(57)【要約】  【課題】特にスペースを確保することも無く、低コストで設けることができ、演算負荷も少なく、環境要因に影響されることなく精度のよい操作方向の判定を行う。  【解決手段】ナビゲーション装置１の制御部２では、モニタ３の感圧式タッチパネル１２に付加される指の圧力が入力され、スイッチ１１部分に加えられる圧力分布の最小自乗法による傾きが正の場合には、パッセンジャー側からの操作と判定して、スイッチ１１からの信号出力を許可する。逆に、スイッチ１１部分に加えられる圧力分布の最小自乗法による傾きが負の場合には、ドライバ側からの操作と判定して、スイッチ１１からの信号出力を不許可とし、信号出力不許可であることを報知する。  【選択図】図３
2007083785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に加えられる圧力を検出する圧力検出手段と、
上記圧力検出手段で検出した圧力分布に基づいて前記表面に圧力を加えた操作者の前記圧力検出手段に対する存在方向を判定する操作者存在方向判定手段と、
上記操作者存在方向判定手段により判定した操作者の存在方向に基づくスイッチ信号を出力するスイッチ手段と、
を備えたことを特徴とするスイッチ装置。
【請求項２】
上記スイッチ手段は、上記操作者存在方向判定手段によって、上記操作者が予め設定した方向に存在することを判定した場合にのみ上記スイッチ信号を出力することを特徴とする請求項１記載のスイッチ装置。
【請求項３】
上記操作者存在方向判定手段は、上記圧力検出手段で検出した予め設定した閾値以上の圧力が分布する圧力分布領域を求めると共に該圧力分布領域の傾きを求め、該傾きの方向により前記操作者の存在方向を判定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスイッチ装置。
【請求項４】
上記圧力検出手段は画面に設けた感圧式タッチパネルであって、上記スイッチ手段は上記画面に表示される車載用ナビゲーション装置のスイッチであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一つに記載のスイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、車載用のナビゲーション装置等で用いられるスイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、用いられるスイッチ装置においては、単純なＯＮ−ＯＦＦ機能以外にも、そのスイッチ装置を操作する操作者の存在方向に応じてＯＮ−ＯＦＦを判定したい場合がある。例えば、タッチパネル式の車載用ナビゲーション装置では、ドライバが運転に集中できなくなる虞があることから走行中にはナビゲーション装置の操作ができないようになっている。しかしながら、パッセンジャーが居り、ドライバが道に迷っている等の状況を想定した場合、パッセンジャー側からも操作が不可能であることは非常に不便なものとなってしまう。
【０００３】
そこで、特開２００４−６７０３１号公報では、赤外線カメラを備え、この赤外線カメラによる撮像画像から抽出された操作者の手の重心が、画像内に設定された基準線の左側領域にあるか右側領域にあるかによって操作者がドライバかパッセンジャーかを判別し、その判別結果と車速に基づき操作項目の許可範囲を制御する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平２００４−６７０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１のように新たに赤外線カメラを設けると、コストアップを招くと共に、カメラのための適切なスペースを確保しなければならないという問題がある。また、カメラからの画像処理においては、カメラによる画像取得−画像情報より指の位置を取得し計算というプロセスがあり、計算に時間を要するという問題もある。更に、画像処理においては、外光などの要因による誤認識・誤検出が考えられる上、夜間のような状況では認識ができなくなる虞もある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、特にスペースを確保することも無く、低コストで設けることができ、演算負荷も少なく、環境要因に影響されることなく精度良く操作者の存在方向の判定が行えるスイッチ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】
【０００６】
本発明は、表面に加えられる圧力を検出する圧力検出手段と、上記圧力検出手段で検出した圧力分布に基づいて前記表面に圧力を加えた操作者の前記圧力検出手段に対する存在方向を判定する操作者存在方向判定手段と、上記操作者存在方向判定手段により判定した操作者の存在方向に基づくスイッチ信号を出力するスイッチ手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によるスイッチ装置によれば、特にスペースを確保することも無く、低コストで設けることができ、演算負荷も少なく、環境要因に影響されることなく精度良く操作者の存在方向の判定を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。  
図１〜図８は本発明の実施の一形態を示し、図１は車載用ナビゲーション装置の全体構成図、図２は操作方向判定プログラムのフローチャート、図３はドライバからのスイッチ操作の例を示す説明図、図４はパッセンジャーからのスイッチ操作の例を示す説明図、図５は最小自乗法により圧力分布領域の傾きを求める際の説明図、図６はジョイスティックタイプのスイッチの操作例の説明図、図７は車室内の様々な部分に本スイッチを適用する例の説明図、図８はエレベータスイッチに本スイッチを適用する例の説明図である。
【０００９】
図１において、符号１は車両のナビゲーション装置を示し、このナビゲーション装置１のコンピュータ部である制御部２には、表示機能と入力機能とを兼ね備えるモニタ３と、地図情報等を記憶したＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、或いは、ＨＤ（Hard Disk ）等のドライブ装置４と、地球周回上を回るＧＰＳ(Global Positioning System) 衛星から送信されてくる衛星の座標、及び、時刻のデータを含んだ電波を受信するＧＰＳアンテナ５と、車両の回転角速度を検出するジャイロ６と、車速Ｖを検出する車速センサ７と、音声等による案内を発生するスピーカ８等が接続されている。
【００１０】
そして、制御部２は、モニタ３から入力される目的地や、様々な走行条件（高速道路の利用可否、経由地点等）に応じて、ＧＰＳアンテナ５、ジャイロ６、車速センサ７からの各情報等を基に、自車両の現在位置をモニタ３に表示させる。また、制御部２は、現在位置から目的地までのルートの自動計算を行い、ルート案内をモニタ３に表示して行うと共に、スピーカ８から音声にて報知することにより行う。
【００１１】
モニタ３は、スイッチ手段としてのスイッチ１１を備えた、圧力検出手段としての公知の感圧式タッチパネル１２を有して構成されており、制御部２では、後述の操作者存在方向判定プログラムに従って、走行中であってもスイッチ１１に対する操作者の存在方向がパッセンジャー側であると判定される場合には、スイッチ１１による入力を許可するように構成されている。また、走行中に、スイッチ１１に対する操作者の存在方向がドライバ側であることを判定する場合には、モニタ３、又は、スピーカ８を通じて、「停止してから操作して下さい」等の報知を行う。
【００１２】
すなわち、スイッチ１１に対する操作は、ドライバが操作する場合、図３（ａ）に示すように、ドライバの指先がスイッチ１１の右下から左上に向けられた押圧操作となり、このときのスイッチ１１に作用する圧力分布は、図３（ｂ）の等圧線のようになる（右ハンドル車の場合）。
【００１３】
逆に、パッセンジャーが操作する場合は、図４（ａ）に示すように、パッセンジャーの指先がスイッチ１１の左下から右上に向けられた押圧操作となり、このときの圧力分布は、図４（ｂ）の等圧線のようになる（右ハンドル車の場合）。尚、左ハンドル車の場合は、右と左とが逆になる。
【００１４】
従って、スイッチ１１に作用される圧力の分布領域の傾きｔから、スイッチ１１を操作した者が、ドライバ側に存在するか、パッセンジャーに存在するかを判定できるのである。以下、この圧力分布の傾きｔを求める例を図５を基に説明する。
【００１５】
まず、スイッチ１１を含む限定した領域で、予め設定しておいた閾値以上の圧力が加えられている圧力分布領域を抜き出す。
【００１６】
そして、縦方向（ｙ軸方向）に、０＜ｘ＜ｘmax（最大ｘ値）の範囲で、圧力が０から正となる境界点が１点のみ存在する部分を抽出する（Ａ点：ｘ＝ｘ１）。更に、正の方向に、スキャンしていき（この段階では、ｘ＝ｘｓに示すように、境界点は２点α，β存在する）、圧力が正から０となる境界点が１点のみ存在する部分を抽出する（Ｂ点：ｘ＝ｘ２）。
【００１７】
次に、横方向（ｘ軸方向）に、０＜ｙ＜ｙmax（最大ｙ値）の範囲で、圧力が０から正となる境界点が１点のみ存在する部分を抽出する（Ｃ点：ｙ＝ｙ１）。更に、正の方向に、スキャンしていき（この段階では、ｙ＝ｙｓに示すように、境界点は２点γ，δ存在する）、圧力が正から０となる境界点が１点のみ存在する部分を抽出する（Ｄ点：ｙ＝ｙ２）。
【００１８】
こうして、得られる閉領域、すなわち、（ｘ１，ｙ１）、（ｘ１，ｙ２）、（ｘ２，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）で囲まれる領域について、最小自乗法を適用し、傾きｔを演算する。
【００１９】
すなわち、
ｔ＝（ｎ・Σｎｉ＝１（ｘｉ・ｙｉ）−Σｎｉ＝１（ｘｉ）・Σｎｉ＝１（ｙｉ））
／（ｎ・Σｎｉ＝１（ｘｉ２）−（Σｎｉ＝１（ｘｉ））２）    …（１）
【００２０】
そして、上述の（１）式により演算される傾きｔが、正（右上がり）であれば操作者がパッセンジャー側に存在していると判定でき、負（左上がり）であればドライバ側に存在していると判定できる。このように、制御部２は、操作者存在方向判定手段の機能を有して構成されている。
【００２１】
次に、制御部２で実行される操作方向判定プログラムを図２のフローチャートで説明する。まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で、車速Ｖが０より大きいか否か判定し、車速Ｖが０より大きい場合は走行中であると判定してＳ１０２に進む。また、車速Ｖが０以下の場合は走行中ではないと判定してプログラムを抜ける。
【００２２】
Ｓ１０１で走行中であると判定してＳ１０２に進むと、モニタ３の感圧式タッチパネル１２のスイッチ１１の部分で、予め設定しておいた閾値以上の圧力が検出されているか否か判定する。
【００２３】
この判定の結果、圧力が検出されていない場合は、そのままプログラムを抜け、逆に、圧力が検出されている場合は、Ｓ１０３に進む。
【００２４】
Ｓ１０３では、前述した如く、圧力分布により得られた閉領域について、（１）式による最小自乗法を適用し、傾きｔを演算する。
【００２５】
次いで、Ｓ１０４に進み、傾きｔが正か否か判定し、正の場合は、Ｓ１０５に進んで、操作者の存在方向がスイッチ１１に対して左側でありパッセンジャーによる操作であるとし、スイッチ１１からの信号入力を許可してプログラムを抜ける。
【００２６】
逆に、Ｓ１０４の判定の結果、傾きｔが正でない場合には、Ｓ１０６に進んで、操作者の存在方向がスイッチ１１に対して右側でありドライバによる操作であるとし、スイッチ１１からの信号入力を不許可とし、Ｓ１０７に進んで、モニタ３、又は、スピーカ８を通じて、「停止してから操作して下さい」等の報知を行ってプログラムを抜ける。
【００２７】
尚、本実施の形態では、走行中のドライバ側の操作の場合、そのことを報知する構成となっているが、報知しない場合は、Ｓ１０６、Ｓ１０７の処理は省略でき、そのままプログラムを抜けるようにすれば良い。
【００２８】
また、本実施の形態は、感圧式タッチパネル１２を備えたモニタ３のスイッチ１１に適用する例で説明したが、他に、図６に示すような、ジョイスティックタイプのスイッチ１５に対しても適用できる。すなわち、ジョイスティックタイプのスイッチ１５に対する操作（親指操作）は、ドライバ側からの操作の場合、図６（ａ）に示すように、ジョイスティックタイプのスイッチ１５の左下から右上に向けての指の押圧操作となる。逆に、ジョイスティックタイプのスイッチ１５に対するパッセンジャー側からの操作（親指操作）の場合は、図６（ｂ）に示すように、ジョイスティックタイプのスイッチ１５の右下から左上に向けての指の押圧操作となる。尚、左ハンドル車の場合は、右と左とが逆になる。従って、スイッチ１５に作用される圧力の分布する領域の傾きの違いにより、操作者の存在方向を判定することで、ドライバ側からの操作か、或いは、パッセンジャー側から操作が判定でき、前述の如く、スイッチ信号の許可、不許可の判定が行える。
【００２９】
また、車両のナビゲーション装置１に限ることなく、車載の様々な機器に適用することも可能である。例えば、ドライバ側を照らすランプとパッセンジャー側を照らすランプとを備えた図７に示すような車室内のルームランプ２１の操作スイッチに適用することができる。この場合、操作スイッチに作用する圧力の分布領域に基づき操作者が操作スイッチに対してドライバ側に存在するかパッセンジャー側に存在するかを判定し、この判定結果に応じて、ドライバ側を照らすランプとパッセンジャーを照らすランプの何れか一方に対して選択的にスイッチ信号を出力するように構成する。このように構成することで、一つのスイッチで二つのランプのＯＮ−ＯＦＦを管理することができ、車室内のスイッチの個数の低減、スペースの確保、コストの低減、配線の簡素化等を実現することが可能である。
【００３０】
また、図７に示すスポットマップランプ２２の操作スイッチに適用し、判定した操作者の存在方向側を照射させるようにＯＮ−ＯＦＦの指示と共に照射方向を指示するスイッチ信号を出力するように構成することもできる。
【００３１】
更に、車両以外においても、図８に示すように、併設されたエレベータのスイッチ２５として適用することで、操作者が存在する側のエレベータのみを作動させ、利用者の便宜を図ることも可能となる。特に、車椅子等の利用者や、荷物を運送する利用者にとって、移動距離が少なくなり、より使いやすいエレベータを実現することができる。
【００３２】
このように本発明の実施の形態によれば、表面に作用する圧力分布によりスイッチが操作された方向を判定し、単にスイッチのＯＮ−ＯＦＦのみならず、この操作方向によってもスイッチ信号の出力判定を行う。このため、カメラ等の大掛かりな機器を必要とせず、特にスペースを確保することも無く、低コストで、演算負荷も少なく、環境要因に影響されることなく精度のよい操作方向の判定を行うことが可能で、車載用ナビゲーション装置等の利便性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】車載用ナビゲーション装置の全体構成図
【図２】操作方向判定プログラムのフローチャート
【図３】ドライバからのスイッチ操作の例を示す説明図
【図４】パッセンジャーからのスイッチ操作の例を示す説明図
【図５】最小自乗法により圧力分布領域の傾きを求める際の説明図
【図６】ジョイスティックタイプのスイッチの操作例の説明図
【図７】車室内の様々な部分に本スイッチを適用する例の説明図
【図８】エレベータスイッチに本スイッチを適用する例の説明図
【符号の説明】
【００３４】
１    ナビゲーション装置
２    制御部（操作者存在方向判定手段）
３    モニタ
７    車速センサ
８    スピーカ
１１    スイッチ（スイッチ手段）
１２    感圧式タッチパネル（圧力検出手段）
【図１】
2007083785.tif 000003
【図２】
2007083785.tif 000004
【図３】
2007083785.tif 000005
【図４】
2007083785.tif 000006
【図５】
2007083785.tif 000007
【図６】
2007083785.tif 000008
【図７】
2007083785.tif 000009
【図８】
2007083785.tif 000010