JPWO2020255388A1

JPWO2020255388A1 - 入力制御装置、入力装置、及び入力制御方法

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Publication number: JPWO2020255388A1
Application number: JP2021528607A
Authority: JP
Inventors: 謙太郎坂梨
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2021-10-21
Anticipated expiration: 2039-06-21
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Abstract

第２確定部（１５）は、第１確定部（１４）により第１階層の操作項目が確定された後、位置取得部（１１）により第１のタッチ位置とは異なる第２のタッチ位置を示す情報がタッチセンサ（２）から取得された場合に、第１のタッチ位置を基準とした左側領域（３０Ｌ）と右側領域（３０Ｒ）を設定する。第２確定部（１５）は、左側領域（３０Ｌ）と右側領域（３０Ｒ）のそれぞれに対して、確定された第１階層の操作項目に関連する第２階層の操作項目を対応付ける。そして、第２確定部（１５）は、左側領域（３０Ｌ）と右側領域（３０Ｒ）のうち、第２のタッチ位置が含まれる領域に対応付けた第２階層の操作項目を確定する。

Description

この発明は、入力制御装置、入力装置、及び入力制御方法に関するものである。

車両の運転者は、運転中に表示装置の画面を注視することができないため、ナビゲーション装置等の操作は、音声認識による操作又はリモートコントローラ（以下、「リモコン」と称する）による操作等、画面を注視する必要のない操作方法に制限されている。しかしながら、音声認識による操作には、車中で再生されている音楽又は同乗者との会話等を、運転者の発話として誤認識するといった問題があった。また、リモコンによる操作には、部品点数が増えるといった問題があった。

そこで、近年、運転者が画面を注視することなく車内装備を操作する手段として、タッチセンサが用いられている（例えば、特許文献１参照）。当該タッチセンサは、表示装置と一体に構成されたタッチパネル、及び、表示装置を備えないタッチパッド等を含む。タッチパネルは、ダッシュボード等に設置される。タッチパッドは、ハンドル、又はアームレスト等に設置される。

国際公開第２０１４／０９７４９９号

特許文献１に記載されている触覚入出力装置は、運転者の３本の指がタッチセンサに対してタッチされた場合、１番目にタッチされたタッチ位置に対して車内装備である映像コンテンツ再生機器の操作項目「巻戻し」を割り当て、２番目にタッチされたタッチ位置に対して操作項目「再生／一時停止」を割り当て、３番目にタッチされたタッチ位置に対して操作項目「早送り」を割り当てる。運転者は、「再生／一時停止」の操作を行う場合、１番目にタッチした指と３番目にタッチした指とをタッチセンサにタッチさせたまま、２番目にタッチした指を一旦タッチセンサから離し、所定の時間内に再度タッチするタップ入力を行う。触覚入出力装置は、タップ入力のタッチ位置と、タッチされたままの２つのタッチ位置との相対位置関係に基づいて、タップ入力のタッチ位置が上記２番目にタッチされたタッチ位置に相当することを判定し、上記２番目にタッチされたタッチ位置に割り当てた操作項目「再生／一時停止」を映像コンテンツ再生機器に対して指示する。

特許文献１に記載されたような従来の入力制御装置は、複数のタッチ位置の相対位置関係に基づいて操作項目を判定する構成であるため、例えば、２番目にタッチされたタッチ位置とタップ入力のタッチ位置とが大きくずれた場合、タップ入力のタッチ位置と残り２つのタッチ位置との相対位置関係が変化してしまい、操作項目の誤判定が発生する。また、運転者が、２番目にタッチした指のタップ入力に続けて、３番目にタッチした指のタップ入力等を連続して行った場合等にも、３つのタッチ位置の相対位置関係が変化しやすくなるため、操作項目の誤判定が発生する。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、タッチセンサを利用した入力装置における操作項目の誤判定を防止することを目的とする。

この発明に係る入力制御装置は、タッチセンサが検知するタッチ位置を示す情報を取得する位置取得部と、位置取得部により第１のタッチ位置を示す情報が取得された場合、予め定められた第１階層の操作項目に対応する予め定められた振動パターンで、タッチセンサと一体に設けられた振動機構を振動させる振動制御部と、タッチセンサと一体に設けられた圧力センサが検知する圧力を示す情報を取得する圧力取得部と、圧力取得部により取得された圧力を示す情報に基づき、振動機構が振動した場合に第１のタッチ位置に対する圧力が検知されると、振動機構の振動パターンに対応する第１階層の操作項目を確定する第１確定部と、第１確定部により第１階層の操作項目が確定された後、位置取得部により第１のタッチ位置とは異なる第２のタッチ位置を示す情報が取得された場合、第１のタッチ位置を基準とした２つの領域を設定し、設定した２つの領域のそれぞれに対して、確定された第１階層の操作項目に関連する第２階層の操作項目を対応付け、２つの領域のうちの第２のタッチ位置が含まれる領域に対応付けた第２階層の操作項目を確定する第２確定部とを備えるものである。

この発明によれば、第１のタッチ位置を基準として設定した２つの領域と第２のタッチ位置とに基づいて第２階層の操作項目を確定するようにしたので、タッチセンサを利用した入力装置における操作項目の誤判定を防止することができる。

実施の形態１に係る入力装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態１における第１階層の操作項目と第２階層の操作項目の例を示す図である。タッチセンサのタッチ操作領域に第１の指である中指がタッチした状態を示す図である。タッチセンサのタッチ操作領域にタッチした第１の指である中指が押し込み操作を行った状態を示す図である。実施の形態１の第２確定部によるタッチ操作領域の分割方法の一例を示す図である。実施の形態１の第２確定部によるタッチ操作領域の分割方法の別の例を示す図である。実施の形態１に係る入力制御装置の動作例を示すフローチャートである。実施の形態１に係る入力装置のハードウェア構成の一例を示す図である。実施の形態１に係る入力装置のハードウェア構成の別の例を示す図である。第１の指である中指が矢印方向へスライド移動した例を示す図である。図５における左側領域と右側領域の分割方法の変形例を示す図である。図６における左側領域と右側領域の分割方法の変形例を示す図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る入力装置１の構成例を示すブロック図である。入力装置１は、タッチセンサ２、圧力センサ３、振動機構４、及び入力制御装置１０を備える。入力装置１は、車両に搭載され、当該車両に搭載された各種の車内装備２０に接続される。この入力装置１には、車内装備２０を操作するための、乗員によるタッチ操作が入力される。以下では、乗員の一例として運転者を想定する。

タッチセンサ２は、例えば、車両のダッシュボードに設置された表示装置と一体に構成されたタッチパネルである。または、タッチセンサ２は、運転者のアームレスト又はハンドルに設置されたタッチパッド等であってもよい。タッチセンサ２は、運転者の指がタッチした位置を検知する。

圧力センサ３は、タッチセンサ２と一体に設けられている。圧力センサ３は、タッチセンサ２に対する圧力を検知する。

振動機構４は、タッチセンサ２及び圧力センサ３と一体に設けられている。振動機構４は、タッチセンサ２を振動させることによって、タッチセンサ２にタッチしている運転者の指に対して触覚を通じて情報を提供する。実施の形態１では、振動機構４が提供する情報は、例えば、車内装備２０を動作させる第１階層の操作項目及び第２階層の操作項目である。第１階層の操作項目及び第２階層の操作項目は、図２にて詳述する。

車内装備２０は、オーディオ装置、ルーフコントローラ、エアコン、又はナビゲーション装置等の、車両に搭載された装備である。

入力制御装置１０は、位置取得部１１、振動制御部１２、圧力取得部１３、第１確定部１４、及び第２確定部１５を備える。

位置取得部１１は、タッチセンサ２が検知するタッチ位置を示す情報を、タッチセンサ２から取得する。実施の形態１では、運転者が３本の指を用いてタッチ操作を行うことを前提とし、運転者が最初にタッチセンサ２にタッチした第１の指（例えば、中指）の位置、つまり１番目にタッチセンサ２が検知したタッチ位置を「第１のタッチ位置」と称する。また、運転者が２番目にタッチセンサ２にタッチした第２の指（例えば、人差し指又は薬指のいずれか一方）の位置、つまり第１のタッチ位置とは異なる位置において２番目にタッチセンサ２が検知したタッチ位置を「第２のタッチ位置」と称する。位置取得部１１は、第１のタッチ位置を示す情報を振動制御部１２へ出力し、第２のタッチ位置を示す情報を第２確定部１５へ出力する。タッチ位置を示す情報は、タッチセンサ２で構成されるタッチ操作領域に対して定義されたＸ軸とＹ軸の直交座標系で表される。以下では、Ｘ軸はタッチ操作領域の左右方向であり、Ｙ軸はタッチ操作領域の上下方向であるものとする。また、実施の形態１では、位置取得部１１は、タッチ位置を示す情報に、タッチ位置だけでなく、タップ操作、長押し操作、及びフリック操作といったタッチ操作の内容も含めることとする。

振動制御部１２は、第１のタッチ位置を示す情報を位置取得部１１から受け取った場合、第１階層の操作項目に対応する振動パターンで振動するように振動機構４を制御する。また、振動制御部１２は、振動機構４に指示した振動パターンに対応する第１階層の操作項目を示す情報と第１のタッチ位置を示す情報とを、第１確定部１４へ出力する。

図２は、実施の形態１における第１階層の操作項目と第２階層の操作項目の例を示す図である。図２の例では、第１階層の操作項目には、オーディオ装置の選曲操作、音量操作及びオーディオソース操作、ルーフコントローラのルーフ開閉操作、エアコンの温度操作及び風量操作、並びにナビゲーション装置のディスプレイチルト調整操作が含まれる。また、第１階層の操作項目のそれぞれには、第２階層の操作項目が対応付けられている。例えば、第１階層の操作項目である選曲操作に対して、第２階層の操作項目として、次のトラック再生、早送り、前のトラック再生、及び早戻しの４項目が対応付けられている。

振動制御部１２は、第１階層の操作項目のそれぞれに対応する振動パターンを予め記憶している。例えば、「選曲操作」に対応する振動パターンは、「ブル」という短い振動１回である。また、例えば、「音量操作」に対応する振動パターンは、「ブルブル」という短い振動２回である。また、例えば、「オーディオソース操作」に対応する振動パターンは、「ブルブルブル」という短い振動３回である。また、例えば、「ルーフ開閉操作」に対応する振動パターンは、「ブーブル」という長い振動１回と短い振動１回の組み合わせである。

例えば、振動制御部１２は、第１のタッチ位置を示す情報を位置取得部１１から受け取った場合、予め定められた時間ごと（例えば、１秒ごと）に振動パターンを切り替えて振動機構４を振動させる。車内装備２０がオーディオ装置のみである場合、運転者がタッチセンサ２に第１の指をタッチしている間、振動制御部１２の制御によって、振動機構４がタッチセンサ２を「ブル」と振動させ、その１秒後に「ブルブル」と振動させ、その１秒後に「ブルブルブル」と振動させる。振動制御部１２は、「ブル」、「ブルブル」、「ブルブルブル」の振動パターンを繰り返すように振動機構４に指示してもよい。
運転者は、自身が希望する第１階層の操作項目に対応する振動パターンの振動を認識した場合、次の振動パターンの振動が始まる前に、タッチセンサ２にタッチしている第１の指をタッチセンサ２に向かって押し込む操作を行う。運転者は、この押し込み操作を行うことにより、以降に記載する圧力取得部１３及び第１確定部１４の作用によって、希望する第１階層の操作項目を選択し確定することができる。

または、振動制御部１２は、第１のタッチ位置を示す情報を位置取得部１１から受け取った場合、この第１のタッチ位置が予め定められた距離移動する都度、つまり運転者がフリック操作を行う都度、振動パターンを切り替えてもよい。

または、振動制御部１２は、第１のタッチ位置を示す情報を位置取得部１１から受け取った場合、この第１のタッチ位置に対応する振動パターンで振動するように振動機構４を制御してもよい。この場合、タッチセンサ２のタッチ操作領域が複数の領域に分割され、１つの分割領域に対して１つの第１階層の操作項目とその振動パターンとが対応付けられる。振動制御部１２は、第１のタッチ位置を含む分割領域に対応付けられている第１階層の操作項目の振動パターンを振動機構４に指示する。

圧力取得部１３は、圧力センサ３が検知するタッチセンサ２に対する圧力を示す情報を、圧力センサ３から取得して第１確定部１４へ出力する。なお、圧力取得部１３は、圧力センサ３が検知した圧力が予め定められた閾値以上となった場合に、圧力を示す情報を第１確定部１４へ出力する。予め定められた閾値は、運転者が指を押し込む操作を行ったか否かを判定するための値である。

第１確定部１４は、振動制御部１２から現在の振動パターンに対応する第１階層の操作項目を示す情報と第１のタッチ位置を示す情報とを受け取る。また、第１確定部１４は、圧力取得部１３から第１のタッチ位置における押し込み操作に相当する圧力を示す情報を受け取る。第１確定部１４は、押し込み操作に相当する圧力を示す情報を振動制御部１２から受け取った場合、当該押し込み操作が行われたときの振動パターンに対応する第１階層の操作項目を確定する。第１確定部１４は、確定した第１階層の操作項目を示す情報と第１のタッチ位置を示す情報とを、第２確定部１５へ出力する。

なお、第１確定部１４は、第１階層の操作項目を確定したことを運転者に提供するために、振動制御部１２を介して振動機構４を振動させてもよい。また、第１確定部１４は、第１階層の操作項目を確定したことを運転者に提供するために、図示しないヘッドアップディスプレイに確定した第１階層の操作項目名等の表示をさせてもよいし、図示しないスピーカから確定した第１階層の操作項目名等の音声出力をさせてもよい。

図３は、タッチセンサ２のタッチ操作領域３０に第１の指である中指４１がタッチした状態を示す図である。図４は、タッチセンサ２のタッチ操作領域３０にタッチした第１の指である中指４１が押し込み操作を行った状態を示す図である。図３に示されるように、運転者がタッチセンサ２に中指４１をタッチし、「ブル」という振動パターンで振動機構４が振動した際に、図４に示されるように、この振動パターンに対応する第１階層の操作項目を確定させるために中指４１を押し込んだとする。この場合、第１確定部１４は、「ブル」という振動パターンに対応する第１階層の操作項目「選曲操作」を示す情報を、振動制御部１２から受け取る。また、第１確定部１４は、第１のタッチ位置における押し込み操作に相当する圧力を示す情報を圧力取得部１３から受け取る。そして、第１確定部１４は、第１階層の操作項目として「選曲操作」を確定する。

第２確定部１５は、確定された第１階層の操作項目を示す情報と第１のタッチ位置を示す情報とを第１確定部１４から受け取る。また、第２確定部１５は、第２のタッチ位置を示す情報を位置取得部１１から受け取る。第２確定部１５は、第１のタッチ位置を示す情報に基づき、当該第１のタッチ位置を基準として、タッチセンサ２のタッチ操作領域３０を２つの領域に分割する。そして、第２確定部１５は、分割した領域それぞれに対し、図２に示されるような第２階層の操作項目を対応付ける。

図５は、実施の形態１の第２確定部１５によるタッチ操作領域３０の分割方法の一例を示す図である。第２確定部１５は、第１のタッチ位置を示す情報に含まれるＹ軸の座標位置（図５に破線で示す）を基準にして、タッチ操作領域３０を第１のタッチ位置より右側の右側領域３０Ｒと第１のタッチ位置より左側の左側領域３０Ｌとに分割する。例えば、第１確定部１４により確定された第１階層の操作項目が「選曲操作」である場合、第２確定部１５は、右側領域３０Ｒに対して第２階層の操作項目「次のトラック再生」と「早送り」を対応付け、左側領域３０Ｌに対して第２階層の操作項目「前のトラック再生」と「早戻し」を対応付ける。右側領域３０Ｒに対応付けられた「次のトラック再生」と左側領域３０Ｌに対応付けられた「前のトラック再生」とは、反対の操作内容である。同様に、右側領域３０Ｒに対応付けられた「早送り」と左側領域３０Ｌに対応付けられた「早戻し」とは、反対の操作内容である。

第２確定部１５は、位置取得部１１から第２のタッチ位置を示す情報を受け取った場合、当該第２のタッチ位置が右側領域３０Ｒであれば、右側領域３０Ｒに対応付けた第２階層の操作項目を確定する。一方、第２確定部１５は、当該第２のタッチ位置が左側領域３０Ｌであれば、左側領域３０Ｌに対応付けた第２階層の操作項目を確定する。なお、第２確定部１５は、図２に示されるようにタッチ操作の内容に応じて第２階層の操作項目が変わる場合、第２のタッチ位置とタッチ操作の内容とに応じて第２階層の操作項目を確定すればよい。第２確定部１５は、確定した第２階層の操作項目を示す情報を、車内装備２０へ出力する。車内装備２０は、第２階層の操作項目を示す情報を第２確定部１５から受け取ると、第２階層の操作項目に対応する動作を実行する。

図５に示されるように、運転者が第１階層の操作項目として「選曲操作」を確定させた後、タッチセンサ２に第１の指である中指４１を押し込んだまま（又はタッチしたまま）、第２の指である人差し指４２をタッチセンサ２にタップしたとする。この場合、第２確定部１５は、第２のタッチ位置が右側領域３０Ｒであり、第２の指である人差し指４２のタッチ操作が「タップ」であるため、第２確定部１５は、「選曲操作」に関連する第２階層の操作項目として「次のトラック再生」を確定する。

運転者が第１階層の操作項目として「選曲操作」を確定させた後、タッチセンサ２に第１の指である中指４１を押し込んだまま（又はタッチしたまま）、第２の指である薬指４３をタッチセンサ２に長押ししたとする。薬指４３は、図５に二点鎖線で示される。この場合、第２確定部１５は、第２のタッチ位置が左側領域３０Ｌであり、第２の指である薬指４３のタッチ操作が「長押し」であるため、第２確定部１５は、「選曲操作」に関連する第２階層の操作項目として「早戻し」を確定する。

なお、第２確定部１５は、第２階層の操作項目を確定したことを運転者に提供するために、振動制御部１２を介して振動機構４を振動させてもよい。また、第２確定部１５は、第２階層の操作項目を確定したことを運転者に提供するために、図示しないヘッドアップディスプレイに確定した第２階層の操作項目名等の表示をさせてもよいし、図示しないスピーカから確定した第２階層の操作項目名等の音声出力をさせてもよい。

第１のタッチ位置を基準としたタッチ操作領域３０の分割方法は、図５に示される方法に限定されない。
図６は、実施の形態１の第２確定部１５によるタッチ操作領域３０の分割方法の別の例を示す図である。図６の例は、タッチセンサ２が指紋を認識する機能を有する前提である。第２確定部１５は、第１の指である中指４１のタッチ位置と指紋とを示す情報を、位置取得部１１を介してタッチセンサ２から取得する。第２確定部１５は、中指４１の指紋に基づいて中指４１の向きを推定し、推定した中指４１の向き（図６に破線で示す）を基準にして、タッチ操作領域３０を左側領域３０Ｌと右側領域３０Ｒとに分割する。

また、例えば、第２確定部１５は、第１の指である中指４１のタッチ位置とタッチ面積とを示す情報を、位置取得部１１を介してタッチセンサ２から取得してもよい。この場合、第２確定部１５は、中指４１のタッチ面積に基づいてタッチ形状４１ａ（図６に二点鎖線で示す）を推定し、推定したタッチ形状４１ａの長手方向を中指４１の向きとする。そして、第２確定部１５は、中指４１の向き（図６に破線で示す）を基準にして、タッチ操作領域３０を左側領域３０Ｌと右側領域３０Ｒとに分割する。

次に、入力制御装置１０の動作を説明する。
図７は、実施の形態１に係る入力制御装置１０の動作例を示すフローチャートである。入力制御装置１０は、図７のフローチャートに示される動作を繰り返し行う。

ステップＳＴ１において、位置取得部１１は、第１のタッチ位置をタッチセンサ２から取得する。位置取得部１１が第１のタッチ位置をタッチセンサ２から取得した場合、つまり、運転者の第１の指がタッチセンサ２にタッチした場合（ステップＳＴ１“ＹＥＳ”）、入力制御装置１０の処理はステップＳＴ２へ進む。一方、位置取得部１１が第１のタッチ位置をタッチセンサ２から取得しなかった場合、つまり、運転者の第１の指がタッチセンサ２にタッチしていない場合（ステップＳＴ１“ＮＯ”）、入力制御装置１０の処理はステップＳＴ１へ戻る。

ステップＳＴ２において、振動制御部１２は、例えば、予め定められた時間ごとに第１階層の操作項目に対応する振動パターンを切り替えながら振動機構４を振動させる。

ステップＳＴ３において、圧力取得部１３は、第１のタッチ位置における圧力を圧力センサ３から取得する。圧力取得部１３が予め定められた閾値以上の圧力を圧力センサ３から取得した場合、つまり、運転者が第１の指を押し込んだ場合（ステップＳＴ３“ＹＥＳ”）、入力制御装置１０の処理はステップＳＴ４へ進む。一方、圧力取得部１３が上記予め定められた閾値未満の圧力を圧力センサ３から取得した場合、つまり、運転者が第１の指を押し込まなかった場合（ステップＳＴ３“ＮＯ”）、入力制御装置１０の処理はステップＳＴ２へ戻る。その場合、ステップＳＴ２において、振動制御部１２は、前回のステップＳＴ２から上記予め定められた時間が経過した時点で、次の第１階層の操作項目に対応する振動パターンで振動機構４を振動させる。

ステップＳＴ４において、第１確定部１４は、圧力取得部１３から圧力を示す情報を受け取った際に、振動制御部１２が振動機構４に指示していた振動パターンに対応する第１階層の操作項目を確定する。
また、この際、第２確定部１５は、第１確定部１４から受け取った第１のタッチ位置を示す情報を用いて、第１のタッチ位置を基準とした左側領域３０Ｌと右側領域３０Ｒとを、タッチセンサ２のタッチ操作領域３０に対して設定する。さらに、第２確定部１５は、第１確定部１４により確定された第１階層の操作項目に関連する第２階層の操作項目を、左側領域３０Ｌと右側領域３０Ｒとに対応付ける。

ステップＳＴ５において、位置取得部１１は、第２のタッチ位置をタッチセンサ２から取得する。位置取得部１１が第２のタッチ位置をタッチセンサ２から取得した場合、つまり、運転者の第２の指がタッチセンサ２にタッチした場合（ステップＳＴ５“ＹＥＳ”）、入力制御装置１０の処理はステップＳＴ６へ進む。一方、位置取得部１１が第２のタッチ位置をタッチセンサ２から取得しなかった場合、つまり、運転者の第２の指がタッチセンサ２にタッチしていない場合（ステップＳＴ５“ＮＯ”）、入力制御装置１０の処理はステップＳＴ７へ進む。

ステップＳＴ６において、第２確定部１５は、位置取得部１１から第２のタッチ位置を示す情報を受け取り、左側領域３０Ｌと右側領域３０Ｒのうち、第２のタッチ位置が含まれる領域に対応付けた第２階層の操作項目を確定する。第２確定部１５は、確定した第２階層の操作項目を示す情報を、車内装備２０へ出力する。

ステップＳＴ７において、位置取得部１１は、第１のタッチ位置への第１の指のタッチが終了したか否かを判断する。位置取得部１１が第１のタッチ位置への第１の指のタッチが終了したと判断した場合、つまり、運転者の第１の指がタッチセンサ２から離れた場合（ステップＳＴ７“ＹＥＳ”）、運転者はこれ以上の車内装備２０の操作を行う意思がないため、入力制御装置１０の処理は終了する。

一方、位置取得部１１が第１のタッチ位置への第１の指のタッチが継続していると判断した場合、つまり、運転者の第１の指がタッチセンサ２にタッチしたままである場合（ステップＳＴ７“ＮＯ”）、運転者は引き続き車内装備２０の操作を行う意思があるため、入力制御装置１０の処理はステップＳＴ５へ戻る。その場合、ステップＳＴ５において、第２確定部１５は、新たに位置取得部１１が取得した第２のタッチ位置に対応する第２階層の操作項目を、ステップＳＴ４にて設定済みの左側領域３０Ｌと右側領域３０Ｒとを用いて確定する。例えば、運転者が５曲先のトラックを再生させようとする場合、右側領域３０Ｒにおいて第２の指のタップ操作を５回繰り返す必要がある。この場合、第２確定部１５は、第２の指によるタップ操作の都度、第１のタップ位置を基準として設定済みの左側領域３０Ｌと右側領域３０Ｒとを用いて第２階層の操作項目「次のトラック再生」を確定する。そのため、連続してタップ操作が行われた場合でも、また、それらのタップ操作のタッチ位置が毎回ずれたとしても、第２のタッチ位置が右側領域３０Ｒ内に収まるため、第２確定部１５は正しい第２階層の操作項目を確定することができる。

次に、実施の形態１に係る入力装置１のハードウェア構成を説明する。
図８及び図９は、実施の形態１に係る入力装置１のハードウェア構成例を示す図である。入力装置１を構成するタッチセンサ２、圧力センサ３、振動機構４、及び入力制御装置１０は、バス１０３等により接続される。入力制御装置１０における位置取得部１１、振動制御部１２、圧力取得部１３、第１確定部１４、及び第２確定部１５の機能は、処理回路により実現される。即ち、入力制御装置１０は、上記機能を実現するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアとしての処理回路１００であってもよいし、メモリ１０２に格納されるプログラムを実行するプロセッサ１０１であってもよい。

図８に示されるように、処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路１００は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。位置取得部１１、振動制御部１２、圧力取得部１３、第１確定部１４、及び第２確定部１５の機能を複数の処理回路１００で実現してもよいし、各部の機能をまとめて１つの処理回路１００で実現してもよい。

図９に示されるように、処理回路がプロセッサ１０１である場合、位置取得部１１、振動制御部１２、圧力取得部１３、第１確定部１４、及び第２確定部１５の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１０２に格納される。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に格納されたプログラムを読みだして実行することにより、各部の機能を実現する。即ち、入力制御装置１０は、プロセッサ１０１により実行されるときに、図７のフローチャートで示されるステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ１０２を備える。また、このプログラムは、位置取得部１１、振動制御部１２、圧力取得部１３、第１確定部１４、及び第２確定部１５の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。

ここで、プロセッサ１０１とは、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、処理装置、演算装置、又はマイクロプロセッサ等のことである。
メモリ１０２は、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）、又はフラッシュメモリ等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスク又はフレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、ＣＤ（ＣｏｍｐａｃｔＤｉｓｃ）又はＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）等の光ディスクであってもよい。

なお、位置取得部１１、振動制御部１２、圧力取得部１３、第１確定部１４、及び第２確定部１５の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、入力制御装置１０における処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の機能を実現することができる。

以上のように、実施の形態１に係る入力制御装置１０は、位置取得部１１、振動制御部１２、圧力取得部１３、第１確定部１４、及び第２確定部１５を備える。位置取得部１１は、タッチセンサ２が検知するタッチ位置を示す情報を取得する。振動制御部１２は、位置取得部１１により第１のタッチ位置を示す情報が取得された場合に、予め定められた第１階層の操作項目に対応する予め定められた振動パターンで、タッチセンサ２と一体に設けられた振動機構４を振動させる。圧力取得部１３は、タッチセンサ２と一体に設けられた圧力センサ３が検知する圧力を示す情報を取得する。第１確定部１４は、圧力取得部１３により取得された圧力を示す情報に基づき、振動機構４が振動した場合に第１のタッチ位置に対する圧力が検知されると、振動機構４の振動パターンに対応する第１階層の操作項目を確定する。第２確定部１５は、第１確定部１４により第１階層の操作項目が確定された後、位置取得部１１により第１のタッチ位置とは異なる第２のタッチ位置を示す情報が取得された場合に、第１のタッチ位置を基準とした２つの領域を設定し、設定した２つの領域のそれぞれに対して、確定された第１階層の操作項目に関連する第２階層の操作項目を対応付ける。そして、第２確定部１５は、２つの領域のうちの第２のタッチ位置が含まれる領域に対応付けた第２階層の操作項目を確定する。このように、入力制御装置１０は、第１のタッチ位置を基準として設定した２つの領域と第２のタッチ位置とに基づいて第２階層の操作項目を確定するようにしたので、運転者は左手の中指４１をタッチした状態でその右側を人差し指４２でタッチ操作すれば右側領域３０Ｒに対応付けられた第２階層の操作項目を確定させ、中指４１の左側を薬指４３でタッチ操作すれば左側領域３０Ｌに対応付けられた第２階層の操作項目を確定させることができる。したがって、入力制御装置１０は、タッチセンサ２を利用した入力装置１における操作項目の誤判定を防止することができる。また、運転者は、指への振動パターンに基づいて第１階層の操作項目を確定させることができるため、手元を見ることなくタッチ操作を行うことができる。

なお、実施の形態１では、左手の中指４１を第１の指、人差し指４２及び薬指４３を第２の指とした例が示されたが、第１の指と第２の指はこれらの指に限定されない。例えば、左手の人差し指が第１の指、親指及び中指が第２の指であってもよい。また、タッチ操作を行う手は、左手であってもよいし右手であってもよい。

また、実施の形態１の第２確定部１５は、第１のタッチ位置を基準として設定した左側領域３０Ｌと右側領域３０Ｒのうち、一方の左側領域３０Ｌに対応付ける第２階層の操作項目の内容と、もう一方の右側領域３０Ｒに対応付ける第２階層の操作項目の内容とを、反対の内容にする。第１の指の右隣りの指をタッチ操作した場合と左隣りの指をタッチ操作した場合とで確定される第２階層の操作項目が、「早送り」と「早戻し」のような反対の内容であることにより、運転者は、第２階層の操作項目の内容を直感的に把握することができる。

また、実施の形態１の第２確定部１５は、第１のタッチ位置にタッチしている第１の指の向きを基準として左側領域３０Ｌと右側領域３０Ｒを設定してもよい。これにより、入力制御装置１０は、運転者が斜め方向又は横方向からタッチセンサ２をタッチした場合に、第１の指と第２の指との位置関係に対応させた左側領域３０Ｌと右側領域３０Ｒを設定することができる。したがって、入力制御装置１０は、運転者が斜め方向又は横方向からタッチセンサ２をタッチした場合でも、操作項目の誤判定を防止することができる。また、運転者は、タッチセンサ２と自身の手との位置関係を気にする必要がないため、手元を見ることなくタッチ操作を行うことができる。

また、実施の形態１の振動制御部１２は、第１階層の操作項目ごとに異なる振動パターンを示す情報を有し、予め定められた時間ごとに振動パターンを切り替えて振動機構４を振動させる。または、振動制御部１２は、第１のタッチ位置が予め定められた距離移動すると、つまりフリック操作されると、振動パターンを切り替えて振動機構４を振動させる。これらの構成により、入力制御装置１０は、振動パターンによって、確定可能な第１階層の操作項目に関する情報を運転者に提供することができる。よって、運転者は、手元を見ることなくタッチ操作を行うことができる。

次に、実施の形態１に係る入力制御装置１０の変形例を説明する。
図１０は、第１の指である中指４１が矢印方向へスライド移動した例を示す図である。第１の指である中指４１を最初にタッチした位置が、タッチ操作領域３０の端部であった場合、第２の指のタッチ操作がしにくい。そのため、第１の指である中指４１が、第２の指のタッチ操作がしやすい位置（図１０の中指４１Ａの位置）までスライド移動可能であることが好ましい。この構成を実現するために、位置取得部１１は、移動後の中指４１Ａのタッチ位置を示す情報を、タッチセンサ２から取得して第２確定部１５へ出力する。第２確定部１５は、移動後の中指４１Ａのタッチ位置を基準として左側領域３０Ｌと右側領域３０Ｒを再設定する。このように、第２確定部１５は、常に、最新の第１のタッチ位置を基準とした左側領域３０Ｌと右側領域３０Ｒを設定する。これにより、運転者は、第２の指によるタッチ操作をしやすい位置へ第１の指を移動させることができる。

図１１は、図５における左側領域３０Ｌと右側領域３０Ｒの分割方法の変形例を示す図である。図１１に示されるように、第２確定部１５は、第１のタッチ位置を示す情報に含まれるＹ軸の座標位置を基準にして、タッチ操作領域３０を第１のタッチ位置より右側の右側領域３０Ｒと第１のタッチ位置より左側の左側領域３０Ｌとに分割する。さらに、第２確定部１５は、第１のタッチ位置を示す情報に含まれるＸ軸の座標位置を基準にして、左側領域３０Ｌを、上側の第１領域３０Ｌ−１と下側の第２領域３０Ｌ−２とに分割する。また、第２確定部１５は、第１のタッチ位置を示す情報に含まれるＸ軸の座標位置を基準にして、右側領域３０Ｒを、上側の第３領域３０Ｒ−１と下側の第４領域３０Ｒ−２とに分割する。続いて、第２確定部１５は、第１領域３０Ｌ−１と第３領域３０Ｒ−１に対して第２階層の操作項目の大きい操作量を割り当て、第２領域３０Ｌ−２と第４領域３０Ｒ−２に対して第２階層の操作項目の小さい操作量を割り当てる。

例えば、第１階層の操作項目が「音量操作」であり、左側領域３０Ｌに対応する第２階層の操作項目が「音量ダウン」であり、右側領域３０Ｒに対応する第２階層の操作項目が「音量アップ」であるものとする。この場合、第２確定部１５は、第１領域３０Ｌ−１に対して「２段階の音量ダウン」を割り当て、第３領域３０Ｒ−１に対して「２段階の音量アップ」を割り当てる。また、第２確定部１５は、第２領域３０Ｌ−２に対して「１段階の音量ダウン」を割り当て、第４領域３０Ｒ−２に対して「１段階の音量アップ」を割り当てる。これにより、運転者は、第１の指より上側に第２の指をタッチした場合、より大きい操作量の動作を車内装備２０に実行させることができ、第１の指より下側に第２の指をタッチした場合、より小さい操作量の操作を車内装備２０に実行させることができる。なお、第２確定部１５は、この例では、第１の指より上側の領域に対して大きい操作量を割り当て、第１の指より下側の領域に対して小さい操作量を割り当てたが、反対に、第１の指より上側の領域に対して小さい操作量を割り当て、第１の指より下側の領域に対して大きい操作量を割り当ててもよい。

図１２は、図６における左側領域３０Ｌと右側領域３０Ｒの分割方法の変形例を示す図である。図１２に示されるように、第２確定部１５は、第１のタッチ位置に対応する第１の指の向きを基準にして、タッチ操作領域３０を第１のタッチ位置より右側の右側領域３０Ｒと第１のタッチ位置より左側の左側領域３０Ｌとに分割する。さらに、第２確定部１５は、第１の指の向きに対して直交する軸を基準にして、左側領域３０Ｌを、上側の第１領域３０Ｌ−１と下側の第２領域３０Ｌ−２とに分割する。また、第２確定部１５は、第１の指の向きに対して直交する軸を基準にして、右側領域３０Ｒを、上側の第３領域３０Ｒ−１と下側の第４領域３０Ｒ−２とに分割する。続いて、第２確定部１５は、図１１の例と同様に、第１領域３０Ｌ−１と第３領域３０Ｒ−１に対して第２階層の操作項目の大きい操作量を割り当て、第２領域３０Ｌ−２と第４領域３０Ｒ−２に対して第２階層の操作項目の小さい操作量を割り当てる。

図１１及び図１２に示される分割方法の場合、運転者は、車内装備２０の動作を実行させる第２階層の操作項目だけでなく、第２階層の操作項目の操作量を、手元を見ることなく容易にタッチ操作することができる。また、第２確定部１５が第１のタッチ位置を基準にして第１領域３０Ｌ−１、第２領域３０Ｌ−２、第３領域３０Ｒ−１、及び第４領域３０Ｒ−２を設定するため、入力制御装置１０は、タッチセンサ２を利用した入力装置１における操作項目の誤判定を防止することができる。

なお、本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、又は実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

この発明に係る入力装置は、ユーザが手元を見ることなくタッチ操作を行うことができるようにしたので、車両のダッシュボードに設置された表示装置と一体に構成されたタッチパネル、又は、運転者のアームレスト若しくはハンドルに設置されたタッチパッド等に用いられる入力装置に適している。

１入力装置、
２タッチセンサ、３圧力センサ、４振動機構、１０入力制御装置、１１位置取得部、１２振動制御部、１３圧力取得部、１４第１確定部、１５第２確定部、２０車内装備、３０タッチ操作領域、３０Ｌ左側領域、３０Ｌ−１第１領域、３０Ｌ−２第２領域、３０Ｒ右側領域、３０Ｒ−１第３領域、２０Ｒ−２第４領域、４１，４１Ａ中指、４１ａタッチ形状、４２人差し指、４３薬指、１００処理回路、１０１プロセッサ、１０２メモリ、１０３バス。

Claims

タッチセンサが検知するタッチ位置を示す情報を取得する位置取得部と、
前記位置取得部により第１のタッチ位置を示す情報が取得された場合、予め定められた第１階層の操作項目に対応する予め定められた振動パターンで、前記タッチセンサと一体に設けられた振動機構を振動させる振動制御部と、
前記タッチセンサと一体に設けられた圧力センサが検知する圧力を示す情報を取得する圧力取得部と、
前記圧力取得部により取得された圧力を示す情報に基づき、前記振動機構が振動した場合に前記第１のタッチ位置に対する圧力が検知されると、前記振動機構の前記振動パターンに対応する前記第１階層の操作項目を確定する第１確定部と、
前記第１確定部により前記第１階層の操作項目が確定された後、前記位置取得部により前記第１のタッチ位置とは異なる第２のタッチ位置を示す情報が取得された場合、前記第１のタッチ位置を基準とした２つの領域を設定し、設定した前記２つの領域のそれぞれに対して、確定された前記第１階層の操作項目に関連する第２階層の操作項目を対応付け、前記２つの領域のうちの前記第２のタッチ位置が含まれる領域に対応付けた第２階層の操作項目を確定する第２確定部とを備える入力制御装置。
前記第２確定部は、前記第１のタッチ位置を基準として設定した前記２つの領域のうちの一方の領域に対応付ける第２階層の操作項目の内容と、もう一方の領域に対応付ける第２階層の操作項目の内容とを、反対の内容にすることを特徴とする請求項１記載の入力制御装置。
前記第２確定部は、前記第１のタッチ位置にタッチしている指の向きを基準として前記２つの領域を設定することを特徴とする請求項１記載の入力制御装置。
前記振動制御部は、前記第１階層の操作項目ごとに異なる前記振動パターンを示す情報を有し、予め定められた時間ごとに前記振動パターンを切り替えて前記振動機構を振動させることを特徴とする請求項１記載の入力制御装置。
前記振動制御部は、前記第１階層の操作項目ごとに異なる前記振動パターンを示す情報を有し、前記第１のタッチ位置が予め定められた距離移動すると前記振動パターンを切り替えて前記振動機構を振動させることを特徴とする請求項１記載の入力制御装置。
前記第２確定部は、前記第１のタッチ位置が移動した場合、移動後の前記第１のタッチ位置を基準として前記２つの領域を再設定することを特徴とする請求項１記載の入力制御装置。
前記第２確定部は、前記第１のタッチ位置を基準として設定した前記２つの領域のうちの一方の領域を、前記第１のタッチ位置を基準として第１領域と第２領域とに分割し、前記一方の領域に対応付けた前記第２階層の操作項目の大きい操作量を前記第１領域に割り当てると共に小さい操作量を前記第２領域に割り当て、前記もう一方の領域を、前記第１のタッチ位置を基準として第３領域と第４領域とに分割し、前記もう一方の領域に対応付けた前記第２階層の操作項目の大きい操作量を前記第３領域に割り当てると共に小さい操作量を前記第４領域に割り当てることを特徴とする請求項２記載の入力制御装置。
タッチセンサと、
前記タッチセンサと一体に設けられた圧力センサと、
前記タッチセンサと一体に設けられた振動機構と、
請求項１記載の入力制御装置とを備える入力装置。
位置取得部が、タッチセンサが検知するタッチ位置を示す情報を取得し、
振動制御部が、前記位置取得部により第１のタッチ位置を示す情報が取得された場合、予め定められた第１階層の操作項目に対応する予め定められた振動パターンで、前記タッチセンサと一体に設けられた振動機構を振動させ、
圧力取得部が、前記タッチセンサと一体に設けられた圧力センサが検知する圧力を示す情報を取得し、
第１確定部が、前記圧力取得部により取得された圧力を示す情報に基づき、前記振動機構が振動した場合に前記第１のタッチ位置に対する圧力が検知されると、前記振動機構の前記振動パターンに対応する前記第１階層の操作項目を確定し、
第２確定部が、前記第１確定部により前記第１階層の操作項目が確定された後、前記位置取得部により前記第１のタッチ位置とは異なる第２のタッチ位置を示す情報が取得された場合、前記第１のタッチ位置を基準とした２つの領域を設定し、設定した前記２つの領域のそれぞれに対して、確定された前記第１階層の操作項目に関連する第２階層の操作項目を対応付け、前記２つの領域のうちの前記第２のタッチ位置が含まれる領域に対応付けた第２階層の操作項目を確定する入力制御方法。