(57)【要約】【課題】操作画面内のスイッチの総数の増加を図りつつスイッチの操作性を向上する。【解決手段】スイッチ領域Ｄ１〜Ｄ１５は、操作画面１３１における扇形状に散開して配設されている。スイッチ領域Ｄ１〜Ｄ５、スイッチ領域Ｄ６〜Ｄ１０及びスイッチ領域Ｄ１１〜Ｄ１５は、扇形状の周方向へ弧状に配列されている。扇形状の拡がり側（点Ｐ１とは反対側）の最遠方位置のスイッチ領域Ｄ１〜Ｄ５の面積は、扇形状の収束側（点Ｐ１側）の最近所のスイッチ領域Ｄ１１〜Ｄ１５の面積よりも大きくしてある。スイッチ領域Ｄ１〜Ｄ１５の面積は、扇形状の拡がり側ほど大きくしてある。【選択図】　　　図１
2004022419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作画面におけるスイッチ領域に指でタッチして情報入力を行う面走査型入力装置において、
複数の前記スイッチ領域を扇形状に散開して配設し、前記扇形状の拡がり側の最遠方位置のスイッチ領域の面積が前記扇形状の収束側の最近所のスイッチ領域の面積よりも大きくなるようにし、前記拡がり側のスイッチ領域の面積の大きさが前記収束側のスイッチ領域の面積の大きさに対して同等以上となるようにした面走査型入力装置。
【請求項２】
前記扇形状の前記拡がり側ほど前記スイッチ領域の面積を大きくした請求項１に記載の面走査型入力装置。
【請求項３】
前記扇形状の周方向へ弧状に複数の前記スイッチ領域を配列した請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の面走査型入力装置。
【請求項４】
前記操作画面は、アームレストにおける載置面の前方に配設されており、前記操作画面は、前記載置面から前方へ向かうにつれて上り勾配となるように、前記載置面に対して傾斜している請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の面走査型入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、面走査型入力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平９−１０９８０２号公報には、車載機器（例えば、ナビゲーションシステム等）を操作するための操作装置が開示されている。この種の操作装置における複数のスイッチを配列した入力操作手段の例としては、操作画面を指で走査して情報入力を行う面走査型入力装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
操作画面内におけるスイッチの配置や大きさは、スイッチの操作性に影響を与えるため、スイッチの配置や大きさを適正に設定する必要がある。スイッチの配置や大きさは、操作をする指（例えば、人差し指）の大きさや、操作画面内のスイッチの総数などを基準にして決定されることが多い。しかし、これらの基準のみでは、操作画面内のスイッチの総数の増加を図りつつスイッチの操作性を更に向上することは難しい。
【０００４】
本発明は、面走査型入力装置における操作画面内のスイッチの総数の増加を図りつつスイッチの操作性を向上することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明は、操作画面におけるスイッチ領域に指でタッチして情報入力を行う面走査型入力装置を対象とし、請求項１の発明では、複数の前記スイッチ領域を扇形状に散開して配設し、前記扇形状の拡がり側の最遠方位置のスイッチ領域の面積が前記扇形状の収束側の最近所のスイッチ領域の面積よりも大きくなるようにし、前記拡がり側のスイッチ領域の面積の大きさが前記収束側のスイッチ領域の面積の大きさに対して同等以上となるようにした。
【０００６】
請求項２の発明では、請求項１において、前記扇形状の前記拡がり側ほど前記スイッチ領域の面積を大きくした。
手首を付いてスイッチ領域に指をタッチする場合、操作画面に対する指の接触面積は、操作者から遠ざかるにつれてきくなる。請求項１及び請求項２の発明におけるスイッチ領域の面積の大きさ及び配置の設定は、操作画面内のスイッチの総数の増加を図りつつスイッチの操作性を向上する上で有効である。
【０００７】
請求項３の発明では、請求項１及び請求項２のいずれか１項において、前記扇形状の周方向へ弧状に複数の前記スイッチ領域を配列した。
複数の前記スイッチ領域を弧状に配列する構成は、手首を付いて指を左右に移動させる操作動作に関して好適である。
【０００８】
請求項４の発明では、請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、前記操作画面は、アームレストにおける載置面の前方に配設し、前記操作画面は、前記載置面から前方へ向かうにつれて上り勾配となるように、前記載置面に対して傾斜させた。
【０００９】
このような構成は、アームレストの載置面に手首を付いて遠方のスイッチ領域を走査する際に、手前のスイッチ領域に手が接触しないようにする上で有効である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図１〜図５に従って説明する。図１（ａ）に示すように、自動車内のアームレスト１１上には分布型荷重センサ１２及びタッチパッド１３が載置されている。分布型荷重センサ１２には運転席の運転者の肘や手首が載せられる。分布型荷重センサ１２は、定位置である運転席にいる人の腕部１０を載置可能な位置に配置されている。図１（ｂ）に示すタッチパッド１３の操作画面１３１は、分布型荷重センサ１２上の載置面１２１の前方に配設されている。操作画面１３１は、分布型荷重センサ１２上の載置面１２１に運転者の腕部１０を載置した状態で人差し指１０１によって走査可能な位置に配置されている。操作画面１３１と載置面１２１との間には段差が設けられており、操作画面１３１は、載置面１２１よりも下位位置にある。
【００１１】
分布型荷重センサ１２は、荷重分布を検出し、この荷重分布検出情報は、領域設定装置１４を構成する選択手段１５へ送られる。領域設定装置１４は、選択手段１５と記憶手段１６とからなる。記憶手段１６は、図１（ｂ）に示すタッチパッド１３の操作画面１３１における第１のスイッチ領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８，Ｄ９，Ｄ１０，Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１３，Ｄ１４，Ｄ１５を記憶している。又、記憶手段１６は、図２に示す第２のスイッチ領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７，Ｂ８，Ｂ９，Ｂ１０，Ｂ１１，Ｂ１２，Ｂ１３，Ｂ１４，Ｂ１５を記憶している。以下、Ｄｋは、第１のスイッチ領域Ｄ１〜Ｄ１５のうちのいずれかを表し、Ｂｋは、第２のスイッチ領域Ｂ１〜Ｂ１５のうちのいずれかを表すものとする。ｋは１〜１２の整数を表す。
【００１２】
第１のスイッチ領域Ｄｋ及び第２のスイッチ領域Ｂｋは、スイッチの形状と、スイッチの面積と、操作画面１３１内におけるスイッチの位置とによって規定される。スイッチの位置は、スイッチ配列面としての操作画面１３１を平面座標系と見なしてスイッチ領域の面積重心の位置を座標表示することによって規定される。
【００１３】
選択手段１５は、分布型荷重センサ１２から得られる荷重分布検出情報に基づいて、記憶手段１６に記憶されている第１のスイッチ領域Ｄｋ及び第２のスイッチ領域Ｂｋのうちのいずれか１つを選択する。選択手段１５は、選択したスイッチ領域を操作画面１３１上に設定する。分布型荷重センサ１２は、指の動きに影響を与える身体的拘束状態を検出する拘束状態検出手段である。領域設定装置１４は、分布型荷重センサ１２によって検出された結果に基づいて、操作画面１３１内における第１のスイッチ領域Ｄｋ及び第２のスイッチ領域Ｂｋを設定する領域設定手段である。
【００１４】
運転席の前方には表示装置１７が設置されている。表示装置１７は、車載機器１９を操作するためのメニューを表示する。メニューは、操作画面１３１上の第１のスイッチ領域Ｄｋ及び第２のスイッチ領域Ｂｋの数（本実施の形態では１５個）だけ用意されている。第１のスイッチ領域Ｄｋ及び第２のスイッチ領域Ｂｋにおけるｋは、いずれも同じ数字とすると、第１のスイッチ領域Ｄｋ及び第２のスイッチ領域Ｂｋは、それぞれ１つの同じメニューに対応している。操作画面１３１を人差し指１０１で走査してスイッチ領域Ｄｋ，Ｂｋにタッチすると、このタッチ情報が入力制御装置１８へ送られる。入力制御装置１８は、タッチパッド１３から送られるタッチ情報に基づいて、タッチしたスイッチ領域Ｄｋ，Ｂｋに対応するメニューを強調する制御を行う。この強調は、例えば色変更、明るさ増強等による。
【００１５】
タッチしたスイッチ領域Ｄｋ，Ｂｋを人差し指１０１で押圧すると、この押圧情報が入力制御装置１８へ送られる。入力制御装置１８は、タッチパッド１３から送られる押圧情報に基づいて、押圧したスイッチ領域Ｄｋ，Ｂｋに対応するメニューで表される操作情報を車載機器１９に出力する。
【００１６】
第１のスイッチ領域Ｄ１〜Ｄ５は、図１（ｂ）の点Ｐ１を中心とした円弧Ｆ１に沿って等間隔に配列されている。第１のスイッチ領域Ｄ６〜Ｄ１０は、点Ｐ１を中心とした円弧Ｆ２に沿って等間隔に配列されており、第１のスイッチ領域Ｄ１１〜Ｄ１５は、点Ｐ１を中心とした円弧Ｆ３に沿って等間隔に配列されている。
【００１７】
第１のスイッチ領域Ｄ１，Ｄ６，Ｄ１１は、点Ｐ１を通る半径線Ｈ１に沿って配列されている。第１のスイッチ領域Ｄ２，Ｄ７，Ｄ１２は、点Ｐ１を通る半径線Ｈ２に沿って配列されており、第１のスイッチ領域Ｄ３，Ｄ８，Ｄ１３は、点Ｐ１を通る半径線Ｈ３に沿って配列されている。第１のスイッチ領域Ｄ４，Ｄ９，Ｄ１４は、点Ｐ１を通る半径線Ｈ４に沿って配列されており、第１のスイッチ領域Ｄ５，Ｄ１０，Ｄ１５は、点Ｐ１を通る半径線Ｈ５に沿って配列されている。
【００１８】
第１のスイッチ領域Ｄ１〜Ｄ１５の形状は、いずれも長方形である。第１のスイッチ領域Ｄ１〜Ｄ５は、同じ大きさであり、第１のスイッチ領域Ｄ１〜Ｄ５の面積重心ｇ１，ｇ２，ｇ３，ｇ４，ｇ５は、円弧Ｆ１と半径線Ｈ１〜Ｈ５との交点上に配置されている。第１のスイッチ領域Ｄ６〜Ｄ１０は、同じ大きさであり、かつ第１のスイッチ領域Ｄ１〜Ｄ５よりも小さい。第１のスイッチ領域Ｄ６〜Ｄ１０の面積重心ｇ６，ｇ７，ｇ８，ｇ９，ｇ１０は、円弧Ｆ２と半径線Ｈ１〜Ｈ５との交点上に配置されている。第１のスイッチ領域Ｄ１１〜Ｄ１５は、同じ大きさであり、かつ第１のスイッチ領域Ｄ６〜Ｄ１０よりも小さい。第１のスイッチ領域Ｄ１１〜Ｄ１５の面積重心ｇ１１，ｇ１２，ｇ１３，ｇ１４，ｇ１５は、円弧Ｆ３と半径線Ｈ１〜Ｈ５との交点上に配置されている。
【００１９】
円弧Ｆ１及び半径線Ｈ１，Ｈ５は、扇形状を形成する。円弧Ｆ１と円弧Ｆ２との間隔は、円弧Ｆ２と円弧Ｆ３との間隔よりも大きくしてある。半径線Ｈ１〜Ｈ５は、等角度間隔にしてある。
【００２０】
第２のスイッチ領域Ｂ１〜Ｂ５は、図２の点Ｐ２を中心とした円弧Ｇ１に沿って等間隔に配列されている。第２のスイッチ領域Ｂ６〜Ｂ１０は、点Ｐ２を中心とした円弧Ｇ２に沿って等間隔に配列されており、第２のスイッチ領域Ｂ１１〜Ｂ１５は、点Ｐ２を中心とした円弧Ｇ３に沿って等間隔に配列されている。第２のスイッチ領域Ｂ１，Ｂ６，Ｂ１１は、点Ｐ２を通る半径線Ｋ１に沿って配列されている。第２のスイッチ領域Ｂ２，Ｂ７，Ｂ１２は、点Ｐ２を通る半径線Ｋ２に沿って配列されており、第２のスイッチ領域Ｂ３，Ｂ８，Ｂ１３は、点Ｐ２を通る半径線Ｋ３に沿って配列されている。第２のスイッチ領域Ｂ４，Ｂ９，Ｂ１４は、点Ｐ２を通る半径線Ｋ４に沿って配列されており、第２のスイッチ領域Ｂ５，Ｂ１０，Ｂ１５は、点Ｐ２を通る半径線Ｋ５に沿って配列されている。
【００２１】
第２のスイッチ領域Ｂ１〜Ｂ１５の形状は、いずれも長方形である。第２のスイッチ領域Ｂ１〜Ｂ５は、同じ大きさであり、第２のスイッチ領域Ｂ１〜Ｂ５の面積重心ｊ１，ｊ２，ｊ３，ｊ４，ｊ５は、円弧Ｇ１と半径線Ｋ１〜Ｋ５との交点上に配置されている。第２のスイッチ領域Ｂ６〜Ｂ１０は、同じ大きさであり、かつ第２のスイッチ領域Ｂ１〜Ｂ５よりも小さい。第２のスイッチ領域Ｂ６〜Ｂ１０の面積重心ｊ６，ｊ７，ｊ８，ｊ９，ｊ１０は、円弧Ｇ２と半径線Ｋ１〜Ｋ５との交点上に配置されている。第２のスイッチ領域Ｂ１１〜Ｂ１５は、同じ大きさであり、かつ第２のスイッチ領域Ｂ６〜Ｂ１０よりも小さい。第２のスイッチ領域Ｂ１１〜Ｂ１５の面積重心ｊ１１，ｊ１２，ｊ１３，ｊ１４，ｊ１５は、円弧Ｇ３と半径線Ｋ１〜Ｋ５との交点上に配置されている。
【００２２】
円弧Ｇ１及び半径線Ｋ１，Ｋ５は、扇形状を形成する。円弧Ｇ１と円弧Ｇ２との間隔は、円弧Ｇ２と円弧Ｇ３との間隔よりも大きくしてある。半径線Ｋ１〜Ｋ５は、等角度間隔にしてある。
【００２３】
第１のスイッチ領域Ｄｋ及び第２のスイッチ領域Ｂｋの決定は、以下のようにして行われる。
図３に示すように、座席２０の左横に支持台２１及び透明な平板２２を置き、座席２０に座った状態で平板２２の上面２２１に左手の人差し指１０１の第１関節より先の部分を載せて押圧する。この押圧力は、例えば３Ｎ程度となるようにする。平板２２の上面２２１を人差し指で押圧している状態を平板２２の下側からカメラで撮影し、上面２２１に対する人差し指の接触面積を計測する。図４（ａ）〜（ｅ）は、複数人の被験者（本実施の形態では１４人）のうちの１人に関する実験結果である。
【００２４】
図４（ａ）におけるａ１〜ａ１２は、支持台２１及び平板２２のいずれにも肘及び手首を付けないで上面２２１を人差し指で押接したときの上面２２１に対する人差し指の接触面を示す。この状態は、肩を動作支点とした第１の身体的拘束状態〈１〉である。
【００２５】
図４（ｂ）におけるｂ１〜ｂ１２は、図３に示す支持台２１上の×位置に肘の根元を載せ、かつ手首の左右動を自由として上面２２１を人差し指で押接したときの上面２２１に対する人差し指の接触面を示す。この状態は、肘を動作支点として手首の左右動を許容した第２の身体的拘束状態〈２〉である。
【００２６】
図４（ｃ）におけるｃ１〜ｃ１２は、図３に示す支持台２１上の×位置に肘の根元を載せ、かつ手首の左右動を禁止して上面２２１を人差し指で押接したときの上面２２１に対する人差し指の接触面を示す。この状態は、肘を動作支点として手首の左右動を禁止した第３の身体的拘束状態〈３〉である。
【００２７】
図４（ｄ）におけるｄ１〜ｄ１２は、平板２２上に手首を載せ、かつ手首の左右動を自由として上面２２１を人差し指で押接したときの上面２２１に対する人差し指の接触面を示す。この状態は、手首を動作支点とした第４の身体的拘束状態〈４〉である。
【００２８】
図４（ｅ）におけるｅ１〜ｅ１２は、平板２２上に手首を載せ、かつ手首の左右動を禁止して上面２２１を人差し指で押接したときの上面２２１に対する人差し指の接触面を示す。この状態は、手首を動作支点として手首の左右動を禁止した第５の身体的拘束状態〈５〉である。
【００２９】
図５（ａ）のグラフは、図４（ａ）〜（ｅ）における接触面ａ３，ａ７，ａ１１，ｂ３，ｂ７，ｂ１１，ｃ３，ｃ７，ｃ１１，ｄ３，ｄ７，ｄ１１，ｅ３，ｅ７，ｅ１１の接触位置と、これらの接触面の幅〔図４（ａ）にＨで一例を示す〕を正規化した正規化幅との関係を表すグラフである。正規化幅は、幅を人差し指の第１関節より先での最大幅Ｗで割った値である。
【００３０】
図５（ｂ）のグラフは、図４（ａ）〜（ｅ）における接触面ａ３，ａ７，ａ１１，ｂ３，ｂ７，ｂ１１，ｃ３，ｃ７，ｃ１１，ｄ３，ｄ７，ｄ１１，ｅ３，ｅ７，ｅ１１の接触位置と、これらの接触面の長さ〔図４（ａ）にＬで一例を示す〕を正規化した正規化長との関係を表すグラフである。正規化長は、長さを人差し指の第１関節より先での長さＴで割った値である。
【００３１】
図５（ｃ）のグラフは、図４（ａ）〜（ｅ）における接触面ａ３，ａ７，ａ１１，ｂ３，ｂ７，ｂ１１，ｃ３，ｃ７，ｃ１１，ｄ３，ｄ７，ｄ１１，ｅ３，ｅ７，ｅ１１の接触位置と、これらの接触面の接触面積を正規化した正規化面積との関係を表すグラフである。正規化面積は、接触面積を面積（Ｗ×Ｔ）で割った値である。
【００３２】
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）における横軸の接触位置は、人差し指１０１が支持台２１から最も遠い位置に延ばされたときの接触面における面積重心の位置からの距離である。●は、接触面ａ３，ａ７，ａ１１に対応した実測結果であり、○は、接触面ｂ３，ｂ７，ｂ１１に対応した実測結果である。◇は、接触面ｃ３，ｃ７，ｃ１１に対応した実測結果であり、□は、接触面ｄ３，ｄ７，ｄ１１に対応した実測結果である。△は、接触面ｅ３，ｅ７，ｅ１１に対応した実測結果である。
【００３３】
第１のスイッチ領域Ｄｋの決定は、図４（ｄ）における接触面ｄ１〜ｄ１２の接触位置と接触面積とを考慮して行われており、第２のスイッチ領域Ｂｋの決定は、図４（ｂ）における接触面ｂ１〜ｂ１２の接触位置と接触面積とを考慮して行われている。
【００３４】
なお、図３における平板２２上の曲線Ｅ１は、第１の身体的拘束状態〈１〉での人差し指１０１の移動限界を表し、曲線Ｅ２は、第２の身体的拘束状態〈２〉での人差し指１０１の移動限界を表す。曲線Ｅ３は、第３の身体的拘束状態〈３〉での人差し指１０１の移動限界を表し、曲線Ｅ４は、第４の身体的拘束状態〈４〉での人差し指１０１の移動限界を表す。曲線Ｅ５は、第５の身体的拘束状態〈５〉での人差し指１０１の移動限界を表す。曲線Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５は、被験者１４人のうちのいずれか１人の実験結果を表す。
【００３５】
次に、分布型荷重センサ１２、タッチパッド１３及び領域設定装置１４からなる面走査型入力装置の作用を説明する。
分布型荷重センサ１２上に肘、手首等の腕部を載せていない場合、選択手段１５は、分布型荷重センサ１２からの加重分布情報に基づいて、身体的拘束状態を第１の身体的拘束状態〈１〉と判定する。この判定の場合には、選択手段１５は、操作画面１３１にスイッチ領域の設定を行わない。
【００３６】
分布型荷重センサ１２上に肘を載せ、かつ手首を載せていない場合、選択手段１５は、分布型荷重センサ１２からの加重分布情報に基づいて、身体的拘束状態を第２の身体的拘束状態〈２〉と判定する。この判定に基づき、選択手段１５は、記憶手段１６に記憶されている第２のスイッチ領域Ｂｋを選択して操作画面１３１に第２のスイッチ領域Ｂｋを設定する。
【００３７】
分布型荷重センサ１２上に手首を載せている場合、選択手段１５は、分布型荷重センサ１２からの加重分布情報に基づいて、身体的拘束状態を第４の身体的拘束状態〈４〉と判定する。この判定に基づき、選択手段１５は、記憶手段１６に記憶されている第１のスイッチ領域Ｄｋを選択して操作画面１３１に第１のスイッチ領域Ｄｋを設定する。
【００３８】
第１の実施の形態では以下の効果が得られる。
（１−１）図４（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）及び図５（ａ），（ｂ），（ｃ）の実験結果から明らかなように、平板２２の上面２２１に対する人差し指の接触状態（接触位置及び接触面積）は、身体的拘束状態〈１〉，〈２〉，〈３〉，〈４〉，〈５〉によって異なる。例えば、身体的拘束状態が第１の身体的拘束状態〈１〉の場合、平板２２の上面２２１に対する人差し指の接触面の正規化幅、正規化長及び正規化面積は、いずれもあまり変化しない。しかし、身体的拘束状態が第４，５の身体的拘束状態〈４〉，〈５〉の場合には、上面２２１に対する人差し指１０１の接触面の正規化幅、正規化長及び正規化面積は、いずれも大きく変化する。即ち、第１の身体的拘束状態〈１〉の場合のスイッチの操作状態と、第４，５の身体的拘束状態〈４〉，〈５〉の場合の操作状態とは、大きく異なる。
【００３９】
図１（ｂ）の第１のスイッチ領域Ｄｋは、アームレスト１１の上に手首を載せた状態での人差し指１０１の操作画面１３１に対する接触状態を考慮して、スイッチの操作性を高めるように決定されている。図２の第２のスイッチ領域Ｂｋは、アームレスト１１の上に肘を載せ、かつ手首を載せない状態での人差し指１０１の操作画面１３１に対する接触状態を考慮して、スイッチの操作性を高めるように決定されている。
【００４０】
図１（ｂ）に示す第１のスイッチ領域Ｄｋの配設パターンと、図２に示す第２のスイッチ領域Ｂｋの配設パターンとは、似ている。即ち、第１のスイッチ領域Ｄｋは、扇形状に散開して配設されており、第２のスイッチ領域Ｂｋも、扇形状に散開して配設されている。第１のスイッチ領域Ｄ１〜Ｄ５は、扇形状の周方向へ弧状に配列されている。第１のスイッチ領域Ｄ６〜Ｄ１０及び第１のスイッチ領域Ｄ１１〜Ｄ１５も扇形状の周方向へ弧状に配列されている。第２のスイッチ領域Ｂ１〜Ｂ５は、扇形状の周方向へ弧状に配列されている。第２のスイッチ領域Ｂ６〜Ｂ１０及び第２のスイッチ領域Ｂ１１〜Ｂ１５も扇形状の周方向へ弧状に配列されている。
【００４１】
扇形状の拡がり側（点Ｐ１とは反対側）の最遠方位置のスイッチ領域Ｄ１〜Ｄ５の面積は、扇形状の収束側（点Ｐ１側）の最近所のスイッチ領域Ｄ１１〜Ｄ１５の面積よりも大きくしてある。そして、第１のスイッチ領域Ｄｋの面積は、扇形状の拡がり側ほど大きくしてある。同様に、扇形状の拡がり側（点Ｐ２とは反対側）の最遠方位置のスイッチ領域Ｂ１〜Ｂ５の面積は、扇形状の収束側（点Ｐ２側）の最近所のスイッチ領域Ｂ１１〜Ｂ１５の面積よりも大きくしてある。そして、第２のスイッチ領域Ｂｋの面積は、扇形状の拡がり側ほど大きくしてある。
【００４２】
図３に曲線Ｅ４で示す実験結果から明らかなように、手首を付いたときの人差し指１０１の移動限界は、略扇形状となる。又、図４（ｄ）及び図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す実験結果から明らかなように、手首を付いてスイッチ領域に指をタッチする場合、操作画面１３１に対する人差し指１０１の接触面積は、操作者から遠ざかるほど大きくなる。従って、図１（ｂ）及び図２におけるスイッチ領域Ｄｋ，Ｂｋの配置及び面積の大きさの設定は、操作画面１３１内のスイッチの総数の増加を図りつつスイッチの操作性を向上する上で有効である。
【００４３】
（１−２）図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す実験結果から明らかなように、手首を付いてスイッチ領域に指をタッチする場合、操作画面１３１に対する人差し指１０１の接触面積の変化は、手前側に移るにつれて少なくなってゆく。この場合の接触面積の変化は、距離０における最大接触面積に対する他の距離位置における接触面積の割合の変化のことである。スイッチ領域Ｄ６〜Ｄ１０の面積重心ｇ６〜ｇ１０と交差する円弧Ｆ２と、スイッチ領域Ｄ１１〜Ｄ１５の面積重心ｇ１１〜ｇ１５と交差する円弧Ｆ３との間隔は、スイッチ領域Ｄ１〜Ｄ５の面積重心ｇ１〜ｇ５と交差する円弧Ｆ１と円弧Ｆ２との間隔よりも小さくしてある。このような間隔の設定は、手首を付いてスイッチ領域に指をタッチする場合の操作画面１３１に対する人差し指１０１の接触面積の変化に適合している。従って、円弧Ｆ１〜Ｆ３間の間隔の設定は、スイッチの操作性を向上する上で有効である。
【００４４】
（１−３）図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す実験結果から明らかなように、肘を付いてスイッチ領域に指をタッチする場合、操作画面１３１に対する人差し指１０１の接触面積の変化は、手前側に移るにつれて少なくなってゆく。この場合の接触面積の変化は、距離０における最大接触面積に対する他の距離位置における接触面積の割合の変化のことである。スイッチ領域Ｂ６〜Ｂ１０の面積重心ｇ６〜ｇ１０と交差する円弧Ｇ２と、スイッチ領域Ｂ１１〜Ｂ１５の面積重心ｇ１１〜ｇ１５と交差する円弧Ｇ３との間隔は、スイッチ領域Ｂ１〜Ｂ５の面積重心ｇ１〜ｇ５と交差する円弧Ｇ１と円弧Ｇ２との間隔よりも小さくしてある。このような間隔の設定は、肘を付いてスイッチ領域に指をタッチする場合の操作画面１３１に対する人差し指１０１の接触面積の変化に適合している。従って、円弧Ｇ１〜Ｇ３間の間隔の設定は、スイッチの操作性を向上する上で有効である。
【００４５】
（１−４）操作画面１３１と載置面１２１との間には段差が設けられており、操作画面１３１は、載置面１２１よりも下位位置にある。このような段差構造は、スイッチ領域Ｄ１〜Ｄ５，Ｂ１〜Ｂ５を人差し指１０１で走査する際に、スイッチ領域Ｄ６〜Ｄ１５，Ｂ６〜Ｂ１５に触ってしまうという操作ミスを防止する上で有効である。同様に、前記した段差構造は、スイッチ領域Ｄ６〜Ｄ１０，Ｂ６〜Ｂ１０を人差し指１０１で走査する際に、スイッチ領域Ｄ１１〜Ｄ１５，Ｂ１１〜Ｂ１５に触ってしまうという操作ミスを防止する上で有効である。
【００４６】
（１−５）領域設定手段としての領域設定装置１４によって設定されたスイッチ領域は、分布型荷重センサ１２によって検出された身体的拘束状態のもとでのスイッチの操作性を高めるように決定されたスイッチ領域である。従って、運転者の身体的拘束状態が変わっても、操作画面１３１上のスイッチの操作性は、常に良好である。
【００４７】
（１−６）拘束状態検出手段である分布型荷重センサ１２は、肩を動作支点とした身体的拘束状態と、肘を動作支点とした身体的拘束状態と、手首を動作支点とした身体的拘束状態とを検出可能である。領域設定装置１４は、手首を動作支点とした身体的拘束状態に対応する第１のスイッチ領域Ｄｋと、肘を動作支点とした身体的拘束状態に対応する第２のスイッチ領域Ｂｋとを設定可能である。
【００４８】
操作画面１３１上のスイッチの操作は、肘を動作支点とした身体的拘束状態と、手首を動作支点とした身体的拘束状態とのうちのいずれかの状態で行われる場合が多い。従って、第１のスイッチ領域Ｄｋ及び第２のスイッチ領域Ｂｋを身体的拘束状態に応じて設定可能とした構成は、スイッチの操作性の向上に特に有効である。
【００４９】
（１−７）分布型荷重センサ１２は、拘束状態検出手段として好適である。
本発明では、図６〜図９にそれぞれ示す別の実施の形態も可能である。第１の実施の形態と同じ構成部には同じ符号が用いてある。
【００５０】
図６の実施の形態では、アームレスト１１Ａに取り付けられたタッチパッド１３は、載置面１２１に対して傾斜させてある。操作画面１３１は、載置面１２１から前方へ向かうにつれて上り勾配となるように傾斜している。操作画面１３１における複数のスイッチ領域は、第１の実施の形態の場合と同様に、扇形状に散開して配設されている。そして、扇形状の拡がり側のスイッチ領域の面積の大きさが扇形状の収束側のスイッチ領域の面積の大きさに対して同等以上となるようにしてある。
【００５１】
操作画面１３１の傾斜構成は、第１の実施の形態における（１−４）項と同様の効果をもたらす。即ち、載置面１２１に対して操作画面１３１を傾斜させた構成は、載置面１２１に手首を付いて遠方のスイッチ領域を走査する際に、手前のスイッチ領域に手が接触しないようにする上で有効である。
【００５２】
図７の実施の形態では、湾曲した操作画面１３１Ｂを有するタッチパッド１３Ｂがアームレスト１１Ｂに取り付けられている。操作画面１３１Ｂは、載置面１２１から前方へ向かうにつれて上り勾配となるように湾曲している。操作画面１３１における複数のスイッチ領域は、第１の実施の形態の場合と同様に、扇形状に散開して配設されている。そして、扇形状の拡がり側のスイッチ領域の面積の大きさが扇形状の収束側のスイッチ領域の面積の大きさに対して同等以上となるようにしてある。
【００５３】
操作画面１３１Ｂの湾曲構成は、第１の実施の形態における（１−４）項と同様の効果をもたらす。
図８の実施の形態では、荷重センサ２３がアームレスト１１の上面の前部に配設されている。荷重センサ２３の上面２３１は、手首を載せる載置面となっており、上面２３１に手首を載せると、複数のスイッチ領域が操作画面１３１に設定される。上面２３１に手首を載せたときと同様の荷重を荷重センサ２３に加えない場合には、操作画面１３１にスイッチ領域が設定されることはない。このような構成は、操作画面１３１に対する不用意なタッチによる誤操作を回避する上で有効である。
【００５４】
図９の実施の形態では、複数のタッチパッド１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅが階段状に配置されている。タッチパッド１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅの操作画面１３１Ｃ，１３１Ｄ，１３１Ｅは、アームレスト１１の載置面１１１から前方へ向かうにつれて手前よりも上位位置となる。操作画面１３１Ｃには複数のスイッチ領域（図示略）が円弧に沿って配列されている。操作画面１３１Ｄには複数のスイッチ領域（図示略）が円弧に沿って配列されており、操作画面１３１Ｅには複数のスイッチ領域（図示略）が円弧に沿って配列されている。操作画面１３１Ｃ，１３１Ｄ，１３１Ｅにおけるスイッチ領域は、上から見ると、第１の実施の形態の場合と同様に扇形状に散開して配設されたパターンとなっており、扇形状の拡がり側ほどスイッチ領域の面積が大きくなっている。
【００５５】
操作画面１３１Ｃ，１３１Ｄ，１３１Ｅの階段状の配置構成は、第１の実施の形態における（１−４）項と同様の効果をもたらす。
本発明では、以下のような実施の形態も可能である。
【００５６】
（１）第１の実施の形態において、スイッチ領域Ｄ１〜Ｄ５の大きさとスイッチ領域Ｄ６〜Ｄ１０の大きさとを同じにすること。
（２）第１の実施の形態において、スイッチ領域Ｂ１〜Ｂ５の大きさとスイッチ領域Ｂ６〜Ｂ１０の大きさとを同じにすること。
【００５７】
（３）第１の実施の形態において、スイッチ領域Ｄ６〜Ｄ１０の大きさとスイッチ領域Ｄ１１〜Ｄ１５の大きさとを同じにすること。
（４）スイッチ領域Ｂ６〜Ｂ１０の大きさとスイッチ領域Ｂ１１〜Ｂ１５の大きさとを同じにすること。
【００５８】
（５）第１の実施の形態において、円弧Ｆ１，Ｆ２の間隔と円弧Ｆ２，Ｆ３の間隔とを同じにすること。
（６）第１の実施の形態において、円弧Ｇ１，Ｇ２の間隔と円弧Ｇ２，Ｇ３の間隔とを同じにすること。
【００５９】
（７）第１の実施の形態において、円弧Ｆ１の円弧中心と、円弧Ｆ２の円弧中心又は円弧Ｆ３の円弧中心とを不一致にすること。
（８）第１の実施の形態において、円弧Ｆ２の円弧中心と円弧Ｆ３の円弧中心とを不一致にすること。
【００６０】
（９）第１の実施の形態において、円弧Ｇ１の円弧中心と、円弧Ｇ２の円弧中心又は円弧Ｇ３の円弧中心とを不一致にすること。
（１０）第１の実施の形態において、円弧Ｇ２の円弧中心と円弧Ｇ３の円弧中心とを不一致にすること。
【００６１】
（１１）第１の実施の形態において、円弧Ｆ１に沿って配列される複数のスイッチ領域の個数を円弧Ｆ２に沿って配列されるスイッチ領域の個数よりも少なくすること。
【００６２】
（１２）第１の実施の形態において、円弧Ｆ２に沿って配列される複数のスイッチ領域の個数を円弧Ｆ３に沿って配列されるスイッチ領域の個数よりも少なくすること。
【００６３】
（１３）第１の実施の形態において、円弧Ｇ１に沿って配列される複数のスイッチ領域の個数を円弧Ｇ２に沿って配列されるスイッチ領域の個数よりも少なくすること。
【００６４】
（１４）第１の実施の形態において、円弧Ｇ２に沿って配列される複数のスイッチ領域の個数を円弧Ｇ３に沿って配列されるスイッチ領域の個数よりも少なくすること。
【００６５】
（１５）スイッチ領域の形状を円形状あるいは楕円形状とすること。
前記した実施の形態から把握できる請求項記載以外の発明について以下に記載する。
【００６６】
〔１〕請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、指の動きに影響を与える身体的拘束状態を検出する拘束状態検出手段と、前記拘束状態検出手段によって検出された結果に基づいて、前記操作画面内における前記スイッチ領域を設定する領域設定手段とを備えた面走査型入力装置。
【００６７】
〔２〕前記〔１〕項において、前記領域設定手段は、複数の身体的拘束状態に対して１対１に対応して設定された複数のスイッチ領域を記憶する記憶手段と、前記拘束状態検出手段によって検出された身体的拘束状態に対応するスイッチ領域を前記記憶手段に記憶されている複数のスイッチ領域から選択する選択手段とを備えている面走査型入力装置。
【００６８】
〔３〕前記〔１〕，〔２〕項のいずれか１項において、前記拘束状態検出手段は、手首を動作支点とした身体的拘束状態と、肘を動作支点とした身体的拘束状態とを検出可能であり、前記領域設定手段は、手首を動作支点とした身体的拘束状態に対応する第１のスイッチ領域と、肘を動作支点とした身体的拘束状態に対応する第２のスイッチ領域とを設定可能である面走査型入力装置。
【００６９】
〔４〕前記〔１〕〜〔３〕項のいずれか１項において、前記拘束状態検出手段は、分布型荷重センサである面走査型入力装置。
〔５〕前記〔４〕項において、前記分布型荷重センサは、定位置にいる人の腕部を載置可能な位置に配置されており、前記操作画面は、前記分布型荷重センサに前記腕部を載置した状態で前記指によって走査可能な位置に配置されている面走査型入力装置。
【００７０】
〔６〕請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、手首を載せるための荷重センサを設け、前記荷重センサの前方に複数の前記スイッチ領域を配設した面走査型入力装置。
【００７１】
【発明の効果】
本発明では、扇形状に散開して配設された複数のスイッチ領域のうち、扇形状の拡がり側の最遠方位置のスイッチ領域の面積が前記扇形状の収束側の最近所のスイッチ領域の面積よりも大きく、かつ記拡がり側のスイッチ領域の面積の大きさが前記収束側のスイッチ領域の面積の大きさに対して同等以上となるようにしたので、面走査型入力装置における操作画面内のスイッチの総数の増加を図りつつスイッチの操作性を向上し得るという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示し、（ａ）は、ブロック図を組み込んだ簡略側面図。（ｂ）は、第１のスイッチ領域を表している操作画面を示す平面図。
【図２】第２のスイッチ領域を表している操作画面を示す平面図。
【図３】実験装置を示す平面図。
【図４】（ａ）は、第１の身体的拘束状態における人差し指の接触状態を示す平面図。（ｂ）は、第２の身体的拘束状態における人差し指の接触状態を示す平面図。（ｃ）は、第３の身体的拘束状態における人差し指の接触状態を示す平面図。（ｄ）は、第４の身体的拘束状態における人差し指の接触状態を示す平面図。（ｅ）は、第５の身体的拘束状態における人差し指の接触状態を示す平面図。
【図５】（ａ）は、人差し指の接触状態を正規化幅と接触位置との関係で表したグラフ。（ｂ）は、人差し指の接触状態を正規化長と接触位置との関係で表したグラフ。（ｃ）は、人差し指の接触状態を正規化面積と接触位置との関係で表したグラフ。
【図６】別の実施の形態を示す斜視図。
【図７】別の実施の形態を示す斜視図。
【図８】別の実施の形態を示す斜視図。
【図９】別の実施の形態を示す斜視図。
【符号の説明】
１１，１１Ａ，１１Ｂ…アームレスト。１１１…アームレストにおける載置面。１２１…アームレストにおける載置面。１３１，１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄ，１３１Ｅ…操作画面。Ａ１〜Ａ１５，Ｂ１〜Ｂ１５，Ｄ１〜Ｄ１５…スイッチ領域。
【図１】
2004022419.tif 000003
【図２】
2004022419.tif 000004
【図３】
2004022419.tif 000005
【図４】
2004022419.tif 000006
【図５】
2004022419.tif 000007
【図６】
2004022419.tif 000008
【図７】
2004022419.tif 000009
【図８】
2004022419.tif 000010
【図９】
2004022419.tif 000011