(57)【要約】【課題】複数の制御対象に応じたスイッチ操作情報を適切に入力するに好適な操作性（取扱い性）の良いハンドパターンスイッチ装置を提供する。【解決手段】認識した手指の形状および／または予め設定された掌の動きパターンを検出して複数のスイッチ制御対象の中の１つを選択するスイッチ対象設定手段と、選択したスイッチ制御対象に応じて前記掌の動きに基づく前記スイッチ操作情報の検出形態を変更するスイッチ機能変更手段とを備える。特に制御対象に応じて、掌の動き量をスイッチ操作情報とする距離モードおよび／または所定の距離を移動した掌の停止時間をスイッチ操作情報とする時間モードを選択的に用いてスイッチ操作情報を得る。【選択図】　　　図３
2004145722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の撮像領域におかれた手指を撮像し、その入力画像から手指形状を認識すると共に上記撮像領域内における掌の動きを検出して所定のスイッチ操作情報を得るハンドパターンスイッチ装置であって、
認識した手指の形状および／または予め設定された掌の動きパターンを検出して複数のスイッチ制御対象の中の１つを選択するスイッチ対象設定手段と、
選択したスイッチ制御対象に応じて前記掌の動きに基づく前記スイッチ操作情報の検出形態を変更するスイッチ機能変更手段と
を具備したことを特徴とするハンドパターンスイッチ装置。
【請求項２】
前記スイッチ対象設定手段は、予め設定された掌の動きパターンを検出する都度、複数のスイッチ制御対象の中の１つを巡回的に選択するものである請求項１に記載のハンドパターンスイッチ装置。
【請求項３】
前記スイッチ機能変更手段は、前記撮像領域内における掌の移動距離を検出して前記スイッチ操作情報とする移動距離検出形態および／または前記撮像領域内において所定距離以上移動した掌の移動位置における停止時間を検出して前記スイッチ操作情報とする停止時間検出形態を選択的に設定するものである請求項１に記載のハンドパターンスイッチ装置。
【請求項４】
前記移動距離検出形態における掌の移動距離の検出は、所定の移動距離を検出単位として多段階に行われるものである請求項３に記載のハンドパターンスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調機器やオーディオ機器等の車両搭載機器の動作を、該車両搭載機器の操作パネルに触れることなく、また車両の運転を妨げることなしに簡易に操作するに好適なハンドパターンスイッチ装置に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
空調機器やオーディオ機器等の車両搭載機器の動作を、該車両搭載機器の操作パネルに触れることなく操作する技術として、カメラを用いて運転者の身体の一部（例えば左手）を撮像し、その画像パターンを認識して上記車両搭載機器に対する操作情報を得ることが提唱されている（例えば特許文献１参照）。また運転者の手指の形状や動きとして示されるジェスチァを検出して車両搭載機器に対する操作情報を得ることも提唱されている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
この種の技術は、例えば手指を撮像した画像から手指の形状を認識するパターン認識処理や、認識した手（掌）の位置変化を追跡することでその動きを検出する動き検出処理等によって実現されるもので、ハンドパターンスイッチ等と称される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１３４０９０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２１６０６９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで車両には、オーディオ機器や空調機器等の種々の補助機器が搭載されている。しかもこれらの各補助機器における調整機能も多岐に亘る。例えば車両に搭載されるオーディオ機器には、ラジオ、テーププレーヤ、ＣＤプレーヤ等があり、その調整機能として音量、チャネル選択、再生、停止等の機能がある。また空調機器（エアコン）についても、温度、風量、風向等の調整機能がある。
【０００６】
しかしハンドパターンスイッチ装置から入力可能なスイッチ操作情報は、一般的には手指形状の異なりや手の動かし方等に応じた情報として一義的に与えられるだけなので、各種の制御対象をそれぞれ適切に調整することが困難であると言う問題がある。即ち、各種の制御対象の中にはラジオのチャネル選択や風量調整のように連続的、或いはステップ的に大きく調整（変更）した方が好ましいものや、温度や音量等のように連続的に微調整し得るようにした方が好ましいものがある。従ってハンドパターンスイッチ装置から入力可能なスイッチ操作情報を、例えば運転員（スイッチ操作者）の好みや制御対象に応じて変更し、その操作性を高めることが得ることが望ましい。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、各種車両搭載機器の動作を制御する為の操作情報を簡易にして適切に入力することができ、特に制御対象に応じた適切な操作情報を入力するに好適な操作性（取扱い性）の良いハンドパターンスイッチ装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するべく本発明に係るハンドパターンスイッチ装置は、所定の撮像領域におかれた手指を撮像し、その入力画像から手指形状を認識すると共に上記撮像領域内における掌の動きを検出して所定のスイッチ操作情報を得るものであって、
特に認識した手指の形状および／または予め設定された掌の動きパターンを検出して複数のスイッチ制御対象の中の１つを選択するスイッチ対象設定手段と、選択したスイッチ制御対象に応じて前記掌の動きに基づく前記スイッチ操作情報の検出形態を変更するスイッチ機能変更手段とを備えることを特徴としている。
【０００９】
即ち、本発明に係るハンドパターンスイッチ装置は、スイッチ制御対象に応じて掌の動きに基づくスイッチ操作情報の検出形態（検出対象）を変更し、これによってスイッチ制御対象の調整機能やスイッチ操作者（運転員）の好み等に応じた適切なスイッチ操作情報を簡易に、しかも効率的に入力し得るようにしたことを特徴としている。
【００１０】
ちなみに前記スイッチ対象設定手段については、予め設定された掌の動きパターンを検出する都度、複数のスイッチ制御対象の中の１つを巡回的に選択するように構成することが好ましい。また前記スイッチ機能変更手段については、前記撮像領域内における掌の移動距離を検出して前記スイッチ操作情報とする移動距離検出形態および／または前記撮像領域内において所定距離以上移動した掌の移動位置における停止時間を検出して前記スイッチ操作情報とする停止時間検出形態を、上述した如く選択されたスイッチ制御対象に応じて選択的に設定するように構成することが好ましい。
【００１１】
上述した移動距離検出形態および／または停止時間検出形態と、スイッチ制御対象との対応付けについては予め固定的に定めておいても良いが、スイッチ操作者（運転員）の好み等に応じて変更設定可能としておくことも可能である。
また前記移動距離検出形態における掌の移動距離の検出については、所定の移動距離を検出単位として多段階に行うようにしても良い。この検出単位を規定する所定の移動距離についても、スイッチ操作者（運転員）の好み等に応じて適宜可変設定し得るようにしても良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るハンドパターンスイッチ装置について説明する。
図１は実施例装置の要部概略構成を示す図で、車両における運転席の様子とマイクロコンピュータ等によって実現される装置の機能を示している。運転席には運転員（ドライバ）によって操舵されるステアリングホイール（ハンドル）１やコンビネーションスイッチ（図示せず）等が設けられ、またそのコンソールパネルにはオーディオ機器や空調機器等の操作部２が設けられている。このような運転席上方の天井には、ステアリングホイール１の側方を撮像領域とし、該撮像領域に向けて腕を伸ばした運転員の手指を撮像するビデオカメラ３が設けられている。このカメラ３は、ＣＣＤカメラ等の小型のものからなる。
【００１３】
ちなみに前記カメラ３による撮像領域３ａは、図２に示すようにステアリングホイール１の側方の、該ステアリングホイール１の外周部から少なくとも５０ｍｍ離れた位置、好ましくは１００ｍｍ程度離れた位置として設定されている。またこの撮像領域３ａは、ステアリングホイール１の側方に腕を伸ばした運転員の手の指先方向に略６００ｍｍ、また手の幅方向に略３５０ｍｍの大きさを有する略長方形状の領域として設定されている。
【００１４】
このようにして設定された撮像領域３ａは、ステアリングホイール１を把持する、或いはそのコラムシャフトに設けられたコンビネーションスイッチ（図示せず）を操作する運転員の手指を撮像することがない領域である。特に運転員が運転席の側部に設けられた腕掛け（アームレスト）５に腕を乗せたまま、その運転姿勢を崩すことなく腕を伸ばし得る位置であって、オーディオ機器等の操作部２に手指が触れることのない位置である。
【００１５】
尚、このように設定された撮像領域３ａにギヤシフトレバー（図示せず）が配置されているような場合には、例えばギヤシフトレバーに設けた感圧センサを介して運転員によるギヤシフトレバーの把持を検出するようにしておけば良い。このような工夫を講じておけば、撮像領域３ａに延ばされた手指が、ギヤシフトレバーを操作しているか、或いはハンドパターンスイッチ装置を操作している状態であるかを容易に判別することが可能となり、運転操作をスイッチ操作情報として誤って検出することを確実に防ぐことができる。またカメラ３としてステレオ（立体視）カメラを用いて手指の高さ位置（カメラ３からの距離）を検出し、これによって撮像領域３ａに延ばされた手指がギヤシフトレバーを操作しているか、或いはギヤシフトレバーの上方空間に位置付けられているかを判別するようにしても良い。
【００１６】
さてハンドパターンスイッチ装置は、基本的には上記カメラ３によって撮像される運転員の手指の形状や動きをその入力画像から認識処理し、その認識結果に基づいて所定のスイッチ操作情報を得るものであり、上記操作部２に代わって前述したオーディオ機器や空調機器等に対してスイッチ操作情報を与える役割を担う。
【００１７】
具体的にはハンドパターンスイッチ装置は、図１に示すようにカメラ３によって撮像された入力画像を２値化処理してその背景画像成分を除去し、手指の画像だけを抽出する２値化処理部１１と、２値化処理によって抽出された画像から手指の形状を認識する形状認識部１２、および認識した手指の形状からその重心位置を求める重心検出部１３を備える。
【００１８】
更にハンドパターンスイッチ装置は、上記形状認識部１２による認識結果、および重心検出部１３により検出された手指の重心位置に従って運転員の手指の形状やその動きにより示されるスイッチ操作を認識する操作指示認識部１４を備える。この操作指示認識部１４は、概略的にはメモリ１５に予め登録された手指形状パターンを参照しながらその手指形状を判定（識別）する形状判定部１６、掌の重心位置の移動を追跡して手指の変位を検出する変位量検出部１７、および掌の動きを時間経過として監視するタイマ１８を備える。そして操作指示認識部１４は、これらの判定・監視結果に基づいて、運転員の手指の形状とその動きとによって特定される所定のスイッチ操作情報を求め、このスイッチ操作情報を前記オーディオ機器や空調機器等に対して出力するように構成される。
【００１９】
尚、操作指示認識部１４には、上述した判定結果等に従って運転員に対して所定のガイダンス（アナウンス）を行うガイド部１９が設けられている。このガイダンスは、例えばオーディオ機器や空調機器（操作対象機器）、更には音量・チャネル設定、或いは風量・温度等（操作対象機能）を特定する音声メッセージや、そのスイッチ操作を示す「ピッ」や「ピー」等の確認音としてスピーカ２０を介して運転員に報知される。
【００２０】
基本的には上述した如く構成されるハンドパターンスイッチ装置において、この発明が特徴とするところは、図３に例示するスイッチ操作動作の流れに示されるように、選択したスイッチ制御対象に応じてその制御対象に与えるスイッチ操作情報の入力モードを選択的に切り替えるようにした点にある。特にスイッチ操作情報の入力モードとして、ここでは「距離モード」，「時間モード」，「距離・時間モード」の３種類が準備されており、スイッチ制御対象（車両搭載機器）に応じて選択されるようになっている。
【００２１】
このスイッチ操作動作について説明すると、このハンドパターンスイッチ装置においてはスイッチ操作を指定する手指形状として、例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すような手指パターンが用いられる。具体的には図４（ａ）に示すような握り拳形状の手指パターン［手形状１］、図４（ｂ）に示すような人差し指を立てた指差し形状の手指パターン［手形状２］、そして図４（ｃ）に示すような親指を立てた手指形状のパターン［手形状３］が用いられる。
【００２２】
ちなみに指差し形状の手指パターンは、スイッチを押圧操作するイメージを表現している。また握り拳形状の手指パターンは、レバー状のスイッチを把持して前後にシフト操作するイメージを表しており、更に親指を立てた手指形状は、待機指示を表すイメージを表している。このような手指形状のパターンは、その形状的な特徴を示すデータとして前述したメモリ１５に予め登録されている。そして入力画像から認識される手指の形状と上記メモリ１５に登録されたパターンとの一致度（類似度）を計算することにより、手指形状の判別に用いられる。
【００２３】
さて運転員がステアリングホイール１を握って車両を操舵している場合には、動作状態Ａ１に示すように運転員の手指は撮像領域３ａから外れており、そのときの入力画像は車室内の背景として排除処理される画像成分だけであるのでハンドパターンスイッチ装置が作動することはない。これに対して運転員の手指がステアリングホイール１を外れて動作状態Ａ２に示すように撮像領域３ａ内に入り込むと、これによって手指に対する認識処理が開始される。この場合、例えば手指を握り拳形状［手形状１］にすることで、スイッチ操作情報の入力開始を指示することが望ましい。
【００２４】
しかる後、手指の形状がスイッチを押圧操作する指差し形状のパターン［手形状２］に変更されたか否かを判定する。そして指差し形状のパターンが検出された場合には、動作状態Ａ３に示すように選択スイッチを繰り返し押圧操作（プッシュ）して所定の機能・機器を選択指定するものとして、その動きの検出が行われる。具体的には指差し形状の手指が前後に動く（変位する）ことをその掌の重心位置の変化（移動）から検出し、そのプッシュ操作を検出する。この場合、１回のプッシュ動作が検出される都度、例えば図５に示すようにその制御対象を「音量」，「チャネル（ｃｈ）」，「温度」，「風量」等として巡回的に選択指定するようにその制御アルゴリズムを設定しておけば良い。特にこの際、１回のプッシュ動作が検出される都度、「ピッ」等の操作確認音を出力するようにしたり、選択された制御対象を音声メッセージとして報知することも有用である。このようなガイダンスにより、運転員はその操作状態を目で確認することなく認識することが可能となるので運転操作に専念することが可能となる。
【００２５】
そして所望とする制御対象が選択されたならば今までとは異なる手指パターンとして、例えば動作状態Ａ４に示すようにその手指形状を親指を立てたパターン［手形状３］に変更し、機能選択操作の完了とスイッチ操作量の入力開始を指示する。この場合、その確認音として前述した確認音とは異なる「ピー」等の音を発することことが好ましい。
【００２６】
その後、動作状態Ａ５に示すように手指形状を握り拳形状［手形状１］に変更し、手指の前後移動によってスイッチ操作情報を入力する。このとき握り拳形状の手指の動きをその掌の重心位置の変位量等から検出し、その動きに対応したスイッチ操作情報を出力する。具体的にはこのスイッチ操作情報の入力においては、前述したプッシュ操作により選択指定された制御対象に応じて検出すべき情報内容を変更する。即ち、制御対象によってはその制御量（スイッチ操作情報）を大きな変化量で多段階（ステップ的）に変更したいものと、小さい変化量で連続的に細かく変更したいものとがある。従って選択した操作対象に応じて、例えば手指の動き量（変位量）をスイッチ操作情報とする距離モード（動作状態Ａ６ａ）、所定距離だけ変位した手指（掌）の停止時間からそのスイッチ操作情報を求める時間モード（動作状態Ａ６ｂ）、またはこれらのモードを併用した距離・時間モード（動作状態Ａ６ｃ）を選択的に設定する。
【００２７】
ちなみに上記距離モードは、基準位置からの掌の移動量に応じて多段階にスイッチ操作情報を出力するモードであり、ラジオ放送のチャネル選択や空調設備における風量・風向を選択設定する場合に好適である。また時間モードは、基準位置から変位させた掌の停止時間に応じたスイッチ操作情報を出力するモードであり、オーディオ機器の音量や空調機器における温度等を細かく調節する場合等に好適である。更に前記距離・時間モードは、掌の僅かな移動時にはその移動量に応じたスイッチ操作情報を出力し、掌が所定距離以上移動した場合には、その移動位置での掌の停止時間に応じたスイッチ操作情報を出力するモードである。この距離・時間モードは制御対象を粗調整した後、更に微調整する場合等に好適なものである。
【００２８】
前述した操作指示認識部１４は、上述した如く制御対象に応じて選択的に設定される入力モード（距離モード／時間モード／距離・時間モード）に応じて前記撮像領域３ａ内での掌の動きを追跡し、掌の移動量（変位量とその変位方向）や移動が停止した掌の停止時間を計測する。そしてこれらの計測結果に応じたスイッチ操作情報を出力することになる。
【００２９】
ちなみに各種のスイッチ制御対象と上述した各モードとの対応関係や、スイッチ操作量として検出する内容（検出距離や時間）については予め固定的に設定しておけば良い。しかし前述した操作指示認識部１４が備える、例えば図６に示す制御画面１４ａを用いてスイッチ操作者（運転員）の好み等に応じて適宜変更し得るようにしておいても良い。具体的には複数のスイッチ制御対象のそれぞれについてどの入力モードでスイッチ操作情報を入力するかを選択的に指定し、またその検出単位となる掌の変位量（移動距離）や計測時間等をそれぞれ可変設定し得るようにしておけば良い。
【００３０】
図７〜図１１は、上述した処理機能を実現する操作指示認識部１４での概略的な処理手順を示している。この処理手順について説明すると、ハンドパターンスイッチ装置の起動に伴い、先ずカメラ３による撮像領域（認識領域）の設定や２値化処理における閾値の設定等からなるシステム系の初期設定を行う〈ステップＳ１〉。しかる後、手指形状の認識や手指の移動を計測するためのパラメータ値等をクリアすると共に、制御フラグを“０”に設定してスイッチ情報検出に対する初期化を実行する〈ステップＳ２〉。
【００３１】
以上の初期化処理を実行した後、先ず入力画像中の手指形状を認識し〈ステップＳ３〉、その手指形状が前述した［手形状１］，［手形状２］，［手形状３］のいずれであるかを判定する〈ステップＳ４〉。そして手指の形状が指差し型の［手形状２］である場合には、前回検出されている手形状が何であったかを判定する〈ステップＳ５〉。そして前回の手形状が指差し型の［手形状２］以外であるならば、［手形状２］による機能選択のモードが設定されたとしてそのときに検出される掌の重心位置を基準位置Ａとして登録する〈ステップＳ６〉。そして手の移動距離を管理するパラメータＢ’を“０”に設定した後〈ステップＳ７〉、前回の手形状を［手形状２］に更新して〈ステップＳ８〉前述したステップＳ３からの処理を繰り返し実行する。
【００３２】
これに対して前回の手形状が指差し型の［手形状２］であるならば〈ステップＳ５〉、次にそのときに検出される掌の重心位置の前述した基準位置Ａからの変位量（移動量）Ｂを求める〈ステップＳ９〉。そしてパラメータＢ’が判定閾値Ｈ１に満たしてなく、且つ今回検出された変位量（移動量）Ｂが所定の判定閾値Ｈ１を越えていると言う２つの条件が満たされている否かを判定する〈ステップＳ１０〉。そして上記条件が満たされている場合には、［手形状２］の状態で前述した機能選択の為のプッシュ操作がなされたとして、制御対象を１段階変更する〈ステップＳ１１〉。その後、前回の手形状を［手形状２］に更新して〈ステップＳ８〉前述したステップＳ３からの処理を繰り返し実行する。
【００３３】
尚、上記変位量Ｂが所定の判定閾値Ｈ１を越えていない等して条件が満たされていない場合には〈ステップＳ１０〉、前述したパラメータＢ’として上記変位量Ｂをセットした後〈ステップＳ１２〉、前回の手形状を［手形状２］に更新し〈ステップＳ８〉、その後、前述したステップＳ３からの処理を繰り返し実行する。このステップＳ３からステップＳ８に至る処理により、［手形状２］の手指形状で所定の移動量だけプッシュ操作がなされたとき、前述した機能選択が実行されて制御対象が選択的に設定される。
【００３４】
一方、前述したステップＳ４において手指形状が［手形状１］または［手形状３］であることが検出された場合には、次に図８に示すようにその手指形状が［手形状１］であるか、或いは［手形状３］であるかが判定される〈ステップＳ１３〉。そして［手形状３］であるならば、前述した動作待機状態を指定していると判定し、そのときに検出される掌の重心位置を基準位置Ｃとして登録する〈ステップＳ１４〉。また同時に後述する移動距離の計測に用いる制御パラメータＤ’を“０”にセットする〈ステップＳ１５〉。その後、前回の手形状を［手形状３］に更新した後〈ステップＳ１６〉、前述したステップＳ３からの処理を繰り返し実行する。
【００３５】
これに対して手指形状が［手形状１］であることが判定された場合には〈ステップＳ１３〉、次に前回検出されている手形状が何であったかを判定する〈ステップＳ１７〉。そして前回の手形状が［手形状３］であったならば、操作情報の入力モードが設定されたとして制御フラグを“１”に設定すると共に、移動距離の計測パラメータｎと停止時間の計測パラメータｔをそれぞれ“０”にセットする〈ステップＳ１８〉。また前回の手形状が握り拳型の［手形状１］であったならば、制御フラグが“１”であるか否かを判定することで操作情報の入力モードが既に設定されているか否かを調べ〈ステップＳ１９〉、制御フラグが“１”である場合にはそのときに検出される掌の重心位置と、前述した基準位置Ｃとの距離Ｄを検出する〈ステップＳ２０〉。
【００３６】
そして先に機能選択された制御対象に応じて、前述した３種類の入力モードの内のどのモードでスイッチ操作情報を検出するかを判定し〈ステップＳ２１〉、判定された入力モードに従って、スイッチ操作情報の検出処理を実行する。
尚、前回の手形状が［手形状１］または［手形状３］でない場合〈ステップＳ１７〉、或いは制御フラグが“１”でない場合には〈ステップＳ１９〉、前述したステップＳ２に示される初期設定からの処理手順を繰り返し実行する。この処理によって前述した動作状態Ａ２で示したスイッチ操作情報の入力開始が指示されることになる。
【００３７】
ちなみに距離モードによるスイッチ操作情報の検出処理については、図９に例示するように、前述した基準位置Ｃからの距離Ｄと制御パラメータＤ’の値とを比較し〈ステップＳ２２〉、その大小関係に応じて掌が前進しているか、後退しているかを判定する。そして掌を前進移動させている場合には、後述する条件１の下でその移動距離が所定の計測単位距離を上回ったか否かを判定し〈ステップＳ２３〉、所定の計測単位距離を上回っている場合には、制御パラメータｎをインクリメントした後〈ステップＳ２４〉、その設定（スイッチ操作情報）を１段階増加させる〈ステップＳ２５〉。
【００３８】
逆に掌が後退している場合には、後述する条件２の下でその移動距離が所定の計測単位距離を上回ったか否かを判定し〈ステップＳ２６〉、移動距離が所定の計測単位距離を上回っている場合には、制御パラメータｎをデクリメントした後〈ステップＳ２７〉、その設定（スイッチ操作情報）を１段階減少させる〈ステップＳ２８〉。
【００３９】
尚、上記条件１は、距離Ｄと距離Ｃとの差（移動量）が、制御パラメータｎによって可変設定される所定ステップ数の移動距離を上回り、且つ制御パラメータＤ’の値と距離Ｃとの差（移動量）が、制御パラメータｎによって可変設定される所定ステップ数の移動距離未満であるとして設定される。つまり掌の移動量が所定の計測単位距離を所定ステップ数だけ移動したか否かを判定する条件である。また条件２は、掌の移動方向が逆向き（後退）の場合における同様な判定条件である。
【００４０】
以上のようにして掌の移動距離に応じたスイッチ操作情報を得たならば、前記制御パラメータＤ’として距離Ｄを登録し〈ステップＳ２９〉、その判定基準を更新する。そして前回の手形状として［手形状１］を登録した後〈ステップＳ３０〉、前述したステップＳ３からの処理に復帰する。そしてこの処理を繰り返し実行することで、掌の移動量に応じたスイッチ操作情報が、段階的に出力されることになる。
【００４１】
一方、時間モードが設定された場合には、図１０に例示する手順に従ってその検出処理が実行される。この場合には、先ず移動距離Ｄが第３の閾値Ｈ３を越えているか否かが判定される〈ステップＳ３１〉。第３の閾値Ｈ３に至っていない場合には、時間パラメータｔを“０”とし〈ステップＳ３２〉、前回の手形状として［手形状１］を登録した後〈ステップＳ３３〉、前述したステップＳ３からの処理に復帰する。
【００４２】
これに対して移動距離Ｄが第３の閾値Ｈ３を越えている場合には〈ステップＳ３１〉、時間パラメータｔをカウントアップする〈ステップＳ３４〉。そしてカウントアップされた時間パラメータｔが基準時間Ｔ１に至ったとき〈ステップＳ３５〉、その設定（スイッチ操作情報）を１段階増加させる〈ステップＳ３６〉。そして時間パラメータｔを“０”にリセットした後〈ステップＳ３７〉、前回の手形状として［手形状１］を登録し〈ステップＳ３３〉、前述したステップＳ３からの処理に復帰する。
【００４３】
また移動距離Ｄが逆方向に第３の閾値Ｈ３を越えている場合には〈ステップＳ３１〉、時間パラメータｔをカウントアップする〈ステップＳ３８〉。そしてカウントアップされた時間パラメータｔが基準時間Ｔ１に至ったとき〈ステップＳ３９〉、その設定（スイッチ操作情報）を１段階減少させる〈ステップＳ４０〉。そして時間パラメータｔを“０”にリセットした後〈ステップＳ４１〉、前回の手形状として［手形状１］を登録し〈ステップＳ３３〉、前述したステップＳ３からの処理に復帰する。このような一連の処理によって、掌が所定の距離を移動して停止したとき、その停止時間に応じたスイッチ操作情報が出力されることになる。
【００４４】
尚、距離・時間モードは上述した距離モードの処理と時間モードの処理とを、掌の移動距離に応じて使い分けることによって実行される。具体的には図１１に示すように前述した制御パラメータｎの値を判定する〈ステップＳ４２〉。そしてパラメータｎが“−２”から“２”の範囲内であるか、或いは“３”以上または“−３”未満であるかによって、ステップＳ２２ａからステップＳ３３ａに示す距離モードの処理、またはステップＳ２４ａからステップＳ４１ａに示した時間モードの処理をそれぞれ実行すれば良い。尚、ステップＳ２２ａからステップＳ３３ａに示す処理は、前述したステップＳ２２からステップＳ３３に示す処理に相当するものである。またステップＳ２４ａからステップＳ４１ａに示す処理は、前述したステップＳ２４からステップＳ４１に示す処理に相当するものである。
【００４５】
かくして上述した如く機能するハンドパターンスイッチ装置によれば、簡易にして効果的に制御対象とする機器を選択し、その制御対象に応じた入力モードを選択的に設定してスイッチ操作情報を入力することが可能となる。従って制御対象が風量や風向のように、比較的大きな変位量を与えながら設定する方が好ましい場合であっても、或いは逆に音量や温度のように小さな変位量を与えて微調整することが好ましい場合であっても、その制御対象に応じたスイッチ操作量を簡易に入力することができる。特にその入力モードを制御対象に応じて予め設定しておくことだけで、操作意図とに応じた適切なスイッチ操作情報を簡単に入力することができる等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【００４６】
更には前述したように検出単位距離や検出単位時間等を可変設定し得るように構成しておけば、スイッチ操作者（運転員）の体形や好み、更には癖に応じた設定が可能である。また制御対象の機器特性に応じた設定も可能となる。従って操作負担が少なく、取り扱いの容易なハンドパターンスイッチ装置を実現することができる。
【００４７】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。実施形態においては右ハンドル車を前提として説明したが、左ハンドル車の場合にも同様に適用可能なことは言うまでもなく、またトラック等の大型車に限らず普通乗用車等にも同様に適用可能である。その制御対象についても、例えばワイパのオン・オフやその作動間隔の調整、サイドミラーの開閉等に拡張することも勿論可能である。
【００４８】
更には各入力モードにおけるスイッチ操作情報の検出形態については、上述した３種類に特定されるものではなく、例えば手指の形状自体をスイッチ操作情報として取り込むようなモードを設けることも可能である。またここでは「音量」，「チャネル」，「温度」，「風量」としてその制御対象を直接選択したが、「ラジオ」，「テープ」，「ＣＤ」，「エアコン」等として制御対象機器を特定し、その上で「音量」，「チャネル」，「再生」，「停止」等の制御対象を特定したり、「風量」，「風向」，「温度」等の制御対象を特定することも可能である。この場合にも、最終的に特定される制御対象に応じてスイッチ操作情報の検出形態を変更設定するようにすれば良い。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、制御対象の性質や、運転員の好みや癖に応じて、種々の制御対象に与えるスイッチ操作情報の入力形態を適切に設定することができる。従って負担の少ない簡易なスイッチ操作の下で各種車両搭載機器の調整対象を効果的に操作することができる等の実用上多大なる効果が奏せられる。
【００５０】
特に制御対象に応じてスイッチ操作情報の入力形態を変更するので、比較的大きな操作量を段階的に与えることが望ましい場合であっても、逆に小さな操作量を連続的に与えて微調整することが好ましい場合であっても、これらのスイッチ操作情報を制御対象に応じて適切に与えうる等の効果が奏せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るハンドパターンスイッチ装置の概略構成を示す図。
【図２】図１に示すハンドパターンスイッチ装置における手指の撮像領域を示す図。
【図３】ハンドパターンスイッチ装置におけるスイッチ操作情報の指示入力動作の概略的な手順を示す図。
【図４】ハンドパターンスイッチ装置に対してスイッチ操作指示を与えるための手指形状の例を示す図。
【図５】手指によるプッシュ操作に伴う制御対象の選択例を示す図。
【図６】制御対象に対応付ける入力モードの設定画面の例を示す図。
【図７】ハンドパターンスイッチ装置におけるスイッチ操作情報入力の為の概略的な処理手順の一部を示す図。
【図８】図７に示す処理手順に続く処理手順を示す図。
【図９】距離モードでのスイッチ操作情報の検出手順を示す図。
【図１０】時間モードでのスイッチ操作情報の検出手順を示す図。
【図１１】距離・時間モードでのスイッチ操作情報の検出手順を示す図。
【符号の説明】
１　ステアリングホイール
２　オーディオ機器等の操作部
３　カメラ
１１　２値化処理部
１２　形状認識部
１３　重心位置検出部
１４　操作指示認識部
１５　メモリ
１６　形状判定部
１７　変位量検出部
１８　タイマ
１９　ガイド部
【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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