(57)【要約】【課題】カメラで撮像された画像の指または爪の先端が分かりやすく、使い勝手のよい車載機器の入力装置を提供する。【解決手段】本発明による車載機器の入力装置は、指が挿入され内側に垂直な操作面を有するくぼみ部と、くぼみ部の内側に配置される操作スイッチと、くぼみ部の指を水平方向から撮像するカメラと、で構成される操作部と、カメラで撮像された指の形状が操作画面に重ねて表示される表示部と、が備えられる。くぼみ部内の両側面に操作スイッチを設けて、カメラに近い側の操作スイッチは指を写し出すために透明としてもよい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指が挿入され内側に垂直な操作面を有するくぼみ部と、前記操作面に配置される操作スイッチと、前記くぼみ部の指を水平方向から撮像するカメラと、で構成される操作部と、前記カメラで撮像された指の形状が操作画面に重ねて表示される表示部と、が備えられることを特徴とする車載機器の入力装置。
【請求項２】
前記操作スイッチは、前記くぼみ部内の両側面に設けられ、前記カメラに近い側の前記操作スイッチが指を写し出すために透明とされるとともに、一側面の操作スイッチが前記表示部に表示された第１操作画面の操作に使用され、他側面の操作スイッチが前記表示部に表示された第２操作画面の操作に使用されることを特徴とする請求項１に記載の車載機器の入力装置。
【請求項３】
前記くぼみ部は、手が前記くぼみ部に近づくと開き、手が前記くぼみ部から離れると閉じる自動開閉蓋を備えることを特徴とする請求項１に記載の車載機器の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載機器の入力装置に係り、より詳細には、使い勝手がよく指の先端が分かりやすい車載機器の入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のシフトレバー付近のセンターコンソールに、カメラと操作スイッチを有する操作部が設けられ、操作部に置かれた手が撮像されるとともに、撮像された手の指がインストルメントパネルに設置されたディスプレイの操作画面に合成される入力装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示す入力装置は、図８に示すような操作部２０を有する。操作を行なう際の手は、上方向からカメラ５０で撮像され、表示部４０に合成される。図９は、図８の入力装置で撮像された手１の画像を示す。図９（Ａ）に示すように、指２が操作部２０の上面に伸ばされている場合は、指２が押下しようとする操作スイッチ３は、指の接触点５（△印）の位置が推定でき、比較的分かりやすい。
【０００４】
しかしながら、指２が、図９（Ｂ）に示すように、手前側の操作スイッチ３を操作する場合、指２が曲げられるので、接触点５（△印）が、指２の画像の内側に入り込んでしまう。そのため、撮像された画像４を操作画面上で見ても、指２の先端が、表示部４０に表示されたどの操作メニューボタンを押そうとしているのか分かりにくい。
【０００５】
図１０に示すように、操作者は、パームレストに手を置かないで操作する場合がある。その場合、図１０（Ｂ）に示すように、指２は、さらに内側に回り込んでしまい手の平の下に隠れる。そのため、撮像された手１の画像４を操作画面上で見ても、指２の先端が、表示部４０に表示されたどの操作メニューボタンを押そうとしているのか、さらに分りにくい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２３７９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、カメラで撮像された画像の指または爪の先端が分かりやすく、使い勝手のよい車載機器の入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による請求項１に記載の車載機器の入力装置は、指が挿入され内側に垂直な操作面を有するくぼみ部と、前記操作面に配置される操作スイッチと、前記くぼみ部の指を水平方向から撮像するカメラと、で構成される操作部と、前記カメラで撮像された指の形状が操作画面に重ねて表示される表示部と、が備えられることを特徴とする。
【０００９】
請求項２は、前記操作スイッチが、前記くぼみ部内の両側面に設けられ、前記カメラに近い側の前記操作スイッチが指を写し出すために透明とされるとともに、一側面の操作スイッチが前記表示部に表示された第１操作画面の操作に使用され、他側面の操作スイッチが前記表示部に表示された第２操作画面の操作に使用されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３は、前記くぼみ部は、手が前記くぼみ部に近づくと開き、手が前記くぼみ部から離れると閉じる自動開閉蓋を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１に記載の車載機器の入力装置によれば、指の部分が挿入され内側に垂直な操作面を有するくぼみ部と、くぼみ部の指を水平方向から撮像するカメラを設けたので、指または爪の先端が分かりやすい画像になる。指または爪の先端が分かりやすいので、操作スイッチの押す位置が正確になり、誤操作を防止することができる。また、指はくぼみ部に挿入しない限り表示されないので、くぼみ部の外にある手や指が撮像されて表示されてしまうこともない。
【００１２】
請求項２によれば、操作スイッチが、くぼみ部の内側の両面に設けられるので、指の腹側と指の爪側の両方で押下できる。表示部に表示された第１操作画面（例えばエアーコンディショニング操作画面）を第１操作スイッチで操作し、表示部に表示された第２操作画面（例えばカーナビゲーションの操作画面）を第２操作スイッチで操作することができる。
【００１３】
請求項３によれば、手がくぼみ部に近づくと開き、手がくぼみ部から離れると閉じる自動的開閉蓋を設けたので、蓋の開閉指示は必要なく、運転者の負担を軽減できる。また、コインなどがくぼみ部に落ちることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による入力装置の操作部の断面図である。操作スイッチをくぼみ部の内部の一側面に設けた構成を示す。（実施例１）
【図２】本発明による入力装置の操作部の断面図である。操作スイッチをくぼみ部の内部の両側面に設けた構成を示す。（実施例１）
【図３】図１の操作部の操作説明図で、（Ａ）は操作スイッチの下部を押下する場合、（Ｂ）は操作スイッチの上部を押下する場合である。
【図４】図２の操作部の操作説明図で、（Ａ）は操作スイッチの下部を押下する場合、（Ｂ）は操作スイッチの上部を押下する場合である。
【図５】図１または図２で撮像された指の画像が表示部の２つの操作画面に合成される場合の説明図である。
【図６】くぼみ部に設けられた自動開閉蓋の断面図である。
【図７】図２の入力装置の制御ブロック図である。（実施例１）
【図８】従来の車両用入力装置の構成図である。
【図９】図８の操作説明図で手がパームレストに置かれ、（Ａ）は指が操作部の上面に水平に伸ばされている場合、（Ｂ）は指が曲げられている場合を示す。
【図１０】図８の操作説明図で手がパームレストに置かれず、（Ａ）は指が操作部の前方にある場合、（Ｂ）は指が手首側に曲げられている場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて、本発明による車載機器の入力装置を詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明による入力装置の操作部の断面図であり、操作スイッチ３をくぼみ部の内部の一側面に設けた構成（例１）を示す。操作部２０と表示部４０は分離して配置される。操作部２０の上に手１が置かれ、くぼみ部６に指２が挿入される。くぼみ部６は内側に垂直な操作面を有する。カメラ５０は、くぼみ部６の外側前方に設置され水平方向に指２を撮像する。くぼみ部６の内側後方にタッチパネルからなる操作スイッチ３が設けられる。撮像された画像から指２の輪郭が抽出され、表示部４０の操作画面に合成される。これにより、操作者は操作部２０を見ることなく表示部４０の指２を見て操作を行なうことができる。くぼみ部６に挿入された指２の腹で後方の操作スイッチ３を押下する。
【００１７】
図２は、本発明による入力装置の操作部の断面図であり、操作スイッチをくぼみ部の内部の両側面に設けた構成（例２）を示す。操作部２０の上に手１が置かれ、くぼみ部６に指２が挿入される。くぼみ部６は内側に垂直な操作面を有する。カメラ５０は、くぼみ部６の外側前方に設置され、水平方向に手１を撮像する。くぼみ部６の内側前方と内側後方に、タッチパネルからなる第１操作スイッチ３ａと第２操作スイッチ３ｂが設けられる。カメラ５０に近い方の第１操作スイッチ３ａは、くぼみ部６内部の手１を撮像するために透明とされる。例えば、透明な電極を有する抵抗膜式タッチパネルが使用できる。撮像された画像から指２の輪郭が抽出され、表示部４０の操作画面に合成される。操作者は、表示部４０の指２を見て操作を行うことができる。くぼみ部６に挿入された指２の爪の背で前方の第１操作スイッチ３ａを押下し、指２の腹で後方の第２操作スイッチ３ｂを押下する。
【００１８】
図１、図２に示すように、くぼみ部６は前後方向には大きなスペースがなく、指２が伸びた状態で上下方向に動かされる。指２は左右方向にも動かせる。指２は手首を支点に動かすので操作しやすい。また、指２の画像の先端は実際の指の先端でもあり、不一致がなく指２の先端位置が分かりやすい。なお、操作スイッチをタッチパネルとせず、多数の押しボタンスイッチで構成してもよい。また、カメラ５０をくぼみ部６の外側後方に設置してもよい。
【００１９】
図３は、図１の操作部の操作説明図である。図３（Ａ）は、操作スイッチ３の下部を右手で押下する場合を示す。くぼみ部６の操作スイッチの下部を押下するので指２は伸ばされる。そのためカメラ５０で撮像された画像４は、指２の先端の位置が分かりやすいものとなる。図３（Ｂ）は操作スイッチ３の上部を押下する場合を示す。指２はくぼみ部６の操作スイッチの上部を押下するため曲げられるが、指２の曲げられた部分はくぼみ部６の外側に出るので、カメラ５０で撮像された画像４は、指２の先端の位置が分かりやすいものとなる。カメラ５０で撮像された画像４は、右手の人差し指２ａが、図３の左側に来るように上下が反転される。
【００２０】
図４は、図２の操作部の操作説明図である。図４（Ａ）は、第１操作スイッチ３ａまたは第２操作スイッチ３ｂの下部を右手で押下する場合を示す。くぼみ部６の操作スイッチの下部を押下するので指２は伸ばされる。そのためカメラ５０で撮像された画像４は、指２の先端の位置が分かりやすいものとなる。図４（Ｂ）は操作スイッチの上部を押下する場合を示す。指２はくぼみ部６の操作スイッチの上部を押下するため曲げられるが、指２の曲げられた部分はくぼみ部６の外側に出るので、カメラ５０で撮像された画像４は、指２の先端の位置が分かりやすいものとなる。カメラ５０で撮像された画像４は、右手の人差し指２ａが、図４の左側に来るように上下が反転される。
【００２１】
図５は、撮像した指の画像を表示部の操作画面に合成する場合の説明図である。表示部４０は、第１表示部４０ａと第２表示部４０ｂの２つで構成した。第１表示部４０ａには使用頻度の少ないエアーコンデシショナーの操作画面を第１操作画面として表示し、第２表示部４０ｂには常時、カーナビゲーションの操作画面を第２操作画面として表示するとした。第１表示部４０ａの操作画面は、必要な場合、他のオーデォ操作画面などに切り換えて使用する。なお、第１表示部４０ａと第２表示部４０ｂは、物理的に２つの表示部としたが、１つの表示部の中に第１操作画面と第２操作画面を表示する構成としてもよい。指２の画像は、第１表示部４０ａと第２表示部４０ｂの寸法に合わせて、形状が変更されることが望ましい。また、第１操作画面と第２操作画面の指２の画像に、爪側で操作するのか、腹側で操作するかを区別する記号などが表示されてもよい。
【００２２】
図５に示すように、撮像された指２の画像は、輪郭が抽出され第１表示部４０ａと第２表示部４０ｂの操作画面に合成される。表示される指２の形状はどちらも同じとした。一般に、操作画面の下側に各種の操作メニューボタン１０がデザインされる場合が多いので、第１表示部４０ａと第２表示部４０ｂの下端をくぼみ部６の上端に対応させている。すなわち、くぼみ部６に指２を深く挿入しないでも、操作画面に表示された操作メニューボタン１０の位置に指２の先端を移動できる。ここで、例えば人差し指２ａの先端が、表示部４０ａのエアーコンディショナー操作画面の‘ＡＵＴＯボタン’１０ａの上に置かれている場合、第１操作スイッチ３ａを人差し指２ａの爪側で押下すれば、エアーコンディショナーがＡＵＴＯ状態となるように指示が出される。小指２ｃの先端が、表示部４０ｂのカーナビゲーションの操作画面の‘戻りボタン’１０ｂの上に置かれている場合、第２操作スイッチ３ｂを小指２ｃの腹側で押下すれば、例えば現在表示の画面が、当初の画面に戻される。このように、第１表示部４０ａと第２表示部４０ｂを第１操作スイッチ３ａと第２操作スイッチ３ｂに対応させたので、操作メニューボタンの操作指示が迅速に出せる。
【００２３】
図６は、くぼみ部の開口部に設けられた自動開閉蓋８の断面図である。自動開閉蓋８は、コインなどの小物がくぼみ部６に落ちて入り込まないようにできる。自動開閉蓋８には、くぼみ部６の開口部に、手１が近づいたことと手１がくぼみ部６から離れたことを検出する近接センサ９を設けた。このような近接センサ９は、発光素子９ａと受光素子９ｂを備えた反射型の赤外線近接センサを使用できる。手１がくぼみ部６に接近し、反射した赤外線の電力が一定以上になると自動開閉蓋８を駆動モータ（図示せず）によって開き、手１がくぼみ部６から離れて、手１から反射した赤外線の電力が一定以下に下がると、自動開閉蓋８を駆動モータによって閉じるように制御する。なお、反射型に限らず、手を近づけるとコンデンサの静電容量を変化させる静電容量型の近接センサを使用してもよい。
【００２４】
図７は、本発明による車載機器の入力装置の制御ブロック図である。制御ブロック１００は図２の構成をもとに記載した。制御ブロック１００は、カメラ５０と第１操作スイッチ３ａと第２操作スイッチ３ｂからなる操作部２０と、撮像した画像を切り出して指２の輪郭を求め内部を半透明に塗り潰す処理を行なう画像処理部７０と、複数の車載機器３０の中から２つを選択し第１表示部４０ａと第２表示部４０ｂにそれぞれの操作画面を表示する表示部４０と、指２の画像を画像処理部７０から受けて第１表示部４０ａと第２表示部４０ｂの操作画面に合成表示する表示制御部８０と、で構成される。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、指の先端が分かりやすく使い勝手のよい車載機器の入力装置として好適である。
【符号の説明】
【００２６】
１    手
２    指
２ａ    人差し指
２ｃ    小指
３    操作スイッチ
３ａ    第１操作スイッチ
３ｂ    第２操作スイッチ
４    撮像された画像
５    接触点
６    くぼみ部
７    段部
７ａ    水平面
７ｂ    垂直面
８    自動開閉蓋
９    近接センサ
９ａ    発光素子
９ｂ    受光素子
１０    操作メニューボタン
１０ａ    ＡＵＴＯボタン
１０ｂ    戻りボタン
２０    操作部
３０    車載機器
４０    表示部
４０ａ    第１表示部
４０ｂ    第２表示部
５０    カメラ
７０    画像処理部
８０    表示制御部
１００    制御ブロック
【図１】
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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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【図９】
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【図１０】
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