JP5850229B2 - 車両用操作装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用操作装置に関し、特に、ステアリングに設けた車両用操作装置に関するものである。
従来の車両用操作装置は、ステアリングのスポーク部に配置された複数のタッチセンサで構成されたタッチパッドと、検出部と、判定部と、制御部から構成されており、前記判定部は、前記タッチパッドから検出されたジェスチャの組み合わせに基づいて入力された操作を選択し、前記制御部は、選択された操作に基づいてカーナビゲーション装置などの機器を制御するものであった（特許文献１参照）。
特開２００９−２９８２８５号公報
しかし、従来の車両用操作装置は、例えば、カーナビゲーション装置の画面に表示されているメニューの項目を上下方向に移動する場合、前記タッチパッド上を、上下方向に直線の軌跡となるジェスチャを行う必要があった。
しかし、ステアリングを把持した状態で、親指で上下方向に直線の軌跡となるジェスチャを行った場合、親指の付け根の部分を支点とした円弧状の軌跡のジェスチャとなり、前記検出部で検出されたジェスチャが必ずしも直線にならず、ジェスチャの誤検出、又は検出できないといった場合があり、ジェスチャを何度も繰り返すか、前記タッチパッドを視認した状態で操作を行うこととなり、操作性が良好でないという問題点があった。
そこで本発明は、前記問題点を解消し、ステアリングを把持した状態で行ったジェスチャ操作の認識精度を向上させ、操作性が良好な車両用操作装置を提供することを目的とするものである。
本発明は、前述の課題を解決するために、ステアリングの右側に設けられ、ユーザの操作を検出する入力部と、前記入力部で検出した前記ユーザの操作を判定するとともに機器を制御する制御信号を出力する制御部と、を備えた車両用操作装置であって、前記制御部は、前記ユーザの操作の軌跡が、所定の条件に合致した場合、前記ユーザの操作を直線と判定し、前記所定の条件は、前記ユーザの操作の軌跡が、所定の幅を超えないことであり、前記所定の幅は、前記ユーザの操作の始点を通る前記入力部の垂直方向に対して水平方向の左右の幅とし、左側の幅を右側の幅より大きくしたものである。
また、ステアリングの左側に設けられ、ユーザの操作を検出する入力部と、前記入力部で検出した前記ユーザの操作を判定するとともに機器を制御する制御信号を出力する制御部と、を備えた車両用操作装置であって、前記制御部は、前記ユーザの操作の軌跡が、所定の条件に合致した場合、前記ユーザの操作を直線と判定し、前記所定の条件は、前記ユーザの操作の軌跡が、所定の幅を超えないことであり、前記所定の幅は、前記ユーザの操作の始点を通る前記入力部の垂直方向に対して水平方向の左右の幅とし、右側の幅を左側の幅より大きくしたものである。
また、ステアリングに設けられ、ユーザの操作を検出する入力部と、前記入力部で検出した前記ユーザの操作を判定するとともに機器を制御する制御信号を出力する制御部と、を備えた車両用操作装置であって、前記制御部は、前記ユーザの操作の軌跡が、所定の条件に合致した場合、前記ユーザの操作を直線と判定し、前記所定の条件は、前記ユーザの操作の軌跡が、所定の幅を超えないことであり、前記所定の幅は、前記ユーザの操作の始点を通る前記入力部の水平方向に対して垂直方向の上下の幅とし、上側の幅を下側の幅より大きくしたものである。
また、前記制御部は、前記始点を前記ユーザの操作の最終接触点から所定時間直前の位置と認識するものである。
本発明によれば、所期の目的を達成でき、ステアリングを把持した状態で行ったジェスチャ操作の認識精度を向上させ、操作性が良好な車両用操作装置を提供できる。
本発明の実施形態の車両用操作装置の電気的構成を示すブロック図。 同実施形態のジェスチャを示す図。 同実施形態の他のジェスチャを示す図。 直線と認識する所定の幅を示す説明図。 直線と認識する所定の幅を示す説明図。 同実施形態の入力部の正面図。 同実施形態の制御部の処理を示すフローチャート図。
以下、図に基づいて、本発明の実施形態の車両用操作装置を説明する。
図１において、本実施形態の車両用操作装置１００は、入力部１１０と、制御部１２０とから主に構成されている。なお、１３０は、車両用操作装置１００が操作する機器である。
機器１３０は、車両用操作装置１００と接続されており、入力部１１０の操作に応じて、その動作や設定内容が制御される。機器１３０は、本実施形態の場合、カーナビゲーション装置を一例として説明する。なお、機器１３０は、カーナビゲーション装置に限るものではなく、オーディオ装置などであってもよい。また、機器１３０は、１つに限定されるものではなく、複数であってもよい。
入力部１１０は、例えば、静電容量式のタッチパッドであり、左右方向及び上下方向に複数のセンサが配置され、入力部１１０の表面を指Ｕなどで触れることによって、入力部１１０のセンサ値が変化する。入力部１１０は、指Ｕの位置や動きの軌跡Ｌをジェスチャ操作として、入力部１１０で感知したセンサ値を操作入力信号に変換して制御部１２０に出力するものである。
本実施形態では、入力部１１０は、車両の運転席に着座したユーザが把持するステアリング１０１の右側にのみ設けられている。
制御部１２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェイス等を有するマイクロコンピュータからなり、本実施形態の場合、車両用操作装置１００に備えられる回路基板に実装され、入力部１１０の前記操作入力信号を入力し、入力部１１０上の指Ｕの座標値（ｘ，ｙ）を検出する。不揮発性メモリである前記ＲＯＭには、機器１３０を操作する複数の制御信号と各々対応した複数のジェスチャ操作を備えたジェスチャ操作テーブルデータを記憶している。
制御部１２０は、入力部１１０上の指Ｕの座標値を用いて、図２及び図３に記載されるような上下方向のスライド操作及びフリック操作（払うようにタッチする操作）のジェスチャ操作をそれぞれ認識する。そして、認識したジェスチャ操作と前記ジェスチャ操作テーブルデータと比較し、該当するジェスチャ操作に対応する制御信号を機器１３０に送信し、機器１３０の制御を行う。
次に、本実施形態における車両用操作装置１００の動作について、図７に基づいて説明する。
ユーザの指Ｕが、入力部１１０に触れると、入力部１１０の入力中を判定する処理Ｓ１で、入力中と判定し処理Ｓ２へ進む。
また、ユーザの指Ｕが、入力部１１０に触れていない場合には、処理Ｓ１から処理Ｓ６へ進み、直前（例えば、１０ミリ秒前）まで入力部１１０に入力中であるか否かを判定する処理Ｓ６を実行し、直前までユーザが、入力部１１０に入力中であった場合には、（ジェスチャの特徴量を算出する）処理Ｓ３へ進み、直前までユーザが、入力部１１０に入力中でなかった場合には、処理Ｓ１へ戻る。
処理Ｓ２では、所定の単位時間あたりのユーザが触れている現在座標（最終接触点）を算出し、さらに、所定の時間の過去座標を保持する。
処理Ｓ３は、ジェスチャ操作の特徴量を算出する処理を行うものであり、前記現在座標（最終接触点）と前記過去座標を用いて、ユーザの指Ｕの移動距離、移動方向、指Ｕが触れてから離すまでの時間（移動時間）、所定の座標を中心とした指Ｕの回転半径、所定の座標を中心とした指Ｕの回転角度を算出し、さらに、前記移動距離、前記移動方向、前記時間（移動時間）、前記回転半径及び前記回転角度を用いてジェスチャ操作の特徴量を算出する。
本実施形態の車両用操作装置１００では、制御部１２０は、ユーザの操作の始点Ｓと最終接触点である終点Ｅとを結ぶ軌跡Ｌが、所定の幅Ｗを超えない場合、ユーザのジェスチャ操作を直線と判定するものである。この場合、最終接触点は、ユーザの操作が完了した終点Ｅであったが、最終接触点は、ユーザの操作が完了した時点のみではなく、ユーザの操作中の最新の時点であってもよい。
図４で示すように、所定の幅Ｗの内、入力部１１０の横方向の幅Ｗ１、すなわち、ユーザの操作の始点Ｓを通る入力部１１０の垂直方向に対して水平方向の左右の幅ＷＬ、ＷＲとしたものである。
本実施形態のように、入力部１１０をステアリング１０１の右側に設けた場合、左右の幅ＷＬ、ＷＲは、左側の幅ＷＬを右側の幅ＷＲより大きくしたものである。
また、図５で示すように、所定の幅Ｗの内、入力部１１０の縦方向の幅Ｗ２、すなわち、ユーザの操作の始点Ｓを通る入力部１１０の水平方向に対して垂直方向の上下の幅ＷＵ、ＷＤとしたものである。
所定の縦方向の幅Ｗ２は、前記ユーザの操作の始点Ｓを通る入力部１１０の水平方向に対して垂直方向の上下の幅は、上側の幅ＷＵを下側の幅ＷＤより大きくしたものである。
処理Ｓ４は、処理Ｓ３で算出したジェスチャ操作の判定を行う。すなわち、前記ジェスチャ操作の特徴量と、制御部１２０内の前記ＲＯＭにあらかじめ記録している所定のジェスチャ操作テーブルデータとを比較し、前記ジェスチャ操作の特徴量が、前記ジェスチャ操作テーブルデータと合致する場合、処理Ｓ５へ進み、前記ジェスチャ操作の特徴量が、前記ジェスチャ操作テーブルデータと合致しない場合、処理Ｓ１へ進む。
処理Ｓ５は、処理Ｓ４によって検出された前記ジェスチャ操作に割り当てられた制御信号を、機器（カーナビゲーション装置）１３０に対して送信する。
例えば、図２に示すように、円弧状の上方向のフリック操作のジェスチャ操作を検出し、ユーザの指（例えば、親指）Ｕで行った指Ｕの付け根を中心とした円弧状の前記ジェスチャ操作の軌跡Ｌが、所定の幅を超えない場合、前記ユーザの操作を直線と判定し、機器（カーナビゲーション装置）１３０に対して、ジェスチャ操作の操作量に応じた表示（メニューの項目表示など）を上に送る前記制御信号を送信する。また、前記ジェスチャ操作の軌跡Ｌが、所定の幅を超えた場合、前記ユーザの操作を直線とは判定せず、機器（カーナビゲーション装置）１３０に対して、ジェスチャ操作の操作量に応じた前記制御信号を送信する。
また、図３に示すように、円弧状の下方向のフリック操作のジェスチャ操作を検出し、ユーザの指（例えば、親指）Ｕで行った指Ｕの付け根を中心とした円弧状の前記ジェスチャ操作の軌跡Ｌが、所定の幅を超えない場合、前記ユーザの操作を直線と判定し、機器（カーナビゲーション装置）１３０に対して、前記ジェスチャ操作の操作量に応じた表示（メニューの項目表示など）を下に送る前記制御信号を送信する。また、前記ジェスチャ操作の軌跡Ｌが、所定の幅を超えた場合、前記ユーザの操作を直線とは判定せず、機器（カーナビゲーション装置）１３０に対して、ジェスチャ操作の操作量に応じた前記制御信号を送信する。
入力部１１０が、タッチパッドであるため、フリック操作に限らず、スライド操作であってもよい。なお、本実施形態では、スライド操作とフリック操作の判定は、ユーザの指が入力部１１０から離れて操作が完了した終点Ｅより前の１００ミリ秒の速度によって行うものである。
なお、前記制御信号は、車両で使用される機器（例えば、エアコン）の制御に使われる操作に割り当ててもよい。
前記ジェスチャを検出する処理Ｓ４において、円弧状の前記ジェスチャ操作を直線として認識することによって、ステアリング１０１を把持した状態の指（例えば、親指）Ｕでもジェスチャの入力が容易となり、運転姿勢を維持したまま安全に機器を操作することができる。
さらに、図６に示されるように、前記ジェスチャを教示する円弧の意匠１１１を入力部１１０に設けることで、ユーザは、その意匠１１１上を、ステアリング１０１を把持した状態の指Ｕでも容易になぞることができ、意図するジェスチャ操作を正確にすばやく入力することができるため、運転操作をより集中して行うことができる。
円弧の意匠１１１は、所定の幅Ｗに収まるものであり、また、円弧の意匠１１１は、その長手方向が入力部１１０の垂直方向に沿うように設けてある。
また、円弧の意匠は、前述した入力部１１０の垂直方向に延びる円弧の意匠１１１に限定されるものではなく、円弧の意匠の長手方向が入力部１１０の水平方向に沿うように設けたものであってもよい。また、円弧の意匠は、円弧の意匠は、入力部１１０の垂直方向と水平方向に沿って交差するように設けてもよい。
本実施形態では、入力部１１０は、車両の運転席に着座したユーザが把持するステアリング１０１の右側に設けられていたが、入力部１１０は、ステアリング１０１の右側のみ設けられるものではなく、ステアリング１０１の左側に設けてもよい。また、ステアリング１０１の左右に設けてもよい。
なお、入力部１１０をステアリング１０１の左側に設けた場合、横方向の所定の幅Ｗ１は、ユーザの操作の始点Ｓを通る入力部１１０の垂直方向に対して水平方向の左右の幅は、右側の幅ＷＲを左側の幅ＷＬより大きくする。
以上の構成によって、ステアリング１０１をしっかりと把持した状態からステアリング１０１の把持を緩めることなく、良好に操作することができる。
ユーザのジェスチャ操作を直線と判定するものとして、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、ユーザの指Ｕの回転半径４０ｍｍ以上の場合、ユーザのジェスチャ操作を直線と判定するものであってもよい。この指Ｕの回転半径の求め方は、本実施形態では、回転半径の中心を予め定めており、ユーザの指Ｕが入力部１１０に触れた始点Ｓと前記中心との距離によって、回転半径を求めるものである。
また、回転半径が４０ｍｍ以上であっても、ユーザのジェスチャ操作の始点Ｓと最終接触点である終点Ｅとの間で、回転半径がある所定の値以下に変動した場合は、ユーザの操作を直線とは認識しないようにすることで、誤認識を防止することができる。最終接触点は、ユーザの操作中も含むので、ユーザのジェスチャ操作中に回転半径が所定の値以下に変動した場合も、直線とは認識しない。
前記各実施形態では、始点Ｓをユーザの指Ｕが、入力部１１０に触れた箇所と判定していたが、本実施形態に限定されるものではなく、例えば、ユーザの操作の最終接触点の時点から直前の３００ミリ秒の位置を始点Ｓとしてもよい。このように始点Ｓの位置を認識することによって、ユーザの指Ｕが入力部１１０に触れてから速やかに操作せずに、ユーザの指Ｕが、入力部１１０上を移動し、前記所定の幅又は前記所定の回転半径を超えた場合でも、ユーザの操作を認識できずにキャンセルせず、直線と認識することができる。このように構成したことによって、例えば、ユーザが入力部１１０に触れた状態で、操作などの選択に暫く迷い、その後、操作を行った場合でも、ユーザの操作を認識することが可能となる。なお、始点Ｓをユーザの操作の最終接触点の時点から直前の３００ミリ秒の位置としたが、最終接触点の時点から前の時間の設定は、２００から４００ミリ秒の間に設定しても良い。
本発明は、車両に搭載される機器を操作する車両のステアリングに設けた車両用操作装置に好適である。
１００ 車両用操作装置
１０１ ステアリング
１１０ 入力部（タッチパッド）
１１１ 意匠
１２０ 制御部
１３０ 機器
Ｅ 終点
Ｌ ジェスチャ操作の軌跡
Ｓ 始点
Ｕ 指（ユーザ）
Ｗ 幅
Ｗ１ 横方向の幅
Ｗ２ 縦方向の幅
ＷＤ 下側の幅
ＷＬ 左側の幅
ＷＲ 右側の幅
ＷＵ 上側の幅

Claims (4)

  1. ステアリングの右側に設けられ、ユーザの操作を検出する入力部と、前記入力部で検出した前記ユーザの操作を判定するとともに機器を制御する制御信号を出力する制御部と、を備えた車両用操作装置であって、前記制御部は、前記ユーザの操作の軌跡が、所定の条件に合致した場合、前記ユーザの操作を直線と判定し、前記所定の条件は、前記ユーザの操作の軌跡が、所定の幅を超えないことであり、前記所定の幅は、前記ユーザの操作の始点を通る前記入力部の垂直方向に対して水平方向の左右の幅とし、左側の幅を右側の幅より大きくしたことを特徴とする車両用操作装置。
  2. ステアリングの左側に設けられ、ユーザの操作を検出する入力部と、前記入力部で検出した前記ユーザの操作を判定するとともに機器を制御する制御信号を出力する制御部と、を備えた車両用操作装置であって、前記制御部は、前記ユーザの操作の軌跡が、所定の条件に合致した場合、前記ユーザの操作を直線と判定し、前記所定の条件は、前記ユーザの操作の軌跡が、所定の幅を超えないことであり、前記所定の幅は、前記ユーザの操作の始点を通る前記入力部の垂直方向に対して水平方向の左右の幅とし、右側の幅を左側の幅より大きくしたことを特徴とする車両用操作装置。
  3. ステアリングに設けられ、ユーザの操作を検出する入力部と、前記入力部で検出した前記ユーザの操作を判定するとともに機器を制御する制御信号を出力する制御部と、を備えた車両用操作装置であって、前記制御部は、前記ユーザの操作の軌跡が、所定の条件に合致した場合、前記ユーザの操作を直線と判定し、前記所定の条件は、前記ユーザの操作の軌跡が、所定の幅を超えないことであり、前記所定の幅は、前記ユーザの操作の始点を通る前記入力部の水平方向に対して垂直方向の上下の幅とし、上側の幅を下側の幅より大きくしたことを特徴とする車両用操作装置。
  4. 前記制御部は、前記始点を前記ユーザの操作の最終接触点から所定時間直前の位置と認識す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車両用操作装置。
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