(57)【要約】【課題】電気的に動作するスイッチを不要にしながら、操作感のある動作を可能にする操作入力装置およびそれを用いた電気機器制御装置を提供する。【解決手段】所定の位置に操作スイッチを配置されたスクリーン部と、操作スイッチがスクリーン部の表面から操作されたことをスクリーン部の裏面から光学的に検出して検出信号を出力する検出部とを有することを特徴とする操作入力装置とする。これにより、電気的な配線と必要としない設計自由度の大きなスクリーン部が可能となり、また、異なる操作スイッチが配置されたスクリーン部に交換するのも容易となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の位置に操作スイッチが配置されたスクリーン部と、
前記操作スイッチが前記スクリーン部の表面から操作されたことを前記スクリーン部の裏面から光学的に検出して検出信号を出力する検出部と、
を有することを特徴とする操作入力装置。
【請求項２】
前記操作スイッチは、凹部、凸部、押しボタン、または回転エンコーダ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】
前記検出部は、前記スクリーン部に赤外光源を投影して赤外光画像により光学的に検出することを特徴とする請求項１または２に記載の操作入力装置。
【請求項４】
前記スクリーン部は、前記スクリーン部と異なる操作スイッチを有するスクリーン部と交換可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の操作入力装置。
【請求項５】
所定の位置に操作スイッチを配置されたスクリーン部と、
前記操作スイッチが前記スクリーン部の表面から操作されたことを前記スクリーン部の裏面から光学的に検出して検出信号を出力する検出部と、
前記検出部の前記検出信号に基づいて前記操作スイッチに対応した電機機器を制御する制御部と、
を有することを特徴とする電気機器制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作入力装置およびそれを用いた電気機器制御装置に関し、特に、電気的に動作する操作スイッチを不要にして操作感のある操作スイッチを備えた操作入力装置およびそれを用いた電気機器制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の操作入力装置として、例えば、操作者が手操作を行なう指示板と、前記指示板上の操作者の手を撮影するビデオカメラと、ビデオカメラの撮影画像に基づいて操作者の手の指示板上の座標を検出する検出部とを備えたものがある（特許文献１）。
【特許文献１】特開平２−１３２５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１の操作入力装置によると、操作者が指示板上で手を移動させて所定の位置に手を置くだけで電気機器に所定の動作を行なわせるため、操作者はスイッチを操作した操作感を得ることができない。
【０００４】
従って、本発明の目的は、電気的に動作するスイッチを不要にしながら、操作感のある動作を可能にする操作入力装置およびそれを用いた電気機器制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［１］本発明は、上記目的を達成するために、所定の位置に操作スイッチを配置されたスクリーン部と、前記操作スイッチが前記スクリーン部の表面から操作されたことを前記スクリーン部の裏面から光学的に検出して検出信号を出力する検出部と、を有することを特徴とする操作入力装置を提供する。
【０００６】
［２］前記操作スイッチは、凹部、凸部、押しボタン、または回転エンコーダ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。
【０００７】
［３］また、前記検出部は、前記スクリーン部に赤外光源を投影して赤外光画像により光学的に検出することを特徴とする上記［１］または［２］に記載の操作入力装置であってもよい。
【０００８】
［４］また、前記スクリーン部は、前記スクリーン部と異なる操作スイッチを有するスクリーン部と交換可能であることを特徴とする上記［１］または［２］に記載の操作入力装置であってもよい。
【０００９】
［５］本発明は、上記目的を達成するために、所定の位置に操作スイッチを配置されたスクリーン部と、前記操作スイッチが前記スクリーン部の表面から操作されたことを前記スクリーン部の裏面から光学的に検出して検出信号を出力する検出部と、前記検出部の前記検出信号に基づいて前記操作スイッチに対応した電機機器を制御する制御部と、を有することを特徴とする電気機器制御装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、電気的に動作するスイッチを不要にしながら、操作感のある動作を可能にする操作入力装置およびそれを用いた電気機器制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［本発明の第１の実施の形態］
図１は、車両１の前部座席の前方に車幅方向に配置されたインストルメントパネル２、インストルメントパネル２の中央部付近に配置されるセンタークラスタ３、スクリーン部４等の全体配置状態を示す図である。
【００１２】
インストルメントパネル２は、樹脂等を材質として成形され、計器類（メータ類）のモニタや助手席のエアバッグなどが設けられており、中央部付近には操作者が車両１の各種車載機器を操作するためのセンタークラスタ３が配置されている。
【００１３】
図２は、インストルメントパネル２のセンタークラスタ３に配置される操作スイッチ１０およびスクリーン部４の背後に設置されているカメラ５１等の配置関係を示す図である。
【００１４】
操作入力装置５は、スクリ−ン部４、スクリーン部４の裏面から光学的に検出するためのカメラ５１、操作位置検出部、および、操作状態検出部を有して構成されている。
【００１５】
スクリーン部４は、車両１の前部座席の正面に設けられ計器類や操作系類が設けられたインストルメントパネル２の中央付近に配置されたセンタークラスタ３に装着されている。スクリーン部４の所定の位置には操作スイッチ１０が配置されている。尚、スクリーン部４は、前記スクリーン部４と異なる操作スイッチを有するスクリーン部としてインストルメントパネル２に交換可能に着脱できる構成としてもよい。
【００１６】
カメラ５１は、インストルメントパネル２の内部に、通常は搭乗者から見えない位置に配置され、画像を可視光または赤外光で撮影可能なＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等が使用され、スクリーン部４の背面側の全域を撮影可能である。
【００１７】
カメラ５１により赤外光で撮影する場合には、赤外光源５２をスクリーン部４に投影し、その反射光を撮影することが好ましい。
【００１８】
操作スイッチ１０は、主に、ＯＮ／ＯＦＦスイッチとして使用する凹部で構成される凹部１１、押しボタン１２、回転エンコーダ１３等で構成されているが、これに限らず、スライドスイッチ、レバー等の他の操作スイッチあるいは操作手段であってもよい。また、押しボタン１２、回転エンコーダ１３等では、操作に伴い節度（クリック）感が得られる構成となっているのが好ましい。
【００１９】
図３（ａ）〜（ｃ）は、凹部１１の断面図である。図２では、凹部１１が凹部形状で示されており、図３（ａ）のように凹部側から操作者が指で拡散板１１０に触れる構成となっているが、凹部１１が表裏反対に配置された場合には、上記と逆に、図３（ｂ）のように凸部側から操作者が指で拡散板１１０に触れる構成となる。拡散板１１０は、操作者の指が接近した状態で、カメラ５１の撮影画像が輝度変化を検出できるように、半透明となっている。尚、凹部１１に拡散板１１０を設けることなく、図３（ｃ）に示すように、スクリーン部４に形成される凹部１１と一体的に拡散部１１ａを形成した構成であってもよい。
【００２０】
図４は、押しボタン１２の断面図である。ボタン１２０は、バネ１２１を介してスクリーン部４に取り付けられており、カメラ５１の側には拡散板１２２が取り付けられている。ボタン１２０の拡散板１２２側の端部には赤外線反射部１２３が設けられている。赤外線反射部１２３は、赤外線を反射する塗料を塗布したもの、または、赤外線を反射する反射板等の部材を装着したものである。ボタンユ２０は、操作者が押すことにより、赤外線反射部１２３が拡散板１２２に接近してカメヲ５１の撮影画像が輝度変化を検出できるように構成されている。尚、拡散板１２２は、別部材として設けることなく、スクリーン部４に一体的に形成された構成であってもよい。
【００２１】
図５（ａ）は、回転エンコーダ１３の断面図、（ｂ）は右側から見た側面図である。回転ツマミ１３０は、スクリーン部４に回転可能に取り付けられており、カメラ５１の側には拡散板１３２が取り付けられている。回転ツマミ１３０のカメラ５１側の端部には赤外線反射部１３３が設けられている。赤外線反射部１３３は、赤外線を反射する塗料を塗布したもの、または、赤外線を反射する反射板等の部材を装着したものである。赤外線反射部１３３と拡散板１３２とは所定の距離が設定されており、拡散板１３２を通して赤外線反射部１３３の位置が高輝度の部分として検出でき、回転ツマミ１３０の回転動作に応じて回転角度が検出できるように構成されている。
【００２２】
図６は、操作位置検出部および操作状態検出部の構成を含む全体の機能ブロック図である。
【００２３】
操作スイッチ１０がスクリーン部４の表面から操作されたことをスクリーン部４の裏面から光学的に検出して検出信号を出力および処理する検出部は、操作位置検出部および操作状態検出部で構成される。操作位置検出部および操作状態検出部は、全体の制御を行なうＣＰＵ２００、カメラ５１の撮影画像に基づいて操作スイッチ１０の動作位置を検出するための位置検出プログラム２１１、操作スイッチ１０の動作状態を判定する判定プログラム２１２、および操作スイッチ１０のスクリーン部４上での位置あるいは赤外線反射部１２３、１３３の位置等に関する操作要素データ２１３が記憶されているＲＯＭ２１０、操作位置検出または操作処理時の作業領域となるＲＡＭ２２０とを有して構成される。
【００２４】
上記の操作位置検出部および操作状態検出部は、インターフェース２３０を介してカメラ５１および赤外光源５２に接続されていると共に、ＣＰＵ２００からの命令により車載機器を制御するための車載機器制御部２４０に接続されている。
【００２５】
尚、操作位置検出部は、主に、上記示したＣＰＵ２００、位置検出プログラム２１１、ＲＡＭ２２０から構成され、また、操作状態検出部は、主に、ＣＰＵ２００、判定プログラム２１２、操作要素データ２１３、ＲＡＭ２２０から構成される。
【００２６】
ＲＯＭ２１０に記憶された位置検出プログラム２１１は、カメラ５１の撮影画像に基づいて、操作される操作スイッチ１０の位置、または赤外線反射部１２３、１３３の位置に基づいて操作位置を検出するプログラムである。位置検出プログラム２１１は、必要に応じて操作要素データ２１３を参照することができる。
【００２７】
ＲＯＭ２１０に記憶された判定プログラム２１２は、カメラ５１の撮影画像に基づいて、操作される操作スイッチ１０の位置、または赤外線反射部１２３、１３３の位置における輝度変化により操作状態を検出するプログラムである。操作状態は、所定の閾値と比較することにより、凹部１１では指の接触による輝度変化でＯＮまたはＯＦＦ動作を判定し、押しボタン１２では赤外線反射部１２３による輝度変化でＯＮまたはＯＦＦ動作を判定し、また、回転エンコーダ１３では、赤外線反射部１３３の回転位置に応じて所定の動作状態が判定される。
【００２８】
［本発明の第１の実施の形態の動作］
（操作位置検出部による操作位置検出処理）
車両１のエンジンスイッチ（図示略）がＡＣＣ位置やＩＧＮ位置に操作されると、その操作を検出したＣＰＵ２００は、ＲＯＭ２１０の位置検出プログラム２１１を立ち上げて操作スイッチ１０の操作位置検出処理を開始する。このとき、ＣＰＵ２００は、インターフェース２３０を介してカメラ５１が撮影するスクリーン部４の撮影画像を取り込む。スクリーン部４の撮影画像は、数十〜数百ｍｓの時間間隔でＣＰＵ２００に取り込まれる。
【００２９】
スクリーン部４の撮影画像により、輝度の変化する位置または輝度の変化する状態変化が検出される。
【００３０】
図７は、操作者がスクリーン部４の凹部１１に指先を接触させて操作スイッチ１０を操作している状態を、カメラ５１の設置されている方向から見た図である。
【００３１】
操作者が凹部１１に指先を接触させると、指先の位置に対応した部分から赤外光源５２から投光された赤外光が強く反射し、カメラ５１で操作スイッチ１０の操作された位置および操作状態が撮影される。すなわち、ＣＰＵ２００は、操作者が操作スイッチ１０に触れていない通常時における輝度と操作スイッチ１０の操作時との輝度との差分を検出し、この差分が所定の閾値を超えた場合に、操作スイッチ１０の操作が行なわれたものとしてその位置を特定し、これに対応する操作スイッチ１０を特定する。図７の場合は、指先が接触することにより、操作された位置を検出し、操作スイッチ１０として凹部１１を特定する。
【００３２】
（操作状態検出部による操作状態検出処理）
上記の処理により特定された操作スイッチ１０の操作状態を判定し、車載機器の制御を行なう。
【００３３】
判定プログラム２１２は、操作が特定された操作スイッチ１０の輝度変化が所定の閾値を超えた場合に操作スイッチ１０において所定の操作が行なわれたと判定し、これに基づいて車載機器制御部２４０を介して車載機器を制御する。
【００３４】
図７の場合は、指先が接触することにより、凹部１１がＯＮ動作されたと判定し、これに対応した車載機器の制御が行なわれる。また、押しボタン１２の場合は、ボタン１２０の赤外線反射部１２３が拡散板１２２に接近することでＯＮ動作されたと判定し、これに対応した車載機器の制御が行なわれる。また、回転エンコーダ１３の場合は、拡散板１３２を通して赤外線反射部１３３の位置が高輝度の部分として検出され、回転ツマミ１３０の回転動作による回転角度に対応した車載機器の制御が行われる。
【００３５】
車載機器の制御は、例えば、図７に示した凹部１１がＯＮ動作された場合には、車載機器制御部２４０により、カーナビゲーション装置の電源がオンにされ、回転ツマミ１３０の回転動作による回転角度に対応して表示倍率が変化する。
【００３６】
［第１の実施の形態の効果］
以上説明した本発明の第１の実施の形態に係る操作入力装置によれば、次に示す効果が得られる。
【００３７】
（１）インストルメントパネル２に装着されたスクリーン部４の各種の操作スイッチ１０により操作者が車載機器の制御を行なうが、どの操作スイッチにおいてどのような操作が行なわれたかは、カメラ５１で撮影された画像を基に検出および判断をしているので、各種の操作スイッチ１０に電気的な配線を施す必要がない。従って、各種の操作スイッチ１０を低コストで製造できると共に、各種の操作スイッチ１０を車種により変更しても、操作位置検出部および操作状態検出部で使用する位置検出プログラム２１１、判定プログラム２１２、および操作要素データ２１３の変更を行なうだけで対応可能となる。
【００３８】
（２）カメラで撮影された画像を基にどのような操作が行なわれたかを判断する従来技術はあるが、各種の操作スイッチ１０に電気的な配線を必要としないダミーの操作スイッチを操作者に操作させる構成としているので、操作する場合の操作感覚あるいは節度（クリック）感が得られる。
【００３９】
（３）操作者が実際に各種の操作スイッチ１０を操作するので、スイッチ等の位置を見なくてもブラインド操作が可能となる。
【００４０】
（４）配線不要な各種の操作スイッチ１０がスクリーン部４に装着され、このスクリーン部４がインストルメントパネル２に装着されている構成となっているので、異なる操作スイッチを有するスクリーン部としてインストルメントパネルに交換可能に着脱できる。これにより、異なる車種に異なる操作スイッチを有するスクリーン部が簡単に装着でき、設計上の自由度の増大、インストルメントパネルの共通化によるコスト低減等の効果を有する。
【００４１】
［本発明の第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態は、本発明の第１の実施の形態に画像投影部を追加した実施の形態である。以下に、第１の実施の形態と異なる部分について説明する。
【００４２】
図８は、インストルメントパネル２のセンタークラスタ３に配置される操作スイッチ１０およびスクリーン部４０の背後に設置されているプロジェクタ５０、カメラ５１等の配置関係を示す図である。
【００４３】
操作入力装置５は、スクリ一ン部４０、プロジェクタ５０、カメラ５１、操作位置検出部、および、操作状態検出部を有して構成されている。
【００４４】
スクリーン部４０は、車両１の前部座席正面に設けられ計器類や操作系類が設けられたインストルメントパネル２に装着されている。スクリーン部４０の所定の位置には操作スイッチ１０が配置されている。そして、操作スイッチ１０の所定の位置に対応した位置にそれぞれの操作スイッチ１０に対応した画像を画像投影部により投影して表示するため、スクリーン部４０は半透明の状態で形成されている。尚、スクリーン部４０は、少なくとも画像投影部により投影して表示される領域が半透明の状態で形成されていればよい。
【００４５】
画像を投影するため、画像投影部としてプロジェクタ５０を使用する。プロジェクタ５０は、ＲＧＢ各々のフィルタを通した光を合成して画像を投影する装置であって、例えば液晶プロジェクタが使用される。プロジェクタ５０は、インストルメントパネル２の内部に通常は搭乗者から見えない位置に配置され、例えば、カーナビゲーション装置、空調装置、あるいは音響装置等の車載機器を動作させる際に操作する各種操作スイッチ１０に関する画像をスクリーン部４０の背面側から半透明のスクリーン部４の裏面に投影する。
【００４６】
操作スイッチ１０に関する投影画像は、例えば、図３（ａ）〜（ｃ）に示した凹部１１、押しボタン１２、回転エンコーダ１３の形状、色彩、模様等を表す画像あるいは形状、色彩、模様等の一部を表すものである。
【００４７】
従って、プロジェクタ５０は、操作スイッチ１０に関する画像を必要に応じてスクリーン部４０の表面に投影する。図３（ａ）に示した凹部１１では、例えば、凹部１１の輪郭を明確にする輪郭線や凹部の着色、スイッチ名等の必要な画像を投影することができる。
【００４８】
また、操作スイッチ１０は、配線はされないが構造的には電気スイッチ等と同等の構成を有し、例えば、図４に示した押しボタン１２では、スイッチ名、ボタン周囲の輪郭照明等の必要な画像を投影することができる。また、図５に示した回転エンコーダ１３では、回転角に応じた数値等を投影することができる。
【００４９】
［第２の実施の形態の効果]
以上説明した本発明の第２の実施の形態に係る操作入力装置によれば、次に示す効果が得られる。
【００５０】
（１）プロジェクタ５０により、それぞれの操作スイッチ１０に対応した画像をスクリーン部４０に投影して表示するため、操作スイッチ１０は操作者が操作できる最小限の機構を有していればよく、実際に電気配線して使用される各種スイッチ類等を使用する必要がないのでコストダウンが可能となる。
【００５１】
（２）第１の実施の形態で示した操作者が実際に操作できるボタン、スイッチ等の各種の操作スイッチ１０と、プロジェクタ５０から投影される画像によりスクリーン部４０上に形成されるバーチャルなボタン、スイッチ等を併用することができる。これにより、コストダウン効果が得られると共に、リアルな操作とバーチャルな操作が混在した特殊な効果も得られる。
【００５２】
［本発明の第３の実施の形態］
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る操作入力装置を示す図であり、インストルメントパネル２のセンタークラスタ３に配置される操作スイッチ１０およびスクリーン部４０の背後に設置されているプロジェクタ５０、カメラ５１等の配置関係を示している。
【００５３】
本実施の形態は、第２の実施の形態において、赤外光源５２をセンタークラスタ３の外側（室内側）へ移設したものである。以下に、第２の実施の形態と異なる部分について説明する。
【００５４】
操作スイッチ１０は、凹部１１と、印刷によるボタン１４およびエンコーダ１５が設けられている。ボタン１４およびエンコーダ１５は、指の影が形成されやすくなるように、文字またはイラストの印刷等のように平面にできる方法で施し、立体物にしないのが好ましい。但し、赤外光源５２の設置位置、台数等を最適に設置することにより、第１および第２の実施の形態に示した形状の操作スイッチ１０を用いても、影７０を効果的に検出できるなら、図８に示した形状であってもよい。
【００５５】
エンコーダ１５は、５段階等にレベル設定が検出できるように、バー状にしている。
【００５６】
スクリーン部４０は、赤外光源５２による影が生じやすい材料、例えば、半透明のプラスチックを用いて構成されている。
【００５７】
赤外光源５２は、運転席および助手席に着席した乗員等の邪魔にならず、且つセンタークラスタ３に当てた指の光影がハッキリと現れる場所に設置する。
【００５８】
［本発明の第３の実施の形態の動作］
次に、第３の実施の形態の動作を説明する。
【００５９】
図１０は、第３の実施の形態の動作を説明する図であり、（ａ）は操作者が指をスクリーン部４０に接触させた状態を示す図、（ｂ）は（ａ）により生じた影７０をスクリーン部４０の裏面から見た図である。
【００６０】
図１１は、影７０の信号処理を示す図である。
【００６１】
図１２は、スクリーン部４０の背景画像、指の撮影画像、および写真を処理した画像を示す図である。
【００６２】
まず、操作入力装置５に通電が行われているとき、ＣＰＵ２００は、予めカメラ５１により、赤外光源５２を点灯した状態のもとで図１２（ａ）に示すスクリーン部４０の背景の画像を撮影し、図６に示したインターフェース２３０を介して取り込み、ＲＡＭ２２０に保存する。背景画像の撮影は、操作入力装置５を車両に設置した後、１回行うのみでよいが、操作者の判断により随時実行することができる。
【００６３】
次に、図１０（ａ）に示すように、赤外光源５２の赤外光が投光されているスクリーン部４０の表面の所定位置に、例えば、操作者が左手６０の人指し指を接触させると、図１０（ｂ）に示すように、赤外光源５２の赤外光によってスクリーン部４０に人指し指の影７０が生じ、この影７０がカメラ５１により２５６ビットのグレースケールで図１２（ｂ）に示すように撮影される。
【００６４】
図１１（ａ）に示すように、カメラ５１による撮影画像の影７０に対して映像信号Ｓｃが出力され、この映像信号Ｓｃは図６に示したインターフェース２３０を介して取り込まれ、ＲＡＭ２２０に保存される。
【００６５】
ＣＰＵ２００は、図１２（ａ）に示す背景画像のデータおよび図１２（ｂ）に示す撮影画像のデータをＲＡＭ２２０から読み出し、「背景画像」−「撮影画像」の処理を行い、図１２（ｃ）の差分画像を得る。
【００６６】
次に、ＣＰＵ２００は、上記差分画像に対し、例えば、Ｓｏｂｅｌ（ゾーベル）フィルタ、Ｐｒｅｗｉｔ（プレヴィット）フィルタ等で一次微分（差分）処理を施し、図１２（ｄ）に示すように、エッジが検出された勾配画像を得る。
【００６７】
この処理を波形で示すと、図１１（ｂ）に示すようになり、所定レベル以上の映像信号Ｓｃの立ち上がりおよび立ち下がりに対する微分信号Ｓｄが生成され、そのピークツーピークに対応した矩形波のエッジ検出信号Ｓｅが図１１（ｃ）に示すように生成される。このような閾値処理をした画像（勾配２値画像）が図１２（ｅ）である。
【００６８】
次に、ＣＰＵ２００は、図１２（ｅ）の勾配２値画像の内側領域（＝撮影画像の暗い側）を塗り潰す処理を実行し、接触している指が操作スイッチ１０に接触している領域を確定する。この処理により、図１２（ｆ）に示す画像が得られる。
【００６９】
次に、ＣＰＵ２００は、上記領域確定処理による結果および操作要素データ２１３に基づいて、凹部１１、ボタン１４、エンコーダ１５のいずれへの指の接触であるかを判定する。この判定結果に基づいて、ＣＰＵ２００は車載機器制御部２４０を介して制御対象の車載機器を制御する。
【００７０】
［第３の実施の形態の効果]
以上説明した本発明の第３の実施の形態に係る操作入力装置によれば、次に示す効果が得られる。
【００７１】
（１）スクリーン部４０の表側から赤外光源５２による赤外光をスクリーン部４０の表面近傍の指に照射して影７０を生じさせ、この影７０をカメラ５１で撮影するようにしたため、上記第２の実施の形態のようにスクリーン部４０の裏面から撮影した場合に比べ、外乱光の影響を低減できるため、誤検出を防止することができる。
【００７２】
図１３は、反射光方式による撮影画像を示す図である。この図は、第２の実施の形態のように、赤外光をスクリーン部４０の裏面に照射し、この裏面からカメラ５１で撮影した場合である。図１３から明らかなように、撮影画像は、スクリーン部４０に接触或いは接近した物体に対する反射光をグレースケールで撮影したものになり、スクリーン部４０に指が接触した部分の指の画像７１が最も明るくなり、掌の部分の画像７２がやや暗くなり、腕の部分の画像７３が更に暗くなり、その他の部分（背景）が黒になる。このように、指の画像７１以外の掌の画像７２および腕の画像７３の部分も画素値が上昇して白くなる。
【００７３】
しかし、第３の実施の形態に係る操作入力装置によれば、指の接触部分（影７０）は指により外乱光の影響を受けず、影のままである。そして、他の部分はより明るくなるため、誤検出は生じにくくなる。
【００７４】
（２）凹部１１、ボタン１４、エンコーダ１５等を印刷等により設けることができるため、操作入力装置５のコストダウンを図ることができる。
【００７５】
（３）その他、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
尚、上記した第１、第２および第３の実施の形態は、車両に搭載されるものとして説明したが、これに限らず、例えば家庭用にも適用可能であり、例えば、エアコン、テレビ等に組み込んで使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は、車両１の前部座席の前方に車幅方向に配置されたインストルメントパネル２およびインストルメントパネル２の中央部付近に配置されるセンタークラスタ３、スクリーン部４等の全体配置状態を示す図である。
【図２】図２は、インストルメントパネル２のセンタークラスタ３に配置される操作スイッチ１０およびスクリーン部４の背後に設置されているカメラ５１等の配置関係を示す図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、凹部１１の断面図である。
【図４】図４は、押しボタン１２の断面図である。
【図５】図５（ａ）は、回転エンコーダ１３の断面図、（ｂ）は右側から見た側面図である。
【図６】図６は、操作位置検出部および操作状態検出部の構成を含む全体の機能ブロック図である。
【図７】図７は、操作者がスクリーン部４の凹部１１に指先を接触させて操作スイッチ１０を操作している状態を、カメラ５１の設置されている方向から見た図である。
【図８】図８は、インストルメントパネル２のセンタークラスタ３に配置さる操作スイッチ１０およびスクリーン部４０の背後に設置されているプロジェクタ５０、カメラ５１等の配置関係を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第３の実施の形態に係る操作入力装置を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）は、は操作者が指をスクリーン部４０に接触させた状態を示す図、（ｂ）は（ａ）により生じた影７０をスクリーン部４０の裏面から見た図である。
【図１１】図１１は、影７０の信号処理を示す図である。
【図１２】図１２は、スクリーン部４０の背景画像、指の撮影画像、および写真を処理した画像を示す図である。
【図１３】図１３は、反射光方式による撮影画像を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１      車両
２      インストルメントパネル
３      センタークラスタ
４      スクリーン部
５      操作入力装置
１０    操作スイッチ
１１    凹部
１２    押しボタン
１３    回転エンコーダ
１４    ボタン
１５    エンコーダ
４０    スクリーン部
５０    プロジェクタ
５１    カメラ
５２    赤外光源
６０    手
７０    影
７１    指の画像
７２    掌の画像
７３    腕の画像
１１０  拡散板
１２０  ボタン
１２１  バネ
１２２  拡散板
１２３  赤外線反射部
１３０  回転ツマミ
１３２  拡散板
１３３  赤外線反射部
２００  ＣＰＵ
２１０  ＲＯＭ
２１１  位置検出プログラム
２１２  判定プログラム
２１３  操作要素データ
２２０  ＲＡＭ
２３０  インターフェース
２４０  車載機器制御部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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