JP6401268B2 - 非接触操作検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、非接触操作検出装置に関する。

本技術分野の背景技術として、特開２０１３−１９５３２６号公報（特許文献１）がある。この公報には、「手を空間的に検出するための領域をそれぞれ有し、対応する領域内において手との距離が閾値距離以下となったとき、手が領域内に存在するとそれぞれ検出する第１発光部１Ａ、第２発光部１Ａ２及び受光部１Ｂと、領域Ａ及び領域Ｂ内に手が存在すると検出されたとき、領域Ｃについての閾値距離を、手の既定のワイプ動作に対応した閾値距離に設定するセンサドライバ１０と、を備える。」と記載されている。

特開２０１３−１９５３２６号公報

特許文献１によると、不自然な手の動きをユーザに強いることを防止することができるが、ユーザがより操作し易くするようにする点で、向上の余地が残っている。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ユーザにとって利便性の高い非接触操作検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、車両に搭載される非接触操作検出装置において、検出範囲における検出対象の位置によって出力する検出値が変化する複数のセンサと、前記センサの検出値の態様に基づいて非接触操作を検出し、各々の前記センサの検出値がピークとなったときの経過時間を取得する制御部と、を備え、前記制御部は、前記非接触操作を検出する動作モードとして、第１モードと第２モードのうちいずれかの動作モードを実行し、前記第１モードでは、第１のルールに基づいて非接触操作の種類を特定して、非接触操作が有効な操作か否かを判別し、前記第２モードでは、第２のルールに基づいて非接触操作の種類を特定して、非接触操作が有効な操作か否かを判別し、前記第１モード及び前記第２モードで複数の前記センサのうち検出値がピークとなった時間を取得できない前記センサがある場合は非接触操作の種類の特定を行わず、前記第１モードと前記第２モードでは、前記センサの前記検出範囲において前記非接触操作を検出する検出範囲が異なり、実行する動作モードの検出範囲で前記非接触操作を検出することを特徴とする。

本発明によれば、非接触操作に関し、ユーザの利便性が向上する。

図１は、本実施形態に係る車載装置の正面図。 図２は、車載装置の機能的構成を示すブロック図。 図３（Ａ）は４つのセンサ部の配置状態を示す図、図３（Ｂ）は赤外線センサユニットの検出範囲を示す図。 図４は、所定方向操作を示す図。 図５は、車載装置が表示する画面の一例と、画面の遷移を示す図。 図６は、車載装置が表示する画面の一例を示す図。 図７は、車載装置が表示する画面の一例を示す図。 図８は、車載装置の動作を示すフローチャート。 図９は、車載装置の動作を示すフローチャート。 図１０は、４つのセンサ部の検出値の波形の一例を示す図。 図１１は、ピーク順番のパターンを示す図。 図１２は、車載装置が記憶する第１テーブルを示す図。 図１３は、車載装置が記憶する第２テーブル、第３テーブルを示す図。 図１４は、下方向操作の認識範囲の説明に利用する図。 図１５は、右斜め下方向操作の認識範囲の説明に利用する図。 図１６は、第１モードと、第３モードとにおける所定の操作の認識範囲の差異の説明に利用する図。

図１は、本実施形態に係る車載装置１（非接触操作検出装置）を正面から見た図である。

図１に示すように、車載装置１は、制御基板や、インターフェイスボード、電源部等を収納する筐体１０を備える。筐体１０の正面には、タッチパネル１１（表示部）が設けられる。筐体１０の正面において、タッチパネル１１の下方には、電源スイッチ等の複数の操作スイッチ１２が設けられた操作パネル１３が設けられる。操作パネル１３の左右方向の中央部には、赤外線センサユニット１４が設けられる。赤外線センサユニット１４については後述する。

車載装置１は、車両のダッシュボードに設けられる。後述するように、ユーザは、車載装置１の前方で、非接触操作を行うことにより、車載装置１に対する入力を行える。非接触操作とは、車載装置１に対する接触を伴う操作（タッチパネル１１に対するタッチ操作や、操作スイッチ１２に対する押下操作等）ではなく、車載装置１の前方の所定の領域でユーザの手が所定の態様で動かされることによって行われる操作のことをいう。非接触操作を行う場合、車載装置１に向かって視線を移動させる必要がないため、ユーザは、運転中も、非接触操作を行って、車載装置１に対して各種入力を実行できる。

図２は、車載装置１の機能的構成を示すブロック図である。

図２に示すように、車載装置１は、制御部２０と、タッチパネル１１と、操作部２１と、記憶部２２と、ＧＰＳユニット２３と、相対方位検出ユニット２４と、ビーコン受信ユニット２５と、ＦＭ多重受信ユニット２６と、近距離無線通信部２７と、メール管理部２８と、センサ制御部２９と、赤外線センサユニット１４と、を備える。

制御部２０は、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、その他の周辺回路等を備え、車載装置１の各部を制御する。

タッチパネル１１は、表示パネル１１ａと、タッチセンサ１１ｂとを備える。表示パネル１１ａは、液晶表示パネル等により構成され、制御部２０の制御で、各種画像を表示する。タッチセンサ１１ｂは、表示パネル１１ａに重ねて配置され、ユーザのタッチ操作を検出し、制御部２０に出力する。

操作部２１は、操作スイッチ１２を備え、操作スイッチ１２に対する操作を検出し、制御部２０に出力する。

記憶部２２は、不揮発性メモリーを備え、各種データを記憶する。記憶部２２は、地図データ２２ａと、アプリケーションＡＰとを記憶する。アプリケーションＡＰについては後述する。地図データ２２ａは、地図に関する情報や、地図上に存在する施設に関する情報、地図上の道路を示すリンクの情報、リンクの接続部を示すノードの情報等の、表示パネル１１ａに地図を表示するために必要な情報や、後述する経路案内を行うために必要な情報等を含むデータである。

ＧＰＳユニット２３は、図示せぬＧＰＳアンテナを介してＧＰＳ衛星からのＧＰＳ電波を受信し、ＧＰＳ電波に重畳されたＧＰＳ信号から、車両の現在位置と進行方向とを演算により取得する。ＧＰＳユニット２３は、取得結果を制御部２０に出力する。

相対方位検出ユニット２４は、ジャイロセンサ７１と、加速度センサ７２とを備える。ジャイロセンサ７１は、例えば振動ジャイロにより構成され、車両の相対的な方位（例えば、ヨー軸方向の旋回量）を検出する。加速度センサ７２は、車両に作用する加速度（例えば、進行方向に対する車両の傾き）を検出する。相対方位検出ユニット２４は、検出結果を制御部２に出力する。

制御部２０は、ＧＰＳユニット２３と相対方位検出ユニット２４とからの入力、及び、地図データ２２ａに基づいて車両の現在位置を推定し、推定した現在位置を、表示パネル１１ａに表示した地図上に表示する機能を有する。また、制御部２０は、地図に車両の現在位置を表示しつつ、目的地までの経路を表示して、経路を案内する機能を有する。

ビーコン受信ユニット２５は、車両が走行する道路に設けられた電波ビーコンや光ビーコン（以下、これらを単に「ビーコン」と言う）が発する道路交通情報に係る電波を受信し、受信した電波に基づいて道路交通情報を生成し、生成した道路交通情報を制御部２０に出力する。道路交通情報は、ＶＩＣＳ（登録商標）（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム）情報であり、渋滞に関する情報や、道路の交通規制に関する情報等を含む。

ＦＭ多重受信ユニット２６は、ＦＭ多重放送波を受信して、道路交通情報を抽出し、制御部２０に出力する。より詳細には、ＦＭ多重受信ユニット２６は、ＦＭ多重専用チューナと、多重エンコーダと、を備えている。ＦＭ多重専用チューナは、ＦＭ多重放送を受信すると、ＦＭ多重信号を多重エンコーダに出力する。多重エンコーダは、ＦＭ多重専用チューナから入力されたＦＭ多重信号を復号して道路交通情報を取得し、制御部２０に出力する。

近距離無線通信部２７は、ブルートゥース（登録商標）等の近距離無線通信の通信規格に従って、車両に搭乗するユーザが所有する携帯端末ＫＴと無線通信リンクを確立し、携帯端末ＫＴと無線通信する。

携帯端末ＫＴは、携帯電話や、タブレット端末等のモバイル端末であり、電話回線や、無線ＬＡＮを介してインターネットにアクセスする機能を有する。携帯端末ＫＴは、ＳＭＳに係るメールや、Ｗｅｂメール等のメールを所定のサーバから受信する機能を有する。なお、本実施形態では、携帯端末ＫＴがメールを受信し、メールのデータを車載装置１に送信するが、例えば、携帯端末ＫＴが、インストールされたチャットアプリや、メッセンジャーアプリ、所定のサービス提供者が提供するアプリ等の所定のアプリケーションの機能により、Ｗｅｂメッセージや、プッシュ通知等の通知を受信し、受信した通知に対応するデータを車載装置１に送信する構成であってもよい。また、携帯端末ＫＴは、予めインストールされたソフトウェアの機能により、後述するメール管理部２８からの問い合わせに応答する機能、及び、メール管理部２８からの要求に応じて新たに受信したメールのデータを送信する機能を有する。

メール管理部２８は、近距離無線通信部２７を制御して、携帯端末ＫＴと通信し、携帯端末ＫＴが新たにメールを受信したか否かを問い合わせる。問い合わせに対して、新たに受信したメールがある旨の応答があった場合、メール管理部２８は、携帯端末ＫＴに新たなメールのデータの送信を要求し、当該データを受信し、所定の記憶領域に記憶する。

センサ制御部２９は、制御部２０の制御に従って、赤外線センサユニット１４を制御する。赤外線センサユニット１４は、赤外線を用いて、ユーザによる非接触操作を検出するセンサユニットであり、第１センサ部１４１（第１のセンサ）と、第２センサ部１４２（第２のセンサ）と、第３センサ部１４３（第３のセンサ）と、第４センサ部１４４（第４のセンサ）と、を備える。第１センサ部１４１は第１発光部Ｈ１と第１受光部Ｊ１とを備え、第２センサ部１４２は、第２発光部Ｈ２と第２受光部Ｊ２とを備え、第３センサ部１４３は第３発光部Ｈ３と第３受光部Ｊ３とを備え、第４センサ部１４４は第４発光部Ｈ４と第４受光部Ｊ４とを備える。以下、赤外線センサユニット１４の詳細な構成、及び、ユーザが行う非接触操作の種類について説明する。

なお、本実施形態に係る赤外線センサユニット１４は、４つのセンサ部を備え、各センサ部が、それぞれ、赤外線を発光する発光部と、反射光を受光する受光部と、を備える構成である。しかしながら、赤外線センサユニット１４の構成は、これに限らず、例えば、発光部と受光部とを１つずつ備え、受光部の受光面を４つに分割した形態であってもよい。すなわち、赤外線センサユニット１４の構成は以下で説明する非接触操作を認識可能な構成であればよく、センサ部の数や、センサ部における発光部と受光部との態様、センサ部と発光部及び受光部との関係は、本実施形に係る構成に限定されない。

図３（Ａ）は、赤外線センサユニット１４の各センサ部を正面から見たときの配置状態を模式的に示す図である。図３（Ｂ）は、車載装置１の正面図を点線で示すと共に、車載装置１の前方に形成される赤外線センサユニット１４によるユーザの手の検出範囲ＡＡを、説明に適した態様で、模式的に示す図である。

以下の説明では、図３（Ｂ）において矢印で示すように、車載装置１を正面視したときに上へ向かう方向を上方向とし、下へ向かう方向を下方向とし、左へ向かう方向を左方向とし、右へ向かう方向を右方向とする。また、上下方向と直行する奥行き方向において、正面へ向かう方向を前方向とし、前方向と逆の方向へ向かう方向を後方向とする。

図３（Ａ）に示すように、赤外線センサユニット１４において、第１センサ部１４１の右方に第２センサ部１４２が設けられ、この第２センサ部１４２の下方に第３センサ部１４３が設けられ、この第３センサ部１４３の左方に第４センサ部１４４が設けられ、この第４センサ部１４４の上方に第１センサ部１４１が設けられる。

上述したように、第１センサ部１４１は、第１発光部Ｈ１と第１受光部Ｊ１とを備える。第１センサ部１４１の第１発光部Ｈ１は、センサ制御部２９の制御に従って、所定の周期で赤外線を発光する。第１受光部Ｊ１は、第１発光部Ｈ１により発光された赤外線の反射光を受光し、受光強度を示す信号をセンサ制御部２９に出力する。センサ制御部２９は、入力された受光強度を示す信号を、Ａ／Ｄ変換して、受光強度を所定諧調の諧調値として示すデータ（以下、「第１受光強度データ」という。）を生成し、制御部２０に出力する。この結果、センサ制御部２９から制御部２０へ、所定の周期で、第１受光強度データが出力される。

図３（Ｂ）において、第１検出範囲Ａ１は、第１センサ部１４１によるユーザの手（検出対象）の検出範囲を模式的に示している。すなわち、第１検出範囲Ａ１内にユーザの手が位置している場合に、第１受光部Ｊ１は、第１発光部Ｈ１が発光した赤外線のユーザの手による反射光を受信可能である。第１検出範囲Ａ１において、ユーザの手が第１センサ部１４１に近接しているほど、第１受光部Ｊ１が受信したユーザの手の反射光に基づいて生成される第１受光強度データが示す受光強度の値は大きくなる。

なお、図３（Ｂ）において、第１検出範囲Ａ１は、説明の便宜を考慮して、第１センサ部１４１によるユーザの手の検出範囲の目安を表すものであり、正確な検出範囲を示すものではない。実際には、第１検出範囲Ａ１は、他の第３検出範囲Ａ３〜第４検出範囲Ａ４と重なる領域を有している。また、第１検出範囲Ａ１は、第１センサ部１４１によるユーザの手の検出範囲を、所定の位置で車載装置１の正面１０ａに沿って切り取った様子を示しているが、第１検出範囲Ａ１は、第１センサ部１４１の特性に応じて前後方向（奥行き方向）に広がりを持つ。このような図３（Ｂ）における第１検出範囲Ａ１の特徴は、第２検出範囲Ａ２〜第４検出範囲Ａ４も同様に有する。

図３（Ｂ）において、第２検出範囲Ａ２は、第２センサ部１４２によるユーザの手の検出範囲を模式的に示す。すなわち、第２検出範囲Ａ２内にユーザの手が位置している場合、第２受光部Ｊ２は、第２発光部Ｈ２が発光した赤外線のユーザの手による反射光を受信する。第２センサ部１４２の第２発光部Ｈ２は、センサ制御部２９の制御に従って、所定の周期で赤外線を発光する。第２受光部Ｊ２は、第２発光部Ｈ２が発光した赤外線の反射光を受光し、受光した反射光の受光強度を示す信号をセンサ制御部２９に出力する。センサ制御部２９は、入力された受光強度を示す信号を、Ａ／Ｄ変換して、受光強度を所定諧調の諧調値として示すデータ（以下、「第２受光強度データ」という。）を生成し、制御部２０に出力する。この結果、センサ制御部２９から制御部２０へ、所定の周期で、第２受光強度データが出力される。

図３（Ｂ）において、第３検出範囲Ａ３は、第３センサ部１４３によるユーザの手の検出範囲を模式的に示す。すなわち、第３検出範囲Ａ３内にユーザの手が位置している場合、第３受光部Ｊ３は、第３発光部Ｈ３が発光した赤外線のユーザの手による反射光を受信する。第３センサ部１４３の第３発光部Ｈ３は、センサ制御部２９の制御に従って、所定の周期で赤外線を発光する。第３受光部Ｊ３は、第３発光部Ｈ３が発光した赤外線の反射光を受光し、受光した反射光の受光強度を示す信号をセンサ制御部２９に出力する。センサ制御部２９は、入力された受光強度を示す信号を、Ａ／Ｄ変換して、受光強度を所定諧調の諧調値として示すデータ（以下、「第３受光強度データ」という。）を生成し、制御部２０に出力する。この結果、センサ制御部２９から制御部２０へ、所定の周期で、第３受光強度データが出力される。

図３（Ｂ）において、第４検出範囲Ａ４は、第４センサ部１４４によるユーザの手の検出範囲を模式的に示す。すなわち、第４検出範囲Ａ４内にユーザの手が位置している場合、第４受光部Ｊ４は、第４発光部Ｈ４が発光した赤外線のユーザの手による反射光を受信する。第４センサ部１４４の第４発光部Ｈ４は、センサ制御部２９の制御に従って、所定の周期で赤外線を発光する。第４受光部Ｊ４は、第４発光部Ｈ４が発光した赤外線の反射光を受光し、受光した反射光の受光強度を示す信号をセンサ制御部２９に出力する。センサ制御部２９は、入力された受光強度を示す信号を、Ａ／Ｄ変換して、受光強度を所定諧調の諧調値として示すデータ（以下、「第４受光強度データ」という。）を生成し、制御部２０に出力する。この結果、センサ制御部２９から制御部２０へ、所定の周期で、第４受光強度データが出力される。

以下、第１受光強度データ〜第４受光強度データを区別せずに表現する場合、「受光強度データ」と表現する。

図３（Ｂ）に示すように、検出範囲ＡＡは、第１検出範囲Ａ１〜第４検出範囲Ａ４より構成される検出範囲である。

制御部２０は、後述する方法により、入力された第１受光強度データ〜第４受光強度データに基づいて、ユーザにより行われた非接触操作を検出する。そして、制御部２０は、後述する方法により、非接触操作を解析し、ユーザにより行われた非接触操作を認識し、非接触操作が有効か否かを判別する。「非接触操作を認識する」とは、具体的には、ユーザにより行われた非接触操作の種類を特定することをいう。本実施形態では、非接触操作の種類として、下方向操作、上方向操作、右方向操作、左方向操作、右下方向操作、右上方向操作、左上方向操作、及び、左下方向操作の８種類がある。以下、これら８種類の非接触操作を区別せずに表現する場合は、「所定方向操作」と表現する。

図４（Ａ）〜図４（Ｈ）は、それぞれ、下方向操作、上方向操作、右方向操作、左方向操作、右斜め下方向操作、右斜め上方向操作、左斜め上方向操作、及び、左斜め下方向操作を示す図である。

下方向操作とは、ユーザの手が下方向へ向かって検出範囲ＡＡを通過するように移動する操作のことである。図４（Ａ）は、下方向操作を説明するため、検出範囲ＡＡとの関係で、下方向操作のときのユーザの手の動きの一例を矢印によって示している。図４（Ａ）に示すように、下方向操作では、検出範囲ＡＡの上側からユーザの手が検出範囲ＡＡに進入し、検出範囲ＡＡ内でユーザの手が下方向へ向かって移動した後、検出範囲ＡＡの下側からユーザの手が検出範囲ＡＡを退出する。

上方向操作とは、図４（Ｂ）に示すように、ユーザの手が上方向へ向かって検出範囲ＡＡを通過するように移動する操作のことである。右方向操作とは、図４（Ｃ）に示すように、ユーザの手が右方向へ向かって検出範囲ＡＡを通過するように移動する操作のことである。左方向操作とは、図４（Ｄ）に示すように、ユーザの手が左方向へ向かって検出範囲ＡＡを通過するように移動する操作のことである。

右斜め下方向操作とは、図４（Ｅ）に示すように、ユーザの手が右斜め下方向へ向かって検出範囲ＡＡを通過するように移動する操作のことである。右斜め上方向操作とは、図４（Ｆ）に示すように、ユーザの手が右斜め上方向へ向かって検出範囲ＡＡを通過するように移動する操作のことである。左斜め上方向操作とは、図４（Ｇ）に示すように、ユーザの手が左斜め上方向へ向かって検出範囲ＡＡを通過するように移動する操作のことである。左斜め下方向操作とは、図４（Ｈ）に示すように、ユーザの手が左斜め下方向へ向かって検出範囲ＡＡを通過するように移動する操作のことである。

なお、所定方向操作は、それぞれ、ユーザの手が、検出範囲ＡＡ内で直線的に移動し、かつ、検出範囲ＡＡの中心Ｏ（図３（Ｂ）参照）付近を通過することが前提となる。非接触操作による入力を行う場合、上記のような態様で手を動かすべきことが、ユーザに事前に通知される。後に説明する方法により、検出された非接触操作が、検出範囲ＡＡ内で直線的に移動し、かつ、検出範囲ＡＡの中心Ｏ（図３（Ｂ）参照）付近を通過する操作ではない場合、制御部２０は、ユーザにより行われた非接触操作について、所定方向操作の種類の特定を行わず、従って、非接触操作に基づく処理が実行されない。これにより、ユーザの意図に反して非接触操作が検出された場合であっても、非接触操作に基づく処理が行われることが抑制される。ユーザの意図に反して非接触操作が検出される場合とは、ユーザが、車載装置１の操作スイッチ１２を操作しようとしたり、ダッシュボードに載置された物を取ろうとしたりする等、非接触操作を行うことを目的としない場合に、検出範囲ＡＡ内に手が侵入し、赤外線センサユニット１４により操作が検出されることをいう。

次に、ユーザが非接触操作を行った場合の車載装置１の動作について具体例を挙げて説明する。

車載装置１は、タッチパネル１１に表示内容の異なる複数の種類の画面を表示することができる。そして、本実施形態では、画面の種類ごとに、非接触操作による入力を受け付けるか否かが設定されており、さらに、非接触操作による入力を受け付けると設定された画面については、第１モード〜第３モードのうち、どの動作モードで動作するかが設定される。

第１モード〜第３モードは、それぞれ、８種類の所定方向操作のうち、どの種類の所定方向操作を有効とするかが異なっている。具体的には、第１モードは、下方向操作、上方向操作、右方向操作、及び、左方向操作を有効とする。第１のモードにおいて、上下左右の４つの方向に向かう手の移動に対応する非接触操作を有効とする規定が「第１のルール」に相当する。第２モードは、８種類の全ての所定方向操作を有効とする。つまり、第２モードは、任意の方向に向かってユーザの手が移動する非接触操作を有効とする。第２のモードにおいて、任意の方向に向かう手の移動に対応する非接触操作を有効とする規定が「第２のルール」に相当する。第３モードは、右方向操作、及び、左方向操作を有効とする。第３のモードにおいて、左右の２つの方向に向かう手の移動に対応する非接触操作を有効とする規定が「第３のルール」に相当する。

なお、第１モード〜第３モードでは、後述するように、所定方向操作として認識されるユーザの手の動きの範囲が、それぞれ、異なっている。

図５は、ユーザによる非接触操作が行われたときの車載装置１の動作の説明に利用する図である。

図５において、画面Ｇ１は、目的地までの経路を案内する画面である。画面Ｇ１では、地図が表示されると共に、地図上に車両の現在位置、及び、目的地までの経路が表示される。

画面Ｇ１は動作モードとして第１モードが設定される。つまり、有効な非接触操作は、下方向操作、上方向操作、右方向操作、及び、左方向操作である。従って、画面Ｇ１が表示されている場合、ユーザは、下方向操作、上方向操作、右方向操作、及び、左方向操作の４つの非接触操作を行って、操作に対応する処理を制御部２０に実行させることができる。

制御部２０は、画面Ｇ１の表示中に、下方向操作が行われたことを検出した場合、タッチパネル１１に表示する画面を、画面Ｇ１から画面Ｇ２に遷移する。画面Ｇ２は、道路交通情報を表示する画面である。画面Ｇ２の表示に際し、制御部２０は、ビーコン受信ユニット２５と、及び、ＦＭ多重受信ユニット２６が受信した最新の道路交通情報を記憶しており、画面Ｇ２上に、当該最新の道路交通情報を所定の態様で表示する。

画面Ｇ２は動作モードとして第２モードが設定される。従って、画面Ｇ２が表示されている間、ユーザは、任意の方向に向かって手を移動させる操作を行って、操作に対応する処理を制御部２０に実行させることができる。制御部２０は、画面Ｇ２の表示中に、任意の方向に向かってユーザの手が移動する操作が行われたことを検出した場合、タッチパネル１１に表示する画面を、画面Ｇ２から画面Ｇ１に遷移する。

このような構成のため、ユーザは、画面Ｇ１で提供される経路に基づいて目的地へ向かって運転している間に、最新の道路交通情報を取得したいと考えた場合、運転を継続しつつ、下方向操作を実行すればよい。また、ユーザは、画面Ｇ２で提供される道路交通情報を取得し、再び、画面Ｇ１をタッチパネル１１に表示させたいと考えた場合、運転を継続しつつ、任意の方向に向かって手を移動させる非接触操作を行えばよい。このように、ユーザは、非接触操作を行って、簡易に、画面Ｇ１と画面Ｇ２との間で、表示する画面を遷移させることができる。特に、画面Ｇ２から画面Ｇ１への遷移は、任意の方向に向かって手を移動させればよいため、非常に簡易である。

また、制御部２０は、画面Ｇ１の表示中に、上方向操作が行われたことを検出した場合、タッチパネル１１に表示する画面を、画面Ｇ１から画面Ｇ３に遷移する。画面Ｇ３は、目的地に向かう経路において車両が経由する交差点のうち、車両の現在位置に最も近い交差点の立体図を画面の略左半分に表示すると共に、目的地までの経路を走行した場合に時間的に最も早く経由する３つの交差点に関する情報を略右半分に表示する画面である。交差点に関する情報は、交差点名、到達予想時刻、車両の現在位置との離間距離、及び、交差点の形状である。制御部２０は、地図データ２２ａから必要な情報を取得し、取得した情報に基づいて、画面Ｇ３を表示する。

画面Ｇ３は動作モードとして第２モードが設定される。従って、画面Ｇ３が表示されている間、ユーザは、任意の方向に向かって手を移動させる操作を行って、操作に対応する処理を制御部２０に実行させることができる。制御部２０は、画面Ｇ３の表示中に、任意の方向に向かってユーザの手が移動する操作が行われたことを検出した場合、タッチパネル１１に表示する画面を、画面Ｇ３から画面Ｇ１に遷移する。このような構成のため、ユーザは、非接触操作を行って、簡易に、画面Ｇ１と画面Ｇ３との間で、表示する画面を遷移させることができる。

また、制御部２０は、画面Ｇ１の表示中に、右方向操作が行われたことを検出した場合、タッチパネル１１に表示する画面を、画面Ｇ１から画面Ｇ４に遷移する。画面Ｇ４は、携帯端末ＫＴが受信したメールに関する情報を表示する画面である。制御部２０は、メール管理部２８を制御して、携帯端末ＫＴが新たに受信したメールがある場合は、当該メールを取得し、過去に受信したメールに関する情報と共に、新たなメールに関する情報（件名や、送信元、本文等。）を画面Ｇ４に表示する。

画面Ｇ４は動作モードとして第２モードが設定される。従って、画面Ｇ４が表示されている間、ユーザは、任意の方向に向かって手を移動させる操作を行って、操作に対応する処理を制御部２０に実行させることができる。制御部２０は、画面Ｇ４の表示中に、任意の方向に向かってユーザの手が移動する操作が行われたことを検出した場合、タッチパネル１１に表示する画面を、画面Ｇ４から画面Ｇ１に遷移する。このような構成のため、ユーザは、非接触操作を行って、簡易に、画面Ｇ１と画面Ｇ４との間で、表示する画面を遷移させることができる。

また、制御部２０は、画面Ｇ１の表示中に、左方向操作が行われたことを検出した場合、タッチパネル１１に表示する画面を、画面Ｇ１から画面Ｇ５に遷移する。画面Ｇ５は、事前にインストールされたアプリケーションＡＰが提供するコンテンツを表示する画面である。制御部２０は、アプリケーションＡＰの機能により、コンテンツを画面Ｇ５に表示する。

画面Ｇ５は動作モードとして第２モードが設定される。従って、画面Ｇ５が表示されている間、ユーザは、任意の方向に向かって手を移動させる操作を行って、操作に対応する処理を制御部２０に実行させることができる。制御部２０は、画面Ｇ５の表示中に、任意の方向に向かってユーザの手が移動する操作が行われたことを検出した場合、タッチパネル１１に表示する画面を、画面Ｇ５から画面Ｇ１に遷移する。このような構成のため、ユーザは、非接触操作を行って、簡易に、画面Ｇ１と画面Ｇ５との間で、表示する画面を遷移させることができる。

なお、画面の種類ごとの動作モード、及び、ユーザが所定の非接触操作を行ったときに車載装置１が実行する処理は、所定の方法で事前にユーザに通知される。ここで、制御部２０が、有効な非接触操作と共に、非接触操作を行った場合に行われる処理を画面に表示する構成であってもよい。図６は、画面Ｇ１に、上記表示を行う場合の一例を示す図である。図６では、説明の便宜のため、図５の画面Ｇ１で表示した地図を表示していない。図６では、下方向を指し示す矢印により下方向操作が有効であることが明示されると共に、矢印の近傍に表示された文字列により下方向操作を行った場合、画面Ｇ２に遷移することが示される。上、右、及び、左方向操作についても同様である。

図７は、ユーザが非接触操作を行ったときの車載装置１の動作の他の例を説明する図である。

図７（Ａ）は、画面Ｇ６を示す図である。画面Ｇ６は、画面Ｇ１による経路案内中に、車両の現在位置と、経由する交差点との離間距離が、予め定められた所定の距離を下回った場合、画面Ｇ１から自動で切り替わって表示される。つまり、画面Ｇ６は、所定の条件が成立したことをトリガとして、自動で切り替わり表示される画面である。画面Ｇ６では、略左半分に、近接した交差点の立体図が表示され、略右半分に、車両の現在位置及び目的地までの経路が明示された地図が表示される。

画面Ｇ６は動作モードとして第２モードが設定される。従って、画面Ｇ６が表示されている間、ユーザは、任意の方向に向かって手を移動させる操作を行って、操作に対応する処理を制御部２０に実行させることができる。制御部２０は、画面Ｇ６の表示中に、任意の方向に向かってユーザの手が移動する操作が行われたことを検出した場合、タッチパネル１１に表示する画面を、画面Ｇ６から画面Ｇ１に遷移する。

画面Ｇ６のように所定の条件が成立したことをトリガとして自動で切り替わる画面や、所定の条件が成立したことをトリガとしてポップアップにより表示されるポップアップ画面の動作モードを第２モードに設定することにより、ユーザは、自動で表示された画面を簡易、かつ、迅速に消去することができ、ユーザの利便性をより効果的に向上できる。

図７（Ｂ）は、画面Ｇ７を示す図である。画面Ｇ７は、所定の画面（以下の例では、画面Ｇ１とする。）を表示中に、ビーコン受信ユニット２５、又は、ＦＭ多重受信ユニット２６により最新の道路交通情報を受信した場合に、ポップアップにより自動で表示される。図７（Ｂ）に示すように、画面Ｇ７では、「最新の交通情報を受信しました。表示しますか？」という、受信した道路交通情報を表示するか否かを問い合わせる文言が表示される。さらに、画面Ｇ７では、道路交通情報を表示することを意味する「はい」という文言と共に、当該文言と対応付けて左方向を指し示す矢印が表示される。当該矢印により、左方向操作を行うことにより、「はい」が選択されて、道路交通情報が表示されることが明示される。また、画面Ｇ７では、道路交通情報を表示しないことを意味する「いいえ」という文言と共に、当該文言と対応付けて右方向を指し示す矢印が表示される。当該矢印により、右方向操作を行うことにより、「いいえ」が選択されて、道路交通情報の表示がキャンセルされることが明示される。

画面Ｇ７は動作モードとして第３モードが設定される。従って、画面Ｇ７が表示されている間、ユーザは、左方向操作、又は、右方向操作を行って、操作に対応する処理を制御部２０に実行させることができる。制御部２０は、画面Ｇ７の表示中に、左方向操作、又は、右方向操作が行われたか否かを監視する。左方向操作が行われた場合、すなわち、ユーザにより道路交通情報を表示することが選択された場合、制御部２０は、表示する画面を、図５の画面Ｇ２に遷移し、受信した道路交通情報を表示する。一方、右方向操作が行われた場合、すなわち、ユーザにより道路交通情報を表示しないことが選択された場合、制御部２０は、画面Ｇ７を消去し、画面Ｇ７の表示前に表示していた画面Ｇ１を表示する。

画面Ｇ７のように所定の条件が成立したことをトリガとしてポップアップにより表示されるポップアップ画面や、所定の条件が成立したことをトリガとして自動で切り替わる画面であって、かつ、ユーザに二択の選択を求める画面について、動作モードを第３モードに設定することにより、ユーザは、自動で表示された画面で求められた選択に、簡易、かつ、迅速に対応することができ、ユーザの利便性をより効果的に向上できる。なお、ユーザに四択の選択を求める画面をポップアップ等の手段により自動で表示する場合は、当該画面の動作モードを第１モードに設定すればよい。

次に、非接触操作の検出に関する車載装置１の動作を、フローチャートを用いて詳細に説明する。

図８は、車載装置１の動作を示すフローチャートである。

図８では、新たな画面の表示があったことを動作の開始の条件としている。新たに表示される画面には、電源投入後に表示する画面や、画面を遷移させて新たに表示する画面、画面を自動で切り替えて新たに表示する画面、ボップアップにより新たに表示する画面が含まれる。

図８に示すように、新たな画面の表示があった場合、車載装置１の制御部２０は、新たに表示した画面が、認識該当画面であるか否かを判別する（ステップＳＡ１）。認識該当画面とは、非接触操作による入力を受け付けることが設定された画面である。上述したように、認識該当画面には、動作モードとして、第１モード〜第３モードのいずれかが設定される。

認識該当画面ではない場合（ステップＳＡ１：ＮＯ）、制御部２０は、処理を終了する。

認識該当画面である場合（ステップＳＡ１：ＹＥＳ）、制御部２０は、非接触操作の認識を開始する（ステップＳＡ２）。非接触操作の認識を開始するとは、非接触操作が行われた場合に、操作を検出して操作を解析できる状態を確立することを意味する。ステップＳＡ２で、例えば、制御部２０は、センサ制御部２９を制御して、第１センサ部１４１〜第４センサ部１４４の駆動を開始する。

次いで、制御部２０は、表示中の画面に設定された動作モードに応じて、記憶部２２に記憶された第１テーブルＴＢ１、第２テーブルＴＢ２、及び、第３テーブルＴＢ３のうち、いずれのテーブルを使用して、非接触操作の認識（非接触操作の種類の特定）を行うかを決定する（ステップＳＡ３）。制御部２０は、画面に設定された動作モードが第１モードの場合は第１テーブルＴＢ１を、第２モードの場合は第２テーブルＴＢ２を、第３モードの場合は第３テーブルＴＢ３を使用するテーブルとして決定する。第１テーブルＴＢ１〜第３テーブルＴＢ３については、後述する。後に明らかとなるとおり、ステップＳＡ３では、制御部２０は、使用するテーブルを決定することにより、所定方向操作の種類を特定するときのユーザの動きの範囲を、動作モードに応じて変更している。

次いで、制御部２０は、センサ信号認識処理を実行する（ステップＳＡ４）。

図９は、ステップＳＡ４のセンサ信号認識処理を実行するときの制御部２０の動作の詳細を示すフローチャートである。

図９に示すように、センサ信号認識処理において、制御部２０は、所定の周期で入力される第１受光強度データ〜第４受光強度データを監視し、検出範囲ＡＡへのユーザの手の進入があったか否かを判別する（ステップＳＢ１）。制御部２０は、第１受光強度データ〜第４受光強度データに基づいて、第１センサ部１４１〜第４センサ部１４４のいずれかのセンサ部の検出値（受信強度）に変化があったか否かを監視し、変化があった場合、検出範囲ＡＡへのユーザの手の進入があったと判別する。

検出範囲ＡＡへのユーザの手の進入があった場合（ステップＳＢ１：ＹＥＳ）、制御部２０は、所定の周期で入力される第１受光強度データ〜第４受光強度データに基づいて、所定の周期ごとの第１センサ部１４１〜第４センサ部１４４のそれぞれのセンサ部の検出値（受信強度）を、ユーザの手の進入を検出したときからの経過時間を示す情報と共に、所定の記憶領域に記憶する（ステップＳＢ２）。

制御部２０は、ステップＳＢ２の処理を、ユーザの手が検出範囲ＡＡから退出するまでの間、実行する。すなわち、制御部２０は、第１受光強度データ〜第４受光強度データに基づいて、第１センサ部１４１〜第４センサ部１４４の全てのセンサ部の検出値（受信強度）が、手の退出を検出するために設定された閾値を下回ったか否かを監視し、下回った場合、検出範囲ＡＡからユーザの手が退出したと判別し、ステップＳＢ２の処理を終了する。

図１０は、横軸に経過時間をとり、縦軸に受信強度をとった表において、第１センサ部１４１〜第４センサ部１４４のそれぞれの検出値の時間の経過に伴う変化の一例をグラフによって示す図である。制御部２０は、ステップＳＢ２において第１センサ部１４１〜第４センサ部１４４のそれぞれのセンサ部の検出値（受信強度）を、経過時間を示す情報と共に記憶する。このため、記憶された情報に基づいて、図１０のグラフを描画することが可能である。

図１０の例では、経過時間ＴＰ１で、第１センサ部１４１の検出値がピーク（最大値）となる。また、経過時間ＴＰ２（経過時間ＴＰ１＜経過時間ＴＰ２＜経過時間ＴＰ３）で、第２センサ部１４２の検出値がピークとなる。また、経過時間ＴＰ３（経過時間ＴＰ２＜経過時間ＴＰ３＜経過時間ＴＰ４）で、第４センサ部１４４の検出値がピークとなる。また、経過時間ＴＰ４で、第３センサ部１４３の検出値がピークとなる。

次いで、制御部２０は、所定の記憶領域に記憶した情報に基づいて、各センサ部の検出値がピークとなった時の経過時間を取得する（ステップＳＢ３）。図１０の例の場合、制御部２０は、第１センサ部１４１の検出値がピークとなったときの経過時間ＴＰ１、第２センサ部１４２の検出値がピークとなったときの経過時間ＴＰ２、第４センサ部１４４の検出値がピークとなったときの経過時間ＴＰ３、及び、第３センサ部１４３の検出値がピークとなったときの経過時間ＴＰ４を取得する。

次いで、制御部２０は、ステップＳＢ２で所定の記憶領域に記憶した情報に基づいて、非接触操作の種類の特定を行うか否かを判別する（ステップＳＢ４）。制御部２０は、以下のような場合は、ユーザによる意図的な非接触操作が行われていないものとして、非接触操作の種類の特定を行わない。

ステップＳＢ４において、制御部２０は、第１センサ部１４１〜第４センサ部１４４について、検出値がピークとなった経過時間を取得できないものが１つでもある場合は、種類の特定を行わないと判別する。このような場合は、ユーザの手が検出範囲ＡＡ内で直線的に移動し、かつ、検出範囲ＡＡの中心Ｏ（図３（Ｂ）参照）付近を通過する動きをしておらず、ユーザが意図的な非接触操作を行っていないと想定されるからである。

また、ステップＳＢ４において、制御部２０は、第１センサ部１４１〜第４センサ部１４４のうち、検出値のピーク（最大値）が、予め定められた所定の閾値を超えないものが１つでもある場合は、種類の特定を行わないと判別する。このような場合は、ユーザが意図的な非接触操作を行っていないと想定されるからである。

また、ステップＳＢ４において、制御部２０は、所定の記憶領域に記憶した情報に基づいて、ユーザの手が以下のような動きをしたか否かを判別する。すなわち、制御部２０は、赤外線センサユニット１４に対してユーザの手が遠くから近くへ接近した後、一定距離内にユーザの手が位置している状態が所定期間継続する動きをしたか否かを判別する。そして、ユーザの手がこのような動きをしたと判別した場合、制御部２０は、種類の特定を行わないと判別する。このようなユーザの手の動きは、ユーザの意図的な非接触操作に係る動きではなく、ユーザが車載装置１に設けられた操作スイッチ１２を操作する場合に行われる動きだからである。

以上、非接触操作の種類の特定を行わないと判別する場合を例示したが、どのような場合に特定を行わないと判別するかは、事前のテストやシミュレーションの結果に基づいて、ユーザの意図的な非接触操作を解析対象とするという観点の下、事前に設定される。

非接触操作の種類の特定を行わない場合（ステップＳＢ４：ＮＯ）、制御部２０は、センサ信号認識処理を終了する。

非接触操作の種類の特定を行う場合（ステップＳＢ４：ＹＥＳ）、制御部２０は、以下の処理を行う（ステップＳＢ５）。

ステップＳＢ５において、制御部２０は、検出値がピークとなるセンサ部の順番（以下、「ピーク順番」という。）を取得する。図１０の例では、ピーク順番は、第１センサ部１４１→第２センサ部１４２→第４センサ部１４４→第３センサ部１４３の順番となる。以下、第１センサ部１４１、第２センサ部１４２、第３センサ部１４３、及び、第４センサ部１４４のそれぞれについて、適宜、センサＳ１、センサＳ２、センサＳ３、及び、センサＳ４と表現する。

図１１は、本実施形態で取り得るピーク順番のパターンを示す図である。本実施形態では、各センサ部が図３（Ａ）で示す態様で配置され、各センサ部の検出範囲が図３（Ｂ）で示す状態となるため、ピーク順番のパターンは、図１１で示すパターンＰ１〜パターンＰ１６の１６通りある。

さらに、ステップＳＢ５において、制御部２０は、ピーク順番が１番目のセンサ部の検出値がピークとなったときの経過時間（図１０の例では、経過時間ＴＰ１）と、ピーク順番が２番目のセンサ部の検出値がピークとなったときの経過時間（図１０の例では、経過時間ＴＰ２）との時間差ＫＡを算出する。さらに、制御部２０は、ピーク順番が２番目のセンサ部の検出値がピークとなったときの経過時間（図１０の例では、経過時間ＴＰ２）と、ピーク順番が３番目のセンサ部の検出値がピークとなったときの経過時間（図１０の例では、経過時間ＴＰ３）との時間差ＫＢを算出する。さらに、制御部２０は、ピーク順番が３番目のセンサ部の検出値がピークとなったときの経過時間（図１０の例では、経過時間ＴＰ３）と、ピーク順番が４番目のセンサ部の検出値がピークとなったときの経過時間（図１０の例では、経過時間ＴＰ４）との時間差ＫＣを算出する。さらに、制御部２０は、ピーク順番が１番目のセンサ部の検出値がピークとなったときの経過時間（図１０の例では、経過時間ＴＰ１）と、ピーク順番が４番目のセンサ部の検出値がピークとなったときの経過時間（図１０の例では、経過時間ＴＰ４）との時間差ＫＸを算出する。

さらに、ステップＳＢ５において、制御部２０は、時間差ＫＸに占める時間差ＫＡの割合（時間差ＫＡ／時間差ＫＸ。以下、「第１比率α」と表現する。）と、時間差ＫＸに占める時間差ＫＢの割合（時間差ＫＢ／時間差ＫＸ。以下、「第２比率β」と表現する。）と、時間差ＫＸに占める時間差ＫＣの割合（時間差ＫＣ／時間差ＫＸ。以下、「第３比率γ」と表現する。）を求める。

続くステップＳＢ６において、制御部２０は、第１比率αと、第３比率γとを比較し、これらの値の差が予め定められた所定の閾値を下回るか否かを判別する（ステップＳＢ６）。ここで、ユーザの手が、検出範囲ＡＡ内で直線的に移動し、かつ、検出範囲ＡＡの中心Ｏ（図３（Ｂ）参照）付近を通過する非接触操作が行われた場合、第１比率αと、第３比率γとの値が略一致する。これを踏まえ、ステップＳＢ６で、制御部２０は、ユーザの手が検出範囲ＡＡ内で直線的に移動し、かつ、検出範囲ＡＡの中心Ｏ（図３（Ｂ）参照）付近を通過する非接触操作、換言すれば、ユーザによる意図的な非接触操作、が行われたか否かを判別している。なお、所定の閾値は、ユーザの意図的な非接触操作を検出するという観点の下、事前のテストやシミュレーションの結果を反映して、定められる。

第１比率αと、第３比率γとの値の差が、所定の閾値を下回らない場合（ステップＳＢ６：ＮＯ）、制御部２０は、非接触操作の種類の特定を行うことなく、センサ信号認識処理を終了する。

第１比率αと第３比率γとの差が所定の閾値を下回る場合（ステップＳＢ６：ＹＥＳ）、制御部２０は、ステップＳＡ３で決定したテーブルを使用して、非接触操作の種類を特定する（ステップＳＢ７）。以下、第１テーブルＴＢ１の説明をとおして、各テーブルのデータ構造を説明し、非接触操作の種類の特定の方法について説明する。

図１２は、第１テーブルＴＢ１のデータ構造を示す図である。上述したように、第１テーブルＴＢ１は、動作モードが第１モードの場合に使用されるテーブルである。

図１２に示すように、第１テーブルＴＢ１の１件のレコードは、ピーク順番のパターン（以下、「ピーク順番パターン」という。）を示す情報を格納するパターンフィールドＦＡ１を有する。

また、第１テーブルＴＢ１の１件のレコードは、時間差比較情報フィールドＦＡ２を有する。時間差比較情報フィールドＦ２には、時間差ＫＡの値が時間差ＫＢの値未満であることを示す情報（図１２では、「ＫＡ＜ＫＢ」と表現。）、時間差ＫＡの値が時間差ＫＢの値以上であることを示す情報（図１２では、「ＫＡ≧ＫＢ」と表現。）、又は、時間差ＫＡと時間差ＫＢとの大小関係を問わないことを示す情報（図１２では、「ＡＮＹ」と表現。）が格納される。

また、第１テーブルＴＢ１の１件のレコードは、所定方向操作フィールドＦＡ３を有する。所定方向操作フィールドＦＡ３には、８種類の所定方向操作のいずれかを示す情報が格納される。

また、第１テーブルＴＢ１の１件のレコードは、第１比率フィールドＦＡ４を有する。第１比率フィールドＦＡ４には、第１比率αの範囲を示す情報が格納される。

また、第１テーブルＴＢ１の１件のレコードは、第２比率フィールドＦＡ５を有する。第２比率フィールドＦＡ５には、第２比率βの範囲を示す情報が格納される。

第１テーブルＴＢ１の１件のレコードは、以下のことを示す。すなわち、第１テーブルＴＢ１の１件のレコードは、ステップＢ５で制御部２０が取得したピーク順番を示す情報がパターンフィールドＦＡ１に格納されており、取得した時間差ＫＡと時間差ＫＢとの大小関係を示す情報が時間差比較情報フィールドＦＡ２に格納されており、取得した第１比率αが第１比率フィールドＦＡ４に格納された情報が示す範囲内にあり、かつ、取得した第２比率βが第２比率フィールドＦＡ５に格納された情報が示す範囲内にある場合、ユーザに行われた非接触操作は、所定方向操作フィールドＦＡ３に格納された情報が示す所定方向操作である、ということを示す。

例えば、図１２の１件目のレコードＲ１は、ピーク順番パターンがパターンＰ１であり、時間差ＫＡが時間差ＫＢよりも小さく、第１比率αが「値Ａ１min≦α≦値Ａ１max」の範囲内にあり、かつ、第２比率βが「値Ｂ１min≦β≦値Ｂ１max」の範囲内にある場合、行われた非接触操作が下方向操作であることを示す。また、２件目のレコードＲ２は、ピーク順番パターンがパターンＰ１であり、時間差ＫＡが時間差ＫＢ以上であり、第１比率αが「値Ａ２min≦α≦値Ａ２max」の範囲内にあり、かつ、第２比率βが「値Ｂ２min≦β≦値Ｂ２max」の範囲内にある場合、行われた非接触操作が右斜め下方向操作であることを示す。また、３件目のレコードＲ３は、ピーク順番パターンがパターンＰ２であり、第１比率αが「値Ａ３min≦α≦値Ａ３max」の範囲内にあり、かつ、第２比率βが「値Ｂ３min≦β≦値Ｂ３max」の範囲内にある場合、時間差ＫＡと時間差ＫＢとの大小関係にかかわらず、行われた非接触操作が下方向操作であることを示す。

第１テーブルＴＢ１の各レコードにおいて、第１比率αの範囲と、第２比率βの範囲は、以下のことを意味し、また、以下のように設定される。

図１４は、図１２の第１テーブルＴＢ１の１件目のレコードＲ１の説明に利用する図であり、（Ａ）は各センサ部の検出値の波形を示し、（Ｂ）は検出範囲ＡＡを示す。

レコードＲ１では、時間差ＫＡ＜時間差ＫＢである。このため、各センサ部の検出値の波形は、図１４（Ａ）のようになる。また、レコードＲ１では、ピーク順番パターンがパターンＰ１（センサＳ１→センサＳ２→センサＳ４→センサＳ３）である。このため、ピーク順番パターンがパターンＰ１であり、時間差ＫＡ＜時間差ＫＢである非接触操作に際し、ユーザの手は、図１４（Ｂ）で矢印ＹＪ１によって示すように、検出範囲ＡＡの中心Ｏを通って上下方向に延びる軸Ｙに対して、反時計回りに所定の角度だけ傾いて右斜め下方向へ向かって移動したものと想定される。つまり、ユーザの手が下方向操作に対応する動きをしたものと想定される。そして、ピーク順番パターンがパターンＰ１であり、かつ、時間差ＫＡ＜時間差ＫＢである場合において、下方向操作とみなす傾きの範囲（図１４（Ｂ）の角度θ１の範囲）は、第１比率α（≒第３比率γ）と、第２比率βの範囲を規定することによって、一定の確度をもって定めることができる。以上を踏まえ、レコードＲ１の第１比率フィールドＦＡ４、及び、第２比率フィールドＦＡ５には、角度θ１の範囲（下方向操作とみなすユーザの手の移動の範囲）を規定するような第１比率αの範囲、及び、第２比率βの範囲を示す情報が格納される。

図１５は、図１２の第１テーブルＴＢ１の２件目のレコードＲ２の説明に利用する図であり、（Ａ）は各センサ部の検出値の波形を示し、（Ｂ）は検出範囲ＡＡを示す。

レコードＲ２では、時間差ＫＡ≧時間差ＫＢである。このため、各センサ部の検出値の波形は、図１５（Ａ）のようになる。また、レコードＲ２では、ピーク順番パターンがパターンＰ１（センサＳ１→センサＳ２→センサＳ４→センサＳ３）である。このため、ピーク順番パターンがパターンＰ１であり、時間差ＫＡ≧時間差ＫＢである非接触操作に際し、ユーザの手は、図１５（Ｂ）で矢印ＹＪ２によって示すように、軸Ｙに対して、上記で例示した時間差ＫＡ＜時間差ＫＢの場合よりも反時計回りに大きく傾いて、右斜め下方向へ向かって移動したものと想定される。つまり、ユーザの手が、右斜め下方向操作に対応する動きをしたものと想定される。そして、右斜め下方向操作とみなす傾きの範囲（図１５（Ｂ）の角度θ２の範囲）は、第１比率α（≒第３比率γ）と、第２比率βの範囲を規定することによって、一定の確度をもって定めることができる。以上を踏まえ、レコードＲ２の第１比率フィールドＦＡ４、及び、第２比率フィールドＦＡ５には、角度θ２の範囲（右斜め下方向操作とみなすユーザの手の移動の範囲）を規定するような第１比率αの範囲、及び、第２比率βの範囲を示す情報が格納される。

図１３（Ａ）は第２テーブルＴＢ２のデータ構造を示し、図１３（Ｂ）は第３テーブルＴＢ３のデータ構造を示す。

図１２と、図１３の各テーブルの比較により明らかなとおり、各テーブルのデータ構造は同じであるが、各テーブルは、それぞれ対応するレコードについて、第１比率フィールドＦＡ４、及び、第２比率フィールドＦＡ５に格納される情報の内容が異なっている。すなわち、各テーブルでは、１の所定方向操作について、当該１の所定方向操作が行われたと認識する手の動きの範囲が異なっている。

特に、第１モードに係る第１テーブルＴＢ１と、第３モードに係る第３テーブルＴＢ３とでは、第１比率フィールドＦＡ４、及び、第２比率フィールドＦＡ５に格納される情報の内容に以下の違いがある。

図１６は、第１モードと、第３モードとについて、所定方向操作と認識する手の動きの範囲の相違の説明に利用する図である。図１６（Ａ）は、第１モードにおいて、右方向操作、及び、左方向操作と認識されるユーザの手の動きの範囲を、検出範囲ＡＡの中心Ｏを中心として形成される角度θ３を用いて模式的に示す。図１６（Ｂ）は、第３モードにおいて、右方向操作、及び、左方向操作と認識されるユーザの手の動きの範囲を、検出範囲ＡＡの中心Ｏを中心として形成される角度θ４を用いて模式的に示す。

図１６に示すように、第３モードでは、第１モードと比較して、右方向操作、及び、左方向操作と認識するユーザの手の動きの範囲が大きい。つまり、角度θ４＞角度θ３となっている。なお、角度θ４＞角度θ３となるように、第１テーブルＴＢ１、及び、第３テーブルＴＢ３の対応するレコードの、第１比率フィールドＦＡ４、及び、第２比率フィールドＦＡ５には適切な内容の情報が格納される。

このように、第３モードでは、第１モードと比較して、右方向操作、及び、左方向操作と認識するユーザの手の動きの範囲が大きい理由は、以下である。すなわち、第３モードでは、有効な所定方向操作は、右方向操作、及び、左方向操作の２つである。従って、表示中の画面に設定された動作モードが第３モードの場合、ユーザが行う意図的な非接触操作は、右方向操作、及び、左方向操作である。このため、右方向操作、及び、左方向操作の認識の範囲を、第１モードと比較して広く設定することにより、ユーザが右方向操作、及び、左方向操作を行った場合に、有効な操作として認識される確立を高めることができ、ユーザの利便性が向上する。

以上のように、本実施形態では、上下左右方向に向かって手を移動させる所定方向操作について、ユーザの手の動きにある程度の傾きがあった場合であっても、有効な所定方向操作として認識される。このため、ユーザが所定方向操作を行う際に、手の移動に上下左右方向に沿った厳密な動きが要求されず、ユーザの操作性、利便性が向上する。特に、本実施形態では、非接触操作を行うユーザは、車両に搭乗しており、姿勢を容易に動かすことができないが、上述のように、手の移動に上下左右方向に沿った厳密な動きが要求されないため、効果的にユーザの操作性、利便性を向上できる。さらに、本実施形態では、所定方向操作として斜め方向に向かって手が移動する操作（右斜め下方向操作等）を設けており、第１モード及び第３モードでは、このような操作は有効とされない。このため、ユーザの手の動きが許容される範囲を超えて傾いており、ユーザの意図した操作を明確に判別できない場合は、操作に基づく処理が行われない。従って、ユーザの意図に反する処理が行われることを防止できる。

さて、図９のステップＳＢ７において、まず、制御部２０は、ステップＳＢ５で取得したピーク順番、時間差ＫＡ、時間差ＫＢに基づいて、図８のステップＳＡ３で選択したテーブルのレコードの中から、対応する１のレコードを特定する。すなわち、制御部２０は、選択したテーブルのレコードの中から、取得したピーク順番に対応するピーク順番パターンを示す情報がパターンフィールドＦＡ１に格納され、取得した時間差ＫＡと時間差ＫＢとの大小関係を示す情報が時間差比較情報フィールドＦＡ２に格納された１のレコードを特定する。次いで、制御部２０は、ステップＳＢ５で取得した第１比率αが、特定したレコードの第１比率フィールドＦＡ４に格納された情報が示す範囲内にあり、かつ、取得した第２比率βが、特定したレコードの第２比率フィールドＦＡ５に格納された情報が示す範囲内にあるか否かを判別する。第１比率α、及び、第２比率βが、共に、対応する範囲内にある場合、制御部２０は、特定したレコードの所定方向操作フィールドＦＡ３に格納された情報が示す所定方向操作を、ユーザにより行われた非接触操作の種類として特定する。一方、第１比率α、及び、第２比率βのいずれかが、対応する範囲内にない場合、制御部２０は、非接触操作の種類の特定を行わない。

制御部２０は、ステップＳＢ７の処理後、センサ信号認識処理を終了する。

図８に示すように、ステップＳＡ４のセンサ信号認識処理が終了した後、制御部２０は、センサ信号認識処理により非接触操作の種類が特定されたか否かを判別する（ステップＳＡ５）。非接触操作の種類が特定されなかった場合（ステップＳＡ５：ＮＯ）、制御部２０は、処理手順をステップＳＡ４へ戻し、再び、センサ信号認識処理を実行する。

センサ信号認識処理により非接触操作の種類が特定された場合（ステップＳＡ５：ＹＥＳ）、制御部２０は、特定された非接触操作の種類が、表示中の画面に設定された動作モードで有効な非接触操作であるか否かを判別する（ステップＳＡ６）。上述したように、第１モードでは、下方向操作、上方向操作、右方向操作、及び、左方向操作が有効な非接触操作である。第２モードでは、上記４つの操作に加え、右斜め下方向操作、右斜め上方向操作、左斜め上方向操作、及び、左斜め下方向操作が有効な非接触操作である。換言すれば、第２モードでは、任意の方向に向かって手が移動する操作が有効である。第３モードでは、右方向操作、及び、左方向操作が有効な非接触操作である。

特定された非接触操作の種類が、対応する動作モードで有効とされた非接触操作ではない場合（ステップＳＡ６：ＮＯ）、制御部２０は、処理手順をステップＳＡ４へ戻す。

特定された種類の非接触操作が、対応する動作モードで有効とされた非接触操作である場合（ステップＳＡ６：ＹＥＳ）、制御部２０は、対応する処理を実行する（ステップＳＡ７）。対応する処理は、例えば、図５を用いて説明した画面の遷移である。なお、対応する処理は、画面の遷移だけではなく、制御部２０が実行可能なものであればどのような処理であってもよい。

次いで、制御部２０は、ステップＳＡ７で実行した処理が、新たな画面の表示を伴う処理であったか否かを判別する（ステップＳＡ８）。新たな画面の表示を伴う処理であった場合（ステップＳＡ８：ＹＥＳ）、制御部２０は、処理手順をステップＳＡ１へ移行する。

ステップＳＡ７で実行した処理が、新たな画面の表示を伴う処理ではない場合、（ステップＳＡ８：ＮＯ）、制御部２０は、処理手順をステップＳＡ４へ移行し、再び、センサ信号認識処理を実行する。

以上説明したように、本実施形態に係る車載装置１（非接触操作検出装置）は、非接触操作を検出すると共に、第１モードでは、検出した非接触操作を解析し、第１のルールに基づいて非接触操作が有効な操作か否かを判別し、第２モードでは、検出した非接触操作を解析し、第２のルールに基づいて非接触操作が有効な操作か否かを判別する制御部２０を備える。
この構成によれば、動作モードに応じて、有効とする非接触操作を異ならせることが可能である。

また、本実施形態では、第２モードに係る第２のルールは、第１モードに係る第１のルールと比較して、非接触操作を有効とする範囲が広く設定されている。
この構成によれば、動作モードとして第２モードを設定することにより、第１モードを設定する場合と比較して、より広い範囲のユーザの手の動きに係る非接触操作を有効とすることができる。

また、本実施形態では、第１モードに係る第１のルールは、ユーザの手（検出対象）が所定の方向に向かって移動する操作に対応した非接触操作を有効とするルールであり、第２のルールは、ユーザの手が任意の方向に向かって移動する操作に対応した非接触操作を有効とするルールである。より具体的には、第１のルールは、ユーザの手が上下左右の４方向に向かって移動する操作に対応した非接触操作を有効とするルールである。
この構成によれば、動作モードを第１モードに設定することにより、ユーザの手が上下左右の４方向に向かって移動する操作に対応した非接触操作を有効とすることができ、動作モードを第２モードに設定することにより、ユーザの手が任意の方向に向かって移動する操作に対応した非接触操作を有効とすることができる。

また、本実施形態に係る車載装置１は、ユーザの手が近接するほど大きな値の検出値を出力する第１センサ部１４１（第１のセンサ）、第２センサ部１４２（第２のセンサ）、第３センサ部１４３（第３のセンサ）、及び、第４センサ部１４４（第４のセンサ）の４つのセンサ部を備える。そして、第１センサ部１４１の右方に第２センサ部１４２が設けられ、この第２センサ部１４２の下方に第３センサ部１４３が設けられ、この第３センサ部１４３の左方に第４センサ部１４４が設けられ、この第４センサ部１４４の上方に第１センサ部１４１が設けられる。制御部２０は、４つのセンサ部の検出値の態様に基づいて、検出された非接触操作が、ユーザの手が上下左右方向に対応する方向に向かって移動する操作に対応するものであるか否かを検出する。
この構成によれば、４つのセンサ部を有する構成、及び、４つのセンサ部の配置状態を踏まえて、的確に、検出された非接触操作が、ユーザの手が上下左右方向に対応する方向に向かって移動する操作に対応するものであるか否かを検出できる。

また、本実施形態では、制御部２０は、４つのセンサ部の検出値のピークの変化に基づいて、検出した非接触操作が、検出対象が上下左右方向に対応する方向に向かって移動する操作に対応するものであるか否かを検出する。
この構成によれば、４つのセンサ部を有する構成、及び、４つのセンサ部の配置状態を踏まえて、４つのセンサ部の検出値のピークの変化を利用して、的確に、検出された非接触操作が、ユーザの手が上下左右方向に対応する方向に向かって移動する操作に対応するものであるか否かを検出できる。

また、本実施形態では、制御部２０は、第３モードでは、第３のルールに基づいて、非接触操作が有効な操作か否かを判別する。第３のルールは、ユーザの手が左右の２方向に向かって移動する操作に対応した非接触操作を有効とするルールである。
この構成によれば、動作モードとして第３モードを設定することにより、ユーザの手が上下左右の４方向に向かって移動する操作に対応した非接触操作を有効とすることができる。

また、本実施形態では、車載装置１は、タッチパネル１１（表示部）を備える。そして、タッチパネル１１に表示可能な画面の種類ごとに、動作モードが設定される。
この構成によれば、画面ごとに、動作モードを設定して、有効とする非接触操作を異ならせることができる。

なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。

例えば、図２は、本願発明を理解容易にするために、車載装置１の機能構成を主な処理内容に応じて分類して示した概略図であり、各装置の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。また、各構成要素の処理は、１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。また、各構成要素の処理は、１つのプログラムで実現されてもよいし。複数のプログラムで実現されてもよい。

また、フローチャートの処理単位は、車載装置１の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。処理単位の分割の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。車載装置１の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできる。また、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。また、処理の順番も、図示した例に限られるものではない。

また、上述した実施形態では、赤外線を用いて非接触操作を検出する構成であったが、非接触操作の検出方法、解析方法は上述した実施形態で例示した方法に限らない。また、赤外線に代えて、超音波を用いたり、撮影装置によって撮影された画像データを用いたりする等、他の手段によって非接触操作を検出する構成であってもよい。

また、上述した実施形態では、第１モードで上下左右方向にユーザの手が移動する非接触操作を有効な操作とし、また、第２モードで左右方向にユーザの手が移動する非接触操作を有効な操作としていた。しかしながら、例えば、斜め方向にユーザの手が移動する非接触操作を有効とする等、有効とする非接触操作におけるユーザの手の移動方向は、上下左右に対応する方向に限ら無い。

１ 車載装置（非接触操作検出装置）
２０ 制御部
１４１ 第１センサ部（第１のセンサ）
１４２ 第２センサ部（第２のセンサ）
１４３ 第３センサ部（第３のセンサ）
１４４ 第４センサ部（第４のセンサ）

Claims (12)

1. 車両に搭載される非接触操作検出装置において、
   検出範囲における検出対象の位置によって出力する検出値が変化する複数のセンサと、
   前記センサの検出値の態様に基づいて非接触操作を検出し、各々の前記センサの検出値がピークとなったときの経過時間を取得する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記非接触操作を検出する動作モードとして、第１モードと第２モードのうちいずれかの動作モードを実行し、
   前記第１モードでは、第１のルールに基づいて非接触操作の種類を特定して、非接触操作が有効な操作か否かを判別し、前記第２モードでは、第２のルールに基づいて非接触操作の種類を特定して、非接触操作が有効な操作か否かを判別し、前記第１モード及び前記第２モードで複数の前記センサのうち検出値がピークとなった時間を取得できない前記センサがある場合は非接触操作の種類の特定を行わず、
   前記第１モードと前記第２モードでは、前記センサの前記検出範囲において前記非接触操作を検出する検出範囲が異なり、実行する動作モードの検出範囲で前記非接触操作を検出することを特徴とする非接触操作検出装置。
2. 表示内容の異なる複数の種類の画面を表示する表示部を備え、
   画面の種類ごとに、前記制御部が実行する動作モードが設定され、
   前記制御部は、前記表示部に表示させる画面を遷移させた場合に、遷移させた後の画面に対応して設定された動作モードで前記非接触操作を検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の非接触操作検出装置。
3. 前記第１モードで前記非接触操作を検出する検出範囲と、前記第２モードにおいて前記非接触操作を検出する検出範囲とは、前記センサの前記検出範囲において重複する部分を含み、
   前記第２モードでは、前記第１モードと比較して、前記センサの前記検出範囲において非接触操作を有効とする範囲が広く設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触操作検出装置。
4. 前記第１のルールは、前記検出対象が所定の方向に向かって移動する操作に対応した非接触操作を有効とするルールであり、
   前記第２のルールは、前記検出対象が任意の方向に向かって移動する操作に対応した非接触操作を有効とするルールであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の非接触操作検出装置。
5. 前記第１のルールは、前記検出対象が所定の４方向に向かって移動する操作に対応した非接触操作を有効とするルールであることを特徴とする請求項４に記載の非接触操作検出装置。
6. 前記所定の４方向は、上下左右に対応する方向であることを特徴とする請求項５に記載の非接触操作検出装置。
7. 前記検出対象が近接するほど大きな値の検出値を出力する第１のセンサ、第２のセンサ、第３のセンサ、及び、第４のセンサの４つの前記センサを備え、
   ４つの前記センサを、前記第１のセンサの右方に前記第２のセンサが位置し、前記第２のセンサの下方に前記第３のセンサが位置し、前記第３のセンサの左方に前記第４のセンサが位置し、前記第４のセンサの上方に前記第１のセンサが位置するように、上下左右に並べて配置し、
   前記制御部は、
   ４つの前記センサの検出値の態様に基づいて、検出された非接触操作が、前記検出対象が上下左右方向に対応する方向に向かって移動する操作に対応するものであるか否かを検出することを特徴とする請求項６に記載の非接触操作検出装置。
8. 前記制御部は、
   ４つの前記センサの検出値のピークの変化に基づいて、検出した非接触操作が、検出対象が上下左右方向に対応する方向に向かって移動する操作に対応するものであるか否かを検出することを特徴とする請求項７に記載の非接触操作検出装置。
9. 前記制御部は、前記非接触操作を検出する動作モードとして、前記第１モードおよび前記第２モードに加え第３モードを実行可能であり、
   前記第３モードでは、第３のルールに基づいて非接触操作が有効な操作か否かを判別し、有効な場合、解析結果に基づく処理を行い、
   前記第１のルールは、検出対象が所定の４方向に向かって移動する操作に対応した非接触操作を有効とするルールであり、
   前記第２のルールは、検出対象が任意の方向に向かって移動する操作に対応した非接触操作を有効とするルールであり、
   前記第３のルールは、検出対象が所定の２方向に向かって移動する操作に対応した非接触操作を有効とするルールであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の非接触操作検出装置。
10. 前記所定の４方向は、上下左右に対応する方向であり、
    前記所定の２方向は、左右に対応する方向であることを特徴とする請求項９に記載の非接触操作検出装置。
11. 前記検出対象が近接するほど大きな値の検出値を出力する第１のセンサ、第２のセンサ、第３のセンサ、及び、第４のセンサの４つの前記センサを備え、
    ４つの前記センサを、前記第１のセンサの右方に前記第２のセンサが位置し、前記第２のセンサの下方に前記第３のセンサが位置し、前記第３のセンサの左方に前記第４のセンサが位置し、前記第４のセンサの上方に前記第１のセンサが位置するように、上下左右に並べて配置し、
    前記制御部は、
    ４つの前記センサの検出値の態様に基づいて、検出された非接触操作が、検出対象が上下左右方向に対応する方向に向かって移動する操作に対応するものであるか否か、又は、検出対象が左右方向に対応する方向に向かって移動する操作に対応するものであるか否かを検出することを特徴とする請求項１０に記載の非接触操作検出装置。
12. 前記制御部は、
    ４つの前記センサの検出値のピークの変化に基づいて、検出された非接触操作が、検出対象が上下左右方向に対応する方向に向かって移動する操作に対応するものであるか否か、又は、検出対象が左右方向に対応する方向に向かって移動する操作に対応するものであるか否かを検出することを特徴とする請求項１１に記載の非接触操作検出装置。

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