JP5899251B2 - 車両用入力装置 - Google Patents

Description

この発明は、情報を表示し、且つ乗員の指の接触を検知するタッチパネル式ディスプレイ（以下、タッチパネルという。）を備える車両用入力装置に関する。

近時、車両では、ナビゲーション装置及び／又はディスプレイオーディオ装置等が、情報を表示すると共に乗員の指による入力操作が可能なようにタッチパネルにより構成されている。

前記タッチパネルは、通常、乗員（運転者と助手席乗員）の便宜を考慮し、車内のダッシュボード上であって、車幅方向の中央位置近傍に設置固定されている。

ダッシュボード上に設置固定されたタッチパネルへの入力操作は、シートに着座している乗員（運転者と助手席乗員）により行われるが、前記設置場所との関係から斜めからの操作を余儀なくされ、視認性及び操作性が損なわれる。

特許文献１には、タッチパネルの表示の視認性、及びタッチパネルに対する入力操作（指タッチ操作）の操作性を向上させる技術が開示されている。

すなわち、特許文献１には、タッチパネルを水平方向左右にチルト（回転）させるチルト機構を設け、タッチパネルにより指の到来方向を検知したとき、前記チルト機構を駆動して、タッチパネルの向きを指の到来方向に合わせる（チルトする）技術が開示されている（特許文献１の［００３４］、［００３７］−［００４０］）。

特許第５３３４６１８号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術では、操作指方向判定部が指の到来方向を検知したときに、指の到来方向にタッチパネルのチルト移動が開始されるが、移動が開始された後は、指がタッチパネルに接触するまで、タッチパネルが左右にチルト駆動されることとなり、乗員によるタッチパネルの操作性が低下してしまうという問題がある。

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、タッチパネルを指の到来方向に向かせる機構を備える車両用入力装置の乗員によるタッチパネルの操作性の低下を招くことがなく、操作性を向上させることを可能とする車両用入力装置を提供することを目的とする。

この発明に係る車両用入力装置は、車両に設けられ、乗員が操作することのできる車両用入力装置において、情報を表示し、前記乗員の指の接触を検知するタッチパネルと、前記タッチパネルを少なくとも車幅方向に向けることが可能な駆動部と、前記乗員の前腕及び手の少なくとも一方を操作入力部として検出する検出センサと、前記検出センサの検出により前記駆動部を制御する制御装置と、を備え、前記検出センサは、前記乗員と前記タッチパネルとの間に、前記タッチパネル側から所定の距離にある第１範囲と、前記第１範囲から前記乗員の方向の所定の距離にある第２範囲とに前記乗員の操作入力部が存在することを検出し、前記制御装置は、前記検出センサが前記第２範囲内に前記操作入力部が存在していると検出した場合は、前記操作入力部の方向に前記タッチパネルが向くように前記駆動部を制御する一方、前記検出センサが前記第１範囲に前記操作入力部が存在していると検出した場合は、前記駆動部の制御を停止するように構成している。

この発明によれば、乗員の前腕及び手の少なくとも一方である操作入力部が、タッチパネルが設置されている方向に移動し乗員側に近い第２範囲内に入ると、検出センサは、前記操作入力部を検出し、制御装置は、前記操作入力部を検出した場合に、駆動部を駆動してタッチパネルが操作入力部の方向を向くように車幅方向に動かし、前記操作入力部がさらにタッチパネルの方向に接近して第１範囲に入ると、前記駆動部による前記タッチパネルを前記車幅方向に向けさせる動作を停止させることでタッチパネルの動きを停止させる。このように制御することにより、乗員のタッチパネルに対する操作性を向上させることができる。

この場合、前記検出センサは、前記乗員の前腕の延長方向を検出し、前記制御装置は、前記タッチパネルと前記前腕の前記延長方向とが車両上方から見て略垂直になるように前記駆動部を制御するようにすることが好ましい。

これにより、タッチパネルのタッチ面が乗員の前腕と略垂直となり乗員の指による操作性が向上する。なお、前腕とは、手首と肘の間の腕の部分をいう。

ここで、前記制御装置は、前記検出センサが前記第２範囲に前記手が存在することを検出した後に、前記第１範囲と前記第２範囲とに前記手が存在しないことを検出した場合、前記タッチパネルを、駆動する前の元の位置に復帰させることが好ましい。

これにより、乗員のタッチ操作が終了すると、タッチパネルを駆動する前の元の位置まで戻すことができるので、タッチ操作を行った乗員以外の乗員もタッチパネル上に表示された情報を、見易く、不快に感じずに見ることができる。なお、手とは、手首から指の先端部までの部分をいう。

この場合、前記検出センサは、さらに、前記乗員の顔の向き又は視線を検出し、前記顔の向き又は視線が前記タッチパネルを向いていると判断した場合には、前記制御装置は、前記検出センサが前記第２範囲に前記手が存在することを検出した後に、前記第１範囲と前記第２範囲とに前記手が存在しないことを検出した場合でも、前記タッチパネルを駆動する前の元の位置に復帰させないことが好ましい。

乗員の顔の向き又は視線がタッチパネルを視認していると推測される際は、手が第１及び第２範囲の外に出たとしてもタッチパネルを元の位置に戻さない。これにより、乗員がタッチパネルを操作しようとしている間は、乗員の方向にタッチパネルのタッチ面を向け続けることにより乗員による操作性を向上させ、タッチパネルを操作しようとしてタッチパネルを視認している乗員に不快を感じさせないようにすることができる。

また、前記検出センサが、前記タッチパネルの駆動を停止し固定するための前記手による所定のジェスチャを前記第１範囲内で検出した場合、前記制御装置は、前記検出センサが前記第２範囲に前記手が存在することを検出した後に、前記第１範囲と前記第２範囲とに前記手が存在しないことを検出した場合でも前記タッチパネルを駆動する前の元の位置に復帰させないことが好ましい。

このように、乗員が手により所定のジェスチャを行った場合、手が範囲の外に出たとしてもタッチパネルを元の位置に戻さない。これにより乗員が操作したい間は乗員の方向にタッチパネルが向き続けることとなり、より乗員の操作性を向上させ、乗員に不快を感じさせないようにすることができる。

さらに、前記制御装置は、前記乗員が前記タッチパネルのタッチ面を指にて操作している間に前記乗員以外の乗員の手である他の手が前記第２範囲内に存在すると前記検出センサが判断した場合、前記第２範囲に前記他の手が存在することを検出した後に、前記第１範囲と前記第２範囲とに前記乗員の指が存在しないことを前記検出センサが検出するまで前記乗員以外の乗員の手である前記他の手の移動に対応するように前記駆動部を駆動させないように制御することが好ましい。

これにより、乗員が操作している際に他の乗員が操作しようとしてもタッチパネルは動かない。この結果、タッチパネルを操作している乗員の操作が阻害されることがなくなる。

さらにまた、前記乗員が座っているシートの前記車両の前後方向の位置を検出するシート位置検出センサをさらに備え、前記制御装置は、前記シート位置検出センサにより検出されたシート位置に応じて、前記第１及び第２範囲の少なくとも１つの範囲を可変することが好ましい。

シート位置に応じて、前記第１及び第２範囲の少なくとも１つの範囲を可変することで、現にシートに座っている乗員の操作入力部（前記乗員の前腕及び手の少なくとも一方）に対応した的確な第１及び第２範囲を設定することができる。
なお、シート位置検出センサが設けられていない場合、乗員の頭部の位置を前記検出センサを利用して、あるいは他の検出センサを利用して計測し、前記第１及び第２範囲の少なくとも１つの範囲を可変するようにしてもよい。

さらにまた、前記乗員の前記前腕の延長方向が、前記タッチパネルを指向しているときにのみ、前記タッチパネルが前記操作入力部の方向に向く制御を有効にすることが好ましい。

乗員の前腕の延長方向がタッチパネルを指向していない場合には、タッチパネルのタッチ面の周囲に配置された他の操作部の操作の可能性が高いので、そのような場合には、前記タッチパネルを移動させないようにすることで、乗員が煩わしく感じる不快感の発生を未然に防止することができる。

この発明によれば、指の到来方向を検知してタッチパネルを車幅方向に向かせる駆動部を備える車両用入力装置の乗員によるタッチパネルの操作性の低下を招く事態が発生しないという効果が達成される。

より詳しく説明すると、乗員の前腕及び手の少なくとも一方である操作入力部が、タッチパネルの方向に移動し乗員側に近い第２範囲内に入ると、検出センサは、前記操作入力部を検出し、制御装置は、前記操作入力部を検出したとき、駆動部を駆動してタッチパネルを操作入力部の方向を向くように車幅方向に向かせ、前記操作入力部がさらにタッチパネルの方向に接近して第１範囲に入ると、前記駆動部による前記タッチパネルを前記操作入力部の方向を向くように前記車幅方向に向ける動作を停止させることで、前記タッチパネルが前記操作入力部を向いた位置で停止させる。このように制御することにより、乗員のタッチパネルに対する操作性を向上させることができる。

この実施形態に係る車両用入力装置の構成を示す概略ブロック図である。 図１例の車両用入力装置が適用された車両内の前席側を上方から見た模式的平面視図である。 手、前腕等の説明図である。 タッチパネルの回転軸等の説明図である。 図１例の車両用入力装置が適用された車両内の前席側を上方から見た、制御範囲等を説明する模式的平面視図である。 第１処理の動作説明に供されるフローチャートである。 図７Ａは、操作入力部が第１及び第２範囲に入っていない状態の説明図、図７Ｂは、操作入力部が第２範囲に入っている状態の説明図、図７Ｃは、操作入力部が第１範囲に入っている状態の説明図である。 前腕のベクトルを説明する距離情報画面の例示図である。 第２処理の動作説明に供されるフローチャートである。 図１０Ａは、片方の方向を向いているタッチパネルが他の方向に操作入力部が入っても動かない状態を示す説明図、図１０Ｂは、先に操作していた側が操作入力部から離脱した場合にタッチパネルが他の操作入力部が入っている方向に向く状態を示す説明図である。 図１１Ａは、一の操作者によるタッチパネルの操作状態を示す説明図、図１１Ｂは、一の操作者が一の操作範囲でタッチパネルの固定ジェスチャを行っている状態の説明図、図１１Ｃは、一の操作者の操作入力部が一の操作範囲から出てもタッチパネルが固定された方向を向いたままである状態の説明図、図１１Ｄは、他の操作者の操作入力部が他の操作範囲に進入したのでタッチパネルが向きを変えた状態の説明図、図１１Ｅは、他の操作者の操作入力部が他の操作範囲から出たのでタッチパネルを一の操作者が固定した位置まで戻した状態の説明図である。

以下、この発明に係る車両用入力装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、この実施形態に係る車両用入力装置１０の構成を示す概略ブロック図、図２は、図１例の車両用入力装置１０が適用された車両内の前席側を上方から見た模式的平面視図である。

図１及び図２において、車両用入力装置１０は、ダッシュボード（インストルメントパネル）１２中、車両の幅方向概ね中央位置に配置され、タッチ面１４ｓを有し、液晶表示装置からなるタッチパネル１４と、このタッチパネル１４の下方に配置されて乗員１８の手、前腕、顔向き、視線、及び頭部等を検出する検出センサ１６とを備える。

なお、図３に示すように、前腕とは、手首と肘の間の腕の部分をいい、手とは、手首から指の先端部までの部分をいう。

タッチパネル１４は、情報を表示すると共に、乗員の指の接触を検知する機能を有する。タッチパネル１４は、例えば、地図上で経路を案内するナビゲーション装置やスマートフォンに連係可能なディスプレイオーディオ装置の表示装置で兼用してもよい。

検出センサ１６としては、デプスカメラを使用しているが、これに限らず、走査レーダセンサの他、距離を計測できる静電センサと通常のカメラを組み合わせたもの、ステレオカメラ等を用いることができる。

検出センサ１６の検出範囲は、例えばデプスカメラである場合、カメラの撮像範囲（画角）に対応しており、タッチパネル１４のタッチ面１４ｓ近傍から乗員１８ｄ（この実施形態では運転席シート２０ｄに着座している運転者）及び乗員１８ａ（この実施形態では助手席シート２０ａに着座している乗員）の上半身（腕及び顔を含む）を含む範囲に設定している。

図１及び図４に示すように、タッチパネル１４は、減速機構及びモータ等を含む駆動部としてのアクチュエータ２２により車両の略上下方向を回転軸２４として左右方向（水平方向）に所定角度範囲でチルト（回転）することが可能になっている。つまり、アクチュエータ２２によりタッチパネル１４の正面であるタッチ面１４ｓを車幅方向に向かせることが可能になっている。ここで、タッチパネル１４の原位置（タッチ面１４ｓが車両の後方を向いている位置、あるいは若干乗員１８ｄの方向を向いている位置）からの左右の（車幅方向への）チルト角θは、回転軸２４あるいはアクチュエータ２２に取り付けられたエンコーダである回転角センサ２６により検知される。

車両用入力装置１０は、さらに、制御装置としてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２５を備える。

ＥＣＵ２５は、マイクロコンピュータを含む計算機であり、ＣＰＵ２５Ｃ（中央処理装置）、メモリ２５ＭであるＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む。）やＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、その他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力装置、計時部としてのタイマ（計時部、計時装置）２５Ｔ等を有しており、ＣＰＵ２５ＣがＲＯＭ等のメモリ２５Ｍに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部（機能実現手段）、例えば制御部、演算部、及び処理部等として機能する。

ＥＣＵ２５は、回転角センサ２６で検出されるチルト角θ、タッチパネル１４で検出されるタッチ信号（接触時点、離隔時点及び接触位置を含む）Ｓｔ、検出センサ１６により検出される前腕及び手（指）の検出信号Ｓｓ、シート位置検出センサ３１により検出されるシート位置検出信号Ｓｐ（運転席シート位置検出信号Ｓｐｄと助手席シート位置検出信号Ｓｐａ）を検出すると共に、これらの検出信号に基づきタッチパネル１４のチルト角θ等を、アクチュエータ２２を通じて設定乃至制御することでタッチパネル１４をチルト駆動する。

図５は、図１例の車両用入力装置１０が適用された車両内の前席側を上方から見た模式的平面視図である。

図５において、助手席シート２０ａ（図２参照）に着座している乗員１８ａの右腕の前腕３２と指３４を有する手３６とは、乗員１８ａの操作入力部３０ａとして機能する。また、運転席シート２０ｄに着座している乗員１８ｄの左腕の前腕４２と指４４を有する手４６とは、乗員１８ｄの操作入力部３０ｄとして機能する。

図５には、検出センサ１６の検出信号Ｓｓを参照して、ＥＣＵ２５が制御範囲として把握する空間領域（空間範囲、制御範囲）を示している。なお、ＥＣＵ２５は、検出信号Ｓｓを参照して、次に説明する第１範囲Ｂａ、Ｂｄ及び第２範囲Ａａ、Ａｄ内にある操作入力部３０ａ、３０ｄの位置と姿勢の他、これらの範囲の外｛第１範囲Ｂａ、Ｂｄよりも内方（ダッシュボード１２に近い方）のタッチパネル１４近傍やタッチ面１４ｓの近傍、及び第２範囲Ａａ、Ａｄよりも外方の運転席シート２０ｄや助手席シート２０ａの背もたれ部近傍｝にある操作入力部３０ａ、３０ｄの位置と姿勢を検出乃至判定できる。

タッチパネル１４から所定の距離にある助手席側の第１範囲Ｂａと前記第１範囲Ｂａから乗員１８ａの方向寄りの所定距離にある第２範囲ＡａとがＥＣＵ２５による助手席側の監視範囲（制御範囲）とされ、タッチパネル１４から所定の距離にある運転席側の第１範囲Ｂｄと前記第１範囲Ｂｄから乗員１８ｄの方向寄りの所定距離にある第２範囲ＡｄとがＥＣＵ２５による運転席側の監視範囲（制御範囲）とされる。監視範囲（制御範囲）は、乗員１８によるタッチパネル１４を利用した所定の設定操作、あるいは、後述するように、シート位置検出センサ３１により検出されたシート位置検出信号Ｓｐに基づきＥＣＵ２５により広げることも狭めることも可能である。

ＥＣＵ２５は、検出センサ１６から出力される検出信号Ｓｓに基づき、乗員１８ａの操作入力部３０ａと乗員１８ｄの操作入力部３０ｄがどの範囲｛第１範囲Ｂａ、Ｂｄ、第２範囲Ａａ、Ａｄ｝に存在しているのか、範囲外であるのかを検出することができる。

助手席側の第１範囲Ｂａ及び第２範囲Ａａと、運転席側の第１範囲Ｂｄ及び第２範囲Ａｄとの境界線は、この実施形態では、車両の車幅を２分する中心軸線と一致させているが、タッチパネル１４の原位置における向き、運転席シート２０ｄや助手席シート２０ａの取り付け位置等に応じて適宜、前記境界線の設定を変更することができる。タッチパネル１４の原位置は、この実施形態では、タッチ面１４ｓが、車両の真後ろを向いているときの位置を言い、チルト角θをθ＝０としてＥＣＵ２５が管理している位置である。なお、タッチパネル１４の原位置におけるチルト角θを、０度ではなく、原位置でタッチパネル１４が運転席シート２０ｄ側を向くように僅かにオフセットさせておいてもよい。

次に、上述の実施形態の動作について説明する。

［第１処理：操作入力部３０ａをタッチパネル１４に接近させ接触させる（タッチ操作も含む）までの処理］
図６は、第１処理の動作説明に供されるフローチャートである。フローチャートに係るプログラムは、ＥＣＵ２５（のＣＰＵ２５Ｃ）により実行される。

この第１処理では、煩雑さの回避と理解の便宜のために、助手席シート２０ａに着座している乗員１８ａを代表として説明する。

ステップＳ１にて、ＥＣＵ２５は、乗員１８ａの操作入力部３０ａ（の一部）が第２範囲Ａａ内に入っているか否かを検出センサ１６の検出信号Ｓｓにより検出する。図７Ａに示すように、入っていない（ステップＳ１：ＮＯ）場合には、ステップＳ１に戻る。

図７Ｂに示すように、操作入力部３０ａが第２範囲Ａａ内に入っている（ステップＳ１：ＹＥＳ）ことを検出する（ステップＳ１：ＹＥＳ）と、ステップＳ２にて、前腕３２のベクトルＶａの方向５０がタッチ面１４ｓの範囲内にあるか否か（タッチ面１４ｓを指向しているか否か）が検出される。

なお、前腕３２のベクトルＶａは、図８の距離情報画面５１の画像５２から算出することができる。画像５２の右下端部側に行くに連れて、検出センサ１６との間の距離が長くなっていくので、前腕３２の肘と手首を結ぶ直線を前腕３２のベクトルＶａとして検出することができる。前腕３２のベクトルＶａと、人差し指３４が指す方向のベクトルＶｐの方向が、タッチパネル１４を操作する程度の距離範囲では、肘や手首が曲がっているので、通常、異なることに留意する。

前腕３２のベクトルＶａの方向５０がタッチ面１４ｓの範囲外にある（ステップＳ２：ＮＯ）場合には、ステップＳ１に戻る。

図７Ｂに示すように、操作入力部３０ａが第２範囲内Ａａに入っていて、且つ前腕３２のベクトルＶａの方向５０がタッチ面１４ｓの範囲内にある（ステップＳ２：ＹＥＳ）場合には、さらに、ステップＳ３にて、人差し指３４を含む手３６が第１範囲Ｂａ内に入っているか否かを検出する。

手３６が第１範囲Ｂａ内に入っていない（ステップＳ３：ＮＯ）場合、換言すれば、操作入力部３０ａ（手３６も含む）が第２範囲Ａａ内に入っていて、且つ前腕３２のベクトルＶａの方向５０がタッチ面１４ｓの範囲内にあるが、手３６が第１範囲Ｂａ内に入っていない場合（図７Ｂ参照）には、ステップＳ４にて、検出センサ１６の検出信号Ｓｓと回転角センサ２６からのチルト角θとに基づき、前腕３２のベクトルＶａの方向５０とタッチ面１４ｓとが車両上方から見て垂直になっているか否かを検出する。

ステップＳ４の判定が否定的である（ステップＳ４：ＮＯ）とき、すなわち、前腕３２のベクトルＶａの方向５０とタッチ面１４ｓとが車両上方から見て垂直になっていない場合には、ステップＳ５にて、アクチュエータ２２を駆動信号Ｓｄにより駆動することで、タッチパネル１４を車幅方向にチルト（回転）駆動することで、回転軸２４の回りに回転させ、前腕３２のベクトルＶａの方向５０とタッチ面１４ｓとが車両上方から見て垂直になるように追従駆動する。

以降、ステップＳ１：ＹＥＳ、ステップＳ２：ＹＥＳ、ステップＳ３：ＮＯ、ステップＳ４：ＮＯ、ステップＳ５の処理を繰り返し、ステップＳ４の判定が肯定的となった（ステップＳ４：ＹＥＳ）とき、すなわち、前腕３２のベクトルＶａの方向５０とタッチ面１４ｓとが車両上方から見て垂直になった（図７Ｃ参照）とき、ステップＳ６にて、タッチパネル１４のチルト駆動（追従駆動）を停止し、タッチパネル１４を固定状態にする。

なお、タッチパネル１４の前で、タッチパネル１４のチルト駆動を停止し、タッチパネル１４を固定状態にする際には、手３６が第１範囲Ｂａに入っているときに所定のジェスチャをしたとき、例えば、手３６で握り拳をつくる操作（タッチパネル１４の固定ジェスチャ）をしたとき、チルト駆動を停止し、タッチパネル１４を固定状態にするようにしてもよい。なお、タッチパネル１４の固定ボタン及び固定解除ボタン等を設けてもよい。

このように、操作入力部３０ａ（手３６）が第２範囲Ａａに入ったときに、タッチパネル１４のタッチ面１４ｓが前腕３２のベクトルＶａの方向５０に対して車両上方から見て垂直になるようにタッチパネル１４をチルト駆動し、操作入力部３０ａ（手３６）が第１範囲Ｂａに入ったときにはチルト駆動を停止してタッチパネル１４の移動を抑制（固定状態に保持）しているので、さらに手３６（指３４）をタッチ面１４ｓに近づけたときには、既に第１範囲Ｂａにてタッチパネル１４を固定状態に保持していることから、タッチパネル１４はチルト駆動されることなく、指３４の先端によるタッチ面１４ｓのタッチ操作がし易くなる。

つまり、この実施形態では、乗員１８ａ（１８ｄ）が手３６（４６）及び指３４（４４）によりタッチパネル１４を操作する際に、手３６（４６）、指３４（４４）及び前腕３２（４２）がタッチパネル１４に触れようとする動きをセンシングし、指３４（４４）がタッチパネル１４に触れるまでに、乗員１８ａ（１８ｄ）の手３６（４６）、指３４（４４）及び前腕３２（４２）のタッチ面１４ｓに近接する方向の移動を検出してタッチパネル１４をチルト駆動し乗員１８ａ（１８ｄ）の方向を向くようにする。さらに、指３４（４４）の先端からタッチ面１４ｓまでの距離が短くなったときに、タッチパネル１４のチルト駆動を停止することでタッチパネル１４が乗員１８ａ（１８ｄ）の方向を向いた状態で停止固定される。さらに、指３４（４４）の先端をタッチ面１４ｓに触れることにより、乗員１８ａ（１８ｄ）の方向を向いて固定されているタッチパネル１４のタッチ面１４ｓ上でタッチ操作を行うことができ、タッチ操作が容易になる。

［第２処理：タッチパネル１４に接触している操作入力部３０ａ（指３４）をタッチパネル１４から離間させるときの処理］
図９は、この第２処理の動作説明に供されるフローチャートである。

ステップＳ１１にて、指３４がタッチ面１４ｓから離れたか否かをタッチ信号Ｓｔ又は検出信号Ｓｓに基づき検出する。離れていない（ステップＳ１１：ＮＯ）場合には、ステップＳ１１に戻る。

指３４がタッチ面１４ｓから離れたことを検出した（ステップＳ１１：ＹＥＳ）場合には、ステップＳ１２にて、検出信号Ｓｓにより他の操作入力部３０ｄが第１又は第２範囲Ｂｄ、Ａｄ内に無いか否かを検出する。なお、操作入力部３０ａの指３４がタッチ面１４ｓから離れたときに、タイマ２５Ｔが計時を開始する。

ステップＳ１２にて、検出信号Ｓｓにより他の操作入力部３０ｄを第１又は第２範囲Ｂｄ、Ａｄ内に検出した（ステップＳ１２：ＮＯ）場合には、ステップＳ１３にて、他の操作入力部３０ｄに対し、上述したステップＳ１〜Ｓ６の処理を実行する。

一方、ステップＳ１２にて、検出信号Ｓｓにより他の操作入力部３０ｄが第１又は第２範囲Ｂｄ、Ａｄ内に無い（ステップＳ１２：ＹＥＳ）ことを検出した場合、ステップＳ１４にて、指３４がタッチ面１４ｓから離れてからのタイマ２５Ｔによる計時時間が一定時間（閾値時間）Ｔｔｈ以上経過したか否かを判定する。

一定時間Ｔｔｈ以上経過していない（ステップＳ１４：ＮＯ）場合には、ステップＳ１１に戻る。

一定時間Ｔｔｈ以上経過していた（ステップＳ１４：ＹＥＳ）場合には、ステップＳ１５にて、上述した握り拳を作る等のタッチパネル固定ジェスチャを行っていなかったどうかを判定する。

タッチパネル固定ジェスチャを行っていた（ステップＳ１５：ＮＯ）場合には、ステップＳ１６にて、タッチパネル１４の固定（チルト駆動の停止）を解除したか否かを判定する。

タッチパネル１４の固定を解除していない（ステップＳ１６：ＮＯ）場合には、ステップＳ１１に戻る。

タッチパネル１４の固定解除操作は、上述したタッチパネル固定ジェスチャ後の人差し指３４による再度の指差し等のジェスチャにより行ってもよく、固定解除ボタン（不図示）の操作でもよい。また、さらに一定時間経過後に、タッチパネル１４が固定解除されていない場合には、図示しない車内スピーカからの音声あるいはタッチパネル１４への表示により乗員１８に対して所定の固定解除操作を実行するように促してもよい。

タッチパネル１４の固定ジェスチャを行っていなかった（ステップＳ１５：ＹＥＳ）場合、又はタッチパネル１４の固定が解除された（ステップＳ１６：ＹＥＳ）場合、ステップＳ１７にて、タッチパネル１４を原位置｛図７Ｃに示すチルト角θ＝０゜（図７Ａに示す位置）｝に戻すようにチルト駆動する。以降、ステップＳ１に戻る。

この場合、図１０Ａに例示するように、タッチパネル１４が操作入力部３０ａの方向を向いているときに、もう片方の操作入力部３０ｄで操作しようとしてもタッチパネル１４は、動かない。

そして、先に操作していた操作入力部３０ａが第１及び第２範囲Ｂａ、Ａａから離れた（ステップＳ１２：ＮＯ）場合、タッチパネル１４は原位置に戻さず、図１０Ｂに例示するように、もう片方の操作入力部３０ｄの方向に向くようにしている（ステップＳ１３）ので、タッチパネル１４の操作の競合状態の発生を防止することができるし、迅速に他方の乗員１８ｄに対し操作する権利を譲ることができる。

［実施形態のまとめ及び変形例］
以上説明したように上述した実施形態によれば、車両用入力装置１０は、車両に設けられ、乗員１８（１８ａ、１８ｄ）が操作することができる。

この車両用入力装置１０は、情報を表示し、乗員１８ａ（１８ｄ）の指３４（４４）の接触を検知するタッチパネル１４と、タッチパネル１４を少なくとも車幅方向に向けることが可能な、駆動部としてのアクチュエータ２２と、乗員１８ａ（１８ｄ）の前腕３２（４２）及び手３６（４６）の少なくとも一方を操作入力部３０ａ（３０ｄ）として検出する検出センサ１６と、検出センサ１６の検出によりアクチュエータ２２を制御する制御装置としてのＥＣＵ２５を備える。

なお、この実施形態においては、アクチュエータ２２が、前記車両の略上下方向に向かうタッチパネル１４の中心軸を回転軸２４としてタッチパネル１４を回転駆動（チルト駆動）することで、タッチパネル１４（のタッチ面１４ｓ）を車幅方向に向けることを可能にしている。

この場合、検出センサ１６は、乗員１８ａ（１８ｄ）とタッチパネル１４との間に、タッチパネル１４側から所定の距離にある第１範囲Ｂａ（Ｂｄ）と、第１範囲Ｂａ（Ｂｄ）から乗員１８ａ、１８ｄの方向の所定の距離にある第２範囲Ａａ（Ａｄ）とに乗員１８ａ（１８ｄ）の操作入力部３０ａ（３０ｄ）が存在することを検出する。

ＥＣＵ２５は、検出センサ１６が、第２範囲Ａａ（Ａｄ）内に操作入力部３０ａ（３０ｄ）が存在していると検出した場合は、操作入力部３０ａ（３０ｄ）の方向にタッチパネル１４が向くようにアクチュエータ２２を制御する一方、検出センサ１６が第１範囲Ｂａ（Ｂｄ）に操作入力部３０ａ（３０ｄ）が存在していると検出した場合は、アクチュエータ２２の制御を停止（結果として、アクチュエータ２２によりタッチパネル１４を固定）するように構成している。

このように、乗員１８ａ（１８ｄ）の前腕３２（４２）及び手３６（４６）の少なくとも一方である操作入力部３０ａ（３０ｄ）が、タッチパネル１４が設置されている方向に移動し乗員１８ａ（１８ｄ）側に近い第２範囲Ａａ（Ａｄ）内に入ると、検出センサ１６は、操作入力部３０ａ（３０ｄ）を検出し、ＥＣＵ２５は、操作入力部３０ａ（３０ｄ）を検出した場合に、アクチュエータ２２を駆動してタッチパネル１４を操作入力部３０ａ（３０ｄ）の方向を向くように回転軸２４を回転させて動かす。操作入力部３０ａ（３０ｄ）がさらにタッチパネル１４の方向に接近して第１範囲Ｂａ（Ｂｄ）に入ると、アクチュエータ２２による回転軸２４の駆動を停止させることでタッチパネル１４の回転移動（動き）を停止させる。このように制御することにより、乗員１８ａ（１８ｄ）のタッチパネル１４に対する操作性を向上させることができる。

この場合、検出センサ１６は、乗員１８ａ（１８ｄ）の前腕３２（４２）の延長方向（例えば、前腕３２のベクトルＶａの方向）を検出し、ＥＣＵ２５は、タッチパネル１４と前腕３２（４２）の前記延長方向とが車両上方から見て略垂直になるようにアクチュエータ２２を制御するようにすることが好ましい。

これにより、タッチパネル１４のタッチ面１４ｓが乗員１８ａ（１８ｄ）の前腕３２（４２）と略垂直となり乗員１８ａ（１８ｄ）の指３４（４４）による操作性が向上する。なお、前腕３２（４２）とは、上述したように、手首と肘の間の腕の部分をいう。

ここで、ＥＣＵ２５は、検出センサ１６が第２範囲Ａａ（Ａｄ）に手３６（４６）が存在することを検出した後に、第１範囲Ｂａ（Ｂｄ）と第２範囲Ａａ（Ａｄ）とに手３６（４６）が存在しないことを検出した場合、タッチパネル１４を、駆動する前の元の位置（原位置）に復帰させることが好ましい。

これにより、乗員１８ａ（１８ｄ）のタッチ操作が終了すると、タッチパネル１４を回転駆動する前の元の位置（原位置）まで戻すことができるので、タッチ操作を行った乗員（例えば、乗員１８ａとする。）以外の乗員（乗員１８ｄ）もタッチパネル１４上に表示された情報を、見易く、不快に感じずに見ることができる。なお、上述したように、手３６（４６）とは、手首から指３４（４４）の先端部までの部分をいう。

この場合、検出センサ１６は、さらに、乗員１８ａ（１８ｄ）の顔の向き又は視線を検出し、前記顔の向き又は視線がタッチパネル１４を向いていると判断した場合には、ＥＣＵ２５は、検出センサ１６が第２範囲Ａａ（Ａｄ）に手３６（４６）が存在することを検出した後に、第１範囲Ｂａ、Ｂｄと第２範囲Ａａ、Ａｄとに手３６（４６）が存在しないことを検出した場合でも、タッチパネル１４を駆動する前の元の位置（原位置）に復帰させないことが好ましい。

乗員１８ａ（１８ｄ）の顔の向き又は視線がタッチパネル１４を視認していると推測される際は、手３６（４６）が第１範囲Ｂａ、Ｂｄ及び第２範囲Ａａ、Ａｄの外に出たとしてもタッチパネル１４を元の位置（原位置）に戻さない。これにより、乗員１８ａ（１８ｄ）がタッチパネル１４を操作しようとしている間は、乗員１８ａ（１８ｄ）の方向にタッチパネル１４のタッチ面１４ｓを向け続けることにより乗員１８ａ（１８ｄ）による操作性を向上させ、タッチパネル１４を操作しようとしてタッチパネル１４を視認している乗員１８ａ（１８ｄ）に不快を感じさせないようにすることができる。

なお、乗員１８ａ（１８ｄ）の顔の向き、視線は、公知の要領にて、例えば、検出センサ１６の隣にビデオカメラを配置し、該ビデオカメラから出力された顔画像に基づき、顔中心位置と、左右の顔端位置を検出する。そして、これらの検出結果に基づき、例えば、乗員１８ａ（１８ｄ）の顔をシリンダ形状に近似して顔向きを算出し、乗員１８ａ（１８ｄ）の注視位置を検出することで検出する。乗員１８ａ（１８ｄ）の視線は、前記ビデオカメラから出力された顔画像に基づき、乗員１８ａ（１８ｄ）の目中、瞳孔の位置を検出し、瞳孔の向き、すなわち視線位置を検出することができる。

また、検出センサ１６が、タッチパネル１４の回転を停止し固定するための手３６（４６）による所定のジェスチャを第１範囲Ｂａ（Ｂｄ）内で検出した場合、ＥＣＵ２５は、検出センサ１６が第２範囲Ａａ（Ａｄ）に手３６（４６）が存在することを検出した後に、第１範囲Ｂａ（Ｂｄ）と第２範囲Ａａ（Ａｄ）とに手３６（４６）が存在しないことを検出した場合でもタッチパネル１４を駆動する前の元の位置に復帰させないことが好ましい。

このように、乗員１８ａ（１８ｄ）が手３６（４６）により所定のジェスチャを行った場合、手３６（４６）が範囲の外に出たとしてもタッチパネル１４を元の位置に戻さない。これにより乗員１８ａ（１８ｄ）が操作したいとみなされる間は乗員１８ａ（１８ｄ）の方向にタッチパネル１４が向き続けることとなり、乗員１８ａ（１８ｄ）の操作性をより向上させ、乗員１８ａ（１８ｄ）に不快を感じさせないようにすることができる。

さらに、ＥＣＵ２５は、乗員１８ａがタッチパネル１４のタッチ面１４ｓを指３４にて操作している間に乗員１８ａ以外の他の乗員１８ｄの手４６である他の手４６が第２範囲Ａｄ内に存在すると検出センサ１６が判断した場合、第２範囲Ａｄに他の手４６が存在することを検出した後に、第１範囲Ｂｄと第２範囲Ａｄとに乗員１８ａの指３４が存在しないことを検出センサ１６が検出するまで乗員１８ａ以外の他の乗員１８ｄの手４６である他の手４６の移動に対応するようにアクチュエータ２２を駆動させないように制御することが好ましい。

これにより、乗員１８ａが操作している際に他の乗員１８ｄが操作しようとしてもタッチパネル１４は動かない。この結果、タッチパネル１４を操作している乗員１８ａの操作が阻害されることがなくなる。

ここで、図１１Ａ〜図１１Ｅを参照して、乗員１８ａ（一の操作者）の操作入力部３０ａと他の乗員１８ｄ（他の操作者）の操作入力部３０ｄとの操作の競合状態の発生を防止しながら、例えば、両者が交互にタッチパネル１４を操作しようとする場合等にタッチパネル１４の向きをより協調的に変化させることで、両者（乗員１８ａと他の乗員１８ｄの操作入力部３０ａ、３０ｄ）による操作性を、さらに向上させる変形例を説明する。

図１１Ａに示す状態では、タッチパネル１４が第１及び第２範囲Ｂａ、Ａａ（一の操作範囲）に入っている乗員１８ａの操作入力部３０ａにより操作されており、タッチパネル１４が乗員１８ａの操作入力部３０ａの方向を向いている。

このとき、図１１Ｂに示すように、検出センサ１６が、第１範囲Ｂａ内で乗員１８ａの手３６による所定のジェスチャ（握り拳をつくる操作）をすると、ＥＣＵ２５によりアクチュエータ２２を通じてタッチパネル１４が、操作入力部３０ａの方向を向いたまま固定状態にされる。

次いで、図１１Ｃに示すように、乗員１８ａの操作入力部３０ａが第１及び第２範囲Ｂａ、Ａａの外にでたとしても、タッチパネル１４は、固定状態のままになっている。

次に、図１１Ｄに示すように、他の乗員１８ｄ（他の操作者）の操作入力部３０ｄが第１及び第２範囲Ｂｄ、Ａｄ（他の操作範囲）内に進入したことが検出センサ１６により検出されると、ＥＣＵ２５は、アクチュエータ２２を矢印で示す反時計方向にチルト駆動して、他の乗員１８ｄの操作入力部３０ｄと車両上方から見て垂直になる方向に向け、前記操作入力部３０ｄによるタッチパネル１４への操作入力を受け付ける。

最後に、図１１Ｅに示すように、操作を終了した他の乗員１８ｄの操作入力部３０ｄが第１及び第２範囲Ｂｄ、Ａｄの外に出ると、ＥＣＵ２５は、アクチュエータ２２を矢印で示す時計方向にチルト駆動して、タッチパネル１４を乗員１８ａの操作入力部３０ａの方向に対応する、図１１Ｂに示した向きまで戻して固定状態にする。

図１１Ａ〜図１１Ｅを参照して説明したように制御することで、乗員１８ａ（の操作入力部３０ａ）と他の乗員１８ｄ（の操作入力部３０ｄ）との操作の競合状態の発生を防止しながら、両者が例えば相談等しながら交互に操作性よくタッチパネル１４を協調操作することができる。

上述したように、乗員１８ａ（１８ｄ）が座っているシート２０ａ、２０ｄの前記車両の前後方向の位置を検出するシート位置検出センサ３１を備え、ＥＣＵ２５は、シート位置検出センサ３１により検出されたシート位置検出信号Ｓｐに基づくシート位置に応じて、第１範囲Ｂａ（Ｂｄ）、第２範囲Ａａ（Ａｄ）の少なくとも１つの範囲を可変することが好ましい。

このように、シート位置検出センサ３１により検出されたシート位置に応じて、第１範囲Ｂａ（Ｂｄ）、第２範囲Ａａ（Ａｄ）の少なくとも１つの範囲を可変（シート位置が後方にある場合に比較して前方にある場合には、範囲を狭めておく等）することで、現にシート２０ａ（２０ｄ）に座っている乗員１８ａ（１８ｄ）の操作入力部３０ａ（３０ｄ）に対応した的確な第１範囲（Ｂａ、Ｂｄ）、及び第２範囲（Ａａ、Ａｄ）を設定することができる。

なお、シート位置検出センサ３１が設けられていない場合であっても、乗員１８ａ（１８ｄ）の頭部の位置を、検出センサ１６を利用して、あるいは他の検出センサ（前記した視線を検出するビデオカメラ等）を利用して計測することで、乗員１８ａ（１８ｄ）の操作入力部３０ａ（３０ｄ）に対応した的確な位置範囲の第１範囲（Ｂａ、Ｂｄ）、及び第２範囲（Ａａ、Ａｄ）を設定することができる。

さらにまた、乗員１８ａ（１８ｄ）の前腕３２（４２）の延長方向が、タッチパネル１４を指向しているときにのみ、タッチパネル１４が操作入力部３０ａ、３０ｄの方向に向く制御を有効にすることが好ましい。

乗員１８ａ（１８ｄ）の前腕３２（４２）の延長方向がタッチパネル１４を指向していない場合には、タッチパネル１４のタッチ面１４ｓの周囲に配置された他の操作部、例えばハザードスイッチ等の操作の可能性が高いので、そのような場合には、タッチパネル１４を回転移動させないようにすることで、乗員１８ａ（１８ｄ）が煩わしく感じる不快感の発生を未然に防止することができる。

このように上述した実施形態によれば、指３４（４４）の到来方向を検知してタッチパネル１４のタッチ面１４ｓが、その指３４（４４）の到来方向に対面するように車幅方向に向かせるアクチュエータ２２を備える車両用入力装置１０の乗員１８ａ（１８ｄ）によるタッチパネル１４の操作性の低下を招く事態が発生しない。

より詳しく説明すると、乗員１８ａ（１８ｄ）の前腕３２（４２）、手３６（４６）の少なくとも一方である操作入力部３０ａ（３０ｄ）が、タッチパネル１４の方向に移動し乗員１８ａ（１８ｄ）側に近い第２範囲Ａａ（Ａｄ）内に入ると、検出センサ１６は、操作入力部３０ａ（３０ｄ）を検出し、ＥＣＵ２５は、操作入力部３０ａ（３０ｄ）を検出した場合に、アクチュエータ２２を駆動してタッチパネル１４を操作入力部３０ａ（３０ｄ）の方向を向くように回転軸２４を回転させて動かし、操作入力部３０ａ（３０ｄ）がさらにタッチパネル１４の方向に接近して第１範囲Ｂａ（Ｂｄ）に入ると、アクチュエータ２２による回転軸２４の駆動を停止させることでタッチパネル１４の回転移動を停止させる。このように制御することにより、乗員１８ａ（１８ｄ）のタッチパネル１４に対する操作性を向上させることができる。

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、例えば、前腕３２のベクトルＶａの方向５０とタッチ面１４ｓとが車両上方から見て垂直になるように制御しているが、人差し指３４のベクトルＶｐの方向とタッチ面１４ｓとが車両上方から見て垂直となるように制御の仕方を変更する等、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…車両用入力装置 １２…ダッシュボード
１４…タッチパネル １４ｓ…タッチ面
１６…検出センサ １８（１８ａ、１８ｄ）…乗員
２０ａ…助手席シート ２０ｄ…運転席シート
２２…アクチュエータ ２４…回転軸
２５…ＥＣＵ ２６…回転角センサ
３０（３０ａ、３０ｄ）…操作入力部 ３２、４２…前腕
３４、４４…指 ３６、４６…手
Ａａ、Ａｄ…第２範囲 Ｂａ、Ｂｄ…第１範囲
Ｓｓ…検出信号 Ｓｐ…シート位置検出信号
Ｓｐａ…助手席シート位置検出信号 Ｓｐｄ…運転席シート位置検出信号
Ｓｔ…タッチ信号 θ…チルト角

Claims (8)

1. 車両に設けられ、乗員が操作することのできる車両用入力装置において、
   情報を表示し、前記乗員の指の接触を検知するタッチパネルと、
   前記タッチパネルを少なくとも車幅方向に向けることが可能な駆動部と、
   前記乗員の前腕及び手の少なくとも一方を操作入力部として検出する検出センサと、
   前記検出センサの検出により前記駆動部を制御する制御装置と、を備え、
   前記検出センサは、
   前記乗員と前記タッチパネルとの間に、前記タッチパネル側から所定の距離にある第１範囲と、前記第１範囲から前記乗員の方向の所定の距離にある第２範囲とに前記乗員の操作入力部が存在することを検出し、
   前記制御装置は、
   前記検出センサが前記第２範囲内に前記操作入力部が存在していると検出した場合は、前記操作入力部の方向に前記タッチパネルが向くように前記駆動部を制御する一方、前記検出センサが前記第１範囲に前記操作入力部が存在していると検出した場合は、前記駆動部の制御を停止する
   ことを特徴とする車両用入力装置。
2. 請求項１に記載の車両用入力装置において、
   前記検出センサは、前記乗員の前腕の延長方向を検出し、
   前記制御装置は、前記タッチパネルと前記前腕の前記延長方向とが車両上方から見て略垂直になるように前記駆動部を制御する
   ことを特徴とする車両用入力装置。
3. 請求項１に記載の車両用入力装置において、
   前記制御装置は、
   前記検出センサが前記第２範囲に前記手が存在することを検出した後に、前記第１範囲と前記第２範囲とに前記手が存在しないことを検出した場合、前記タッチパネルを、駆動する前の元の位置に復帰させる
   ことを特徴とする車両用入力装置。
4. 請求項３に記載の車両用入力装置において、
   前記検出センサは、
   さらに、前記乗員の顔の向き又は視線を検出し、前記顔の向き又は視線が前記タッチパネルを向いていると判断した場合には、
   前記制御装置は、
   前記検出センサが前記第２範囲に前記手が存在することを検出した後に、前記第１範囲と前記第２範囲とに前記手が存在しないことを検出した場合でも、前記タッチパネルを駆動する前の元の位置に復帰させない
   ことを特徴とする車両用入力装置。
5. 請求項１に記載の車両用入力装置において、
   前記検出センサが、前記タッチパネルの駆動を停止し固定するための前記手による所定のジェスチャを前記第１範囲内で検出した場合、
   前記制御装置は、前記検出センサが前記第２範囲に前記手が存在することを検出した後に、前記第１範囲と前記第２範囲とに前記手が存在しないことを検出した場合でも前記タッチパネルを駆動する前の元の位置に復帰させない
   ことを特徴とする車両用入力装置。
6. 請求項１に記載の車両用入力装置において、
   前記制御装置は、
   前記乗員が前記タッチパネルのタッチ面を指にて操作している間に前記乗員以外の乗員の手である他の手が前記第２範囲内に存在すると前記検出センサが判断した場合、前記第２範囲に前記他の手が存在することを検出した後に、前記第１範囲と前記第２範囲とに前記乗員の指が存在しないことを前記検出センサが検出するまで前記乗員以外の乗員の手である前記他の手の移動に対応するように前記駆動部を駆動させないように制御する
   ことを特徴とする車両用入力装置。
7. 請求項１に記載の車両用入力装置において、
   前記乗員が座っているシートの前記車両の前後方向の位置を検出するシート位置検出センサをさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記シート位置検出センサにより検出されたシート位置に応じて、前記第１及び第２範囲の少なくとも１つの範囲を可変する
   ことを特徴とする車両用入力装置。
8. 請求項２に記載の車両用入力装置において、
   前記乗員の前記前腕の延長方向が、前記タッチパネルを指向しているときにのみ、前記タッチパネルが前記操作入力部の方向に向く制御を有効にする
   ことを特徴とする車両用入力装置。

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