(57)【要約】【課題】  ユーザが操作スイッチを探す手間の削減を図り、またユーザが前方視界から目を離さずにスイッチ操作を可能にすることができる車両の入力操作装置を提供する。【解決手段】  車両ユーザにおける複数の指の指紋の情報をそれぞれ記憶するとともに、それら各指紋にそれぞれ対応させて所定の入力項目を割り当てた指紋・入力項目対応記憶部２８と、車内においてユーザが入力項目の操作のために選択した指紋を読み取る指紋読取部１１と、その指紋読取部１１で読み取られた指紋の情報に基づき指紋・入力項目対応記憶部２８から当該指紋の情報に対応する入力項目を検索して呼び出す検索手段と、その検索手段で検索された入力項目に対応する信号を所定の操作対象に対し出力する信号出力部２５とを備えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両における入力操作のための入力操作装置であって、
車両ユーザにおける複数の指の指紋の情報をそれぞれ記憶するとともに、それら各指紋にそれぞれ対応させて所定の入力項目を割り当てた指紋・入力項目対応記憶部と、
車内においてユーザが前記入力項目の操作のために選択した指紋を読み取る指紋読取部と、
その指紋読取部で読み取られた指紋の情報に基づき前記指紋・入力項目対応記憶部から当該指紋の情報に対応する入力項目を検索して呼び出す検索手段と、
その検索手段で検索された入力項目に対応する信号を所定の操作対象に対し出力する信号出力部と、
を備えることを特徴とする車両の入力操作装置。
【請求項２】
指紋読取部はステアリングハンドルに設けられている請求項１に記載の車両の入力操作装置。
【請求項３】
前記指紋読取部は、指紋の情報を読み取るのみならず、その指紋読取部におけるその指の変位、指の圧力、接触回数その他の数値的情報をも読み取るものであり、前記検索手段は、前記指紋に対応する入力項目を検索するとともに、その指紋に係わる前記数値的情報を前記入力項目に付加して信号出力部に出力し、前記信号出力部は、前記検索手段で検索された入力項目と数値的情報とに対応する信号を所定の操作対象に対し出力する請求項１又は２に記載の車両の入力操作装置。
【請求項４】
前記指紋・入力項目対応記憶部に指紋の情報を所定の入力項目に割り当てて記憶するときに、その指紋の情報に対して、既に指紋・入力項目対応記憶部に記憶された指紋の情報の中で、予め定められたレベルよりも相互に類似する指紋の情報が存在するか否かを照合して判定する判定手段と、
前記判定手段により、相互に類似する指紋の情報が存在する場合には前記検索手段で照合検索する指紋認証精度を相対的に上げる一方、相互に類似する指紋情報が存在しない場合には該指紋認証精度を相対的に下げる指紋認証精度設定手段と、
を備える請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両の入力操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両における入力操作のための入力操作装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両（例えば、自動車）における車載用機器の電子化が急速に進んでいる。通常、これらの電子機器は、車両室内空間の所定位置に配置された操作スイッチで操作される。したがって、電子機器の高機能化、多機能化によってスイッチの数が多くなるとともに、段々操作が複雑になっている。
【０００３】
例えば、車内に配置されているエアコン装置やオーディオ装置、ナビゲーション装置、通信装置などの電装品（電子機器）を制御するための操作スイッチがステアリングハンドルに配置されたものがある（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１―２９７６４７号公報
【０００５】
特許文献１のように、ステアリングハンドルに操作スイッチを配置することで、ユーザ（例えば、運転者）は操作スイッチを探す手間なく、また極力前方視界から目を外すことなく操作スイッチを操作することができる。しかしながら、ステアリングハンドルに操作スイッチを配置することは、スペース的に配置可能な数が限られており、電子機器の操作スイッチの多くは、センターパネルやインストルメントパネル周辺、並びにドアの内側などに配置されている。したがって、運転者がこれらの操作スイッチを操作する時には前方視界から目を外さなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題から鑑みなされたものであり、ユーザが操作スイッチを探す手間の削減を図り、またユーザが前方視界から目を離さずにスイッチ操作を可能にすることができる車両の入力操作装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の車両の入力操作装置は、
車両における入力操作のための入力操作装置であって、
車両ユーザにおける複数の指の指紋の情報をそれぞれ記憶するとともに、それら各指紋にそれぞれ対応させて所定の入力項目を割り当てた指紋・入力項目対応記憶部と、
車内においてユーザが入力項目の操作のために選択した指紋を読み取る指紋読取部と、
その指紋読取部で読み取られた指紋の情報に基づき指紋・入力項目対応記憶部から当該指紋の情報に対応する入力項目を検索して呼び出す検索手段と、
その検索手段で検索された入力項目に対応する信号を所定の操作対象に対し出力する信号出力部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記本発明によれば、指紋・入力項目対応記憶部に車両における入力操作のための入力項目と、その入力項目に対応付けられた指紋の情報とがそれぞれ記憶（登録）されている。そして、ユーザによって入力操作されて指紋読取部がその指紋を読み取った場合には、指紋読取部で読み取った指紋の情報と一致する指紋の情報を指紋・入力項目対応記憶部の中から検索し、それに応じた入力項目を呼び出す。この入力項目に基づいて作動される操作対象（例えば、車載用電子機器）に出力することから、一つの操作スイッチ（指紋読取部）で複数の操作入力を実行することができる。すなわち、人間の指紋は個人毎によって異なり、さらには同じ人間でも各指により異なるため、１つの操作スイッチ（指紋読取部）で複数（例えば、１０通り）の操作入力を扱うことができる。
【０００９】
したがって、指紋読取部に指をかざすだけという簡単な操作であるため、例えば、その指紋読取部をステアリングハンドルなどの認識しやすい（触れ易い）場所に配置することにより、操作スイッチを探す手間の削減を図り、運転者が前方視界から目を離さずに操作できる操作スイッチを配置することができる。そして、ステアリングハンドルなどの限られたスペースにおいて省スペース化を図ることができる。
【００１０】
なお、入力操作装置によって入力操作する操作対象としては、エアコン装置やオーディオ装置、ナビゲーション装置、通信装置の他に、ドアミラー、ライト、ホーン、パワーウィンドウ、ワイパー、ドアロック、パワーシート、内照明等の車載用電子機器が含まれる。
【００１１】
また、指紋読取部は、指紋の情報を読み取るのみならず、その指紋読取部におけるその指の変位、指の圧力、接触回数その他の数値的情報をも読み取るものであり、検索手段は、指紋に対応する入力項目を検索するとともに、その指紋に係わる数値的情報を入力項目に付加して信号出力部に出力し、信号出力部は、検索手段で検索された入力項目と数値的情報とに対応する信号を所定の操作対象に対し出力する構成とすることができる。
【００１２】
そして、指紋読取部の具体的な態様として、指の変位（移動）を検知する移動検知手段を含み構成することができる。その移動検知手段により指の移動又は移動量等の数値的情報を入力項目に付加することで、その操作対象の数値的な設定を変更可能である。これによると、ユーザが指紋読取部に指をかざした状態で指を例えば前後方向や左右方向に動かすだけで、移動検知手段によりその指（指紋）の移動が検知され、アナログ的な入力（入力変更）も可能となる。
【００１３】
例えば、操作対象が車載用電子機器であるオーディオ装置の場合には、音量の増減やチャンネル操作などを設定することができる。また、エアコン装置の場合には設定温度や風量、ドアミラーの場合には角度調節、パワーウィンドウの場合には開閉量、パワーシートの場合には位置調節や背もたれの角度調節などが可能となる。
【００１４】
また、指紋・入力項目対応記憶部には、複数の指紋の情報が一連となって所定の入力項目に対応付けて記憶することができる。これにより、複数の指紋情報を組み合わせることで、より多くの入力項目を割り当てることができるようになる。
【００１５】
また、入力操作装置は、指紋・入力項目対応記憶部に指紋の情報を所定の入力項目に割り当てて記憶するときに、その指紋の情報に対して、既に指紋・入力項目対応記憶部に記憶された指紋の情報の中で、予め定められたレベル（閾値）よりも相互に類似する指紋の情報が存在するか否かを照合して判定する判定手段と、
判定手段により、相互に類似する指紋の情報が存在する場合には検索手段で照合検索する指紋認証精度を相対的に上げる一方、相互に類似する指紋情報が存在しない場合には該指紋認証精度を相対的に下げる指紋認証精度設定手段と、を備える構成とすることができる。
【００１６】
これによると、判定手段が判定した指紋・入力項目対応記憶部に登録されている指紋情報の現在の状況によって、指紋認証精度設定手段が指紋認証精度を調節（設定）することで、操作入力（指紋の読取）とともに即座に操作対象（車載用電子機器）の作動（操作）を実行させることができる。すなわち、登録されている指紋の情報の中で予め定められたレベルよりも相互に類似する指紋情報がある場合には、認証レベル（照合精度）を相対的に高め誤認証を回避して確実に操作を実行させるとともに、相互に類似する指紋情報がない場合には、認証レベル（照合精度）を相対的に低めることで、認証速度（検索速度）を早くすることが可能となる。
【００１７】
なお、指紋の情報を指紋・入力項目対応記憶部に記憶（登録）する方法としては、ナビゲーション装置が装備されている場合には、そのナビゲーション装置の表示画面で確認しながら行うことができる。すなわち、表示画面で対応するスイッチを選択するとともに、その前後で指紋読取部によって指紋を読み取るような構成で簡単に実施することができる。また、ナビゲーション装置が装備されていない場合には、対応させたいスイッチをＯＮ状態にするとともに、指紋読取装置に指をかざし、一定時間保持するなどして（同時押し）スイッチごとに指紋を登録するような構成で簡単に実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係る入力操作装置が搭載された車両の運転席の一例を示す図及び主要部の側面図、図２は入力操作装置のシステム構成の一例を示すブロック図、図３は記憶部（メモリ）の登録内容の一例を示す図である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、運転席ＣＰに設けられた車両操舵のためのステアリングハンドル１には、操作対象として車載用電子機器を含む車両における入力操作のための入力操作装置１０が搭載されている。具体的に、入力操作装置１０は、ステアリングハンドル１の上面に配置されており、運転者（ユーザ）が運転中でも確認しやすい場所、かつ触れ易い場所に配置されている。また、入力操作装置１０は、ステアリングハンドル１において略中央領域に配置され、運転者は右手左手に関わらず容易に触れることができる。なお、入力操作装置１０は、図１（ｂ）に示すように、実際に指がかざされる後述する指紋読取部１１がステアリングハンドル１の上面から露出する形で搭載されている。
【００２０】
まず、入力操作装置１０は、図２に示すように、エアコン装置やオーディオ装置、ナビゲーション装置、通信装置の他に、ドアミラー、ライト、ホーン、パワーウィンドウ、ワイパー、ドアロック、パワーシート、内照明等の車載用電子機器を制御するＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）３１〜４２とシリアル通信バス９によって接続され、車両全体として車内ネットワーク１００が構築されている。
【００２１】
入力操作装置１０は、指紋読取部１１（指紋センサ）と、ＣＰＵ２１，ＲＯＭ２２，ＲＡＭ２３，入出力ポート（Ｉ／Ｏポート）２４がバス２７を介して接続されたマイクロプロセッサとを備えている。また、例えば不揮発性メモリで構成されるメモリ２８を備えている。メモリ２８（指紋・入力項目記対応憶部）には、車両ユーザにおける複数の指の指紋の情報がそれぞれ記憶されており、それら各指紋にそれぞれ対応させて所定の入力項目が割り当てられている。具体的には、メモリ２８は、車載用電子機器を操作するための入力項目（入力項目情報）を記憶する入力項目記憶部２８ａと、その入力項目記憶部２８ａに記憶した所定の入力項目に対応付けて指紋の情報を記憶する指紋記憶部２８ｂとを備えている。
【００２２】
そして、車内ネットワーク１００を構築するシリアル通信バス９と内部のバス２７とは、シリアル通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）２５（信号出力部）を介して接続されている。また、通信データを一時的に格納するためにＲＡＭ２３とは別に設けられたバッファメモリ２６を備えている。ＲＯＭ２２は、ＣＰＵ２１が実行するプログラム及びそれに必要なデータを記憶している。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１がプログラムを実行する際に作業領域として利用される。
【００２３】
具体的には、ＣＰＵ２１は、本発明の検索手段と、判定手段と、指紋認証精度設定手段とを兼ね備える。検索手段は、指紋読取部１１で読み取られたユーザが入力項目の操作のために選択した指紋の情報（以下、操作指紋情報ともいう）に基づきメモリ２８（指紋・入力項目対応記憶部）に記憶された指紋の情報（以下、記憶指紋情報ともいう）に対応する入力項目を検索して呼び出す。すなわち、指紋記憶部２８ｂに記憶された記憶指紋情報の中から操作指紋情報と一致する記憶指紋情報を検索する。そして、検索された記憶指紋情報に対応付けられた入力項目を入力項目記憶部２８ａ（メモリ２８）から呼び出す。判定手段は、指紋記憶部２８ｂに記憶された記憶指紋情報について予め定められたレベル（閾値）よりも相互に類似する記憶指紋情報が存在するか否かを照合して判定する。指紋認証精度設定手段は、判定手段の判定結果に基づき指紋認証を行う精度を設定する（具体的には、相互に類似する記憶指紋情報が存在する場合には照合検索する指紋認証精度を相対的に上げる一方、相互に類似する記憶指紋情報が存在しない場合には該指紋認証精度を相対的に下げる）。
【００２４】
Ｉ／Ｏポート２４には、指紋読取部１１からの指紋情報や数値的情報（例えば、指の変位（移動情報）、指の圧力、接触回数など）が入力される。これらの情報が入力されると、ＣＰＵ２１は、上述の如くそれらに基づく入力項目をメモリ２８から呼び出し、その入力項目に対応する信号を車載用電子機器のＥＣＵに出力（送信）する。
【００２５】
指紋読取部１１は、指紋を読み取る方法として、例えば半導体センサで検出される電荷の量から指紋の凹凸を判別して画像に変換するなどの周知の指紋照合技術を用いることができる。また、指紋読取部１１は、指の平面上の移動を検知する移動検知部１１ａを備えている。移動検知部１１ａとしては、静電容量式や感圧式により指の動きを検知する方法を採用することができる。また、指の移動を検知する方法としては、指紋読取部１１で連続して指紋を読み取りその読み取られた指紋の移動（移動量）を算出する方法を採用することもできる。これにより、操作入力情報が所定の数値的な設定を変更する操作入力情報のとき、移動又はその移動量によってその数値的な設定を変更することができる。
【００２６】
次に、メモリ２８（指紋・入力項目対応記憶部）の登録内容の一例として、図３に示すように、例えば入力項目が入力項目記憶部２８ａに予め記憶（登録）されている。具体的には、ワイパー操作（オン／オフ等）、ヘッドライト操作（オン／オフ等）、ＣＤ再生（オーディオ操作）など、車内ネットワーク１００として通信バス９に接続された車載用電子機器のそれぞれの入力項目が予め入力項目記憶部２８ａに記憶されている。そして、それら入力項目に対応させて指紋情報が指紋記憶部２８ｂに記憶（登録）されている。具体的には、指紋情報１（例えば、Ａ氏の右人差し指の指紋）、指紋情報２（例えばＡ氏の右中指の指紋）などの指紋情報が各操作入力情報と対応して指紋記憶部２８ｂに記憶（登録）されている。なお、指紋情報の登録については、後述する。
【００２７】
図４はメモリ（記憶部）の別の登録内容の一例を示す図である。入力操作装置１０は、複数の指紋情報が一連となって所定の入力項目に対応付けて記憶することができる。例えば、指紋読み取りを２回（指紋情報を２つ）行うことにより所定の入力項目に対応付けることにより、図４に示すような文字入力（例えば、ひらがな入力，数字入力）を行うことができる。具体的には、まず、１回目（１つ目）の指紋読み取りで５０音の子音を決定し、２回目（２つ目）の指紋読み取りで母音を決定する。これにより、例えば１０個の異なる指紋を読み取り（登録）するだけで簡単に実施することができる。また、図４（ａ），（ｂ）に示すように、ユーザごとに指紋に対応する入力情報の設定を行うこともできる。ひいては、ナビゲーション装置において目的地設定等を前方視界から目を外すことなく容易に行うことができる。
【００２８】
次に、以上のように説明した入力操作装置１０が行う処理の流れについて説明する。図５は指紋情報を登録する際の処理の流れの一例を示すフロー図、図６は入力操作装置１０で操作する際の処理の流れの一例を示すフロー図である。図５に示すように、初期設定として指紋情報をメモリ２８に登録する際の処理の流れは、まず、例えばナビゲーション装置を利用して、図示しない表示画面に所定の入力項目が選択できる画面を表示するとともに、その表示画面を確認しながら所定の入力項目を選択する（Ｓ１）。次に、指紋読取部１１に車両ユーザ（例えば、運転者）の指がかざされると（Ｓ２：Ｙｅｓ）、指紋読取部１１がその指の指紋を読み取り、Ｉ／Ｏポート２４を介してＳ１で選択した入力項目と対応付けて指紋情報が指紋記憶部２８ｂに記憶される（Ｓ３）。
【００２９】
そして、登録（記憶）された指紋情報に対して、既に記憶されている指紋情報の中で、類似する指紋情報が存在するか否か（既に登録されているか否か）の照合判定（検索）が行われる（Ｓ４）。ここで、予め定められたレベルよりも相互に類似する指紋情報が存在する場合には（Ｓ４：Ｙｅｓ）、指紋認証精度が相対的に高くなるように設定される（Ｓ５）。また、類似する指紋情報が存在しない場合には（Ｓ４：Ｎｏ）、指紋認証精度が相対的に低くなるように設定される（Ｓ６）。
【００３０】
なお、指紋情報は、読み取った指紋画像から、例えば指紋模様の中心である中心点，指紋の凸部模様の枝分かれである分岐点，指紋凸部模様の行き止まりである端点，三方向からの集まりである三角州，等の指紋の模様の特徴を表す場所である特徴点を抽出（例えば、データ化）して記憶し、この特徴点の種類，特徴点の向き，特徴点の中心点からの座標等によって照合が行われ、予め定められたレベル範囲によって類似するか否かの判定が行われる。
【００３１】
次に、車載用電子機器を入力操作装置１０で操作する際の処理の流れとして、入力操作装置１０は、指紋読取部１１に車両ユーザ（例えば、運転者）の指がかざされると（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、その指の指紋を読み取り、Ｉ／Ｏポート２４を介して操作指紋情報として一旦ＲＡＭ２３に記憶される。続いて、ＲＡＭ２３に記憶した操作指紋情報に基づいてＣＰＵ２１が、指紋記憶部２８ｂの記憶指紋情報（Ｎ＝１）と照合を行う（Ｓ１２）。そして、両者が一致するか否かの判断を行う（Ｓ１３）。このとき、記憶指紋情報（Ｎ＝１）が操作指紋情報と一致しない場合には（Ｓ１３：Ｎｏ）、続いて指紋情報（Ｎ＝２）との照合を行う（Ｓ１４）。したがって、操作指紋情報に一致する指紋情報が検索されるまでこの処理が繰り返される。このとき、指紋認証精度設定が行われているので、迅速にこの指紋照合が行われる。
【００３２】
ここで、操作指紋情報に一致する記憶指紋情報が検索されると（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、その記憶指紋情報（Ｎ）に対応付けられた入力項目が呼び出される（Ｓ１５）。ここで、呼び出された入力項目が数値的な変更を要しない単純な入力項目である場合には（Ｓ１６：Ｎｏ）、即座に対応する車載用電子機器のＥＣＵへ通信Ｉ／Ｆ２５及び通信バス９を介して操作入力情報が出力される（Ｓ１９）。
【００３３】
また、呼び出された入力項目が数値的な変更を要する入力項目である場合には（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、指紋の移動の検知が行われ（例えば、左右方向；Ｓ１７）、その移動（移動量）に応じたアナログ信号に変換し（Ｓ１８）、そのアナログ信号を入力項目とともに車載用電子機器のＥＣＵへ通信Ｉ／Ｆ２５及び通信バス９を介して入力項目に数値的情報を付加した信号が出力される（Ｓ１９）。これにより、入力項目が入力された車載用電子機器はその操作入力情報に基づいて作動することとなる。したがって、ユーザ（例えば、運転者）は、１つの操作スイッチで複数（例えば、１０通り）の操作入力を実行することができるので、登録した指（指紋）を覚えておれば、操作スイッチを探す手間を必要とせず、また、前方視界から目を離さずにスイッチ操作をすることができる。
【００３４】
なお、Ｓ１２〜Ｓ１４において、記憶されている記憶指紋情報の中で一致する指紋情報が存在しない場合には（全て照合した場合には）、その場合にも処理は終了する。
【００３５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの形式に限定されるものではなく、これらに具現された発明と同一性の範囲ないにおいて適宜変更して実施し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る入力操作装置が搭載された車両の運転席の一例を示す図及び主要部の側面図。
【図２】入力操作装置のシステム構成の一例を示すブロック図。
【図３】記憶部の登録内容の一例を示す図。
【図４】記憶部の別の登録内容の一例を示す図。
【図５】指紋情報を登録する際の処理の流れの一例を示すフロー図。
【図６】入力操作装置で操作する際の処理の流れの一例を示すフロー図。
【符号の説明】
【００３７】
１    ステアリングハンドル
１０  入力操作装置
１１  指紋読取部
１１ａ  移動検知部（移動検知手段）
２１  ＣＰＵ（検索手段，呼出手段，判定手段、指紋認証精度設定手段）
２２  ＲＯＭ
２３  ＲＡＭ
２４  Ｉ／Ｏポート
２５  通信Ｉ／Ｆ（信号出力部）
２６  バッファ
２７  バス
２８  メモリ（指紋・入力項目対応記憶部）
２８ａ  入力項目記憶部
２８ｂ  指紋記憶部
【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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