(57)【要約】【課題】視覚又は聴覚に働きかける以外の方法によっても車両状況情報を運転者に伝達することが可能な操作入力システムを実現する。【解決手段】車載処理装置を操作入力の対象とするシステム。操作面に近接する被検知物の検知位置に応じた入力を受け付けるタッチパッドと、操作面から突出可能に設けられた突出部材と、突出部材の突出方向の位置を、第一状態と第二状態との間で制御する突出制御部と、車両状況情報を取得する車両状況取得部と、車両状況に応じて、タッチパッドへの入力制限必要度を判定する入力制限必要度判定部と、タッチパッドへの入力を制限する入力制限領域を操作面に設定し、当該入力制限領域内の突出部材を第一状態とするように突出制御部に指令する入力制限部とを備え、入力制限部は、入力制限必要度が高くなるのに応じて操作面に占める入力制限領域が大きくなるように、入力制限領域を設定する。【選択図】図３
2013203155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された処理装置である車載処理装置を操作入力の対象とする操作入力システムであって、
正面に操作面が形成された操作板を有し、前記操作面に接触又は近接する被検知物を検知して当該検知位置に応じた入力を受け付けるタッチパッドと、
先端部が前記操作板を貫通して前記操作面から突出可能に設けられた複数の突出部材と、
前記操作面に対する前記突出部材の突出方向の位置を、前記先端部の高さが前記操作面よりも高い第一状態と前記先端部の高さが前記操作面以下の第二状態との間で制御する突出制御部と、
前記車両の状況を示す車両状況情報を取得する車両状況取得部と、
前記車両状況情報に示される車両状況に応じて、前記タッチパッドへの入力を制限する必要性の高さを表す入力制限必要度を判定する入力制限必要度判定部と、
前記タッチパッドへの入力を制限する入力制限領域を前記操作面に設定し、前記入力制限領域内に配置された前記突出部材を前記第一状態とするように前記突出制御部に指令する入力制限部と、を備え、
前記入力制限部は、前記入力制限必要度が高くなるのに応じて前記操作面に占める前記入力制限領域が大きくなるように、前記入力制限領域を設定する操作入力システム。
【請求項２】
特定の処理の実行命令が割り当てられた特定入力受付領域が前記操作面に設定されている場合に、前記入力制限部は、前記特定入力受付領域が設定されていない領域に前記入力制限領域を設定する請求項１に記載の操作入力システム。
【請求項３】
特定の処理の実行命令が割り当てられた特定入力受付領域を前記操作面に設定し、前記特定入力受付領域が前記入力制限領域と重なっていない場合には、前記特定入力受付領域内に配置された前記突出部材を前記第一状態とする特定入力突出制御部と、
前記第一状態であった前記突出部材の先端部が前記操作面側へ押圧された場合を含んで前記特定入力受付領域内において前記タッチパッドへの入力を検知した場合に、前記特定入力受付領域に割り当てられた処理の実行命令を受け付ける特定入力受付部と、を更に備え、
前記特定入力受付領域が前記入力制限領域と重なっている場合には、少なくとも前記特定入力受付領域と前記入力制限領域との境界部分に配置された前記突出部材が前記第二状態とされる請求項１又は２に記載の操作入力システム。
【請求項４】
前記特定入力突出制御部は、前記特定入力受付領域が予め定めた割合以上で前記入力制限領域と重なっている場合には、前記特定入力受付領域内に配置された前記突出部材の全てを前記第二状態とする請求項３に記載の操作入力システム。
【請求項５】
表示画面を有すると共に当該表示画面に操作標章を含む画像を表示する表示装置を更に備え、
前記特定入力突出制御部は、前記操作標章の前記表示画面での配置に応じた配置となるように前記操作面に前記特定入力受付領域を設定する請求項３又は４に記載の操作入力システム。
【請求項６】
表示画面を有する表示装置と、
前記表示画面に表示する表示画像の描画制御を行う描画制御部と、を更に備え、
前記描画制御部は、前記操作面に設定された前記入力制限領域に対応させて、前記表示画面に、他の領域と異なる表示態様で画像を表示する表示変更領域を設定する請求項１から５のいずれか一項に記載の操作入力システム。
【請求項７】
前記車両状況情報として前記車両の走行速度を示す走行速度情報を取得する走行速度情報取得部を更に備え、前記入力制限必要度判定部は、前記走行速度情報に示される走行速度が高くなるのに応じて前記入力制限必要度を高くする判定を行う請求項１から６のいずれか一項に記載の操作入力システム。
【請求項８】
前記車両が走行中の道路の制限速度を示す制限速度情報を取得する制限速度情報取得部を更に備え、
前記入力制限必要度判定部は、前記走行速度情報に示される走行速度が前記制限速度情報に示される制限速度を超過している程度が大きくなるのに応じて、前記入力制限必要度を高くする判定を行う請求項７に記載の操作入力システム。
【請求項９】
前記車両の周辺状況を示す周辺状況情報を取得する周辺状況情報取得部を更に備え、
前記入力制限必要度判定部は、前記車両の進路と前記周辺状況情報に示される障害物との位置関係に基づいて前記車両が前記障害物に衝突する可能性を判定し、当該可能性が高くなるのに応じて、前記入力制限必要度を高くする判定を行う請求項１から８のいずれか一項に記載の操作入力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された処理装置である車載処理装置を操作入力の対象とする操作入力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両状況情報（速度超過や渋滞情報等）を車両の運転者に報知する技術として、当該情報をモニターに表示したり、音声にて伝達したりする技術がある。例えば、車速が一定速度を超える場合に、モニターに速度超過である旨が表示されたり、車内に警告音や、速度超過である旨の音声が流れたりする技術がある。
車速が一定速度等を超える場合に、車内に警告音が鳴る技術として、例えば、特開２００９−２１７７１７号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、車両の速度が警告速度を超過していると判定する場合に第１の警告音を発すると共に、車両がカーブ走行状態や合流、追い越し状態等の特定の状況にあると判定する場合には、当該第１の警告音よりも低い第２の警告音をスピーカから出力させる技術が記載されている。
【０００３】
しかしながら、このように運転者の視覚や聴覚に働きかけて、車両状況情報を報知する場合には、運転者の視覚や聴覚を占有する可能性がある。車載処理装置においては、運転者は運転操作に集中することが好ましく、視覚や聴覚を必要以上に占有することが、運転者にとっての利便性を損ねる場合がある。また、モニターへの表示では、運転者の視線方向によっては気付かれない場合があり、音声による報知も、車両走行中の騒音等によっては気付かれない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１７７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、視覚又は聴覚に働きかける以外の方法によっても車両状況情報を運転者に伝達することが可能な操作入力システムの実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車両に搭載された処理装置である車載処理装置を操作入力の対象とする操作入力システムは、正面に操作面が形成された操作板を有し、前記操作面に接触又は近接する被検知物を検知して当該検知位置に応じた入力を受け付けるタッチパッドと、先端部が前記操作板を貫通して前記操作面から突出可能に設けられた複数の突出部材と、前記操作面に対する前記突出部材の突出方向の位置を、前記先端部の高さが前記操作面よりも高い第一状態と前記先端部の高さが前記操作面以下の第二状態との間で制御する突出制御部と、前記車両の状況を示す車両状況情報を取得する車両状況取得部と、前記車両状況情報に示される車両状況に応じて、前記タッチパッドへの入力を制限する必要性の高さを表す入力制限必要度を判定する入力制限必要度判定部と、前記タッチパッドへの入力を制限する入力制限領域を前記操作面に設定し、前記入力制限領域内に配置された前記突出部材を前記第一状態とするように前記突出制御部に指令する入力制限部と、を備え、前記入力制限部は、前記入力制限必要度が高くなるのに応じて前記操作面に占める前記入力制限領域が大きくなるように、前記入力制限領域を設定する点にある。ここで、タッチパッドへの入力を制限する必要性の高さを表す入力制限必要度には、タッチパッドへの入力を制限する必要性の高さの度合いだけでなく、当該入力を制限する必要性の有無も含む。
【０００７】
この特徴構成によれば、入力制限必要度判定部は、入力制限必要度が高くなるのに応じて、操作面に占める入力制限領域が大きくなるように入力制限領域を設定する。入力制限必要度が高くなると、操作面の入力制限領域が大きくなる為、タッチパッドを操作しようとする操作者の手に触れる第一状態の突出部材の量が増加する。よって、操作者は、操作面全体における第一状態の突出部材が占める割合から、触覚を用いて、入力制限の必要度が高くなっていることを認識することができる。このことより、操作者は、視覚や聴覚を駆使せず触覚のみにて、現在の車両状況を把握することができる。従って、視覚又は聴覚に働きかける以外の方法によっても車両状況情報を操作者に伝達することが可能な操作入力システムを実現することができる。
【０００８】
また、さらには、入力制限必要度は車両状況に応じて判定され、入力制限領域は入力制限必要度が高くなるのに応じて大きくなる為、入力制限部は、車両状況に応じて入力制限領域を設定することができる。すなわち、車両状況に応じてタッチパッドへの入力を制限することができる。従って、操作者が運転者の場合には、運転状況に応じてタッチパッドへの入力操作を制限できる為、タッチパッドへの入力操作が運転操作の妨げになることを抑制できる。
【０００９】
ここで、特定の処理の実行命令が割り当てられた特定入力受付領域が前記操作面に設定されている場合に、前記入力制限部が、前記特定入力受付領域が設定されていない領域に前記入力制限領域を設定する構成とすると好適である。
【００１０】
この構成によれば、入力制限領域は、操作面上における特定入力受付領域が設定されていない領域に設定される為、操作者は、特定入力受付領域以外の領域でタッチパッドへの入力が制限されている場合であっても、特定入力受付領域内におけるタッチパッドへの入力を行なうことができる。すなわち、タッチパッドへの入力制限がされている場合であっても、特定入力受付領域に割り当てられた特定の処理の実行命令を入力することができる。
【００１１】
また、本発明に係る操作入力システムは、特定の処理の実行命令が割り当てられた特定入力受付領域を前記操作面に設定し、前記特定入力受付領域が前記入力制限領域と重なっていない場合には、前記特定入力受付領域内に配置された前記突出部材を前記第一状態とする特定入力突出制御部と、前記第一状態であった前記突出部材の先端部が前記操作面側へ押圧された場合を含んで前記特定入力受付領域内において前記タッチパッドへの入力を検知した場合に、前記特定入力受付領域に割り当てられた処理の実行命令を受け付ける特定入力受付部と、を更に備え、前記特定入力受付領域が前記入力制限領域と重なっている場合には、少なくとも前記特定入力受付領域と前記入力制限領域との境界部分に配置された前記突出部材が前記第二状態とされると好適である。
【００１２】
なお、「前記特定入力受付領域が前記入力制限領域と重なっている場合」には、特定入力受付領域と前記入力制限領域とが接する場合、すなわち、特定入力受付領域の境界と入力制限領域の境界とが重なっている場合も含む。
【００１３】
この構成によれば、入力制限領域と特定入力受付領域とが重なっていない場合には、特定入力突出制御部は、特定入力受付領域内の突出部材を第一状態とする為、操作面における突出部材が第二状態である他の領域と特定入力受付領域とを差異化することができる。よって、操作者は、第二状態の突出部材の中で部分的に突出した第一状態となっている突出部材を目印として、操作面上における特定入力受付領域の位置を容易に認識することができる。また、入力制限領域と特定入力受付領域とが重なっている場合には、少なくともその境界部分に配置された突出部材が第二状態とされる為、入力制限領域と特定入力受付領域とを差異化することができる。よって、操作者は、当該境界部分の第二状態となっている突出部材を目印として、操作面上における特定入力受付領域の位置を容易に認識することができる。以上のように、操作者は触覚を用いて特定入力受付領域の位置を認識することができる為、操作面を注視することなく特定入力受付領域内におけるタッチパッドへの入力を容易に行うことができる。なお、このような特定入力受付領域への入力操作は、突出部材の突出の状態により明瞭にされた領域への押圧という簡単な操作なので、運転操作の妨げになることも抑制できる。
【００１４】
また、前記特定入力突出制御部が、前記特定入力受付領域が予め定めた割合以上で前記入力制限領域と重なっている場合には、前記特定入力受付領域内に配置された前記突出部材の全てを前記第二状態とする構成が好適である。
【００１５】
この構成によれば、特定入力突出制御部は、特定入力受付領域と入力制限領域とが予め定めた割合以上で重なっている場合には、当該特定入力受付領域内の全ての突出部材を第二状態とする為、特定入力受付領域と入力制限領域との差異化をより明確にすることが可能となる。特に、特定入力受付領域と入力制限領域との境界は、重なっている割合が大きいと不明確になりがちであるが、上記構成によればこのような場合でも特定入力受付領域と入力制限領域とを明確に差異化することができる。
【００１６】
また、本発明に係る操作入力システムが、表示画面を有すると共に当該表示画面に操作標章を含む画像を表示する表示装置を更に備え、前記特定入力突出制御部は、前記操作標章の前記表示画面での配置に応じた配置となるように前記操作面に前記特定入力受付領域を設定する構成とすると好適である。
【００１７】
この構成によれば、表示画面における操作標章の配置と、操作面における特定入力受付領域の配置とが対応している為、操作者は、表示画面における操作標章の配置を認識することにより、操作面における特定入力受付領域のおおよその位置を把握することができる。従って、操作者は、触覚にて操作面上における特定入力受付領域を認識する際に、触覚のみにて認識するよりも、容易に特定入力受付領域の位置を認識することが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る操作入力システムは、表示画面を有する表示装置と、前記表示画面に表示する表示画像の描画制御を行う描画制御部と、を更に備え、前記描画制御部は、前記操作面に設定された前記入力制限領域に対応させて、前記表示画面に、他の領域と異なる表示態様で画像を表示する表示変更領域を設定する構成が好適である。
【００１９】
この構成によれば、描画制御部は、表示画面上における入力制限領域に対応する部分を、他の領域と異なる表示態様とする為、操作者は、触覚だけでなく視覚によっても現在の車両状況を確認することができる。よって、操作者は、更に容易に車両状況を把握することができる。
【００２０】
また、本発明に係る操作入力システムが、前記車両状況情報として前記車両の走行速度を示す走行速度情報を取得する走行速度情報取得部を更に備え、前記入力制限必要度判定部は、前記走行速度情報に示される走行速度が高くなるのに応じて前記入力制限必要度を高くする判定を行う構成とすると好適である。
【００２１】
この構成によれば、入力制限必要度判定部は、走行速度が高くなるのに応じて入力制限必要度を高くする判定を行う為、操作面に占める入力制限領域も走行速度が高くなるのに応じて大きくなる。すなわち、走行速度が高くなるのに応じて、操作面上における第一状態の突出部材が占める割合が大きくなる。このことより、操作者は、触覚にて、走行速度が高くなっていることを容易に認識することができる。
【００２２】
また、本発明に係る操作入力システムは、前記車両が走行中の道路の制限速度を示す制限速度情報を取得する制限速度情報取得部を更に備え、前記入力制限必要度判定部は、前記走行速度情報に示される走行速度が前記制限速度情報に示される制限速度を超過している程度が大きくなるのに応じて、前記入力制限必要度を高くする判定を行う構成とすると好適である。ここで、制限速度を超過している程度には、制限速度に対する走行速度や超過速度の割合等を示す超過割合や、制限速度から超過した速度の値等を示す超過値等を含む。
【００２３】
この構成によれば、入力制限必要度判定部は、走行速度が制限速度を超過している程度（以下、超過度という）が大きくなるのに応じて、入力制限必要度を高くする判定を行う為、当該超過度が大きくなるのに応じて操作面に占める入力制限領域も大きくなる。すなわち、超過度が大きくなるのに応じて、操作面上における第一状態の突出部材が占める割合が大きくなる。このことより、操作者は、触覚にて、走行速度が制限速度を超過していることを認識することができる。
【００２４】
また、本発明に係る操作入力システムは、前記車両の周辺状況を示す周辺状況情報を取得する周辺状況情報取得部を更に備え、前記入力制限必要度判定部は、前記車両の進路と前記周辺状況情報に示される障害物との位置関係に基づいて前記車両が前記障害物に衝突する可能性を判定し、当該可能性が高くなるのに応じて、前記入力制限必要度を高くする判定を行う構成とすると好適である。
【００２５】
この構成によれば、入力制限必要度判定部は、車両の進路と周辺状況情報に示される障害物との位置関係に基づいて、車両が障害物に衝突する可能性が高くなるのに応じて、入力制限必要度を高くする判定を行う為、当該衝突の可能性が大きくなるのに応じて、操作面に占める入力制限領域も大きくなる。すなわち、運転に注意を要する程度が高まるのに応じて、操作面上における第一状態の突出部材が占める割合も大きくなる。このことより、操作者は、触覚にて、運転に注意を要する状況であることを認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】操作入力システムの車両への搭載状態を示す模式図である。
【図２】ナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】操作入力システムの概略構成を示すブロック図である。
【図４】操作入力装置に備えられるタッチパッドの斜視図である。
【図５】タッチパッドを用いた操作入力の一例を示す図である。
【図６】駆動機構の構成を示す断面図である。
【図７】入力制限処理の概要を示す図である。
【図８】入力制限処理の全体の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】入力制限必要度判定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】入力制限領域設定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】入力制限処理の一例を示す図である。
【図１２】入力制限処理の一例を示す図である。
【図１３】入力制限処理の一例を示す図である。
【図１４】入力制限処理の一例を示す図である。
【図１５】入力制限処理の一例を示す図である。
【図１６】入力制限処理の一例を示す図である。
【図１７】入力制限処理の一例を示す図である。
【図１８】特定入力受付領域内の突出部材制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１９】画像処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】入力制限処理の一例を示す図である。
【図２１】操作入力システムの別の概略構成を示すブロック図である。
【図２２】入力制限処理の別の一例を示す図である。
【図２３】入力制限処理の別の一例を示す図である。
【図２４】特定入力受付領域内の突出部材制御処理の別の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
〔第一の実施形態〕
本発明に係る操作入力システムの実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、車両に搭載された処理装置である車載処理装置（本実施形態では、ナビゲーションシステムにおける車載端末装置であり、以下、「ナビゲーション装置１」と称する）に対する操作入力を行うための操作入力システム３を例として説明する。この操作入力システム３は、ナビゲーション装置１と情報伝達可能に接続された表示入力装置４０と操作入力装置４とを備えている。以下では、ナビゲーション装置１の概略構成、操作入力装置４の概略構成、操作入力システム３の構成、及び入力制限処理の手順の順に説明する。
【００２８】
１．ナビゲーション装置の概略構成
ナビゲーション装置１の概略構成について、図１及び図２を参照して説明する。ナビゲーション装置１は、自車位置表示、出発地から目的地までの経路探索、経路案内、及び目的地検索等の基本機能を実現可能に構成されている。そのためナビゲーション装置１は、図２に示すように制御演算部６を備えている。制御演算部６は、ＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として備え、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部として、ハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により実装されて構成されている。制御演算部６は、ナビゲーション用演算部７０と後述する操作入力演算部５０とを備えている。また、制御演算部６は、ＧＰＳ受信機８１、方位センサ８２、距離センサ８３、地図データベース８５、データ記憶装置８６、表示入力装置４０、タッチパッド１０、音声入力装置８７、及び音声出力装置８８と情報伝達可能に接続されている。
【００２９】
ＧＰＳ受信機８１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からのＧＰＳ信号を受信する。方位センサ８２は、自車両の進行方位又はその変化を検出する。距離センサ８３は、自車両の移動距離等を検出する。なお、距離センサ８３は、検出した自車両の移動距離情報等の情報を後述の走行速度情報取得部６１へ出力する。ナビゲーション用演算部７０は、良く知られているように、ＧＰＳ受信機８１、方位センサ８２、及び距離センサ８３から得られる情報に基づき、更には公知のマップマッチングにも基づいて、推定自車位置を導出する。また、ナビゲーション用演算部７０は、導出した推定自車位置等の情報を表示入力装置４０に出力する。
【００３０】
地図データベース８５は、所定の区画毎に分けられた地図データを記憶している。地図データは、交差点に対応する複数のノードと各ノード間を接続する道路に対応する複数のリンクとの接続関係により構成される道路ネットワークデータを含んでいる。各ノードは、緯度及び経度で表現された地図上の位置の情報を有している。各リンクは、その属性情報として、制限速度、道路種別、リンク長、道路幅等の情報を有している。このようなリンクの属性情報に含まれる制限速度の情報が、各リンクに対応する道路の制限速度を示す制限速度情報となる。地図データベース８５は、地図表示、目的地検索、経路探索、及びマップマッチング等の処理の実行時にナビゲーション用演算部７０により参照される。地図データベース８５は、データ記憶装置８６に格納して備えられている。データ記憶装置８６は、書き込みと読み込みの両方が可能な書き換え型の記憶装置であり、例えば、ハードディスクドライブやフラッシュメモリ等が用いられる。また本実施形態では、データ記憶装置８６には、法定速度情報や、ユーザー（ここでは車両の乗員）が初期設定する猶予速度情報（後述）等が格納される。
【００３１】
表示入力装置４０は、液晶表示装置等の表示装置とタッチパネル等の入力装置とが一体となったものである。表示入力装置４０は、表示画面４１を有すると共に当該表示画面４１に例えば自車位置周辺の地図や所定機能に関連付けられた操作標章４４（図５を参照）等の画像を表示する。本実施形態では、表示入力装置４０が本発明における「表示装置」に相当する。ここで、操作標章４４は、タッチパネルやタッチパッド１０が操作され、その操作入力がナビゲーション装置１に伝達されて特定の機能が実現されるに際して、その機能をユーザーが容易に知覚できるように表示画面４１に表示される標章である。このような操作標章４４には、例えばイラスト等によって描画された操作アイコンやボタンイメージ、文字キーイメージ等が含まれる。表示入力装置４０は、タッチパネルに接触又は近接する被検知物を検知して当該検知位置に応じた入力を受け付ける。例えばユーザーは、表示画面４１に表示された操作標章４４に、被検知物としての指先やスタイラスペンのペン先等を接触又は近接させることで、その操作標章４４を選択してそれに関連付けられた機能を実現することができる。なお、本実施形態の操作標章４４は、図５に示すように、操作ボタンイメージである。また、ユーザーは、表示画面４１に表示された操作標章４４以外の位置に被検知物を接触又は近接させることで、例えば地図上の地点選択等を行うことができる。また、表示入力装置４０はナビゲーション用演算部７０から取得した推定自車位置等の情報を表示画面４１に表示する。
【００３２】
タッチパッド１０は、図１に示すように、表示入力装置４０とは別体として設けられている。タッチパッド１０は、操作面１１ａを有し、操作面１１ａに接触又は近接する被検知物Ｄ（図５を参照）を検知して当該検知位置に応じた入力を受け付ける。このタッチパッド１０は、ナビゲーション装置１又は表示入力装置４０のポインティングデバイスとして機能する。ユーザーは、操作面１１ａに被検知物Ｄとしての指先等を接触又は近接させ、タッチやスライド等の操作を行うことによって、ナビゲーション装置１又は表示入力装置４０に対する各種操作入力を行うことができる。
【００３３】
音声入力装置８７はマイクロフォン等を有して構成され、ユーザーからの音声による入力を受け付ける。ナビゲーション用演算部７０は、音声入力装置８７で受け付けた音声に基づき、音声認識による目的地検索やハンズフリー通話等の機能を実現することができる。また、ナビゲーション用演算部７０は、スピーカ等を有して構成される音声出力装置８８を介して、音声案内等の機能を実現することができる。
【００３４】
２．操作入力装置の構成
図３〜図６に示すように、操作入力装置４は、タッチパッド１０と、突出部材２０と、駆動機構３０とを備えている。操作入力装置４は、概略的には、駆動機構３０によって駆動される突出部材２０が、タッチパッド１０の表面から突出可能（出没可能）に構成されている。
【００３５】
図４及び図６に示すように、タッチパッド１０は操作板１１を有し、操作板１１の正面には操作面１１ａが形成されている。このようなタッチパッド１０としては、抵抗膜式や静電容量式等、種々の方式のものを利用することができ、本実施形態では静電容量式を採用している。操作面１１ａの背面側には基板や電極層が設けられている。
【００３６】
操作板１１には、当該操作板１１を貫通する孔部１２が設けられている。図４に示すように、本実施形態では、このような孔部１２が複数（多数）設けられている。それぞれの孔部１２は、操作板１１の正面から見て円形状に形成されている。また、それぞれの孔部１２には、突出部材２０が挿入されている。従って本実施形態では、突出部材２０も複数（多数）設けられ、具体的には孔部１２と同数の突出部材２０が設けられている。これら複数の孔部１２及び突出部材２０は、操作面１１ａに沿って所定の規則で配列されている。本実施形態では、操作面１１ａの全体に亘って縦横にそれぞれ一定間隔で規則的に配列され、全体としてマトリクス状（直交格子状）に配列されている。なお、孔部１２及び突出部材２０は、ハニカム状（六角格子状）に配列されていても良い。
【００３７】
本実施形態では、操作面１１ａの背面側に設けられた電極層に接続される導電性の配線部材１３が、操作面１１ａに沿って格子状に配設されているが、それぞれの孔部１２は配線部材１３を避けて設けられている。すなわち、それぞれの孔部１２は、本実施形態では複数の配線部材１３によって囲まれた矩形状の領域内に、全ての配線部材１３と干渉することなく設けられている。ハニカム構造の場合には、それぞれの孔部１２は、複数の配線部材１３によって囲まれた六角形状の領域内に、全ての配線部材１３と干渉することなく設けられる。これにより、複数の孔部１２を操作板１１に設けることによってタッチパッド１０の機能が損なわれることが防止されている。
【００３８】
図６に示すように、突出部材２０は、細長い円柱状（ピン状）のピン部材２１と、全体として円筒状の筒状部材２２とからなる。ピン部材２１の外径は、孔部１２の内径よりも僅かに小さい。ピン部材２１は、その下端部において筒状部材２２に係止されている。本実施形態では、それぞれの孔部１２に、ピン部材２１の先端部（上端部）が挿入されている。駆動機構３０によって突出部材２０が駆動されていない基準状態（図６の左側の状態）では、平坦に形成されたピン部材２１の先端部（先端面）は、操作面１１ａのレベルに一致している。
【００３９】
図６に示すように、操作板１１に対して背面側に駆動機構３０が設けられている。この駆動機構３０は、操作面１１ａに対して交差（本実施形態では直交）する方向（これを「突出方向Ｚ」と称する）に沿って突出部材２０を進退動作させるための機構である。駆動機構３０は、圧電素子３１を備えている。
【００４０】
圧電素子３１は圧電効果を利用した受動素子であり、圧電体に印加された電圧を力に変換し、或いは圧電体に加えられた外力を電圧に変換する。圧電素子３１は、突出方向Ｚに振動するように設けられている。圧電素子３１には連結部材３３が連結されており、この連結部材３３は圧電素子３１と一体的に振動する。連結部材３３は、細長い円柱状（ピン状）に形成されている。圧電素子３１に連結された側とは反対側の連結部材３３の先端部は、筒状部材２２の内側の空間に挿入されている。連結部材３３の外径は筒状部材２２の内径にほぼ等しく、連結部材３３の外周面と筒状部材２２の内周面とが接している。
【００４１】
連結部材３３と筒状部材２２とが接触する接触位置において、筒状部材２２を外周側から包囲するようにバネ部材３４が設けられている。バネ部材３４は、内周側に向かう所定の大きさの予圧を提供し、連結部材３３と突出部材２０を構成する筒状部材２２との間に所定の摩擦力を生じさせる。バネ部材３４が付与する予圧は、連結部材３３と筒状部材２２との間の静止摩擦力が突出部材２０に作用する重力の突出方向Ｚの分力よりも少なくとも大きくなるように設定される。また、上記予圧は、圧電素子３１の振動に伴い連結部材３３と筒状部材２２との間に動摩擦力が生じる状態でこれらが摺動可能となるように設定される。
【００４２】
また本実施形態では、圧電素子３１の突出方向Ｚに沿った一方側への振動速度と他方側への振動速度との大小関係が、後述する操作入力演算部５０に含まれる突出制御部５４（図３を参照）によって調整可能とされている。突出方向側（操作面１１ａよりも正面側）への振動速度を、反突出方向側である埋没方向側（操作面１１ａよりも背面側）への振動速度よりも小さくすることで、連結部材３３と筒状部材２２との間に生じる静止摩擦と動摩擦との差異に基づいて、突出部材２０が突出方向側へと移動する。これにより、突出部材２０（ピン部材２１）の先端部は、操作面１１ａよりも正面側に突出する。すなわち、突出部材２０は、先端部が操作板１１を貫通して操作面１１ａより正面側に突出した状態（突出状態）となり得る。この突出状態は、突出方向Ｚに沿った突出部材２０の先端部の高さが操作面１１ａよりも高い状態であり、本発明における「第一状態」に相当する。
【００４３】
一方、これとは逆に埋没方向側への振動速度を突出方向側への振動速度よりも小さくすることで、突出部材２０は埋没方向側へと移動する。すなわち、突出部材２０は、先端部が操作面１１ａより背面側に埋没した状態（埋没状態）ともなり得る。なお、「埋没状態」には、突出部材２０のピン部材２１の先端部が操作面１１ａのレベルに一致している状態も含まれるものとする。この埋没状態は、突出方向Ｚに沿った突出部材２０の先端部の高さが操作面１１ａ以下の状態であり、本発明における「第二状態」に相当する。
【００４４】
このように、複数の突出部材２０は、駆動機構３０により、それぞれ独立に突出状態と埋没状態との間で移動可能となっている。そして、操作面１１ａの全体に出没自在に設けられる多数の突出部材２０により、任意形状の凹凸を表現することが可能となっている。
【００４５】
３．操作入力システムの構成
まず、操作入力システム３の概要について図７を用いて簡単に説明する。本実施形態では、操作入力システム３は、車両状況情報としての走行速度情報を取得し、当該走行速度情報に示される車両の走行速度に応じて、タッチパッド１０への入力制限を行う。この際、操作入力システム３は、車両の走行速度が高くなるのに応じて入力制限必要度を高く判定し、当該入力制限必要度が高くなるのに応じて入力制限領域Ｑが大きくなるように、操作面１１ａ上に入力制限領域Ｑを設定する。ここでは、操作入力システム３は、車両の走行速度が制限速度を超えた場合に、当該走行速度が制限速度を超過している程度（以下「超過度Ｒ」という。）が大きくなるのに応じて入力制限必要度を高く判定する。そして、図７に示すように、入力制限必要度が高くなるに応じて操作面１１ａに占める入力制限領域Ｑを大きく設定し、操作面１１ａ上における突出状態の突出部材２０の量を増加させる。これにより、タッチパッド１０への入力制限が実現される。具体的には、走行速度が制限速度を超えると、入力制限領域Ｑが操作面１１ａのＸ１方向側の端縁を始点として設定され、超過度Ｒが大きくなるのに応じてＸ２方向側へ向かって入力制限領域Ｑが大きくなるように設定される。そして、入力制限領域Ｑ内に配置される突出部材２０は突出状態とされる。これにより、超過度Ｒが大きくなるのに応じて、突出部材２０が突出状態とされる領域はＸ２側へ向かって次第に拡大する。また、本実施形態では、以下、走行速度をＶＡ、制限速度をＶＢとし、制限速度ＶＢから超過している速度、すなわち走行速度ＶＡから制限速度ＶＢを引いた差分で表される速度のことを超過速度ＶＣとする。また、本実施形態では、走行速度ＶＡが制限速度ＶＢを超過している程度のことを超過度Ｒとし、具体的には、猶予速度ＶＤ（後述）に対する超過速度ＶＣの割合とする。
また、入力制限領域Ｑは、特定入力受付領域Ｐ（後述）との重なり具合に応じて操作面１１ａ上に直接設定される構成であってもよいが、本実施形態では、一旦、仮想面１１ｂ上に仮の入力制限領域としての入力制限予定領域Ｓ（後述）を設定し、当該入力制限予定領域Ｓと特定入力受付領域Ｐとの重なり具合に応じて、最終的な入力制限領域Ｑを操作面１１ａ上に設定する構成を用いて説明している。よって、本発明における「入力制限領域」の概念には、入力制限領域Ｑだけでなく入力制限予定領域Ｓも含まれる。
【００４６】
次に、操作入力システム３の構成について詳細に説明する。図３に示すように、操作入力システム３は、上述した操作入力装置４と、表示入力装置４０と、これらの間に介在される操作入力演算部５０とを備えている。本実施形態では、操作入力演算部５０は、ナビゲーション装置１を構成する制御演算部６に組み込まれて実装されている（図２参照）。但し、このような構成に限られず、操作入力演算部５０が制御演算部６とは独立して設けられていても良い。操作入力装置４と表示入力装置４０とは、操作入力演算部５０を介して情報伝達可能に接続されている。また、図３には、本操作入力システム３の主たる動作に関する情報伝達（ブロック間矢印）のみを記載している。
【００４７】
操作入力演算部５０は、車両状況取得部５１、入力制限必要度判定部５２、入力制限部５３、突出制御部５４、特定入力突出制御部５５、位置検知部５６、操作入力受付部５７、特定入力受付部５８、描画制御部５９を備えている。本実施形態では、突出制御部５４に特定入力突出制御部５５が含まれ、操作入力受付部５７に特定入力受付部５８が含まれる形態を例示している。
【００４８】
車両状況取得部５１は、車両の状況を示す車両状況情報を取得する。車両状況情報には、自車両の状況又は自車両に影響を与える周囲の状況を示す各種情報が含まれる。例えば、車両状況情報には、車両の走行速度を示す情報である走行速度情報、車両の周辺状況を示す周辺状況情報、車両が走行中の道路の制限速度を示す制限速度情報等が含まれる。また、車両状況取得部５１は、走行速度情報取得部６１と、制限速度情報取得部６２とを備える。走行速度情報取得部６１は、車両状況情報として走行速度情報を取得する。具体的には、走行速度情報取得部６１は、距離センサ８３から自車両の移動距離情報を取得し、単位時間当たりの移動距離情報に基づいて自車両の走行速度を算出する。また、制限速度情報取得部６２は、制限速度情報をナビゲーション用演算部７０から取得する。具体的には、制限速度情報取得部６２は、ナビゲーション用演算部７０に指令して地図データベース８５から制限速度情報を取得させ、当該制限速度情報をナビゲーション用演算部７０から受け取る。この際、ナビゲーション用演算部７０は、推定自車位置の情報に基づいて、当該推定自車位置が存在する道路の制限速度情報を、地図データベース８５から取得する。なお、その際、ナビゲーション用演算部７０は、当該制限速度情報を表示入力装置４０へも出力し、表示画面４１に、現在車両が走行中の道路の制限速度を表示させてもよい。そして、車両状況取得部５１は、走行速度情報取得部６１で取得した走行速度情報と、制限速度情報取得部６２で取得した制限速度情報とを入力制限必要度判定部５２へ出力する。ここで制限速度とは、道路毎に予め定められた上限速度のことをいう。現実の道路においては、制限速度が設定されていない道路では、法律により定められた法定速度が適用されるが、ここでは、そのような法定速度も含めて制限速度と称する。
【００４９】
入力制限必要度判定部５２は、車両状況情報に示される車両状況に応じて、タッチパッド１０への入力を制限する必要性の高さを表す入力制限必要度を判定する。入力制限必要度判定部５２は、走行速度情報に示される走行速度が高くなるのに応じて、入力制限必要度を高くする判定を行う。入力制限必要度とは、タッチパッド１０への入力を制限する必要性の高さの度合いを段階的または連続的に表すものであり、入力制限の必要性の有無も含む。ここでは、入力制限必要度を計る指標として超過度Ｒを用いる為、入力制限必要度判定部５２は、超過度Ｒが大きくなるのに応じて、入力制限必要度を高くする判定を行う。より具体的には、本実施形態では、超過度Ｒとして、猶予速度ＶＤに対する超過速度ＶＣの割合を用いる為、入力制限必要度判定部５２は、猶予速度ＶＤに対する超過速度ＶＣの割合が大きくなるのに応じて、入力制限必要度を高くする判定を行う。
【００５０】
ここで、猶予速度ＶＤについて説明する。制限速度ＶＢを超えるとタッチパッド１０への入力制限が開始されるが、当該入力制限される範囲が、開始後すぐに操作面１１ａの略全領域に広がると、制限速度ＶＢを超えると直ぐに、操作面１１ａの略全領域において入力制限がされることとなり、ユーザーが戸惑ってしまう恐れがある。また、このような場合、ユーザーは、現在の詳細な車両状況について把握することも難しくなる。このため、入力の制限が開始されてから、操作面１１ａの全領域で入力制限がされるまでに、徐々に入力制限の範囲を広げていくことが好ましい。すなわち、入力の制限が開始されてから、操作面１１ａの全領域での入力が制限されるまでに一定の猶予を持たせることが好ましい。そこで本実施形態では、このタッチパッド１０への入力制限が開始される速度である制限速度ＶＢから、操作面１１ａの全領域で入力が制限される速度までの間に猶予速度ＶＤを設定している。すなわち、猶予速度ＶＤは、特定入力受付領域Ｐ（後述）を除く操作面１１ａの全領域に入力制限領域Ｑが設定される速度のうちで最小の速度（以下、超過度最大速度ＶＥ）と、当該入力の制限が開始される速度である制限速度ＶＢとの差分に等しくなる。よって、以下の式（１）が成り立つ。
ＶＤ＝ＶＥ−ＶＢ・・・（１）
この猶予速度ＶＤは、予め定められた固定値であってもよいし、制限速度等に応じて変化する可変値であってもよい。また、このような猶予速度ＶＤをユーザーが任意に設定、或いは変更できるように構成してもよい。本実施形態では、猶予速度ＶＤは、ユーザーが本操作入力システム３の初期設定の際に予め設定する固定値とし、設定された猶予速度ＶＤはデータ記憶装置８６に格納される。
【００５１】
本実施形態では、入力制限必要度判定部５２は、まず、車両状況取得部５１から取得した走行速度情報と制限速度情報とを比較し、入力制限が必要であるかを判定する。ここでは、走行速度ＶＡが制限速度ＶＢを超えている場合に入力制限が必要であると判定する。入力制限が必要であると判定した場合には、入力制限必要度判定部５２は、データ記憶装置８６に格納されている猶予速度情報を取得する。そして、入力制限必要度判定部５２は、走行速度情報と制限速度情報と猶予速度情報とから、超過度Ｒを算出し、当該算出した超過度Ｒの情報を入力制限部５３へ出力する。本実施形態での超過度Ｒは、猶予速度ＶＤに対する超過速度ＶＣの割合を示す為、超過度Ｒは、以下の式（２）で示される。
Ｒ＝ＶＣ／ＶＤ・・・（２）
また、超過速度ＶＣは、走行速度ＶＡから制限速度ＶＢを引いた差分である為、以下の式（３）で示される。
ＶＣ＝ＶＡ−ＶＢ・・・（３）
上記式（２）、（３）より、超過度Ｒは以下の式（４）によって算出される。
Ｒ＝ＶＡ−ＶＢ／ＶＤ・・・（４）
従って、走行速度ＶＡが超過度最大速度ＶＥの場合、すなわち、ＶＡ＝ＶＥの場合は、式（１）と式（４）によりＲ＝１となる。また、入力制限必要度判定部５２は、入力制限が不要と判定した場合には、超過度Ｒの情報を出力せず、或いは超過度Ｒの情報として超過度Ｒの値がゼロであることを示す情報を入力制限部５３へ出力する。
【００５２】
入力制限部５３は、タッチパッド１０への入力を制限する入力制限領域Ｑを操作面１１ａ上の特定入力受付領域Ｐが設定されていない領域に設定し、入力制限領域Ｑ内に配置された突出部材２０を突出状態とするように突出制御部５４に指令する。また、入力制限部５３は、入力制限必要度が高くなるのに応じて操作面１１ａに占める入力制限領域Ｑが大きくなるように、入力制限領域Ｑを設定する。言い換えると、入力制限部５３は、入力制限必要度が段階的又は連続的に高くなるのに応じて、入力制限領域Ｑを段階的又は連続的に大きくなるように操作面１１ａ上に設定する。なお、入力制限領域Ｑとは、操作面１１ａ上に設定され、タッチパッド１０上で実際に入力が制限される領域である。
【００５３】
本実施形態では、入力制限部５３は、超過度Ｒが大きくなるのに応じて、操作面１１ａに占める入力制限領域Ｑが連続的に大きくなるように、入力制限領域Ｑを設定する。具体的には入力制限部５３は、入力制限必要度判定部５２から取得した超過度Ｒの情報に基づいて、入力制限予定領域Ｓの範囲を設定すると共に、特定入力受付領域Ｐ（後述）と入力制限予定領域Ｓとの重なっている度合いに応じて、入力制限領域Ｑの範囲を決定する。ここで、入力制限予定領域Ｓとは、操作面１１ａに対応する仮想面１１ｂ上に設定される仮の入力制限領域であり、超過度Ｒに応じて設定され、入力制限領域Ｑを算出する為に用いられる。なお、詳細については後述するが、特定入力受付領域Ｐとは、操作標章４４の表示画面４１での配置に応じた配置となるように操作面１１ａ上に設定され、特定の処理の実行命令が割り当てられた領域である。そして、ここでの入力制限領域Ｑは、入力制限予定領域Ｓから特定入力受付領域Ｐを除いた領域に設定される。
【００５４】
本実施形態では、入力制限部５３は、まず、図１１及び図１２に示すように、入力制限必要度判定部５２から取得した超過度Ｒの情報から、操作面１１ａの仮想面にあたる仮想面１１ｂ上において入力制限予定領域Ｓの範囲を設定する。そして、入力制限部５３は、仮想面１１ｂ上において特定入力受付領域Ｐと入力制限予定領域Ｓとを照らし合わせ、両者の重なっている面積の割合に応じて入力制限領域Ｑを設定する。入力制限部５３は、入力制限領域Ｑを設定後、入力制限領域Ｑ内に配置された突出部材２０を突出状態とするように突出制御部５４へ指令する。また、入力制限部５３は、このように設定した入力制限領域Ｑ及び入力制限予定領域Ｓの少なくとも一方の情報を描画制御部５９へ出力すると共に、入力制限予定領域Ｓの情報を特定入力突出制御部５５へ出力する。なお、図１１は、タッチパッド１０の操作面１１ａの状態の一例を示し、図１２は、その状態での仮想面１１ｂでの入力制限予定領域Ｓの状態を示している。図１１には、仮想面１１ｂを一点鎖線、入力制限予定領域Ｓを破線でそれぞれ操作面１１ａに重ねて示している。
【００５５】
ここで、仮想面１１ｂ上において入力制限予定領域Ｓの範囲を設定する方法の一例を説明する。まず、入力制限部５３は、Ｘ−Ｙ直交座標面上に、操作面１１ａと相似形状の仮想面１１ｂを設定する。このとき、仮想面１１ｂのＸ方向（横）の長さをＬ１、Ｙ方向（縦）の長さをＬ２とする。本実施形態では、入力制限領域Ｑは、走行速度ＶＡが制限速度ＶＢを超えると、入力制限領域Ｑが操作面１１ａのＸ１方向側の端縁を始点として設定され、超過度Ｒが大きくなるのに応じてＸ２方向側へ向かって大きくなる為、入力制限予定領域Ｓも同様に、仮想面１１ｂのＸ１方向側の端縁を始点として設定され、超過度Ｒが大きくなるのに応じてＸ２方向側へ向かって大きくなる。また、本実施形態では、入力制限予定領域Ｓを、図１２に示すように、Ｙ方向の長さはＬ２で一定、Ｘ方向の長さが、上記式（２）又は（４）で示される超過度Ｒに応じて大きくなる四角形状の領域に設定する。また、Ｘ軸に走行速度ＶＡを当て嵌めて考えると、Ｘ＝Ｌ１の状態での走行速度ＶＡが超過度最大速度ＶＥとなり、そのときに入力制限予定領域Ｓは仮想面１１ｂの全領域となる。また、Ｘ＝０の状態での走行速度ＶＡが制限速度ＶＢとなる。よって、入力制限予定領域ＳのＸ方向長さが超過速度ＶＣに相当し、Ｌ１の長さが猶予速度ＶＤに相当する。また、超過速度ＶＣは、上記式（２）より下記式（５）で示される。
ＶＣ＝Ｒ×ＶＤ・・・（５）
これを長さ軸に戻して考えると、超過速度ＶＣに相当する入力制限予定領域ＳのＸ方向長さは、Ｒ×Ｌ１となる。よって、入力制限予定領域Ｓは、（Ｘ,Ｙ）＝（０,０）、（Ｘ,Ｙ）＝（Ｒ×Ｌ１,０）、（Ｘ,Ｙ）＝（Ｒ×Ｌ１,Ｌ２）、（Ｘ,Ｙ）＝（０,Ｌ２）の４点で囲まれる領域として設定される。
【００５６】
次に、入力制限領域Ｑの設定方法について説明する。入力制限部５３は、特定入力受付領域Ｐと入力制限予定領域Ｓとを照合した結果、両者が重なっていない場合には、入力制限領域Ｑを入力制限予定領域Ｓに一致させるように設定する（図１７、図１０の＃４０）。一方、入力制限部５３は、特定入力受付領域Ｐと入力制限予定領域Ｓとが完全に重なっている場合、すなわち、入力制限予定領域Ｓに特定入力受付領域Ｐの全領域が含まれている場合は、入力制限予定領域Ｓから特定入力受付領域Ｐを除いた領域を入力制限領域Ｑとして設定する（図１３、図１０の＃３７）。図１３の例では、第一特定入力受付領域Ｐ１の全領域が入力制限予定領域Ｓに含まれるので、入力制限領域Ｑは、下記式（６）で算出される。
入力制限領域Ｑ＝入力制限予定領域Ｓ−第一特定入力受付領域Ｐ１・・・（６）
の式で算出される。なお、入力制限予定領域Ｓに第一特定入力受付領域Ｐ１だけでなく第二特定入力受付領域Ｐ２の全領域も含まれる場合、入力制限領域Ｑは、下記式（７）で算出される。
入力制限領域Ｑ＝入力制限予定領域Ｓ−第一特定入力受付領域Ｐ１−第二特定入力受付領域Ｐ２・・・（７）
また、特定入力受付領域Ｐの５割以上の領域が入力制限予定領域Ｓと重なっている場合（完全に重なっている場合を除く）、入力制限部５３は、入力制限予定領域Ｓから、特定入力受付領域Ｐと入力制限予定領域Ｓとの重複領域を除いた領域を入力制限領域Ｑとして設定する（図１４、図１０の＃３８）。また、本実施形態では、入力制限部５３は、特定入力受付領域Ｐの５割未満の領域が入力制限予定領域Ｓと重なっている場合、入力制限予定領域Ｓから、入力制限予定領域Ｓと特定入力受付領域Ｐとの重複領域を除いた領域から、さらに、特定入力受付領域Ｐとの境界領域Ｕを除いた領域を入力制限領域Ｑとして設定する（図１５、図１６、図１０の＃３９）。
【００５７】
ここで、境界領域Ｕとは、図１６に示すように、入力制限予定領域Ｓのうち、特定入力受付領域Ｐにおける入力制限予定領域Ｓとの重複領域の外縁と隣接する領域をいう。図１６は、突出制御部５４によって既に入力制限領域Ｑ内に配置される突出部材２０が突出状態となるように制御された後の状態を示しているが、この図に示すように、入力制限領域Ｑ内の突出部材２０の突出制御後に、境界領域Ｕの突出部材２０が埋没状態となるように、入力制限部５３は入力制限領域Ｑを設定する。また、図１６では、入力制限部５３は、境界領域Ｕとして、特定入力受付領域Ｐにおける入力制限予定領域Ｓとの重複領域の外縁と直接隣接する位置に設けられた突出部材２０に対応する領域（計９個の突出部材２０が埋没状態とされている領域）が設定されている。すなわち、図１６に示す例では、境界領域Ｕは突出部材２０の一列分に対応する領域に設定されている。但し、本発明の実施形態はこれに限られず、例えば、境界領域Ｕをもう一列分だけ入力制限予定領域Ｓ側に拡張し、計２２個の突出部材が埋没状態となるように設定してもよい。なお本実施形態では、このような境界領域Ｕが、本発明における「境界部分」に相当する。
【００５８】
突出制御部５４は、操作面１１ａに対する突出部材２０の突出方向Ｚ（進退動作方向に一致する）の位置を制御する。言い換えると、突出制御部５４は、操作面１１ａに対する突出部材２０の突出方向Ｚの位置を、先端部の高さが操作面１１ａよりも高い突出状態（第一状態）と先端部の高さが操作面１１ａ以下の埋没状態（第二状態）との間で制御する。突出制御部５４は、入力制限部５３から受け取った情報に基づいて、各突出部材２０について、埋没状態及び突出状態のうちのいずれの状態とするかを択一的に判定し、駆動機構３０を制御する。具体的には、突出制御部５４は、操作面１１ａ上における入力制限領域Ｑ内に配置される突出部材２０を突出状態とし、その他の領域内（特定入力受付領域Ｐを除く）に配置される突出部材２０を埋没状態とするように駆動機構３０を制御する。また、本実施形態では、突出制御部５４は、パルス状の電圧を印加して圧電素子３１を振動させる。その際、突出制御部５４は、突出方向Ｚに沿った一方側への振動速度と他方側への振動速度との大小関係を調整することができるように構成されている。このような構成は、圧電素子３１の振動方向に応じてデューティ比を異ならせることによって実現できる。突出制御部５４は、突出方向側への振動速度を埋没方向側への振動速度よりも小さくすることで、突出部材２０を突出方向側へと移動させる。一方、突出制御部５４は、埋没方向側への振動速度を突出方向側への振動速度よりも小さくすることで、突出部材２０を埋没方向側へと移動させる。
【００５９】
特定入力突出制御部５５は、操作標章４４の表示画面４１での配置に応じた配置となるように操作面１１ａに特定入力受付領域Ｐを設定すると共に、特定入力受付領域Ｐ内に配置される突出部材２０の操作面１１ａに対する突出方向Ｚの位置を制御する。本実施形態では、特定入力突出制御部５５は、特定入力受付領域Ｐが入力制限領域Ｑ（ここでは、入力制限予定領域Ｓ）と重なっていない場合には、特定入力受付領域Ｐ内に配置された突出部材２０を突出状態とし、特定入力受付領域Ｐが予め定めた割合以上の面積で入力制限領域Ｑと重なっている場合には、特定入力受付領域Ｐ内に配置された突出部材２０の全てを埋没状態とし、予め定めた割合未満の面積で入力制限領域Ｑと重なっている場合には、突出部材２０を突出状態とするように、駆動機構３０を制御する。なお、特定入力受付領域Ｐが入力制限領域Ｑと重なっていない場合には、入力制限必要度判定部５２によって入力制限不要と判定された場合や、入力制限処理が作動していない状態も含む。
【００６０】
本実施形態では、特定入力突出制御部５５は、入力制限部５３から入力制限予定領域Ｓの情報を取得し、入力制限予定領域Ｓと特定入力受付領域Ｐとの重なっている度合いに応じて、特定入力受付領域Ｐ内に配置される各突出部材２０の突出方向Ｚの位置を決定し、駆動機構３０を制御する。すなわち、本実施形態では、特定入力突出制御部５５は、特定入力受付領域Ｐ内に配置される各突出部材２０を埋没状態及び突出状態のうちのいずれの状態とするかを択一的に判定し、当該判定に基づいて駆動機構３０を制御する。なお、入力制限処理が作動していない状態及び入力制限必要度判定部５２によって入力制限不要と判定された場合には、特定入力突出制御部５５は、特定入力受付領域Ｐに配置される突出部材２０が突出状態となるように駆動機構３０を制御する。
【００６１】
ここで、特定入力受付領域Ｐとは、操作標章４４の表示画面４１での配置に応じた配置となるように操作面１１ａ上に設定される、特定の処理の実行命令が割り当てられた領域である。そのため、特定入力受付領域Ｐは、表示画面４１上における操作標章４４の変更に応じて、操作面１１ａ上で変更される領域である。図５に示す例では、特定入力受付領域Ｐとして、第一特定入力受付領域Ｐ１と第二特定入力受付領域Ｐ２とが設定されている。第一特定入力受付領域Ｐ１は、表示画面４１に表示された操作標章４４Ａ「表示変更」の配置に応じた位置に配置され、表示画面４１の表示変更処理の実行命令を受け付ける特定入力受付領域Ｐである。第二特定入力受付領域Ｐ２は、表示画面４１に表示された操作標章４４Ｂ「地点登録」の配置に応じた位置に配置され、目的地点の登録処理の実行命令を受け付ける特定入力受付領域Ｐである。なお、図１に示すように、表示画面４１及びタッチパッド１０を車両に搭載した状態での、表示画面４１の下側が、タッチパッド１０の車両後方側（ユーザー側）に対応する為、特定入力受付領域Ｐは、操作面１１ａの車両後方側、すなわち図５に示すＹ方向手前側においてＸ方向に並んで配置されている。ここで、特定入力突出制御部５５は、図４及び図５に示すように、各操作標章４４について互いに隣接して配置された複数の突出部材２０を割り当てるように構成されている。図４及び図５に示す例では、特定入力突出制御部５５は、各操作標章４４についてＹ方向に５個、Ｘ方向に６個の計３０個の突出部材２０の群を割り当てるように、特定入力受付領域Ｐを操作面１１ａ上に設定する。
【００６２】
また、本実施形態では、特定入力突出制御部５５は、タッチパッド１０への入力の制限がされていない状態では、特定入力受付領域Ｐに配置される突出部材２０を突出状態とする。よって、タッチパッド１０への入力の制限がされていない状態では、操作面１１ａ上には、図５に示すように、表示画面４１上の操作標章４４の操作ボタンイメージと対応するように、３０個一組で突出状態とされる突出部材２０によって、操作面１１ａから突出する操作ボタンが形成される。このため、ユーザーは、タッチパッド１０を操作する際に、触覚のみで、特定入力受付領域Ｐの位置を容易に把握することができ、操作面１１ａを注視することなく、表示変更や地点登録等の実行命令を容易に行うことができる。
【００６３】
次に、特定入力受付領域Ｐ内の突出部材２０の突出ステータスの決定方法について説明する。本実施形態では、特定入力突出制御部５５は、まず、入力制限部５３から取得した入力制限予定領域Ｓと、特定入力受付領域Ｐとを仮想面１１ｂ上で照らし合わせ、入力制限予定領域Ｓと特定入力受付領域Ｐとが重なっているか否かを判定する。重なっていないと判定した場合には、特定入力突出制御部５５は、特定入力受付領域Ｐ内の突出部材２０を突出状態にすると決定する（図１７、図１８の＃５５）。また、入力制限予定領域Ｓと特定入力受付領域Ｐとが重なっていると判定した場合には、特定入力受付領域Ｐの５割以上の領域が重なっているか否かを判定し、５割以上の領域で重なっていると判定した場合には、特定入力受付領域Ｐ内の突出部材２０を埋没状態にすると決定する（図１３、１４、図１８の＃５４）。一方、特定入力受付領域Ｐの５割未満の領域で重なっていると判定した場合には、特定入力受付領域Ｐ内の突出部材２０を突出状態にすると決定する（図１５、図１８の＃５３、＃５５）。なお、このとき、上述の入力制限部５３の処理によって、入力制限予定領域Ｓの側に設定された境界領域Ｕにより、入力制限領域Ｑと特定入力受付領域Ｐとを差異化することができる。よって、ユーザーは、当該境界領域Ｕの埋没状態となっている突出部材を目印として、操作面１１ａ上における特定入力受付領域Ｐの位置を容易に認識することができる。そして、特定入力突出制御部５５は、このような突出ステータスの決定に従って、駆動機構３０を制御する。
【００６４】
なお、本実施形態においては、特定入力突出制御部５５は、突出制御部５４に組み込まれているが、本発明はこのような構成に限られず、特定入力突出制御部５５が突出制御部５４とは別の機能部として設けられていてもよい。また、本実施形態では、特定入力受付領域Ｐが５割合以上の面積で入力制限予定領域Ｓと重なっている場合に特定入力受付領域Ｐ内の突出部材２０を埋没状態するように構成しているが、処理のしきい値となる面積割合はこれに限定されず、例えば、３割、７割など、他の割合とすることも可能である。
【００６５】
位置検知部５６は、タッチパッド１０の操作面１１ａ上での被検知物Ｄの検知位置を取得する。位置検知部５６は、被検知物Ｄが操作面１１ａに接触又は近接することによって生じる電極間の静電容量の変化に基づいて、被検知物Ｄが最も接近した電極の位置を特定する。そして、位置検知部５６は、その特定された電極の位置を操作面１１ａ上での検知位置として取得する。このような位置検知部５６の機能により、タッチパッド１０は、操作面１１ａ上での検知位置に応じた入力を受け付けることができる。位置検知部５６は、取得した検知位置の情報を、操作入力受付部５７に出力する。また、本実施形態では、位置検知部５６は、取得した検知位置の情報を描画制御部５９へ出力していないが、当該検知位置の情報を操作入力受付部５７等に出力する際に、併せて描画制御部５９に出力する構成であってもよい。この場合、描画制御部５９は、表示画面４１の当該検知位置に応じた位置に、現在選択されている旨を示す標章としてカーソル等を表示させることができる。
【００６６】
操作入力受付部５７は、タッチパッド１０の操作面１１ａ上で検知された被検知物Ｄの検知位置に割り当てられた処理の実行命令を受け付ける。操作入力受付部５７は、位置検知部５６より取得した被検知物Ｄの検知位置の情報から、当該検知位置に割り当てられた処理を特定し、ナビゲーション用演算部７０等に出力して、当該割り当てられた処理を実行させる。本実施形態では、操作面１１ａ上における特定入力受付領域Ｐ以外の領域で被検知物Ｄを検知した場合に、その検知位置に割り当てられた処理を受け付ける。例えば、ユーザーが操作面１１ａ上の特定入力受付領域Ｐ以外の領域、ここでは、表示画面４１の地図上のある地点に対応する領域に被検知物Ｄを接触又は近接させるとすると、位置検知部５６が、当該接触又は近接位置の情報を取得し、操作入力受付部５７へ出力する。操作入力受付部５７は、位置検知部５６から取得した当該検知位置に基づいて、当該検知位置に割り当てられた処理、ここでは、検知位置に応じた地図上の地点を選択する処理の実行命令を受け付ける。そして、操作入力受付部５７は、受け付けた処理の実行命令をナビゲーション用演算部７０等に出力して、当該地点選択処理を実行させる。
【００６７】
特定入力受付部５８は、特定入力受付領域Ｐ内においてタッチパッド１０への入力を検知した場合に、特定入力受付領域Ｐに割り当てられた処理の実行命令を受け付ける。ここで、特定入力受付領域Ｐ内におけるタッチパッド１０への入力の検知には、特定入力受付領域Ｐにおいて突出状態であった突出部材２０の先端部が、指先等の被検知物Ｄにより操作面１１ａ側へ押圧されたことにより、特定入力受付領域Ｐ内で被検知物Ｄを検知した場合も含まれる。特定入力受付部５８は、位置検知部５６から取得した情報に示される被検知物Ｄの検知位置が、特定入力受付領域Ｐ内に含まれると判定した場合は、特定入力受付領域Ｐに割り当てられた処理の実行命令を受け付け、ナビゲーション用演算部７０等に当該実行命令を出力し、当該処理を実行させる。また、本実施形態では、特定入力受付部５８は、操作入力受付部５７に組み込まれて実装されているが（図３参照）、本発明はこのような構成に限られず、特定入力受付部５８が操作入力受付部５７とは別の機能部として設けられていてもよい。
【００６８】
描画制御部５９は、表示画面４１に表示する表示画像の描画制御を行う。また、本実施形態では、描画制御部５９は、操作面１１ａに設定された入力制限領域Ｑに対応させて、表示画面４１に、他の領域と異なる表示態様で画像を表示する表示変更領域Ｔを設定する。すなわち、表示変更領域Ｔは、入力制限領域Ｑに対応させて表示画面４１上に設定され、入力制限必要度が高くなるのに応じて大きくなる領域である。
【００６９】
描画制御部５９は、自車位置周辺の背景、道路、及び名称等の画像イメージを含む複数のレイヤ（層）を生成する。また、描画制御部５９は、自車位置を表す自車位置マークの画像イメージを含むレイヤや、目的地が設定されている場合には当該目的地までの案内経路の画像イメージを含むレイヤを生成する。更に描画制御部５９は、所定の操作標章４４の画像イメージを含むレイヤや、所定の操作カーソル（図示せず）の画像イメージを含むレイヤを生成する。そして、描画制御部５９は、これらの各レイヤを重ね合わせて１つの表示画像イメージを生成し、これを表示画面４１に表示させる。
【００７０】
また、描画制御部５９は、入力制限部５３から入力制限領域Ｑの情報を取得し、表示画面４１上における入力制限領域Ｑに対応する領域に表示変更領域Ｔを設定する。そして、描画制御部５９は、表示変更領域Ｔの画像を、他の領域と異なる表示態様で表示するように、表示画面４１に表示する画像を描画制御する。上記のとおり、表示変更領域Ｔは入力制限領域Ｑに対応している。そのため、描画制御部５９は、入力制限必要度が高くなり入力制限領域Ｑが大きくなるのに応じて表示画面４１に占める表示変更領域Ｔの割合が大きくなるように、表示変更領域Ｔを設定する。言い換えると、描画制御部５９は、超過度Ｒが大きくなるのに応じて、表示画面４１に占める表示変更領域Ｔの割合が大きくなるように、表示変更領域Ｔを設定する。また、描画制御部５９は、表示画面４１の操作標章４４の表示変更に応じて、特定入力突出制御部５５が操作面１１ａ上の特定入力受付領域Ｐを変更するための情報を特定入力突出制御部５５へ出力する。具体的には、描画制御部５９は、表示画面４１に表示されている操作標章４４を変更した際には、当該変更後の表示画面４１上における操作標章４４の位置情報を特定入力突出制御部５５へ出力する。
【００７１】
本実施形態では、描画制御部５９は、図２０に示すように、表示変更領域Ｔにおける表示画像を他の領域における表示画像よりも暗く表示する。例えば、表示変更領域Ｔの輝度を落としたり、表示画面４１が液晶ディスプレイにより構成される場合は、表示変更領域Ｔの液晶配向を変化させて透過する光の量を減らしたりすることで、画像を暗くすることができる。或いは、表示変更領域Ｔの表示画像の色調を他の領域に比べて暗い色調に変更することによっても画像を暗くすることができる。これにより、表示画面４１上における入力制限領域Ｑに対応する部分を、他の領域と異なる表示態様とすることができる為、ユーザーは、触覚だけでなく視覚によっても現在どの程度制限速度を超過しているか等の車両状況を確認することができる。
【００７２】
４．入力制限処理の処理手順
本実施形態に係る操作入力システム３による入力制限処理の処理手順について、図８〜図１９を参照して説明する。以下に説明する入力制限処理の手順は、操作入力演算部５０の各機能部を構成するハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により実行される。上記の各機能部がプログラムにより構成される場合には、操作入力演算部５０を含む制御演算部６が有する演算処理装置が、各機能部を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作する。
【００７３】
図８に示すように、本実施形態に係る入力制限処理では、まず各種の準備処理が実行される（ステップ＃０１）。この準備処理には、ユーザーが所望の猶予速度ＶＤを設定する処理等が含まれる。次に、現在の車両状況に応じて入力制限が必要であるか否かを判定する入力制限必要度判定処理が実行される（＃０２）。
【００７４】
図９に示すように、入力制限必要度判定処理では、まず、走行速度情報取得部６１が、現在の車両の走行速度ＶＡを取得する（＃２１）。次に、制限速度情報取得部６２がナビゲーション用演算部７０に指令して、車両が現在走行中の道路の制限速度ＶＢを取得する（＃２２）。その後、入力制限必要度判定部５２が、走行速度ＶＡが制限速度ＶＢを超えているか否かを判定する（＃２３）。走行速度ＶＡが制限速度ＶＢを超えている場合には（＃２３：Ｙｅｓ）、入力制限必要度判定部５２は、入力制限を必要と判定する（＃２４）。入力制限必要度判定部５２は、入力制限を必要と判定すると、猶予速度ＶＤを取得する（＃２５）。そして、入力制限必要度判定部５２は、走行速度ＶＡと制限速度ＶＢと猶予速度ＶＤとから、超過度Ｒを算出する（＃２６）。以上で、入力制限必要度判定処理は終了する。一方、入力制限必要度判定部５２は、ステップ＃２３で走行速度ＶＡが制限速度ＶＢ以下であった場合には（＃２３：Ｎｏ）、入力制限を不要と判定する（＃２７）。この場合、処理はステップ＃２１へ戻る。
【００７５】
入力制限必要度判定処理が終了すると、図８に戻り、次に入力制限領域設定処理が実行される（＃０３）。
【００７６】
図１０に示すように、入力制限領域設定処理では、まず、入力制限部５３が、入力制限必要度判定処理のステップ＃２６で算出された超過度Ｒの値がＲ≦１であるか否かを判定する（＃３１）。入力制限部５３が、Ｒ＞１と判定した場合は（＃３１：Ｎｏ）、超過度Ｒの値をＲ＝１と設定する（＃３２）。次に、入力制限部５３は、入力制限予定領域Ｓの範囲を設定する（＃３３）。その後、入力制限部５３は、ステップ＃３３で設定した入力制限予定領域Ｓと特定入力受付領域Ｐとが重なっているか否かを判定する（＃３４）。図１１に示すように、入力制限部５３が、入力制限予定領域Ｓと特定入力受付領域Ｐとが重なっていると判定した場合は（＃３４：Ｙｅｓ）、特定入力受付領域Ｐの５割以上の範囲が入力制限予定領域Ｓと重なっているか否かを判定する（＃３５）。そして、入力制限部５３は、図１３及び図１４に示すように、特定入力受付領域Ｐ（ここでは、Ｐ１）の５割以上の範囲が入力制限予定領域Ｓと重なっていると判定した場合は（＃３５：Ｙｅｓ）、特定入力受付領域Ｐの全領域が入力制限予定領域Ｓと重なっているか否かを判定する（＃３６）。入力制限部５３が、図１３に示すように、特定入力受付領域Ｐの全領域が入力制限予定領域Ｓと重なっていると判定した場合は（＃３６：Ｙｅｓ）、入力制限部５３は、入力制限領域Ｑを、入力制限予定領域Ｓから、入力制限予定領域Ｓと重なっている特定入力受付領域Ｐの全領域を除いた領域と設定する（＃３７）。一方、ステップ＃３６にて、入力制限部５３が、特定入力受付領域Ｐの全領域が入力制限予定領域Ｓと重なっていないと判定した場合は（＃３６：Ｎｏ）、図１４に示すように、入力制限部５３は、入力制限領域Ｑを、入力制限予定領域Ｓから、特定入力受付領域Ｐと入力制限予定領域Ｓとの重複領域を除いた領域と設定する（＃３８）。また、ステップ＃３５にて、入力制限部５３が、特定入力受付領域Ｐの５割未満の範囲が入力制限予定領域Ｓと重なっていると判定した場合は（＃３５：Ｎｏ）、図１５及び図１６に示すように、入力制限部５３は、入力制限領域Ｑを、入力制限予定領域Ｓから、入力制限予定領域Ｓと特定入力受付領域Ｐとの重複領域を除いた領域から、さらに、特定入力受付領域Ｐとの境界領域Ｕを除いた領域と設定する（＃３９）。また、ステップ＃３４にて、入力制限部５３が、入力制限予定領域Ｓと特定入力受付領域Ｐとが重なっていないと判定した場合は（＃３４：Ｎｏ）、図１７に示すように、入力制限部５３は、入力制限領域Ｑを、入力制限予定領域Ｓと設定する、すなわち、入力制限領域Ｑ＝入力制限予定領域Ｓとする（＃４０）。そして、入力制限必要度判定処理は終了する。
【００７７】
入力制限領域設定処理が終了すると、図８に戻り、次に突出制御処理が実行される（＃０４）。
【００７８】
突出制御処理では、突出制御部５４が、ステップ＃０３の入力制限領域設定処理によって設定された入力制限領域Ｑ内に含まれる突出部材２０を突出状態とする。そして、突出制御処理は終了する。
【００７９】
突出制御処理が終了すると、図８に戻り、次に特定入力受付領域内の突出部材制御処理が実行される（＃０５）。
【００８０】
図１８に示すように、特定入力受付領域内の突出部材制御処理では、まず、特定入力突出制御部５５が、入力制限予定領域Ｓの情報を取得する（＃５１）。次に、特定入力突出制御部５５が、入力制限予定領域Ｓ内に特定入力受付領域Ｐが含まれているか否かを判定する（＃５２）。特定入力突出制御部５５が、入力制限予定領域Ｓ内に特定入力受付領域Ｐが含まれていると判定すると（＃５２：Ｙｅｓ）、特定入力突出制御部５５は、次に入力制限予定領域Ｓ内に特定入力受付領域Ｐの５割以上の領域が含まれているか否かを判定する（＃５３）。特定入力突出制御部５５が、入力制限予定領域Ｓ内に特定入力受付領域Ｐの５割以上の領域が含まれていると判定すると（＃５３：Ｙｅｓ）、特定入力突出制御部５５は、特定入力受付領域Ｐ内の突出部材２０が埋没状態となるように駆動機構３０を制御する（＃５４）。一方、ステップ＃５３にて、特定入力突出制御部５５が、入力制限予定領域Ｓ内に特定入力受付領域Ｐの５割未満の領域が含まれていると判定すると（＃５３：Ｎｏ）、特定入力突出制御部５５は、特定入力受付領域Ｐ内の突出部材２０が突出状態となるように駆動機構３０を制御する（＃５５）。また、ステップ＃５２にて、特定入力突出制御部５５が、入力制限予定領域Ｓ内に特定入力受付領域Ｐが含まれていないと判定すると（＃５２：Ｎｏ）、特定入力受付領域Ｐ内の突出部材２０が突出状態となるように駆動機構３０を制御する（＃５５）。以上で、特定入力受付領域Ｐ内の突出部材制御処理が終了する。
【００８１】
特定入力受付領域内の突出部材制御処理が終了すると、図８に戻り、次に画像表示処理が実行される（＃０６）。
【００８２】
図１９に示すように、画像表示処理では、描画制御部５９は、地図や自車両の走行位置等の通常画像を表示画面４１に表示する（＃６１）。描画制御部５９は、ステップ＃０３の入力制限領域設定処理によって設定された入力制限領域Ｑの情報を取得する（＃６２）。次に、描画制御部５９は、タッチパッド１０の操作面１１ａ上に設定された入力制限領域Ｑに対応する表示画面４１上の領域に表示変更領域Ｔを設定する（＃６３）。そして、描画制御部５９は、ステップ＃６３で設定した表示変更領域Ｔにおける表示画像を他の領域の表示画像よりも暗く表示する（＃６４）。以上で、画像表示処理が終了する。
【００８３】
〔第二の実施形態〕
次に、本発明に係る第二の実施形態について、図２１を参照して説明する。第一の実施形態では、車両状況情報として走行速度情報を用いる構成を例として説明した。第二の実施形態では、車両状況情報として車両の周辺状況を示す周辺状況情報を用いる構成を例として説明する。本実施形態に係る操作入力システム３では、ナビゲーション装置１がさらにレーダー８４と撮像装置８９とを備え、車両状況取得部５１が周辺状況情報取得部６３を備える。なお、本実施形態では、この点以外は第一の実施形態と同一の構成である為、上記構成以外の説明は省略する。
【００８４】
レーダー８４は、自車両の周辺に存在する障害物を検出する障害物検出装置を構成する。このようなレーダーとしては、ミリ波レーダーや赤外線レーザーレーダー等、公知の各種のレーダーを用いることができる。本実施形態では、少なくとも自車両の前方に存在する障害物を検出できるように、車両前方へ向けて設置されている。本実施形態では、操作入力システム３は、レーダー８４による検出結果の情報に基づいて、自車両と障害物との位置関係、すなわち自車両と障害物との距離及び自車両から障害物へ向かう方位を検出することができるように構成されている。レーダー８４は、検出した自車両と障害物との距離を示す距離情報及び自車両から障害物へ向かう方位を示す方位情報を周辺状況情報取得部６３へ出力する。
【００８５】
撮像装置８９は、自車両の周囲の映像を撮影する装置であり、撮像素子を備えた車載カメラで構成される。なお、本実施形態では、撮像装置８９は、少なくとも自車両の前方に存在する障害物を撮影できるように、車両前方へ向けて設置されている。また、撮像装置８９は、撮影した画像データから成る撮像画像情報を周辺状況情報取得部６３へ出力する。
【００８６】
本実施形態に係る操作入力システム３は、車両の周辺状況を示す周辺状況情報を取得する周辺状況情報取得部６３を更に備え、入力制限必要度判定部５２は、前記車両の進路と前記周辺状況情報に示される障害物との位置関係に基づいて前記車両が前記障害物に衝突する可能性を判定し、当該可能性が高くなるのに応じて、前記入力制限必要度を高くする判定を行う。周辺状況情報取得部６３は、車両が備える各種センサ等の出力に基づいて周辺状況情報を取得し、当該取得した周辺状況情報を入力制限必要度判定部５２へ出力する。本実施形態では、周辺状況情報取得部６３は、レーダー８４、撮像装置８９、及び距離センサ８３等の各種センサからの出力情報や、ナビゲーション用演算部７０を介して地図データベース８５等から得られる情報などを用いて、少なくとも自車両と障害物との位置関係を示す障害物位置情報を含む周辺状況情報を生成して取得する。このような周辺状況情報には、障害物位置情報として、自車両に対して予め定められた範囲内に障害物が存在するか否かを示す障害物存否情報、自車両から障害物までの距離を示す障害物距離情報、自車両から障害物へ向かう方位を示す障害物方位情報、が含まれる。ここで、障害物とは、自車両の安全な走行に影響を及ぼす恐れのある各種の物体であり、例えば、他の車両、自転車、歩行者、動物等の移動体（停止中のものも含む）や、電柱、樹木等の地物やなどが含まれる。これらの障害物のうち、地図データベース８５に属性（形状、高さ、色彩等）や位置等が登録されている地物については、周辺状況情報取得部６３は、推定自車位置と地図データベース８５から取得した障害物となり得る地物の位置情報とから、障害物位置情報を生成する。それ以外の移動体や地図データベース８５に登録されていない地物等については、周辺状況情報取得部６３は、主にレーダー８４及び撮像装置８９による検出結果に基づいて障害物位置情報を生成する。
【００８７】
入力制限必要度判定部５２は、自車両の進路と障害物位置情報に示される自車両と障害物との位置関係に基づいて、自車両が障害物に衝突する可能性を判定する。この際、自車両の進路は、ナビゲーション用演算部７０で取得される推定自車位置の情報と、方位センサ８２により取得される進行方位の情報等に基づいて判定される。そして、本実施形態では、入力制限必要度判定部５２は、自車両が障害物に衝突する可能性（以下「衝突可能性」という。）を、自車両の進路と障害物の位置との最短距離に応じて判定する。すなわち、入力制限必要度判定部５２は、自車両の進路中における障害物に最も近い位置と当該障害物との距離（すなわち最短距離）が短くなるに従って自車両が障害物に衝突する可能性を高く判定する。例えば、自車両の進路と障害物の位置との最短距離が、自車両の幅の１／２以下である場合に衝突可能性を１００％と判定し、自車両の進路と障害物の位置との最短距離が、自車両の幅の５倍以上である場合に衝突可能性を０％と判定し、自車両の進路と障害物の位置との最短距離が、自車両の幅の１／２から５倍の間の距離である場合には、当該距離に応じて衝突可能性の値を判定する構成とすることができる。なお、障害物の移動状況を検出可能な構成であれば、自車両の進行速度及び進行方位と障害物の移動速度及び移動方位とに基づいて、自車両が進路に沿って進行した場合に障害物と最も接近する際の自車両と障害物との距離を予測し、当該距離に基づいて衝突可能性を判定する構成としても好適である。
【００８８】
そして、入力制限必要度判定部５２は、自車両が障害物に衝突する可能性が高くなるのに応じて、入力制限必要度を高くする判定を行う。また、入力制限必要度判定部５２は、その判定結果を入力制限部５３へ出力する。入力制限部５３は、当該衝突の可能性が大きくなるのに応じて、操作面１１ａに占める入力制限領域Ｑを大きく設定する。これにより、運転に注意を要する程度が高まるのに応じて、操作面１１ａ上における突出状態の突出部材２０が占める割合も大きくなる。従って、ユーザーが運転者である場合は、触覚にて、運転に注意を要する状況であることを認識することができる。
【００８９】
なお、本実施形態では、周辺状況情報取得部６３は、車両状況取得部５１に含まれる構成であるが、本発明はこれに限られず、撮像装置８９やレーダー８４がその機能を担う構成であってもよいし、その他の機能部が担う構成であってもよい。また、本実施形態では、撮像装置８９やレーダー８４が、自車両の前方に存在する障害物を検出できるように、車両前方へ向けて設置されている構成であるが、本発明はこれに限られず、これらが車両後方へ向けて設置される構成や、車両側方へ向けて設置される構成であってもよいし、これらが複数備えられ、複数方向へ向けて設置される構成であってもよい。
【００９０】
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係る操作入力システムのその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。
【００９１】
（１）上記第二の実施形態では、車両の進路と周辺状況情報に示される障害物との位置関係に基づいて車両が障害物に衝突する可能性を判定し、当該可能性が高くなるのに応じて、入力制限必要度を高くする判定を行う構成を例として説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。車両状況情報として事故多発地帯情報を用い、事故多発地帯に接近するのに応じて入力制限必要度を高くする判定を行う構成であってもよい。この構成では、入力制限必要度判定部５２は、推定自車位置から進行方向に設定される所定のエリア内に、事故多発地帯を含むと判定した場合には、入力制限が必要であると判定する。具体的には、周辺状況情報取得部６３が、ナビゲーション用演算部７０に指令して、推定自車位置から進行方向に存在する事故多発地帯の情報を地図データベース８５から取得する。そして、事故多発地帯の情報が取得された場合には、入力制限必要度判定部５２は、推定自車位置と事故多発地帯との距離に応じて、当該距離が短くなるのに応じて入力制限必要度を高くするように判定する。そして、入力制限必要度判定部５２は、その判定結果を入力制限部５３へ出力する。入力制限部５３は、入力制限必要度が高くなるのに応じて、操作面１１ａに占める入力制限領域Ｑが大きくなるように、入力制限領域Ｑを設定する。この構成によれば、自車両が事故多発地帯に接近するに応じて入力制限領域Ｑが大きくなる為、ユーザーは、操作面１１ａ上で突出状態となる突出部材２０により、触覚にて、運転に注意を要する状況であることを認識することができる。
【００９２】
（２）上記第一の実施形態では、入力制限領域Ｑは、図７に示すように、操作面１１ａのＸ１方向側の端縁を始点として設定され、超過度Ｒが大きくなるのに応じてＸ２方向側へ向かって入力制限領域Ｑが大きくなる構成であったが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。操作面１１ａのＸ２方向側の端縁を始点として設定され、超過度Ｒが大きくなるのに応じてＸ１方向側へ向かって入力制限領域Ｑが大きくなる構成であってもよい。また、図２２に示すように、入力制限領域Ｑは、操作面１１ａの外周縁の全体を始点とし、超過度Ｒが大きくなるのに応じて、操作面１１ａの中心（重心）へ向かって大きくなるように構成されていてもよい。この逆に、入力制限領域Ｑは、操作面１１ａの中心（重心）を始点とし、超過度Ｒが大きくなるのに応じて、操作面１１ａの外周縁へ向かって大きくなるように構成されていてもよい。また、入力制限領域Ｑは、操作面１１ａの、タッチパッド１０を車両に搭載した状態での車両前方側の端縁を始点とし、超過度Ｒが大きくなるのに応じて、車両後方側へ向かって大きくなる構成であってもよい。この逆に、入力制限領域Ｑは、操作面１１ａの、タッチパッド１０を車両に搭載した状態での車両後方側の端縁を始点とし、超過度Ｒが大きくなるのに応じて、車両前方側へ向かって大きくなる構成であってもよい。
【００９３】
（３）上記第一の実施形態では、入力制限部５３は、特定入力受付領域Ｐの５割未満の領域が入力制限予定領域Ｓと重なっている場合、入力制限予定領域Ｓから、特定入力受付領域Ｐと入力制限予定領域Ｓとの重複領域と境界領域Ｕとを除いた領域を入力制限領域Ｑとして設定する（図１５、図１６）構成について説明した。すなわち、上記の実施形態では、境界領域Ｕは、入力制限予定領域Ｓの側に含まれるように設定されていた。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。図２３に示すように入力制限予定領域Ｓと特定入力受付領域Ｐとの境界領域Ｕが、特定入力受付領域Ｐの側に含まれるように設定される構成であってもよい。本実施形態は、特定入力突出制御部５５及び入力制限部５３の一部の処理が異なるのみで、後の構成は上記第一実施形態と同一である。
【００９４】
本実施形態について、図２４を用いて説明する。本実施形態の特定入力受付領域Ｐ内の突出部材制御処理は、図２４に示すように、まず、特定入力突出制御部５５（図３参照）が、入力制限予定領域Ｓの情報を取得する（＃８１）。そして、特定入力突出制御部５５は、入力制限予定領域Ｓ内に特定入力受付領域Ｐが含まれているか否かを判定する（＃８２）。特定入力突出制御部５５が、入力制限予定領域Ｓ内に特定入力受付領域Ｐが含まれていると判定すると（＃８２：Ｙｅｓ）、次に、特定入力突出制御部５５は、入力制限予定領域Ｓ内に特定入力受付領域Ｐの５割以上の領域が含まれているか否かを判定する（＃８３）。特定入力突出制御部５５が、入力制限予定領域Ｓ内に特定入力受付領域Ｐの５割以上の領域が含まれていると判定すると（＃８３：Ｙｅｓ）、特定入力突出制御部５５は、特定入力受付領域Ｐ内の突出部材２０を埋没状態とする（＃８５）。一方、ステップ＃８３にて、特定入力突出制御部５５が、入力制限予定領域Ｓ内に特定入力受付領域Ｐの５割未満の領域が含まれていると判定すると（＃８３：Ｎｏ）、特定入力突出制御部５５は、特定入力受付領域Ｐの外縁を形成する突出部材２０を埋没状態とする（＃８６）。また、ステップ＃８２にて、特定入力突出制御部５５が、入力制限予定領域Ｓ内に特定入力受付領域Ｐが含まれていないと判定すると（＃８２：Ｎｏ）、特定入力受付領域Ｐ内の突出部材２０を突出状態とする（＃８４）。以上で、特定入力受付領域Ｐ内の突出部材制御処理が終了する。
【００９５】
なお、この際、入力制限部５３は、図１０に示すステップ＃３５及び＃３９の処理は実行しなくてもよい。すなわち、入力制限部５３は、特定入力受付領域Ｐの５割未満の領域が入力制限予定領域Ｓと重なっている場合であっても、特定入力受付領域Ｐの５割以上の領域が入力制限予定領域Ｓと重なっている場合と同様に、入力制限予定領域Ｓから、特定入力受付領域Ｐと入力制限予定領域Ｓとの重複領域を除いた領域を入力制限領域Ｑとして設定してもよい（＃３８）。
【００９６】
また、本実施形態では、特定入力突出制御部５５が、入力制限予定領域Ｓ内に特定入力受付領域Ｐの５割未満の領域が含まれていると判定すると、図２３に示すように、特定入力突出制御部５５は、特定入力受付領域Ｐの外縁を形成する突出部材２０の全てを埋没状態としているが（図２４の＃８６）、特定入力受付領域Ｐの外縁を形成する突出部材２０のうち、入力制限領域Ｑとの境界領域のみを埋没状態とする構成であってもよい。
【００９７】
（４）上記第一の実施形態では、走行速度情報取得部６１は車両状況取得部５１に含まれる構成であるが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。走行速度情報取得部６１が、走行速度センサ等から直接的に自車両の走行速度情報を取得する構成であってもよい。また、上記第一の実施形態では、制限速度情報取得部６２は、車両状況取得部５１に含まれる構成であるが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、制限速度情報取得部６２がナビゲーション用演算部７０に含まれる構成であってもよいし、その他の機能部に含まれる構成であってもよい。
【００９８】
（５）上記の実施形態では、入力制限領域Ｑに対応させて表示画面４１上の表示変更領域Ｔを他の領域と異なる表示態様で画像を表示する方法として、表示変更領域Ｔを他の領域よりも暗くする方法について説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。当該表示変更領域Ｔを他の領域に比べて白濁させた表示とする構成や色を反転させる構成であってもよい。また、表示画面４１の一部の領域に、現在どの程度入力制限がされているかを示す超過度Ｒの変動をグラフ化して表示する構成であってもよい。
【００９９】
（６）上記の実施形態では、特定入力受付部５８への操作入力受付として、特定入力受付領域Ｐ内の操作面１１ａに接触又は近接した被検知物Ｄを検知することにより受け付けていたが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。操作入力演算部５０が、図示していないが、状態検知部を備え、当該状態検知部によって、突出部材２０の突出ステータスが突出状態から埋没状態に変化したことを検知することにより、特定入力受付領域Ｐへの入力があったものと検知する構成であってもよい。具体的には、状態検知部は、突出部材２０の突出状態と埋没状態とを識別可能に検知する。状態検知部は、例えば、突出部材２０の突出方向Ｚの位置を検出する位置センサ（図示せず）からの情報を取得可能に構成されている。状態検知部は、取得される各突出部材２０の位置の情報に基づいて、各突出部材２０の実際の突出ステータスが突出状態及び埋没状態のいずれであるかを検知する。状態検知部６４は、その検知結果の情報を、特定入力受付部５８に出力する。特定入力受付部５８は、状態検知部により突出部材２０が突出状態から埋没状態に変化したことを検知した場合に、その突出部材２０への入力を受け付ける。すなわち、特定入力受付領域Ｐに割り当てられた特定の処理の実行命令を受け付ける。
【０１００】
（７）上記の実施形態では、入力制限部５３は、入力制限予定領域Ｓの設定方法として、超過度Ｒの値から入力制限予定領域Ｓを形成する四点の座標位置を求め、当該四点の座標位置に囲まれた領域を入力制限予定領域Ｓとして設定する構成、すなわち、演算によって入力制限予定領域Ｓを設定する構成であったが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。予め、超過度Ｒの値と入力制限予定領域Ｓとの関係を規定した入力制限予定領域Ｓマップを、データ記憶装置８６に格納して備え、入力制限部５３が、入力制限領域Ｑを設定する際に、当該入力制限予定領域Ｓマップを参照して入力制限予定領域Ｓを取得する構成とすることもできる。
【０１０１】
（８）上記第一の実施形態では、特定入力突出制御部５５は、操作標章４４の表示画面４１での配置に応じた配置となるように操作面１１ａ上に特定入力受付領域Ｐを設定する構成であるが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。特定入力突出制御部５５は、表示画面４１の表示内容とは無関係に操作面１１ａ上に特定入力受付領域Ｐを設定する構成であってもよい。また、特定入力突出制御部５５は、特定入力受付領域Ｐを設定しない構成とすることもできる。
【０１０２】
（９）上記の実施形態では、超過度Ｒとして、猶予速度ＶＤに対する超過速度ＶＣの割合を用いているが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、超過度Ｒとして、制限速度ＶＢに対する走行速度ＶＡの割合によって算出される超過割合を用いてもよいし、制限速度ＶＢから超過した速度の値等を示す超過値等を用いてもよい。
【０１０３】
（１０）上記の実施形態では、特定入力突出制御部５５は、特定入力受付領域Ｐ内に配置される各突出部材２０を埋没状態及び突出状態のうちのいずれの状態とするかを択一的に判定し、当該判定に基づいて駆動機構３０を制御する構成であった。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。特定入力突出制御部５５は、特定入力受付領域Ｐ内に配置される各突出部材２０の操作面１１ａに対する突出方向Ｚの位置を、状況に応じて、埋没状態と突出状態との間（中間状態）で変動させる構成であってもよい。例えば、特定入力突出制御部５５は、入力制限予定領域Ｓと特定入力受付領域Ｐとが少しでも重複していると判定した場合には、特定入力受付領域Ｐ内の突出部材２０を中間状態にすると決定する構成であってもよい。この場合、特定入力受付領域Ｐ内の突出部材２０は中間状態であり、入力制限領域Ｑ内の突出部材２０は突出状態（最大突出状態）である為、当該突出状態と中間状態とのＺ方向の高さの差により、入力制限領域Ｑと特定入力受付領域Ｐとを差異化することができる。或いは、突出制御部５４が、入力制限領域Ｑ内に配置される各突出部材２０の操作面１１ａに対する突出方向Ｚの位置を、状況に応じて、中間状態とし、その他の領域内（特定入力受付領域Ｐを除く）に配置される突出部材２０を埋没状態とするように駆動機構３０を制御する構成であってもよい。なお、この際、特定入力突出制御部５５は、特定入力受付領域Ｐ内に配置される各突出部材２０を突出状態のままとし、又は埋没状態及び突出状態のうちのいずれの状態とするかを択一的に判定する構成とすることができる。この構成によれば、特定入力受付領域Ｐ内の突出部材２０は埋没状態若しくは突出状態の何れかの状態であり、入力制限領域Ｑ内の突出部材２０は中間状態である。よって、当該埋没状態と中間状態とのＺ方向の高さの差、若しくは、突出状態と中間状態とのＺ方向の高さの差により、入力制限領域Ｑと特定入力受付領域Ｐとを差異化することができる。これらの構成とすれば、入力制限領域Ｑと特定入力受付領域Ｐとの間に突出部材２０を埋没状態とした境界領域Ｕを設けなくても、操作面１１ａ上において特定入力受付領域Ｐの位置を容易に認識することができる。なお、境界領域Ｕを設定する場合において、特定入力突出制御部５５若しくは突出制御部５４の何れかが、境界領域Ｕに配置された突出部材２０を中間状態とするように駆動機構３０を制御する構成であってもよい。
【０１０４】
（１１）上記の実施形態では、入力制限部５３が、入力制限予定領域Ｓと特定入力受付領域Ｐとの重なっている面積の割合に応じて、入力制限領域Ｑを設定する構成であった。具体的には、入力制限領域Ｑと特定入力受付領域Ｐとの境界領域Ｕに配置された突出部材２０の突出ステータスは、入力制限予定領域Ｓと特定入力受付領域Ｐとの重なっている面積の割合に応じて決定される構成であった。また、上記の実施形態では、特定入力突出制御部５５が、特定入力受付領域Ｐ内に配置された突出部材２０の突出ステータスを、入力制限予定領域Ｓと特定入力受付領域Ｐとの重なっている面積の割合に応じて決定する構成であった。すなわち、上記の実施形態では、境界領域Ｕ及び特定入力受付領域Ｐ内に配置された突出部材２０の突出ステータスは、入力制限予定領域Ｓと特定入力受付領域Ｐとの重なっている面積の割合に応じて決定される構成であった。しかし、本発明の実施形態はこれに限られるものではない。入力制限領域Ｑと特定入力受付領域Ｐとの重なりに関して、入力制限予定領域Ｓを用いずに判定を行う構成とすることも本発明の好適な実施形態の一つである。この場合において、例えば、入力制限領域Ｑと特定入力受付領域Ｐとの重なっている割合を、これらの境界部分において両者が接する長さに基づいて判定する構成とすることもできる。具体的には、特定入力受付領域Ｐの外縁を構成する境界の全周長に対して、入力制限領域Ｑと特定入力受付領域Ｐとの境界が接する部分の長さが占める割合（以下「境界長割合」という。）に基づいて、入力制限領域Ｑと特定入力受付領域Ｐとの重なっている割合を判定する構成とすることができる。このような構成においても、上記の実施形態と同様にして境界領域Ｕ及び特定入力受付領域Ｐ内に配置された突出部材２０の突出ステータスを決定することができる。例えば、上記境界長割合がゼロの場合、すなわち、特定入力受付領域Ｐが入力制限領域Ｑと重なっていない場合（接していない場合）には、図１７に示すように、特定入力受付領域Ｐ内に配置された突出部材２０は突出状態とされる。また、上記境界長割合が予め定めた割合（例えば５割）以上の場合には、特定入力受付領域Ｐ内に配置された突出部材２０の全てが埋没状態とされると共に、境界領域Ｕに配置された突出部材２０が突出状態とされる（図１３及び図１４参照）。また、上記境界長割合が予め定めた割合（例えば５割）未満の場合には、特定入力受付領域Ｐ内に配置された突出部材２０の全てが突出状態とされると共に、図１５に示すように境界領域Ｕに配置された突出部材２０が埋没状態とされる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、車両に搭載された処理装置である車載処理装置を操作入力の対象とする操作入力システムに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１      ：ナビゲーション装置（車載処理装置）
３      ：操作入力システム
１０    ：タッチパッド
１１    ：操作板
１１ａ  ：操作面
２０    ：突出部材
４０    ：表示入力装置（表示装置）
４１    ：表示画面
４４    ：操作標章
５１    ：車両状況取得部
５２    ：入力制限必要度判定部
５３    ：入力制限部
５４    ：突出制御部
５５    ：特定入力突出制御部
５８    ：特定入力受付部
５９    ：描画制御部
６１    ：走行速度情報取得部
６２    ：制限速度情報取得部
６３    ：周辺状況情報取得部
Ｄ      ：被検知物
Ｐ      ：特定入力受付領域
Ｑ      ：入力制限領域
Ｒ      ：超過度
Ｔ      ：表示変更領域
Ｕ      ：境界領域
【図１】
2013203155.tif 000003
【図２】
2013203155.tif 000004
【図３】
2013203155.tif 000005
【図４】
2013203155.tif 000006
【図５】
2013203155.tif 000007
【図６】
2013203155.tif 000008
【図７】
2013203155.tif 000009
【図８】
2013203155.tif 000010
【図９】
2013203155.tif 000011
【図１０】
2013203155.tif 000012
【図１１】
2013203155.tif 000013
【図１２】
2013203155.tif 000014
【図１３】
2013203155.tif 000015
【図１４】
2013203155.tif 000016
【図１５】
2013203155.tif 000017
【図１６】
2013203155.tif 000018
【図１７】
2013203155.tif 000019
【図１８】
2013203155.tif 000020
【図１９】
2013203155.tif 000021
【図２０】
2013203155.tif 000022
【図２１】
2013203155.tif 000023
【図２２】
2013203155.tif 000024
【図２３】
2013203155.tif 000025
【図２４】
2013203155.tif 000026