(57)【要約】【課題】  重力方向に対し逆向きに臨む操作パネルに対し、意図しない操作入力の継続や、過大な荷重の印加を防ぐことができる操作入力装置を提供する。【解決手段】  上面にタッチ操作面１２ａ1が配置される操作パネル１２ａを備える操作入力装置において、タッチ入力に伴うタッチ操作面１２ａ1への押圧付勢力レベルを圧力センサ２０により検出し、当該押圧付勢力レベルが所定の閾レベルを上回る場合、及び、タッチ操作面１２へのタッチ入力の入力継続時間を制御回路１８にて計時し、当該入力継続時間が閾時間を上回った場合を、異常入力状態と特定しブザー３０で警報出力するように構成する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面にタッチ操作面が配置される操作パネルと、
前記タッチ操作面に対するタッチ入力を検出するタッチ入力検出手段と、
検出されたタッチ入力に伴う前記タッチ操作面への押圧付勢力レベルを検出する押圧付勢力レベル検出手段と、
検出された押圧付勢力レベルが予め定められた閾レベルを上回った場合を異常入力状態と特定し、警報出力する異常入力状態警報出力手段と、
を備えることを特徴とする操作入力装置。
【請求項２】
上面にタッチ操作面が配置される操作パネルと、
前記タッチ操作面に対するタッチ入力を検出するタッチ入力検出手段と、
検出されたタッチ入力の入力継続時間を計時する入力時間計時手段と、
検出された前記入力継続時間が予め定められた閾時間を上回った場合を異常入力状態と特定し、警報出力する異常入力状態警報出力手段と、
を備えることを特徴とする操作入力装置。
【請求項３】
前記押圧付勢力レベル検出手段は、前記操作パネルの裏面側で、当該操作パネルを支持するパネル支持体との間に介在する形で配置され、前記操作パネルの入力付勢に伴い印加される圧力に応じた信号を出力する圧力センサとして構成されている請求項１記載の操作入力装置。
【請求項４】
前記タッチ入力検出手段は、前記タッチ操作面への前記タッチ入力の検出を、当該タッチ入力がなされた該タッチ操作面上の入力位置を特定する形で行うタッチ入力位置特定手段とされており、
特定された前記入力位置に対応する制御内容を実行するための制御信号を出力する制御手段を備える請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の操作入力装置。
【請求項５】
前記タッチ入力検出手段は、前記操作パネルの裏面側で、当該操作パネルを支持するパネル支持体との間に介在する形で配置され、前記操作パネルの入力付勢に伴い印加される圧力に応じた信号を出力する圧力センサとして構成されている請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の操作入力装置。
【請求項６】
前記タッチ操作面への前記タッチ入力の検出を、当該タッチ入力がなされた該タッチ操作面上の入力位置を特定する形で行うタッチ入力位置特定手段と、
特定された前記入力位置に対応する制御内容を実行するための制御信号を出力する制御手段と、
を備える請求項５記載の操作入力装置。
【請求項７】
表示画面が前記操作パネルとは異なる位置に設けられ、該表示画面に操作アイコンを表示可能とされる一方で、該表示画面と前記操作パネルの前記タッチ操作面との間には対応関係が予め定められ、一方の面内位置に対応する他方の面内位置が一義的に特定可能とされてなる表示手段を備え、
前記制御手段は、前記タッチ入力位置特定手段により特定された前記タッチ操作面上の入力位置が、前記表示画面に表示される前記操作アイコンの表示位置に対応する位置であった場合に、当該操作アイコンに対応する制御内容を実行するための制御信号を出力するものである請求項４又は請求項６に記載の操作入力装置。
【請求項８】
前記タッチ操作面を操作する操作者の手画像を撮影する手画像撮影手段と、
撮影された前記手画像を前記表示画面上の対応する位置に合成表示する手画像合成表示制御手段と、
を備える請求項７記載の操作入力装置。
【請求項９】
前記操作パネルが、車室内の予め定められた座席の搭乗者から操作可能となるよう、当該座席の座部に隣接する形で設けられ、
前記表示画面が、座席の搭乗者から視認可能な位置に設けられている請求項７又は請求項８に記載の操作入力装置。
【請求項１０】
前記異常入力状態警報出力手段は、前記警報出力がなされた状態において前記異常入力状態が特定されなくなった場合には、当該警報出力を停止する請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の操作入力装置。
【請求項１１】
前記異常入力状態警報出力手段はブザーとして構成されている請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の操作入力装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の要件を備え、
前記車室内にはナビゲーション装置が搭載されており、前記ブザーは、当該ナビゲーション装置に搭載されたものである請求項１１記載の操作入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ操作面を有した操作入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平０５−１８９１５１号公報
【０００３】
従来、タッチ式操作入力装置として、縦方向透明電極と横方向透明電極とを備えた抵抗膜方式のタッチパネルを用いたものがある（特許文献１）。抵抗膜方式の他にも、静電容量方式、振動検出方式等といった様々な方式のタッチパネルも存在している。また、縦方向・横方向に、赤外ダイオード（ＬＥＤ）とその光を受けるフォトトランジスタトを対にして配置し順次発光させ、操作する指等により光が遮断されることにより位置検出がなされる光学式（赤外線遮断検出方式）のものもある。
【０００４】
また、近年では、タッチパネルを直接操作する方法とは異なる操作方法を採用するタッチ式操作入力装置として、プロンプター方式等の遠隔的に機器操作を行う操作装置がある。プロンプター方式操作装置とは、操作画面（メイン画面）を表示する表示装置とは別に、操作者の手画像（サブ画面）の抽出，および操作者の手操作の検出を行うための操作情報入力部を設け、操作情報入力部で得られた手画像および手操作を表示装置の操作画面（メイン画面）に反映して、あたかもタッチパネルを直接操作しているかのように表示制御するものである。
【０００５】
ところで、タッチパネルのタッチ操作面は、重力方向に対し逆向きに臨む形、即ち、上方を臨む形で設けることも可能である。特に、プロンプター方式操作装置における操作者のタッチ操作面は、操作者の近傍に設けられるものであり、操作者が操作し易いように、例えば操作者の手の周辺位置にて上方を臨む形で設けられることがある。さらに、車室内に設けられるものであれば、運転者が運転中にも操作できるように、運転席の脇に上方を臨む形で設けられることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、タッチ操作面は複数位置への選択操作が可能となるよう比較的広い面積を有するものであるから、上方に臨む形で配置されると、手や物が意図しない形で接触し易く、タッチ入力がなされてしまうことがある。これが瞬間的なものであれば大きな問題ではないが、例えば、手や物が長時間にわたって接触し続けるような場合には、制御装置側に不要な信号入力が継続し、制御装置に不必要な負荷を与えることになる。また、操作入力という形で制御系に信号が伝達されなくとも、必要以上の荷重がかかることで、タッチ操作面が破損することもありうる。
【０００７】
特に、当該タッチ操作面が車両に設けられる場合には、座席搭乗者が体を動かすとき体を支えるためにふいに手を付いてしまったり、子供がふざけて乗る等、回避すべきシーンを多く想定できる。
【０００８】
本発明の課題は、重力方向に対し逆向きに臨む操作パネルに対し、意図しない操作入力の継続や、過大な荷重の印加を防ぐことができる操作入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の操作入力装置の第一は、
上面にタッチ操作面が配置される操作パネルと、
タッチ操作面に対するタッチ入力を検出するタッチ入力検出手段と、
検出されたタッチ入力に伴うタッチ操作面への押圧付勢力レベルを検出する押圧付勢力レベル検出手段と、
検出された押圧付勢力レベルが予め定められた閾レベルを上回った場合を異常入力状態と特定し、警報出力する異常入力状態警報出力手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の操作入力装置の第二は、
上面にタッチ操作面が配置される操作パネルと、
タッチ操作面に対するタッチ入力を検出するタッチ入力検出手段と、
検出されたタッチ入力の入力継続時間を計時する入力時間計時手段と、
検出された入力継続時間が予め定められた閾時間を上回った場合を異常入力状態と特定し、警報出力する異常入力状態警報出力手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１１】
上記本発明の第一の構成によると、タッチ操作面に過大な荷重がかかる異常入力状態が検出されると警報出力がなされるので、過大な荷重による操作パネルの破損等を防ぐことができる。他方、上記本発明の第二の構成によると、タッチ操作面に必要以上に長いタッチ入力がなされ、制御装置側に入力信号が継続して出力されるような異常入力状態が検出されると警報出力がなされるので、信号出力部や制御装置側の処理負荷を軽減することができる。
【００１２】
なお、上記本発明の第一及び第二の構成において、タッチ入力検出手段は、操作パネルの裏面側で、当該操作パネルを支持するパネル支持体との間に介在する形で配置され、操作パネルの入力付勢に伴い印加される圧力に応じた信号を出力する圧力センサとして構成することができる。この構成によると、操作パネルの裏面側に圧力センサを設ける簡易な構成で、タッチ操作面への押圧付勢力レベルを検出することができる。なお、本発明の第一の構成においては、この圧力センサを押圧付勢力レベル検出手段として兼用することもできる。
【００１３】
なお、タッチ入力検出手段として圧力センサを用いる場合には、タッチ操作面へのタッチ入力の検出を、当該タッチ入力がなされた該タッチ操作面上の入力位置を特定する形で行うタッチ入力位置特定手段と、特定された入力位置に対応する制御内容を実行するための制御信号を出力する制御手段と、を備えて構成し、タッチ入力に基づく制御を実施可能とする。
【００１４】
他方、上記本発明の第一及び第二の構成において、タッチ入力検出手段は、タッチ操作面へのタッチ入力の検出を、当該タッチ入力がなされた該タッチ操作面上の入力位置を特定する形で行うタッチ入力位置特定手段として構成することができる。この場合、特定された入力位置に対応する制御内容を実行するための制御信号を出力する制御手段を設けることができる。操作入力装置には、入力位置に対応する制御を実行する制御手段が設けられるとともに、該入力位置を特定する手段が必要となる。上記構成においては、入力位置を特定する手段をタッチ入力検出手段として兼用した効率的な構成となっている。
【００１５】
ところで、本発明の操作入力装置は、プロンプター方式の操作入力装置とすることができる。具体的に言えば、表示画面が操作パネルとは異なる位置に設けられ、該表示画面に操作アイコンを表示可能とされる一方で、該表示画面と操作パネルのタッチ操作面との間には対応関係が予め定められ、一方の面内位置に対応する他方の面内位置が一義的に特定可能とされてなる表示手段を備えて構成する。そして、制御手段は、タッチ入力位置特定手段により特定されたタッチ操作面上の入力位置が、表示画面に表示される操作アイコンの表示位置に対応する位置であった場合に、当該操作アイコンに対応する制御内容を実行するための制御信号を出力するように構成する。このようなプロンプター方式の操作入力装置において、操作パネルは、ユーザーによる操作性を考慮すれば、ユーザーの手元に近い位置で、タッチ操作面を上方に臨む形で設けることが多い。従って、タッチ操作面への意図しない継続入力付勢や、必要以上の荷重の印加が生じ易く、これらに対し、警報を出力することができることで、ユーザーにこれらの状況を認識させ、回避させることができる。
【００１６】
また、このようなプロンプター方式の操作入力装置において、操作性の向上の観点から、操作パネル上のどの位置に操作者の手が位置しているかを表示することができる。具体的に言えば、タッチ操作面を操作する操作者の手画像を撮影する手画像撮影手段と、撮影された手画像を表示画面上の対応する位置に合成表示する手画像合成表示制御手段と、を備えて構成することができる。これにより、タッチ操作が一層容易となる。
【００１７】
また、このようなプロンプター方式の操作入力装置が車両用として適用された場合には、表示画面は、座席の搭乗者から視認可能な位置に設けることができ、さらに、操作パネルは、車室内の予め定められた座席の搭乗者から操作可能となるよう、当該座席の座部に隣接する形で設けることができる。操作パネルが座席の座部に隣接する位置、即ち座席に座った搭乗者の手元に近い位置に配置されるので、操作が容易となる。また、車室内にて左右隣り合う座席の双方から操作可能な位置に設けることで、両座席兼用の操作入力装置とすることができる。
【００１８】
なお、本発明において、異常入力状態警報出力手段は、警報出力がなされた状態において異常入力状態が特定されなくなった場合には、当該警報出力を停止するように構成し、無駄な警報出力を行わないようにできる。また、異常入力状態警報出力手段をブザーで構成することで、低コストでの実現も可能となる。ブザーを用いる場合には、既に車載電子機器として搭載された機器に設けられたブザーを兼用することで、コストをより一層ができる。例えば、車室内にはナビゲーション装置が搭載されていれば、当該ナビゲーション装置に搭載されたブザーを利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の操作入力装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の操作入力装置を用いた車両用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。本実施形態においては、操作入力装置１として、操作用のスイッチ画像（操作アイコン）を表示する表示部１５とそのスイッチ画像に対する操作入力を行う操作パネル１２とが別位置に設けられてなるプロンプター方式の操作入力装置を採用している。ただし、本実施形態の操作入力装置の操作対象は、ナビゲーション機能のみに限られず、車内ＬＡＮ５０を介して接続する他の車載電子機器の機器機能も含むことができる。
【００２１】
ナビゲーション装置１０は、車両の現在位置を検出する位置検出器１１と、運転者等の操作者からの各種指示を入力するための操作情報入力部１２と、地図データや各種の情報を記録した外部記録媒体から地図データ等を入力する地図データ入力器１４と、地図表示画面やＴＶ（Television）画面等の各種表示を行うための表示部１５と、各種のガイド音声等を出力したり運転者等の操作者の音声を入力したりするための音声入出力装置１６と、車両情報等の各種のデータを記憶するためのハードディスク記憶装置１７と、車両情報の授受を行うための車両Ｉ／Ｆ（Interface）部１９と、他の通信装置１３ａと近距離無線通信を行うための無線通信機１３と、ブザー３０と、これら１１〜１９，３０と接続する制御回路１８とを備えている。
【００２２】
位置検出器１１は、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）用の人工衛星からの送信電波をＧＰＳアンテナを介して受信し、車両の位置，方位，速度等を検出するＧＰＳ受信機１１ａと、車両に加えられる回転運動の大きさを検出するジャイロスコープ１１ｂと、車両の前後方向の加速度等から走行した距離を検出する距離センサ１１ｃと、地磁気から進行方位を検出する地磁気センサ１１ｄとを備えている。そして、これら各センサ等１１ａ〜１１ｄは、各々が性質の異なる誤差を有しているため、互いに補完しながら使用するように構成されている。なお、精度によっては、上述したうちの一部のセンサで構成してもよく、また、ステアリングの回転センサや各転動輪の車輪センサ等（図示せず）を用いてもよい。
【００２３】
操作情報入力部１２は、図３に示すように、予め定められた波長帯の光を照射する光源１２ｃと、該光源１２ｃからの照射光が表面側に向けて透過するよう配置された透光性を有する操作パネル１２ａと、該操作パネル１２ａを撮影範囲に含む形で該操作パネル１２ａの裏面１２ａ２側から撮影するカメラ（接近対象物撮影手段）１２ｂと、圧力センサ２０とを備えている。
【００２４】
なお、本実施形態の操作情報入力部１２は、車室内の予め定められた座席の搭乗者から操作可能となるよう、当該座席の座部に隣接する形で設けられている。具体的に言えば、図２に示すように、車両のセンターコンソール部Ｃのような、車両のフロントガラスＦＧ下縁よりも下側で、かつ隣接する左右両座席から操作可能な位置に設置されている。さらに言えば、表示部１５よりも下側で、かつ隣接する左右両座席の両座部の間の前側に配置され、各座席搭乗者が手元で操作できるようになっている。なお、本実施形態における隣接する左右両座席とは、運転席２Ｄ及び助手席２Ｐのことであるが、左右後部座席に適用してもよい。
【００２５】
光源１２ｃは赤外光光源であり、図３に示すように、操作パネル１２ａの裏面側後方に位置する基板１２ｆに実装されたＬＥＤである。本実施形態の光源１２ｃは、操作パネル１２ａを裏面１２ａ２から表面１２ａ１に透過させる形で光を照射する。なお、本発明の光源は赤外光を発する光源に限られるものではないが、赤外光光源とすることで暗所での撮影も良好となる。
【００２６】
操作パネル１２ａは、中空の筐体１２ｆの前端開口に嵌め込まれている。筐体１２ｅは、車室内の所定位置に固定配置されており、カメラ１２ｂ及び光源１２ｃは当該筐体１２ｅ内の空間に配置されている。前端開口を形成する筐体前端部１２１ｅの外縁からは、後方に向けて筒状の壁部１２２ｅが設けられており、その後端部が基板１２ｆに固定されている。ちなみに、操作パネル面１２ａを挟む内外の空間はいずれも空気が充填された通常の空間である。
【００２７】
また、本実施形態の操作パネル１２ａは、少なくともパネル厚方向に透光性を有する形で構成されており、図３に示すように、光源１２ｃからの光（照射光）は、タッチ操作面１２ａ１を上方側で被うように位置する接近対象物（例えば手等）Ｈが存在しない限り、該タッチ操作面１２ａ１から外に通過していくが、該タッチ操作面１２ａ１に対向する形で接近した接近対象物Ｈがある場合には、当該接近対象物Ｈに反射して、その光（反射光）の一部は裏面１２ａ２側に戻り、カメラ１２ｂに捉えられる。このタッチパネル１２ａへのタッチ操作により該タッチパネル１２ａ上のタッチスイッチ（タッチセンサ）が押下されると、その座標が制御回路１８に入力されるようになっている。本実施形態の場合、操作パネル１２ａは赤外光のみを透過可能なものとすることもできる。
【００２８】
なお、本実施形態の操作パネル１２ａは、例えば抵抗膜式のタッチパネルであり、上面１２ａ１がタッチ操作面をなす。このタッチパネル１２ａは、抵抗膜を上下の基板（ガラス）上に対向させた抵抗膜式タッチスイッチ（タッチセンサ）が用いられる。上側のガラス面がタッチされるとその圧力で上基板（上ガラス）と下基板（下ガラス）の電極が接触し電気が流れ、その際上ガラスと下ガラスのそれぞれの透明電極（抵抗膜）の抵抗による分圧比を測定することで押された位置を検出し、スイッチとしての機能を果たす（タッチ入力位置特定手段）。
【００２９】
また、操作パネル１２ａの裏面１２ａ２側には、当該操作パネル１２ａ１を支持するパネル支持体１２ｅとの間に介在する形で、操作パネルの入力付勢に伴い印加される圧力に応じた信号を出力する圧力センサ２０が配置されている。圧力センサ２０としては、周知の半導体式圧力センサ等を用いることができる。タッチ操作面１２ａ１は、重力方向とは逆側に臨む形で配置されているので、タッチパネル１２ａのタッチ操作面１２ａ１に重力方向への押圧力が印加されると、圧力センサ２０には圧力が加えられ、その圧力に応じた信号を制御回路１８に出力する。つまり、圧力センサ２０は、押圧付勢力レベル検出手段として機能する。なお、本実施形態においては、タッチパネル１２ａのタッチスイッチがタッチ入力検出手段として機能し、圧力センサ２０が押圧付勢力レベル検出手段として機能するよう構成されているが、圧力センサ２０もタッチ入力検出手段として機能することができる。
【００３０】
カメラ１２ｂは、光源１２ｃから照射された光が接近対象物Ｈにて反射した反射光を捉える形で、当該接近対象物Ｈを操作パネル１２ａの裏面１２ａ２側から撮影するものである。さらに言えば、タッチパネル１２ａを透過し、反射装置１２ｒに反射した接近対象物画像（例えば手画像）をカメラ１２ｂが撮影する構成となっており、予め定められた撮影範囲を撮影するよう車体側に固定されている。反射映像を撮影する構成とすることで、カメラ１２ｂによる撮影画像を左右反転する画像処理が不要となる。
【００３１】
なお、本実施形態のカメラ１２ｂは、暗所での撮影にも適した赤外線カメラ（可視光をシャットアウトする図示しない赤外線フィルタを備え、これを介して撮影を行う）であり、赤外光光源１２ｃから照射された光（赤外線）が接近対象物Ｈにて反射した反射光を捉える形で撮影を行う。車体側に固定された基板１２ｆ上に固定配置されており、撮影範囲として、タッチ操作面１２ａ１（操作パネル１２ａ）を含む範囲を設定している。なお、操作パネル１２ａを、光源の光に対してのみ透光性を有した材料にて構成すれば、カメラ１２ｂ内の赤外線フィルタは不要となる。また、本発明ではデータ処理の容易さを考え赤外線カメラを使用したが、特に赤外線カメラに限定するものではない。
【００３２】
図１に戻り、表示部１５は、座席の搭乗者から表示画面が視認可能となる位置に設けられている。本実施形態においては、運転席の前方に設置された表示装置であり、液晶ディスプレイ，プラズマディスプレイ，有機ＥＬディスプレイ等のいずれを用いてもよい。表示部１５の表示画面は、位置検出器１１にて検出した車両の現在位置と地図データ入力器１４より入力された地図データとから特定した現在地を示すマーク，目的地までの誘導経路，名称，目印，各種施設のマーク等の付加データとを重ねて表示することができる。また、施設のガイド等も表示できる。なお、表示部１５が本発明の表示手段に相当する。
【００３３】
また、表示部１５は、上述のとおり、操作パネル１２ａのタッチ操作面１２ａ１上への入力位置を示すための操作系座標と一義的な対応関係を有する表示座標系を有している。当該表示座標系上の予め定められた位置にはスイッチ画像（操作アイコン）２０１が表示され、これに対応するタッチ操作面１２ａ１上の操作入力位置にタッチ入力がなされると、当該スイッチ画像２０１に対応する制御内容が実行される。つまり、本実施形態においては、表示部１５の表示画面上に定められる二次元座標系と、該操作パネル１２ａのタッチ操作面１２ａ１上に定められる二次元座標系との間には一義的な対応関係が予め定められており、一方の面内位置に対応する他方の面内位置が一義的に特定可能とされているから、その対応関係に基づいて、タッチ操作面１２ａ１へのタッチ入力により、表示画面上に表示される対応するスイッチ画像２０１をタッチ操作することが可能となっている。
【００３４】
表示部１５としては、図２に示すようなセンターコンソールＣ内に配置されるものに限られず、例えばフロントガラスＦＧ下縁よりも上方に設置されるものであってもよい。具体的には、車両のフロントガラスＦＧに、上述の画像・データを表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）等を例示できる。
【００３５】
図１に戻り、地図データ入力器１４は、ネットワークデータとしての道路データ，位置特定の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ等の地図データ，施設を示すマークデータ，案内用の画像や音声データ等を含む各種のデータを入力するための装置である。これらのデータの記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ハードディスク，メモリ，メモリカード等を用いることができる。
【００３６】
音声入出力装置１６は、地図データ入力器１４より入力した施設のガイドや各種案内の音声や、Ｉ／Ｆ１９を介して取得した情報の読み上げ音声を出力することができる。また、音声入出力装置１６は、図示しないマイクおよび周知の音声認識ユニットを含み、運転者等の操作者の音声をコマンド等として制御回路１８に入力することができる。
【００３７】
無線通信機１３は、他の通信装置１３ａと狭帯域通信を行うためのものであり、例えばＤＳＲＣ（Dedicated  Short  Range  Communications），Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標），無線ＬＡＮ（Local  Area  Network），ＵＷＢ（Ultra  Wideband）などが使用されている。
【００３８】
ＬＡＮ  Ｉ／Ｆ１９は、車内ＬＡＮ５０を介して他の車載電子機器やセンサとのデータの遣り取りを行うためのインターフェース回路である。また、ＬＡＮ  Ｉ／Ｆ１９を介して、例えば他のＥＣＵ（例えば図１のＥＣＵ１００）からのデータ取り込みを行ってもよい。
【００３９】
ブザー３０は、振動によるブザー音を警報として出力するものであり、本発明の異常入力状態警報出力手段として兼用される機能である。
【００４０】
制御回路１８は、図示しない周知のＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ（Input/Output）およびこれらの構成を接続するバスラインなどからなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されており、ＲＯＭ等の記憶部に記憶されたプログラムに基づいて、位置検出器１１からの各検出信号に基づき座標および進行方向の組として車両の現在位置を算出し、地図データ入力器１４を介して読み込んだ現在位置付近の地図や、操作情報入力部１２の操作によって指示された範囲の地図等をメイン画像（動画・静止画を含む）２００Ｂとして表示部１５に画面表示する地図表示処理や、地図データ入力器１４に格納された地点データに基づき、操作情報入力部１２の操作に従って目的地となる施設を選択し、現在位置から目的地までの最適な経路を自動的に求める経路計算を行って経路案内を行う経路案内処理等を行う。このように自動的に最適な経路を設定する手法は、ダイクストラ法等の手法が知られている。
【００４１】
また、制御回路１８は、ＲＯＭ等の記憶部に記憶されたプログラムに基づいて、スイッチ画像（操作アイコン）２０１と、操作情報入力部１２から取得した接近対象物画像１５０Ｈに基づく加工画像２００Ｈとの双方をサブ画像とし、これらをメイン画像２００Ｂ（地図操作用画像等）に重畳するための画像合成部１８ａを有しており、生成された合成映像２００を表示部１５の表示画面上に表示する（手画像合成表示制御手段）。図４は、カメラ１２ｂにて撮影した映像１５０の一例であり、他方、図５は、図４の手画像１５０Ｈに基づく加工画像２００Ｈを、メイン画像２００Ｂ（地図操作用画像等）に半透過合成表示した図である。なお、符号１５０ａは操作パネル１２ａが映る領域であるが、該操作パネル１２ａが透明であり、かつその表面１２ａ１側に対向物がないため、何も映らないか、その遠景が映し出されている領域となっている。
【００４２】
なお、接近対象物画像１５０Ｈに基づく加工画像２００Ｈとは、当該接近対象物画像１５０Ｈの外形形状が反映されるよう加工・生成された接近対象物外形反映画像２００Ｈである。この画像２００Ｈが合成されていることにより、運転者等の操作者は、操作パネル１２ａのタッチ操作面１２ａ１に対面させる形で、例えば手の指等を移動させると、これに併せて、表示部１５の表示画面上には手形状を反映した加工画像２００Ｈが移動して表示され、あたかも表示部１５の表示画面に操作パネル１２ａが存在しているかのような感覚で操作を行うことができる。
【００４３】
なお、制御回路１８の記憶部には、メイン画像２００上に重畳表示可能な複数のスイッチ画像（操作アイコン）２０１の画像情報が記憶されており、さらに、それらスイッチ画像２０１に対し、各々への操作入力（対応するタッチスイッチへのタッチ入力）により実施される制御内容を対応付けた操作内容情報も記憶されている。制御回路１８は、メイン画像（動画・静止画を含む）２００上に画像情報に基づいてスイッチ画像（操作アイコン）２０１を表示するとともに、該表示出力部上においてスイッチ画像２０１の表示位置に対応する、タッチパネル１２ａ上のタッチスイッチの位置を操作入力受付範囲（操作入力位置）として設定する（操作入力位置設定手段）。そして、表示部１５の表示出力部上に表示されているスイッチ画像２０１の表示位置に対応する、タッチパネル１２ａ上の操作入力受付範囲のタッチスイッチに対し、操作内容情報に基づいて、対応する制御内容を割り当てる。これにより、タッチパネル１２ａ上の操作入力受付範囲のタッチスイッチへの操作に操作があった場合には、該操作に基づいて、当該スイッチ画像２０１に対応する内容の操作入力を受け付ける（タッチ入力受付手段）。つまり、メイン画像２００上に表示されたスイッチ画像２０１と、タッチパネル１２ａ上のタッチスイッチの操作入力受付範囲と、操作入力に基づいて実施されるべき制御内容とが関連付けられており、タッチパネル１２ａ上の操作入力受付範囲が押下されると、制御回路１８は、メイン画像２００上の対応するスイッチ画像２０１が押下されたと判定し、これを当該スイッチ画像２０１に対応する制御内容を実行するための操作入力として受け付ける。
【００４４】
なお、この制御回路１８のＣＰＵは、圧力センサ２０からの入力信号を受ける、あるいは、タッチパネル１２ａのタッチスイッチからの入力信号を受ける構成となっており、これらの入力信号に基づいて、タッチ操作面１２ａに対するタッチ入力の有無を判定するから、当該入力信号の送信元とともに、本発明のタッチ入力位置特定手段としても機能している。また、圧力センサ２０からの信号入力に基づいて、タッチ入力に伴うタッチ操作面への押圧付勢力レベルを具体的に特定するので、圧力センサ２０とともに、本発明の押圧付勢力レベル検出手段としても機能している。また、後述するブザーに警報出力を実行させる機能を有するので、当該ブザーとともに本発明の異常入力状態警報出力手段としても機能する。また、本発明の入力時間計時手段、制御手段、手画像合成表示制御手段としても機能する。画像合成部１８ａは、手画像合成表示制御手段としての機能の一部を担っているし、ブザー１８ｂ、カウンタ１８ｃも入力時間計時手段としての機能を果たしている。
【００４５】
ここで、制御回路１８によるタッチ入力受付処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、このタッチ入力受付処理は、図６の処理を終了した後も繰り返し実行される。
【００４６】
Ｓ１では、制御回路１８がタッチパネル１２ａにタッチ入力があったか否かを監視する。タッチ入力の有無の監視は、圧力センサ２０が予め定められた押圧付勢力レベルを超える圧力を検出したか否かに基づいて判定することもできるが、本実施形態においては、タッチパネル１２ａの抵抗膜式タッチスイッチにおいて、上基板（上ガラス）と下基板（下ガラス）の電極が接触したか否かを監視するものとする。
【００４７】
Ｓ２では、制御回路１８がタッチ操作面に対するタッチ入力の有無を判定する（タッチ入力検出手段）。本実施形態においては、上基板（上ガラス）と下基板（下ガラス）の電極が接触した場合は電気が流れるので、当該電流の入力を受けた場合タッチ入力ありと判定しＳ３に進み、他方、入力がなければＳ１に戻る。
【００４８】
Ｓ３では、今回のタッチ入力がなされたタッチ操作面１２ａ１上の位置を特定する（タッチ入力位置特定手段）。本実施形態においては、上基板（上ガラス）と下基板（下ガラス）の電極が接触した場合には電気が流れ、その際、上ガラスと下ガラスのそれぞれの透明電極（抵抗膜）の抵抗による分圧比を測定することで押された位置を検出できる。本実施形態においては、制御回路１８は、上基板（上ガラス）と下基板（下ガラス）の電極が接触した場合に受ける信号により、タッチ操作面へのタッチ入力の検出（Ｓ２）と、当該タッチ入力がなされた該タッチ操作面１２ａ１上の入力位置を特定（Ｓ３）とを同時に実行できる。つまり、入力位置を特定できたことが即ちタッチ入力があったことを意味するから、別ステップとされたＳ２とＳ３は、同一のステップで処理できる。即ち、本実施形態においては、タッチ入力検出手段とタッチ入力位置特定手段とを同時に機能させる構成となっている。ただし、入力位置の特定をタッチパネル１２ａのタッチスイッチからの入力信号を受けて行う構成でもよく、当該入力信号の受信をトリガーにして、圧力センサの検出結果を取得するような構成であってもよい。
【００４９】
Ｓ４では、特定された入力位置が、入力を受け付ける領域であるか否かを判定する。具体的に言えば、制御回路１８は、メイン画像（動画・静止画を含む）２００上にスイッチ画像（操作アイコン）２０１を表示する一方で、タッチパネル１２ａ上には、該表示出力部上のスイッチ画像２０１の表示位置に対応するタッチ操作面１２ａ１の位置を操作入力受付範囲（操作入力位置）として設定しているので（操作入力位置設定手段）、Ｓ４では、特定された入力位置が、この操作入力受付範囲であるか否かを判定する。つまり、特定された入力位置が、表示部１５で表示されているスイッチ画像（操作アイコン）２０１に対応する位置であるか否かを判定する。
【００５０】
Ｓ５では、特定された入力位置に対応する制御内容を特定する。具体的に言えば、制御回路１８は、表示部１５の表示出力部上に表示されているスイッチ画像２０１の表示位置に対応する、タッチパネル１２ａ上の各操作入力受付範囲に対し、制御回路１８の記憶部に記憶されている操作内容情報に基づいて制御内容を割り当てているので（制御内容割当手段）、その割り当てられた制御内容を特定する。そして、Ｓ６では、特定された制御内容を実行するための制御信号を出力する（制御手段）。
【００５１】
次に、制御回路１８による手画像重畳表示処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。なお、このタッチ入力受付処理は、図７の処理を終了した後も繰り返し実行される。
【００５２】
カメラ１２ｂは、タッチパネル１２ａの裏面１２ａ２側から該操作パネル１２ａを介してタッチ操作面（表面）１２ａ１側に接近する接近対象物（例えば運転者等の操作者の手）Ｈを撮影しているので、タッチ操作面１２ａ１と対面する位置に当該接近対象物Ｈが進入してくると、当然その接近対象物Ｈは撮影されて、撮影映像１５０が得られる。
【００５３】
Ｓ１１では、その撮影映像１５０の中からその接近対象物Ｈの画像（図４の場合は手画像）１５０Ｈを抽出する。本実施形態においては、制御回路１８が、撮影された映像を公知の画像解析手法を使用して解析し、操作パネル１２ａと操作者の接近対象物Ｈとの色の相違等に基づいて、接近対象物画像１５０Ｈを抽出する。
【００５４】
なお、本実施形態においては、光源１２ｃが配置されており、カメラ１２ｂは、当該光源１２ｃの反射光を捉える形で撮影を行っている。撮影映像１５０に現れる色の階調には反射光強度が反映されており、高強度の反射光を捉えたところほど階調レベルが高く現れる。つまり、本実施形態のカメラ１２ｂにより撮影される撮影映像１５０は多階調の撮影画像（本実施形態ではモノクロの撮影画像）であるから、Ｓ２では、これを予め定められた階調閾値を用いて各画素の階調レベルを２値化し、当該階調閾値を上回る領域を接近対象物画像１５０Ｈとして抽出する。そして、抽出された接近対象物画像１５０Ｈに対し半透過状態とする加工を施した上で、画像合成部１８ａにより、これをメイン画像２００Ｂ（ここでは地図操作画像）上に合成し、図５に示すような合成映像２００を表示する。この手画像重畳表示処理は所定周期で繰り返し実施される。
【００５５】
なお、上述の手画像重畳表示処理が実行されることにより、撮影された接近対象物画像２００Ｈを表示画面上の対応する位置に合成表示する接近対象物画像合成表示手段として機能する。接近対象物が、操作者の手である場合には手画像が合成表示されるから、本発明の手画像合成表示制御手段としても機能しているといえる。また、接近対象物撮影手段をなす本実施形態のカメラ１２ｂも、接近対象物が、操作者の手である場合には手画像を撮影するから、本発明の手画像撮影手段としても機能しているといえる。
【００５６】
また、この手画像重畳表示処理として、撮影された接近対象物画像１５０Ｈの形状から、当該画像１５０Ｈが人の手画像であるか否かを判定し、人の手画像１５０であった場合にのみ当該画像１５０Ｈを加工してメイン画像２００Ｂに半透過合成するようにしてもよい。人の手画像を抽出する手法については、公知の任意の手法（例えば、特開２００３−３４６１６２号公報参照）を使用することができる。
【００５７】
また、接近対象物画像１５０Ｈのメイン画像２００Ｂへの加工・合成表示については、上述のような半透過合成表示に限らず、種々の変形例を考えることができる。
【００５８】
ところで、本発明の操作入力装置は、予め定められた異常入力状態に対し警報出力を行うことを特徴としている。異常入力状態とは、通常操作ではなされないレベルの負荷が操作入力装置に加えられた状態であり、その第一は、タッチ操作面１２ａ１に対し通常操作ではありえないレベルの負荷（押圧力）があった場合、第二は、タッチ操作面１２ａ１に対し通常操作ではありえない長時間の継続入力があった場合である。前者は、操作パネル１２ａ１の物理的な破損の怖れがあるし、後者は、制御系に過負荷がかかる怖れがあるため、その各々の状況において警報を出力することができる。
【００５９】
図８は、本実施形態の車両入力装置において、第一の異常入力状態に対し警報を出力する処理の流れを示すフローチャートである。Ｓ１０１では、制御回路１８がタッチパネル１２ａにタッチ入力があったか否かを監視し、Ｓ１０２では、制御回路１８がタッチ操作面に対するタッチ入力の有無を判定する（タッチ入力検出手段）。タッチ入力の有無の監視及び判定の方法は、既に述べた図７のＳ１及びＳ２と同様である。
【００６０】
続くＳ１０３では、検出されたタッチ入力の入力継続時間を計時する（入力時間計時手段）。具体的に言えば、制御回路１８は、上基板（上ガラス）と下基板（下ガラス）の電極が接触した場合にタッチパネル１２ａから出力される信号をＳ１にて受信すると、その信号をトリガーにして、自身に備えるタイマー１８ｂを起動し、同じく自身に備えるカウンタ１８ｃのカウント値をアップする形で、タッチ入力の継続時間のカウントを開始する。そして、Ｓ１０４では、その継続時間が予め定められた閾時間を上回るか否かを判定し、上回る場合には異常入力状態と判定してＳ１０５に進み、異常入力状態を報知するための警報出力を行う。他方、上回らない場合にはＳ１０８に進み、タッチ操作が未だ継続しているか否かを判定し、継続していればＳ１０４に戻り、継続しなければＳ１０６に進む。
【００６１】
Ｓ１０６では、警報出力状態において、タッチ操作が未だ継続しているか否かを判定する。継続していれば警報出力を継続するためにＳ１０６を繰り返し、タッチ操作が終了したら、Ｓ１０７にて警報出力を停止して、本処理を終了する。この警報出力は、イグニッションオフ後であっても、タッチ入力が継続する限り継続して出力されるように構成されていてもよい。なお、この処理は、処理終了後も繰り返し実行される。
【００６２】
図９は、本実施形態の車両入力装置において、第一の異常入力状態に対し警報を出力する処理の流れを示すフローチャートである。Ｓ１１１では、制御回路１８がタッチパネル１２ａにタッチ入力があったか否かを監視し、Ｓ１１２では、制御回路１８がタッチ操作面に対するタッチ入力の有無を判定する（タッチ入力検出手段）。タッチ入力の有無の監視及び判定の方法は、既に述べた図７のＳ１及びＳ２と同様である。
【００６３】
続くＳ１１３では、検出されたタッチ入力に伴うタッチ操作面１２ａ１への押圧付勢力レベル、即ち、タッチ操作面１２ａ１に加えられた押圧力の大きさを検出する（押圧付勢力レベル検出手段）。具体的に言えば、制御回路１８が、圧力センサ２０から受信する検出信号に基づいて押圧力レベルを検出する。続くＳ１１４では、検出された押圧力レベルが予め定められた閾レベルを上回ったか否かを判定する。上回っていた場合には異常入力状態と判定してＳ１１５に進み、異常入力状態を報知するための警報出力を行う（異常入力状態警報出力手段）。他方、上回らない場合にはＳ１１６に進む。
【００６４】
Ｓ１１６では、検出される押圧力レベルが閾レベルを上回らなくなったか否かを判定し、上回った状態のままであれば警報出力を継続するためにＳ１１６を繰り返し、上回らなくなった場合には、Ｓ１１７にて警報出力を停止して、本処理を終了する。この警報出力は、イグニッションオフ後であっても、検出される押圧力レベルが閾レベルを上回らなくなるまで継続して出力されるように構成されていてもよい。なお、この処理も、処理終了後も繰り返し実行される。
【００６５】
Ｓ１０５及びＳ１１５における異常入力状態を報知するための警報出力は、本実施形態においてはブザー音にてなされる。ブザーはナビゲーション装置１０に予め組み込まれたもので、これを利用する形で行う。なお、本実施形態においては、コスト面を重視した結果、ブザーを利用して行う構成となっているが、同じくナビゲーション装置１０の機能を利用する形で、警報出力を、音声出力部から合成音声により警告するものや、表示装置に警告文を表示して警告するものとすることもできる。これらの方が、何に対する警報出力であるのかを理解しやすいので、問題となる状況をよりすばやく回避できる。これらの場合、それぞれの警告音声データや警告表示データを、制御回路１８の記憶部に予め記憶しておき、必要に応じてこれらを読み出して使用すればよい。
【００６６】
なお、第一及び第二の異常入力状態警報出力処理において、タッチ入力の有無の判定（Ｓ１０１，Ｓ１０２及びＳ１１１，Ｓ１１２）を、圧力センサ２０から検出結果を所定周期で受信し、その結果に基づいて行ってもよい。特に、第二の異常入力状態警報出力処理においては、Ｓ１１１及びＳ１１２を省略し、いきなり、圧力センサ２０の検出結果を取得して（Ｓ１１３）、検出した押圧付勢力レベルと閾レベルとの比較を行ってもよい（Ｓ１１４）。比較の結果、異常入力状態であると判定されば、少なくとも通常の押圧付勢力レベルを超えるタッチ入力があったことを意味するから、Ｓ１１３及びＳ１１４の処理にて、Ｓ１１１及びＳ１１２を実施したことになる。
【００６７】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、これはあくまでも例示にすぎず、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
【００６８】
例えば、上記した第一と第二の異常入力状態の警報出力処理は、双方ではなくいずれか一方のみを採用する形でもよい。
【００６９】
また、上記実施形態においては、ナビゲーション装置の操作入力装置として構成されていたが、他の車載電子機器の操作入力装置であっても当然よいし、車載電子機器の操作入力装置である必要もなく、例えば他の家電製品に適用することも当然できる。
【００７０】
また、本発明の操作入力装置は、表示面と操作面と別に備えてなるプロンプター方式操作装置に限られるものではなく、少なくとも重力方向とは逆向きに臨む面（上面）をタッチ操作面とする装置構成を有するものであれば、例えば、図１０に示すように、タッチ操作面１２ａ１上に表示面が形成されるタッチパネルにも適用可能である。
【００７１】
また、上記実施形態においては、操作パネルをタッチパネルとして抵抗膜式のタッチパネルを用いているが、他の方式のものでもよく、少なくとも重力方向とは逆向きに臨む面（上面）をタッチ操作面とする装置構成を有するものであれば本発明を適用することができる。
【００７２】
また、カメラ１２ｂは、タッチパネル１２ａのタッチ操作面１２ａ１と対向する車室内の固定領域を撮影するカメラであり、上記実施形態のように、タッチパネル１２ａの裏面１２ａ２側から撮影する構成に限られない。例えば、図１０に示すように、車両のセンターコンソール部Ｃにタッチパネル１２ａの表面を斜め上側から撮影するように取り付け、タッチパネル１２ａのタッチ操作面１２ａ１に接近する接近物を、タッチ操作面１２ａ１側から撮影するようにしてもよい。ただし、撮影画像内の特定の画像（例えば手画像）を抽出して表示部１５に表示する際には、画像を左右反転する処理が必要となる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の操作入力装置をなす車両用プロンプター方式の操作入力装置を採用した車両用ナビゲーション装置の一実施形態を示すブロック図。
【図２】車両用プロンプター方式操作装置の概要を説明するための車室内の要部斜視図。
【図３】操作情報入力部の構成を示す断面図。
【図４】カメラの撮影映像を例示する図。
【図５】表示装置のメイン画像に対する手画像の半透過合成を例示する図。
【図６】タッチ入力処理を示すフローチャート。
【図７】手画像重畳表示処理を示すフローチャート。
【図８】異常入力状態警報出力処理の第一を示すフローチャート。
【図９】異常入力状態警報出力処理の第二を示すフローチャート。
【図１０】図２及び図３とは異なる車両用プロンプター方式操作装置の概要を説明するための車室内の要部斜視図。
【符号の説明】
【００７４】
１０  車両用ナビゲーション装置
１２  操作情報入力部
１２ａ  操作パネル（タッチ入力検出手段、タッチ入力位置特定手段）
１２ｂ  カメラ（接近対象物撮影手段、手画像撮影手段）
１２ｃ  光源
１５  表示部（表示手段）
１８  制御回路（入力時間計時手段、異常入力状態警報出力手段、タッチ入力位置特定手段、制御手段、手画像合成表示制御手段）
１８ａ  画像合成部（手画像合成表示制御手段）
２０  圧力センサ（タッチ入力検出手段、押圧付勢力レベル検出手段）
３０  ブザー（異常入力状態警報出力手段）
５０  車両内ＬＡＮ
１５０  撮影画像
２００Ｂ  メイン画像
２０１  スイッチ画像（操作アイコン）
２００Ｈ  接近対象物画像
Ｈ  接近対象物
【図１】
2009129251.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2009129251.tif 000009
【図９】
2009129251.tif 000010
【図１０】
2009129251.tif 000011
【図５】
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