(57)【要約】【課題】タッチパネルによる誤検出を、簡易な撮像技術および画像処理技術との連携によって有効に抑制することができる「入力装置および入力方法」を提供すること。【解決手段】画面に臨む所定の撮像領域を撮像する撮像手段１６と、この撮像手段１６の撮像画像に基づいて、撮像画像中に所定の大きさ以上の大きさの物体が含まれているか否かを判定する第１の判定手段３０と、この第１の判定手段３０の判定結果に応じて、画面上に異物が侵入する場合における異物の侵入位置を操作位置として誤検出しないためのタッチパネル１の動作制御を行う制御手段３２とを備えたこと。【選択図】図３
2013232034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体装置における表示部の画面上の操作位置を座標として検出する操作位置検出手段を有するタッチパネルを備え、
前記タッチパネルにより、前記本体装置に対して前記操作位置検出手段によって検出された前記操作位置に応じた入力操作を行うことが可能とされた入力装置であって、
前記画面に臨む所定の撮像領域を撮像する撮像手段と、
この撮像手段の撮像画像に基づいて、当該撮像画像中にタッチパネル入力用の操作物体とみなされる所定の大きさ以上の大きさの物体が含まれているか否かを判定する第１の判定手段と、
この第１の判定手段の判定結果に応じて、前記画面上に異物が侵入する場合における前記異物の侵入位置を前記操作位置として誤検出しないための前記タッチパネルの動作制御を行う制御手段と
を備えたことを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記タッチパネルの動作制御は、前記第１の判定手段によって否定的な判定結果が得られた場合に、前記タッチパネルを駆動しない、または、前記タッチパネルの操作が検出されたとしても前記操作位置検出手段に前記操作位置を検出させない制御であること
を特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記タッチパネルの動作制御が前記タッチパネルを駆動しない制御の場合であって、前記第１の判定手段によって肯定的な判定結果が得られたことに応じて前記制御手段によって前記タッチパネルが駆動された場合に、前記撮像画像に基づいて、前記所定の大きさ以上の大きさの物体の形状が所定時間変化していないか否かを判定する第２の判定手段を備え、
前記制御手段は、前記第２の判定手段によって肯定的な判定結果が得られた場合には、前記タッチパネルの駆動を停止すること
を特徴とする請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記撮像画像に基づいて、当該撮像画像中に所定の非接触操作用の操作物体の形状が含まれているか否かを判定する第３の判定手段と、
この第３の判定手段によって肯定的な判定結果が得られた場合に、当該操作物体の形状に応じた操作信号を前記本体装置に入力する非接触操作手段と
を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項５】
前記操作物体は、ユーザの手を含むこと
を特徴とする請求項１または請求項４に記載の入力装置。
【請求項６】
前記タッチパネルは、光学式のタッチパネルを含むこと
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項７】
タッチパネルにより、本体装置における表示部の画面上の操作位置を座標として検出して、前記本体装置に対して前記操作位置に応じた入力操作を行うための入力方法であって、
前記画面に臨む所定の撮像領域を撮像する第１のステップと、
この第１のステップにおいて撮像された撮像画像に基づいて、当該撮像画像中にタッチパネル入力用の操作物体とみなされる所定の大きさ以上の大きさの物体が含まれているか否かを判定する第２のステップと、
この第２のステップにおける判定結果に応じて、前記画面上に異物が侵入する場合における前記異物の侵入位置を前記操作位置として誤検出しないための前記タッチパネルの動作制御を行う第３のステップと
を含むことを特徴とする入力方法。
【請求項８】
前記第３のステップは、前記第２のステップにおいて否定的な判定結果が得られた場合に、前記タッチパネルを駆動しない、または、前記タッチパネルの操作が検出されたとしても前記操作位置を検出させない制御を行うステップであること
を特徴とする請求項７に記載の入力方法。
【請求項９】
前記第３のステップが前記タッチパネルを駆動しない制御を行うステップの場合に、前記第２のステップにおいて肯定的な判定結果が得られたことに応じて前記タッチパネルを駆動する第４のステップと、
この第４のステップにおける前記タッチパネルの駆動後に、前記撮像画像に基づいて、前記所定の大きさ以上の大きさの物体の形状が所定時間変化していないか否かを判定する第５のステップと、
この第５のステップにおいて肯定的な判定結果が得られた場合に、前記タッチパネルの駆動を停止する第６のステップと
を含むことを特徴とする請求項８に記載の入力方法。
【請求項１０】
前記撮像画像に基づいて、当該撮像画像中に所定の非接触操作用の操作物体の形状が含まれているか否かを判定する第７のステップと、
この第７のステップにおいて肯定的な判定結果が得られた場合に、当該操作物体の形状に応じた操作信号を前記本体装置に入力する第８のステップと
を含むことを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の入力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置および入力方法に係り、特に、タッチパネルを用いた入力操作に好適な入力装置および入力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)の前面に配置されるタッチパネルとしては、抵抗膜方式および静電容量方式のタッチパネルが主流とされていたが、最近では、光学式のタッチパネルについても、新たな導光方式によって非常に操作性が良くなったため、ニーズが高まりつつある。
【０００３】
ここで、図７は、このような光学式のタッチパネル１をＹ方向（同図紙面垂直方向）に垂直な平面で切断した場合における断面を模式的に示したものである。また、図８は、タッチパネル１をＸ方向（図７の横方向）に垂直な平面で切断した場合における断面を模式的に示したものである。
【０００４】
図７および図８に示すように、タッチパネル１は、平面形状が矩形状とされたＬＣＤ２の背面側（反視認側）に、ＬＣＤ２に対して所定の間隔を設けるようにして平行に対向配置された平面形状が矩形状のＰＷＢ(Printed Wiring Board)３を有している。
【０００５】
また、図７に示すように、ＰＷＢ３の上面におけるＸ方向（同図横方向）の一端部（左端部）近傍位置には、ＩＲ(infrared)−ＬＥＤ等からなる複数のＹ座標検出用ＩＲ送信部４ｙが、Ｙ方向（同図紙面垂直方向）に等間隔を設けて整列配置されている。これら複数のＹ座標検出用ＩＲ送信部４ｙは、Ｘ方向における外方（図７の左方）に向けて赤外線（破線部参照）を出射（照射）させるようになっている。
【０００６】
さらに、図７に示すように、ＰＷＢ３の上面におけるＸ方向の他端部（右端部）近傍位置には、フォトダイオード等からなる複数のＹ座標検出用ＩＲ受信部５ｙが、Ｙ方向に等間隔を設けて整列配置されている。ただし、Ｙ座標検出用ＩＲ受信部５ｙは、Ｙ座標検出用ＩＲ送信部４ｙよりも多数（１箇多く）配置されている。これら複数のＹ座標検出用ＩＲ受信部５ｙは、Ｘ方向における外方（図７の右方）に向けた受光面を有しており、各Ｙ座標検出用ＩＲ受信部５ｙには、対応するＹ座標検出用ＩＲ送信部４ｙからの赤外線が、Ｘ方向における外方から入射するようになっている。このような赤外線の光路は、後述する導光板７によって形成されるようになっている。
【０００７】
さらにまた、図８に示すように、ＰＷＢ３の上面におけるＹ方向（同図横方向）の一端部（左端部）近傍位置には、複数のＸ座標検出用ＩＲ送信部４ｘが、Ｘ方向（同図紙面垂直方向）に等間隔を設けて整列配置されている。これら複数のＸ座標検出用ＩＲ送信部４ｘは、Ｙ方向における外方（図８の左方）に向けて赤外線を出射させるようになっている。
【０００８】
また、図８に示すように、ＰＷＢ３の上面におけるＹ方向の他端部（右端部）近傍位置には、複数のＸ座標検出用ＩＲ受信部５ｘが、Ｘ方向に等間隔を設けて整列配置されている。ただし、Ｘ座標検出用ＩＲ受信部５ｘは、Ｘ座標検出用ＩＲ送信部４ｘよりも多数（１箇多く）配置されている。これら複数のＸ座標検出用ＩＲ受信部５ｘは、Ｙ方向における外方（図８の右方）に向けた受光面を有しており、各Ｘ座標検出用ＩＲ受信部５ｘには、対応するＸ座標検出用ＩＲ送信部４ｘからの赤外線が、Ｙ方向における外方から入射するようになっている。このような赤外線の光路は、後述する導光板７によって形成されるようになっている。
【０００９】
さらに、図７〜図９に示すように、ＬＣＤ２およびＰＷＢ３の外側（外周）には、平面図において枠状を呈する導光板７が配置されている。
【００１０】
この導光板７は、図７に示すように、各Ｙ座標検出用ＩＲ送信部４ｙから出射（送信）された赤外線を、ＬＣＤ２の表面上（近傍）をＸ方向に進行させた後に対応する各Ｙ座標検出用ＩＲ受信部５ｙに受光（受信）されるように導光するようになっている。このようなＹ座標検出用の赤外線の導光には、導光板７のＸ方向の両端部における上下の端面に形成された傾斜面状の４箇所の反射面７ｙによる合計４回の反射（全反射であってもよい）が利用されるようになっている。
【００１１】
また、導光板７は、図８に示すように、各Ｘ座標検出用ＩＲ送信部４ｘから出射された赤外線を、ＬＣＤ２の表面上をＹ方向に進行させた後に対応する各Ｘ座標検出用ＩＲ受信部５ｘに受光されるように導光するようになっている。このようなＸ座標検出用の赤外線の導光には、導光板７のＹ方向の両端部における上下の端面に形成された傾斜面状の４箇所の反射面７ｘによる合計４回の反射（全反射であってもよい）が利用されるようになっている。ただし、送信部４の照射方向および受信部５の受光方向如何によっては、導光板７に配置すべき反射面の個数および反射の回数は変わってくる。
【００１２】
このような構成により、図９に示すように、ＬＣＤ２の表面上には、座標検出に供される放射格子状の赤外線の光路が形成される。
【００１３】
そして、ユーザがＬＣＤ２の表面に指を触れると、触れた位置（すなわち、操作位置）に対応する赤外線が指によって遮光されることになるため、このとき受光がなされなかったＹ座標検出用ＩＲ受信部５ｙとＸ座標検出用ＩＲ受信部５ｘとの組に基づいて、操作位置を割り出すことができるようになっている。ここで、従来の光学式のタッチパネルにおいては、送受信１対１の関係であったため位置検出精度は低かったが、上記構成においては、送受信１対複数の関係であることによって、高精度な位置検出を行うことができる。このような技術は、neonode社によって実現されている。
【００１４】
なお、ＩＲ送信部４ｙ、４ｘによる赤外線出射と操作位置の座標検出とは、例えば、図１０に示すようなタイムチャートにしたがって行われている。図１０においては、１回のスキャンに３０ｍｓｅｃが割り当てられ、このうち、先頭の２００μｓｅｃにおいて、ＩＲ送信部４ｙ、４ｘに駆動パルスを印加することによる赤外線出射を行い、残りの期間において、遮光解析および座標検出を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００６−３４３９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、従来から、タッチパネルにおいては、操作対象機器に対する直感的な操作を行うことができるといった利点がある一方で、操作面に異物が付着した場合に、当該異物が付着した場所を操作位置として誤検出してしまうことが問題点として指摘されていた（例えば、特許文献１参照）。
【００１７】
とりわけ、前述した光学式のタッチパネル１のように、操作面上を座標検出用の電磁波（赤外線）が流れるような押し下げ操作を要しない構成で、なおかつ、位置検出精度が高い構成においては、蠅のような小さな虫が操作面上に侵入したただけでも誤検出が生じてしまっていたため、問題は一層深刻なものとなっていた。因みに、本発明者が実際に試作機を用いて虫を模擬した評価を行ったところ、直径２ｍｍ以上の異物は誤検出してしまう、つまり、蠅の足は検出しないが胴体は検出してしまう結果となった。
【００１８】
この点について、特許文献１においては、操作面よりも下層の位置に表面弾性波を流し、多少の押し下げ操作をともなわない限り表面弾性波が吸収されない（タッチパネル操作が検出されない）ような技術が提案されている。
【００１９】
特許文献１に記載の技術は、タッチパネルにおける誤検出の問題をタッチパネルの構成自体で自己完結するものであるが、本来操作面上に流れるべき表面弾性波を操作面上に流さないようにするといったタッチパネルの基本構造の大幅な変更をともなうものである。
【００２０】
これに対して、本発明者は、現状のタッチパネルの基本構造（換言すれば、既存技術）を活用しつつ、簡易な撮像技術・画像処理技術との連携によってタッチパネルの誤検出の問題を解消すべく鋭意研究を行い、本発明をなすに至った。
【００２１】
すなわち、本発明は、タッチパネルによる誤検出を、簡易な撮像技術および画像処理技術との連携によって有効に抑制することができる入力装置および入力方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
前述した目的を達成するため、本発明に係る入力装置は、本体装置における表示部の画面上の操作位置を座標として検出する操作位置検出手段を有するタッチパネルを備え、前記タッチパネルにより、前記本体装置に対して前記操作位置検出手段によって検出された前記操作位置に応じた入力操作を行うことが可能とされた入力装置であって、前記画面に臨む所定の撮像領域を撮像する撮像手段と、この撮像手段の撮像画像に基づいて、当該撮像画像中にタッチパネル入力用の操作物体とみなされる所定の大きさ以上の大きさの物体が含まれているか否かを判定する第１の判定手段と、この第１の判定手段の判定結果に応じて、前記画面上に異物が侵入する場合における前記異物の侵入位置を前記操作位置として誤検出しないための前記タッチパネルの動作制御を行う制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００２３】
また、本発明に係る入力方法は、タッチパネルにより、本体装置における表示部の画面上の操作位置を座標として検出して、前記本体装置に対して前記操作位置に応じた入力操作を行うための入力方法であって、前記画面に臨む所定の撮像領域を撮像する第１のステップと、この第１のステップにおいて撮像された撮像画像に基づいて、当該撮像画像中にタッチパネル入力用の操作物体とみなされる所定の大きさ以上の大きさの物体が含まれているか否かを判定する第２のステップと、この第２のステップにおける判定結果に応じて、前記画面上に異物が侵入する場合における前記異物の侵入位置を前記操作位置として誤検出しないための前記タッチパネルの動作制御を行う第３のステップとを含むことを特徴としている。
【００２４】
そして、このような本発明によれば、画面上に小型の異物が侵入する場合においても、画面に臨む撮像領域の撮像画像中にタッチパネル入力用の操作物体とみなすことができる比較的大きな物体が検出されているか否かに基づいて、画面上の異物の侵入位置を操作位置として誤検出しないようにタッチパネルを動作制御することができるので、簡易な撮像技術・画像処理技術との連携によって誤検出を有効に抑制することができる。
【００２５】
さらに、本発明の入力装置において、前記タッチパネルの動作制御は、前記第１の判定手段によって否定的な判定結果が得られた場合に、前記タッチパネルを駆動しない、または、前記タッチパネルの操作が検出されたとしても前記操作位置検出手段に前記操作位置を検出させない制御であってもよい。同様に、本発明の入力方法において、前記第３のステップは、前記第２のステップにおいて否定的な判定結果が得られた場合に、前記タッチパネルを駆動しない、または、前記タッチパネルの操作が検出されたとしても前記操作位置を検出させない制御を行うステップであってもよい。
【００２６】
そして、このような本発明によれば、例えば、タッチパネルの操作が未検出の段階であって、撮像画像中にタッチパネル入力用の操作物体とみなされる大きさの物体が検出されておらず、タッチパネルの操作が行われないことが明らかな状況下においては、タッチパネルを駆動しないようにすれば、異物の侵入がタッチパネルの操作として検出されることすらなくなるので、異物の侵入位置が操作位置として誤検出されることを更に有効に抑制することができ、さらに、無用なタッチパネルの駆動を防止することによる消費電力の削減および製品寿命の向上を図ることができる。一方、例えば、タッチパネルの操作を検出した後に、撮像画像中にタッチパネル入力用の操作物体とみなされる大きさの物体が検出されていないことが確認された場合においても、操作位置を検出させないことによって、誤検出を有効に抑制することができる。
【００２７】
さらにまた、本発明の入力装置において、前記タッチパネルの動作制御が前記タッチパネルを駆動しない制御の場合であって、前記第１の判定手段によって肯定的な判定結果が得られたことに応じて前記制御手段によって前記タッチパネルが駆動された場合に、前記撮像画像に基づいて、前記所定の大きさ以上の大きさの物体の形状が所定時間変化していないか否かを判定する第２の判定手段を備え、前記制御手段は、前記第２の判定手段によって肯定的な判定結果が得られた場合には、前記タッチパネルの駆動を停止してもよい。同様に、本発明の入力方法において、前記第３のステップが前記タッチパネルを駆動しない制御を行うステップの場合に、前記第２のステップにおいて肯定的な判定結果が得られたことに応じて前記タッチパネルを駆動する第４のステップと、この第４のステップにおける前記タッチパネルの駆動後に、前記撮像画像に基づいて、前記所定の大きさ以上の大きさの物体の形状が所定時間変化していないか否かを判定する第５のステップと、この第５のステップにおいて肯定的な判定結果が得られた場合に、前記タッチパネルの駆動を停止する第６のステップとを含んでもよい。
【００２８】
そして、このような本発明によれば、撮像画像中にタッチパネル入力用の操作物体とみなされる大きさの物体が検出されたことによってタッチパネルを駆動した後に、検出物体の形状に所定時間変化が見られない場合には、タッチパネルの駆動を停止することによって、例えば、タッチパネルの扱いに不慣れなユーザがタッチパネル入力に迷っている最中に異物が侵入する場合における誤検出を有効に抑制することができる。
【００２９】
また、本発明の入力装置において、前記撮像画像に基づいて、当該撮像画像中に所定の非接触操作用の操作物体の形状が含まれているか否かを判定する第３の判定手段と、この第３の判定手段によって肯定的な判定結果が得られた場合に、当該操作物体の形状に応じた操作信号を前記本体装置に入力する非接触操作手段とを備えてもよい。同様に、本発明の入力方法において、前記撮像画像に基づいて、当該撮像画像中に所定の非接触操作用の操作物体の形状が含まれているか否かを判定する第７のステップと、この第７のステップにおいて肯定的な判定結果が得られた場合に、当該操作物体の形状に応じた操作信号を前記本体装置に入力する第８のステップとを含んでもよい。
【００３０】
そして、このような本発明によれば、タッチパネル入力の誤検出の抑制に、非接触操作用の構成を活用することができるので、本体装置への操作入力の多様化・効率化と部品点数の抑制とを両立させることができ、また、ジェスチャー入力を取り入れつつある車載機の最近の動向（ニーズ）に適応することも可能となる。
【００３１】
さらに、本発明の入力装置において、前記操作物体は、ユーザの手を含んでもよい。
【００３２】
そして、このような構成によれば、タッチパネル入力、非接触操作を簡便に行うことができ、狭い動作空間における入力操作（例えば、車室内における車載機への入力操作）にも有効に適用することができる。
【００３３】
さらにまた、本発明の入力装置において、前記タッチパネルは、光学式のタッチパネルを含んでもよい。
【００３４】
そして、このような構成によれば、異物の侵入によるタッチパネルによる誤検出の問題が深刻となる光学式のタッチパネルにおいても、誤検出の抑制について満足のいく成果をあげることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、タッチパネルによる誤検出を、簡易な撮像技術および画像処理技術との連携によって有効に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る入力装置の第１実施形態を示す概要図
【図２】図１の入力装置におけるジェスチャー入力ユニットを示す概略構成図
【図３】図１の入力装置の具体的な構成を示すブロック図
【図４】本発明に係る入力方法の第１実施形態を示すフローチャート
【図５】本発明に係る入力装置の第２実施形態を示すブロック図
【図６】本発明に係る入力方法の第２実施形態を示すフローチャート
【図７】光学式のタッチパネルを示す第１の断面模式図
【図８】図７のタッチパネルを示す第２の断面模式図
【図９】図７のタッチパネルを示す平面図
【図１０】図７のタッチパネルの動作を示すタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００３７】
（第１実施形態）
（入力装置）
以下、本発明に係る入力装置の第１実施形態について、図１乃至図３を参照して説明する。
【００３８】
なお、従来と基本的構成が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
【００３９】
図１は、本実施形態における入力装置１０を示す概要図である。図１に示すように、入力装置１０は、表示装置の一例としてのＬＣＤ２を備えた本体装置１１に搭載されたタッチパネル１と、ジェスチャー入力ユニット１２とを備えている。ジェスチャー入力ユニット１２は、本体装置１１の前面における表示領域外に配置されている。なお、本体装置１１は、車載機（ヘッドユニット）であってもよい。
【００４０】
ここで、タッチパネル１は、図７〜図９に示したものと同様の光学式のタッチパネル１であり、ユーザの手を操作物体とした本体装置１１に対するタッチパネル入力に用いられるようになっている。
【００４１】
一方、ジェスチャー入力ユニット１２は、ユーザの手を操作物体とした本体装置１１に対する非接触操作（いわゆるジェスチャー入力）に用いられるようになっている。なお、「非接触」とは、ＬＣＤ２の表面に触れずともユーザの手の形状や動作に応じた入力操作が行える意である。そのための具体的構成については後述する。また、車載機において、運転席が右側（右ハンドル）の場合には、図１に示すように、ユーザの手の検出に適した右上端部にジェスチャー入力ユニット１２を配置してもよい。ただし、非接触操作の操作物体には、ユーザの腕が含まれてもよい。
【００４２】
このように、タッチパネル１とジェスチャー入力ユニット１２とを併有する構成において、どのような操作をタッチパネル入力および非接触操作に分担させるかについては、本体装置１１の操作対象アプリケーションに因るところとなる。例えば、頻繁に使う大まかな操作（曲スキップやチャンネル変更等）については非接触操作においても可能とし、複数の操作や細かい操作（５０音入力や階層メニュー選択等）については、タッチパネル入力のみを可能としてもよい。
【００４３】
次に、図２は、ジェスチャー入力ユニット１２の外観の一例を略示した概略構成図である。
【００４４】
図２に示すように、ジェスチャー入力ユニット１２は、レンズ１４およびジェスチャーセンサ１５が搭載された撮像手段としての撮像カメラ１６を有している。ジェスチャーセンサ１５としては、例えば６４×６４画素程度の画素数の固体撮像素子を用いれば十分である。この撮像カメラ１６は、本体装置１１の表示部の画面（すなわち、ＬＣＤ２の表面における表示領域）に臨む前方の所定の撮像領域を撮像するようになっている。この撮像領域は、非接触操作およびタッチパネル入力の際に想定されるユーザの手を捕捉できる領域であればよい。
【００４５】
また、図２に示すように、ジェスチャー入力ユニット１２は、撮像カメラ１６の撮像画像（映像）に基づいて非接触操作のための基本的な処理および本発明に特有のタッチパネル入力との連携を実現するための処理を行う処理装置１７を有している。この処理装置１７は、ＣＰＵ、このＣＰＵの実行プログラムが格納されたＲＯＭおよび当該ＣＰＵの処理結果の一時的な保存等に用いられるＲＡＭ等によって構成してもよい。
【００４６】
さらに、図２に示すように、ジェスチャー入力ユニット１２は、赤外照射ＬＥＤ１８を有している。この赤外照射ＬＥＤ１８は、前方（撮像カメラ１６の被写体側）に向けて赤外線を照射するようになっている。したがって、撮像カメラ１６は、ユーザの手による赤外線の反射光によって、手の像を撮像可能とされている。このような構成は、車室内における夜間での使用等に好適である。
【００４７】
さらにまた、図２に示すように、撮像カメラ１６、処理装置１７および赤外照射ＬＥＤ１８は、１つの回路基板１９上に実装されてユニット化されている。
【００４８】
次に、図３は、入力装置１０の具体的な構成を示すブロック図である。
【００４９】
図３に示すように、タッチパネル１は、ＩＲ駆動回路２１を有している。このＩＲ駆動回路２１は、前述したＩＲ送信部４ｙ、４ｘに図１０に示したような駆動パルスを印加することによって、ＩＲ送信部４ｙ、４ｘを駆動するようになっている。この駆動によって、ＩＲ送信部４ｙ、４ｘは、座標検出用の赤外線の出射を行うようになっている。この赤外線は、図７および図８に示したように、ＬＣＤ２の画面上を経由して、ＩＲ受信部５ｙ、５ｘに受光されることになる。
【００５０】
また、図３に示すように、タッチパネル１は、遮光解析部２２を有している。この遮光解析部２２には、ＩＲ受信部５ｙ、５ｘの受光結果が電気信号に変換（光電変換）されて入力されるようになっている。そして、遮光解析部２２は、入力された受光結果に基づいて、遮光がなされたＩＲ受光部５ｙ、５ｘがあることを検知することによって、タッチパネル１の操作を検出するようになっている。
【００５１】
さらに、図３に示すように、タッチパネル１は、操作位置検出手段としての座標検出部２３を有している。この座標検出部２３は、遮光解析部２２によってタッチパネル１の操作が検出されると、遮光が行われたＩＲ受光部５ｙ、５ｘに対応する座標を割り出すことによって、タッチパネル１の操作位置を座標として検出するようになっている。座標の検出は、ＩＲ受光部５ｙ、５ｘの整列番号と座標との対応関係が記述されたテーブルを参照して行うようにしてもよい。
【００５２】
さらにまた、図３に示すように、タッチパネル１は、座標入力部２４を有している。この座標入力部２４は、座標検出部２３によって検出された座標を本体装置１１に入力するようになっている。
【００５３】
このようにして、基本的なタッチパネル入力が行われる。なお、遮光解析部２２、座標検出部２３および座標入力部２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等によって構成してもよい。
【００５４】
一方、図３に示すように、ジェスチャー入力ユニット１２の処理装置１７は、画像認識部２５を有している。この画像認識部２５には、撮像カメラ１６による撮像画像のデータが、ジェスチャーセンサ１５から入力されるようになっている。そして、画像認識部２５は、入力された撮像画像のデータに基づいた画像認識を行うようになっている。
【００５５】
具体的には、図３に示すように、画像認識部２５は、第３の判定手段としての第３の判定部２６を有している。この第３の判定部２６は、撮像画像のデータに基づいて、当該撮像画像中に、所定の非接触操作用の操作物体としてのユーザの手の形状が含まれているか否かを、エッジ検出やパターンマッチング等の公知の簡易な画像認識技術を用いて判定するようになっている。ただし、この第３の判定部２６による判定は、遮光解析部２２によってタッチパネルの操作が検出されていないことが確認されたことを待って行うようにしてもよい。
【００５６】
また、図３に示すように、画像認識部２５は、操作コマンド決定部２７を有している。この操作コマンド決定部２７は、第３の判定部２６によって肯定的な判定結果が得られた場合に、撮像画像中のユーザの手の形状や動作に応じた操作コマンドを決定するようになっている。この操作コマンドの決定には、手の形状もしくは手の形状の変化と、操作コマンドとの対応関係が記述されたテーブルを用いてもよい。
【００５７】
さらに、図３に示すように、処理装置１７は、非接触操作手段としてのジェスチャー入力部２８を有している。このジェスチャー入力部２８は、操作コマンド決定部２７によって決定された操作コマンドに該当する操作信号を本体装置１１に入力するようになっている。
【００５８】
このようにして、基本的な非接触操作が行われる。
【００５９】
そして、このような基本的な構成に加えて、さらに、本実施形態においては、本体装置１１の表示部の画面上における異物の侵入位置を、タッチパネル１の操作位置として誤検出しないための手段が講じられている。
【００６０】
すなわち、図３に示すように、画像認識部２５は、第１の判定手段としての第１の判定部３０を有している。この第１の判定部３０は、撮像画像のデータに基づいて、当該撮像画像中に、タッチパネル入力用の操作物体としてのユーザの手とみなされる所定の大きさ以上の大きさの物体が含まれているか否かを判定するようになっている。この第１の判定部３０の判定は、第３の判定部２６の判定のように手の形状までも認識する必要はなく、例えば、輝度値等に基づいて、明らかに異物とは峻別できるような大きさ（画素数）の物体が検出されたか否かを判定基準とすればよい。所定の大きさは、例えば、直径２０ｍｍとしてもよい。また、第１の判定部３０による判定は、遮光解析部２２によってタッチパネルの操作が検出されたことが確認されたことを待って行うようにしてもよい。
【００６１】
また、図３に示すように、タッチパネル１は、制御手段としての制御部３２を有している。この制御部３２は、第１の判定部３０の判定結果に応じて、本体装置１１の表示部の画面上に異物が侵入する場合における当該異物の侵入位置がタッチパネル１の操作位置として誤検出されないためのタッチパネル１の動作制御を行うようになっている。
【００６２】
具体的には、本実施形態において、制御部３２は、第１の判定部３０によって否定的な判定結果が得られた場合には、座標検出部２３に対して、遮光解析部２２によってタッチパネルの操作が検出されたとしても操作位置を検出させないように制御を行うようになっている。一方、制御部３２は、第１の判定部３０によって肯定的な判定結果が得られた場合には、座標検出部２３に、通常通りの操作位置の検出を行わせるようになっている。
【００６３】
なお、制御部３２は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等によって構成してもよい。
【００６４】
このような構成によれば、画面上に小型の異物が侵入する場合においても、画面に臨む撮像領域の撮像画像中にタッチパネル入力用の操作物体とみなすことができる比較的大きな物体が検出されているか否かに基づいて、画面上の異物の侵入位置を操作位置として誤検出しないようにタッチパネル１を動作制御することができる。すなわち、本実施形態によれば、簡易な撮像技術・画像処理技術との連携によって誤検出を有効に抑制することができる。
【００６５】
特に、本実施形態においては、タッチパネル１の操作が検出された後に、撮像画像中にタッチパネル入力用の操作物体とみなされる大きさの物体が検出されていないことが確認された場合に、誤検出を有効に抑制することができる。
【００６６】
（入力方法）
次に、第１実施形態の入力装置１０を適用した本発明に係る入力方法の第１実施形態について、図４を参照して説明する。
【００６７】
なお、図４の初期状態において、ジェスチャー入力ユニット１２およびタッチパネル１はともに駆動状態（ＯＮ）であるものとする。
【００６８】
そして、初期状態から、まず、図４のステップ１（ＳＴ１）において、画像認識部２５により、タッチパネル１の操作が検出されたか否かを、遮光解析部２２からの入力信号や遮光解析部２２の動作状態（ステータスビット等）に基づいて判定する。そして、ステップ１（ＳＴ１）において肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ２（ＳＴ２）に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ５（ＳＴ５）に進む。
【００６９】
ここで、ステップ２（ＳＴ２）以降の工程について先に説明すると、まず、ステップ２（ＳＴ２）においては、第１の判定部３０により、撮像画像中に、所定の大きさ以上の大きさの物体が含まれているか否かを判定する。そして、ステップ２（ＳＴ２）において肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ３（ＳＴ３）に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ４（ＳＴ４）に進む。
【００７０】
ここで、ステップ３（ＳＴ３）に進んだ場合には、座標検出部２３による通常の操作位置の検出を行った上で、座標入力部２４により、本体装置１１に対して検出された操作位置に応じた座標入力を行って処理を終了する。
【００７１】
一方、ステップ４（ＳＴ４）に進んだ場合には、制御部３２による座標検出部２３に対する制御により、操作位置の検出を行わずに処理を終了する。
【００７２】
次に、ステップ５（ＳＴ５）以降の工程について説明すると、まず、ステップ５（ＳＴ５）においては、第３の判定部２６により、撮像画像中に、手の形状が含まれているか否かを判定する。そして、ステップ５（ＳＴ５）において肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ６（ＳＴ６）に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ１（ＳＴ１）に戻る。
【００７３】
次いで、ステップ６（ＳＴ６）において、操作コマンド決定部２７により、ステップ５（ＳＴ５）において検出された手の形状に応じた操作コマンドを決定した上で、ジェスチャー入力部２８により、本体装置１１に対して決定された操作コマンドに該当する操作信号の入力を行って処理を終了する。
【００７４】
（第２実施形態）
（入力装置）
次に、本発明に係る入力装置の第２実施形態について、第１実施形態との差異を中心に、図５を参照して説明する。
【００７５】
なお、便宜上、第１実施形態と基本的構成が同一もしくはこれに類する箇所については、同一の符号を用いて説明する。
【００７６】
本実施形態においては、第１の判定部３０による判定が、第１実施形態のように遮光解析部２２によるタッチパネル操作の検出後においてだけでなく、タッチパネル１の駆動（起動）前においても行われるようになっている。そして、制御部３２は、このようなタッチパネル１の駆動前における第１の判定部３０の判定によって否定的な判定結果が得られた場合には、タッチパネル１を駆動しない制御として、ＩＲ駆動部２１、遮光解析部２２、座標検出部２３および座標入力部２４を非駆動状態（換言すれば、停止状態）とする制御を行うようになっている。
【００７７】
一方、制御部３２は、タッチパネル１の駆動後かつ遮光解析部２２によるタッチパネル操作の検出後において、第１の判定部３０の判定によって否定的な判定結果が得られた場合には、第１実施形態と同様に、座標検出部２３に対して、操作位置を検出させないように制御を行うようになっている。
【００７８】
また、図５に示すように、本実施形態における入力装置１０は、第１実施形態の構成に加えて、更に、画像認識部２５が、第２の判定手段としての第２の判定部３４を有している。この第２の判定部３４は、タッチパネル１の駆動前において第１の判定部３０によって肯定的な判定結果が得られたことに応じて制御部３２によってタッチパネル１（すなわち、前記各構成部２１〜２４）が駆動された後に、撮像画像に基づいて、第１の判定部３０によって検出された所定の大きさ以上の大きさの物体の形状が所定時間変化していないか否かを判定するようになっている。所定時間は、例えば、３０秒であってもよい。
【００７９】
そして、本実施形態において、制御部３２は、第２の判定部３４によって肯定的な判定結果が得られた場合には、タッチパネル１の駆動を停止するようになっている。
【００８０】
このような構成によれば、タッチパネル１の操作が未検出の段階であって、撮像画像中にタッチパネル入力用の操作物体とみなされる大きさの物体が検出されておらず、タッチパネル１の操作が行われないことが明らかな状況下においては、タッチパネル１を駆動しないことによって、異物の侵入がタッチパネル１の操作として検出されることすらなくすことができる。これにより、異物の侵入位置が操作位置として誤検出されることを更に有効に抑制することができる。さらに、無用なタッチパネル１の駆動を防止することによる消費電力の削減および製品寿命の向上を図ることができる。一方、タッチパネル１の操作を検出した後に、撮像画像中にタッチパネル入力用の操作物体とみなされる大きさの物体が検出されていないことが確認された場合においても、操作位置を検出させないことによって、誤検出を有効に抑制することができる。
【００８１】
（入力方法）
次に、第２実施形態の入力装置１０を適用した本発明に係る入力方法の第２実施形態について、図６を参照して説明する。
【００８２】
なお、図６の初期状態において、ジェスチャー入力ユニット１２は駆動状態（ＯＮ）であり、タッチパネル１は非駆動状態（ＯＦＦ）であるものとする。
【００８３】
そして、初期状態から、まず、図６のステップ１１（ＳＴ１１）において、 第１の判定部３０により、撮像画像中に、所定の大きさ以上の大きさの物体が含まれているか否かを判定する。そして、ステップ１１（ＳＴ１１）において肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ１２（ＳＴ１２）に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、制御部３２により、タッチパネル１を駆動させずにステップ１１（ＳＴ１１）に戻る。
【００８４】
次いで、ステップ１２（ＳＴ１２）において、制御部３２の制御により、タッチパネル１を駆動させる。
【００８５】
次いで、ステップ１３（ＳＴ１３）において、画像処理部２５により、タッチパネル１の操作が検出されたか否かを判定する。そして、ステップ１３（ＳＴ１３）において肯定的な判定結果が得られた場合には、第１実施形態と同様のステップ２（ＳＴ２）に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ１４（ＳＴ１４）に進む。
【００８６】
ステップ２（ＳＴ２）以降の工程については、第１実施形態と同様であるので詳細は割愛する。
【００８７】
一方、ステップ１４（ＳＴ１４）に進んだ場合には、第３の判定部２６により、撮像画像中に、手の形状が含まれているか否かを判定する。そして、ステップ１４（ＳＴ１４）において肯定的な判定結果が得られた場合には、第１実施形態と同様のステップ６（ＳＴ６）に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ１５（ＳＴ１５）に進む。
【００８８】
次いで、ステップ１５（ＳＴ１５）において、第２の判定部３４により、ステップ１１（ＳＴ１１）において検出された撮像画像中の物体の形状が所定時間変化していないか否かを判定する。そして、ステップ１５（ＳＴ１５）において肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ１６（ＳＴ１６）に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ１３（ＳＴ１３）に戻る。
【００８９】
次いで、ステップ１６（ＳＴ１６）において、制御部３２の制御により、タッチパネル１の駆動を停止して、ステップ１１（ＳＴ１１）に戻る。
【００９０】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限度において種々変更してもよい。
【００９１】
例えば、本発明は、光学式のタッチパネル以外のタッチパネルに適用してもよい。
【００９２】
また、特に、光学式のタッチパネル１の場合には、異物が侵入後に付着し続けることも考慮して、例えば、図４、図６におけるステップ４（ＳＴ４）の後に、異物の付着を報知するメッセージを表示して、ユーザに異物の除去を促すようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１  タッチパネル
１０  入力装置
１１  本体装置
１６  撮像カメラ
２３  座標検出部
３０  第１の判定部
３２  制御部
【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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