(57)【要約】【課題】操作状況に応じて複数の画像を選択的に合成し、画像出力手段へ出力する車載用情報機器の操作装置を提供する。【解決手段】メニュー画像等の画像情報１を生成するメニュー画像生成手段６と、スイッチマトリックス１に設けられた操作ボタン及び操作ボタンを操作する手を撮像する映像取得手段４と、映像取得手段４が取得した映像を画像処理して、操作ボタンを含む操作情報２及び手形を表示する画像情報３を生成する画像処理手段５と、スイッチマトリックス１の近傍に設置されて、操作ボタンを操作する手を検出する検出手段２と、検出手段２からの信号に応じて複数の画像情報を選択的に合成するようスーパーインポーズ手段７に指示するシステム制御手段３と、スーパーインポーズ手段７により合成された画像情報１、２、３を表示する画像出力手段８とから構成した。【選択図】　図１
2004026046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された車載用情報機器の操作装置であって、メニュー画像等の画像情報１を生成するメニュー画像生成手段と、スイッチマトリックスに設けられた操作ボタン及び操作ボタンを操作する手を撮像する映像取得手段と、前記映像取得手段が取得した映像を画像処理して、操作ボタンを含む操作情報として画像情報２及び手形を表示する画像情報３を生成する画像処理手段と、前記スイッチマトリックスの近傍に設置されて、前記操作ボタンを操作する手を検出する検出手段と、前記検出手段からの信号に応じて前記複数の画像情報を選択的に合成するようスーパーインポーズ手段に指示するシステム制御手段と、前記スーパーインポーズ手段により合成された前記複数の画像情報１、２、３を表示する画像出力手段とを具備したことを特徴とする車載用情報機器の操作装置。
【請求項２】
前記検出手段が前記操作ボタンを操作する手を検出してないときには、前記画像情報１と前記画像情報２を合成して前記画像出力手段に表示し、前記検出手段が前記操作ボタンを操作する手を検出したときは、前記画像情報１、２、３を合成して前記画像出力手段に表示してなる請求項１に記載の車載用情報機器の操作装置。
【請求項３】
車両に搭載された車載用情報機器の操作装置であって、メニュー画像等の画像情報１を生成するメニュー画像生成手段と、スイッチマトリックスに設けられた操作ボタン及び操作ボタンを操作する手を撮像する映像取得手段と、前記映像取得手段が取得した映像を画像処理して、操作ボタンを含む操作情報としての画像情報２及び手形を表示する画像情報３を生成する画像処理手段と、前記スイッチマトリックスの近傍に設置されて、前記操作ボタンを操作する手を検出する検出手段と、前記検出手段が操作ボタンを操作する手を検出していないときには、前記画像情報１と前記画像情報２を合成するようスーパーインポーズ手段に指示し、また前記検出手段が操作ボタンを操作する手を検出しているときには、前記画像情報１、２、３を合成するようスーパーインポーズ手段に指示するシステム制御手段と、前記スーパーインポーズ手段により合成された前記画像情報１、２または画像情報１、２、３を表示する画像出力手段とを具備したことを特徴とする車載用情報機器の操作装置。
【請求項４】
前記検出手段が操作ボタンを操作する手を検出したとき、まず前記画像情報１、２を合成して画像出力手段に表示し、その後前記システム制御手段に設けられたタイマに予め設定された時間が経過したら、前記画像情報１、２に前記画像情報を合成して画像出力手段に表示するようにしてなる請求項１ないし３の何れかに記載の車載用情報機器の操作装置。
【請求項５】
前記スイッチマトリックスの近傍に、前記検出手段が操作ボタンを操作する手を検出したとき点灯して前記スイッチマトリックスを照明するスポットライトを、またスイッチマトリックスに光量センサを設けると共に、前記光量センサが検出した光量と予め設定された光量を比較して、前記光量センサが検出した光量が予め設定された光量となるよう前記スポットライトの光量を制御してなる請求項１ないし４の何れかに記載の車載用情報機器の操作装置。
【請求項６】
前記スイッチマトリックスの近傍に、前記検出手段が操作ボタンを操作する手を検出したとき点灯して前記スイッチマトリックスを照明する赤外線投光手段を、また前記映像取得手段に赤外線領域のみを透過する赤外線フィルタを設けてなる請求項１ないし４の何れかに記載の車載用情報機器の操作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は前方の視界が妨げられたり、運転姿勢を崩すことなく車載用情報機器の操作を可能にした車載用情報機器の操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来車両の運転中に情報を得たり、音楽を聞いたりする車載用情報機器には、多くの操作ボタンが設けられており、これら操作ボタンを操作して必要とする情報や音楽等を選択しているが、操作ボタンを見ずにこれら操作ボタンを操作することは煩雑な上、操作に気を取られて前方の視界の確認が疎かになったり、運転姿勢が崩れて安全運転の妨げとなる等の問題がある。
【０００３】
かかる問題を改善するため、車載用情報機器の操作状況を予めカメラ等の映像取得手段で取得し、得られた映像情報を運転の妨げとならない位置に設置したディスプレイ等の画像出力手段に表示することにより、運転者は前方の視線を余り動かすことなく画像出力手段の画像を見ることにより、車載用情報機器の所望の操作ボタンが操作できるようにした車載用情報機器の操作装置が、例えば特願平１０−５２８１９９号で提案されている。
【０００４】
また特開２０００−３３９０８５号公報では、車載用情報機器に応じて予め作成されたメニュー画面と、メニューに対応して凹凸が形成されたスイッチマトリックスを操作する手の映像（手形）を取り出して合成し、これを運転席の前方に設置されたディスプレイに表示することにより、実際に操作するスイッチマトリックスが運転席の脇にあっても、あたかも運転席前方のディスプレイ上で操作しているかの状況を作り出すことにより、前方の視界の確認が疎かになったり、運転姿勢を崩すことなく所望の操作ボタンが操作できるようにした車載用情報機器の操作装置が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の車載用情報機器の操作装置では、操作に必要な操作ボタンと、操作状況を示す手形画像及び実際に情報機器から出力される情報の少なくとも３つの情報を同時に画像出力手段に表示する必要がある。
【０００６】
また運転席の前方に設置する画像出力手段は、前方の視界を妨げないようにするため、余り大型のものは使用できない。
【０００７】
このため小さい画面で操作ボタンを確認しなければならないことから、操作ボタンの視認性を高めるため、操作ボタンを画面に大きく表示しているが、操作ボタンを画面に大きく表示すると、他の情報を表示する領域が限定されたり、表示できる情報量に制限を受ける等の問題がある。
【０００８】
またスイッチマトリックス上を常に映像取得手段で撮影していると、操作ボタンを操作する目的でない動作中の手や衣服等が映像取得手段の前を横切った場合、その映像も画像出力手段へ表示されてしまうため、情報を表示している画像が乱れて情報の取得が一時的にできなくなる等の問題もある。
【０００９】
本発明はかかる従来の問題点を改善するためになされたもので、操作状況に応じて複数の画像を選択的に合成して画像出力手段へ出力するようにした車載用情報機器の操作装置を提供して、操作性の改善と視認性の向上を図ることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため請求項１に記載の車載用情報機器の操作装置は、車両に搭載された車載用情報機器の操作装置であって、メニュー画像等の画像情報１を生成するメニュー画像生成手段と、スイッチマトリックスに設けられた操作ボタン及び操作ボタンを操作する手を撮像する映像取得手段と、映像取得手段が取得した映像を画像処理して、操作ボタンを含む操作情報としての画像情報２及び手形を表示する画像情報３を生成する画像処理手段と、スイッチマトリックスの近傍に設置されて、操作ボタンを操作する手を検出する検出手段と、検出手段からの信号に応じて複数の画像情報を選択的に合成するようスーパーインポーズ手段に指示するシステム制御手段と、スーパーインポーズ手段により合成された複数の画像情報１、２、３を表示する画像出力手段とから構成したものである。
【００１１】
前記構成により、操作ボタンを操作する目的以外で手や衣服等が映像取得手段の前方を横切っても、その映像が画像出力手段へ出力されることがないため、画像出力手段に表示されている画像が乱れることがない上、前方の視界を妨げることのない比較的小型の画像出力手段であっても、複数の情報が必要に応じて選択的に表示されるため、情報の視認性が格段に向上すると共に、操作ボタンの操作に気を取られることなく、また運転姿勢を崩さずに車載用情報機器を操作できるため、安全性も向上する。
【００１２】
前記目的を達成するため請求項２に記載の車載用情報機器の操作装置は、検出手段が操作ボタンを操作する手を検出してないときには、画像情報１と画像情報２を合成して画像出力手段に表示し、検出手段が前記操作ボタンを操作する手を検出した際、画像情報１、２、３を合成して画像出力手段に表示したものである。
【００１３】
前記構成により、車載用情報機器を操作すべくスイッチマトリックスの操作ボタンに手を近づけたり触れると、画像出力手段には画像情報１、２、３が合成されて表示されるため、運転者は画像出力手段に表示される操作ボタンの位置や手形画像を見ることにより、所望の操作ボタンが容易に操作できると共に、操作ボタンの操作が終了してスイッチマトリックスより手を離すと、再び画像出力手段には画像情報１、２が表示されるため、前方の視界を妨げることの少ない比較的小型の画像出力手段であっても、操作ボタンの視認性を高めることができる上、他の情報を表示する領域が限定されたり、表示できる情報量に制限を受けることも少ない。
【００１４】
前記目的を達成するため請求項３に記載の車載用情報機器の操作装置は、車両に搭載された車載用情報機器の操作装置であって、メニュー画像等の画像情報１を生成するメニュー画像生成手段と、スイッチマトリックスに設けられた操作ボタン及び操作ボタンを操作する手を撮像する映像取得手段と、映像取得手段が取得した映像を画像処理して、操作ボタンを含む操作情報としての画像情報２及び手形を表示する画像情報３を生成する画像処理手段と、スイッチマトリックスの近傍に設置されて、操作ボタンを操作する手を検出する検出手段と、検出手段が操作ボタンを操作する手を検出していないときには、画像情報１と前記画像情報２を合成するようスーパーインポーズ手段に指示し、また検出手段が操作ボタンを操作する手を検出しているときには、画像情報１、２、３を合成するようスーパーインポーズ手段に指示するシステム制御手段と、スーパーインポーズ手段により合成された画像情報１、２または画像情報１、２、３を表示する画像出力手段とから構成したものである。
【００１５】
前記構成により、車載用情報機器を操作すべくスイッチマトリックスの操作ボタンに手を近づけたり触れると、画像出力手段には画像情報１、２、３が合成されて表示されるため、運転者は画像出力手段に表示される操作ボタンの位置や手形画像より操作したい操作ボタンが容易に操作できるようになり、これによって前方の視界の確認が疎かになることもなく、また運転姿勢を崩すことなく所望の操作ボタンが操作できるため、安全性も向上する。
【００１６】
前記目的を達成するため請求項４に記載の車載用情報機器の操作装置は、検出手段が操作ボタンを操作する手を検出したとき、まず画像情報１、２を合成して画像出力手段に表示し、その後システム制御手段に設けられたタイマに予め設定された時間が経過したら、画像情報１、２に画像情報１を合成して画像出力手段に表示するようにしたものである。
【００１７】
前記構成により、車載用情報機器を操作すべくスイッチマトリックスの操作ボタンに手を近づけたり触れると、画像出力手段には画像情報１、２が合成されて表示されるため、この状態で操作ボタンの位置が確認できると共に、その後タイマに予め設定された時間が経過したら画像情報１、２、３されるため、画像情報１、２が表示された際に確認した操作ボタンの位置から、運転者は操作したい操作ボタンが容易に操作できるようになり、これによって前方の視界の確認が疎かになることもなく、また運転姿勢を崩すことなく所望の操作ボタンが操作できるため、安全性も向上する。
【００１８】
前記目的を達成するため請求項５に記載の車載用情報機器の操作装置は、スイッチマトリックスの近傍に、検出手段が操作ボタンを操作する手を検出したとき点灯してスイッチマトリックスを照明するスポットライトを、またスイッチマトリックスに光量センサを設けると共に、光量センサが検出した光量と予め設定された光量を比較して、光量センサが検出した光量が予め設定された光量となるようスポットライトの光量を制御するようにしたものである。
【００１９】
前記構成により、操作ボタンを操作すべく操作ボタンへ手を近づけたり、操作ボタンに触れると、予め設定された光量でスイッチマトリックスが照明されるため、暗い車内であっても明るい画像情報２、３がほかの画像情報とともに画像出力手段８に表示されるため、操作ミスをするのを未然に防止することができる。
【００２０】
前記目的を達成するため本請求項６に記載の車載用情報機器の操作装置は、スイッチマトリックスの近傍に、検出手段が操作ボタンを操作する手を検出したとき点灯してスイッチマトリックスを赤外線で照明する赤外線投光手段を、また映像取得手段に赤外線領域のみを透過する赤外線フィルタを設けたものである。
【００２１】
前記構成により、車内の明るさが急に変化しても、これに影響されることなくスイッチマトリックスを照明することができるため、画像出力手段に表示される画像が乱れたり、明るさが急激に変化することがないと共に、白熱灯に比べて少ない電力でより鮮明な映像が得られるようになることから、照明時の消費電力を削減することもできる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態を、図面を参照して詳述する。
【００２３】
図１は車両に搭載された車載用情報機器（図示せず）を操作する操作装置のブロック図で、運転席の近傍に設置され、かつ図示しない複数の操作ボタンが設けられたスイッチマトリックス１と、スイッチマトリックス１の近傍にある手や、スイッチマトリックス１を操作する手を検出するタッチセンサ２と、操作装置のシステム全体を制御するシステム制御手段３と、スイッチマトリックス１の上方に設置されて、スイッチマトリックス１や、スイッチマトリックス１を操作する手を撮像するカメラ等の映像取得手段４と、映像取得手段４が撮像した映像を画像処理して、操作ボタンの操作位置情報を含む操作情報（画像情報２）と、手形情報（画像情報３）を生成する画像処理手段５と、予め決められた操作ボタンの配置や各種の情報等をメニュー画像（画像情報１）として生成するメニュー画像生成手段６と、画像処理手段５より出力される画像情報２、３と、メニュー画像生成手段６より出力された画像情報１を合成して、ディスプレイ等の画像出力手段８へ合成画像として出力するスーパインポーズ手段７とから構成されている。
【００２４】
運転席の近傍に設置されたスイッチマトリックス１は、運転者が姿勢を崩さずに操作できる位置、例えば運転席の側方等に設置されていて、運転者がスイッチマトリックス１を見ずに手探りで操作ボタンが確認できるようになっており、また操作メニューの進行に合せて操作に必要な操作ボタンが出没するような構造となっている。
【００２５】
映像取得手段４が取得した映像を処理する画像処理手段５は、例えば映像取得手段４が取得した映像から、手とその背影の色の差等を指針に手の映像を切り出す機能を有しており、手の映像を切り出す処理を容易にするため、スイッチマトリックス１上面の色を、手の色とコントラストの差が大きい例えば黒色や白色にしておくことにより、切り出し精度が向上する。
【００２６】
スイッチマトリックス１の近傍にある手や、スイッチマトリックス１を操作する手を検出するタッチセンサ２は、例えば容量型センサや、光学的センサが採用されている。
【００２７】
容量型センサの場合は、スイッチマトリックス１の操作ボタン以外の部分で手の触れる部分に金属板と、金属板に対して浮遊容量を検知するセンサとから構成し、手が金属板に近づいたり、金属板に手が触れた際に浮遊容量が変化するのを利用して手の有無を検出するもので、この場合浮遊容量の設置値は、金属板に手を近づけたときと触れるまでの間に応じて任意に設定することができる。
【００２８】
また光学センサの場合は、発光素子と受光素子をスイッチマトリックス１を挟んで対向する位置に設置し、操作ボタンを操作する手が光軸を遮断することにより手の有無を検出するか、手から発生される赤外線を検知して手の有無を検出する赤外線検出器等が採用されている。
【００２９】
なお容量型センサや光学的センサ以外のものでも勿論使用可能である。
【００３０】
一方メニュー画像生成手段６は、メニュー画像として情報を表示する画面と、スイッチマトリックス１の操作ボタンに合せてその機能を説明する操作画面を生成する機能を有している。
【００３１】
メニュー画像生成手段６で生成された画像情報１は、システム制御手段３からの指示により情報画像のみがそのまま出力される場合と、情報画像と操作ボタンに関する画像情報２を合成して出力する場合とがある。
【００３２】
スーパインポーズ手段７は、メニュー画像生成手段６より出力される画像情報１と、画像処理手段５により切り出された手形の画像情報３を合成して画像出力手段８へ出力するが、メニュー画像生成手段６より出力される操作ボタンの位置と、スイッチマトリックス１上で手が操作する操作ボタンの位置が予め一致するように設定されており、システム制御手段３からの指示によりメニュー画像生成手段６より出力された画像情報１をそのまま画像出力手段８へ出力したり、画像情報１に画像処理手段５より出力される手形の画像じょうう３を合成して画像出力手段８へ出力するようになっている。
【００３３】
システム制御手段３は、予め設定されたシステムの遷移状態情報に基づいて、スイッチマトリックス１で操作された操作情報と画像出力手段８に表示する画像を合成するよう指示したり、スイッチマトリックス１が操作に必要な操作ボタンを出没するような構造の場合は、操作に必要な操作ボタンが突出するように制御するようになっている。
【００３４】
そして操作に必要な操作ボタンが押された際の操作情報に基づいてシステムを次の状態に遷移させたり、タッチセンサ２に対しては、タッチセンサ２が操作されたかを常時監視して、タッチセンサ２が手を検知した場合は、予め設定された動作を実施するようになっている。
【００３５】
次に前記構成された車載用情報機器の操作装置の作用を図２ないし図５に示すタイミングチャートを参照して説明する。
【００３６】
画像出力手段８は、運転者の視界を妨げることのない運転席の前方に設置されており、タッチセンサ２が運転者の手を検出していない状態では、メニュー画像生成手段６より出力される画像情報１と、操作ボタンの位置情報を含む画像情報２がスーパインポーズ手段７により合成されて画像出力手段８へ出力され、画像として表示される。
【００３７】
したがってこの状態で操作ボタンを操作する目的以外で手や衣服等が映像取得手段４の前方を横切っても、その映像が画像出力手段８へ出力されることがないため、画像出力手段８に表示された画像が乱れることがない。
【００３８】
次に車載用情報機器を操作すべくスイッチマトリックス１の操作ボタンに手を近づけたり触れると、タッチセンサ２が手を検知し、検知信号をシステム制御手段３へ送る。
【００３９】
システム制御手段３はタッチセンサ２からの検知信号により、図２のタイミングチャートで示すようにスーパインポーズ手段７へ画像処理手段５からの画像情報３も合成するよう指示するため、画像出力手段８には画像情報１、２、３が合成されて表示される。
【００４０】
これによって運転者は画像出力手段８に表示される操作ボタンの位置や手形画像より、操作したい操作ボタンが容易に操作できるようになると共に、操作ボタンの操作が終了してスイッチマトリックス１より手を離したのをタッチセンサ２が検出すると、再び画像出力手段８には画像情報１、２が表示されるようになる。
【００４１】
なお図３ないし図５は前記と別の方法で画像出力手段８に画像を出力した表示方法の変形例を示すもので、次にこれら変形例について説明する。
【００４２】
図３に示す変形例の場合、画像出力手段１にはメニュー画像生成手段６より出力される画像情報１のみが常時表示されており、タッチセンサ２が操作ボタンを操作する手を検知すると、画像情報１に画像情報２、３がスーパインポーズ手段７により合成されて画像出力手段８に表示されるようになっている。
【００４３】
これによってスイッチマトリックス１の操作スイッチを操作するときにのみ操作に必要な画像情報２、３が画像情報１に合成されて画像出力手段８に表示され、操作ボタンを操作しないときには画像情報１のみが表示されるため、操作に必要な画像情報２、３に邪魔されずにメニュー画面等の画像情報１のみを見ることができる。
【００４４】
図４に示す変形例では、常時画像情報１のみが画像出力手段８に表示され、タッチセンサ２が操作ボタンを操作する手を検知すると、画像情報１に画像情報２、３が合成されて画像出力手段８に表示される。
【００４５】
その後操作ボタンより手を離すと、画像情報３は画面上より消えるが、画像情報２は、システム制御手段７に設けられたタイマに予め設定した時間Ｔが経過するまで画像情報１とともに画像出力手段８に表示され、設定時間Ｔが経過すると画像情報２が消えて、画像情報１のみが引き続き画面上に表示されるようになっている。
【００４６】
これによって車両運転中に操作ボタンの操作を中断して運転に集中し、その後再び操作ボタンを操作する場合、画像情報１、２が画面上に表示されているため、すぐ操作ボタンの操作動作が開始できるようになり、特に車両が渋滞して発進、停止を繰り返している場合での操作性が改善される。
【００４７】
図５に示す変形例では、常時画像情報１のみが画像出力手段８に表示され、操作ボタンを操作する手をタッチセンサ２が検知すると、まず画像情報１に画像情報２が合成されて画面に表示される。
【００４８】
その後予めシステム制御手段３のタイマに設定された時間Ｔが経過すると、画像情報１、２に画像情報３が合成されて画像出力手段８に表示されるようになっている。
【００４９】
これによって運転者が操作ボタンを操作すべく操作ボタンに触れても、この段階では画像情報３、すなわち手形は画面に表示されないため、手形画像に邪魔されることなく画面上で操作ボタンの位置が確認できる。
【００５０】
その後設定時間Ｔが経過すると画像情報３が合成されるため、手形の位置で操作ボタンを確認しながら操作ボタンを操作できるようになる。
【００５１】
以上のように本発明の実施の形態になる車載用機器の操作装置によれば、前方の視界を妨げることのない比較的小型の画像出力手段であっても、複数の画像情報１、２、３を必要に応じて選択的に表示するようにしたことから、画像情報１、２、３の視認性が格段に向上すると共に、操作ボタンの操作に気を取られたり、運転姿勢を崩さずに車両を運転することができるため、安全性が向上する。
【００５２】
一方図６ないし図１２は第２の実施の形態を示すもので、次にこの第２の実施の形態について説明する。
【００５３】
なお前記第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。
【００５４】
図６は前記第１の実施の形態の操作装置にスポットライト機能を追加したもので、システム制御手段３に接続されたスポットライト制御手段１０と、スイッチマトリックス１を照明するスポットライト１１と、スイッチマトリックス１付近の光量を検出する光量センサ１２とからなり、スイッチマトリックス１には、前記第１の実施の形態では説明を省略したが、スイッチマトリックス制御手段１３が接続されている。
【００５５】
スイッチマトリックス１には、例えば図７に示すように操作が必要なときにのみ突出し、操作を必要としないときには没入している操作ボタン１ａが設けられており、スイッチマトリックス１は図８に示すように、運転席１５の側方で、かつ車両を運転しながら操作しやすい位置に設置され、スイッチマトリックス１を照明するスポットライト１１と、スイッチマトリックス１を撮像する映像取得手段４は、ダッシュボード１４に、そして画像出力手段８はダッシュボード１４上に設置されている。
【００５６】
スイッチマトリックス１付近の光量を検出する光量センサは、Ｃｄｓ光量センサや、Ｓｉ光量センサ等により形成されていて、検出した光量をスポットライト制御手段１０へ送るようになっており、スポットライト制御手段１０は光量センサ１２とタッチセンサ２より送られる検知信号を基に光量を調整して、常に最適な光量でスポットライト１１がスイッチマトリックス１を照明するようスポットライト１１を制御している。
【００５７】
次に前記第２の実施の形態になる車載用情報装置の操作装置の作用を図９に示すフローチャートを参照して説明すると、情報機器を操作すべくスイッチマトリックス１に手を近づけたり、操作ボタン１ａに触れると、タッチセンサ２がステップＳ１で手を検知して、スポットライト制御手段１０へ検知信号を送るため、スポットライト制御手段１０はステップＳ２で、前回の操作時と同じ光量でスイッチマトリックス１を照明するようスポットライト１１を制御する。
【００５８】
これによってスポットライト１１は、前回の操作時と同じ光量でスイッチマトリックス１を照明するが、このときの光量を光量センサ１２がステップＳ３で検出してスポットライト制御手段１０へ送る。
【００５９】
スポットライト制御手段１０は、ステップＳ４で予め設定された光量と、光量センサ１２が検知した光量を比較して、光量が過剰な場合はステップＳ５へ進んで、スポットライト１１の光量が減少するようスポットライト１１を制御し、光量が不足する場合はステップＳ６へ進んで、スポットライト１１の光量が増加するようスポットライト１１を制御する。
【００６０】
そして前記動作を光量が設定値になるまで繰り返すと共に、ステップＳ７でタッチセンサ２が手を検出している場合はステップＳ３へ戻り、タッチセンサ２がオフになった場合は、ステップＳ１へ戻って、次にタッチセンサ２が手を検知するまで待機する。
【００６１】
以上のように操作ボタン１ａを操作すべく操作ボタン１ａへ手を近づけたり、操作ボタン１ａに触れると、予め設定された光量でスイッチマトリックス１が照明されるため、暗い車内であっても明るい画像情報２、３がほかの画像情報１とともに画像出力手段８に表示されるため、操作ミスをするのを未然に防止することができる。
【００６２】
図１０ないし図１２は、スポットライト１１の変わりに赤外線投光手段１５を使用した変形例を示すもので、次にこの変形例を説明する。
【００６３】
ダッシュボードにスイッチマトリックスを照明する赤外線投光手段１５を設置し、映像取得手段４には、可視光領域を遮断し、近赤外領域のみを透過する赤外線フィルタ１６を取り付ける。
【００６４】
また赤外線投光手段１５とタッチセンサ２を赤外線制御手段１７に接続して、赤外線投光手段１５を図１２に示すフローチャートのように制御する。
【００６５】
情報機器を操作すべく操作ボタン１ａに手を近づけ、もしくは触れるとタッチセンサ２がこれを検出し、検知信号を赤外線制御手段１７へ送る。
【００６６】
赤外線制御手段１７はタッチセンサ２からの信号を図１２に示すフローチャートのＳ１で検出すると、ステップＳ２で赤外線投光手段１５をオンにする。
【００６７】
これによって赤外線投光手段１５がスイッチマトリックス１及び操作ボタン１ａを操作する手を照明すると共に、映像取得手段４がスイッチマトリックス１の操作ボタン１ａ及び手を撮像して前記第１の実施の形態と同様に処理するため、暗い車内であっても操作ボタン１ａの位置や、これを操作する手形画像を鮮明に画像出力手段８に表示できるようになる。
【００６８】
なお映像取得手段４に取り付ける赤外線フィルタ１６は、例えば可視光ブロックフィルタ（ＩＲパスフィルタ）と呼ばれる８７５ｎｍの領域で透過率が９０％以上、可視領域が１％以下のものが最適である。
【００６９】
またスイッチマトリックス１の表面等、手を撮像する際背影となる部分には、赤外線領域を吸収する材料で形成するか、赤外線が乱反射するよう粗面とすることにより、手とのコントラストがより鮮明となるため、手形画像を得るための画像処理が容易となる上、手形の切り取り精度も向上する。
【００７０】
さらに赤外線投光手段１１としては、ＧａＡＩＡｓＬＥＤで、８７５ｎｍの領域の赤外線を発光する赤外線ＬＥＤ等が適している。
【００７１】
以上のようにスイッチマトリクス１を照明するのに赤外線を使用することにより、次のような効果が得られる。
【００７２】
すなわち車両によっては、外部からの赤外線をカットするため窓ガラスに赤外線透過率の低いフィルムを貼着したものがあり、また夜と昼、トンネル内や樹木の陰等により車内の光量は大きく変化する。
【００７３】
しかし車内の光量変化は、可視光線に比べて赤外線は非常に小さいことから、白熱灯よりなるスポットライト１１によりスイッチマトリックス１や操作ボタン１ａを操作する手を照明する場合に比べて外部からの影響を受けにくい。
【００７４】
従って同一光量でスイッチマトリックス１や手を照明した場合、赤外線で照明した方がより鮮明な映像が取得できると共に、赤外線投光手段１５に赤外線ＬＥＤのような狭帯域のものを使用し、また赤外線フィルタ１６にも狭帯域のものを使用することにより、より照明の効率を高めることができるため、消費電力の節減等が図れるようになる。
【００７５】
しかも例えばトンネル内に入ったり、トンネル内より出た際急激に車内の可視光量が変化しても、赤外線の光量は変化することが少ないため、画像出力手段８に表示される画像が乱れたり、明るさが急激に変化することも少ない。
【００７６】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明によれば、メニュー画像等の画像情報１を生成するメニュー画像生成手段と、スイッチマトリックスに設けられた操作ボタン及び操作ボタンを操作する手を撮像する映像取得手段と、映像取得手段が取得した映像を画像処理して、操作ボタンを含む操作情報としての画像情報２及び手形を表示する画像情報３を生成する画像処理手段と、スイッチマトリックスの近傍に設置されて、操作ボタンを操作する手を検出する検出手段と、検出手段からの信号に応じて複数の画像情報を選択的に合成するようスーパーインポーズ手段に指示するシステム制御手段と、スーパーインポーズ手段により合成された画像情報１、２、３を表示する画像出力手段とから構成したとから、操作ボタンを操作する目的以外で手や衣服等が映像取得手段の前方を横切っても、その映像が画像出力手段へ出力されることがないため、画像出力手段に表示されている画像が乱れることがない上、前方の視界を妨げることのない比較的小型の画像出力手段であっても、複数の情報を必要に応じて選択的に表示されるため、情報の視認性が格段に向上すると共に、操作ボタンの操作に気を取られることなく、また運転姿勢を崩さずに車載用情報機器を操作できるため、安全性も向上する。
【００７７】
請求項２に記載の本発明によれば、検出手段が操作ボタンを操作する手を検出してないときには、画像情報１と画像情報２を合成して画像出力手段に表示し、検出手段が前記操作ボタンを操作する手を検出した際、画像情報１、２、３を合成して画像出力手段に表示したことから、車載用情報機器を操作すべくスイッチマトリックスの操作ボタンに手を近づけたり触れると、画像出力手段には画像情報１、２、３が合成されて表示されるため、運転者は画像出力手段に表示される操作ボタンの位置や手形画像を見ることにより、所望の操作ボタンが容易に操作できると共に、操作ボタンの操作が終了してスイッチマトリックスより手を離すと、再び画像出力手段には画像情報１、２が表示されるため、前方の視界を妨げることの少ない比較的小型の画像出力手段であっても、操作ボタンの視認性を高めることができる上、他の情報を表示する領域が限定されたり、表示できる情報量に制限を受けることも少ない。
【００７８】
請求項３に記載の本発明によれば、メニュー画像等の画像情報１を生成するメニュー画像生成手段と、スイッチマトリックスに設けられた操作ボタン及び操作ボタンを操作する手を撮像する映像取得手段と、映像取得手段が取得した映像を画像処理して、操作ボタンを含む操作情報としての画像情報２及び手形を表示する画像情報３を生成する画像処理手段と、スイッチマトリックスの近傍に設置されて、操作ボタンを操作する手を検出する検出手段と、前記検出手段が操作ボタンを操作する手を検出していないときには、画像情報１と前記画像情報２を合成するようスーパーインポーズ手段に指示し、また検出手段が操作ボタンを操作する手を検出しているときには、画像情報１、２、３を合成するようスーパーインポーズ手段に指示するシステム制御手段と、スーパーインポーズ手段により合成された画像情報１、２または画像情報１、２、３を表示する画像出力手段とから構成したことから、車載用情報機器を操作すべくスイッチマトリックスの操作ボタンに手を近づけたり触れると、画像出力手段には画像情報１、２、３が合成されて表示されるため、運転者は画像出力手段に表示される操作ボタンの位置や手形画像より操作したい操作ボタンが容易に操作できるようになり、これによって前方の視界の確認が疎かになることもなく、また運転姿勢を崩すことなく所望の操作ボタンが操作できるため、安全性も向上する。
【００７９】
請求項４に記載の本発明によれば、検出手段が操作ボタンを操作する手を検出したとき、まず画像情報１、２を合成して画像出力手段に表示し、その後システム制御手段に設けられたタイマに予め設定された時間が経過したら、画像情報１、２に画像情報１を合成して画像出力手段に表示するようにしたことか、車載用情報機器を操作すべくスイッチマトリックスの操作ボタンに手を近づけたり触れると、画像出力手段には画像情報１、２が合成されて表示されるため、この状態で操作ボタンの位置が確認できると共に、その後タイマに予め設定された時間が経過したら画像情報１、２、３されるため、画像情報１、２が表示された際に確認した操作ボタンの位置から、運転者は操作したい操作ボタンが容易に操作できるようになり、これによって前方の視界の確認が疎かになることもなく、また運転姿勢を崩すことなく所望の操作ボタンが操作できるため、安全性も向上する。
【００８０】
請求項５に記載の本発明によれば、スイッチマトリックスの近傍に、検出手段が操作ボタンを操作する手を検出したとき点灯してスイッチマトリックスを照明するスポットライトを、またスイッチマトリックスに光量センサを設けると共に、光量センサが検出した光量と予め設定された光量を比較して、光量センサが検出した光量が予め設定された光量となるようスポットライトの光量を制御するようにしたことから、操作ボタンを操作すべく操作ボタンへ手を近づけたり、操作ボタンに触れると、予め設定された光量でスイッチマトリックスが照明されるため、暗い車内であっても明るい画像情報２、３がほかの画像情報とともに画像出力手段８に表示されるため、操作ミスをするのを未然に防止することができる。
【００８１】
請求項６に記載の本発明によれば、スイッチマトリックスの近傍に、検出手段が操作ボタンを操作する手を検出したとき点灯してスイッチマトリックスを赤外線で照明する赤外線投光手段を、また映像取得手段に赤外線領域のみを透過する赤外線フィルタを設けたことから、車内の明るさが急に変化しても、これに影響されることなくスイッチマトリックスを照明することができるため、画像出力手段に表示される画像が乱れたり、明るさが急激に変化することがないと共に、白熱灯に比べて少ない電力でより鮮明な映像が得られるようになることから、照明時の消費電力を削減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態になる車載用情報機器の操作装置のブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態になる車載用情報機器の操作装置の作用を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態になる車載用情報機器の操作装置の作用を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態になる車載用情報機器の操作装置の作用を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第１の実施の形態になる車載用情報機器の操作装置の作用を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の第２の実施の形態になる車載用情報機器の操作装置のブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態になる車載用情報機器の操作装置を構成するスイッチマトリックスの斜視図ある。
【図８】本発明の第２の実施の形態になる車載用情報機器の操作装置を車内に設置した状態の説明図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態になる車載用情報機器の操作装置の作用を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態になる車載用情報機器の操作装置の変形例を示すブロック図である。
【図１１】変形例になる車載用情報機器の操作装置を車内に設置した状態を示す説明図である。
【図１２】変形例になる車載用情報機器の操作装置の作用を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１　　　スイッチマトリックス
１ａ　　操作ボタン
２　　　検出手段（タッチセンサ）
３　　　システム制御手段
４　　　映像取得手段
５　　　画像処理手段
６　　　メニュー画像生成手段
７　　　スーパーインポーズ手段
８　　　画像出力手段
１１　　　スポットライト
１２　　　光量センサ
１５　　　赤外線投光手段
１６　　　赤外線フィルタ
【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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