JP2008084158A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な操作および正確な入力検出を可能とする入力装置を提供する。
【解決手段】入力装置は、ユーザによる指示入力を受け付ける。入力装置は、指示数検出手段と、処理実行手段とを備えている。指示数検出手段は、指示入力を行っている指の数を指示数として検出する。処理実行手段は、指示数検出手段によって検出された指示数に応じた処理を実行する。指示入力を行っている指の数によって指示を行うことを可能とすることによって、ユーザに入力操作を容易に行わせることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、入力装置に関し、より特定的には、指の数によって指示を行うことが可能な入力装置に関する。

従来、複数のボタンを物理的に配置した入力装置や、画面に複数のボタンを表示したタッチパネル等のように、ユーザがボタンを押下したりボタンに接触したりすることによって指示を行う入力装置がある。このような入力装置では、指示内容を表す文字や記号をボタンに付しておくことによって、ユーザは指示内容を間違わずにボタン入力を行うことができる。しかし、このような入力装置が例えば車両に搭載される場合、入力を行う際に運転者（ユーザ）はボタンを視認する必要があり、入力操作が難しくなるおそれがあった。

そこで、より簡単に入力を行うことを目的とした入力装置が考えられている。例えば、特許文献１には、タッチパッドを備え、タッチパッドに接触した指の指紋によって指の種類（親指、人差し指等）を検出する入力装置が開示されている。この入力装置によれば、タッチパッドに接触した指の種類を検出することによって、指の種類毎に異なる文字や数字を入力することを可能となる。したがって、ユーザは、入力装置を視認しなくとも入力操作を行うことが可能となり、例えば運転中のユーザであっても入力操作を容易に行うことができる。
特表２００３−５２９１３０号公報

上記入力装置では、タッチパッドに接触した指の指紋によって指の種類を判別するので、ユーザは、指紋が正確に判別されるように入力面に対して指を接触させなければならない。そのため、例えば指の先でタッチパッドに触れた場合等には指紋から指の種類を判別することが難しく、指の種類が誤って判別される結果、操作が誤って検出されるおそれがある。

それ故、本発明の目的は、簡易な操作および正確な入力検出を可能とする入力装置を提供することである。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、ユーザによる指示入力を受け付ける入力装置である。入力装置は、指示数検出手段と、処理実行手段とを備えている。指示数検出手段は、指示入力を行っている指の数を指示数として検出する。処理実行手段は、指示数検出手段によって検出された指示数に応じた処理を実行する。

第２の発明においては、入力装置は、数を示す画像と、当該数と等しい指示数が検出されたときに実行されるべき処理を示す画像とを表示する表示手段をさらに備えていてもよい。

第３の発明においては、入力装置は、入力面に対して入力が行われている位置を検出可能な入力位置検出手段をさらに備えていてもよい。このとき、指示数検出手段は、入力位置検出手段に対して入力を行っている指の数を指示数として検出する。

第４の発明においては、指示数検出手段は、入力位置検出手段に対する入力が開始されてから所定時間が経過した後の時点で入力を行っている指の数を指示数として検出してもよい。

第５の発明においては、指示数検出手段は、入力面に対して入力が行われている領域のうちで所定の第１範囲内の面積を有する第１領域を検出する第１領域検出手段と、第１領域の数に基づいて指示数を決定する指示数決定手段とを含んでいてもよい。

第６の発明においては、指示数検出手段は、入力面に対して入力が行われている領域のうちで、第１範囲の上限値よりも大きい値を下限値とし、第１範囲の中央値の２倍の値をその範囲内に含む第２範囲内の面積を有する第２領域を検出する第２領域検出手段をさらに含んでいてもよい。このとき、指示数決定手段は、第１領域の数と、第２領域の数の２倍との和に基づいて指示数を決定する。

第７の発明においては、入力装置は、指示入力を行っているユーザの人数を検出する人数検出手段をさらに備えていてもよい。このとき、指示数検出手段は、人数検出手段によって検出された人数が１人である場合のみ、指示数の検出を行う。

第８の発明においては、入力装置は、所定の空間内に存在するユーザの手を撮像するための撮像手段をさらに備えていてもよい。指示数検出手段は、撮像手段によって撮像された手の画像に基づいて指示数を決定する。

第１の発明によれば、指示入力を行っている指の数を指示数として検出することによって、ユーザは、当該指の数で入力装置に対する指示を行うことができる。これによれば、ボタンを押下する操作方法のようにボタンを視認する必要がないので、入力操作がより容易になる。さらに、第１の発明によれば、指の種類で操作を行う操作方法のように指紋の判別が必要ないので、指紋を誤って判別することが理由で操作が誤って検出されることともなく、入力を正確に検出することができる。

第２の発明によれば、処理と、当該処理を実行させるために入力すべき数字との対応が表示される。このとき、ユーザは、所望の処理に対応する数字と等しい数の指で入力を行えばよいので、入力を直感的な操作で行うことができ、入力装置の操作性が向上されることなる。

第３の発明によれば、タッチパネル等の入力位置検出手段を用いることによって、入力を行っている指の数を容易に検出することができる。

第４の発明によれば、入力位置検出手段に対する入力が開始されてから所定時間が経過した後で、指示数の検出が行われる。ここで、入力位置検出手段に対する入力が開始された直後の時点では、指示数を正確に検出することができないおそれがある。なぜなら、複数本の指を入力面に同時に接触させることは難しく、いずれかの指が入力面に接触してから他の指が接触するまでにはいくらか時間を要すると考えられるからである。これに対して、第４の発明によれば、入力開始から所定時間が経過してから指示数を検出することによって、誤検出を防止することによって、指示数を正確に検出することができる。

第５の発明によれば、入力面に対して入力が行われている領域が大きすぎる場合や小さすぎる場合、当該領域は指による入力が行われているものではないと判断される。これによって、指以外の部分が入力面に接触していたとしても、当該部分を排除して指示数を計測することができるので、指示数をより正確に検出することができる。

第６の発明によれば、２本の指が近接した位置で入力を行った場合であっても、指示数を正確に検出することができる。

第６の発明によれば、複数のユーザが同時に入力を行った場合に誤った指示数が検出されることを防止することができる。

第７の発明によれば、指示入力を行う手の形状をカメラ等の撮像手段を用いて撮像することによって、入力指示を行っている指の数を容易に検出することができる。

以下、図１〜図８を参照して、本発明の一実施形態に係る入力装置について説明する。図１は、本実施形態に係る入力装置１を搭載した車両（車室内）の外観を示す図である。本実施形態では、図１に示されるように、入力装置が車両に搭載される場合を例として説明する。すなわち、車両に搭載されるナビゲーション装置やオーディオ機器や空調機器等の各種機器を操作するための入力インターフェースとして、本実施形態に係る入力装置が用いられる場合を説明する。

図２は、入力装置１の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、入力装置１は、タッチパネル１１、制御部１２、および表示装置１３を備えている。入力装置１は、指示入力を行っている指（本実施形態では、タッチパネル１１の入力面に接触している指）の数を検出し、検出された指の本数に応じた処理を実行するものである。すなわち、入力装置１は、指の本数を検出することによって、従来の入力装置よりも容易でかつ正確な操作を可能とするものである。

タッチパネル１１は、請求項に記載の入力位置検出手段の一例であり、入力面に対して入力が行われている位置（入力位置と呼ぶ）を検出するものである。タッチパネル１１は、静電式、感圧式、赤外線感知式等、種々の方式のものを用いることができる。ここで、本実施形態では、複数点の同時入力が可能なタッチパネル、すなわち、同時に入力されている複数の入力位置をそれぞれ検出することができるタッチパネルを用いる。本実施形態では、入力面に同時に接触している指の本数を検出する必要があるからである。タッチパネル１１は、上記入力位置を示すデータを入力データとして出力する。入力データは、制御部１２に入力される。

図３は、図２に示すタッチパネル１１に対して入力が行われる様子を示す図である。図３においては、ユーザは、タッチパネル１１に対して３本の指（親指、人差し指、および中指）で入力を行っている、つまり、タッチパネル１１の入力面に３本の指を接触させている。図３に示す斜線領域２１〜２３は、入力が行われている領域（入力領域と呼ぶ）、すなわち、指と入力面とが接触している領域である。

タッチパネル１１の入力面には検出点がマトリクス状に配置されており、タッチパネル１１は、各検出点において、入力が検出されているか否か（指が接触しているか否か）を検出する。そして、タッチパネル１１は、入力が検出された検出点の位置を表す座標のデータを入力データとして出力する。例えば図３に示す場合、斜線領域２１〜２３の内部に位置する検出点の座標データが入力データとして出力される。なお、入力面における複数の検出点で入力が検出される場合、タッチパネル１１は、各検出点の座標のデータを入力データとして出力する。また、タッチパネル１１に対する入力がない場合（すなわち、タッチパネル１１に指が接触していない場合）、入力データには上記座標のデータは含まれない。また、タッチパネル１１は、入力の検出を所定時間間隔で繰り返すとともに、検出が行われる度に検出結果を示す入力データを出力する。

図２の説明に戻り、制御部１２は、典型的には、メモリ等の記憶手段およびＣＰＵ等の情報処理手段を有する。制御部１２は、タッチパネル１１から出力された入力データに基づいて、指示入力を行っている指の本数を検出する。例えば、図３に示す入力が行われた場合、制御部１２は、指の本数を３本と検出する。さらに、制御部１２は、検出された本数に応じて異なる処理を実行する。このように、本実施形態に係る入力装置１は、指の本数によって表される数字を指示入力として受け付けるものである。以下では、ユーザによって入力される数字、すなわち、指示入力を行っている指の本数を「指示数」と呼ぶ。また、本実施形態では、入力装置１は、ユーザが片手で操作することを想定し、１〜５の数字（整数）を指示数として受け付けるものとする。

表示装置１３は、例えば液晶表示装置やＥＬ表示装置等である。上記タッチパネル１１は、表示装置１３の画面上に配置される。表示装置１３は、制御部１２からの指示に従って種々の画像を表示する。詳細は後述するが、本実施形態では、表示装置１３には、指示可能な数字（１〜５）と、当該数字が入力された場合に実行される処理との対応を示す画像が表示される（図６参照）。

また、図１に示すように、入力装置１は、例えば、車両の運転席と助手席の間のセンターコンソール内部に設置される。入力装置１は、運転席に乗車するユーザと助手席に乗車するユーザとの両方が操作しやすいように運転席と助手席の間に設置されることが好ましいが、車両のどの位置に設置されてもよい。また、例えば、タッチパネル１１および表示装置１３を透明な材質とすることによって透明ディスプレイを構成し、当該透明ディスプレイをセンターコンソール付近に配置するようにしてもよい。

次に、図４〜図７を参照して、上記のように構成される入力装置１の動作について説明する。まず、入力装置１における処理において用いられる主なデータについて説明する。図４は、入力装置１における処理において用いられる主なデータ（処理用データ）を示す図である。図４に示す処理用データは、制御部１２が有するメモリ等の記憶手段に記憶される。処理用データには、入力データ３１、指示数データ３２、および面積データ３３が含まれる。

入力データ３１は、タッチパネル１１から出力されて制御部１２に入力される入力データである。すなわち、入力データ３１は、タッチパネル１１によって検出される上記入力位置に関するデータであり、具体的には、入力位置の座標を示す。指示数データ３２は、ユーザが指示入力を行っている指の本数、すなわち上記指示数を示す。面積データ３３は、上記入力領域のうちの１つの面積を示す。１つの入力領域は、タッチパネル１１によって検出された入力位置のうち、座標が隣接する入力位置の集合によって表される領域である。

次に、図５〜図７を参照して、入力装置１における処理の詳細について説明する。図５は、入力装置１の制御部１２によって実行される処理の詳細を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートは、例えば入力装置の電源がオンにされることによって開始される。

ステップＳ１１において、制御部１２は、入力案内画面を表示装置１３に表示させる。図６は、入力案内画面の一例を示す図である。図６に示すように、入力案内画面には、上記指示数として入力可能な数字（１〜５）を示す画像４１〜４５と、当該数字が入力された場合に実行される処理を示す画像５１〜５５とが対応付けて表示される。例えば、指示数を示す“１”を表す画像４１と、処理内容を示す“ＦＭ”を表す画像５１とが対応付けられている。画像４１と画像５１との対応は、指示数として“１”が検出された場合には
車両のオーディオ機器がＦＭラジオの音声を出力する処理が実行されることを示している。なお、図６に示す入力案内画面は一例であり、指示数に対応付けられる処理は、どのような処理であってもよい。

ステップＳ１１の処理によって入力案内画面が表示されると、ユーザは、入力案内画面を見て、所望の指示（処理）に対応付けられる指示数を確認する。そして、ユーザは、所望の指示に対応付けられる指示数と等しい本数の指をタッチパネル１１に接触させる。このとき、ユーザは、タッチパネル１１の入力面上であればどの位置に接触してもよい。つまり、本実施形態では、入力面のどの位置に入力を行ったかではなく、入力を行った指の本数によって指示内容が決められる。したがって、ユーザは、入力面上の詳細な位置を気にせずに入力操作を行うことができる。

ステップＳ１２において、制御部１２は、タッチパネル１１に対して入力が行われた位置を検出する。具体的には、タッチパネル１１から入力データが取得され、制御部１２のメモリに入力データ３１として記憶される。上述のように、入力データには、（タッチパネル１１に対して入力があった場合には）入力位置を示す座標のデータが含まれているので、入力データを取得することによって、制御部１２は、タッチパネル１１に対して入力が行われた位置を検出することになる。

ステップＳ１３において、制御部１２は、タッチパネル１１に対する入力があるか否かを判定する。ステップＳ１３の判定は、ステップＳ１２で取得された入力データに基づいて行うことができる。すなわち、入力位置を示す座標データが入力データに含まれている場合、タッチパネル１１に対する入力があると判定され、入力位置を示す座標データが入力データに含まれていない場合、タッチパネル１１に対する入力がないと判定される。ステップＳ１３の判定結果が肯定となる場合、ステップＳ１４の処理が実行される。一方、ステップＳ１３の判定結果が否定となる場合、ステップＳ１２の処理が再度実行される。制御部１２は、ステップＳ１３の判定結果が肯定となるまで、ステップＳ１２およびＳ１３の処理を所定時間間隔で繰り返す。

ステップＳ１４において、制御部１２は、タッチパネル１１に対する入力が開始されてから、予め定められた所定時間が経過したか否かを判定する。ここで、「タッチパネル１１に対する入力が開始される」とは、タッチパネル１１に対する入力がない状態（タッチパネル１１に指が接触していない状態）から、タッチパネル１１に対する入力がある状態（タッチパネル１１に指が接触していない状態）へ移行したことを意味する。具体的には、制御部１２は、ステップＳ１３の判定結果が否定から肯定へと変化した時点で時間の計測を開始し、計測している時間が上記所定時間を超えたか否かを判定する。ステップＳ１４の判定結果が肯定となる場合、ステップＳ１５の処理が実行される。一方、ステップＳ１４の判定結果が否定となる場合、ステップＳ１２の処理が再度実行される。

上記ステップＳ１４の処理により、本実施形態では、タッチパネル１１に対する入力が開始されてから所定時間が経過した後で、ステップＳ１５の指示数検出処理が実行される。つまり、タッチパネル１１に対する入力が開始されても、所定時間が経過するまでは指示数検出処理は実行されない。これは、タッチパネル１１に対する入力が開始された直後は、指示数を正確に検出することができない可能性があるからである。複数本の指をタッチパネル１１に接触させる場合、全ての指を全く同時に接触させることは難しく、いずれかの指がタッチパネル１１に接触してから上記複数本全ての指がタッチパネル１１に接触するまでにはいくらか時間を要すると考えられる。したがって、タッチパネル１１に対する入力開始直後においてタッチパネル１１に接触している指の本数は、ユーザが意図している指の本数よりも少ない可能性があり、そのため、入力開始直後においては指示数を正確に検出することができない可能性がある。そこで、本実施形態では、入力開始から所定
時間が経過してから指示数検出処理を実行することによって、ユーザが意図している全ての指が確実にタッチパネル１１に接触している状態で指示数の検出処理を実行するのである。これによって、指示数を正確に検出することができる。

ステップ１５において、制御部１２は、指示数検出処理を実行する。指示数検出処理は、指示入力を行っている指の数を指示数として検出する処理である。ステップＳ１５を実行する制御部１２が、請求項の指示数検出手段として機能することとなる。以下、図７を用いて、指示数検出処理の詳細を説明する。

図７は、図５に示すステップＳ１５の詳細な処理の流れを示すフローチャートである。指示数検出処理においては、まずステップＳ２１において、制御部１２は、上記入力領域の１つを選出する。ここで、制御部１２のメモリには、ステップＳ１２で取得された入力データが記憶されており、この入力データには、入力が検出された検出点のデータ（検出点の位置を示す座標データ）が含まれている。制御部１２は、この検出点のデータを用いて領域の選出処理を実行する。

具体的には、制御部１２は、まず、入力が検出された検出点の１つを選択する。ここで、ステップＳ２１〜Ｓ２７の処理ループが繰り返される間において以前に実行されたステップＳ２１ですでに選択された検出点は選択されない。図３を例にとって説明すると、例えば領域２１に含まれる検出点がすでに選択されている場合、領域２２および２３のいずれかに含まれる検出点の１つが選択されることとなる。さらに、制御部１２は、選択した検出点に隣接する検出点をさらに選択する。制御部１２は、入力が検出された検出点のうちで、選択している検出点に隣接する検出点がなくなるまで選択処理を繰り返す。以上によって選択された検出点の集合が１つの入力領域となる。

続くステップＳ２２において、制御部１２は、直前のステップＳ２１で選出した入力領域の面積を算出する。ここでは、入力領域の面積は、その入力領域に含まれる検出点の数によって表される。すなわち、制御部１２は、ステップＳ２１で選択した検出点の数をカウントし、カウントした結果を入力領域の面積とする。当該面積を示すデータは、面積データ３３としてメモリに記憶される。

ステップＳ２３において、制御部１２は、メモリに記憶されている面積データ３３により示される面積（ステップＳ２２で算出した面積）Ｓが所定の第１範囲内の値をとるか否かを判定する。すなわち、第１範囲の下限値をａ１とし、上限値をｂ１とするとき、ａ１＜Ｓ＜ｂ１となるか否かが判定される。ここで、第１範囲は、指１本分の入力領域の面積が取りうる範囲に設定されることが好ましい。ステップＳ２３の判定結果が肯定となる場合、ステップＳ２４の処理が実行される。一方、ステップＳ２３の判定結果が否定となる場合、ステップＳ２４の処理がスキップされてステップＳ２５の処理が実行される。上記ステップＳ２３は、入力領域のうちで、第１範囲内の面積を有する第１領域を選出するための処理である。本実施形態では、上記ステップＳ２３を実行する制御部１２が、請求項の第１領域選出手段として機能する。

ステップＳ２４において、制御部１２は、指示数を１だけ加算する。具体的には、制御部１２のメモリに記憶されている指示数データ３２により示される値が、当該値に１を加算した値に変更される。なお、指示数データ３２の値は、指示数検出処理が開始される時点で“０”に設定されているものとする。

以上のステップＳ２３およびＳ２４の処理によって、面積が第１範囲内の値でない入力領域は、１本の指が接触している入力領域ではないと判断され、その結果、指示数はカウントされないこととなる。すなわち、指示入力を行う際に、指以外の部分（例えば手のひ
らの一部等）が誤って接触してしまったとしても、その部分は指示数にはカウントされない。したがって、ステップＳ２３およびＳ２４の処理によって、指示数を正確に算出することができる。

ステップＳ２５において、制御部１２は、メモリに記憶されている面積データ３３により示される面積Ｓが所定の第２範囲内の値をとるか否かを判定する。すなわち、第２範囲の下限値をａ２とし、上限値をｂ２とするとき、ａ２＜Ｓ＜ｂ２となるか否かが判定される。ここで、第２範囲は、上記第１範囲の上限値（ｂ１）よりも大きい値を下限値（ａ２）とする範囲である。また、第２範囲は、指２本分の領域の面積が取りうる範囲に設定されることが好ましい。具体的には、第２範囲は、第１範囲の中央値の２倍の値をその範囲内に含むように設定されることが好ましい。ステップＳ２５の判定結果が肯定となる場合、ステップＳ２６の処理が実行される。一方、ステップＳ２５の判定結果が否定となる場合、ステップＳ２６の処理がスキップされてステップＳ２７の処理が実行される。上記ステップＳ２５は、入力領域のうちで、第２範囲内の面積を有する第２領域を選出するための処理である。本実施形態では、上記ステップＳ２５を実行する制御部１２が、請求項の第２領域選出手段として機能する。

ステップＳ２６において、制御部１２は、指示数を２だけ加算する。具体的には、制御部１２のメモリに記憶されている指示数データ３２により示される値が、当該値に２を加算した値に変更される。本実施形態では、上記ステップＳ２４およびステップＳ２６を実行する制御部１２が、請求項の指示数決定手段として機能する。

上記ステップＳ２５およびＳ２６の処理によって、面積が第２範囲内の値である入力領域は、２本の指が接触している入力領域であると判断され、その結果、指示数は２だけカウントされる。ステップＳ２５およびＳ２６の処理は、２本の指による入力位置が近接する場合に起こる可能性のある誤検出を防止するための処理である。図８は、タッチパネル１１に対して入力が行われる様子を示す図である。図８の例では、人差し指の入力位置と中指の入力位置とが近接する結果、２本の指の入力領域が１つの領域６１として検出されている。このとき、タッチパネル１１が検出する入力領域は領域６１および６２となる。さらに、領域６１は上記ステップＳ２３およびＳ２４の処理によって指示数としてカウントされない場合（ステップＳ２３の判定結果が否定となる場合）、結果として指示数は“１”とカウントされる。また、Ｓ２３およびＳ２４の処理によって指示数としてカウントされたとしても、指示数は“２”とカウントされる。したがって、いずれにしても、正しい指の本数を検出することができない。

そこで、本実施形態では、２本の指による入力位置が近接する場合にも正確に指示数を検出することができるように、ステップＳ２５およびＳ２６の処理を実行する。すなわち、ステップＳ２５において入力領域が指２本分の面積を有するか否かを判定し、指２本分の面積を有する場合には、ステップＳ２６においてこの入力領域に対応する指示数を“２”とカウントする。これによって、図８に示す入力が行われた場合、領域６１について指示数が“２”とカウントされる。また、領域６２については指示数が“１”とカウントされるので、全体の指示数として検出される値は“３”となり、正しい指の本数を検出することができる。

図７の説明に戻り、ステップＳ２７において、制御部１２は、ステップＳ２１において全ての入力領域（検出点）を選出したか否かを判定する。ステップＳ２７の判定結果が否定となる場合、ステップＳ２１の処理が再度実行される。以降、全ての入力領域が選出されるまで、ステップＳ２１〜Ｓ２７の処理ループが繰り返される。一方、ステップＳ２７の判定結果が肯定となる場合、制御部１２は、図７に示す指示数検出処理を終了する。指示数検出処理が終了した時点でメモリに記憶されている指示数データ３２により示される
値が、指示数検出処理によって検出された指示数の値となる。

図５の説明に戻り、ステップＳ１６において、制御部１２は、ステップＳ１５で検出された指示数に応じた処理を実行する。例えば、図６に示す例を用いて説明すると、指示数が“４”と検出された場合、制御部１２は、ＣＤの再生処理を実行する。すなわち、制御部１２は、オーディオ機器にＣＤを再生する旨の指令を行う。上記ステップＳ１６を実行する制御部１２が、請求項の処理実行手段として機能することとなる。

ステップＳ１７において、制御部１２は、入力の受付を終了するか否かを判定する。ステップＳ１７の判定は、車両の電源がオフにされるか否かや、入力装置の電源をオフにする操作が行われたか否か等によって行われる。ステップＳ１７の判定結果が否定となる場合、ステップＳ１２の処理が再度実行される。一方、ステップＳ１７の判定結果が肯定となる場合、制御部１２は、図５に示す処理を終了する。

以上のように、本実施形態によれば、入力装置１は、タッチパネル１１に対して指示を行った指の本数を検出することができ、指の本数に応じた処理を実行することができる。これによって、ユーザは、画面（タッチパネル１１）上の任意の位置に所望の本数の指でタッチする操作によって入力指示を行うことができる。これによれば、ユーザは、画面上のボタンの位置のような特定の位置をタッチする必要がないので、より簡易な操作で入力指示を行うことができる。また、指紋を認識する必要もないので、指紋を誤認識することもなく、入力指示を正確に検出することができる。

なお、上記第１の実施形態においては、タッチパネル１１は、入力位置の座標を検出するものであったが、タッチパネル１１は、入力位置の座標に加えて、入力が検出された領域の面積を検出可能なものであってもよい。このとき、タッチパネル１１から制御部１２へ入力される入力データには当該面積を示すデータが含まれるので、制御部１２は面積を算出する必要がなく、制御部１２における処理を簡略化することができる。

また、上記においては、ユーザが片手で入力を行うことを想定して、１〜５までの数が入力されるものとして説明した。ただし、入力装置１は、上記図５および図７に示す処理によって、１以上の任意の整数の入力を行うことが可能である。したがって、ユーザが両手で入力を行うことを想定する場合には、１〜１０までの指示数に対して処理を対応付けるようにしてもよい。なお、本実施形態のように車両に搭載される入力装置を想定する場合には、運転者が両手で指示を行うことは危険である。したがって、この場合、車両が停止しているか否かを判定し、判定結果が肯定である場合にのみ１〜１０までの指示数の入力を受け付けるようにすることが好ましい。なお、車両が停止しているか否かの判定は、車速センサによって車両の速度が０であるか否かによって行ってもよいし、シフトレバーがＰ（パーキング）レンジになっているか否かによって行ってもよい。また、上記の場合、操作を行っているユーザが運転者であるか否かを判定し、判定結果が否定である場合にのみ１〜１０までの指示数の入力を受け付けるようにしてもよい。なお、操作を行っているユーザが運転者であるか否かの判定方法としては、操作を行っている手をカメラで撮像し、操作を行っている手が右手であるか左手であるかを判定する方法が考えられる。この方法によって、操作者が助手席に座っている搭乗者であるか（すなわち、運転者でないか）、運転者であるかを判定することができる。

（片手で１〜６までの数字を入力可能とする変形例）
また、ユーザが片手で入力を行うことを想定する場合であっても、図９に示す処理によって１〜６までの指示数を受け付けるようにすることが可能である。すなわち、ユーザが１本以上の指をタッチパネル１１に接触させる操作を行った場合には、上記第１の実施形態と同様に、検出される指の本数を指示数とする。また、ユーザが手全体をタッチパネル
１１に接触させる操作を行った場合には、指示数を“６”とするのである。これによれば、ユーザは片手で１〜６までの数字を入力することができる。以下、図９を用いて、本実施形態の第１の変形例について説明する。

図９は、本実施形態の第１の変形例において実行される指示数検出処理の流れを示すフローチャートである。なお、図９に示す各ステップのうちで図７と同じ処理を示すステップについては同じステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

第１の変形例における指示数検出処理においては、まずステップＳ３１において、制御部１２は、全ての入力領域の面積の総和を算出する。当該総和は、入力が検出された全ての検出点の数として表される。つまり、当該総和は、ステップＳ１２で取得された入力データから算出することができる。

続くステップＳ３２において、制御部１２は、ステップＳ３１で算出された総和Ｓ’が予め定められた閾値ｃよりも大きいか否かを判定する。ここで、閾値ｃは、手全体をタッチパネル１１に接触させたときの入力領域の面積が取りうる下限値に設定される。したがって、閾値ｃは、上記第２範囲の上限値ｂ２よりもさらに大きい値に設定する必要がある。ステップＳ３２の判定結果が肯定となる場合、ステップＳ３３の処理が実行される。一方、ステップＳ３２の判定結果が否定となる場合、上記ステップＳ２１の処理が実行される。ステップＳ２１以降のＳ２２〜Ｓ２７の処理は、上記第１実施形態と同様である。

ステップＳ３３においては、制御部１２は、指示数を“６”に設定する。すなわち、制御部１２のメモリに記憶されている指示数データ３２により示される値が“６”に変更される。ステップＳ３３の後、制御部１２は指示数検出処理を終了する。

以上に示した第１の変形例によれば、ユーザが指でタッチパネル１１に対する入力を行った場合には、上記総和Ｓ’が閾値ｓ以下となり、ステップＳ２１〜Ｓ２７の処理が実行される。したがって、上記第１の実施形態と同様に、入力を行った指の本数が指示数として検出される。これによって、指示数は１〜５のいずれかの数に決定される。また、ユーザが手全体でタッチパネル１１に対する入力を行った場合には、総和Ｓ’が閾値ｓよりも大きくなり、ステップＳ３３の処理が実行される。したがって、指示数は“６”に決定される。以上のように、上記第１の変形例によれば、ユーザは片手で１〜６までの数字を入力することができる。

（指示数検出手段の変形例）
上記実施形態においては、指示入力を行っている指の数をタッチパネル１１によって検出することとしたが、他の実施形態では、指の数は、例えば画像撮像手段（カメラ）によって検出されてもよい。

図１０は、本実施形態の第２の変形例に係る入力装置の機能構成を示すブロック図である。図１０に示すように、入力装置は、タッチパネル１１、制御部１２、表示装置１３、およびカメラ１４を備えている。カメラ１４は、タッチパネル１１の入力面付近の画像を撮像する位置に配置される。つまり、ユーザがタッチパネル１１に対して入力を行っている時点では、ユーザの手がカメラ１４によって撮像される。撮像によって得られた画像データは、制御部１２に出力される。

第２の変形例における入力装置の動作は、ステップＳ１５における指示数検出処理を除いて図５に示す処理と同様である。第２の変形例においては、制御部１２は、指示数検出処理において、まず、カメラ１４から画像データを取得する。さらに、制御部１２は、取得した画像データに基づいてユーザの手の形を判別し、判別結果に基づいて指示数を決定
する。具体的には、１〜５の指示数毎に手の形状を示すサンプルデータを予め用意しておき、サンプルデータと取得した画像データとを比較することによって、指示数を決定することができる。すなわち、画像データと手の形状が最も類似するサンプルデータに対応する指示数が、指示入力を行っている指の数として決定される。

なお、第２の変形例においては、タッチパネル１１に接触している指の本数を検出するわけではないので、ステップＳ１３およびＳ１４の処理を省略しても構わない。また、ステップＳ１２の処理は、ユーザが指示を行っているか否かを判別するために実行される。つまり、単にカメラ１４で手の画像を撮像するだけでは、ユーザが指示を行おうとしているのかそうでないのかを判別することができない。そのため、指示を行う場合にはタッチパネル１１に対する入力をユーザに行わせることで、ユーザが指示を行おうとしているか否かを正確に判別することができる。

（操作者判別に関する変形例）
また、上記実施形態においては、１人のユーザのみが入力を行うことを想定したが、２人のユーザが同時にタッチパネル１１に対する入力を行う場合もあり得る。この場合には、タッチパネル１１に対して入力を行っている指の本数、すなわち指示数を正確に検出することができない。したがって、タッチパネル１１に対する入力を行っているユーザが複数人であるかそれとも１人であるかを判別し、１人である場合にのみ指示数を検出するようにしてもよい。以下、第３の変形例の詳細について説明する。

図１１は、第３の変形例における入力装置の処理の流れを示すフローチャートである。なお、図１１に示す各ステップのうちで図５と同じ処理を示すステップについては同じステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

第３の変形例においては、ステップＳ１４の判定結果が肯定となる場合、ステップＳ４１の処理が実行される。ステップＳ４１において、制御部１２は、操作を行っているユーザの人数を特定する。ユーザの人数を特定する方法はどのような方法であってもよいが、例えば、図１０に示すカメラ１４を用いる方法がある。この方法では、カメラ１４によって撮像された画像に含まれている手の数でユーザの人数を特定する。すなわち、当該画像に手が１つ含まれていれば、入力を行っているユーザは１人であると判断することができ、当該画像に手が２つ含まれていれば、入力を行っているユーザは２人であると判断することができる。その他、車両の座席にセンサを設けておき、タッチパネル１１に接触したときにユーザの体を流れる微少な電流を当該センサによって検知することによって、ユーザがタッチパネル１１に対する入力を行っているか否かを判別するようにしてもよい。本実施形態では、上記ステップＳ４１を実行する制御部１２が、請求項の人数検出手段として機能する。

ステップＳ４２においては、制御部１２は、ステップＳ４１の特定結果に基づいて、複数人のユーザが入力指示を行っているか否かを判定する。ステップＳ４２の判定結果が肯定となる場合、上記ステップＳ１５の処理が実行される。一方、ステップＳ４２の判定結果が否定となる場合、上記ステップＳ１２の処理が実行される。

以上のように、第３の変形例によれば、複数のユーザが同時に入力を行っているために正確な指示数を検出することができない場合には、指示数の検出処理を実行しない。これによって、上記場合において指示数が誤検出されることを防止することができ、より正確に指示数を検出することができる。

なお、上記入力装置は、（例えば画面内のボタンの位置等）画面内の詳細な位置を意識せずに入力を行うことができるので、例えば車両を運転している最中のユーザであっても
容易に入力操作を行うことができる。ただし、本発明に係る入力装置は、車両に搭載されるのみならず、種々の電子機器の入力インターフェースとして適用することが可能である。

以上のように、本発明は、簡易な操作および正確な入力検出を可能とすること等を目的として、例えば車両に搭載される入力装置等、種々の機器に搭載される入力装置として利用することが可能である。

本実施形態に係る入力装置を搭載した車両の外観を示す図 入力装置の機能構成を示すブロック図 図２に示すタッチパネルに対して入力が行われる様子を示す図 入力装置における処理において用いられる主なデータを示す図 入力装置の制御部によって実行される処理の詳細を示すフローチャート 入力案内画面の一例を示す図 図５に示すステップＳ１５の詳細な処理の流れを示すフローチャート 図２に示すタッチパネルに対して入力が行われる様子を示す図 本実施形態の第１の変形例において実行される指示数検出処理の流れを示すフローチャート 本実施形態の第２の変形例に係る入力装置の機能構成を示すブロック図 第３の変形例における入力装置の処理の流れを示すフローチャート

符号の説明

１ 入力装置
１１ タッチパネル
１２ 制御部
１３ 表示装置
１４ カメラ

Claims (8)

1. ユーザによる指示入力を受け付ける入力装置であって、
   指示入力を行っている指の数を指示数として検出する指示数検出手段と、
   前記指示数検出手段によって検出された指示数に応じた処理を実行する処理実行手段とを備える、入力装置。
2. 数を示す画像と、当該数と等しい指示数が検出されたときに実行されるべき処理を示す画像とを表示する表示手段をさらに備える、請求項１に記載の入力装置。
3. 入力面に対して入力が行われている位置を検出可能な入力位置検出手段をさらに備え、
   前記指示数検出手段は、前記入力位置検出手段に対して入力を行っている指の数を前記指示数として検出する、請求項１に記載の入力装置。
4. 前記指示数検出手段は、前記入力位置検出手段に対する入力が開始されてから所定時間が経過した後の時点で入力を行っている指の数を前記指示数として検出する、請求項３に記載の入力装置。
5. 前記指示数検出手段は、
   前記入力面に対して入力が行われている領域のうちから所定の第１範囲内の面積を有する第１領域を選出する第１領域選出手段と、
   前記第１領域の数に基づいて前記指示数を決定する指示数決定手段とを含む、請求項３に記載の入力装置。
6. 前記指示数検出手段は、前記入力面に対して入力が行われている領域のうちから、前記第１範囲の上限値よりも大きい値を下限値とし、前記第１範囲の中央値の２倍の値をその範囲内に含む第２範囲内の面積を有する第２領域を選出する第２領域選出手段をさらに含み、
   前記指示数決定手段は、前記第１領域の数と、前記第２領域の数の２倍との和に基づいて前記指示数を決定する、請求項４に記載の入力装置。
7. 指示入力を行っているユーザの人数を検出する人数検出手段をさらに備え、
   前記指示数検出手段は、前記人数検出手段によって検出された人数が１人である場合のみ、前記指示数の検出を行う、請求項１に記載の入力装置。
8. 所定の空間内に存在するユーザの手を撮像するための撮像手段をさらに備え、
   前記指示数検出手段は、前記撮像手段によって撮像された手の画像に基づいて前記指示数を決定する、請求項１に記載の入力装置。

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