(57)【要約】【課題】ステアリング操作中でもタッチセンサへの誤操作を抑制し、意図したタッチ操作の検出を可能とする操作入力装置を提供する。【解決手段】操作入力装置１０は、車両１のステアリング３上に設けられ、タッチ操作を検出するタッチ検出部（タッチ検出部Ｒ（２０）、タッチ検出部Ｌ（３０））と、ステアリング３の操舵角θｓ、及びタッチ検出部（タッチ検出部Ｒ（２０）、タッチ検出部Ｌ（３０））により検出されるタッチ位置（なぞり位置）θｔである検出情報に基づいて、タッチ検出部へのタッチ操作状態を判定する判定部と、を有し、判定部は、上記した操舵角θｓ、検出情報、及びこれらから算出される算出値に基づいて、タッチ操作状態がなぞり操作かどうかの判定を行なう構成とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のステアリング上に設けられ、タッチ操作を検出するタッチ検出部と、
前記ステアリングの操舵角、及び前記タッチ検出部により検出されるタッチ位置（なぞり位置）である検出情報に基づいて、前記タッチ検出部へのタッチ操作状態を判定する判定部と、を有し、
前記判定部は、前記操舵角、前記検出情報、及びこれらから算出される算出値に基づいて、前記タッチ操作状態がなぞり操作かどうかの判定を行なうことを特徴とする操作入力装置。
【請求項２】
前記算出値は、前記操舵角から算出される操舵角速度、前記タッチ位置から算出されるタッチ速度（なぞり速度）であることを特徴とする請求項１に記載の操作入力装置。
【請求項３】
前記タッチ検出部は、前記ステアリング上の左右２か所に設けられた第１及び第２のタッチ検出部を有し、前記第１及び第２のタッチ検出部がタッチ操作を検出した場合は、前記第１及び第２のタッチ検出部により検出されて算出される前記タッチ速度（なぞり速度）の平均値を用いて前記判定が行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の操作入力装置。
【請求項４】
前記タッチ検出部は、前記ステアリング上の左右２か所に設けられた第１及び第２のタッチ検出部を有し、前記第１及び第２のタッチ検出部がタッチ操作を検出した場合は、前記判定は、前記第１及び第２のタッチ検出部で独立してそれぞれ行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の操作入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作入力装置に関し、特に、車両のステリングに装着されて使用される静電容量検出を用いた操作入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のステアリングの握持部から手を離したり、手を大きくずらしたりすることなく操作対象装置を操作することができる制御装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この制御装置によれば、ステアリングホイールの握持部を覆うように装着されたタッチセンサから得られる接触検出信号に基づいてセンサデータを生成し、検出部は、センサデータに基づいて運転者が握持部を握っているか否か、タッチセンサに対する入力操作を検出する。検出部によって運転者が握持部を握っていることが検出され、タッチセンサに対して特定の入力操作が行われたことが検出された場合には、特定の入力操作に応じて操作対象装置を制御する。また、車両が右折、左折、コーナリング走行、後退等の特定の状態にあるときに、操作対象装置に対する制御を無効とすることで安全性を確保するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−７５６５２号  公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の制御装置では、車両の右折、左折時にされたタッチセンサへのなぞり操作等は無効とされるので、車両が右折、左折、コーナリング走行、後退等の特定の状態にあるときには操作入力装置として機能しないという問題があった。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、ステアリング操作中でもタッチセンサへの誤操作を抑制し、意図したタッチ操作の検出を可能とする操作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】
【０００７】
［１］上記目的を達成するため、車両のステアリング上に設けられ、タッチ操作を検出するタッチ検出部と、前記ステアリングの操舵角、及び前記タッチ検出部により検出されるタッチ位置（なぞり位置）である検出情報に基づいて、前記タッチ検出部へのタッチ操作状態を判定する判定部と、を有し、前記判定部は、前記操舵角、前記検出情報、及びこれらから算出される算出値に基づいて、前記タッチ操作状態がなぞり操作かどうかの判定を行なうことを特徴とする操作入力装置を提供する。
【０００８】
［２］前記算出値は、前記操舵角から算出される操舵角速度、前記タッチ位置から算出されるタッチ速度（なぞり速度）であることを特徴とする上記［１］に記載の操作入力装置であってもよい。
【０００９】
［３］また、前記タッチ検出部は、前記ステアリング上の左右２か所に設けられた第１及び第２のタッチ検出部を有し、前記第１及び第２のタッチ検出部がタッチ操作を検出した場合は、前記第１及び第２のタッチ検出部により検出されて算出される前記タッチ速度（なぞり速度）の平均値を用いて前記判定が行われることを特徴とする上記［１］又は［２］に記載の操作入力装置であってもよい。
【００１０】
［４］また、前記タッチ検出部は、前記ステアリング上の左右２か所に設けられた第１及び第２のタッチ検出部を有し、前記第１及び第２のタッチ検出部がタッチ操作を検出した場合は、前記判定は、前記第１及び第２のタッチ検出部で独立してそれぞれ行われることを特徴とする上記［１］又は［２］に記載の操作入力装置であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の操作入力装置によれば、ステアリング操作中でもタッチセンサへの誤操作を抑制し、意図したタッチ操作の検出を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る操作入力装置の概略図である。
【図２】図２は、操作入力装置の概略構成を示す構成図である。
【図３】図３は、ステアリングが回転操作された状態における操舵角θｓ、タッチ位置（なぞり位置）θｔを示す平面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は、（ａ）操舵角θｓ、（ｂ）操舵角速度、（ｃ）なぞり速度、（ｄ）対車両なぞり速度と時間との関係をそれぞれ示すグラフである。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る操作入力装置における動作フローを示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態に係る操作入力装置における動作フローを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（本発明の第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る操作入力装置の概略図である。また、図２は、操作入力装置の概略構成を示す構成図である。
【００１４】
操作者（運転者）がステアリング３を把持した状態でステアリング操作を行なうと共に、ステアリング３上に設けられたタッチ検出部（タッチ検出部Ｒ（２０）、タッチ検出部Ｌ（３０））を指等によりなぞり操作した場合に、操作者が意図したなぞり操作か、又は意図しないなぞり操作なのかが区別しにくい。本発明の実施の形態に係る操作入力装置１は、このような操作であっても、ステアリング３の操舵角θｓとタッチ検出部（タッチ検出部Ｒ（２０）、タッチ検出部Ｌ（３０））により検出されるタッチ位置（なぞり位置）θｔに基づいて、操作者が意図したなぞり操作かどうかを判定できる構成としたものである。
【００１５】
（操作入力装置の構成）
本発明の第１の実施の形態に係る操作入力装置１０は、車両１のステアリング３上に設けられ、タッチ操作を検出するタッチ検出部（タッチ検出部Ｒ（２０）、タッチ検出部Ｌ（３０））と、ステアリング３の操舵角θｓ、及びタッチ検出部（タッチ検出部Ｒ（２０）、タッチ検出部Ｌ（３０））により検出されるタッチ位置（なぞり位置）θｔである検出情報に基づいて、タッチ検出部へのタッチ操作状態を判定する判定部と、を有し、判定部は、上記した操舵角θｓ、検出情報、及びこれらから算出される算出値に基づいて、タッチ操作状態がなぞり操作かどうかの判定を行なうように構成されている。
【００１６】
なお、タッチ検出部は、ステアリング３の左右それぞれにタッチ検出部Ｒ（２０）とタッチ検出部Ｌ（３０）が設けられた構成とするが、第１の実施の形態は、タッチ検出部Ｒ（２０）とタッチ検出部Ｌ（３０）の検出情報は、それぞれ独立して処理され、それぞれ独立してタッチ操作状態がなぞり操作かどうかの判定が行われる。なお、タッチ検出部Ｒ（２０）又はタッチ検出部Ｌ（３０）の少なくとも１つのタッチ検出部を備えていればよい。
【００１７】
（タッチ検出部の構成）
タッチ検出部は、ステアリング３の左右それぞれにタッチ検出部Ｒ（２０）、タッチ検出部Ｌ（３０）として設けられている。例えば、操作者の指が触れた操作領域２００、３００上のタッチ位置（なぞり位置）を検出するタッチセンサである。操作者は、例えば、操作領域２００、３００に操作を行うことにより、接続された電子機器の操作を行うことが可能となる。タッチ検出部Ｒ（２０）、タッチ検出部Ｌ（３０）としては、例えば、複数の検出指の検出が可能な静電容量方式等のタッチセンサを用いることが可能である。
【００１８】
このタッチ検出部Ｒ（２０）、タッチ検出部Ｌ（３０）は、例えば、操作領域２００、３００に指が近づくことによる、検出電極と指との距離に反比例した静電容量値の変化をそれぞれ検出するタッチセンサである。この検出電極は、図２に示すように、操作領域２００、３００の下に複数設けられている。
【００１９】
図２において、タッチ検出部Ｒ（２０）、タッチ検出部Ｌ（３０）は、ステアリング３の面上に貼り付けられる前の展開した状態を図示したものである。以下においては、ステアリング３の右側に装着されるタッチ検出部Ｒ（２０）について説明する。
【００２０】
検出電極は、細長く形成された複数の第１の検出電極２０１と複数の第２の検出電極２０２とが、絶縁されると共に交差するように配置されている。第１の検出電極２０１は、図２のステアリング３の中心から放射方向に広がる放射軸に交差（直交）するように、等間隔で円弧状に配置されている。また第２の検出電極２０２は、第１の検出電極２０１に交差（直交）するようにステアリング３の中心から放射方向に等間隔で配置されている。したがって、ステアリング３を手指で把持した状態では、手指は操作領域２００、すなわち、第１の検出電極２０１と第２の検出電極２０２に近接又は接触可能であり、操作領域２００をステアリング操作中やステアリングを把持した状態でなぞり操作をすることができる。
【００２１】
図２に示すように、第１の検出電極２０１は、放射方向に広がる放射軸上の位置Ｒｘを検出し、第２の検出電極２０２は、ステアリング３の回転方向θｔを検出する。なお、回転方向θｔの原点は、図１で示す車両１が直進する（ステアリング３が回転操作されていない）状態での水平線Ｌｚの上に設ける。
【００２２】
タッチ検出部Ｒ（２０）は、図２に示すように、第２の検出電極２０２を駆動する駆動部Ｒ２１と、第１の検出電極２０１から静電容量を読み出す読出部２２Ｒと、を備えている。
【００２３】
駆動部Ｒ２１は、制御部４０のタッチ検出制御部４１から出力される駆動信号Ｓ１に基づいた周期的な電流を第２の検出電極２０２に、順番に供給するように構成されている。
【００２４】
読出部Ｒ２２は、１つの第２の検出電極２０２が駆動されている間に、第１の検出電極２０１との接続を順番に切り替えて静電容量を読み出すように構成されている。読出部Ｒ２２は、しきい値を有し、読み出した静電容量としきい値とを比較して、検出点の座標の情報を含む検出情報ＳＲを出力するように構成されている。この検出点の座標の算出は、一例として、加重平均により行われ、これによりタッチ位置（なぞり位置）θｔが取得される。
【００２５】
タッチ検出部Ｌ（３０）もタッチ検出部Ｒ（２０）と同様の構成である。読出部Ｌ３２は、検出点の座標の情報を含む検出情報ＳＬを出力するように構成されている。この検出点の座標の算出は、一例として、加重平均により行われ、これによりタッチ位置（なぞり位置）が取得される。
【００２６】
ステアリング３に装着されたタッチ検出部Ｒ（２０）、タッチ検出部Ｌ（３０）は、図１で示すステアリングロールコネクタ（ＳＲＣ）７を介して、制御部４０に接続される。
【００２７】
また、制御部４０には、操作入力装置１０により操作される制御対象としての車載機器６０が、車両ＬＡＮ５０を介して接続されている。この車載機器６０は、例えば、オーディオ機器、空調機器、照明機器、表示機器等の種々の車載機器が該当する。
【００２８】
また、制御部４０には、車両ＬＡＮ５０を介して、舵角センサ５が接続されている。舵角センサ５は、ステアリング３の回転角情報を制御部４０に出力する。後述する図３で示すステアリング回転角θｓが制御部４０に入力される。
【００２９】
制御部４０は、例えば、プログラムに従って、取得したデータに演算、加工等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されるマイクロコンピュータである。
ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果等を格納する記憶領域として用いられる。
【００３０】
制御部４０は、タッチ検出制御部４１、算出部４２、判定部４３から概略構成されている。タッチ検出制御部４１は、タッチ検出部Ｒ（２０）、タッチ検出部Ｌ（３０）の駆動信号Ｓ１、Ｓ２、また、検出情報ＳＲ、ＳＬの入力、出力制御を行なう。算出部４２は、検出情報ＳＲ、ＳＬからなぞり速度等の演算、算出を行なう。また、判定部４３は、後述するフローチャートに従ってなぞり判定を行なう。
【００３１】
図３は、ステアリングが回転操作された状態における操舵角θｓ、タッチ位置（なぞり位置）θｔを示す平面図である。図３は、ステアリング３が、水平線Ｌｚから左方向（反時計方向）に操舵角θｓだけ回転操作され、また、この操舵された状態で、指１００により、θｔだけなぞり操作がされた状態を示している。
【００３２】
タッチ位置（なぞり位置）θｔは、ステアリング３が水平線Ｌｚ上にあるときの基準点ＰＲを原点とするステアリング座標系で検出される。一方、操舵角θｓは、車両１に対してステアリング３が回転操作された回転量である車両座標系で検出される。したがって、タッチ位置（なぞり位置）を車両座標系で算出すると、θ‘ｔ（車両座標系）＝θｔ（ステアリング座標系）＋操舵角θｓ（車両座標系）となる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、ステアリング３の回転操作中でのタッチセンサへの誤操作を問題とするので、位置Ｒｘの成分は考慮しないものとする。
【００３４】
図４（ａ）〜（ｄ）は、（ａ）操舵角θｓ、（ｂ）操舵角速度、（ｃ）なぞり速度、（ｄ）対車両なぞり速度と時間との関係をそれぞれ示すグラフである。各グラフは、図１〜３で示した矢印方向を正として、縦軸の上方向を左回転（反時計回転）としている。
【００３５】
図４（ａ）は、操舵角θｓであり、車両座標系である。例えば、時間ｔ０１からステアリング３を右回転（時計回転）方向に操作し、途中の時間ｔ０２から戻し操作を行ない、時間ｔ０５に操舵角θｓ＝０に戻る。
【００３６】
図４（ｂ）は、操舵角速度ｄθｓ/ｄｔである。この操舵角速度は、舵角センサ５から入力されるステアリング回転角θｓを基に、制御部４０の算出部４２において演算（微分）、算出が行われる。操舵角速度は、時間ｔ０１からマイナス方向に減少し、ステアリング３の戻し操作を開始する時間ｔ０２でゼロに戻り、時間ｔ０２以降は極性が逆のグラフとなる。ステアリング３を戻し終わった時間ｔ０５で操舵角速度ｄθｓ/ｄｔ＝０に戻る。
【００３７】
図４（ｃ）は、なぞり速度ｄθｔ/ｄｔである。この操舵角速度は、タッチ位置（なぞり位置）θｔ（ステアリング座標系）を基に、制御部４０の算出部４２において演算（微分）、算出が行われる。例えば、時間ｔ１１からステアリング３のタッチ検出部Ｒ（２０）を右回転（時計回転）方向になぞり操作（タッチ操作）して、時間ｔ１２から逆に左回転（反時計回転）方向になぞり操作（タッチ操作）して、時間ｔ１３でなぞり速度ｄθｔ/ｄｔ＝０に戻る。
【００３８】
図４（ｄ）は、対車両なぞり速度（ｄθｔ/ｄｔ）＋（ｄθｓ/ｄｔ）である。対車両なぞり速度は、車両座標系で算出したタッチ位置（なぞり位置）θ‘ｔ（車両座標系）＝θｔ（ステアリング座標系）＋操舵角θｓ（車両座標系）を時間ｔで微分したものである。この対車両なぞり速度は、図４（ｂ）、（ｃ）から、図４（ｄ）のようになる。
【００３９】
（操作入力装置の動作）
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る操作入力装置における動作フローを示すフローチャートである。第１の実施の形態は、タッチ検出部Ｒ（２０）、タッチ検出部Ｌ（３０）のそれぞれの検出情報ＳＲ、ＳＬに基づいてなぞり判定を行なうものであり、以下では、検出情報ＳＲに基づいてタッチ検出部Ｒ（２０）の動作をフローチャートのステップに従って説明する。
【００４０】
操作入力装置１の動作フローがスタートすると、まず、制御部４０は、操舵角θｓを取得する。また、タッチ検出部Ｒ（２０）から検出情報ＳＲとしてタッチ位置（なぞり位置）θｔが取得される（ステップＳ０１）。
【００４１】
制御部４０は、算出部４２において、操舵角θｓから操舵角速度ｄθｓ/ｄｔを算出する。また、判定部４３は、操舵角速度ｄθｓ/ｄｔの絶対値が所定の値ｔｈ１より大きいかどうかを判定する。所定の値ｔｈ１より大きい場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ０３へ進み、大きくない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ０５へ進む（ステップＳ０２）。すなわち、図４で示すＷの区間では、なぞり検出を行なわない。なお、所定の値ｔｈ１は、例えば、９０deg/sである。
【００４２】
制御部４０は、判定部４３において、操舵角速度ｄθｓ/ｄｔと操舵角θｓの符号が逆かどうかを判定する。符号が逆の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ０４へ進み、符号が逆でない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ０５へ進む（ステップＳ０３）。
【００４３】
制御部４０は、算出部４２において、対車両なぞり速度（ｄθｓ/ｄｔ）＋（ｄθｔ/ｄｔ）を算出する。また、判定部４３は、対車両なぞり速度が所定の値ｔｈ２より小さいかどうかを判定する。所定の値ｔｈ２より小さい場合（Ｙｅｓ）は、操作者により意図しないなぞり操作がされていると判定してなぞり検出を実行せずに動作フローを終了する。所定の値ｔｈ２より小さくない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ０５へ進む（ステップＳ０４）。なお、所定の値ｔｈ２は、例えば、４５deg/sである。
【００４４】
上記のステップＳ０２〜Ｓ０４は、判定部４３で行われるなぞり判定である。なぞり判定により、操作者の意図したなぞり操作であると判定された場合は、ステップＳ０５において、なぞり検出が実行される。すなわち、操舵角速度ｄθｓ/ｄｔの絶対値が所定の値ｔｈ１より大きくない場合、操舵角速度ｄθｓ/ｄｔと操舵角θｓの符号が逆でない場合、対車両なぞり速度が所定の値ｔｈ２より小さくない場合は、操作者の意図したなぞり操作がされているものとして、なぞり検出を実行する。このなぞり検出は、タッチ位置（なぞり位置）θｔを所定期間ごとに取得したデータ、タッチの始点、終点等から、なぞりの方向及びなぞり量として求めることができる。
【００４５】
タッチ検出部Ｌ（３０）においても同様に、操舵角θｓ及び検出情報ＳＬに基づいて、上記と同様のステップにより、ステップＳ０２〜Ｓ０４のなぞり判定、また、ステップＳ０５のなぞり検出を行なうことができる。
【００４６】
（第１の実施の形態の効果）
本発明の第１の実施の形態によれば、次のような効果を有する。
（１）操舵角θｓ、タッチ位置（なぞり位置）θｔ、及びこれらから算出される算出値に基づいて、タッチ検出部Ｒ（２０）又はタッチ検出部Ｌ（３０）へのタッチ操作状態がなぞり操作かどうかの判定を行なう。したがって、ステアリングの操舵中あるいは操舵戻り中の意図しないなぞり操作による誤操作を抑制できると共に、意図したタッチ操作の検出を可能とすることができる。
（２）ステップＳ０２〜Ｓ０４で示したなぞり判定は、一例であって、操舵角θｓ、タッチ位置（なぞり位置）θｔ、操舵角速度ｄθｓ/ｄｔ、なぞり速度ｄθｔ/ｄｔ、これらの組み合わせにより、車両の走行状態、操作者のプロファイル等を基に種々の判定アルゴリズムにより、なぞり判定を行なうことができる。例えば、車両の停車中、走行中、また、操作者のタッチ操作履歴、タッチの癖等を基に、なぞり判定を行なうことができる。
（３）以上から、ステアリング操作中でもタッチセンサへの誤操作を抑制し、意図したタッチ操作の検出を可能とする操作入力装置を提供することができる。
【００４７】
（本発明の第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る操作入力装置１は、第１の実施の形態で説明したタッチ検出部Ｒ（２０）とタッチ検出部Ｌ（３０）の両方のタッチ位置（なぞり位置）θｔＲ、θｔＬを基に、なぞり判定を行なうものである。その他の構成は第１の実施の形態と同様であるので、以下において重複する説明は省略する。
【００４８】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る操作入力装置における動作フローを示すフローチャートである。
【００４９】
図６において、図５で示した第１の実施の形態と異なるステップは、ステップＳ１４である。ステップＳ１４において、制御部４０は、算出部４２において、対車両なぞり速度（ｄθｓ/ｄｔ）＋（（ｄθｔＲ/ｄｔ）＋（ｄθｔＬ/ｄｔ））／２を算出する。すなわち、タッチ検出部Ｒ（２０）とタッチ検出部Ｌ（３０）の両方のなぞりの平均値でなぞり判定を行なうものである。
【００５０】
（第２の実施の形態の効果）
本発明の第２の実施の形態によれば、タッチ検出部Ｒ（２０）とタッチ検出部Ｌ（３０）の両方のなぞりの平均値でなぞり判定を行なう。これにより、第１の実施の形態の効果に加えて、ステアリング操作を両手で把持した実際の状態に近い条件でなぞり判定を行なうことができる。
【００５１】
以上、本発明に好適な実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で種々の変形、応用が可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１…車両、３…ステアリング、５…操舵センサ
１０…操作入力装置
２０タッチ検出部Ｒ、２１…駆動部Ｒ、２２…読出部Ｒ
３０…タッチ検出部Ｌ、３１…駆動部Ｌ、３２…読出部Ｌ
４０…制御部、４１…タッチ検出制御部、４２…算出部、４３…判定部
５０…車両ＬＡＮ
６０…車載機器
１００…指
２００…操作領域Ｒ、２０１…検出電極Ｘ、２０２…検出電極θ
３００…操作領域Ｌ、３０１…検出電極Ｘ、３０２…検出電極θ
θｓ…操舵角、θｔ…タッチ位置（なぞり位置）
ＰＲ…ステアリング基準位置Ｒ、ＰＬ…ステアリング基準位置Ｌ
Ｌｚ…基準線
【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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