JP5842157B2 - 車両用入力装置及び車両用入力方法 - Google Patents

Description

本発明は、ディスプレイを備えた車両用入力装置及び方法に関するものであり、特に、非接触操作検知センサを用いて、ディスプレイに表示された画面を操作する車両用入力装置及び、車両用入力方法に関するものである。

自動車（以下、「車両」と言う）に搭載されているタッチセンサを備えたセンターディスプレイの画面には、カーナビゲーション用の地図やＴＶ画面が、メニューやボタン等の操作ＧＵＩとともに表示されている。しかし、運転者等のユーザが画面の操作を行わない場合は、それらの操作ＧＵＩは、必要な情報を表示している画面を隠してしまう。つまり、このような場合においては、操作ＧＵＩを表示する必要はない。

そこで、物体がディスプレイに近づいたことを検出する近接センサをディスプレイの周囲に配置することにより、運転者がディスプレイに手を近づけたときのみ、画面上にメニュー等の操作ＧＵＩをディスプレイの画面に表示させる技術が提案されている。

しかしながら、ディスプレイへの運転者の近接操作を迅速に検出するために、近接センサの検出感度を上げたり、運転席とディスプレイとの間にセンサを配置したりする場合に、通常の運転者が車両を運転するための動作（以下、「運転操作」とする）を、近接センサが誤検出してしまうことがある。このような近接センサの誤検出により、運転者が意図しない操作フィードバック（例えば、メニュー表示等）が起こるという問題がある。

このような課題に対して、カーナビゲーションから取得した車両の進行情報に基づいて、運転者の動きが運転動作であるのか画面への入力操作であるのかを予測し、その予測結果に応じて、近接センサの動作を制御するものがある（特許文献１を参照）。

特開２００６−３００７８６号公報

しかし、特許文献１の技術では、運転者の動作を運転者が意図しない画面への入力操作として誤検出されることを、防止することはできない。

そこで、本発明の目的は、かかる問題に鑑みてなされたものであって、運転者の動作を運転者が意図しない画面への入力操作として誤検出されることを、防止できる車両用入力装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る車両用入力装置は、運転者からの車載ディスプレイへの入力を受け付ける車両用入力装置であって、前記車載ディスプレイへの非接触操作を検知する非接触操作検知部と、車内に存在する物体までの距離を検知する少なくとも一つの距離検知部と、予め定められた一定時間の間、前記少なくとも一つの距離検知部から得られる距離情報を距離検知部毎に記憶する距離情報記憶部と、前記距離情報記憶部に記憶された前記距離情報に基づいて、物体が予め定められた車内の少なくとも一つの特定位置のいずれかに近接しているか否かを判定する近接物体判定部と、物体が前記少なくとも一つの特定位置のいずれかに近接していると前記近接物体判定部が判定した場合に、前記非接触操作検知部の検知動作を制限する検知動作制御部とを備える。

なお、これらの全般的または具体的な態様は、このような車両用入力装置として実現できるだけでなく、車両用入力装置が備える特徴的な処理部のそれぞれの動作をステップとする方法として実現することもできる。

本発明に係る車両用入力装置によれば、運転操作などの非接触入力以外の操作による誤検出を少なくすることができる。

図１は、本発明の第１実施形態の車両用入力装置の車内の配置場所を示す概観図である。 図２は、第１実施形態における車両用入力装置の構成を示すブロック図である。 図３は、第１実施形態における近接物体判定部の構成を示すブロック図である。 図４は、第１実施形態における車両用入力装置の操作入力処理の処理手順を示すフローチャートである。 図５は、第２実施形態の車両用入力装置の車内の配置場所を示す概観図である。 図６は、第２実施形態の車両用入力装置の機能構成を示すブロック図である。 図７は、第２実施形態における接触物体判定部の構成を示すブロック図である。 図８は、第２実施形態における車両用入力装置の操作入力の処理手順の一部のフローチャートである。

（本発明の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した、車両用入力装置に関し、以下の問題が生じることを見出した。

特許文献１の技術では、カーナビゲーションから取得した車両の進行情報に基づいて、運転者の動きが運転動作であるのか画面への入力操作であるのかを予測し、その予測結果に応じて、近接センサの動作を制御している。このように近接センサを制御することにより、特許文献１の技術では、車両の進行方向の変更に起因する運転者の動きを、近接センサが誤って検出することを防止している。

しかしながら、特許文献１の技術では、車両の進行情報に基づいて、近接センサが誤検出する可能性のある、右左折やＵターン等の運転操作だけを予測し、近接センサの検知動作を制御している。このため、車両が一時停止している場合や、直線的な道路を走行している場合には、運転者の動作を運転者が意図しない画面への入力操作として近接センサが誤検出することを、特許文献１の技術では、防止することはできない。また、運転者の動作が運転操作であることを予測するためには、カーナビゲーションから得られる車両の進行情報を用いる必要があるので、カーナビゲーションが搭載されてない車両については、誤検出を防止することができない。

このような問題を解決するために、本発明の一形態に係る車両用入力装置は、運転者からの車載ディスプレイへの入力を受け付ける車両用入力装置であって、前記車載ディスプレイへの非接触操作を検知する非接触操作検知部と、車内に存在する物体までの距離を検知する少なくとも一つの距離検知部と、予め定められた一定時間の間、前記少なくとも一つの距離検知部から得られる距離情報を距離検知部毎に記憶する距離情報記憶部と、前記距離情報記憶部に記憶された前記距離情報に基づいて、物体が予め定められた車内の少なくとも一つの特定位置のいずれかに近接しているか否かを判定する近接物体判定部と、物体が前記少なくとも一つの特定位置のいずれかに近接していると前記近接物体判定部が判定した場合に、前記非接触操作検知部の検知動作を制限する検知動作制御部とを備える。

これによれば、近接物体判定部は、車内に配置された距離センサから得られる距離情報に基づいて物体が例えば運転操作のための操作デバイスなどの特定位置に近づいたか否かを判定する。物体が特定位置に近づいたと判定された場合には、運転者等、乗車中のユーザが車載ディスプレイへの非接触入力をしていないと判断し、車載ディスプレイへの非接触入力を検知するための非接触操作検知部の検知動作を制限する。これにより、例えば、運転操作などの非接触入力以外の操作による非接触操作検知部の誤検出を少なくすることができる。このため、運転者が非接触入力を行うことを意図していない動作を誤検出することにより、ディスプレイ画面への操作ＧＵＩを表示させることを低減することができ、運転者に与える不快感等、心理ストレスを低減できる。

また、前記少なくとも一つの距離検知部は、運転者の身体の少なくとも一部が車の運転操作のための少なくとも一つの操作デバイスに近接していることを検出できるように、車内に配置され、前記特定位置は、前記操作デバイスであってもよい。また、前記操作デバイスは、ステアリングホイール、シフトレバー、ワイパースイッチ、及びウインカースイッチの少なくとも一つを操作するデバイスであってもよい。また、前記少なくとも一つの距離検知部は、運転者が運転中に手を高頻度に置く場所周辺に配置され、前記特定位置は、前記運転者が運転中に手を高頻度に置く場所であってもよい。

これによれば、車両用入力装置は、運転者が運転操作中であることを精度良く判定することができるため、運転者による運転操作を、車載ディスプレイへの入力操作として誤検出することを低減できる。

また、前記近接物体判定部は、前記距離情報記憶部から得られた少なくとも一つの距離情報と予め設定された閾値とを比較し、前記距離情報が前記閾値以下の場合に近接検知情報を出力する少なくとも一つの近接物体検知部と、予め設定された時間、前記少なくとも一つの近接物体検知部のいずれかから前記近接検知情報が出力された場合には、物体が前記少なくとも一つの特定位置のいずれかに近接していると判定する近接時間判定部とを有してもよい。

これによれば、近接物体判定部は、近接物体検知部によって物体が少なくとも一つの特定位置のいずれかに閾値以下の距離だけ近づいたか否かを検知している。そして、近接物体判定部は、物体が特定位置に閾値以下の距離だけ近づいた時間が予め設定された時間の間継続されたか否かを近接時間判定部が判定することにより、物体が少なくとも一つの特定位置のいずれかに近接していると判定している。つまり、近接物体判定部は、物体が特定位置に閾値以下の距離だけ近づき、かつ、その物体の状態が予め設定された時間の間だけ継続された場合に、物体が特定位置に近接していると判定する。したがって、物体が特定位置に近づいた場合であっても、例えばそれが１秒に満たない時間である場合には、運転者が運転操作を行っていないとみなして物体が特定位置に近接したと判定しないため、近接物体検知部の誤検知を防ぐことができる。

また、前記検知動作制御部は、前記非接触操作検知部の感度、検出範囲、及びサンプリング時間の少なくともいずれかを制限してもよい。

これによれば、検知動作判定部が非接触操作検知センサの感度、検出範囲、及びサンプリング時間の少なくともいずれかを制限することにより、運転者が運転操作を行っている場合に、運転者が車載ディスプレイを操作していると非接触操作検知センサが誤検知することを精度良く防ぐことができる。

また、前記非接触操作検知部及び前記距離検知部は、近接センサ、照度センサ、及び焦電センサのいずれかであってもよい。また、前記非接触操作検知部は、運転者が前記車載ディスプレイに手を近接させる操作、又は、前記車載ディスプレイに向けて、手を振る、回す、指し示す等のハンドジェスチャを非接触操作として認識してもよい。

これによれば、車両用入力装置は、運転者が運転操作中であることを精度良く判定することができるため、運転者による運転操作を、車載ディスプレイへの入力操作として誤検出することを低減できる。

また、さらに、車両の運転操作を行うための操作デバイス上に配置され、物体が接触したことを検知する接触検知部と、予め定められた一定時間の間、前記接触検知部から得られる接触情報を記憶する接触情報記憶部と、前記接触情報記憶部に記憶された前記接触情報に基づいて、物体が予め定められた車内の少なくとも一つの特定位置のいずれかに接触しているか否かを判定する接触物体判定部とを備え、前記検知動作制御部は、物体が前記操作デバイスのいずれかに近接していると前記近接物体判定部が判定した場合、又は、物体が前記操作デバイスのいずれかに接触していると前記接触物体判定部が判定した場合に、前記非接触操作検知部の検知動作を制限してもよい。

これによれば、接触物体判定部は、車内に配置された接触検知部から得られる接触情報に基づいて物体が例えば運転操作のための操作デバイスなどの少なくとも一つの特定位置に接触しているか否かを判定する。物体が少なくともひとつの特定位置に接触したと判定された場合には、運転者が車載ディスプレイへの非接触入力をしていないと判断し、車載ディスプレイへの非接触入力を検知するための非接触操作検知部の検知動作を制限する。これにより、例えば、運転者が運転操作を行っているときなどの非接触入力以外の操作による非接触操作検知部の誤検出を少なくすることができる。このため、運転者が車載ディスプレイへの非接触入力を行うことを意図していない動作を誤検出することにより、ディスプレイ画面への操作ＧＵＩを表示させることを低減することができ、ユーザに与える不快感等、心理ストレスを低減できる。また、運転者の手等の物体が操作デバイスの特定位置に近接していることだけでなく、接触していることも用いて非接触入力を行うことを意図していない動作であるか否かを判定することにより、近接していることのみを用いてより誤検出を防ぐことができる。

また、前記接触物体判定部は、前記接触情報記憶部から得られた接触情報に基づいて接触検知情報を出力する接触物体検知部と、予め設定された時間において、前記接触物体検知部から接触検知情報が出力された場合には、物体が前記操作デバイスのいずれかに接触していると判定する接触時間判定部とを備えてもよい。また、前記接触検知部は、静電容量式タッチセンサ、及び抵抗膜式タッチセンサのいずれかであってもよい。

これによれば、接触物体判定部は、接触物体検知部によって物体が特定位置のいずれかに接触したか否かを検知している。そして、接触物体判定部は、接触時間判定部により物体が特定位置に接触した時間が予め設定された時間の間継続されたか否かを判定している。つまり、接触物体判定部は、物体が特定位置に接触し、かつ、その物体の状態が予め設定された時間の間だけ継続された場合に、物体が特定位置に接触していると判定する。したがって、物体が特定位置に接触した場合であっても、例えばそれが１秒に満たない時間である場合には、運転者が運転操作を行っていないとみなして物体が特定位置に接触したと判定しないため、近接物体検知部の誤検知を防ぐことができる。

なお、これらの全般的または具体的な態様は、このような車両用入力装置として実現できるだけでなく、車両用入力装置が備える特徴的な処理部のそれぞれの動作をステップとする方法として実現することもできる。

以下、本発明の一態様に係る車両用入力装置について、図面を用いて説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される構成要素、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の車両用入力装置の車内の配置場所を示す概観図である。

図１に示すように、車内には、ステアリングホイール１０と、シフトレバー１１と、メータ１２と、センターディスプレイ１３と、非接触操作検知センサ１４と、複数の距離センサ１５、１６とが設けられている。

ステアリングホイール１０は、車輪の向きを変えることにより車両の進行方向を変える車両の運転操作のための操作デバイスである。運転者は、ステアリングホイール１０を右回転させることにより車輪は車両の進行方向に対して右側に向き、ステアリングホイール１０を左回転させることにより車輪は車両の進行方向に対して左側に向く。

シフトレバー１１は、車両がＭＴ（Ｍａｎｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）車である場合には、トランスミッションにおけるギアのギア比を変更する操作デバイスである。シフトレバー１１はまた、車両がＡＴ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）車である場合には、トランスミッションにおけるギアのギア比の複数の変更モードを変更するための操作デバイスである。

メータ１２は、エンジンの回転数、車の速度などを表示する装置である。

センターディスプレイ１３は、例えばカーナビゲーション用の地図やＴＶ画面を表示する表示装置であって、例えば車載ディスプレイである。また、センターディスプレイ１３には、カーナビゲーションやＴＶなどの操作をするためにディスプレイ画面に表示されている操作ＧＵＩを、ユーザが直接画面に指でタッチすることで地図やＴＶ画面の操作を入力として受け付けるタッチパネルが備えられている。

非接触操作検知センサ１４は、運転者の手などの動きを検知することにより、センターディスプレイ１３に表示される操作ＧＵＩに対応した運転者からの入力を受け付けるセンサである。非接触操作検知センサ１４は、第１実施形態においては近接センサである。なお、非接触操作検知センサ１４は、近接センサに限らず、照度センサ及び焦電センサのいずれかであってもよいし、近接センサ、照度センサ及び焦電センサの２つ以上を組み合わせたものであってもよい。例えば、運転者がセンターディスプレイ１３に手を近づけた場合に、非接触操作検知センサ１４は、その時の運転者の手の動きを検知して、メニューやボタン等の操作ＧＵＩを表示させる。このように、運転者は、センターディスプレイ１３に表示された操作ＧＵＩに基づいて手を動かすことにより、カーナビゲーションやＴＶなどの操作を行うことができる。

複数の距離センサ１５、１６は、車内に存在する物体までの距離を検知するセンサであり、主に運転者の身体の少なくとも一部（例えば手）が近づいたことを検知するセンサである。複数の距離センサ１５、１６は、第１実施形態では近接センサである。なお、複数の距離センサ１５、１６は、近接センサに限らずに、照度センサ及び焦電センサのいずれかであってもよいし、近接センサ、照度センサ及び焦電センサの２つ以上を組み合わせたものであってもよい。距離センサ１５は、図１に示すようにステアリングホイール１０上に配置されて、ステアリングホイール１０付近に物体があるか否かの検知を行う。この検知結果に基づいて、運転者がステアリングホイール１０を操作している状態であるか否かの判断がなされる。また、距離センサ１６は、図１に示すようにシフトレバー１１の付け根の部分に配置されており、シフトレバー１１付近に物体があるか否かの検知を行う。距離センサ１６の検知結果に基づいて、運転者がシフトレバー１１を操作している状態であるか否かの判断がなされる。また、図示しないが、距離センサは、上記の距離センサ１５、１６が配置される場所以外の場所であって、運転者が運転中に手を高頻度に置く場所周辺に配置されてもよい。これにより、非接触操作検知センサ１４に誤検知されやすい場所であって、操作デバイスとは全く関係のない場所であっても、距離センサが運転者の手などの動きを検知できる。

図２は、第１実施形態における車両用入力装置１００の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、車両用入力装置１００は、機能的には、複数の距離検知部Ｓｄ１、Ｓｄ２、・・・Ｓｄｎと、複数の距離情報記憶部Ｍｄ１、Ｍｄ２、・・・Ｍｄｎと、近接物体判定部２１と、検知動作制御部２２と、非接触操作検知部２３と、画面表示制御部２４と、画面表示部２５とを備える。

複数の距離検知部Ｓｄ１、Ｓｄ２、・・・Ｓｄｎ（本実施形態では、ｎ＝２）は、図１における複数の距離センサ１５、１６によって実現される。複数の距離検知部Ｓｄ１、Ｓｄ２、・・・Ｓｄｎは、運転者の身体の少なくとも一部（例えば運転者の手）が車の運転操作のための操作デバイスであるステアリングホイール１０及びシフトレバー１１に近接していることを検出できるように、車内に配置される。なお、本実施形態では、距離検知部は複数に限らずに一つであってもよい。

複数の距離情報記憶部Ｍｄ１、Ｍｄ２、・・・Ｍｄｎ（本実施形態では、ｎ＝２）は、複数の距離検知部Ｓｄ１、Ｓｄ２、・・・Ｓｄｎのそれぞれに対応して設けられ、予め定められた一定時間の間、複数の距離検知部Ｓｄ１、Ｓｄ２、・・・Ｓｄｎのそれぞれから得られる距離情報を複数の距離検知部Ｓｄ１、Ｓｄ２、・・・Ｓｄｎ毎に記憶する。つまり、距離情報記憶部Ｍｄｉ（ｉは任意の番号）は、距離検知部Ｓｄｉに対応して設けられ、距離検知部Ｓｄｉから得られる距離情報を記憶する。なお、距離情報は、複数の距離検知部Ｓｄ１、Ｓｄ２、・・・Ｓｄｎを実現する距離センサ１５、１６から物体までの距離に関する情報であって、例えば、距離検知部Ｓｄ１に検知された距離情報に基づく距離が３０ｃｍであるとすると、距離検知部Ｓｄ１を実現する距離センサ１５までの距離が３０ｃｍであることとなる。なお、距離情報記憶部は複数に限らずに一つであってもよい。このような場合であっても、距離情報記憶部は、複数の距離センサにより検知される距離情報は複数の距離センサ毎に記憶する。

近接物体判定部２１は、複数の距離情報記憶部Ｍｄ１、Ｍｄ２、・・・Ｍｄｎに記憶された複数の距離情報に基づいて、物体が予め定められた車内の複数の特定位置のいずれかに近接しているか否かを判定する。なお、車内の複数の特定位置は、操作デバイスであるステアリングホイール１０及びシフトレバー１１であり、また、運転者が運転中に手を高頻度に置く場所（例えば、運転席の座面における背もたれ側の部分、シフトレバー１１の後方の部分その周辺など）である。なお、距離情報は複数に限らずに一つであってもよい。また、特定位置は複数に限らずに一つであってもよい。つまり、距離検知部Ｓｄ１、Ｓｄ２、・・・Ｓｄｎにより検知される対象は、一つであってもよい。

近接物体判定部２１はまた、図３に示すように、複数の近接物体検知部Ｄｄ１、Ｄｄ２、・・・Ｄｄｎと、近接時間判定部２１ａとを有する。図３は、第１実施形態における近接物体判定部２１の構成を示すブロック図である。複数の近接物体検知部Ｄｄ１、Ｄｄ２、・・・Ｄｄｎは、複数の距離情報記憶部Ｍｄ１、Ｍｄ２、・・・Ｍｄｎのそれぞれに対応して設けられ、複数の距離情報記憶部Ｍｄ１、Ｍｄ２、・・・Ｍｄｎから得られた距離情報と予め設定された閾値とを比較し、距離情報が閾値以下の場合に近接検知情報を出力する。

近接時間判定部２１ａは、予め設定された時間、複数の近接物体検知部Ｄｄ１、Ｄｄ２、・・・Ｄｄｎのいずれかから近接検知情報が出力された場合に、物体が複数の特定位置のいずれかに近接していると判定する。つまり、このようにして、近接物体判定部２１は、複数の距離情報記憶部Ｍｄ１、Ｍｄ２、・・・Ｍｄｎが記憶した複数の距離情報に基づいて、物体（運転者の手など）がステアリングホイール１０又はシフトレバー１１に近接しているか否かを判定する。

例えば、距離１５ｃｍに対応する距離情報の値を閾値とし、予め設定された時間が５秒間である場合を例として説明する。この場合であって、当該距離情報を出力した距離検知部Ｓｄｉを実現する距離センサから物体までの距離が１５ｃｍ以下であるときに、近接物体検知部Ｄｄｉは近接検知情報を出力する。そして、さらに近接時間判定部２１ａは、予め設定された時間である５秒間の間継続して当該近接検知情報が近接物体検知部Ｄｄｉ出力されていると、物体が特定位置に近接していると判定する。つまり、近接物体判定部２１は、距離センサからの距離が１５ｃｍ以下となった時間が５秒間継続された場合に、運転者が運転操作中であると判断する。

検知動作制御部２２は、物体が複数の特定位置のいずれかに近接していると近接物体判定部２１が判定した場合に、非接触操作検知部２３の検知動作を制限する。検知動作制御部２２は、非接触操作検知部２３の感度を変更することにより、非接触操作検知部２３の検知動作を制限する。

非接触操作検知部２３は、図１における非接触操作検知センサ１４によって実現される。非接触操作検知部２３は、車載ディスプレイであるセンターディスプレイ１３への非接触操作による入力を受け付ける。非接触操作検知部は、運転者がセンターディスプレイ１３に向けて、手を振る、手を回す、指し示す等のハンドジェスチャを非接触操作として認識する。

画面表示制御部２４は、非接触操作検知部２３から得られる運転者からの非接触操作による入力の結果等を画面表示部２５に表示させる。

画面表示部２５は、図１におけるセンターディスプレイ１３によって実現される。画面表示部２５は、画面表示制御部２４を介して非接触操作検知センサ１４による入力の結果等を表示する。

次に、以上のように構成された第１実施形態における車両用入力装置１００の操作入力処理の処理手順について説明する。

図４は、第１実施形態における車両用入力装置の操作入力処理の処理手順を示すフローチャートである。

まず操作入力処理において、複数の距離検知部Ｓｄ１、Ｓｄ２、・・・Ｓｄｎがそれぞれの距離センサ１５、１６（少なくとも一つの距離センサ）に物体が近づいたことを検出して距離情報として出力する（Ｓ１１）。

次に、複数の距離検知部Ｓｄ１、Ｓｄ２、・・・Ｓｄｎのそれぞれに対応する複数の距離情報記憶部Ｍｄ１、Ｍｄ２、・・・Ｍｄｎが、対応する距離センサが出力した距離情報を記憶する（Ｓ１２）。

そして、近接物体判定部２１は、複数の距離情報記憶部Ｍｄ１、Ｍｄ２、・・・Ｍｄｎが記憶した複数の距離情報に基づいて、物体がステアリングホイール１０又はシフトレバー１１に近接しているか否かを判定する（Ｓ１３）。

物体がステアリングホイール１０又はシフトレバー１１に近接していると近接物体判定部２１が判定した場合には、検知動作制御部２２は非接触操作検知部２３の検知動作を制限し（Ｓ１４）、次のステップＳ１６に移行する。

一方、物体がステアリングホイール１０又はシフトレバー１１に近接していないと近接物体判定部２１が判定した場合には、非接触操作検知部２３の感度を初期の状態にリセットし（Ｓ１５）、次のステップＳ１６に移行する。

そして、非接触操作検知部２３は、ディスプレイに物体が近接しているか否かを判定する（Ｓ１６）。

センターディスプレイ１３に物体が近接したことが非接触操作検知部２３により判定された場合には、センターディスプレイ１３に表示される画面のＧＵＩを、物体の動きによる入力に基づいて変更する（Ｓ１７）。

センターディスプレイ１３に物体が近づいていないと非接触操作検知部２３により判定された場合にはステップＳ１１に戻る。

このように、ステップＳ１３において操作デバイスのいずれかに物体が近接していると判定された場合（以下、「近接状態」と言う）には、運転者が運転操作を行なっていると判断されている。つまり、車両用入力装置１００は、運転者がセンターディスプレイ１３への非接触入力を行なっていないと判断している。そして、この判断に基づいて、検知動作制御部２２は、ステップＳ１４においてセンターディスプレイ１３への非接触入力を検知するための非接触操作検知部２３の感度を弱める。このため、運転者の運転操作（例えばステアリングホイール１０を操作する動き）を非接触操作検知部２３が誤検出することを防ぐことができる。一方、ステップＳ１３において操作デバイスのいずれにも物体が近接していないと判定された場合には、運転者が運転操作を行なっていないと判断されている。この場合であって、センターディスプレイ１３に物体が近づいたときに、非接触操作検知センサ１４は、その感度が制限されていないため精度良く物体（運転者の手）からの入力を受け付けることができる。このため、運転者が非接触入力を意図していない動作を誤検出することにより、ディスプレイ画面へのメニュー等の操作ＧＵＩを表示させることを低減することができ、運転者に与える不快感等、心理ストレスを低減できる。

また、第１実施形態に係る車両用入力装置１００によれば、近接物体判定部２１は、複数の近接物体検知部Ｄｄ１、Ｄｄ２、・・・Ｄｄｎによって物体が特定位置（複数の操作デバイス）のいずれかに閾値以下の距離だけ近づいたか否かを検知している。そして、近接物体判定部２１は、物体が特定位置に閾値以下の距離だけ近づいた時間が予め設定された時間の間継続されたか否かを近接時間判定部が判定することにより、物体が特定位置に近接していると判定している。つまり、近接物体判定部２１は、物体が特定位置に閾値以下の距離だけ近づき、かつ、その物体の状態が予め設定された時間の間だけ継続された場合に、物体が特定位置に近接していると判定する。したがって、物体が特定位置に近づいた場合であっても、例えばそれが１秒に満たない時間である場合には、運転者が運転操作を行っていないとみなして物体が特定位置に近接したと判定しないため、誤検知を防ぐことができる。

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態の車両用入力装置の車内の配置場所を示す概観図である。

第２実施形態の車両用入力装置２００は、第１実施形態の車両用入力装置１００と、ほぼ同様の構成であり、第１実施形態の車両用入力装置１００に対してさらに複数の接触センサ１７、１８が設けられることのみが異なる。このため、第２実施形態の車両用入力装置２００では、第１実施形態の車両用入力装置１００と共通する構成については第１実施形態と同様の符号を付している。

以下には、第１実施形態と異なる構成についてのみ説明して、第１実施形態と共通する構成については説明を省略する。

複数の接触センサ１７、１８（図５のハッチング部分）は、物体（例えば運転手の手）が接触したことを検知するセンサであり、例えば、静電容量式タッチセンサ、及び抵抗膜式タッチセンサのいずれかから成る。

ステアリングホイール１０に設けられる接触センサ１７は、ステアリングホイール１０の操作時に手で握る部分であるハンドル部１０ａに設けられることが好ましい。つまり、接触センサ１７は、主に運転者が接触する部分であるハンドル部１０ａに設けられていればよい。また、シフトレバー１１に設けられる接触センサ１８は、シフトレバー１１の操作時に運転者が手で握る部分であるノブ部１１ａに設けられることが好ましい。つまり、接触センサ１８は、主に運転者が接触する部分であるシフトレバー１１の上部に設けられていればよい。

図６は、第２実施形態の車両用入力装置２００の機能構成を示すブロック図である。

図６に示すように、車両用入力装置２００は、機能的には、複数の距離検知部Ｓｄ１、Ｓｄ２、・・・Ｓｄｎと、複数の距離情報記憶部Ｍｄ１、Ｍｄ２、・・・Ｍｄｎと、近接物体判定部２１と、複数の接触検知部Ｓｔ１、Ｓｔ２、・・・Ｓｔｎと、複数の接触情報記憶部Ｍｔ１、Ｍｔ２、・・・Ｍｔｎと、接触物体判定部２６と、検知動作制御部２２と、非接触操作検知部２３と、画面表示制御部２４と、画面表示部２５とを備える。

ここでは、第１実施形態の車両用入力装置１００と異なる、複数の接触検知部Ｓｔ１、Ｓｔ２、・・・Ｓｔｎ、複数の接触情報記憶部Ｍｔ１、Ｍｔ２、・・・Ｍｔｎ、及び接触物体判定部２６についてのみ説明し、他の構成は第１実施形態の車両用入力装置１００と同様であるため説明を省略する。

複数の接触検知部Ｓｔ１、Ｓｔ２、・・・Ｓｔｎ（本実施形態では、ｎ＝２）は、図５における複数の接触センサ１７、１８によって実現される。複数の接触検知部Ｓｔ１、Ｓｔ２、・・・Ｓｔｎは、車の運転操作のための操作デバイスであるステアリングホイール１０及びシフトレバー１１上に配置される。

複数の接触情報記憶部Ｍｔ１、Ｍｔ２、・・・Ｍｔｎ（本実施形態では、ｎ＝２）は、複数の接触検知部Ｓｔ１、Ｓｔ２、・・・Ｓｔｎのそれぞれに対応して設けられ、予め定められた一定時間の間、複数の接触検知部Ｓｔ１、Ｓｔ２、・・・Ｓｔｎのそれぞれから得られる接触情報を複数の接触検知部Ｓｔ１、Ｓｔ２、・・・Ｓｔｎ毎に記憶する。つまり、接触情報記憶部Ｍｔｉ（ｉは任意の番号）は、接触検知部Ｓｔｉに対応して設けられ、接触検知部Ｓｔｉから得られる接触情報を記憶する。なお、接触情報は、複数の接触検知部Ｓｔ１、Ｓｔ２、・・・Ｓｔｎを実現する接触センサ１７、１８に物体が触れている強度を示す情報であり、例えば、運転者の手が各操作デバイスをどれだけ強く接触しているかを示す情報である。また、接触情報は、接触検知部が静電容量式タッチセンサの場合は、静電容量値であり、接触検知部が抵抗膜式タッチセンサの場合は圧力値である。

接触物体判定部２６は、複数の接触情報記憶部Ｍｔ１、Ｍｔ２、・・・Ｍｔｎに記憶された接触情報に基づいて、物体が予め定められた車内の複数の特定位置のいずれかに接触しているか否かを判定する。

接触物体判定部２６はまた、図７に示すように、複数の接触物体検知部Ｄｔ１、Ｄｔ２、・・・Ｄｔｎと、接触時間判定部２６ａとを有する。図７は、第２実施形態における接触物体判定部２６の構成を示すブロック図である。複数の接触物体検知部Ｄｔ１、Ｄｔ２、・・・Ｄｔｎは、複数の接触情報記憶部Ｍｔ１、Ｍｔ２、・・・Ｍｔｎのそれぞれに対応して設けられ、複数の接触情報記憶部Ｍｔ１、Ｍｔ２、・・・Ｍｔｎから得られた接触情報と予め設定された閾値とを比較し、接触情報が閾値以上の場合に接触検知情報を出力する。つまり、ここでは、接触センサに対してどれだけ強く接触しているかを示す強度の値が閾値以上の場合に接触検知情報を出力する。

接触時間判定部２６ａは、予め設定された時間、複数の接触物体検知部Ｄｔ１、Ｄｔ２、・・・Ｄｔｎのいずれかから接触検知情報が出力された場合に、物体が複数の特定位置のいずれかに接触していると判定する。つまり、このようにして、接触物体判定部２６は、複数の接触情報記憶部Ｍｔ１、Ｍｔ２、・・・Ｍｔｎが記憶した複数の接触情報に基づいて、物体（運転者の手など）がステアリングホイール１０又はシフトレバー１１に接触しているか否かを判定する。

なお、検知動作制御部２２は、物体が操作デバイスのいずれかに近接していると近接物体判定部が判定した場合、又は、物体が操作デバイスのいずれかに接触していると接触物体判定部が判定した場合に、非接触操作検知部２３の検知動作を制限する。

次に、以上のように構成された第２実施形態における車両用入力装置２００の操作入力処理の処理手順について説明する。

図８は、第２実施形態における車両用入力装置２００の操作入力の処理手順の一部のフローチャートである。

第２実施形態における車両用入力装置２００の操作入力の処理手順は、図８に示す操作入力の処理手順と、第１実施形態における車両用入力装置１００の操作入力の処理手順とが並行して行われる。このため、ここでは、第１実施形態とは異なる操作入力の処理手順についてのみ説明する。

まず操作入力処理において、複数の接触検知部Ｓｔ１、Ｓｔ２、・・・Ｓｔｎが操作デバイスに物体が接触していることを検出して接触情報として出力する（Ｓ２１）。

次に、複数の接触検知部Ｓｔ１、Ｓｔ２、・・・Ｓｔｎのそれぞれに対応する複数の接触情報記憶部Ｍｔ１、Ｍｔ２、・・・Ｍｔｎが、対応する接触検知部が出力した接触情報を記憶する（Ｓ２２）。

そして、接触物体判定部２６は、複数の接触情報記憶部Ｍｔ１、Ｍｔ２、・・・Ｍｔｎが記憶した複数の接触情報に基づいて、物体がステアリングホイール１０又はシフトレバー１１に接触しているか否かを判定する（Ｓ２３）。

物体がステアリングホイール１０又はシフトレバー１１に接触していると接触物体判定部２６が判定した場合には、検知動作制御部２２は非接触操作検知部２３の検知動作を制限し（Ｓ２４）、次のステップＳ２６に移行する。

一方、物体がステアリングホイール１０又はシフトレバー１１に接触していないと接触物体判定部２６が判定した場合には、非接触操作検知部２３の感度を初期の状態にリセットし（Ｓ２５）、次のステップＳ２６に移行する。

そして、非接触操作検知部２３は、センターディスプレイ１３に物体が近接しているか否かを判定する（Ｓ２６）。

センターディスプレイ１３に物体が近接したことが非接触操作検知部２３により判定された場合には、センターディスプレイ１３に表示される画面のＧＵＩを、物体の動きによる入力に基づいて変更する（Ｓ２７）。

センターディスプレイ１３に物体が近づいていないと非接触操作検知部２３により判定された場合にはステップＳ２１に戻る。

このように、ステップＳ２３において操作デバイスのいずれかに物体が接触していると接触物体判定部２６により判定された場合には、運転者が運転操作中であると判断されている。つまり、車両用入力装置２００は、運転者がセンターディスプレイ１３への非接触入力を行なっていないと判断している。そして、この判断に基づいて、検知動作制御部２２は、ステップＳ２４においてセンターディスプレイ１３への非接触入力を検知するための非接触操作検知部２３の感度を弱める。このため、運転者の運転操作（例えばステアリングホイール１０を操作する動き）を非接触操作検知部２３が誤検出することを防ぐことができる。一方、ステップＳ２３において操作デバイスのいずれにも物体が接触していないと判定された場合には、運転者が運転操作を行なっていないと判断されている。この場合であって、センターディスプレイ１３に物体が近づいたときに、非接触操作検知部２３は、その感度が制限されていないため精度良く物体（運転者の手）からの入力を受け付けることができる。このため、運転者が非接触入力を意図していない動作を誤検出することにより、ディスプレイ画面へのメニュー等の操作ＧＵＩを表示させることを低減することができ、運転者に与える不快感等、心理ストレスを低減できる。

なお、第２実施形態の車両用入力装置２００によれば、第１実施形態の図４において説明した操作入力の処理を並行して行っているため、物体が操作デバイスに近接しているか否かについても同時に判定されている。このため、より精度良く、運転者が運転操作中であるか否かを判定することができ、非接触操作検知部２３による運転操作中の動きを誤検知することを低減することができる。

以上、本発明に係る車両用入力装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。

つまり、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

例えば、上記実施形態では、複数の距離センサ１５、１６及び複数の接触センサ１７、１８は、ステアリングホイール１０及びシフトレバー１１の２つの操作デバイスの位置を特定位置として、検知対象としているが、特定位置とする操作デバイスはこれらに限らない。例えば、ワイパースイッチであってもよいし、ウインカースイッチであってもよい。なお、ワイパースイッチ又はウインカースイッチに対応する距離センサは、例えばワイパースイッチ又はウインカースイッチが接続される部分付近であるステアリングホイールの軸付近に設けることが好ましい。

また、上記実施形態では、シフトレバー１１としてフロアシフトタイプのものが採用されているが、これに限らずに、インパネシフトタイプであってもよいし、コラムシフトタイプであってもよい。これらのタイプの場合も、距離センサは、シフトレバー１１の付近に配置されることになる。

上記実施形態では、非接触操作検知部２３の検知動作の制限として非接触操作検知部２３の感度を弱めているが、これに限らずに、非接触操作検知部２３の検出範囲を狭めてもよいし、非接触操作検知部のサンプリング時間を短くするようにしてもよい。

上記実施形態では、接触センサが複数設けられているが、複数に限らずに、運転者が頻繁に操作する操作デバイスの一つのみに設けてもよい。

上記実施形態では、複数の距離検知部Ｓｄ１、Ｓｄ２、・・・Ｓｄｎが検知する距離情報に応じて近接物体判定部２１が操作デバイスに物体が近接していると判定したときに、非接触操作検知部２３の感度を一律に弱めているが、これに限らない。例えば、距離情報の程度に応じて近接物体検知部が多段階の閾値を判定することにより、その程度に応じて近接物体判定部２１が非接触操作検知部２３の感度を多段階で弱めてもよい。具体的には、操作デバイスと物体との距離が３段階で１５ｃｍ、１０ｃｍ、及び５ｃｍのように閾値が設けられている場合を例にして説明する。操作デバイスと物体との距離が、１０ｃｍ以上１５ｃｍ未満のときには非接触操作検知部２３の感度を８０％に弱め、５ｃｍ以上１０ｃｍ未満のときには非接触操作検知部２３の感度を６０％に弱め、５ｃｍ未満の時には非接触操作検知部２３の感度を４０％に弱めるようにしてもよい。

また、近接時間判定部２１ａにおいて、予め設定された時間が多段階設定されており、その程度に応じて近接物体判定部２１が非接触操作検知部２３の感度を多段階で弱めてもよい。具体的には、予め設定された時間として５秒間、１０秒間、及び１５秒間のように設定されている場合を例にして説明する。近接時間判定部２１ａが、５秒以上１０秒間未満の近接状態にあると判定したときには非接触操作検知部２３の感度を８０％に弱め、１０秒以上１５秒間未満の近接状態にあると判定したときには非接触操作検知部２３の感度を６０％に弱め、１５秒以上の近接状態にあると判定したときには非接触操作検知部２３の感度を４０％に弱めるようにしてもよい。なお、このような予め設定された時間が多段階設定については、近接時間判定部２１ａに限らずに、接触時間判定部２６ａに適用してもよい。

上記実施形態では、車両用入力装置の操作入力処理の処理手順において、により物体がステアリングホイール１０又はシフトレバー１１（つまり、操作デバイス）に近接または接触していると判定されなかった（Ｓ１３又はＳ２３でＮｏ）場合に、で、非接触操作検知部２３の感度を初期の状態にリセットしている（Ｓ１５又はＳ２５）が、必ずしもリセットしなくともよい。

上記実施形態では、複数の接触物体検知部Ｄｔ１、Ｄｔ２、・・・Ｄｔｎは、複数の接触情報記憶部Ｍｔ１、Ｍｔ２、・・・Ｍｔｎから得られた接触情報と予め設定された閾値とを比較し、接触情報が閾値以上の場合に接触検知情報を出力しているが、接触情報と閾値とを比較しなくともよい。例えば、複数の接触物体検知部Ｄｔ１、Ｄｔ２、・・・Ｄｔｎは複数の接触情報記憶部Ｍｔ１、Ｍｔ２、・・・Ｍｔｎから得られた接触情報がある場合に接触検知情報を出力してもよい。

以上、本発明の一つまたは複数の態様に係る車両用入力装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

本発明は、車載ディスプレイの操作ＧＵＩに対する非接触入力操作において、運転操作などの非接触入力以外の操作による誤検出を少なくすることができる車両用入力装置及び方法等として利用することができる。

１０ ステアリングホイール
１０ａ ハンドル部
１１ シフトレバー
１１ａ ノブ部
１２ メータ
１３ センターディスプレイ
１４ 非接触操作検知センサ
１５、１６ 距離センサ
１７、１８ 接触センサ
２１ 近接物体判定部
２１ａ 近接時間判定部
２２ 検知動作制御部
２３ 非接触操作検知部
２４ 画面表示制御部
２５ 画面表示部
２６ 接触物体判定部
２６ａ 接触時間判定部
１００、２００ 車両用入力装置
Ｄｄ１、Ｄｄ２、・・・Ｄｄｎ 複数の近接物体検知部
Ｄｔ１、Ｄｔ２、・・・Ｄｔｎ 複数の接触物体検知部
Ｍｄ１、Ｍｄ２、・・・Ｍｄｎ 複数の距離情報記憶部
Ｍｔ１、Ｍｔ２、・・・Ｍｔｎ 複数の接触情報記憶部
Ｓｄ１、Ｓｄ２、・・・Ｓｄｎ 複数の距離検知部
Ｓｔ１、Ｓｔ２、・・・Ｓｔｎ 複数の接触検知部

Claims (13)

1. 運転者からの車載ディスプレイへの入力を受け付ける車両用入力装置であって、
   前記車載ディスプレイへの非接触操作を検知する非接触操作検知部と、
   車内に存在する物体までの距離を検知する少なくとも一つの距離検知部と、
   予め定められた一定時間の間、前記少なくとも一つの距離検知部から得られる距離情報を距離検知部毎に記憶する距離情報記憶部と、
   前記距離情報記憶部に記憶された前記距離情報に基づいて、物体が予め定められた車内の少なくとも一つの特定位置のいずれかに近接しているか否かを判定する近接物体判定部と、
   物体が前記少なくとも一つの特定位置のいずれかに近接していると前記近接物体判定部が判定した場合に、前記非接触操作検知部の検知動作を制限する検知動作制御部と
   を備える車両用入力装置。
2. 前記少なくとも一つの距離検知部は、運転者の身体の少なくとも一部が車の運転操作のための少なくとも一つの操作デバイスに近接していることを検出できるように、車内に配置され、
   前記特定位置は、前記操作デバイスである
   請求項１記載の車両用入力装置。
3. 前記操作デバイスは、ステアリングホイール、シフトレバー、ワイパースイッチ、及びウインカースイッチの少なくとも一つを操作するデバイスである
   請求項１又は２記載の車両用入力装置。
4. 前記少なくとも一つの距離検知部は、運転者が運転中に手を高頻度に置く場所周辺に配置され、
   前記特定位置は、前記運転者が運転中に手を高頻度に置く場所である
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用入力装置。
5. 前記近接物体判定部は、
   前記距離情報記憶部から得られた少なくとも一つの距離情報と予め設定された閾値とを比較し、前記距離情報が前記閾値以下の場合に近接検知情報を出力する少なくとも一つの近接物体検知部と、
   予め設定された時間、前記少なくとも一つの近接物体検知部のいずれかから前記近接検知情報が出力された場合には、物体が前記少なくとも一つの特定位置のいずれかに近接していると判定する近接時間判定部と
   を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用入力装置。
6. 前記検知動作制御部は、前記非接触操作検知部の感度、検出範囲、及びサンプリング時間の少なくともいずれかを制限する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用入力装置。
7. 前記非接触操作検知部及び前記距離検知部は、近接センサ、照度センサ、及び焦電センサのいずれかである
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用入力装置。
8. 前記非接触操作検知部は、運転者が前記車載ディスプレイに手を近接させる操作、又は、前記車載ディスプレイに向けて、手を振る、回す、指し示す等のハンドジェスチャを非接触操作として認識する
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両用入力装置。
9. さらに、
   車両の運転操作を行うための操作デバイス上に配置され、物体が接触したことを検知する接触検知部と、
   予め定められた一定時間の間、前記接触検知部から得られる接触情報を記憶する接触情報記憶部と、
   前記接触情報記憶部に記憶された前記接触情報に基づいて、物体が予め定められた車内の少なくとも一つの特定位置のいずれかに接触しているか否かを判定する接触物体判定部と
   を備え、
   前記検知動作制御部は、物体が前記操作デバイスのいずれかに近接していると前記近接物体判定部が判定した場合、又は、物体が前記操作デバイスのいずれかに接触していると前記接触物体判定部が判定した場合に、前記非接触操作検知部の検知動作を制限する
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両用入力装置。
10. 前記接触物体判定部は、
    前記接触情報記憶部から得られた接触情報に基づいて接触検知情報を出力する接触物体検知部と、
    予め設定された時間において、前記接触物体検知部から接触検知情報が出力された場合には、物体が前記操作デバイスのいずれかに接触していると判定する接触時間判定部と
    を備える請求項９記載の車両用入力装置。
11. 前記接触検知部は、静電容量式タッチセンサ、及び抵抗膜式タッチセンサのいずれかである
    請求項９又は１０記載の車両用入力装置。
12. 運転者からの車載ディスプレイへの入力を受け付ける車両用入力方法であって、
    前記車載ディスプレイへの非接触操作を非接触操作検知部により検知する非接触操作検知ステップと、
    車内に存在する物体までの距離を少なくとも一つの距離検知部により検知する距離検知ステップと、
    予め定められた一定時間の間、前記距離検知部のそれぞれから得られる距離情報を距離検知部毎に距離情報記憶部に記憶する距離情報記憶ステップと、
    前記距離情報記憶部に記憶された前記距離情報に基づいて、物体が予め定められた車内の少なくとも一つの特定位置のいずれかに近接しているか否かを近接物体判定部により判定する近接物体判定ステップと、
    物体が前記少なくとも一つの特定位置のいずれかに近接していると前記近接物体判定部が判定した場合に、前記非接触操作検知部の検知動作を検知動作制御部により制限する検知動作制御ステップと
    を含む車両用入力方法。
13. さらに、
    車両の運転操作を行うための操作デバイス上に配置され、接触検知部により物体が接触したことを検知する接触検知ステップと、
    予め定められた一定時間の間、前記接触検知部から得られる接触情報を接触情報記憶部に記憶させる接触情報記憶ステップと、
    前記接触情報記憶部に記憶された前記接触情報に基づいて、物体が予め定められた車内の少なくとも一つの特定位置のいずれかに接触しているか否かを接触物体判定部により判定する接触物体判定ステップと
    を含み、
    前記検知動作制御ステップでは、物体が前記操作デバイスのいずれかに近接していると前記近接物体判定部が判定した場合、又は、物体が前記操作デバイスのいずれかに接触していると前記接触物体判定部が判定した場合に、前記非接触操作検知部の検知動作を制限する
    請求項１２記載の車両用入力方法。

Images