(57)【要約】      （修正有）【課題】運転中は、運転者には画面を注視しなくてすむ簡単な手振り入力しか認めず、運転者以外の同乗者にはボタンやタッチパネル等注視する必要がある操作も許可するような入力方法を提供する。【解決手段】操作者が誰かを判別するためには、どの方向から操作部に手が近づいたか検知できるように、複数の検知器を操作部周囲に設ければ良い。複数の検知器は、運転者が運転中に行うことができる手振りによる簡単な操作のための検知器としても使える。赤外線反射型の物体検知器の赤外線投光機能を入力操作装置に付随する画像表示装置に持たせ、赤外線を画像表示装置のバックライトに加えて投光し、検出対象物上での反射光を入力操作装置周囲に備えた複数の赤外線受光器で受光する仕組みとすることで、安価な方法でより広範囲に赤外線を投光することができ、検知器の死角を減らすことが出来る。【選択図】図１
2007302223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載装置の入力操作装置において、入力操作装置周囲に３個以上の物体検知器を備え、検知対象物の、複数の概検知器による複数の検出信号パタンに対応した車載装置への入力信号を作成、送信することを特徴とする入力操作装置およびそれを備えた車載装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載装置の入力操作装置において、概検知器による一連の検出信号パタンから概装置に対する操作者の存在方向を判別し、その情報を持って概入力操作装置の機能を切り替え、あるいは車載装置への入力信号を作成、送信することを特徴とする入力操作装置およびそれを備えた車載装置。
【請求項３】
請求項１及び２に記載の車載装置の入力操作装置において、各物体検知器は、一対の赤外線投光器と概赤外線の検知対象物上での反射光を捕らえる赤外線受光器を持つ赤外線反射型の検知器であり、かつ赤外線発光器から放射される赤外光は扇状に広がることを特徴とする入力操作装置およびそれを備えた車載装置。
【請求項４】
請求項１及び２に記載の車載装置の入力操作装置において、各物体検知器は、同期して動く複数の赤外線投光器と一つの赤外線受光器からなることを特徴とする入力操作装置およびそれを備えた車載装置。
【請求項５】
請求項１から４に記載の車載装置の入力操作装置において、測定対象物までの距離を測距できる距離センサを少なくとも一つ備え、概距離センサからの測距データと、複数の概検知器による複数の検出信号パタンとの組み合わせに対応した車載装置への入力信号を作成、送信することを特徴とする入力操作装置およびそれを備えた車載装置。
【請求項６】
請求項１から５に記載の車載装置の入力操作装置において、入力操作装置は画像表示装置を持ち、かつ概画像表示装置は赤外線の発光機能を持ち、各物体検知器は概赤外線の検知対象物上での反射光を捕らえる赤外線受光器からなることを特徴とする入力操作装置およびそれを備えた車載装置。
【請求項７】
車が停止状態のときに運転者からの操作を受付けている状態から、運転状態に移行する際に、前記操作を保存するか否かを選択するための画面を表示することを特徴とする請求項１から６に記載の車載装置。
【請求項８】
前記画面の表示は、運転状態へ移行しようとしているかを検知し自動的に表示されるか、または前記運転者の入力に基づき表示されることを特徴とする請求７記載の車載装置。
【請求項９】
前記画面は、所定の時間が経過後に自動的に消滅し、地図表示画面に移行することを特徴とする請求７記載の車載装置。
【請求項１０】
前記操作が保存された後、同乗者からの操作があった場合、前記操作の画面を表示することを特徴とする請求項７記載の車載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカーオーディオ、カーナビゲーション等の車載装置にコマンド入力を行う方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カーオーディオ、カーナビゲーション等の車載装置の入力装置（入力部）は、リモコンや本体についているボタン、あるいは本体画面上に表示されたボタン類を備えていることが多い。設置スペースの問題から、これらボタン類は、大きさが比較的小さく、数も少なく、動作モードや階層の切り替えによって、複数の機能を割り付けられていることが多く、実際の操作においては、これらボタンや画面を注視する必要がある。しかし、運転者が運転中に運転に直接関係しない装置を注視するのは危険であり、法規上問題でもあるので、運転中はボタン操作はできないようにしたり、注視しなくてすむように手振りや音声コマンドの利用などが行われている。操作者の手振り（ハンドシグナル）を認識し、機器への入力とする技術の一例としては、特開平２００５−１４１５４２「非接触入力インターフェース装置」の例がある。これは、備えた複数の検知器が、手の動き(手振り）に合わせて反応した順番から、逆に行われた手振りを特定し、それに対応したコマンドを機器に対して発効するものである。検知器の前で手振りをするだけで入力ができるので、入力のためにボタンの位置を確かめなければならず、意識が運転以外に向いてしまいがちなボタン操作より安全であり、カメラを利用した画像による手振り認識より安価に実現できる。
ただし、手振り認識によるコマンド入力では、一つの入力に一つの手振りが割り当てられるため、数種類の簡単な操作には適しているが、より複雑な操作を行うには手振りの種類や回数が増えすぎるので、複雑な操作のためのボタン類は残す必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、運転中でも運転席にいる運転者以外の同乗者は装置を注視して操作しても良く、また表示装置の高機能化により、運転中に運転手以外が操作したいという要求がある。そのためには、運転中は、運転者には簡単な手振り入力しか認めず、運転者以外の同乗者にはボタンやタッチパネル等注視する必要がある操作も許可することが求められる。これを実現するためには、手振りを認識するだけでなく、現在の操作者が運転者かそれ以外の同乗者かを判断し、操作者に応じて表示や操作法を変更する機能が必要である。
【０００４】
また、一般的に運転手の方が、同乗者より表示装置の操作に詳しいことが多く、運転者も信号待ちなどわずかな停車時間を利用して、表示装置の操作を行いたいという要求がある。さらには、わずかな停車時間では完了できなかった操作を、運転中には同乗者に引き継いでほしいといった要求がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
操作者が誰かを判別するためには、どの方向から操作部に手が近づいたか検知できるように、複数の検知器を操作部周囲に設ければ良い。この時、検知器に検出されずに操作部に触れないように、つまり検知器群には死角が無い様に、各検知器の視野および位置は決定される必要がある。これにより、操作部のボタンやスイッチを操作しようとした手は、検知器により必ず確認されることになる。通常は最初に検知した方向に操作しようとした者がいるので、車内での乗員の位置関係がわかっていれば、検知方向より操作者が運転者か同乗者か判別できる。同時に、操作部周囲に配置された複数の検知器は、運転者が運転中に行うことができる手振りによる簡単な操作のための検知器としても使える。運転者側の検知器が最初に手を検知した場合、運転者が手振りをしようとしていると判断し、検知器が手を検知した順番により行われた手振りを推定し、手振りに対応するあらかじめ決められたコマンドを機器に対して発効することで、運転者がボタン等の操作部を注視することなく、手振りによる簡単な操作が可能となる。
【０００６】
また、各検知器の検知範囲を面状にし、操作部周囲を囲むことで、検知器の死角を有効に減らすことができ、検知器の数を減らすことも可能である。
【０００７】
さらに、対象物の有無のみを判別する検知器の代わりに、対象物までの距離を測る距離センサを用いれば、操作しようとしている人が運転手席か助手席かだけでなく後部座席の人間の操作や手振りであることも判別でき、あるいは運転者による操作の場合でも手までの距離に応じた入力をコマンドを作成することができる。  
さらに、赤外線反射型の物体検知器の赤外線投光機能を入力操作装置に付随する画像表示装置に持たせ、赤外線を画像表示装置のバックライトに加えて投光し、検出対象物上での反射光を入力操作装置周囲に備えた複数の赤外線受光器で受光する仕組みとすることで、安価な方法でより広範囲に赤外線を投光することができ、検知器の死角を減らすことが出来る。また入力操作装置周囲には赤外線受光器のみを備えればよくなるので、配置の自由度が増し、装置の小型化にも有効である。
【０００８】
さらに、車の停止中に運転者が操作を開始したが、目的の操作が完了する前に運転を開始しなければならない場合、操作中の画面状態を保存するか、操作者を同乗者に変更する機能を表示装置に持たせ、操作者自身が選択できるようにすることで、同乗者が途中まで操作しておき、続きの操作は次の停車時に運転者に行ってもらうなどの操作の引継ぎが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明による車載装置の入力操作装置の一実施例の正面概略図を図１、側面図を図２に、内部構成概略図を図３に、検知信号パタンの例を図４から図８に示す。本例では、入力操作装置１は、カーナビゲーションシステムの一部となっており、タッチパネル付き液晶ディスプレイ４、ボタン式スイッチ５を囲むように赤外線反射型物体探知器Ａ、Ｂ、Ｃ（２ａ、２ｂ、２ｃ）と赤外線反射式あるいは超音波反射式の距離センサ６を持つ。 一般にカーナビゲーションシステムの表示装置は、運転席側スペース８と助手席側スペース９の間のダッシュボードに取り付けられることが多く、運転席からも助手席からも見え、操作可能な位置にある。システムの操作は、ボタン５や液晶ディスプレイ４上のタッチパネル操作部４ａを用いて操作する。しかし、これらボタンやタッチパネルを操作するには、ボタンや液晶ディスプレイ４上の表示を注視する必要があり、運転中の運転者が行うことは危険である。そのために、物体検知器Ａ、Ｂ、Ｃ（２ａ、２ｂ、２ｃ）および距離センサ６を利用し、操作者が運転者か助手席側の者か、あるいは後部座席の者かを判別し、運転中で運転者であった場合は簡単な手振りによる操作のみ可能とし、ボタン５やタッチパネル４ａの入力を受け付けず、運転者以外の者の場合には運転中であるかどうかにかかわらずボタン５やタッチパネル４ａからの入力を可能とするのが本発明の意図である。赤外線反射型の物体探知器２ａ、２ｂ、２ｃの検知範囲２ｆは図１、図２からわかるように扇状に広がっており、運転者または助手席の同乗者がボタン５やタッチパネル４ａに手で触れようとした場合通過する程度、検知器から車両後部方向に、運転者又は助手席同乗者の肘程度の距離までの領域となっているが、運転者や助手席同乗者の体格、あるいは座席の位置等に合わせて調整可能である。また距離センサ６の測距範囲６ａは物体検知器より長く、やや下向きで距離が離れるほど広がり、前席背もたれ付近となる最遠距離近傍では入力操作装置前面を覆う程度になる。図３に示すように、非接触入力信号となる物体検知器２ａ、２ｂ、２ｃと距離センサ６からの信号および接触入力となるタッチパネル４ａとボタン５の入力信号、さらに車からもたらされる運転中信号は、入力操作装置の処理部に伝達、処理され、適当な命令として車載装置本体へ送信される。運転中信号は一般にサイドブレーキをはずした状態であることを検知して出される。本実施例における動作原理を以下に述べる。まず操作者の識別について、図１にあるように運転席側からボタン等を操作するため入力操作装置１に手３を伸ばした場合、検知器Ａ（２ａ）は扇状の検知範囲を持つので、普通の動作では検知器Ａ（２ａ）による検知を避けることはできず、検知器Ａ（２ａ）に最初に検知される。従って、何も検知されていない状態から、検知器Ａ（２ａ）による検知信号があった場合、運転席側からの検知対象物の進入、つまり運転者の手の進入と判断でき、車両からもたらされる運転中信号とあわせて、処理部において判断し、運転中であればボタン５やタッチパネル４ａからの接触入力信号を無効にし、手振り入力のみ受け付けるようにする。手振り入力によるコントロールはカーナビゲーション中であれば、マップの��動、切り替え、画面輝度の変更等、オーディオのコントロールであれば、音量変更、再生開始、停止、早送り、巻き戻し、曲のスキップ等の画面注視の必要がない基本的なものである。同様に、何も検知されていない状態から、検知器Ｂ（２ｂ）からの検知信号が生じた場合は、助手席側からの検知対象物つまり操作しようとしている手の進入と判断できるので、運転中であってもボタン５やタッチパネル４ａからの入力信号は無効としない。さらに車両装置に操作者が運転者以外であることを伝達し、通常運転中表示されている画面以外の画面を表示し、より複雑な動作メニューの表示やボタン５への機能割付けの変更などを行うことも出来る。また、距離センサ６からの信号が検知器Ａ（２ａ）の検知距離外の測定値で発生した場合、後部座席の同乗者による操作と判定する。もし、検知器Ｃ（２ｃ）からの検知信号が最初に生じた場合、あるいは距離センサ６からの信号が検知器Ａ（２ａ）の検知距離内の値で最初に生じた場合は、通常の状態でない入力信号として安全のためにボタン等による接触入力も手振りを利用した非接触入力も、前記信号がなくなるまで無効とする。次に手振り入力の識別を検知信号パタンの例により説明する。本実施例における検知器及び距離センサで少なくとも６通りの運転者の手振りが識別可能である。図４は運転者の手振り入力による検知信号の一例である。図中、検知器による信号は、下にある状態が検知なし、上にある状態が検知中の２択の信号となっている。また距離センサ信号は、最下端にある場合は検知対象物がないことを示し、下にある方が遠距離での検知、上の横破線に近づくほど短距離での検知を示し、横破線は最短測定距離を示し、これより近距離では距離測定はできず、検知対象物の存在のみが検知される。本例では、運転者の手振りは、入力操作装置の中央近傍まで水平方向に手を振り、戻す場合の例を示している。運転席側から差し入れた手は検知器Ａでまず検知され、次に検知器Ｃの検知範囲に入り、距離センサの検知範囲に入り、戻される。従って検知信号パタンは図４の縦の破線で示すように検知器Ａの検知信号がまず発生し、ついで検知器Ｃの検知信号が発生、次に距離センサ信号が発生した後、逆の順序で信号がなくなるものとなり、この信号パタンの特徴から、この手振りの識別は可能で対応するコマンド、あるいは車載装置への入力を発生できる。図５は運転者の別の手振り入力による検知信号の一例である。本例では、運転者の手振りは、入力操作装置の助手席側端近傍まで水平方向に手を振り、戻す場合の例を示している。図４に示す途中まで手を差し入れた場合と違い、助手席側端近傍まで手が振られるため、検知器Ａの検知信号の発生中に検知器Ｂの検知信号が発生する。この違いにより、前記２つの手振りの違いが判別できる。図６は運転者の別の手振り入力による検知信号の一例である。本例では、運転者の手振りは、入力操作装置の左右中央付近で下方から上方へ手を振り抜く場合の例を示している。運転者の手は、入力操作装置に差し入れられた時点で検知器Ａでまず検知され、下方から上方へ動かすために検知器Ｃで検知され、検知器Ｃの検知領域を抜けてから、距離センサで検知され、距離センサの検知領域を抜けてから、検��器Ａの検知領域を抜ける。図４に示した例を示した手振りとは、検知器Ｃと距離センサで同時に検知される状態がないことで区別できる。運転者の手振りが上方から下方へ振り抜くものである場合、距離センサと検知器Ｃの検知信号は図６の例と逆の順序で発生することで区別できる。図７は運転者の別の手振り入力による検知信号の一例である。本例では、運転者の手振りは、入力操作装置の左右中央付近上方で手を入力操作装置に近づけ、水平に戻した場合の例を示している。図７において、先の例と同様に運転者の手はまず検知器Ａで検知され、次に距離センサで検知されるが、手が入力装置に近づくため、距離センサの測距結果信号も右上がりになっている。通常の手の水平移動でも多少の前後移動は生じるため、距離センサの測距結果信号も振れるが、はっきり手を近づけた場合は振れ幅の大きさが大きくなる。従って適当な閾値を設定することで区別は可能であり、振れ幅の大きさによるアナログ量としての入力とすることが出来る。また、本例とは逆に手を遠ざける動作の場合は、距離センサの測距結果信号は左上がりになり、これも区別できる。助手席の同乗者による手振り入力の場合は、前記した例の検知器Ａ、検知器Ｂの検知信号の発生パタンが入れ替わったものになる。図８は後部座席の同乗者による手振り入力の一例の信号パタン例を示す。本例では後部座席の同乗者は入力操作装置に向かって手を近づけ、保持した後、距離センサの検知範囲から手を抜いた状態を示している。距離センサの検知距離は物体検知器Ａ、Ｂ、Ｃの検知距離より長く、後部座席の同乗者が普通に手を近づけた状態では、物体検知器Ａ、Ｂ、Ｃの検知距離には入らない。従って、信号パタン上では距離センサの信号に右上がりの信号が出るのみである。逆に、後部座席の同乗者が入力装置から手を離していく動作の場合は、距離センサの信号に右下がりの信号パタンが生じるので、この２つは区別ができ、さらに図７における例と同様に移動量の大きさによる振れ幅の大きさを基にアナログ量の入力とすることが可能である。
【００１０】
次に前記例で使用した扇状に広い視野を持つ物体検知器の構造の一例を一般の赤外線反射型センサ構造との比較により示す。図９に物体検知器の構造の一例の断面概略図を示す。本例における赤外線反射式物体検知器は、赤外線投光器１０からの投光赤外線１１が検知対象物１４上で反射され戻ってくる光１２を赤外線受光器１３で受け、検知された反射光強度が一定以上の強さになった場合、物体検知信号を発するものである。赤外線投光器１０は内部に赤外線発光素子１０ａを持っており、ここから出る赤外線を投光用レンズ１０ｂで収束し、投光する。長い投光距離を得るためには投光赤外線１１はビーム状に収束されるのが一般的である。赤外線受光器１３は赤外線受光素子１３ａと受光用レンズｂを持っており、投光赤外線１１が検知対象物１４上で反射した反射光１２を受光用レンズ１３ｂを介して、赤外線受光素子１３ａに導いている。使用している波長帯以外の光は、受光器側に光学フィルタを付け、透過しないようにし、さらに検知対象物上での反射光１２と、自然に存在する赤外線外乱光とを区別するために、投光赤外線１１には変調がかけられており、赤外線受光器１３はそれに同期して受光することで外乱光をさけるのが普通である。本例の物体検知器では、投光赤外線１１がビーム状に収束されているため、検知器として検知領域は狭く、入力操作装置を死角無く覆うためには多数の検知器が必要となるので、扇状の検知領域を持つ物体検知器が必要である。図１０は、図９に例を示すような一般的な物体検知器を基にして作った扇状の視野を持つ物体検知器の一例の断面概略図である。図９の一般的な物体検知器との違いは赤外線投光器１０の投光用レンズ１０ｂだけでなく、投光用ロッドレンズ１０ｃが付いており、受光気１３側にも受光用ロッドレンズ１３ｃが増設されていることである。ロッドレンズとは円筒形の形をレンズであり、ロッドレンズに進入した収束光は円筒形の高さ方向には広がらず、図１０のように円周方向に扇状に広がる特性がある。このロッドレンズ１０ｃを用いることで投光赤外線１１を扇状に広げることができる。さらに受光器１３側でも同様にロッドレンズを利用して受光器１３の視野をおうぎじょうに広げており、これにより扇状のの広い視野を持つ物体検知器が構成可能である。なお、ロッドレンズの代わりにシリンドリカルレンズを用いることも、投光用レンズ１０ｂとロッドレンズ１０ｃの二つの機能を光学的に合わせ持つ用に作られた一体のレンズを用いることも可能である。
【００１１】
図１１は、本発明に用いる物体検知器の別の一実施例を示す側面および上面概略図である。本実施例においては、一個の赤外線投光器１０で扇状に赤外線を投光するのではなく、複数の赤外線投光器１０を列状に並べて、各々の赤外線投光領域を重ね合わせることで、全体として面状の赤外線投光領域を作り出している。面状の投光赤外線１１の検知対象物上での反射光は、広視野の赤外線受光器１３で受光され、検知対象物が検知される。赤外線投光器１０群は、対応する広視野の赤外線受光器１３と同期して動作するので、前記例と同様に外乱光に対しても強い。図１２は図１、２に例を示した入力操作装置の物体検知器に図１１に示す物体検知器を用いた場合の検知領域を示す側面図である。図２と比較すると入力操作装置１近傍における物体検知器２ａの検知領域２ｆが広くなっており、死角が減るという利点がある。本例では複数の赤外線投光器を密接して並べたが、投光赤外線が重なり合えば必ずしも密接する必要は無い。また図１０に例を示した物体検知器に用いている扇状に赤外線を投光する赤外線投光器を投光赤外線が重なり合うように複数用いてもよい。
【００１２】
本発明の別の一実施例の正面概略図を図１３に、検知信号パタンの例を図１４および図１５に示す。本実施例においては、前記例の廉価版として距離センサは付いておらず、扇状の検知範囲を持つ物体検知器が３個用いられている。その配置は、物体検知器Ａ（２ａ）は運転手側、物体検知器Ｂ（２ｂ）は助手席側で、検知領域２ｆの下端が閉じる用に斜めに配置されており、物体検知器Ｃ（２ｃ）は検知器Ａ、Ｂの検知領域の上端より内側で、かつ接触入力領域にかからない位置におかれる。このような配置にすることで運転者が操作しようと伸ばした手は必ず物体検知器Ａ（２ａ）によって先に検知され、同様に助手席の同乗者が伸ばした手は物体検知器Ｂ（２ｂ）によって先に検知されることから、操作者の識別が可能である。本実施例においては、運転者の手振り入力を少なくとも３種類識別可能である。図１４は、運転者の手振り入力による検知信号の一例である。本例では、運転者の手振りは、入力操作装置の左右中央付近で下方から上方へ手を振りぬいた場合の例を示している。図１４に示すように運転者の手は、まず手を寄せていった時に検知器Ａに検知された後、すぐに検知器Ｂの検知領域下端近くで検知される。次に手を上方へ動かしていくと、検知器Ｂの検知領域を抜け、検知器Ｃの検知領域を通り抜けた後、最後に検知器Ａの検知領域を出る。このように検知器Ａの検知中に検知器Ｂ、Ｃの順で検知が起こるのが信号パタンの特徴となり、この動作の識別は可能であり、対応するコマンドを車載装置に伝えることで手振り入力として使用できる。運転者の手振りが入力操作装置の左右中央付近で上方から下方へ手を振りぬくものである場合、図１４中で検知器ＢとＣの検知信号の発生順は逆になり、検知器Ｃで検知、抜けてから検知器Ｂで検知、その後抜けるものとなるのでこれも識別可能である。図１５は、運転者の別の手振り入力による検知信号の一例である。本例では、運転者の手振りは、入力操作装置の上下中央付近以下で助手席側端近傍まで水平方向に手を振り、戻す場合の例を示している。図１５に示すように運転者の手は、まず手を寄せていった時に検知器Ａに検知された後、助手席側端近傍で検知器Ｂの検知領域に入り検知される。次に手を戻してくると検知器Ｂの検知領域を抜け、最後に検知器Ａの検知領域を抜ける。入力操作装置の上下中央付近以下で手振りを行っているので検知器Ｃの検知領域には入らず、検知器Ｃの検知信号が無いことで図１４の動作と区別が可能である。また、本実施例において助手席側の同乗者が手振り入力を行った場合、図１４、１５における検知器Ａおよび検知器Ｂの信号パタンを入れ替えた信号パタンとなり、識別が可能で、手振り入力として使用可能である。
【００１３】
本発明の別の一実施例の正面概略図を図１６に、手振り入力による検知信号パタンの例を図１７および図１８に示す。本実施例においては、物体検知器の検知領域は入力操作装置のボタン５やタッチパネル上の入力域４ａを囲むようにひし形に近い形になるように、物体検知器Ａ、Ｂが運転者側に、物体検知器Ｃ、Ｄが助手席側に置かれている。従って検知器の配置が前記例と異なっているが、運転者側から入力操作装置を操作しようとした手は、先に物体検知器Ａ、またはＢのいづれかに検知され、助手席側から操作しようとした手は検知器Ｃ、Ｄのいづれかに先に検知されるので、操作しようとしている人間が運転者か助手席側の同乗者か判別可能である。図１７は、運転者の手振り入力による検知信号の一例である。本例では、運転者の手振りは、入力操作装置の運転者側端近傍で下方から上方へ手を振りぬいた場合の例を示している。図１６からもわかるように検知器Ａと検知器Ｂの検知領域は、入力操作装置の運転者側端近傍で一部重なっている。下方から上方に向かう運転者の手は検知器Ａに検知され、続いて検知器Ｂに検知された後、検知器Ａの検知領域を抜け、その後検知器Ｂの検知領域を抜ける。運転者側端近傍での手振りであるので、検知器Ｃ、Ｄには反応は無く、検知器Ａ、Ｂの検知信号パタンにおいて、検知器Ａの信号が先に発生し、検知器ＡとＢの信号が時間的に重なる領域が合った後、検知器Ｂの信号のみになることを特徴として、この手振りは識別可能であり、対応する車載装置へのコマンドを発生できる。運転者の手振りが、入力操作装置の運転者側端近傍で上方から下方へ手を振り抜くものだった場合、検知器ＡおよびＢの信号パタンは逆順となり、それを特徴として識別が可能である。図１８は、運転者の別の手振り入力による検知信号の一例である。本例では、運転者の手振りは、入力操作装置の下端近傍で助手席側端近傍まで水平方向に手を振り、戻す場合の例を示している。図１８に示すように運転者の手は、まず手を寄せていった時に検知器Ａに検知された後、助手席側近傍で検知器Ｄの検知領域に入り検知される。次に手を戻してくると検知器Ｄの検知領域を抜け、最後に検知器Ａの検知領域を抜ける。入力操作装置の下端近傍で手振りを行っているので検知器ＢおよびＣの検知領域には入らず、検知器Ｂ、Ｃの検知信号が無いことで図１８の動作と区別が可能である。また、本実施例において助手席側の同乗者が手振り入力を行った場合、図１７、１８における検知器Ａおよび検知器Ｂの信号パタンをそれぞれ検知器ＤおよびＣの信号パタンに入れ替えた信号パタンとなり、同様に識別が可能で、手振り入力として使用可能である。本実施例は、運転者あるいは助手席の同乗者が上下方向に手を振る動作の手振り入力をする時に、手を入力操作装置中央近傍まで伸ばす必要が無く、入力走査装置左右端近傍で小さな動きで入力できる点にある。
【００１４】
本発明の別の一実施例の正面概略図を図１９に、側断面概略図を図２０に、内部構成外略図を図２１に、運転者側からの手振り入力の検知信号パタンの例を図２２から図２４に示す。カーナビゲーションシステム等で用いられるタッチパネル付画像表示装置４は、多くの場合バックライト式液晶ディスプレイにタッチパネル機能を付加したものである。その構造は、画面全体で同じ明るさになるように調整されたバックライトの白色光を、カラーの液晶フィルターに通すことで色や明るさの違いを出し、画像としている。このバックライトの白色光源は、蛍光管やLEDが多く用いられる。このバックライトの光源として赤外線LEDなどの赤外線発光素子を付加し、白色光に人間の可視領域外の赤外線を付加し、液晶フィルターに赤外線を透過する機能を持つものを利用することで、画面全体から赤外線の投光１６が可能である。この赤外線が手などの検知対象物体に反射して戻る光を画像表示装置周囲に配置され、視野を適当に制限された赤外線受光器で検知することにより、どこに手などの検知対象物があるか判別可能であり、検知器信号のパタンにより、前記例と同様に、操作者の方向、手振り等の識別が可能である。図１９、図２０に示す実施例では、検知器をなす赤外線受光器は、図１０の例と同じように扇状に広がった視野を持ち、液晶ディスプレイ４から赤外線を含むバックライト光１６が対象物に当たった反射光を受光し、物体の存在を検知する。バックライト光に含まれる赤外線成分は内部および外部の他の光源による外乱を軽減するため、図２１に示すように赤外線受光器である検知器と同期して赤外線バックライト光源おいて変調されているが、他の例と同様可視領域外での変調であるので人間の目には見えない。この実施例の方式では、物体検知器の赤外線投光器部分を液晶ディスプレイのバックライトがかねているため、配置するのは赤外線受光器のみでよく省スペースであり、かつバックライトを利用しているので赤外線の投光範囲が広く、結果として死角を作りにくいという特徴がある。本実施例においては運転者が入力操作装置を動かすために差し入れた手は、赤外線を含むバックライト１６で照らされ、運転者側の赤外線受光器Ａ（１７ａ）で先に検知される。逆に助手席側の同乗者が操作しようとした場合、その手は検知器Ｂ（１７ｂ）で最初に検知されるので、操作者が運転者であるか、助手席側の同乗者であるか識別可能であり、操作者に合わせた処理を行うことができる。図２２は運転者の手振り入力による検知信号の一例である。本例では、運転者の手振りが、入力操作装置下側近傍から手をいれ、入力操作装置の左右中央付近まで水平に手を振って戻す場合の検知信号パタンの例を示している。運転者の手は、赤外線を含む液晶ディスプレイのバックライト光１６に照らされ、検知器Ａ（１７ａ）で検知された後、検知器Ｃ（１７ｃ）で検知される。そのまま手を戻すことで、まず検知器Ｃ（１７ｃ）の検知領域を抜け、最後に検知器Ａ（１７ａ）の検知領域を抜けるので、その検知信号パタンは図２２に示すようなものになる。入力操作装置下側近傍、左右中央付近まででで手振りをすることにより、検知器Ｂおよび検知器Ｃからの検知信号は発生せず、検知器Ａの検知中に検知器Ｃの検知信号が発生、終了し、その後検知器Ａの検知信号が終了するという特徴から、本手振りは識別可能であり、手振り入力として対応するコマンドを発光できる。図２３は運転者の別の手振り入力による検知信号の一例である。本例では、運転者の手振りは、入力操作装置の助手席側端近傍まで水平方向に手を振り、戻す場合の例を示している。図４に示す途中まで手を差し入れた場合と違い、助手席側端近傍まで手が振られるため、検知器Ａの検知信号の発生中に検知器Ｂの検知信号が発生する。この違いにより、前記２つの手振りの違いが判別できる。図２４は運転者の別の手振り入力による検知信号の一例である。本例では、運転者の手振りは、入力操作装置の左右中央付近で下方から上方へ手を振り抜く場合の例を示している。運転者の手は、入力操作装置に差し入れられた時点で検知器Ａでまず検知され、下方から上方へ動かすために検知器Ｃで検知され、検知器Ｃの検知領域を抜けてから、距離センサで検知され、距離センサの検知領域を抜けてから、検知器Ａの検知領域を抜ける。図２２、図２３に示した例を示した手振りとは、検知器Ａの検知中に検知器Ｂの検知信号が発生せず、検知器Ｃと検知器Ｄが順番に検知することで区別できる。運転者の手振りが上方から下方へ振り抜くものである場合、距離センサと検知器Ｃの検知信号は図２４の例と逆の順序で発生することで識別でき手振り入力として利用できる。また操作者が、助手席の同乗者であった場合、図２２、図２３、図２４において検知器Ａの信号パタンと検知器Ｂの信号パタンが入れ替わりになるので識別可能である。
（その他の実施例）
本発明の車載装置操作交代機能における一実施例の概略図を図２５に、操作を開始してから操作画面を終了するまでの流れを示す説明図を図２６に示す。また、以後に説明する実施形態は代表的なものであり、これに限定されるものではない。
【００１５】
１８aはナビゲーション機能を選択した場合の最上位画面例である。通常、車載表示装置においては画面上に複数のタッチパネル上の入力域４ａが配置されており、それを押すことで操作を行っていく。例えばナビゲーション機能を使って施設名称から目的地を探したい場合に、１８ａの画面から「目的地を探す」という入力域４ａを押して次の操作画面１８ｂへと進み、次に１８ｂの画面から「施設名称」の入力域を押し、施設リストの一覧から選択することになる。そのような深い階層の操作を、信号待ちなどのわずかな停車時間で行うことは難しく、これまでは目的の操作が完了していなくても操作画面を終了せざるを得なかったうえに、次に操作を行うときは再び最上位画面から始めなければならなかった。ここで操作を途中で中断せざるを得ない場合に、地図画面１８ｄに戻す前に、操作を保存するかどうかを操作者に選択させる画面１８ｃを提示することで、次回操作時に前回の続きから操作を再開したり、車走行中でも運転者以外の操作者であれば、操作を引き継ぐことが可能になる。ここで、画面１８ｃは、車が走り始めたことをきっかけに表示してもよいし、操作者がこの画面を表示するようにタッチパネル上などから要求するようにしてもよい。ここで同乗者とは、助手席や後部座席の運転に関係ない対象をさす。また、フロントモニタと後部座席モニタ間など、複数モニタ間で操作の交代を行ってもよい。また同乗者がいない場合や、運転手が自分自身で操作を完了したい場合でも、次に操作を行うときは続きからはじめるという設定を選択すれば、次の信号待ちの時間には続きから操作を行うことができ、効率的である。操作保存選択画面１８ｃは、あらかじめユーザによって設定された待機時間が経過した時点で、自動的に地図画面１８ｄに切り替わるようにしてもよく、あるいは、操作保存選択画面（１８ｃ）上の画面を閉じる入力域１９を押すことで、地図画面１８ｄに切り替えてもよい。また、あらかじめ設定された待機時間が経過してもユーザからの選択がなかった場合、自動的に操作の保存が選択されるようにしてもよい。
【００１６】
図２６は、操作を開始してから操作画面を終了するまでの流れを示したものである。ステップ２０aではサイドブレーキの状態、エンジンの状態、タイヤの回転の状態など、なんらかの走行機器の状態から現在、車が停車中であるかどうかが判定される。車が停車中であればステップ２０ｂへ進み（Ｙｅｓ）、走行中であればステップ２０ｆへ進む（Ｎｏ）。ステップ２０ｂでは操作者が運転者であっても同乗者であっても全ての操作を受け付ける。ステップ２０ｃではステップ２０ａと同様に、サイドブレーキなどなんらかの走行機器の状態から、まもなく車が走り始めようとしているかどうかを判定する。車が走り始めようとしているのであれば、ステップ２０ｄへと進み（Ｙｅｓ）、ステップ２０ｄでは操作保存選択画面１８ｃを提示する。ステップ２０ｅでは操作保存選択画面に対する操作があらかじめ設定された設定時間内に行われたかどうかを判定する。設定時間内に操作が行われたのであれば２０ｆへ進み（Ｙｅｓ）、タイムアウトと判定された場合は２０ｇへ進む（Ｎｏ）。ステップ２０ｆでは、操作を保存するが選択されたかどうかを判定する。操作の保存が選択された場合は２０ｇへ進み（Ｙｅｓ）、選択されなかった場合は操作を終了する。ステップ２０ｇでは、次回操作時に提示する画面として保存する処理が行われる。ステップ２０ｈでは、操作者が運転手以外の同乗者であるかを判定する。この判定は、前述の物体検知器を用いて行うことができる。操作者が同乗者であればステップ２０ｉへ進み（Ｙｅｓ）、操作者が運転手である場合には操作画面を終了する（Ｎｏ）。ステップ２０ｉでは、ステップ２０ｇで登録された画面が提示され、操作者が同乗者である場合に限って、操作を続行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による車載装置の入力操作装置の一実施例の正面概略図である。
【図２】図１記載の実施例の側面概略図である。
【図３】図１記載の実施例の内部構成概略図である。
【図４】図１記載の実施例における手振り入力の信号パタンの一例である。
【図５】図１記載の実施例における手振り入力の信号パタンの一例である。
【図６】図１記載の実施例における手振り入力の信号パタンの一例である。
【図７】図１記載の実施例における手振り入力の信号パタンの一例である。
【図８】図１記載の実施例における手振り入力の信号パタンの一例である。
【図９】物体検知器の構造の一例の断面概略図である。
【図１０】扇状の検知領域を持つ物体検知器の構造の一例の断面概略図である。
【図１１】本発明に用いる物体検知器の別の一実施例を示す側面および上面概略図である。
【図１２】図１１に示す物体検知器を用いた場合の検知領域の例を示す側面図である。
【図１３】本発明による車載装置の入力操作装置の別の一実施例の正面概略図である。
【図１４】図１３記載の実施例における手振り入力の信号パタンの一例である。
【図１５】図１３記載の実施例における手振り入力の信号パタンの一例である。
【図１６】本発明による車載装置の入力操作装置の別の一実施例の正面概略図である。
【図１７】図１６記載の実施例における手振り入力の信号パタンの一例である。
【図１８】図１６記載の実施例における手振り入力の信号パタンの一例である。
【図１９】本発明による車載装置の入力操作装置の別の一実施例の正面概略図である。
【図２０】図１９記載の実施例の側断面概略図である。
【図２１】図１９記載の実施例の内部構成概略図である。
【図２２】図１９記載の実施例における手振り入力の信号パタンの一例である。
【図２３】図１９記載の実施例における手振り入力の信号パタンの一例である。
【図２４】図１９記載の実施例における手振り入力の信号パタンの一例である。
【図２５】本発明による車載装置の操作交代機能の一実施例の概略図である。
【図２６】本発明による車載装置の操作交代機能において、操作を開始してから、操作画面を終了するまでの流れを示す説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
１...車載装置の入力操作装置、２...物体検知器、２ａ...物体検知器Ａ、２ｂ...物体検知器Ｂ、２ｃ...物体検知器Ｃ、２ｄ...赤外線投光器、２ｅ...赤外線受光器、２ｆ...検知可能範囲、３...手、３ａ...手の移動方向、４...タッチパネル式液晶ディスプレイ、４ａ...ディスプレイに表示されたタッチパネル操作領域、５...ボタン式スイッチ、６...距離センサ、６ａ...距離センサ測距方向、７...ハンドル、８...運転者席スペース、９...助手席スペース、１０...赤外線投光器、１０ａ...赤外線発光素子、１０ｂ...投光用レンズ、１０ｂ...投光用ロッドレンズ、１１...投光赤外線、１２...反射赤外線、１３...赤外線受光器、１３ａ...赤外線受光素子、１３ｂ...受光用レンズ、１３ｃ...受光用ロッドレンズ、１４...検知対象物、１５...バックライト光作成器、１６..赤外線を含むバックライト光、１７ａ..赤外線受光器の検知器Ａ、１７ｂ..赤外線受光器の検知器Ｂ、１７ｃ..赤外線受光器の検知器Ｃ、１７ｄ..赤外線受光器の検知器Ｄ、１８ａ..ナビゲーション機能の最上位画面、１８ｂ..ナビゲーション機能の第二階層画面、１８ｃ..操作保存選択画面、１８ｄ..地図画面、１９..、操作画面を閉じるためのタッチパネル操作ボタン、２０ａ..停車状態判定ステップ、２０ｂ..車載表示装置の全操作を許可するステップ、２０ｃ..車走行状態判定ステップ、２０ｄ..操作保存選択画面提示ステップ、２０e..操作保存選択画面タイムアウト判定ステップ、２０f..操作保存の選択判定ステップ、２０g.. 次起動時の操作画面登録ステップ、２０ｈ..操作者識別判定ステップ、２０i..操作画面提示ステップ。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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