でないことが判断されると、シーケンスはステップＳＴ５１に戻り上述した処理が繰り返される。

一方、ステップＳＴ５６において、２次元座標は入力領域内であることが判断されると、次いで、入力確認用の入力領域が設定される（ステップＳＴ５７）。すなわち、入力領域判定部３３５は、入力確認用の入力領域を設定する。次いで、入力判定確認要求通知が行われる（ステップＳＴ５８）。すなわち、入力領域判定部３３５は、入力判定確認要求通知を生成して表示部４００の入力確認表示部４３０に送る。

次いで、入力判定が正しいことが確認できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ５９）。すなわち、入力領域判定部３３５は、入力確認画面（図４９参照）の「はい」が押されたかどうかを調べる。このステップＳＴ５９において、入力判定が正しいことが確認できたことが判断されると、実行要求通知の送出が行われる（ステップＳＴ６０）。すなわち、入力領域判定部３３５は、実行要求通知を生成し、各種機能実行部５００に送る。

上記ステップＳＴステップＳＴ５９において、入力判定が正しいことが確認できないことが判断されると、次いで、一定時間が経過したかどうかが調べられる（ステップＳＴ６１）。このステップＳＴ６１において、一定時間が経過していないことが判断されると、シーケンスはステップＳＴ５９に戻り、一定時間が経過するまでステップＳＴ５９およびステップＳＴ６１を繰り返し実行しながら待機する。一方、ステップＳＴ６１において、一定時間が経過したことが判断されると、一定時間が経過しても確認がとれない、つまり入力確認画面の「はい」が押されない旨が認識され、シーケンスはステップＳＴ５１に戻って、再度上述した処理が繰り返される。

次に、上記のように構成される表示部４００で行われる処理を、図４８に示すフローチャートを参照しながら説明する。図４８に示すステップＳＴ７１〜ステップＳＴ７７は、図４０に示した実施の形態２に係る表示部４００の処理のステップＳＴ２１〜ステップＳＴ２７と同じであるので説明は省略する。

ステップＳＴ７８においては、入力確認表示要求通知を受け取ったかどうかが調べられる。すなわち、表示部４００の表示制御部４２０は、入力部３００の指示入力判定部３３０から入力確認表示部４３０を介して入力判定確認要求通知を受け取ったかどうかを調べる。このステップＳＴ７８において、入力確認表示要求通知を受け取っていないことが判断されると、シーケンスはステップＳＴ７１に戻り、上述した処理が繰り返される。

一方、ステップＳＴ７８において、入力確認表示要求通知を受け取ったことが判断されると、入力判定結果が表示される（ステップＳＴ７９）。次いで、入力判定が正しいかどうかを確認するためのメッセージとボタンが表示される（ステップＳＴ８０）。すなわち、表示制御部４２０は、図４９に示すような画面を表示するための表示情報を生成し、表示器４１０に送る。その後、シーケンスは、ステップＳＴ７１に戻り、上述した処理が繰り返される。

以上説明したように、この発明の実施の形態３に係る入力装置によれば、入力操作の結果を操作者に確認した後に補正することができるので、より確実に操作者が意図した通りの入力操作を支援できる。

実施の形態４．
図５０は、この発明の実施の形態４に係る入力装置の構成を示すブロック図である。この入力装置は、実施の形態２に係る入力装置の入力操作推測部２００に指示点異常動作検出部２５０が追加されるとともに、入力部３００の機能が変更されて構成されている。

指示点異常動作検出部２５０は、指示点動き検出部２１０から送られてくる指示点３次元座標移動履歴情報から、指示点が大きく揺れるなどの異常動作レベルを検出し、入力部３００の指示入力設定部３２０および表示部４００の推測結果表示部４５０に異常動作通知を送る。例えば、図５２に示す指示点３次元座標移動履歴のように、あらかじめ定められた一定時間内に、指示点３次元座標移動履歴情報のうち、いずれかの方向への大きな変動と、その後、逆方向への大きな変動を検出した場合には、走行中の自動車の揺れに伴って操作者の指示点が大きく揺れたものと判定し、異常動作として検出する。なお、図５２は、Ｘ軸方向への変動が発生した場合を示している。

例えば、自動車が走行中にカーブを曲がることにより、Ｘ軸方向に遠心力が生じて指示点がＸ軸方向に大きく揺れるような場合、Ｘ軸方向の指示点の揺れは、（３）式で算出できる。
Σ｜Ｘ_t−Ｘ_t-1｜−｜Σ（Ｘ_t−Ｘ_t-1）｜＞α…（３）
ここで、Σ｜Ｘ_t−Ｘ_t-1｜はＸ軸方向の移動距離累計、｜Σ（Ｘ_t−Ｘ_t-1）｜はＸ軸方向の最終移動距離、αは異常動作検出閾値である。

図５３に示すように異常動作検出閾値αを設定した場合、まず、αの値を「５０１」とし、（３）式が成り立つかどうかを調べ、次に、αの値を「３０１」とし、（３）式が成り立つかどうかを調べ、（３）式が成り立った時点のαの値によって、送出する異常動作レベルを算出することができる。Ｙ軸、Ｚ軸方向の指示点の揺れについても、（３）式と同様の式を適用できる。

次に、指示点異常動作検出部２５０で行われる処理を、図５４に示すフローチャートを参照しながら説明する。指示点異常動作検出部２５０においては、まず、一定期間の３次元移動履歴情報が取得される（ステップＳＴ８１）。すなわち、指示点異常動作検出部２５０は、指示点動き検出部２１０から送られてくる指示点３次元座標移動履歴情報から、一定期間の３次元移動履歴情報を取得する。次いで、移動距離累計が算出される（ステップＳＴ８２）。すなわち、指示点異常動作検出部２５０は、（３）式の第１項を計算する。次いで、最終移動距離が算出される（ステップＳＴ８３）。すなわち、指示点異常動作検出部２５０は、（３）式の第２項を計算する。

次いで、移動距離累計から最終移動距離を減じた値が異常動作検出閾値より大きいかどうかが調べられる（ステップＳＴ８４）。すなわち、指示点異常動作検出部２５０は、ステップＳＴ８２で算出し移動距離累計から、ステップＳＴ８３で算出した最終移動距離を減算し、その結果が異常動作検出閾値αより大きいかどうかを調べる。このステップＳＴ８４において、移動距離累計から最終移動距離を減じた値が異常動作検出閾値より大きいことが判断されると、異常動作である旨が判断され、異常動作通知が行われる（ステップＳＴ８５）。すなわち、指示点異常動作検出部２５０は、指示入力設定部３２０および推測結果表示部４５０に異常動作通知を送る。

一方、ステップＳＴ８４において、移動距離累計から最終移動距離を減じた値が異常動作検出閾値以下であることが判断されると、異常動作でない旨が判断され、ステップＳＴ８５の処理はスキップされる。次いで、Ｘ、ＹおよびＸ軸の全ての検出軸に対する処理が終了したかどうかが調べられる（ステップＳＴ８６）。このステップＳＴ８６において、全ての検出軸に対する処理が終了していないことが判断されると、シーケンスはステップＳＴ８１に戻り、上述した処理が繰り返される。一方、ステップＳＴ８６において、全ての検出軸に対する処理が終了したことが判断されると、指示点異常動作検出部２５０の処理は終了する。

次に、入力部３００の詳細を説明する。図５１は、入力部３００の詳細な構成を示すブロック図である。指示入力設定部３２０は、表示部４００の表示制御部４２０から送られてくる入力領域表示情報、指示点異常動作検出部２５０から送られてくる異常動作通知および指示入力操作推測部２４０から送られてくる推測結果を表す入力領域番号から入力領域情報を生成して入力操作推測部２００の動き検出空間領域設定部２６０に送るとともに、入力領域変更情報を生成して表示部４００の入力領域表示補正部４４０に送り、さらに、異常動作通知に応じた各種情報（通知）を生成して指示入力判定部３３０に送る。

この指示入力設定部３２０は、実施の形態２に係る入力装置の指示入力設定部に、入力領域縮小部３２４、反応速度低下設定部３２６、入力感度低下設定部３２７および指示点異常動作判定部３２８が追加されて構成されている。

指示点異常動作判定部３２８は、指示点異常動作検出部２５０から送られてくる異常動作通知を解析し、入力領域縮小通知を生成して入力領域縮小部３２４に送り、入力確認要求通知を生成して指示入力判定部３３０の入力領域判定部３３５に送り、入力拒否設定通知を生成して指示入力判定部３３０の入力可否判定部３３４（詳細は後述する）に送り、反応速度を低下させる指示を反応速度低下設定部３２６に送り、さらに、入力感度を低下させる指示を入力感度低下設定部３２７に送る。

入力領域縮小部３２４は、指示点異常動作判定部３２８から送られてくる入力領域縮小通知に応じて、推測された入力領域の縮小を指示する入力領域縮小要求通知を生成して入力領域変更部３２９に送る。入力領域変更部３２９は、入力領域縮小部３２４からの入力領域縮小要求通知に応じて、入力領域を変更する処理を行う。

反応速度低下設定部３２６は、指示点異常動作判定部３２８からの指示に応じて、反応速度を低下させるための設定情報を生成し、指示入力判定部の入力時間判定部３３７（詳細は後述する）に送る。

入力感度低下設定部３２７は、指示点異常動作判定部３２８からの指示に応じて、入力デバイス３１０の入力感度を低下させるための設定情報を生成し、指示入力判定部の圧力判定部３３６（詳細は後述する）に送る。なお、入力デバイス３１０（例えばタッチパネル）の感度を下げるためには、例えば特開２００７−２０７１１０号公報に開示された技術を用いることができる。この技術では、操作者がタッチパネルを押下した時の電圧変化の値から押圧力を検出し、入力操作時の押圧力の値が一定値よりも小さいときに入力の受付を拒否する。

次に、以上のように構成される指示入力設定部３２０で行われる処理を、図５５に示すフローチャートを参照しながら説明する。指示入力設定部３２０においては、まず、入力領域表示情報が取得される（ステップＳＴ９１）。すなわち、入力領域設定部３２１は、表示部４００の表示制御部４２０から送られてくる入力領域表示情報を取得する。次いで、入力領域の設定が行われる（ステップＳＴ９２）。すなわち、入力領域設定部３２１は、ステップＳＴ１１で取得した入力領域表示情報を、入力操作推測部２００の動き検出空間領域設定部２６０に送るとともに、入力領域表示情報から入力領域設定情報（入力領域の位置およびサイズ）を抽出し、入力領域判定部３３５に送る。

次いで、指示点異常動作が検出されたかどうかが調べられる（ステップＳＴ９３）。すなわち、指示点異常動作判定部３２８は、指示点異常動作検出部２５０から送られてくる異常動作通知を解析し、指示点異常動作の有無を調べる。このステップＳＴ９３において、指示点異常動作が検出されていないことが判断されると、次いで、指示入力操作推測結果が検出されたかどうかが調べられる（ステップＳＴ９５）。すなわち、指示入力設定部３２０は、指示入力操作推測部２４０から指示入力操作推定結果（推定された入力領域番号）が取得されたかどうかを調べる。

このステップＳＴ９５において、指示入力操作推測結果が検出されたことが判断されると、入力許可設定が行われる（ステップＳＴ９５）。すなわち、指示点異常動作判定部３２８は、入力を許可する旨の入力拒否設定通知を生成して指示入力判定部３３０の入力可否判定部３３４に送る。一方、ステップＳＴ９５において、指示入力操作推測結果が検出されないことが判断されると、ステップＳＴ９５の処理はスキップされる。

次いで、入力領域拡大機能が有効であるかどうかが調べられる（ステップＳＴ９６）。このステップＳＴ９６において、入力領域拡大機能が有効であることが判断されると、入力領域拡大設定が行われる（ステップＳＴ９７）。すなわち、入力領域拡大部３２３は、入力領域の拡大を指示する入力領域拡大要求通知を生成して入力領域変更部３２９に送る。入力領域変更部３２９は、入力領域拡大部３２３からの入力領域拡大要求通知に応じて入力領域を拡大し、その旨を表す入力領域変更情報を生成して入力領域判定部３３５に送る。ステップＳＴ９６において、入力領域拡大機能が有効でないことが判断されると、ステップＳＴ９７の処理はスキップされる。

次いで、入力領域移動機能が有効であるかどうかが調べられる（ステップＳＴ９８）。このステップＳＴ９８において、入力領域移動機能が有効でないことが判断されると、指示入力設定部３２０における処理は終了する。一方、ステップＳＴ９８において、入力領域移動機能が有効であることが判断されると、入力領域移動設定が行われる（ステップＳＴ９９）。すなわち、入力領域移動部３２２は、入力領域の移動を指示する入力領域移動要求通知を生成して入力領域変更部３２９に送る。入力領域変更部３２９は、入力領域移動部３２２からの入力領域移動要求通知に応じて入力領域を移動し、その旨を表す入力領域変更情報を生成して入力領域判定部３３５に送る。その後、指示入力設定部３２０における処理は終了する。

上記ステップＳＴ９３において、指示点異常動作が検出されたことが判断されると、次いで、指示点異常動作の大きさが大きいかどうかが調べられる（ステップＳＴ１００）。すなわち、指示点異常動作判定部３２８は、指示点異常動作検出部２５０から送られてくる異常動作通知を解析し、例えば図５２に示すような指示点の変動が所定値より大きいかどうかを調べる。

このステップＳＴ１００において、指示点異常動作の大きさが大きいことが判断されると、入力拒否設定が行われる（ステップＳＴ１０１）。すなわち、指示点異常動作判定部３２８は、入力を拒否する旨の入力拒否設定通知を生成して指示入力判定部３３０の入力可否判定部３３４に送る。その後、指示入力設定部３２０における処理は終了する。

一方、ステップＳＴ１００において、指示点異常動作の大きさが大きくないことが判断されると、次いで、入力感度低下機能は有効であるかどうかが調べられる（ステップＳＴ１０２）。このステップＳＴ１０２において、入力感度低下機能は有効であることが判断されると、入力感度低下設定が行われる（ステップＳＴ１０３）。すなわち、指示点異常動作判定部３２８は、入力感度を低下させる指示を入力感度低下設定部３２７に送る。一方、ステップＳＴ１０２において、入力感度低下機能は有効でないことが判断されると、ステップＳＴ１０３の処理はスキップされる。

次いで、反応速度低下機能は有効であるかどうかが調べられる（ステップＳＴ１０４）。このステップＳＴ１０４において、反応速度低下機能は有効であることが判断されると、反応速度低下設定が行われる（ステップＳＴ１０５）。すなわち、指示点異常動作判定部３２８は、反応速度を低下させる指示を入力感度低下設定部３２７に送る。一方、ステップＳＴ１０４において、反応速度低下機能は有効でないことが判断されると、ステップＳＴ１０５の処理はスキップされる。

次いで、入力領域縮小機能は有効であるかどうかが調べられる（ステップＳＴ１０６）。このステップＳＴ１０６において、入力領域縮小機能は有効であることが判断されると、入力領域縮小設定が行われる（ステップＳＴ１０７）。すなわち、指示点異常動作判定部３２８は、指示点異常動作判定部３２８は、入力領域縮小通知を生成して入力領域縮小部３２４に送る。その後、指示入力設定部３２０における処理は終了する。一方、ステップＳＴ１０６において、入力領域縮小機能は有効でないことが判断されると、指示入力設定部３２０における処理は終了する。

次に、入力デバイス３１０について説明する。この実施の形態４に係る入力装置においては、入力デバイス３１０として、例えば、アナログ抵抗膜方式タッチパネルを使用することができる。アナログ抵抗膜方式タッチパネルは、図５６に示すように、上側抵抗膜の透明電極と下側抵抗膜の透明電極とにより構成されており、これらの間の電圧値が、電圧信号として、操作者の指示点が入力デバイス３１０に触れている間、指示入力判定部３３０に連続的に交互に送られる。

次に、指示入力判定部３３０について説明する。この指示入力判定部３３０は、実施の形態２に係る入力装置の指示入力判定部に、圧力検出部３３１、入力時間測定部３３２、圧力判定部３３６、入力時間判定部３３７および入力可否判定部３３４が追加されて構成されている。圧力検出部３３１は、入力デバイス３１０から送られてくる電圧信号に基づき、アナログ抵抗膜方式タッチパネルに対する押圧力を検出し、押圧力信号として圧力判定部３３６に送る。

圧力判定部３３６は、入力感度低下設定部３２７から送られてくる設定情報により、入力感度低下に設定されている時は、圧力検出部３３１から送られてくる押圧力信号によって一定以上の押圧力が示されていなければ、入力の拒否を指示する入力拒否要求通知を生成して入力可否判定部３３４に送る。

入力時間測定部３３２は、指示点が入力デバイス３１０に触れている間に該入力デバイス３１０から連続的に送られてくる電圧信号を取得し、その取得回数を数えることにより入力時間を測定する。この入力時間測定部３３２で測定された入力時間は、入力時間信号として入力時間判定部３３７に送られる。

入力時間判定部３３７は、反応速度低下設定部３２６から送られてくる設定情報により、反応速度低下に設定されている時は、入力時間測定部３３２から送られてくる入力時間信号により一定時間以上が示されていなければ、入力の拒否を指示する入力拒否要求通知を生成して入力可否判定部３３４に送る。

入力可否判定部３３４は、圧力判定部３３６または入力時間判定部３３７から入力拒否設定通知を受け取ると、入力拒否要求通知を生成して入力領域判定部３３５に送る。入力領域判定部３３５は、入力可否判定部３３４から入力拒否要求通知を受け取ると、一定時間、すべての入力を無効化する。また、入力領域判定部３３５は、入力可否判定部３３４から入力拒否要求通知を受け取ると、表示部４００の推測結果表示部４５０に対し、すべてのボタンの色を暗くするように指示する。これにより、図５７に示すように、すべてのボタンの色が暗い色で表示され、操作者は、入力が無効化されたことを知ることができる。なお、無効化の場合、画面全体の色を暗くするように構成することもできる。

以上説明したように、この発明の実施の形態４に係る入力装置によれば、誤操作の可能性が高いと推測された場合には、反応速度を遅らせることにより操作者が意図しない入力操作を防ぐことができる。また、誤操作の可能性が低いと推測された場合には、反応速度を速めることで操作者の円滑な入力操作を支援することができる。

また、誤操作の可能性が高いと推測された場合には、入力感度を低下させることにより操作者が意図しない入力操作を防ぐことができる。また、誤操作の可能性が低いと推測された場合には、入力感度を向上させることにより操作者の円滑な入力操作を支援することができる。さらに、誤操作の可能性が高いと推測された場合、入力受付を無効化することにより、操作者が意図しない入力操作を防ぐことができる。

実施の形態５．
図５８は、この発明の実施の形態５に係る入力装置の構成を示すブロック図である。この入力装置は、実施の形態４に係る入力装置に加速度センサ６００および路面情報部７００が追加されるとともに、入力操作推測部２００に指示点異常動作推測部２８０が追加されて構成されている。

加速度センサ６００は、車の揺れなどに伴って発生する加速度を検出する。この加速度センサ６００で検出された加速度は、加速度信号として指示点異常動作推測部２８０に送られる。

路面情報部７００は、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置、路面情報データベース７２０および路面情報取得部７３０から構成されている。ＧＰＳ装置７１０は、現在位置の緯度および経度を測位し、現在位置情報として路面情報取得部７３０に送る。路面情報データベース７２０は、緯度および経度に対応させて、路面状態、つまり凹凸情報を格納している。図５９は、路面情報データベース７２０に格納されるデータの例を示す。凹凸情報の値が大きい程、凹凸が激しく、走行時の揺れが大きくなる可能性が高くなる。

路面情報取得部７３０は、ＧＰＳ装置７１０から送られてくる現在位置情報に含まれる緯度および経度に近い緯度および経度を路面情報データベース７２０から検索し、該当する緯度および経度が見つかれば、その緯度および経度に対応する凹凸情報を取得して、指示点異常動作推測部２８０に送る。

指示点異常動作推測部２８０は、加速度センサ６００から送られてくる加速度信号によって示される加速度が一定値を超える場合、または、路面情報取得部７３０から送られてくる現在位置の凹凸情報の値が一定値を超える場合に、指示点異常動作検出部２５０に異常動作推測通知を送る。

この指示点異常動作推測部２８０で行われる処理を、図６０に示すフローチャートを参照しながら説明する。指示点異常動作推測部２８０では、まず、加速度変化が大きいかどうかが調べられる（ステップＳＴ１１１）。すなわち、指示点異常動作推測部２８０は、加速度センサ６００から送られてくる加速度信号によって示される加速度が一定値を超えるかどうかを調べる。このステップＳＴ１１１において、加速度変化が大きいことが判断されると、異常動作推測通知が行われる（ステップＳＴ１１２）。すなわち、指示点異常動作推測部２８０は、異常動作推測通知を生成して指示点異常動作検出部２５０に送る。その後、シーケンスはステップＳＴ１１１に戻り、上述した動作が繰り返される。

上記ステップＳＴ１１１において、加速度変化が大きくないことが判断されると、次いで、路面に凹凸が多いかどうかが調べられる（ステップＳＴ１１３）。すなわち、指示点異常動作推測部２８０は、路面情報取得部７３０から送られてくる現在位置の凹凸情報の値が一定値を超えるかどうかを調べる。このステップＳＴ１１３において、路面に凹凸が多いことが判断されると、シーケンスはステップＳＴ１１２に進み、上述した異常動作推測通知が行われる。一方、ステップＳＴ１１３において、路面に凹凸が多くないことが判断されると、シーケンスはステップＳＴ１１１に戻り、上述した動作が繰り返される。

以上説明したように、この発明の実施の形態５に係る入力装置によれば、加速度センサ６００で大きな加速度を検知した場合に、車体の揺れに伴って操作者が意図した通りに入力操作を行うことができないことを推測し、指先入力を無効化するなどを行うことにより、誤操作を防ぐことができる。また、ＧＰＳ装置７１０によって測位された現在位置が、路面情報データベース７２０に格納されている路面情報によって走行時に車体が揺れやすいことが示されている位置である場合に、その位置では指先入力を無効化するなどを行うことにより、誤操作を防ぐことができる。

実施の形態６．
図６１は、この発明の実施の形態６に係る入力装置の構成を示すブロック図である。この入力装置は、実施の形態１に係る入力装置の入力部３００に入力補正部３４０および入力無効化部３５０が追加されて構成されている。

図６２は、入力部３００の詳細な構成を示すブロック図である。この入力部３００は、図３３に示した実施の形態１に係る入力部に、入力補正部３４０および入力無効化部３５０が追加されるとともに、指示入力設定部３２０から入力領域移動部３２２、入力領域拡大部３２３および入力領域変更部３２９が除去されて構成されている。

入力補正部３４０は、入力デバイス３１０から送られてくる電圧信号による指示入力情報で示される座標が、指示入力操作推測部２４０から送られてくる入力領域番号によって示される入力領域の内側でなかった場合、図６３に示すように、入力領域番号によって示される入力領域の中央の座標と、実際に入力された座標との差を算出し、この算出により得られた値に基づき入力位置を補正する。そして、補正した後の位置の２次元座標を、２次元座標情報として入力領域判定部３３５に送る。

入力無効化部３５０は、入力デバイス３１０から送られてくる電圧信号による指示入力情報で示される座標が、指示入力操作推測部２４０から送られてくる入力領域番号によって示される入力領域の内側でなかった場合、入力領域番号によって示される入力領域の中央の座標と、実際に入力された座標との差を算出し、この算出により得られた値が、あらかじめ定めておいた閾値を超えた場合は、そのときの入力を無効化する。

次に、上記のように構成される入力部３００で行われる補正処理を、図６４に示すフローチャートを参照しながら説明する。この補正処理では、まず、入力信号を取得したかどうかが調べられる（ステップＳＴ１２１）。すなわち、入力補正部３４０および入力無効化部３５０は、入力デバイス３１０から、電圧信号による指示入力情報を受け取ったかどうかを調べる。このステップＳＴ１２１で入力信号を取得していないことが判断されると、このステップＳＴ１２１を繰り返し実行しながら待機する。

一方、ステップＳＴ１２１で入力信号を取得したことが判断されると、次いで、指示入力操作による２次元座標が算出される（ステップＳＴ１２２）。すなわち、入力補正部３４０および入力無効化部３５０は、入力デバイス３１０からの電圧信号による指示入力情報によって示される２次元座標を算出する。次いで、推測された入力領域番号が取得される（ステップＳＴ１２３）。すなわち、入力補正部３４０および入力無効化部３５０は、指示入力操作推測部２４０から送られてくる入力領域番号を取得する。

次いで、入力された座標は推測結果の入力領域の内側であるかどうかが調べられる（ステップＳＴ１２４）。すなわち、入力補正部３４０および入力無効化部３５０は、ステップＳＴ１２２で算出された２次元座標によって示される位置が、ステップＳＴ１２３で取得された入力領域番号によって示される入力領域の内側であるかどうかを調べる。このステップＳＴ１２４において、入力された座標は推測結果の入力領域の内側であることが判断されると、２次元座標情報が送出される（ステップＳＴ１２５）。すなわち、入力補正部３４０または入力無効化部３５０は、ステップＳＴ１２２で算出された２次元座標を入力領域判定部３３５に送る。その後、シーケンスはステップＳＴ１２１に戻り、上述した処理が繰り返される。

一方、ステップＳＴ１２４において、入力された座標は推測結果の入力領域の内側でないことが判断されると、次いで、入力座標と推測結果の入力領域の中央の座標との差が算出される（ステップＳＴ１２６）。すなわち、入力補正部３４０および入力無効化部３５０は、ステップＳＴ１２２で算出された２次元座標と、ステップＳＴ１２３で取得された入力領域番号によって示される入力領域の中央の座標との差を算出する。

次いで、算出された差が閾値より大きいかどうかが調べられる（ステップＳＴ１２７）。すなわち、入力補正部３４０および入力無効化部３５０は、ステップＳＴ１２６で算出された差が所定の閾値より大きいかどうかを調べる。このステップＳＴ１２７において、ステップＳＴ１２６で算出された差が閾値より大きくないことが判断されると、算出された差を元に入力結果が補正される（ステップＳＴ１２８）。すなわち、入力補正部３４０は、ステップＳＴ１２６で算出された差に基づき、ステップＳＴ１２２で算出された２次元座標を補正する。その後、シーケンスはステップＳＴ１２５に進み、２次元座標情報が送出される。

上記ステップＳＴ１２７において、ステップＳＴ１２６で算出された差が閾値より大きいことが判断されると、入力が無効化される（ステップＳＴ１２９）。すなわち、入力無効化部３５０は、ステップＳＴ１２２で算出された２次元座標を無効にする。その後、シーケンスはステップＳＴ１２１に戻り、上述した処理が繰り返される。

以上説明したように、この発明の実施の形態６に係る入力装置によれば、操作者の意図した操作をあらかじめ推測し、実際の入力結果と一致しなければ、入力結果を補正するので、例えば操作者がタッチパネルを押す直前に車体の揺れに伴って入力操作を誤ってしまうような場合の誤入力を防ぎ、操作者の意図した入力操作ができるように支援することができる。また、操作者の意図した操作をあらかじめ推測し、実際の入力結果と一致しなければ、入力結果を無効化するので、例えば操作者がタッチパネルを押す直前に車体の揺れに伴って入力操作を誤ってしまうような場合の誤入力を防ぐことができる。

実施の形態７．
図６５は、この発明の実施の形態７に係る入力装置の構成を示すブロック図である。この入力装置の構成は、入力部３００の指示入力判定部３３０が空間領域設定補正情報を生成して入力操作推測部２００の動き検出空間領域設定部２６０に送る点を除けば、実施の形態１に係る入力装置の構成と同じである。

図６６は、入力部３００の詳細な構成を示すブロック図である。この入力部３００は、図３３に示した実施の形態１に係る入力部に、戻る操作検出部３３８が追加されて構成されている。入力領域判定部３３５は、推測結果によって入力領域を変更した場合のみ、戻る操作検出部３３８に実行要求通知を送る。

戻る操作検出部３３８は、入力領域判定部３３５から実行要求通知を受け取った場合、その通知が「戻る」を示していれば、その直前の推測に失敗した可能性が高いと判断し、「戻る」を示していなければ、その直前の推測は正しかったと判断する。戻る操作検出部３３８は、通知が「戻る」を示している場合、入力領域判定部３３５に対し入力領域の縮小を指示するとともに、動き検出空間領域設定部２６０に対して空間領域設定補正情報を送ることにより、動き検出空間領域の設定を変更し、Ｃ空間領域（例えば図１５および図１６参照）を縮小する。これにより、推測による誤操作を防止することができる。

また、戻る操作検出部３３８は、通知が「戻る」を示していない場合、入力領域判定部３３５に対し入力領域の拡大を指示するとともに、動き検出空間領域設定部２６０に対して空間領域設定補正情報を送ることにより、動き検出空間領域の設定を変更し、Ｃ空間領域を拡大する。これにより、入力操作を支援し、入力操作を推測しやすくする。

次に、上記のように構成される戻る操作検出部３３８で行われる処理を、図６７に示すフローチャートを参照しながら説明する。戻る操作検出部３３８では、まず、実行要求通知を取得したかどうかが調べられる（ステップＳＴ１３１）。すなわち、戻る操作検出部３３８は、入力領域判定部３３５から実行要求通知を受け取ったかどうかを調べる。このステップＳＴ１３１において、実行要求通知を取得していないことが判断されると、このステップＳＴ１３１を繰り返し実行しながら待機する。

一方、ステップＳＴ１３１において、実行要求通知を取得したことが判断されると、次いで、その通知は「戻る」であるかどうかが調べられる（ステップＳＴ１３２）。すなわち、戻る操作検出部３３８は、入力領域判定部３３５から受け取った実行要求通知が「戻る」を示しているかどうかを調べる。

このステップＳＴ１３２において、通知が「戻る」を示していることが判断されると、その直前の推測に失敗した可能性が高いと認識され、入力領域が縮小される（ステップＳＴ１３３）。すなわち、戻る操作検出部３３８は、入力領域判定部３３５に対し入力領域の縮小を指示する。次いで、動き検出空間領域の設定が変更され、Ｃ空間領域が縮小される（ステップＳＴ１３４）。すなわち、戻る操作検出部３３８は、動き検出空間領域設定部２６０に対して空間領域設定補正情報を送ることにより動き検出空間領域の設定を変更し、Ｃ空間領域を縮小する。その後、戻る操作検出部３３８における処理は終了する。

上記ステップＳＴ１３２において、通知が「戻る」を示していないことが判断されると、その直前の推測は正しかったと認識され、入力領域が拡大される（ステップＳＴ１３５）。すなわち、戻る操作検出部３３８は、入力領域判定部３３５に対し入力領域の拡大を指示する。次いで、動き検出空間領域の設定が変更され、Ｃ空間領域（図１５および図１６参照）が拡大される（ステップＳＴ１３６）。すなわち、戻る操作検出部３３８は、動き検出空間領域設定部２６０に対して空間領域設定補正情報を送ることにより動き検出空間領域の設定を変更し、Ｃ空間領域を拡大する。その後、戻る操作検出部３３８における処理は終了する。

以上説明したように、この発明の実施の形態７に係る入力装置によれば、操作者の入力操作の履歴から、操作者が意図した操作をより正確に推測することができる。操作者が意図した操作の推測結果と操作者の入力操作の履歴から動き検出空間領域を変更することにより、操作者が意図した通りの入力操作をより確実に支援できる。

この発明の実施の形態１に係る入力装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置を部分的に示す外観斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の指示点位置検出部の詳細な構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の基準カメラおよび補助カメラの取り付け箇所を示す車載情報装置の側面図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の基準カメラおよび補助カメラの取り付け箇所を示す車載情報装置の平面図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の基準カメラによって撮影された画像の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の補助カメラによって撮影された画像の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の指示点位置検出部の指領域抽出部によって抽出された指領域の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の指示点位置検出部の多角形近似部で近似された多角形の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の指示点位置検出部の指先２次元座標算出部における２次元座標の算出過程を説明するための図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の指示点位置検出部の指先距離算出部で行われるステレオ法による距離算出を説明するための図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の指示点位置検出部の指先距離算出部で行われるステレオ法による指先距離算出を説明するための図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の入力操作推測部の指示点動き検出部から出力される指示点３次元座標移動履歴の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の入力部で生成される入力ボタンが単数の場合の入力領域情報の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置で使用される入力領域が単数の場合のＸ−Ｚ座標上の動き検出空間領域設定情報の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置で使用される入力領域が単数の場合のＹ−Ｚ座標上の動き検出空間領域設定情報の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の入力部で生成される入力ボタンが複数の場合の入力領域情報の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置で使用される入力領域が２つの場合のＸ−Ｚ座標上の動き検出空間領域設定情報の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置で使用される入力領域が２つの場合の一方の入力領域のＹ−Ｚ座標上の動き検出空間領域設定情報の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置で使用される入力領域が２つの場合の他方の入力領域のＹ−Ｚ座標上の動き検出空間領域設定情報の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置で使用される入力領域が２つで指先が近接した場合のＸ−Ｚ座標上の動き検出空間領域設定情報の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置において動き検出空間領域を簡略化して算出する場合の動き検出空間領域設定情報の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の入力操作推測部で生成される空間領域移動情報によって示される指示点の移動経路の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の入力操作推測部の入力領域が単数の場合の状態遷移を表す状態遷移図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置において、入力領域が単数の場合に、動き検出空間領域を指示点が動く例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置において、入力領域が単数の場合に、動き検出空間領域を指示点が動く他の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の入力操作推測部の入力領域が複数の場合の状態遷移を表す状態遷移図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置において、入力領域が２つの場合に、動き検出空間領域を指示点が動く例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置において、入力領域が２つの場合に、動き検出空間領域を指示点が動く他の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置において、入力領域が２つの場合に、動き検出空間領域を指示点が動くさらに他の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置において、入力デバイスによる指示点の入力の様子を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の入力部の指示入力設定部で行われる処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の入力部の詳細な構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の入力部の指示入力判定部で行われる処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の入力部において入力領域の拡大を説明するための図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の入力部において入力領域の移動を説明するための図である。 この発明の実施の形態１に係る入力装置の表示部で行われる処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る入力装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２に係る入力装置の入力部の詳細な構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２に係る入力装置の入力部で行われる処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る入力装置において入力領域が補正される前の表示例を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る入力装置において入力領域が移動された後の表示例を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る入力装置において入力領域が拡大された後の表示例を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る入力装置において入力領域の色が変更されて強調表示された表示例を示す図である。 この発明の実施の形態３に係る入力装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３に係る入力装置の入力部の詳細な構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３に係る入力装置の入力部の入力領域判定部で行われる処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３に係る入力装置の表示部で行われる処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３に係る入力装置の表示部に表示される入力判定確認画面の例を示す図である。 この発明の実施の形態４に係る入力装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態４に係る入力装置の入力部の詳細な構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態４に係る入力装置の入力部の指示点異常動作検出部で検出対象とされる指示点３次元座標移動履歴の例を示す図である。 この発明の実施の形態４に係る入力装置の入力部の指示点異常動作検出部で使用される異常動作レベルと異常動作検出閾値との関係を示す図である。 この発明の実施の形態４に係る入力装置の入力操作推測部の指示点異常動作検出部で行われる処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４に係る入力装置の入力部の指示入力設定部で行われる処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４に係る入力装置の入力デバイスとして使用されるアナログ抵抗膜方式タッチパネルの構成を示す図である。 この発明の実施の形態４に係る入力装置の入力デバイスが無効化された場合の画面表示の例を示す図である。 この発明の実施の形態５に係る入力装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態５に係る入力装置で使用される路面情報データベースの例を示す図である。 この発明の実施の形態５に係る入力装置の入力操作推測部の指示点異常動作推測部で行われる処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態６に係る入力装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態６に係る入力装置の入力部の詳細な構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態６に係る入力装置の入力部における入力位置の補正を説明するための図である。 この発明の実施の形態６に係る入力装置の入力部で行われる補正処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態７に係る入力装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態７に係る入力装置の入力部の詳細な構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態７に係る入力装置の入力部の指示入力判定部に含まれる戻る操作検出部で行われる処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 指示点位置検出部、１１０ 基準カメラ、１２０ 補助カメラ、１３０ 指領域抽出部、１４０ 輪郭線抽出部、１５０ 多角形近似部、１６０ 指先２次元座標算出部、１７０ 指先距離算出部、１８０ タイマ、１９０ 指先３次元座標送出部、２００ 入力操作推測部、２１０ 指示点動き検出部、２４０ 指示入力操作推測部、２５０ 指示点異常動作検出部、２６０ 動き検出空間領域設定部、２７０ 空間領域移動情報分析部、２８０ 指示点異常動作推測部、３００ 入力部、３１０ 入力デバイス、３２０ 指示入力設定部、３２１ 入力領域設定部、３２２ 入力領域移動部、３２３ 入力領域拡大部、３２４ 入力領域縮小部、３２６ 反応速度低下設定部、３２７ 入力感度低下設定部、３２８ 指示点異常動作判定部、３２９ 入力領域変更部、３３０ 指示入力判定部、３３１ 圧力検出部、３３２ 入力時間測定部、３３３ ２次元座標検出部、３３４ 入力可否判定部、３３５ 入力領域判定部、３３６ 圧力判定部、３３７ 入力時間判定部、３３８ 戻る操作検出部、３４０ 入力補正部、３５０ 入力無効化部、４００ 表示部、４１０ 表示器、４２０ 表示制御部、４３０ 入力確認表示部、４４０ 入力領域表示補正部、４５０ 推測結果表示部、５００ 各種機能実行部、６００ 加速度センサ、７００ 路面情報部、７１０ ＧＰＳ装置、７２０ 路面情報データベース、７３０ 路面情報取得部。

Claims (15)

1. 指示点の位置の３次元座標を連続的に検出し、該検出した時点の検出時刻と一緒に出力する指示点位置検出部と、
   前記指示点位置検出部から送られてくる指示点の位置および検出時刻から指示点の動きを検出する指示点動き検出部と、
   前記指示点動き検出部で検出された指示点の動きから意図された入力操作を推測する指示入力操作推測部と、
   前記指示入力操作推測部で推定された入力操作に応じた入力を行う入力部とを備え、
   前記入力部は、
   前記入力操作を検出する入力デバイスと、
   前記指示入力操作推測部からの推測結果に応じて、前記入力デバイスの入力領域を設定する指示入力設定部と、
   前記入力デバイスにより検出された入力操作が、前記指示入力設定部で設定された入力領域でなされことが判定された場合に該入力操作に応じた情報を出力する指示入力判定部
   とを備えたことを特徴とする入力装置。
2. 指示入力設定部は、指示入力操作推測部からの推測結果に応じて、入力デバイスの入力領域を変更し、
   指示入力判定部は、前記入力デバイスにより検出された入力操作が、前記指示入力設定部によって変更された入力領域でなされことを判定した場合に該入力操作に応じた情報を出力する
   ことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
3. 指示点動き検出部で検出された指示点の動きの異常を検出する指示点異常動作検出部を備え、
   指示入力設定部は、
   前記指示点異常動作検出部で検出された異常に応じて反応速度を低下させるように設定する反応速度低下設定部を備え、
   指示入力判定部は、
   入力デバイスが押された時間を測定する入力時間測定部と、
   前記入力時間測定部で測定された時間と前記反応速度低下設定部で設定された反応速度とに基づき入力の可否を判定する入力可否判定部と、
   前記入力可否判定部における判定結果に応じて前記入力デバイスへの入力の有効または無効を制御する入力領域判定部
   とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の入力装置。
4. 指示点動き検出部で検出された指示点の動きの異常を検出する指示点異常動作検出部を備え、
   指示入力設定部は、
   前記指示点異常動作検出部で検出された異常に応じて入力感度を低下させるように設定する入力感度低下設定部を備え、
   指示入力判定部は、
   入力デバイスが押された押圧力を検出する圧力検出部と、
   前記圧力検出部で検出された押圧力と前記入力感度低下設定部で設定された入力感度に基づき入力の可否を判定する入力可否判定部と、
   前記入力可否判定部における判定結果に応じて前記入力デバイスへの入力の有効または無効を制御する入力領域判定部
   とを備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の入力装置。
5. 入力領域判定部は、入力可否判定部により入力が否であると判定された場合は、入力デバイスの入力の受付を無効化する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の入力装置。
6. 表示情報に応じて画像を表示する表示器と、
   指示入力設定部で設定された入力領域が変更された場合に、該変更に応じて、前記表示器に送る表示情報を補正する入力領域表示補正部
   とを備えたことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
7. 指示点入力操作推測部で推測された入力操作による入力領域と、入力デバイスにより検出された入力操作による指示点の位置とが一致しない場合は、入力デバイスからの指示入力情報を補正する入力補正部
   を備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の入力装置。
8. 指示点入力操作推測部で推測された入力操作による入力領域と、入力デバイスにより検出された入力操作による指示点の位置とが一致しない場合は、入力デバイスからの指示入力情報を無効化する入力無効化部
   を備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の入力装置。
9. 表示情報に応じて画像を表示する表示器と、
   入力デバイスにより検出された入力操作が、指示入力設定部で設定された入力領域でなされことが判定された場合に、入力結果が正しいかどうかを確認する入力判定確認画面を表示する表示情報を前記表示器に送る入力確認表示部
   とを備えたことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
10. 加速度を検出する加速度センサと、
    前記加速度センサで検出された加速度に応じて異常動作の有無を推測する指示点異常動作推測部とを備え、
    指示点異常動作検出部は、指示点動き検出部で検出された指示点の動きと前記指示点異常動作推測部で推測された異常動作の有無とに基づき指示点の動きの異常を検出する
    ことを特徴とする請求項３から請求項９のうちのいずれか１項記載の入力装置。
11. 路面の凹凸を表す路面情報を取得する路面情報取得部と、
    前記路面情報取得部で取得された路面情報に応じて異常動作の有無を推測する指示点異常動作推測部とを備え、
    指示点異常動作検出部は、指示点動き検出部で検出された指示点の動きと前記指示点異常動作推測部で推測された異常動作の有無とに基づき指示点の動きの異常を検出する
    ことを特徴とする請求項３から請求項９のうちのいずれか１項記載の入力装置。
12. 指示入力操作推測部は、指示点動き検出部で検出された指示点の特定方向への動きの有無に基づき、意図された入力操作を推測する
    ことを特徴とする請求項１から請求項１１のうちのいずれか１項記載の入力装置。
13. 指示入力判定部は、
    入力デバイスによって戻る操作がなされたことを検出した場合に該入力デバイスの入力領域を縮小させ、戻る操作がなされなかったことを検出した場合に入力領域を拡大させる戻る操作検出部
    を備えたことを特徴とする請求項１から請求項１２のうちのいずれか１項記載の入力装置。
14. 指示入力判定部は、
    入力デバイスによって戻る操作がなされたことを検出した場合に、指示点の動きを検出するための動き検出空間領域を縮小させ、戻る操作がなされなかったことを検出した場合に動き検出空間領域を拡大させる戻る操作検出部
    を備えたことを特徴とする請求項１から請求項１２のうちのいずれか１項記載の入力装置。
15. 請求項１から請求項１４のうちのいずれか１項記載の入力装置を備えたことを特徴とする車載情報装置。

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