(57)【要約】【課題】  操作身体部位の操作ユニットへの操作接触を高精度に検出でき、操作方向の特定も容易な操作接触検出装置を提供する。【解決手段】  着座する乗員の心拍波形を座席に設けられた心拍検出部４１により検出し、他方、入力操作部側には脈拍検出部４２を設ける。乗員の指等の操作身体部位が接触するに伴い該脈拍検出部４２により脈拍波形を検出し、検出される心拍波形と脈拍波形との比較結果に基づいて入力操作部への操作接触の有無を検出する。【選択図】    図３
2010076651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前記車両内の座席に着座した乗員から操作可能な位置に設けられた入力操作部と、
前記座席に設けられ、着座する前記乗員の心拍情報を座席側鼓動情報として検出する座席側鼓動情報検出部と、
前記入力操作部への操作に伴い前記乗員の操作身体部位と接触する位置に設けられ、前記乗員の脈拍情報を操作側脈拍情報として検出する脈拍検出部と、
前記座席側鼓動情報と前記操作側脈拍情報とを比較する鼓動情報比較手段と、
該鼓動情報比較手段による比較結果に基づいて前記操作身体部位による前記入力操作部への操作接触の有無を検出し、その検出結果を出力する操作接触検出出力部と、
を有したことを特徴とする操作接触検出装置。
【請求項２】
前記鼓動情報比較手段は、前記心拍情報と前記脈拍情報とに反映される、心拍数、鼓動間隔、波形位相の少なくともいずれかを比較するものであり、
前記操作接触検出出力部は、心拍数、鼓動間隔、波形位相の少なくともいずれかが予め定められた範囲内にて一致する場合に、前記操作身体部位による前記入力操作部への操作接触が発生したものとして検出を行なう請求項１に記載の操作接触検出装置。
【請求項３】
前記入力操作部を操作可能な複数の座席に前記心拍検出部がそれぞれ設けられるとともに、
前記鼓動情報比較手段は、各座席からの前記心拍情報を前記入力操作部からの前記脈拍情報とそれぞれ比較するものであり、
前記操作接触検出出力部は、各座席からの前記心拍情報と前記入力操作部からの脈拍情報との比較結果に基づいて、前記操作身体部位がいずれの座席の側から接触したものであるかを特定し、その特定結果を出力するものである請求項１又は請求項２に記載の操作接触検出装置。
【請求項４】
前記心拍検出部は、静電容量式振動センサにて構成されている請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の操作接触検出装置。
【請求項５】
請求項３記載の操作接触検出装置を備えるとともに、
前記入力操作部には、前記操作身体部位の操作接触検出がなされる座席種別に応じて互いに異なる複数の機器機能が割り当てられてなり、
前記操作接触検出出力部による、前記操作身体部位がいずれの座席の側から操作されたものであるかの特定結果出力に基づいて、特定された座席に対応する機器機能を前記入力操作部に設定する機器機能設定手段が設けられてなることを特徴とする車載用電子機器操作ユニット。
【請求項６】
請求項３記載の操作接触検出装置を備えるとともに、
前記操作接触検出出力部により、前記入力操作部に対し前記操作身体部位が予め定められた無効化対象座席の側から操作されたものであることが特定された場合に、該入力操作部への操作入力を無効化する操作入力無効化手段を備えてなることを特徴とする車載用電子機器操作ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、操作接触検出装置及びそれを用いた車載用電子機器操作ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００２−９１６７４号公報
【０００３】
カーエアコン、カーナビゲーションシステムあるいはカーオーディオシステム等の車載電子機器の操作ユニットにおいて、操作者の手ないし指などの操作身体部位による操作ユニットへの接触を検出し、その検出結果を利用して制御を行なうニーズがある。具体例として、操作者自身の手（指）が接触したときにのみ表示や照明点灯などの機能動作を起動し、例えば荷物など人体部位以外のものが触れた場合は機能動作を行なわないように制御を行なったり、同じスイッチでも運転席から操作する場合と助手席から操作する場合とで機能を切り替えたり、さらには、走行中の運転席側からの操作を禁止したりするニーズを例示することができる。
【０００４】
操作身体部位による操作ユニットへの操作接触検出方式としては、下記のごとく、従来様々な方法が提案されてきた。
（１）車室内の画像を撮影し、画像処理によって運転席や助手席に座った人の手の動きを検出する。
（２）超音波の発信器と受信器を用い、操作しようとする手によって反射された超音波を検出する。
（３）赤外光の発光器と受光器を用い、操作しようとする手によって赤外光が遮断ないし反射されたことを受光器で検出する（特許文献１）。
（４）操作しようとする手が近づいたことを、手と操作スイッチ間の静電容量の測定により検出する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の方式には以下のごとき欠点がある。（１）の方式では、カメラで撮影した画像データに対する複雑な処理が必要であり、また、画像処理であるため外光などによる車室内の照度や、操作ユニットの筐体ないし操作部の配色、操作者の肌の色や手袋の色など、環境条件で検出精度が大きく変化する問題がある。（２）の超音波を用いる方式は、常時発信される超音波による乗員やペットなどへの影響について配慮が必要な場合がある。（３）の方式は、赤外光の受光器が必要であり、外光の影響を直接受けやすいので、安定した動作を確保するために受光器の搭載位置が制約される問題がある。（４）の方式では、指先などで操作する場合、発生する静電容量が微少なため非常に高い検出精度が必要となり、装置コストの高騰を招く。
【０００６】
本発明の課題は、操作身体部位の操作ユニットへの操作接触を高精度に検出でき、操作方向の特定も容易な操作接触検出装置及びそれを用いた車載用電子機器操作ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の操作接触検出装置は、
車両内の座席に着座した乗員から操作可能な位置に設けられた入力操作部と、
座席に設けられ、着座する乗員の心拍情報を座席側鼓動情報として検出する座席側鼓動情報検出部と、
入力操作部への操作に伴い乗員の操作身体部位と接触する位置に設けられ、乗員の脈拍情報を操作側脈拍情報として検出する脈拍検出部と、
座席側鼓動情報と操作側脈拍情報とを比較する鼓動情報比較手段と、
該鼓動情報比較手段による比較結果に基づいて操作身体部位による入力操作部への操作接触の有無を検出し、その検出結果を出力する操作接触検出出力部と、を有したことを特徴とする。
【０００８】
本発明によると、着座する乗員の心拍情報を座席に設けられた心拍検出部により検出し、他方、入力操作部側には脈拍検出部を設け、乗員の指等の操作身体部位が接触するに伴い該脈拍検出部により脈拍情報を検出し、検出される心拍情報と脈拍情報との比較結果に基づいて入力操作部への操作接触の有無を検出する。これにより、複雑な画像処理が不要で外乱光等の影響も受けず、操作身体部位による操作ユニットへの操作接触を高精度かつ安価に検出することが可能となる。
【０００９】
鼓動情報比較手段は、心拍情報と脈拍情報とに反映される、心拍数、鼓動間隔、波形位相の少なくともいずれかを比較するものとして構成でき、操作接触検出出力部は、心拍数、鼓動間隔、波形位相の少なくともいずれかが予め定められた範囲内にて一致する場合に、操作身体部位による入力操作部への操作接触が発生したものとして検出を行なうように構成できる。生体以外のものが脈拍検出部に接触しても脈拍情報は検出されないから、座席側の心拍情報と一致する鼓動情報自体が存在せず、（該座席の乗員の）操作身体部位による操作ユニットへの操作接触はなかったものとして検出が可能である。また、その座席に着座している乗員以外の人が脈拍検出部に接触した場合は、着座している乗員と、実際に操作を行なった人との間で鼓動波形（心拍／脈拍）が位相も含めて完全に一致することはほとんどありえない。具体的には、心拍数や鼓動間隔が異なっている可能性が高いし、仮に両者の心拍数がある程度接近していたとしても、波形の位相までが一致する可能性は低い。従って、心拍数、鼓動間隔ないし波形位相の一致確認により、操作身体部位による入力操作部への操作接触が発生したことを、相当の確率にて検出・特定することができる。
【００１０】
次に、本発明の車両用操作検出装置においては、入力操作部を操作可能な複数の座席に心拍検出部をそれぞれ設け、鼓動情報比較手段を、各座席からの心拍情報を入力操作部からの脈拍情報とそれぞれ比較するものとして構成し、操作接触検出出力部を、各座席からの心拍情報と入力操作部からの脈拍情報との比較結果に基づいて、操作身体部位がいずれの座席の側から接触したものであるかを特定し、その特定結果を出力するものとすることができる。この構成によると、座席毎に心拍検出部を設けることで、入力操作部側の脈拍情報がどの座席の心拍情報に近いかを特定することで、どの座席の乗員が操作身体部位を脈拍検出部に接触させたかを極めて簡単に、かつ高精度に特定することができる。
【００１１】
また、本発明の車載用電子機器操作ユニットの第一は、上記の構成の操作接触検出装置を備えるとともに、操作入力部には、操作身体部位の接触検出がなされる座席種別に応じて互いに異なる複数の機器機能が割り当てられてなり、操作接触検出出力部による、操作身体部位がいずれの座席の側から接触したものであるかの特定結果出力に基づいて、特定された座席に対応する機器機能を操作入力部に設定する機器機能設定手段が設けられてなることを特徴とする。これにより、操作を発生させる乗員の着座位置を車両側にて簡単に判別でき、入力操作部に対する機器機能の自動設定切替も確実に行なうことができる。
【００１２】
また、本発明の車載用電子機器操作ユニットの第二は、上記の構成の操作接触検出装置を備えるとともに、操作接触検出出力部により、操作入力部に対し操作身体部位が予め定められた無効化対象座席の側から接触したものであることが特定された場合に、該操作入力部への操作入力を無効化する操作入力無効化手段を備えてなることを特徴とする。この構成により、使用可能な入力操作部を座席別にカスタマイズすることができ、例えば、走行中における運転席側からの操作を禁止しつつ、助手席側からの操作は許容する、といった機能も簡単に実現することができる。
【００１３】
次に、座席に設ける心拍検出部であるが、一般的な心電図測定装置のように被測定者の肌に直接電極を設けるのは、自動車の乗員を測定対象とする場合は現実的ではなく、非接触にて心拍測定を実施できるものを採用することが当然望ましい。具体例として、静電容量式振動センサが採用可能である。また、心拍検出部を次のようなエコー測定ユニットを含むものとして構成することもできる。すなわち、該エコー測定ユニットは自動車の座席に着座するユーザーの心臓のエコー測定を行なうものであり、該エコー測定結果に基づいて心拍波形を検出する。心臓は鼓動に伴なう動きが顕著であり、超音波を検出プローブとして入射することにより、その動きによりドップラー効果を生じた形で反射波を生ずる。心筋の膨張ないし収縮方向の変位が最大となるとき心筋の移動速度は最小となってドップラーシフトは最小となり、心筋が中立位置を通過するときドップラーシフトは最大となる。従って、心臓エコー波形は、入力波を心拍に同期した形で周波数変調したものに相当し、入力周波数を中心周波数とみなして周知の方法で検波処理を行なうことにより心拍波形を抽出できる。
【００１４】
該エコー測定ユニットは、座席の背もたれ部に埋設される測定用超音波送信部と反射超音波受信部とを有し、ユーザーのエコー測定を行なうように構成できる。ユーザーの背中に直接当たる背もたれ部において、心臓に臨む位置に測定用超音波送信部と反射超音波受信部とを設けることでエコー測定を高精度に実施することができる。
【００１５】
心拍検出部は、心臓又は肺を測定対象とした測定用超音波送信部と反射超音波受信部とからなる第一エコー測定部と、該測定対象以外の人体部分を測定対象とした測定用超音波送信部と反射超音波受信部とからなる第二エコー測定部と、第一エコー測定部の反射超音波受信部出力波形と、第二エコー測定部の反射超音波受信部出力波形との差分波形を演算・出力する差分演算部とを有し、該差分波形に基づいて心拍波形を検出するものとして構成することができる。人体外から超音波を入射して心臓に到達させ、その反射波から心臓の運動を反映したドップラーシフトを観測することができるが、ユーザーの姿勢変化、ユーザー人体に作用する車両振動や、上記臓器以外の人体組織内の血流など、心臓の運動以外にもドップラーシフト要因は存在し誤差要因となりうる。そこで、心臓を測定対象とした第一エコー測定部の反射超音波受信部出力波形から、測定対象以外の人体部分（つまり、心臓から外れた位置にある人体部分）を測定対象とした第二エコー測定部の反射超音波受信部出力波形を減算することで、上記心臓の運動以外のドップラーシフト要因を効果的に排除することができる。
【００１６】
なお、非接触式心拍測定部は静電容量式振動センサや心臓エコーを用いる方式に限定されず、例えば超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）を用いて心臓磁場を測定する方式なども、本発明に適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１Ａは、本発明の車載用電子機器操作ユニットの一実施形態をなすカーエアコン用操作ユニットの正面外観の一例を示すものである。このカーエアコン用操作ユニット１００（以下、単に「操作ユニット１００」ともいう）は、車両のインパネ部に設けられた運転席用エアコン吹出し口（図示せず）と助手席用エアコン吹出し口（図示せず）との各吹出し制御を独立して行なうためのものであり、運転席と助手席との間で共用される入力操作部としての温度設定スイッチ５４が配置されている。温度設定スイッチ５４はダイアルスイッチにて構成され、樹脂製の本体に脈拍検出部４２がそれぞれ埋め込まれている。
【００１８】
また、筐体パネル１１０には、他の入力操作部として、運転席と助手席との温度設定に係るデュアルモード選択スイッチ６１、オート／マニュアル切替スイッチ１０３、Ａ／Ｃスイッチ５９、デフモード選択スイッチ６２及び内気／外気切替スイッチ６０が設けられている。これら各スイッチはいずれも押しボタンスイッチであり、樹脂製の本体に脈拍検出部４２がそれぞれ埋め込まれるとともに、インジケータ光源４９が設けられている。該インジケータ光源４９は、図１Ｂに示すように、各スイッチに対応する主機能が選択された主機能選択状態表示用の第一発光ダイオード４９Ｐ（点灯色：例えば緑）と、脈拍検出部４２により操作者の指（操作身体部位）の接触が検知された場合のスイッチ位置報知用に点灯する、第一発光ダイオード４９Ｐとは点灯色の異なる第二発光ダイオード４９Ｓ（点灯色：例えばアンバー）とを有する。また、風量設定スイッチ５２、吹き出しモード（吹き出し口）を切り替えるためのモードスイッチ５３、送風オフスイッチ５８及びリアデフスイッチ７０も設けられ、それぞれ脈拍検出部４２と、スイッチ位置報知用の第二発光ダイオード４９Ｓのみからなるインジケータ光源４９’とが設けられている。
【００１９】
また、筐体パネル１１０には、このほか、運転席と助手席との各設定温度や風量ないし吹出し口の設定状態を表示する表示部（液晶ディスプレイにて構成されている）６３が設けられている。
【００２０】
図２は、エアコン制御装置ＣＡの全体構成を模式的に示すブロック図である。空調装置ＣＡはダクト１を備え、該ダクト１には、車内空気を循環させるための内気吸い込み口１３と、車外の空気を取込む外気吸い込み口１４とが形成され、内外気切替ダンパー１５によりいずれかが切替使用される。これら内気吸い込み口１３ないし外気吸い込み口１４からの空気は、ファン１６によってダクト１内に吸い込まれる。
【００２１】
ダクト１内は、吸い込まれた空気を冷却して冷気を発生させるためのエバポレータ１７と、逆にこれを加熱して暖気を発生させるヒータコア２（エンジン冷却水の廃熱により発熱動作する）とが設けられている。そして、これら冷気と暖気とが、エアミックスダンパー３の角度位置に対応した比率にて混合され、吹出し口４，５，６より吹出される。このうち、フロントグラス曇り止め用のデフ吹出し口４はフロントグラスの内面下縁に対応するインパネ上方奥に、フェイス吹出し口５はインパネの正面中央に、フット吹出し口６はインパネ下面奥の搭乗者足元に対向する位置にそれぞれ開口し、吹出し口切替用ダンパー７，８，９により個別に開閉される。
【００２２】
具体的には、モータ２０からのダンパー制御用の回転入力位相に応じて、ダンパー駆動ギア機構１０により、デフ吹出し口４のみを開いた状態、フェイス吹出し口５のみを開いた状態、フット吹出し口６のみを開いた状態、フェイス吹出し口５とフット吹き出し口６とを開いた状態、及びフット吹出し口６とデフ吹出し口４とを開いた状態の間で切り替えられる。
【００２３】
また、内外気切替ダンパー１５はモータ２１により、エアミックスダンパー３はモータ１９により、吹出し口切替用ダンパー７，８，９はモータ２０により、それぞれ電動駆動される。これらモータ１９，２０，２１は例えばステッピングモータにて構成される。さらにブロワモータ２３はブラシレスモータ等で構成され、ＰＷＭ制御にて回転速度制御することにより吹出し風量が調整される。これらモータ（アクチュエータ）１９〜２１，２３の動作はエアコンＥＣＵ５０により集中制御される。
【００２４】
エアコンＥＣＵ５０の実体はコンピュータハードウェアであり、その入出力部には、エバポレータセンサ５１、内気センサ５５、外気センサ５６、水温センサ５７及び日射センサ５８が接続されている。
【００２５】
また、エアコンＥＣＵ５０には、前述のモードスイッチ５３、温度設定スイッチ５４、デュアルモード選択スイッチ６１、オート／マニュアル切替スイッチ１０３、Ａ／Ｃスイッチ５９、内外気切替スイッチ６０、デフモード選択スイッチ６２、内気／外気切替スイッチ６０及びリアデフスイッチ７０もインジケータ用光源４９，４９’（の駆動部）とともに接続されている（また、図１の送風オフスイッチ５８もインジケータ用光源４９’とともに接続されているが、図２には表れていない）。
【００２６】
エアコンＥＣＵ５０は、搭載された制御アプリケーションの実行により、以下のような制御を行なう。
・内外気切替スイッチ６０の操作入力状態に対応して、内気側及び外気側のいずれかに内外気切替用ダンパー１５が倒れるよう、対応するモータ２１の駆動ＩＣに制御指令を行なう。
・Ａ／Ｃスイッチ５９の操作状態に応じて、エバポレータ１７の作動をオン・オフさせる。
【００２７】
・オート／マニュアル切替スイッチ１０３の入力状態に基づいて、エアコンの動作モードをマニュアルモードとオートモードとの間で切り替える。
・オートモードでは、温度設定スイッチ５４による設定温度の入力情報と、内気センサ５５、外気センサ５６、水温センサ５７及び日射センサ５８の出力情報とを参照し、車内温度が設定温度に近づくよう周知のシーケンスに従い、エアミックスダンパー３の開度調整による吹出し温度調整と、ブロワモータ２３による風量調整と、吹出し口切替ダンパー７，８，９の位置変更とがなされるよう、対応するモータ１９，２３，２０の動作制御指令を行なう。
・マニュアルモードでは、風量設定スイッチ５２とモードスイッチ５３との操作入力状態に対応して、ブロワモータ２３による風量調整を行なうとともに、吹出し口切替ダンパー７，８，９が対応する開閉状態となるようにモータ２０への駆動制御指令を行なう。
【００２８】
・デュアルモード選択スイッチ６１がオンのとき、運転席と助手席とのいずれの側から温度設定スイッチ５４が操作されたかを後述の方法により判別し、操作のあった座席側の吹出し温度を独立して設定変更する。一方、デュアルモード選択スイッチ６１がオフのときは、運転席と助手席とのいずれの側から温度設定スイッチ５４が操作された場合においても、左右の吹出し温度設定を連動して設定変更する。
・デフモード選択スイッチ６２の操作に伴い、フロントガラス側のデフ吹出し口の開閉制御を行なう。
・リアデフスイッチ７０の操作に伴い、図示しないリアガラスの電熱線に通電し、リアガラスの曇り除去を行なう。
【００２９】
次に、エアコンＥＣＵ５０には、本発明の操作接触検出装置４０が接続され、本発明の車載用電子機器操作ユニット１が構成されている。図３に示すように、該操作接触検出装置４０は、座席１５０に設けられた心拍検出部４１と、該心拍検出部４１の入力情報から心拍情報を抽出する心拍情報処理部４７Ｄ，４７Ｎと、操作ユニット１００に設けられた各スイッチ類（入力操作部）に随伴する脈拍検出部４２（図１Ａも参照）と、脈拍検出部４２の出力を増幅し脈拍情報を検出する脈拍情報検出部４４と、それら心拍情報処理部４７Ｄ，４７Ｎ及び脈拍情報検出部４４が接続されるコントローラ４６とを有する。心拍検出部４１は座席１５０の背もたれ部に埋設されている。図４に示すように、拍検出部４１が設けられる座席は、少なくとも運転席１５０ＦＲとその隣の助手席１５０ＦＬであるが、それ以外の座席、例えば後部座席１５０ＲＬ，１５０ＲＲに設けることも可能である。本実施形態では、運転席と助手席とに設ける場合で代表させて説明する。
【００３０】
図３において、脈拍検出部４２は周知のものであり、例えば赤外線発光素子と赤外線受光素子とを組み合わせ、指先に赤外線を投射するとともに、ヘモグロビンによる反射赤外光の血流脈動に伴なう変化を赤外線受光素子により検出する方式を例示できる。脈拍波形検出部４４では、この赤外線受光素子の出力波形を例えば適当な閾値で二値化し、コントローラ４６の波形比較部４６Ｒに入力する。
【００３１】
一方、図５に示すように、心拍検出部４１は、本実施形態ではエコー測定ユニット１１２を構成するものが一例として採用されている。エコー測定ユニット１１２は、自動車の座席に着座するユーザーの心臓Ｈのエコー測定を行なう。心臓は鼓動に伴なう動きが顕著であり、超音波を検出プローブとして入射することにより、その動きによりドップラー効果を生じた形で反射波を生ずる。従って、この反射波から心拍波形を抽出できる。
【００３２】
心拍検出部４１は、座席の背もたれ部１５０に埋設される測定用超音波送信部１０７０，１０８０と反射超音波受信部１０９０，１１００とを有する。超音波送信部は周知の超音波トランスジューサで構成される。また、反射超音波受信部は一般的なマイクを使用することも可能であるが、音響特性の整合を考慮すれば、測定用超音波送信部と同種の超音波トランスジューサを使用することが望ましい。
【００３３】
具体的には、心臓Ｈを測定対象とした測定用超音波送信部１０７０と反射超音波受信部１０９０とからなる第一エコー測定部と、心臓Ｈ（及び肺）から外れた人体部分（この実施形態では横隔膜よりも下側の脊椎付近）を測定対象とした測定用超音波送信部１０８０と反射超音波受信部１１００とからなる第二エコー測定部と、第一エコー測定部の反射超音波受信部１０９０の出力波形と、第二エコー測定部の反射超音波受信部１１００の出力波形との差分波形を演算・出力する差分演算部と１０４０，１０５０，１０６０とを有する。
【００３４】
人体外から超音波を入射して心臓Ｈ（あるいは肺）に到達させれば、その反射波から心臓Ｈ（あるいは肺）の運動を反映したドップラーシフトを観測することができる。しかし、ユーザーの姿勢変化、ユーザー人体に作用する車両振動や、上記臓器以外の人体組織内の血流など、心臓ないし肺の運動以外にもドップラーシフト要因は存在し誤差要因となりうる。そこで、心臓Ｈ（あるいは肺）を測定対象とした第一エコー測定部の反射超音波受信部１０９０の出力波形から、心臓Ｈ（あるいは肺）から外れた位置にある人体部分を測定対象とした第二エコー測定部の反射超音波受信部１１００の出力波形を減算することで、上記心臓Ｈ（あるいは肺）の運動以外のドップラーシフト要因を効果的に排除することができる。具体的には、差分演算部において、第一エコー測定部の反射超音波受信部１０９０の出力波形と第二エコー測定部の反射超音波受信部１１００の出力波形とのどちらかが反転増幅部１０４０で反転され、また、両出力波形のどちらかが位相器１０５０で位相調整され（この実施形態では、第一エコー測定部の反射超音波受信部１０９０の出力が反転増幅部１０４０に入力され、第二エコー測定部の反射超音波受信部１１００の出力が位相器１０５０に入力され、加算器１０６０にて合成される。なお、加算器１０６０を差動増幅器にて置き換えれば反転増幅部１０４０は不要である。また、位相器１０５０の位相シフト量は、例えば、加算器１０６０の出力波形の積分振幅が最小化されるようにフィードバック制御される。
【００３５】
なお、図４では、第一エコー測定部をなす測定用超音波送信部１０７０と反射超音波受信部１０９０との組を、心臓を見込む位置に設けられたものを１つのみ描いているが、ユーザー毎に心臓の位置は異なるので、心臓の動きを検出するためのエコー測定位置を最適化するために、各々、複数箇所に第一エコー測定部を分散して設けてもよい。これら複数の第一エコー測定部は、心拍波形処理部４７において測定用超音波送信部の駆動源となるアンプ１０２を共用する形でマイコン１０１０からの指令に従い、スイッチ１０３０により適宜切り替えて使用される。
【００３６】
心鼓動の場合、反射超音波波形である心臓エコー波形には該心鼓動に由来した周波数ドップラーシフトが生ずる。心筋の膨張ないし収縮方向の変位が最大となるとき心筋の移動速度は最小となってドップラーシフトは最小となり、心筋が中立位置を通過するときドップラーシフトは最大となる。従って、心臓エコー波形は、入力波を心拍に同期した形で周波数変調したものに相当し、入力周波数を中心周波数とみなして周知の方法で検波処理を行なうことにより心拍波形を抽出できる。この検波処理は、マイコン１０１０によるデジタル波形処理として実行され、さらに適当な閾値で二値化されて、コントローラ４６の鼓動波形比較部４６Ｒに入力される。なお、図３の心拍検出部４１は、静電容量式振動センサ（例えば、フィンランド  ＥＭＦＩＴ社  ＤＶＭ（Discreet Vital Monitor）高知能型生体信号モニターなど）で構成してもよい。
【００３７】
図３の波形比較部４６Ｒには、図６に示すように、右座席（運転席）の乗員の心拍波形と、左座席（助手席）の乗員の心拍波形（心拍情報：座席側鼓動情報）と、操作入力側の脈拍波形（脈拍情報：操作側鼓動情報）との、都合３つの波形が入力される。鼓動波形比較部４６Ｒは、このうち操作入力側の心拍波形を基準として、右座席心拍波形と左座席心拍波形とを個別に比較する。二値化された波形のエッジ間隔（立ち上がりエッジを用いるか立ち下がりエッジを用いるかは予め決めておく）から鼓動間隔（λ０、λＲ、λＬ）を特定でき、一定時間内のエッジ検出回数から心拍数を特定できる。
【００３８】
また、操作入力側の脈拍波形のエッジを含む一定の時間範囲（例えば、０．１秒）内に、左右の座席の心拍波形エッジ位置が存在するか否かを判定すれば、操作入力側の脈拍波形と、左右座席の心拍波形との位相差（ΔφＲ、ΔφＬ）が規定範囲内に収まっているか否かを判定できる。
【００３９】
例えば、左右の乗員の心拍数に目立った差異があれば、操作入力側の脈拍波形が示す鼓動間隔λ０（あるいは心拍数）が、左右の座席の鼓動間隔λＲ及びλＬ（あるいは心拍数）のいずれと一致するかを判定することにより、その一致した側の座席から操作があったものとして特定できる。
【００４０】
しかし、左右の乗員の心拍数が接触している場合は、鼓動間隔や心拍数の比較だけでは、いずれの側から操作があったかを判定できない場合がある。しかし、この場合も、操作入力側の脈拍波形と、左右座席の心拍波形との位相差（ΔφＲ、ΔφＬ）を算出することで、位相差のより小さい側の座席を操作側の座席として特定できる。例えば、鼓動間隔や心拍数を特に比較せず、位相差（ΔφＲ、ΔφＬ）のみで操作側座席を特定することも十分可能であるが、これに鼓動間隔ないし心拍数の比較結果を組み合わせれば、さらに高精度の操作側座席特定が可能となる。
【００４１】
なお、生体以外のものが脈拍検出部４２に接触しても脈拍波形は検出されないから、座席側の心拍波形と一致する鼓動波形自体が存在せず、着目している左右の座席の乗員による脈拍検出部４２への操作接触はなかったものとして検出が可能である。また、左右の座席以外の乗員、例えば後部座席の乗員が無理やり手を伸ばして前席側の脈拍検出部４２に触った場合は、左右座席の心拍波形との位相差（ΔφＲ、ΔφＬ）（あるいは、鼓動間隔ないし心拍数）がいずれも規定範囲（例えば０．１秒）外となる可能性が高くなる。この場合も、着目している左右の座席の乗員による脈拍検出部４２への操作接触はなかったものとして検出が可能である。
【００４２】
図３において、コントローラ４６は、脈拍検出部４２への操作接触の有無及び操作の方向（座席）を検出・特定し、その結果を操作検出信号Ｑとして出力する。この操作検出信号Ｑの具体的な使用方法について、以下に説明する。まず、図１において、風量設定スイッチ５２、デュアルモード選択スイッチ６１、オート／マニュアル切替スイッチ１０３、Ａ／Ｃスイッチ５９、デフモード選択スイッチ６２、内気／外気切替スイッチ６０、送風オフスイッチ５８及びリアデフスイッチ７０は、左右の座席のどちらから操作されたかを特に区別することなく、エアコンＥＣＵ５０はその操作内容に応じて同じ制御処理を行なうことになる。そして、指がこれらスイッチ（の脈拍検出部４２）に接触することにより、各スイッチに随伴するインジケータ光源４９は次のような動作となるようにエアコンＥＣＵ５０により駆動制御される。
【００４３】
オート／マニュアル切替スイッチ１０３、Ａ／Ｃスイッチ５９、デフモード選択スイッチ６２、内気／外気切替スイッチ６０及びリアデフスイッチ７０は、いずれも１回押す毎に機能選択状態がサイクリックに切り替わる。そして、各スイッチボタンに表示された主機能（例えば、オート／マニュアル切替スイッチ１０３ではオートモードが設定された状態、Ａ／Ｃスイッチ５９ではエバポレータがオンの状態、デフモード選択スイッチ６２ではデフ吹出し状態等）が選択されている場合には、図１Ｂにてインジケータ光源４９は、指の接触とは無関係に、その主機能選択表示用の第一発光ダイオード４９Ｐ（点灯色：例えば緑）を点灯させる。
【００４４】
この状態で指の接触が検知された場合は、第二発光ダイオード４９Ｓ（点灯色：例えばアンバー）に点灯が切り替わる。また、主機能が選択されていない場合は、指の接触が検知されていなければインジケータ光源４９は第一発光ダイオード４９Ｐ及び第二発光ダイオード４９Ｓは双方とも消灯（又は第二発光ダイオード４９Ｓの低輝度点灯状態）となり、指の接触が検知されていれば第二発光ダイオード４９Ｓが点灯（又は高輝度点灯状態）となる。なお、インジケータ光源４９を単一の発光ダイオードで構成し、主機能の選択状態と指の接触検知状態とを、その発光ダイオードの出力輝度の相違により表示するようにしてもよい。
【００４５】
風量設定スイッチ５２、送風オン／オフスイッチ５８は、上機主機能の概念が存在せず、インジケータ光源４９’は指が接触したことを報知するための単一の発光ダイオードからなる。そして、指の接触が検知されていなければインジケータ光源４９’は消灯（又は低輝度点灯状態）となり、指の接触が検知されていれば点灯（あるいは高輝度点灯状態）となる。また、モードスイッチ７０は、前述の５種類の吹き出しモードをサイクリックに切り替えるものであるが、同様に、インジケータ光源４９’は指の接触報知用の単一の発光ダイオードからなる。
【００４６】
次に、温度設定スイッチ５４については、デュアルモード機能が搭載されていなければ、操作者の座席の区別は同様に行なう必要がない。しかし、上記のようにデュアルモード機能が搭載されている場合は、その操作が運転席からのものであるか助手席からのものであるかを区別する必要が生ずる。この事情は、例えば図４に示すように、後部座席１５０ＲＬ，１５０ＲＲに、上記運転席１５０ＦＲ及び助手席１５０ＦＬ側と同様のシステム（つまり、図１の操作ユニット１００と、図３の操作接触検出装置４０）が設けられて入る場合も全く同じである。
【００４７】
具体的には、コントローラ４６が出力する、座席種別が反映された操作検出信号Ｑを用いて、エアコンＥＣＵ５０は、例えば次のような制御を行なうことができる（いずれも単独で、もしくは互いに組み合わせて実施することができる）。
（１）デュアルモード選択時には、温度スイッチ２４の操作に伴い、前述のごとく、操作のあった座席側の吹出し温度を独立して設定変更する。この場合、温度スイッチ２４の機能は、運転席側からの操作であれば運転席側の温度設定変更機能となり、助手席側からの操作であれば助手席側の温度設定変更機能となるので、特定された座席に対応する機器機能を入力操作部に設定する機器機能設定手段が実現していることが明らかである。
（２）デュアルモード非選択時には、運転席と助手席とのいずれの側から温度設定スイッチ５４が操作された場合においても、左右の吹出し温度設定を連動して設定変更する。なお、助手席側から温度設定スイッチ５４が操作された場合に、デュアルモード選択スイッチ６１の操作とは無関係にデュアルモードに自動的に移行し、助手席側の吹出し温度を独立して設定変更するように構成することも可能である。
（３）運転席と助手席とのいずれでもない座席（無効化対象座席：例えば後部座席）から操作があった場合は、前述のごとく、脈拍検出部４２への操作接触は、もとからなかったものとして判定されるので、検出温度スイッチ２４への操作を無効化する。この場合、温度スイッチ２４が操作されても、運転席と助手席との温度設定はいずれも変化しない。つまり、予め定められた無効化対象座席の側から操作したことが特定されるに伴い、温度スイッチ２４への操作入力を無効化する操作入力無効化手段の機能が実現している。
【００４８】
以上、本発明の実施形態を、カーエアコン用操作ユニットへの適用を例にとって説明したが、これ以外の車載用電子機器の操作ユニットにももちろん適用可能である。例えば、図８は、カーナビゲーションシステムに適用した車載用電子機器操作ユニット１を示すものである。ここでは、ディスプレイ２０１に、案内設定等に使用するソフトボタンＳＢが複数表示され、その設定入力操作を、座席脇に設けた位置入力装置３０１を用いて行なう場合を例にとる。位置入力装置３０１は、その操作部３０２がジョイスティックやハプティックデバイスで構成され、例えば図９に示すように、前部座席側（図面上）及び後部座席側（図面下）の双方にて、左右の座席から操作可能となるよう、センターコンソール上に配置されている。操作部３０２の操作に応じてディスプレイ２０１上のカーソルＣＳＲあるいはポインタが移動し、操作部３０２上に設けられたスイッチのクリック等により、ソフトボタンＳＢの選択・操作が可能である。そして、該操作部の上面には、乗員の手と接触する位置に前述の脈拍検出部が配置されている。
【００４９】
図７に示すように、ナビゲーションＥＣＵ２００には、図３と同様の操作接触検出装置４０と車速センサ２０２とが接続される。車速センサ２０２が検出する車速が閾速度未満では、運転席及び助手席のいずれからも操作部３０２による入力操作が可能である。しかし、車速が閾速度を超えたときは、図３の操作接触検出装置４０と全く同様に、操作部３０２への操作が運転席からのものか助手席からのものであるかが判定される。
【００５０】
そして、運転席側からの操作であった場合は、操作部３０２への操作入力を無効化する（つまり、運転席が無効化対象座席である：ディスプレイ２０１に表示されたソフトボタンＳＢのうち、操作不能のものを消去したり反転表示等に変更したりすることで操作不能状態であることを運転者に報知することができる）。他方、助手席側からの操作であった場合は、操作部３０２への操作入力を受け付けるようにする。カーナビゲーションシステムにおける、特定座席からの操作入力を無効化する技術思想については公知であるので、これ以上の詳述は行なわない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１Ａ】本発明の適用対象となるカーエアコン用操作ユニットの一例を示す正面図。
【図１Ｂ】インジケータ用光源の構成例を示す回路図。
【図２】エアコン制御装置の全体構成を模式的に示すブロック図。
【図３】本発明の操作接触検出出力部の全体構成を示すブロック図。
【図４】車室内の座席配置と操作ユニット、脈拍検出部及び心拍検出部の配置レイアウトの一例を示す模式図。
【図５】エコー測定ユニットの構成例を示すブロック図。
【図６】心拍波形と脈拍波形とを比較して示す図。
【図７】本発明の操作接触検出出力部の別例に係る全体構成を示すブロック図。
【図８】その前部座席及び後部座席における操作部の配置レイアウトの一例を示す図。
【符号の説明】
【００５２】
１  車載用電子機器操作ユニット
４０  車両用操作検出装置
４１  心拍検出部
４２  脈拍検出部
４６  コントローラ（操作接触検出出力部）
４６Ｒ  鼓動波形比較部（鼓動情報比較手段）
４７，４７Ｄ，４７Ｎ  操作接触検出出力部
５２  風量設定スイッチ（入力操作部）
５３  モードスイッチ（入力操作部）
５４  温度設定スイッチ（入力操作部）
５８  送風オフスイッチ（入力操作部）
５９  Ａ／Ｃスイッチ（入力操作部）
６０  内気／外気切替スイッチ（入力操作部）
６１  デュアルモード選択スイッチ（入力操作部）
６２  デフモード選択スイッチ（入力操作部）
７０  リアデフスイッチ（入力操作部）
１０３  オート／マニュアル切替スイッチ（入力操作部）
２００  ナビゲーションＥＣＵ（機器機能設定手段、操作入力無効化手段）
３０２  操作部（入力操作部）
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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