(57)【要約】【課題】操作項目が指定された画面上の位置を確認する動作を削減することができ、簡略化された動作で入力できる入力装置を提供する。【解決手段】機器に接続され、前記機器に対する複数の操作項目をタッチ操作により入力するタッチパッド１を備えた入力装置であって、タッチパッド１にタッチされた指の種類を認識する指種認識手段２と、タッチパッド１にタッチされた指の種類に応じて、前記操作項目の少なくとも一つを入力する操作機能入力手段３とを備えてなる入力装置１０とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器に接続され、前記機器に対する複数の操作項目をタッチ操作により入力するタッチパッドを備えた入力装置であって、
前記タッチパッドにタッチされた指の種類を認識する指種認識手段と、
前記タッチパッドにタッチされた指の種類に応じて、前記操作項目の少なくとも一つを入力する操作機能入力手段とを備えてなることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記入力装置が、
前記タッチ操作のタッチパッド上におけるタッチ位置を検出するタッチ位置検出手段を備えてなり、
前記操作機能入力手段が、
前記タッチパッドにタッチされた指の種類と前記タッチ位置に応じて、前記操作項目の少なくとも一つを入力することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記タッチパッドが、
前記機器の作動状況を表示する画面と別位置に設けられてなることを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記タッチパッドが、
前記機器の作動状況を表示する画面上に重ねて設けられてなることを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
【請求項５】
前記指種認識手段が、
前記タッチパッドにタッチされた指の指紋を検出し、タッチされた指の種類を認識することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の入力装置。
【請求項６】
前記指種認識手段が、
前記タッチ操作時におけるタッチパッド上の手の形を検出し、前記タッチパッドにタッチされた指の種類を認識することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の入力装置。
【請求項７】
前記機器が、車載用ナビゲーション装置であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の入力装置。
【請求項８】
前記機器が、パーソナルコンピュータであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載用ナビゲーション装置等の機器に接続され、機器に対する操作項目をタッチ操作により入力する、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種機器の手による入力装置には、例えばコンピュータのキーボード、電卓、携帯電話のように、機器に対する複数の操作項目が各キーに割り当てられており、操作したい項目のキーを押して、機器に操作項目を入力する装置がある。
【０００３】
また、例えば車載用ナビゲーション装置のように、ディスプレイ装置に指でタッチして、機器に操作項目を入力する装置がある。このタッチ操作機能の付いたディスプレイ装置では、ディスプレイの画面上に重ねてタッチパネルが設けられ、画面に対するタッチ位置を光センサにより検出して、タッチ位置に対応する操作を入力するように構成されている。このタッチパネルを備えた入力装置では、操作項目が割り当てられるキーを画面上の任意の位置に表示させたり、タッチ操作の認識を画面上の任意の範囲に設定したりすることが可能である。また、例えば特開２００２−１０８５４４号公報（特許文献１）に開示されている入力装置のように、ディスプレイとタッチパネルを分けて、タッチパネルを操作し易い場所に配置したものもある。
【０００４】
一方、機器の操作項目の入力装置ではないが、各種機器の利用者の個人認証を確実にするため、例えば特開２００１−１４３０７７号公報（特許文献２）に開示されているように、利用者の指紋をデータとして入力する装置もある。
【特許文献１】特開２００２−１０８５４４号公報
【特許文献２】特開２００１−１４３０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
キーボード等の入力装置は、機器に対する操作項目が予め各キーに割り当てられている。従って、ブラインドタッチといった入力技法はあるものの、基本的には操作したい項目のキーの位置を確認した上で、キーを押して入力しなければならない。この事情は、タッチパネルを備えた入力装置においても同様である。タッチパネルを備えた入力装置では、機器に対する操作項目が予め背景の画面上に指定されており、操作したい項目が表示されている画面上の位置を確認した上で、指定された位置にタッチして入力する。
【０００６】
このように従来の手による入力装置においては、各種機器の操作項目の入力に際して、キーの位置や画面上の決まった位置を確認する動作が必要である。また、例えば携帯電話のように入力装置の大きさ（面積）が限られる場合には、各キーや画面上の所定位置に複数の操作項目が割り当てられており、必要とする操作項目が選択されるまで繰り返して入力操作が行われる。従ってこの場合には、キーの位置や画面上の決まった位置を確認する動作も、繰り返す必要がある。このような確認動作は、例えば車載用ナビゲーション装置においては運転の阻害要因となり、望ましくない。
【０００７】
そこで本発明は、機器に対する複数の操作項目をタッチ操作により入力する入力装置であって、操作項目が指定された画面上の位置を確認する動作を削減することができ、簡略化された動作で入力できる入力装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の入力装置は、機器に接続され、前記機器に対する複数の操作項目をタッチ操作により入力するタッチパッドを備えた入力装置であって、前記タッチパッドにタッチされた指の種類を認識する指種認識手段と、前記タッチパッドにタッチされた指の種類に応じて、前記操作項目の少なくとも一つを入力する操作機能入力手段とを備えてなることを特徴としている。
【０００９】
上記入力装置においては、指種認識手段によってタッチパッドにタッチされた入力作業者の指の種類が認識され、操作機能入力手段によって、指の種類に応じて割り当てられている機器の操作項目が入力される。このため、これら各指に割り当てられた機器の操作項目に対しては、入力作業者は、例えば画面上の位置確認動作をすることなく特定の指をタッチパッドにタッチするだけで、入力操作が完了する。
【００１０】
このように、上記入力装置においては、各指に割り当てられた機器の操作項目について画面上の位置を確認する動作が不要となり、簡略化された動作で入力できる入力装置とすることができる。
【００１１】
請求項２に記載のように、前記入力装置が、前記タッチ操作のタッチパッド上におけるタッチ位置を検出するタッチ位置検出手段を備えてなり、前記操作機能入力手段が、前記タッチパッドにタッチされた指の種類と前記タッチ位置に応じて、前記操作項目の少なくとも一つを入力するように構成することもできる。
【００１２】
これによれば、上記入力装置においては、タッチパッド上のタッチ位置と指種の組み合わせに対して、機器の操作項目が割り当てられる。このため、従来のタッチパネルと同様のタッチ位置のみに操作項目を割り当てる場合に較べて、上記入力装置においては、同じタッチ位置に対して、各指ごとに操作項目を割り当てることができる。また、例えばタッチパッドの面積が小さい場合には、必要とする操作項目が選択されるまで繰り返し入力操作を削減することができる。従って、これらの入力操作に伴う画面上の位置を確認する動作を、同時に削減することができる。
【００１３】
このようにして、上記入力装置においては、操作項目が指定された画面上の位置を確認する動作が削減され、簡略化された動作で入力できる入力装置とすることができる。
【００１４】
請求項３に記載のように、前記タッチパッドは、前記機器の作動状況を表示する画面と別位置で、任意のタッチ操作のし易い位置に設けられてなることが好ましい。一方、画面に向って入力作業をしたほうがよい場合には、請求項４に記載のように、前記タッチパッドが、従来のディスプレイの画面上に重ねて設けられたタッチパネルと同様に、前記機器の作動状況を表示する画面上に重ねて設けられてなるように構成することもできる。
【００１５】
上記入力装置においては、請求項５に記載のように、前記指種認識手段が、従来の利用者の個人認証を確実にするための指紋認識型データ入力装置と同様に、前記タッチパッドにタッチされた指の指紋を検出し、タッチされた指の種類を認識するように構成することができる。
【００１６】
また上記入力装置においては、請求項６に記載のように、例えば赤外線センサ等を利用して、前記指種認識手段が、前記タッチ操作時におけるタッチパッド上の手の形を検出し、前記タッチパッドにタッチされた指の種類を認識するように構成することも可能である。
【００１７】
以上説明したように、上記入力装置では、入力操作時に画面上の位置を確認する動作を削減することができる。このため、請求項７に記載のように、上記入力装置は、これら確認動作が運転の阻害要因となる車載用ナビゲーション装置の入力装置として好適である。
【００１８】
また、請求項８に記載のように、上記入力装置は、例えばパーソナルコンピュータの入力装置として用いることもできる。
【００１９】
上記入力装置では、タッチされた指の種類を認識するため、各指にブラインドタッチのキーを割り当て、上記入力装置で仮想的なブラインドタッチキーボードを構成することができる。従って、小さな面積のタッチパッドが仮想的なキーボードとなるため、設計・デザインの自由度が増大する。また、上記タッチパッドをフィルム状とすることで、ズボンの両側やカバンの側面に貼り付けて用いることも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の入力装置１０について、基本的な構成と動作の流れ（フローチャート）を一つにまとめて示した図である。図２（ａ），（ｂ）は、それぞれ、タッチパッド１と指種認識手段の一例である各カメラ２ａ，２ｂの組み合わせを示す図である。また、図３（ａ）は、図１に示す入力装置１０の本実施形態に示す適用例で、車載用ナビゲーション装置の入力装置として用いた場合を概略的に示す図である。図３（ｂ）〜（ｄ）は、入力装置１０により入力する、ナビゲーション装置の操作項目の例である。
【００２１】
図１に示す本発明の入力装置１０は、図中に一点鎖線で囲って示したように、機器に接続され、機器に対する複数の操作項目をタッチ操作により入力するタッチパッド１を備えた入力装置である。また、タッチパッド１にタッチされた指の種類を認識する指種認識手段２と、タッチパッド１にタッチされた指の種類に応じて、操作項目の少なくとも一つを入力する操作機能入力手段３とを備えている。
【００２２】
図１に示す入力装置１０は、タッチパッド１上におけるタッチ操作のタッチ位置を検出する、タッチ位置検出手段（図示省略）を備えていてもよい。この場合には、図１にある操作機能入力手段３が、指種認識手段２から指示されるタッチパッド１にタッチされた指の種類とタッチ位置検出手段から指示されるタッチパッド１へのタッチ位置に応じて、操作項目の少なくとも一つを入力する。
【００２３】
図１の入力装置１０における指種認識手段２は、従来の利用者の個人認証を確実にするための指紋認識型データ入力装置と同様に、タッチパッド１にタッチされた指の指紋を検出し、タッチされた指の種類を認識するように構成することができる。図２（ａ）においては、タッチパッド１にタッチされた指の指紋をタッチ面の反対側に配置されたカメラ２ａで検出し、タッチされた指の種類を認識するようにしている。尚、タッチパッド１が分解能のよいタッチ位置検出手段を有する場合には、指紋の凹凸によってタッチパッド１の各位置で感じる圧力が異なるため、これを利用して指の種類を認識するようにしてもよい。
【００２４】
また、図１の入力装置１０における指種認識手段２は、例えば赤外線センサ等を利用して、タッチパッド上の手の形を検出し、タッチパッド１にタッチされた指の種類を認識するように構成することも可能である。図２（ｂ）においては、タッチ操作時におけるタッチパッド１上の手の形をタッチ面の上方に配置されたカメラ２ｂで検出している。このタッチ操作時におけるタッチパッド１上の手の形から、あるいはタッチパッド１上の手の形とタッチ位置データを相関さることで、タッチパッド１にタッチされた指の種類を認識することができる。
【００２５】
図１にあるタッチパッド１は、例えば車載用ナビゲーション装置においては、図３（ａ）に示すタッチパッド１ａのように、ナビゲーション装置の作動状況を表示すディスプレイ画面と別位置で、任意のタッチ操作し易い位置に設けることができる。このタッチパッド１ａをタッチ操作することで、ナビゲーション装置の表示が遠隔操作することができる。尚、図３（ａ）に示すタッチパッド１ａは運転者の左手用のタッチパッドであり、必要な場合には、右手用のタッチパッドを運転者の右側のタッチ操作し易い位置に設ける。一方、ディスプレイ画面に向って入力作業をしたほうがよい場合には、従来のディスプレイの画面上に重ねて設けられたタッチパネルと同様に、タッチパッド１ａをディスプレイ画面上に重ねて設けるようにしてもよい。
【００２６】
次に、入力装置１０の動作の流れについて、図１のフローチャートを用いて説明する。
【００２７】
同図に示すステップＳ１０では、タッチパッド１へのタッチ操作を認識して、タッチ操作があったかどうかを判定する。タッチ操作があった場合にはステップＳ２０へ処理を進め、タッチ操作がない場合にはステップＳ１０においてタッチ操作の検出を継続する。ステップＳ２０では、指種認識手段２により、タッチパッド１にタッチされた指の種類を認識して、どの指でタッチされたかを判定する。ステップ２０の判定結果をもとに、操作機能入力手段３は、例えば左右１０本の指設定されている操作１から操作１０のいずれかの入力処理ステップＳ３１〜Ｓ４０を選択して実行する。
【００２８】
図１にある操作１から操作１０の項目は、車載用ナビゲーション装置においては、例えば図３（ｂ）〜（ｄ）のいずれかに設定される。図３（ｂ）は、ナビゲーション装置自体を操作する操作項目の例である。図３（ｃ）は、ナビゲーション装置の文字入力画面において、文字入力する操作項目の例である。図３（ｄ）は、図１に示すタッチパッド１がナビゲーション装置のディスプレイ画面上に重ねて設けられた場合において、画面の操作もしくは画面上の地図を利用した操作項目の例である。運転者は、図３（ｂ）〜（ｄ）のいずれかに設定された操作項目の中から、操作したい項目に対応する特定の指を図３（ａ）のタッチパッド１ａにタッチするだけで、入力操作が終了する。例えば図３（ｃ）の文字入力においては、運転者は、ディスプレイ画面を見ることなく、文字を高速に入力することができる。文字の入力にあたっては、タッチパッド１ａのどこをタッチしてもよく、指を間違えずにタッチするだけでよいため、運転操作の妨げとなりにくい。
【００２９】
以上のように、図１の入力装置１０においては、指種認識手段２によってタッチパッド１にタッチされた入力作業者の指の種類が認識され、操作機能入力手段３によって、指の種類に応じて割り当てられている機器の操作項目が入力される。このため、これら各指に割り当てられた機器の操作項目に対しては、入力作業者は、例えば図３（ａ）に示すナビゲーション装置のディスプレイ画面上の位置確認動作をすることなく、特定の指をタッチパッド１ａにタッチするだけで、入力操作が完了する。
【００３０】
また、図１に示す入力装置１０が、指種認識手段２だけでなくタッチ位置を検出するタッチ位置検出手段（図示省略）を備えている場合には、タッチパッド１上のタッチ位置と指種の組み合わせに対して、機器の操作項目が割り当てられる。このため、従来のタッチパネルと同様のタッチ位置のみに操作項目を割り当てる場合に較べて、図１に示す入力装置１０は、同じタッチ位置に対して、各指ごとに操作項目を割り当てることができる。また、例えばタッチパッド１の面積が小さい場合には、タッチパッドの面積を分割して操作項目を割り当てるタッチ領域の数が少なくなり、必要とする操作項目が選択されるまで繰り返し入力操作が増大する。しかしながら、指種認識手段２を使ってタッチする各指にも操作項目を割り当てることで、タッチパッド１の面積が小さい場合にも、必要とする操作項目が選択されるまで繰り返し入力操作を削減することができる。従って、これらの入力操作に伴う画面上の位置を確認する動作を、同時に削減することができる。
【００３１】
以上示したように、図１に示す入力装置１０においては、各指に割り当てられた機器の操作項目について、画面上の位置を確認する動作が不要もしくは削減される。従って、入力装置１０は、簡略化された動作で入力できる入力装置となっている。このため、入力装置１０は、これら確認動作が運転の阻害要因となる車載用ナビゲーション装置の入力装置として好適である。
（第２の実施形態）
第１実施形態は、図１に示す本発明の入力装置１０を、車載用ナビゲーション装置の入力装置として用いた場合であった。本実施形態においては、図１に示す本発明の入力装置１０を、パーソナルコンピュータのキーボードの代わり用いる場合を例として示す。
【００３２】
図４は、パーソナルコンピュータのキーボードの代わり用いる入力装置１０ａについて、その構成と動作の流れ（フローチャート）を一つにまとめて示した図である。図５は、入力装置１０ａにより入力する、キーボードに相当した操作項目の例である。
【００３３】
図４の入力装置１０ａは、図４の上半分が図１で説明した基本的な入力装置１０と同じ構成および動作の流れ（フローチャート）となっており、その部分の説明は省略する。
【００３４】
パーソナルコンピュータのキーボードの代わり用いる入力装置１０ａでは、図５に示すように、各指の操作１〜１０に対して、通常のキーボード操作で利用されるブラインドタッチのキー候補を入力する操作が割り当てられている。操作機能入力手段３は、タッチパッド１にタッチされ、指種認識手段２により認識された指の種類に応じて、図５に示すキー候補のいずれかを入力する。例えば、右手の人差し指でタッチしたら、操作７のキー候補：６，７，ｙ，ｕ，ｈ，ｊ，ｎ，ｍ，・・・の中から選択するようにして入力する。従って、図４の入力装置１０ａにより、平面状のタッチパッド１からなり物理的なスイッチが存在しない、仮想的なブラインドタッチキーボードが構成されていることになる。
【００３５】
図４の入力装置１０ａでは、ステップ５０において、操作機能入力手段３により順次入力された文字列が、バッファに貯められていく。入力装置１０ａは入力作業を容易にするための推測エンジンが搭載されており、ステップ６０において、バッファに貯められている文字列をコントローラに内蔵した辞書と比較して、関連する文字列の候補を出力する。ステップ７０では、入力者が意図した文字列を判定し、肯定的な判定の場合には、ステップ８０に進んで確定出力処理する。確定判定は、例えば「特殊な指の組み合わせ（例：両手の小指の同時タッチ）を認識した場合」のように設定することができる。否定的な判定の場合には、ステップ１に戻って、再度入力作業を行う。
【００３６】
図４の入力装置１０ａでは、小さな面積のタッチパッド１が仮想的なキーボードとなるため、設計・デザインの自由度が増大する。また、タッチパッド１をフィルム状とすることで、ズボンの両側やカバンの側面に貼り付けて用いることも可能となる。尚、これらを可能とするため、図４の入力装置１０ａにおいては、前述したように、タッチパッド１が分解能のよいタッチ位置検出手段を有するようにして、指種認識手段２が指紋の凹凸を利用して指の種類を認識するように構成することが好ましい。
【００３７】
以上のように、図１に示す本発明の入力装置１０は、機器に対する複数の操作項目をタッチ操作により入力する入力装置であって、操作項目が指定された画面上の位置を確認する動作を削減することができ、簡略化された動作で入力できる入力装置となっている。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の入力装置１０について、基本的な構成と動作の流れ（フローチャート）を一つにまとめて示した図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、それぞれ、タッチパッド１と指種認識手段の一例である各カメラ２ａ，２ｂの組み合わせを示す図である。
【図３】（ａ）は、図１に示す入力装置１０の適用例で、車載用ナビゲーション装置の入力装置として用いた場合を概略的に示す図である。（ｂ）〜（ｄ）は、入力装置１０により入力する、ナビゲーション装置の操作項目の例である。
【図４】パーソナルコンピュータのキーボードの代わり用いる入力装置１０ａについて、その構成と動作の流れ（フローチャート）を一つにまとめて示した図である。
【図５】入力装置１０ａにより入力する、キーボードに相当した操作項目の例である。
【符号の説明】
【００３９】
１０，１０ａ  入力装置
１，１ａ  タッチパッド
２  指種認識手段
３  操作機能入力手段
【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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