情報入力装置
【課題】車両の旋回時であっても、直進時と同様な車載機器への操作情報の入力を行うことができる情報入力装置を提供する。
【解決手段】車両を操舵する操舵部６０を運転者が叩いて入力した情報を検出し、入力した情報に基づいて被制御機器７０に対して操作情報を出力する情報入力装置１であって、操舵部６０に発生した振動を測定する振動測定部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤと、操舵部６０の回転角度を測定する回転角測定部２０と、振動測定部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤの測定信号、および、回転角測定部２０の測定信号に基づいて、運転者を基準とする操舵部６０を叩いた部分である叩き位置を算出する演算部４０と、算出された叩き位置に対応する操作情報に係る制御信号を被制御機器７０に出力する制御部４５と、が設けられていることを特徴とする。
【解決手段】車両を操舵する操舵部６０を運転者が叩いて入力した情報を検出し、入力した情報に基づいて被制御機器７０に対して操作情報を出力する情報入力装置１であって、操舵部６０に発生した振動を測定する振動測定部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤと、操舵部６０の回転角度を測定する回転角測定部２０と、振動測定部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤの測定信号、および、回転角測定部２０の測定信号に基づいて、運転者を基準とする操舵部６０を叩いた部分である叩き位置を算出する演算部４０と、算出された叩き位置に対応する操作情報に係る制御信号を被制御機器７０に出力する制御部４５と、が設けられていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報入力装置に関し、特に、車両の操舵に用いられるステアリングに設けられて好適な情報入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車などの車両には、カーステレオや、カーナビゲーションシステムなどの搭載される車載機器の種類が増加するとともに、これら車載機器を操作する情報の入力方法も複雑化しつつある。例えば、車載機器に対する操作の種類に応じた複数のボタンが設けられている場合には、車載機器を操作する車両の運転者は、操作の順序に沿って複数のボタンを順に押下する必要があり、運転者への負担が大きいという問題があった。さらに、運転者の一方の手は車載機器への操作情報の入力に用いられ、他方の手は車両の操舵に用いられるという状況が長く続くことにもなり、運転者への負担が更に大きくなるという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するために、運転者がステアリングホイールから手を離すことなく、車載機器に対する操作情報を入力することができる情報入力装置が提案されている（例えば、特許文献１から３まで参照）。
【０００４】
特許文献１および２には、ステアリングホイールの把持部（運転者が握る部分）内に圧電センサが設けられたステアリング入力装置が開示されている。このステアリング入力装置では、ステアリングホイールに対する荷重のかけ方や、ステアリングホイールにかける荷重の大きさに基づいて入力される操作の情報を区別し、車載機器へ複数の操作情報を出力することができる。
【０００５】
特許文献３には、ステアリングホイールを伝わる音波を検出する音波検出手段が設けられた情報入力装置が開示されている。この情報入力装置では、ステアリングホールを右回りに伝わる音波が検出されるタイミング、および、左回りに伝わる音波が検出されるタイミングの時間差に基づいて、ステアリングホイールにおける叩かれた（タップされた）位置を求めることができる。そして、ステアリングホイールをタップした位置と、車載機器へ出力する操作情報とを予め対応付けておくことにより、特許文献３の情報入力装置は、車載機器へ所望の操作情報を出力することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２２８１２６号公報
【特許文献２】特開２０００−１８２４６４号公報
【特許文献３】特開２００９−２６２７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の特許文献１から３までに記載のステアリング入力装置では、ステアリングホイールにおける荷重をかけた位置や、叩いた位置と、車載機器への所望の操作情報とを対応付けることにより、入力可能な操作情報の数や種類を増やす技術が開示されている。
【０００８】
しかしながら、ステアリングホイールの位置と、所望の操作情報とを対応付ける方法では、以下に述べる問題があった。
つまり、車両を旋回させるためにステアリングホイールを回転させると、所望の操作情報と対応付けられたステアリングホイールの位置も同時に回転する。すると、運転者は所望の操作情報を入力するために、ステアリングホイールのどの位置に荷重をかける、または、どの位置を叩けばよいのか、直ちに把握することができないという問題があった。
【０００９】
言い換えると、ステアリングホイールを回転させる際に、運転者はステアリングホイールを持ち替える場合が多い。ステアリングホイールを持ち替えると、ステアリングホイールを握る運転者の手と、所望の操作情報と対応付けられたステアリングホイールの位置と、の相対位置の関係が変わり、運転者は所望の操作情報と対応付けられたステアリングホイールの位置を、見失いやすくなるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、車両の旋回時であっても、直進時と同様な車載機器への操作情報の入力を行うことができる情報入力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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の情報入力装置は、回転軸まわりに回転させることにより車両を操舵する操舵部を運転者が叩いて入力した情報を検出し、該入力した情報に基づいて、被制御機器に対して操作情報を出力する情報入力装置であって、前記運転者が叩いたことにより前記操舵部に発生した振動を測定する少なくとも２つ以上の振動測定部と、前記操舵部の回転角度を測定する回転角測定部と、前記振動測定部の測定信号、および、前記回転角測定部の測定信号に基づいて、前記運転者を基準とする前記操舵部を叩いた部分である叩き位置を算出する演算部と、前記叩き位置に対応する前記操作情報が予め記憶されているとともに、前記演算部により算出された前記叩き位置に対応する前記操作情報を、前記予め記憶された対応に基づいて選択し、選択した前記操作情報に係る制御信号を前記被制御機器に出力する制御部と、が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の情報入力装置によれば、演算部において運転者を基準とする操舵部を叩いた部分である叩き位置を算出し、この叩き位置に基づいて、予め定められた対応する操作情報に係る制御信号が被制御機器に出力される。そのため、運転者は自らの上下左右の方向を基準として、所望の操作情報に対応する操舵部の部分の位置を叩くことによって、所望の操作情報を入力することができる。
【００１３】
例えば、操舵部の上下左右方向を基準とする操舵部を叩いた部分に基づいて、対応する操作情報に係る制御信号を被制御機器に出力する場合には、操舵部の回転に応じて所望の操作情報に対応する操舵部の部分も回転移動する。すると、運転者は、所望の操作情報に対応する操舵部の部分を把握することが困難となり、所望の操作情報を入力することが難しくなる。
【００１４】
これに対して、本発明の情報入力装置は、操舵部の回転によって所望の操作情報に対応する操舵部の部分が回転移動することがないため、運転者は、所望の操作情報に対応する操舵部の部分を容易に把握することができ、所望の操作情報を容易に入力することができる。
【００１５】
上記発明において前記演算部は、前記振動測定部の測定信号に基づいて、前記操舵部を基準とする前記操舵部が叩かれた位置である検出位置を算出し、その後、前記回転角測定部の測定信号に基づいて、前記検出位置を前記叩き位置に変換することが望ましい。
【００１６】
このように、演算部において叩き位置を算出する際に、先に検出位置を算出してから、この検出位置を叩き位置に変換することにより、叩き位置を直接に算出する方法と比較して、叩き位置を算出する演算処理が容易となる。
【００１７】
つまり、操舵部の上下左右の方向を基準とした検出位置を、操舵部の回転とともに回転する振動測定部から出力される測定信号に基づいて算出する際の演算処理は、叩き位置を直接に算出する際の演算処理よりも容易である。さらに、検出位置を叩き位置に変換する演算処理も、叩き位置を直接に算出する際の演算処理よりも容易である。そのため、先に検出位置を算出してから、この検出位置を叩き位置に変換することにより、叩き位置を算出する演算処理が容易となり、叩き位置をより迅速に求めることができる。
【００１８】
上記発明において前記演算部には、前記回転角測定部により測定された前記操舵部の回転角度、前記検出位置、および、前記叩き位置の関係を定めたテーブルが予め記憶され、前記テーブル、前記検出位置、および、前記操舵部の回転角度に基づいて、前記叩き位置を求めることが望ましい。
【００１９】
このように、操舵部の回転角度、検出位置、および、叩き位置の三者の関係を定めたテーブルを用いることにより、これら三者の関係を定めた関係式を用いる方法と比較して、検出位置から叩き位置への変換の際に必要される演算処理の量が少なくなる。
【００２０】
上記発明において前記演算部には、前記回転角測定部により測定された前記操舵部の回転角度、前記検出位置、および、前記叩き位置との関係を定める関係式が予め記憶され、前記関係式、前記検出位置、および、前記操舵部の回転角度に基づいて、前記叩き位置を算出することが望ましい。
【００２１】
このように、操舵部の回転角度、検出位置、および、叩き位置の三者の関係を定めた関係式を用いることにより、これら三者の関係を定めたテーブルを用いる方法と比較して、関係式を記憶させるのに必要な容量を少なくすることができる。
【００２２】
上記発明において前記回転角測定部は、前記操舵部における前記回転軸の回転角度を測定する回転角センサであることが望ましい。
このように、操舵部の回転を車両の前輪等に伝える回転軸の回転角度を測定する回転角センサを回転角測定部とすることにより、他の測定手段を回転角測定部とする場合と比較して、操舵部の回転角度をより正確に測定することができる。
【００２３】
上記発明において前記回転角測定部は、前記操舵部を回転させた際に前記操舵部に働く反力を測定し、測定された前記反力の大きさに基づいて前記操舵部の回転角度を推定するものであることが望ましい。
【００２４】
このように、操舵部を回転させた際に、操舵部を元の位置に戻す方向に働く反力の大きさを測定することにより、操舵部の回転角度を推定することができる。一般に、車両は旋回走行状態から直進走行状態に戻る際に、前輪を直進走行状態に戻しやすくなるようにホイールアライメントが調整されている。言い換えると、旋回方向に向けられた前輪には、直進方向に向ける力が働き、この力が反力として操舵部に伝えられる。反力の大きさは、前輪における旋回方向への回転角度、言い換えると操舵部の回転角度に応じて変化する。そのため、反力の大きさを測定することにより、操舵部の回転角度を推定することができる。
【００２５】
上記発明において前記回転角測定部は、前記操舵部を撮影すると共に、前記操舵部の画像データに基づいて前記操舵部の回転角度を推定するものであることが望ましい。
このように、操舵部を撮影した画像データに基づいて、画像解析などの演算処理を行うことにより、操舵部の回転角度を推定することができる。操舵部を撮影する手段としては、車室内の状況を撮影するセキュリティ用のカメラなど、他の用途に用いられるカメラを共用してもよいし、操舵部を主に撮影する専用のカメラを用いてもよい。
【００２６】
上記発明において前記回転角測定部は、前記運転者の動きを測定し、測定した前記運転者の動きから前記操舵部の回転角度を推定するものであることが望ましい。
このように、運転者の動きをモーションセンサなどの手段を用いて測定し、測定した運転者の動きの中から操舵部を回転させる動きを特定することにより、操舵部の回転角度を推定することができる。運転者の動きを測定する手段としては、他の用途に用いられるモーションセンサを共用してもよいし、回転角測定部にのみ用いられる専用のモーションセンサを用いてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の情報入力装置によれば、演算部において運転者を基準とする操舵部を叩いた部分である叩き位置を算出し、この叩き位置に基づいて、予め定められた対応する操作情報に係る制御信号を被制御機器に出力するため、運転者は自らの上下左右の方向を基準として、所望の操作情報に対応する操舵部の部分の位置を叩くことによって、所望の操作情報を入力することができる。言い換えると、車両の旋回時であっても、直進時と同様な車載機器への操作情報の入力を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る情報入力装置の概略を説明する模式図である。
【図２】図１のステアリング部の構成およびセンサ部の配置を説明する模式図である。
【図３】図３のセンサ部の配置状態を説明する模式図である。
【図４】スポークに対するセンサ部の取り付け状態を説明する断面視図である。
【図５】図１の情報入力装置における車載機器の制御を説明するフローチャートである。
【図６】図５の叩き推定処理における処理内容を説明するフローチャートである。
【図７】入力用センサ部から演算部に入力される測定信号の時間変化を説明するグラフである。
【図８】ステアリングホイールが叩かれた位置と、入力用センサ部が振動を測定した時間差との関係を説明するテーブルの図である。
【図９】叩き位置認識の処理内容を説明するフローチャートである。
【図１０】ステアリングホイールの回転角度および検出位置と、運転者を基準とした叩き位置との関係を説明するテーブルの図である。
【図１１】車載機器制御の処理内容を説明するフローチャートである。
【図１２】叩き位置と、制御対象および制御量との対応を説明するテーブルの図である。
【図１３】図５の制御対象切替処理における車載機器の切替えを説明する図である。
【図１４】図５の設定内容変更処理における処理内容を説明するフローチャートである。
【図１５】図２のステアリング部の別の実施例を説明する模式図である。
【図１６】本実施形態の情報入力装置における叩き位置認識の処理内容を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
〔第１の実施形態〕
この発明の第１の実施形態に係る情報入力装置１について、図１から図１４を参照して説明する。本実施形態の情報入力装置１は、図１の概略構成を説明する模式図に示すように、車両の操舵に用いられるステアリング部（操舵部）６０に設けられたものであり、車両のさまざまな車載機器（被制御機器）７０の操作に用いられるものである。
【００３０】
情報入力装置１には、操作情報の入力に用いられる入力用センサ部（振動測定部）１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤと、ステアリング部６０の回転角度を測定する回転角センサ部（回転角測定部）２０と、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤおよび回転角センサ部２０から出力された信号の処理を行う信号処理部３０と、処理された信号に基づいて運転者を基準としたステアリング部６０の叩き位置を算出する演算部４０と、算出された叩き位置に対応する操作情報を判別し、車載機器７０へ制御信号を出力する制御部４５と、車載機器の動作状態を運転者に伝える表示部５０と、が主に設けられている。
【００３１】
ステアリング部６０には、軸線まわりに回転可能に支持されたステアリングシャフト（回転軸）６１と、円環状に形成された把持部であるステアリングホイール６２と、ステアリングシャフト６１およびステアリングホイール６２をつなぐ接続部であるスポーク６３と、が主に設けられている。本実施形態では、ステアリング部６０の構成を説明する図２（ａ）および図３に示すように、スポーク６３がπの字型に４本設けられたステアリング部６０に情報入力装置１が設けられている例に適用して説明する。
【００３２】
ステアリングホイール６２は運転者が把持するものであり、ステアリングホイール６２をステアリングシャフト６１まわりに回転させることにより車両の操舵を行うものである。図２（ａ）に示すように、ステアリングホイール６２には、周方向に並ぶ８つの区間が定められており、上端から右回りに（時計回りに）区間Ａ，区間Ｂ，区間Ｃ，区間Ｄ，区間Ｅ，区間Ｆ，区間Ｇ，区間Ｈが定められている。これら区間Ａから区間Ｈまでは、ステアリングホイール６２を基準とした位置である、言い換えると、ステアリングホイール６２そのものに直接に割り当てられたものである。そのため、ステアリングホイール６２が回転すると、その回転に従って区間Ａから区間Ｈまでもステアリングホイール６２の回転に従って回転する（図２（ｂ）参照）。
【００３３】
その一方で、運転者からステアリングホイール６２を見た場合、運転者を基準として、周方向に並ぶ８つの領域が定められており、上端から右回りに（時計回りに）「上」領域、「右上」領域、「右」領域、「右下」領域、「下」領域、「左下」領域、「左」領域、「左上」領域が定められている。これら「上」領域から「左上」領域までは、運転者を基準とした領域であり、ステアリングホイール６２が回転しても、これら領域の位置は回転移動しない（図２（ｂ）参照）。
【００３４】
ステアリングホイール６２やスポーク６３は、その断面における中心に鉄などの金属製の骨組みが配置され、骨組みの周囲にウレタンなどの弾力性を有する材料が配置され、外面にカバーが配置されている。ステアリングホイール６２の回転は、スポーク６３によりステアリングシャフト６１に伝えられ、ステアリングシャフト６１から、車両の操舵機構（図示せず）に伝達される。
【００３５】
入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤは、振動を電気信号に変換する圧電素子を用いたものであり、図１に示すように、変換した電気信号を測定信号として信号処理部３０へ出力するものである。
【００３６】
入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤは、図１および図２に示すように、ステアリング部６０のスポーク６３のそれぞれに設けられたものであり、ステアリングホイール６２からスポーク６３に伝わる振動を測定するものである。そのため、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤは、スポーク６３のうち、ステアリングホイール６２とつながる部分の近傍に配置されていることが望ましい。
【００３７】
スポーク６３に対する入力用センサ部１０ＲＵの取り付け状態を説明する図４に示すように、振動の測定感度を高めることを目的として、入力用センサ部１０ＲＵはスポーク６３における骨組み６４の上面に配置されている。そのため、入力用センサ部１０ＲＵは、カバー６５等に覆われて外部から目視することができない。なお、図４では入力用センサ部１０ＲＵのみを例示しているが、その他の入力用センサ部１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤについても同様に配置されている。
【００３８】
本実施形態では運転者から見て、右横に向かって延びるスポーク６３に入力用センサ部１０ＲＵが配置され、左横に向かって延びるスポーク６３に入力用センサ部１０ＬＵが配置され、右下に向かって延びるスポーク６３に入力用センサ部１０ＲＤが配置され、左下に向かって延びるスポーク６３に入力用センサ部１０ＬＤが配置されている例に適用して説明する。
【００３９】
回転角センサ部２０は、図１に示すように、ステアリング部６０のステアリングシャフト６１に設けられたものであり、ステアリングシャフト６１の回転角度、言い換えるとステアリング部６０の回転角度を測定するものである。なお、本実施形態の回転角センサ部２０として利用できるものとしては、錘を利用した角度センサや、光電方式のロータリエンコーダや、磁気方式のロータリエンコーダや、静電容量の変化を捉えるロータリエンコーダや、電気的導通を捉えるロータリエンコーダ等の公知のセンサを例示することができる。
【００４０】
信号処理部３０は、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤおよび回転角センサ部２０から出力された測定信号を、制御部４５に入力できる形式の信号に処理するものである。信号処理部３０には、図１に示すように、測定信号の振幅を増幅させる増幅部３１と、アナログ信号である測定信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部３２と、が設けられている。増幅部３１およびＡ／Ｄ変換部３２としては、公知のものを用いることができ、その種類を特に限定するものではない。
【００４１】
演算部４０および制御部４５は、内蔵された記憶装置に書き込まれた各種のプログラムを読み込み、実行することにより各種の情報の演算処理を行う演算処理装置である。
演算部４０は、運転者がステアリングホイール６２を叩いた際に、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから出力された測定信号に基づいて、運転者を基準とするステアリングホイール６２の叩き位置、言い換えると図２（ａ）および図２（ｂ）における「上」領域から「左上」領域までのいずれかを算出するものである。なお、叩き位置の算出方法については後述する。
【００４２】
制御部４５は、演算部４０により算出された叩き位置に対応する操作情報を特定し、特定した操作情報に係る制御信号を車載機器７０に出力するものである。さらに、制御部４５は、制御信号を出力した車載機器７０から動作状態を示す信号を受け取り、当該動作状態を運転者に知らせる制御信号を表示部５０に出力するものである。
【００４３】
制御部４５には、上述の信号処理部３０の他に、フットレストスイッチ４６から信号が入力されている。
フットレストスイッチ４６は、車載機器７０に対する操作の内容を、動作の制御および設定の変更の間で選択するスイッチである。運転者がフットレストスイッチ４６を足で踏むことにより、車載機器７０における動作の制御を行うモード、または、設定の変更を行うモードに切り替える選択信号が制御部４５に出力される。例えば、フットレストスイッチ４６を踏む毎に、動作の制御を行うモードおよび設定の変更を行うモードに交互に切り替わる。
【００４４】
さらに、制御部４５と車載機器７０との間には制御用バス４７が設けられ、制御部４５から出力される制御信号を車載機器７０に伝えるとともに、車載機器７０から出力される動作状態を示す信号を制御部４５に伝えることが可能とされている。
【００４５】
表示部５０は、運転者に対して種々の情報を伝達するものであり、制御部４５から出力される制御信号に基づいて動作するものであり、車載機器７０の動作状態を画像として表示するものである。なお、車載機器７０の動作状態を運転者に伝達する方法としては、上述の画像などの視覚を介した伝達方法のほかに、音声などの聴覚を介した伝達方法や、振動などの触覚を介した伝達方法を用いてもよく、特に限定するものではない。
【００４６】
本実施形態における車載機器７０には、図１に示すように、エアコン７１や、カーステレオ７２や、電子音源７３や、ナビ７４や、方向指示器７５や、ＡＴ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）シフト７６や、ＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７７が含まれる。なお、ここに列記したものは例示であって、これら全てを含む必要はない。さらに、ここに列記したもの以外のものが含まれていてもよい。
【００４７】
次に、本実施形態に係る情報入力装置１における車載機器７０の制御方法について説明する。図５は、図１の情報入力装置１における車載機器７０の制御を説明するフローチャートである。
【００４８】
まず、情報入力装置１に対して電力が供給されているか否かを判定し（Ｓ１１）、電力が供給されていない場合（ＮＯの場合）には、電力が供給されるまで待機し続ける。情報入力装置１に対して電力が供給されると（ＹＥＳ）、制御部４５は、その時点における操作対象、言い換えると制御部４５から制御信号が出力される車載機器７０を、表示部５０に表示させる制御信号を出力する。同時に制御部４５は、操作対象の車載機器７０における動作状態に係る信号を車載機器７０から受け取り、当該動作状態を表示部５０に表示させる制御信号を出力する（Ｓ１２）。
【００４９】
例えば、操作対象の車載機器７０がエアコン７１の場合には、表示部５０に操作対象がエアコン７１であることを示す表示と、エアコン７１の動作状態を示す表示がされる（エアコン＿温度２５℃＿風量弱）。
【００５０】
その後、制御部４５は、フットレストスイッチ４６が操作される（ＯＮされる）ことにより車載機器７０に対する操作の内容を選択する選択信号が入力されたか否かを判定する（Ｓ１３）。フットレストスイッチ４６が操作されていない場合（ＮＯの場合）には、制御部４５は、叩き推定処理を開始する（Ｓ１４）。
【００５１】
図６に示す叩き推定処理での処理内容を表すフローチャートのように、制御部４５は、入力用センサ部１０ＲＵから測定信号が入力されたか否かの判定（Ｓ１０１）を行い、入力用センサ部１０ＲＵから測定信号が入力されていた場合（ＹＥＳの場合）には、当該測定信号の波形を記憶部（図示せず）に記憶させる（Ｓ１０２）。波形の記憶とは、振動が測定された時刻と、振動の振幅を記憶することである。
【００５２】
同様に、入力用センサ部１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから、測定信号が入力されたか否かの判定（Ｓ１０３，Ｓ１０５，Ｓ１０７）を行い、入力用センサ部１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから測定信号が入力されていた場合（ＹＥＳの場合）には、当該測定信号の波形を記憶部（図示せず）に記憶させる（Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８）。
【００５３】
次に、制御部４５は、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤの全てから測定信号が入力されているか否かを判定する（Ｓ１０９）。全ての入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから測定信号が入力されていない場合（ＮＯの場合）には、制御部４５は、Ｓ１０１に戻り、叩き推定処理を繰り返し行う。
【００５４】
Ｓ１０９において、全ての入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから測定信号が入力されている場合（ＹＥＳの場合）には、制御部４５は、演算部４０において、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから入力された測定信号に基づいて、叩かれた区間である検出位置の識別を行う処理を実行させる（Ｓ１１０）。
【００５５】
例えば、図２（ａ）に示す状態のステアリングホイール６２の上端、言い換えると区間Ａが叩かれた場合には、図７に示すように、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから、振動の測定信号が演算部４０に入力される。
【００５６】
区間Ａを叩かれることにより発生したステアリングホイール６２の振動は、ステアリングホイール６２を右回りおよび左回りに伝わり、叩かれてからｔ１時間後に、区間Ａから等しい距離にある左右の入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵに最初かつ同時に測定される。さらにステアリングホイール６２を伝わった振動は、叩かれてからｔ２時間後に、左下および右下の入力用センサ部１０ＲＤ，１０ＬＤに同時に測定される。
【００５７】
演算部４０は、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤの間の振動が測定された時間の差、言い換えると、振動を測定した順番に基づいて、ステアリングホイール６２におけるどの区間が叩かれたのか推定する処理を実行する。
【００５８】
演算部４０には、図８に示すようなステアリングホイール６２が叩かれた位置と、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤが振動を測定した時間差、言い換えると、振動を測定した順番との関係を表すテーブルが、予め記憶されている。上述のように、最初に左右の入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵで振動が測定されてから、次に左下および右下の入力用センサ部１０ＲＤ，１０ＬＤで振動が測定された場合には、演算部４０は、区間Ａが叩かれたと推定する。
【００５９】
演算部４０において、ステアリングホイール６２における叩かれた位置である検出位置が求められると、図６に示すように、演算部４０が検出位置を正しく識別したか否かが判別される（Ｓ１１１）。判別は、演算部４０に予め記憶された図８のテーブルの内容と、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから出力された測定信号と、を比較することにより行われる。
【００６０】
なお、上述のように入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤが振動を測定した時間差に基づいて検出位置を推定してもよいし、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤにより測定された振幅の大きさに基づいて検出位置を推定してもよく、特に限定するものではない。
【００６１】
比較により、Ｓ１１０において識別した検出位置、例えば区間Ａが、正しく識別されていなかったと演算部４０において判別された場合（ＮＯの場合）には、演算部４０によって、エラー表示を行う処理が実行される（Ｓ１１２）。エラー表示としては、例えば、ステアリングホイール６２の叩き位置を正しく認識できなかったことを運転者に伝える情報が、表示部５０に表示される。
【００６２】
その一方で、Ｓ１１０において識別した検出位置、例えば区間Ａが、正しく識別されたと演算部４０において判別された場合（ＹＥＳの場合）には、演算部４０は、最大振幅を測定する処理を実行する（Ｓ１１３）。具体的には、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから入力された測定信号の中から、振動の振幅が最も大きい測定信号を選択し、振動の最大振幅を求める処理を実行する。
【００６３】
その後、演算部４０は、ステアリングホイール６２の上下左右方向を基準とした検出位置から、運転者の上下左右方向を基準とした叩き位置を認識する処理を実行する（Ｓ１１４）。具体的には、図９に示す叩き位置認識の処理内容を表すフローチャートのように、回転角センサ部２０から出力されたステアリングホイール６２の回転角度の情報である測定信号を取得する（Ｓ１２１）。
【００６４】
回転角センサ部２０から回転角度に係る測定信号が入力された演算部４０は、角度に係る測定信号、および、Ｓ１１０において識別した検出位置（例えば、区間Ａ）から、運転者を基準とした叩き位置を選択する処理を実行する（Ｓ１２２）。演算部４０には、図１０に示すように、ステアリングホイール６２の回転角度、および、検出位置と、運転者を基準とした叩き位置との関係を予め定めたテーブルが記憶されている。
【００６５】
ステアリングホイール６２の回転角度は、図２（ａ）に示す状態、言い換えると、車両が直進する状態を０°として、右回転の角度を「＋」の角度、左回転の角度を「−」の角度で表している。例えば、図２（ｂ）は、ステアリングホイール６２が、＋９０°の回転角度だけ回転された状態を示している。
【００６６】
まず、ステアリングホイール６２が図２（ａ）に示す状態の場合に行われるＳ１２２の処理について説明し、次に図２（ｂ）に示す状態の場合に行われる処理について説明する。
【００６７】
ステアリングホイール６２が図２（ａ）に示す状態の場合に、運転者がステアリングホイール６２の一番上の部分を叩くと、演算部４０では、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤの測定信号に基づいて、検出位置が区間Ａであると推定する。また、回転角センサ部２０からステアリングホイール６２の回転角度が０°であるとの測定信号（角度情報）が演算部４０に入力される。
【００６８】
演算部４０は、これらの検出位置（区間Ａ）および回転角度（０°）と、図１０に示すテーブルとに基づいて、対応する運転者を基準とした叩き位置を選択する処理を行う。この場合では、検出位置「Ａ」の行と、ステアリングホイール６２の回転角度「−２２．５°〜２２．５°」の列とが交差する「上」領域が選択される。
【００６９】
また、ステアリングホイール６２が図２（ｂ）に示す状態の場合に、運転者がステアリングホイール６２の一番上の部分を叩くと、演算部４０では、検出位置が区間Ｇであると推定する。また、回転角センサ部２０からステアリングホイール６２の回転角度が９０°であるとの測定信号が演算部４０に入力される。演算部４０は、これらの検出位置（区間Ｇ）および回転角度（９０°）と、図１０に示すテーブルとに基づいて、検出位置「Ｇ」の行と、ステアリングホイール６２の回転角度「−６７．５°〜１１２．５°」の列とが交差する「上」領域を、運転者を基準とした叩き位置として選択する。
【００７０】
上述のように演算部４０において叩き位置を選択する処理が完了すると、図６に戻り、制御部４５による車載機器を制御する処理が行われる（Ｓ１１５）。車載機器制御処理は、図１１に示すフローチャートに従って実行されるものである。まず、制御部４５は、演算部４０において推定された叩き位置、および、図６のＳ１１３において記憶された最大振幅幅の判別を行い、車載機器７０に対して出力する制御内容、および、制御量の選択を行う（Ｓ１３１）。
【００７１】
制御部４５には、図１２に示すような叩き位置と、制御対象および制御量との対応を定めたテーブル（表）が予め記憶されている。制御部４５は、推定された叩き位置、および、図１３のテーブルに基づいて、制御対象を選択する。更に制御部４５は、選択された制御対象の制御量がｏｎやｏｆｆ以外の程度を指定するもの（音量など）の場合には、Ｓ１１３で測定された振幅の最大値に応じた制御量を定める。
【００７２】
具体的には、カーステレオ（図１２では「カーステ」と表記されている。）７２を制御する場合には、アルバムの選曲や、曲の変更や、音量の変更が制御対象となり、制御対象の動作を行う（ｏｎする）ことが制御量となっている。ＡＣＣ７７を制御する場合には、車両の走行速度を上げる（スピードＵＰする）ことや、走行速度を落とす（スピードＤＯＷＮする）ことが制御対象となり、制御対象の動作を行う（ｏｎする）ことが制御量となっている。方向指示器７５を制御する場合には、右折を意味するウインカの点滅や、左折を意味するウインカの点滅や、ハザードを意味する左右のウインカの同時点滅などが制御対象となり、制御対象の動作を行う（ｏｎする）こと、停止する（ｏｆｆ）ことが制御量となっている。
【００７３】
エアコン７１を制御する場合には、空調された空気の吹き出し口の変更や、車室内の目標温度の変更や、吹き出される空気の風量の変更などが制御対象となり、制御対象の動作を行う（ｏｎする）ことが制御量となっている。ナビ７４を制御する場合には、表示される画像（例えば地図画像）のスクロール方向（上、下、右、左等）が制御対象であり、制御対象の動作を行う（スクロールする）ことが制御量となっている。
【００７４】
電子音源７３を制御する場合には、合いの手（特願２０１０−０４９３２４参考）や、各音源（音源Ａ，音源Ｂ，…，音源Ｇ）が制御対象であり、合いの手を入れる、入れない（ｏｎ，ｏｆｆ）や、各音源の音量が制御量となっている。音量はステアリングホイール６２を叩く強さ、言い換えると各センサ部により測定される振動の振幅の大きさに基づいて制御される。
【００７５】
ＡＴシフト７６を制御する場合には、変速機であるトランスミッションの変速段であるシフトが制御対象であり、変速段を減速比の低い段に変更（シフトＵＰ）する、減速比の高い段に変更（シフトＤＯＷＮ）する、が制御量となっている。この場合、ステアリングホイール６２の回転角度に関わらず、ステアリングホイール６２の右側である「右上」、「右」、「右下」領域を運転者が叩くと、シフトＵＰが対応し、左側である「左上」、「左」、「左下」領域を運転者が叩くと、シフトＤＯＷＮが対応している。
【００７６】
その後、制御部４５は、選択された制御内容および制御量に係る制御信号を生成し、生成した制御信号を対応する車載機器７０に向けて出力する（Ｓ１３２）。なお、この制御信号のみでは、車載機器７０は動作を実行することがなく、後述する制御の実行に係る制御信号が入力されて、初めて、車載機器７０は制御内容を実行する。
【００７７】
図５に戻り、制御部４５は、制御状況の更新処理を実行する（Ｓ１５）。具体的には、制御部４５は、それまで出力していた制御信号に基づいて、車載機器７０の動作を開始させる制御信号を出力する。
【００７８】
当該制御信号を出力すると、制御部４５は、情報入力装置１の電源がＯＦＦになっているか否かの判定を行う（Ｓ１６）。電源がＯＦＦされている場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ１１に戻り、上述の処理を繰り返して行う。電源がＯＦＦされていない場合（ＮＯの場合）には、Ｓ１２に戻り、上述の処理を繰り返して行い、Ｓ１２では、更新された車載機器７０の動作状況が表示部５０に表示される。これにより、運転者に操作情報の入力結果がフィードバックされる。
【００７９】
上述のＳ１３における判定において、フットレストスイッチ４６が操作されている場合（ＹＥＳの場合）における処理について説明する。この場合、制御部４５は、制御対象の切替え処理を開始する（Ｓ１７）。
【００８０】
例えば、左横に延びるスポーク６３が運転者によって叩かれると、制御部４５には叩かれたことにより発生した振動を測定した測定信号が入力用センサ部１０ＬＵから入力される。すると、制御部４５は、図１３に示す車載機器７０の切替え順序に従って、制御信号が入力される度に制御の対象である車載機器７０を変更していく。図１３では、上側に記載された車載機器７０から下側に記載された車載機器７０へ、制御の対象が変わる例が示されている。また、図１３では、ユーザが制御対象を設定できるユーザ設定１およびユーザ設定２も設けられている。
【００８１】
制御対象である車載機器７０が切り替えられると、制御部４５は、制御対象である車載機器７０の設定の変更を行うか否かの判定を行う（Ｓ１８）。例えば、右横に延びるスポーク６３が運転者によって叩かれたか否かにより判定が行われる。設定の変更が行われない場合（ＮＯの場合）には、Ｓ１２に戻り、上述の制御が繰り返される。
【００８２】
その一方で、設定の変更が行われた場合（ＹＥＳの場合）には、さらに制御部４５は、車両が停車中であるか否かの判定を行う（Ｓ１８）。例えば、制御部４５は、車速センサから出力される測定信号に基づいて、車両が停車しているのか、走行しているのかを判定する。車両が走行していると判定された場合（ＮＯの場合）には、制御部４５は、表示部５０にエラーを表示させる制御信号を出力する（Ｓ１９）。そして、Ｓ１３に戻って上述の処理を繰り返し行う。
【００８３】
車両が停車していると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、制御部４５は設定内容変更処理を開始する（Ｓ２０）。設定内容変更処理とは、ステアリングホイール６２における運転者を基準とした各領域（上、下、右、左、右上、右下、左上、左下）に割り当てられた制御対象を変更する処理である。
【００８４】
図１４に示す設定内容変更処理における処理内容を表すフローチャートのように、制御部４５は、運転者により叩かれたステアリングホイール６２の部分を推定するホイール叩き推定処理を開始する（Ｓ１４１）。なお、ここで行われる処理は、Ｓ１４で行われたステアリングホイール叩き推定処理におけるＳ１０１からＳ１１５までの処理と同様であるため、その説明を省略する。
【００８５】
Ｓ１４１の処理でステアリングホイール６２の叩かれた部分である叩き位置が推定されると、制御部４５は、表示部５０に推定された叩き位置を表示する制御信号を出力し、運転者に確認を求める。運転者は表示部５０に表示された叩き位置が正しければ、その叩き位置を選択する操作情報を制御部４５に入力する（Ｓ１４２）。
【００８６】
その後、制御部４５には、選択された叩き位置に対して新しく割り当てる制御内容が入力される（Ｓ１４３）。例えば、運転者が対象である車載機器７０における機能（制御内容）を選択するスイッチを押下することにより、新しく割り当てる制御内容が入力される。
【００８７】
新しく割り当てられる制御内容が入力されると、制御部４５は、選択された叩き位置に、入力された新たな制御内容を割り当て、叩き位置と制御内容との対応を定めた表（テーブル）の内容の更新を行う（Ｓ１４４）。さらに、制御部４５は、更新された叩き位置と制御内容とを、表示部５０に表示する制御信号を出力する（Ｓ１４５）。その後、図５に示すＳ１２に戻り、上述の処理を繰り返し行う。
【００８８】
上記の構成の情報入力装置１によれば、演算部４０において運転者を基準とするステアリングホイール６２を叩いた部分である叩き位置を算出し、この叩き位置に基づいて、予め定められた対応する操作情報に係る制御信号が車載機器７０に出力される。そのため、運転者は自らの上下左右の方向を基準として、所望の操作情報に対応するステアリングホイール６２の部分の位置を叩くことによって、所望の操作情報を入力することができる。
【００８９】
例えば、ステアリングホイール６２の上下左右方向を基準とするステアリングホイール６２を叩いた部分に基づいて、対応する操作情報に係る制御信号を車載機器７０に出力する場合には、ステアリングホイール６２の回転に応じて所望の操作情報に対応するステアリングホイール６２の部分も回転移動する。すると、運転者は、所望の操作情報に対応するステアリングホイール６２の部分を把握することが困難となり、所望の操作情報を入力することが難しくなる。
【００９０】
これに対して、本実施形態の情報入力装置１は、ステアリングホイール６２の回転によって所望の操作情報に対応するステアリングホイール６２の部分が回転移動することがないため、運転者は、所望の操作情報に対応するステアリングホイール６２の部分を容易に把握することができ、所望の操作情報を容易に入力することができる。言い換えると、車両の旋回時であっても、直進時と同様に、車載機器７０に対する操作情報の入力を行うことができる。
【００９１】
演算部４０では、叩き位置を算出する際に、先に検出位置を算出してから、この検出位置を叩き位置に変換している。そのため、叩き位置を直接に算出する方法と比較して、叩き位置を算出する演算処理が容易となる。
【００９２】
つまり、ステアリングホイール６２の上下左右の方向を基準とした検出位置を、ステアリングホイール６２の回転とともに回転する入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから出力される測定信号に基づいて算出する際の演算処理は、叩き位置を直接に算出する際の演算処理よりも容易である。さらに、検出位置を叩き位置に変換する演算処理も、ステアリングホイール６２の回転角度、検出位置、および、叩き位置の三者の関係を定めたテーブルを用いることにより行うことができるため、叩き位置を直接に算出する際の演算処理よりも容易である。そのため、先に検出位置を算出してから、この検出位置を叩き位置に変換することにより、叩き位置を算出する演算処理が容易となり、叩き位置をより迅速に求めることができる。
【００９３】
ステアリングホイール６２の回転を車両の前輪等に伝えるステアリングシャフト６１の回転角度を回転角センサ部２０で測定することにより、下記の測定方法によってステアリングホイール６２の回転角度を測定する場合と比較して、ステアリングホイール６２の回転角度をより正確に測定することができる。
【００９４】
なお、上述の実施形態のように、ステアリングホイール６２の回転角度を回転角センサ部２０により測定してもよいし、ステアリングホイール６２を回転させた際にステアリング部６０に働く反力を測定し、測定された反力の大きさに基づいてステアリングホイール６２の回転角度を推定してもよい。
【００９５】
一般に、車両は旋回走行状態から直進走行状態に戻る際に、前輪を直進走行状態に戻しやすくなるようにホイールアライメントが調整されている。言い換えると、旋回方向に向けられた前輪には、直進方向に向ける力が働き、この力が反力としてステアリングホイール６２に伝えられる。反力の大きさは、前輪における旋回方向への回転角度、言い換えるとステアリングホイール６２の回転角度に応じて変化する。そのため、反力の大きさを測定することにより、ステアリングホイール６２の回転角度を推定することができる。
【００９６】
また、ステアリングホイール６２を撮影した画像データに基づいて、ステアリングホイール６２の回転角度を推定してもよい。
つまり、ステアリングホイール６２を撮影した画像データに対して画像解析などの演算処理を行うことにより、ステアリングホイール６２の回転角度を推定することができる。ステアリングホイール６２を撮影する手段としては、車室内の状況を撮影するセキュリティ用のカメラなど、他の用途に用いられるカメラを共用してもよいし、ステアリングホイール６２を主に撮影する専用のカメラを用いてもよい。
【００９７】
さらに、運転者の動きを測定して、この動きからステアリングホイール６２の回転角度を推定してもよい。
つまり、運転者の動きをモーションセンサなどの手段を用いて測定し、測定した運転者の動きの中からステアリングホイール６２を回転させる動きを特定することにより、ステアリングホイール６２の回転角度を推定することができる。運転者の動きを測定する手段としては、他の用途に用いられるモーションセンサを共用してもよいし、ステアリングホイール６２の回転角度を測定する専用のモーションセンサを用いてもよい。
【００９８】
また、上述の実施形態では、ステアリング部６０として、４本のスポーク６３を備えたものに適用して説明したが、スポーク６３の数は４本に限られることなく、図１５に示すように３本のスポーク６３を備えたものであってもよく、その本数を限定するものではない。図１５に示すステアリング部６０の場合には、左右の入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵと、下の入力用センサ部１０Ｄの３つのセンサが設けられている。
【００９９】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図１６を参照して説明する。
本実施形態の情報入力装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、演算部においてステアリングホイールを基準とした区間（検出位置）から、運転者を基準とした領域（叩き位置）への変換処理の内容が異なっている。よって、本実施形態においては、図１６を用いて上述の変換処理についてのみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
【０１００】
本実施形態において、情報入力装置１の演算部４０は、第１の実施形態と同様に、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから出力された測定信号に基づいて、運転者を基準とするステアリングホイール６２の叩き位置、言い換えると図２（ａ）および図２（ｂ）における「上」領域から「左上」領域までのいずれかを算出するものである。なお、第１の実施形態とは、図１０に示すテーブルが予め記憶される代わりに、検出位置から叩き位置を求める関係式が予め記憶されている点が異なっている。
【０１０１】
次に、本実施形態に係る情報入力装置１における車載機器７０の制御方法について説明する。ここでは、第１の実施形態における処理とは異なる処理、つまり、演算部４０における叩き位置認識処理（Ｓ１１４）についてのみ説明し、第１の実施形態における処理と同じ処理については、その説明を省略する。
【０１０２】
本実施形態の演算部４０は、図１６に示す叩き位置認識処理を示すフローチャートに従って演算処理を実行する（Ｓ１１４）。まず、演算部４０は、回転角センサ部２０から出力されたステアリングホイール６２の回転角度の情報である測定信号を取得する（Ｓ１２１）。
【０１０３】
その後、演算部４０は、角度に係る測定信号、および、Ｓ１１０において識別した検出位置（例えば、区間Ａ）から、運転者を基準とした叩き位置を、以下に説明する予め記憶された関係式を用いて求める処理を実行する（Ｓ２２２）。
【０１０４】
【数１】
【０１０５】
上述式において、Ｄは叩き位置であり、Ｌは検出位置であり、Ｒはステアリングホイール６２の回転角度（°）である。また、ＩＮＴは小数点以下の数字を切り捨てる関数である。また、上述の式におけるＬは、区間Ａから区間Ｈまでを、それぞれ数字の１から８までに置き換えて入力されるものである。同様にＤは、「上」領域から「左上」領域までを、それぞれ数字の１から８までに置き換えて出力されるものである。
【０１０６】
具体的には、区間Ａは「１」に、区間Ｂは「２」に、区間Ｃは「３」に、区間Ｄは「４」に、区間Ｅは「５」に、区間Ｆは「６」に、区間Ｇは「７」に、区間Ｈは「８」に置き換えて入力される。また、「上」領域は「１」に、「右上」領域は「２」に、「右」領域は「３」に、「右下」領域は「４」に、「下」領域は「５」に、「左下」領域は「６」に、「左」領域は「７」に、「左上」領域は「８」に置き換えて出力される。
【０１０７】
例えば、ステアリングホイール６２が図２（ｂ）に示す状態の場合に、運転者がステアリングホイール６２の一番上の部分を叩くと、演算部４０では、検出位置が区間Ｇであると推定する。また、回転角センサ部２０からステアリングホイール６２の回転角度が９０°であるとの測定信号が演算部４０に入力される。演算部４０は、上述の関係式におけるＬに、区間Ｇに対応する数字である「７」を代入し、Ｒに「４５」を代入してＤを求める演算処理を行う。そして演算により得られた結果、Ｄ＝１から叩き位置は「上」領域であると判定する。
【０１０８】
以下の演算部４０および制御部４５における処理の内容は、第１の実施形態における処理の内容と同様であるため、その説明を省略する。
上記の構成によれば、ステアリングホイール６２の回転角度、検出位置、および、叩き位置の三者の関係を定めた関係式を用いることにより、これら三者の関係を定めたテーブルを用いる方法と比較して、関係式を記憶させるのに必要な容量は少なくて済む。
【０１０９】
なお、本実施形態で用いた関係式は、叩き位置が８つの領域である場合に適用させてものであり、叩き位置が８つよりも多い場合や、少ない場合には、関係式における数値を適宜変更して用いられるものである。
【符号の説明】
【０１１０】
１…情報入力装置、１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤ…入力用センサ部（振動測定部）、２０…回転角センサ部（回転角測定部）、４０…演算部、４５…制御部、６０…ステアリング部（操舵部）、６１…ステアリングシャフト（回転軸）、７０…車載機器（被制御機器）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報入力装置に関し、特に、車両の操舵に用いられるステアリングに設けられて好適な情報入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車などの車両には、カーステレオや、カーナビゲーションシステムなどの搭載される車載機器の種類が増加するとともに、これら車載機器を操作する情報の入力方法も複雑化しつつある。例えば、車載機器に対する操作の種類に応じた複数のボタンが設けられている場合には、車載機器を操作する車両の運転者は、操作の順序に沿って複数のボタンを順に押下する必要があり、運転者への負担が大きいという問題があった。さらに、運転者の一方の手は車載機器への操作情報の入力に用いられ、他方の手は車両の操舵に用いられるという状況が長く続くことにもなり、運転者への負担が更に大きくなるという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するために、運転者がステアリングホイールから手を離すことなく、車載機器に対する操作情報を入力することができる情報入力装置が提案されている（例えば、特許文献１から３まで参照）。
【０００４】
特許文献１および２には、ステアリングホイールの把持部（運転者が握る部分）内に圧電センサが設けられたステアリング入力装置が開示されている。このステアリング入力装置では、ステアリングホイールに対する荷重のかけ方や、ステアリングホイールにかける荷重の大きさに基づいて入力される操作の情報を区別し、車載機器へ複数の操作情報を出力することができる。
【０００５】
特許文献３には、ステアリングホイールを伝わる音波を検出する音波検出手段が設けられた情報入力装置が開示されている。この情報入力装置では、ステアリングホールを右回りに伝わる音波が検出されるタイミング、および、左回りに伝わる音波が検出されるタイミングの時間差に基づいて、ステアリングホイールにおける叩かれた（タップされた）位置を求めることができる。そして、ステアリングホイールをタップした位置と、車載機器へ出力する操作情報とを予め対応付けておくことにより、特許文献３の情報入力装置は、車載機器へ所望の操作情報を出力することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２２８１２６号公報
【特許文献２】特開２０００−１８２４６４号公報
【特許文献３】特開２００９−２６２７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の特許文献１から３までに記載のステアリング入力装置では、ステアリングホイールにおける荷重をかけた位置や、叩いた位置と、車載機器への所望の操作情報とを対応付けることにより、入力可能な操作情報の数や種類を増やす技術が開示されている。
【０００８】
しかしながら、ステアリングホイールの位置と、所望の操作情報とを対応付ける方法では、以下に述べる問題があった。
つまり、車両を旋回させるためにステアリングホイールを回転させると、所望の操作情報と対応付けられたステアリングホイールの位置も同時に回転する。すると、運転者は所望の操作情報を入力するために、ステアリングホイールのどの位置に荷重をかける、または、どの位置を叩けばよいのか、直ちに把握することができないという問題があった。
【０００９】
言い換えると、ステアリングホイールを回転させる際に、運転者はステアリングホイールを持ち替える場合が多い。ステアリングホイールを持ち替えると、ステアリングホイールを握る運転者の手と、所望の操作情報と対応付けられたステアリングホイールの位置と、の相対位置の関係が変わり、運転者は所望の操作情報と対応付けられたステアリングホイールの位置を、見失いやすくなるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、車両の旋回時であっても、直進時と同様な車載機器への操作情報の入力を行うことができる情報入力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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の情報入力装置は、回転軸まわりに回転させることにより車両を操舵する操舵部を運転者が叩いて入力した情報を検出し、該入力した情報に基づいて、被制御機器に対して操作情報を出力する情報入力装置であって、前記運転者が叩いたことにより前記操舵部に発生した振動を測定する少なくとも２つ以上の振動測定部と、前記操舵部の回転角度を測定する回転角測定部と、前記振動測定部の測定信号、および、前記回転角測定部の測定信号に基づいて、前記運転者を基準とする前記操舵部を叩いた部分である叩き位置を算出する演算部と、前記叩き位置に対応する前記操作情報が予め記憶されているとともに、前記演算部により算出された前記叩き位置に対応する前記操作情報を、前記予め記憶された対応に基づいて選択し、選択した前記操作情報に係る制御信号を前記被制御機器に出力する制御部と、が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の情報入力装置によれば、演算部において運転者を基準とする操舵部を叩いた部分である叩き位置を算出し、この叩き位置に基づいて、予め定められた対応する操作情報に係る制御信号が被制御機器に出力される。そのため、運転者は自らの上下左右の方向を基準として、所望の操作情報に対応する操舵部の部分の位置を叩くことによって、所望の操作情報を入力することができる。
【００１３】
例えば、操舵部の上下左右方向を基準とする操舵部を叩いた部分に基づいて、対応する操作情報に係る制御信号を被制御機器に出力する場合には、操舵部の回転に応じて所望の操作情報に対応する操舵部の部分も回転移動する。すると、運転者は、所望の操作情報に対応する操舵部の部分を把握することが困難となり、所望の操作情報を入力することが難しくなる。
【００１４】
これに対して、本発明の情報入力装置は、操舵部の回転によって所望の操作情報に対応する操舵部の部分が回転移動することがないため、運転者は、所望の操作情報に対応する操舵部の部分を容易に把握することができ、所望の操作情報を容易に入力することができる。
【００１５】
上記発明において前記演算部は、前記振動測定部の測定信号に基づいて、前記操舵部を基準とする前記操舵部が叩かれた位置である検出位置を算出し、その後、前記回転角測定部の測定信号に基づいて、前記検出位置を前記叩き位置に変換することが望ましい。
【００１６】
このように、演算部において叩き位置を算出する際に、先に検出位置を算出してから、この検出位置を叩き位置に変換することにより、叩き位置を直接に算出する方法と比較して、叩き位置を算出する演算処理が容易となる。
【００１７】
つまり、操舵部の上下左右の方向を基準とした検出位置を、操舵部の回転とともに回転する振動測定部から出力される測定信号に基づいて算出する際の演算処理は、叩き位置を直接に算出する際の演算処理よりも容易である。さらに、検出位置を叩き位置に変換する演算処理も、叩き位置を直接に算出する際の演算処理よりも容易である。そのため、先に検出位置を算出してから、この検出位置を叩き位置に変換することにより、叩き位置を算出する演算処理が容易となり、叩き位置をより迅速に求めることができる。
【００１８】
上記発明において前記演算部には、前記回転角測定部により測定された前記操舵部の回転角度、前記検出位置、および、前記叩き位置の関係を定めたテーブルが予め記憶され、前記テーブル、前記検出位置、および、前記操舵部の回転角度に基づいて、前記叩き位置を求めることが望ましい。
【００１９】
このように、操舵部の回転角度、検出位置、および、叩き位置の三者の関係を定めたテーブルを用いることにより、これら三者の関係を定めた関係式を用いる方法と比較して、検出位置から叩き位置への変換の際に必要される演算処理の量が少なくなる。
【００２０】
上記発明において前記演算部には、前記回転角測定部により測定された前記操舵部の回転角度、前記検出位置、および、前記叩き位置との関係を定める関係式が予め記憶され、前記関係式、前記検出位置、および、前記操舵部の回転角度に基づいて、前記叩き位置を算出することが望ましい。
【００２１】
このように、操舵部の回転角度、検出位置、および、叩き位置の三者の関係を定めた関係式を用いることにより、これら三者の関係を定めたテーブルを用いる方法と比較して、関係式を記憶させるのに必要な容量を少なくすることができる。
【００２２】
上記発明において前記回転角測定部は、前記操舵部における前記回転軸の回転角度を測定する回転角センサであることが望ましい。
このように、操舵部の回転を車両の前輪等に伝える回転軸の回転角度を測定する回転角センサを回転角測定部とすることにより、他の測定手段を回転角測定部とする場合と比較して、操舵部の回転角度をより正確に測定することができる。
【００２３】
上記発明において前記回転角測定部は、前記操舵部を回転させた際に前記操舵部に働く反力を測定し、測定された前記反力の大きさに基づいて前記操舵部の回転角度を推定するものであることが望ましい。
【００２４】
このように、操舵部を回転させた際に、操舵部を元の位置に戻す方向に働く反力の大きさを測定することにより、操舵部の回転角度を推定することができる。一般に、車両は旋回走行状態から直進走行状態に戻る際に、前輪を直進走行状態に戻しやすくなるようにホイールアライメントが調整されている。言い換えると、旋回方向に向けられた前輪には、直進方向に向ける力が働き、この力が反力として操舵部に伝えられる。反力の大きさは、前輪における旋回方向への回転角度、言い換えると操舵部の回転角度に応じて変化する。そのため、反力の大きさを測定することにより、操舵部の回転角度を推定することができる。
【００２５】
上記発明において前記回転角測定部は、前記操舵部を撮影すると共に、前記操舵部の画像データに基づいて前記操舵部の回転角度を推定するものであることが望ましい。
このように、操舵部を撮影した画像データに基づいて、画像解析などの演算処理を行うことにより、操舵部の回転角度を推定することができる。操舵部を撮影する手段としては、車室内の状況を撮影するセキュリティ用のカメラなど、他の用途に用いられるカメラを共用してもよいし、操舵部を主に撮影する専用のカメラを用いてもよい。
【００２６】
上記発明において前記回転角測定部は、前記運転者の動きを測定し、測定した前記運転者の動きから前記操舵部の回転角度を推定するものであることが望ましい。
このように、運転者の動きをモーションセンサなどの手段を用いて測定し、測定した運転者の動きの中から操舵部を回転させる動きを特定することにより、操舵部の回転角度を推定することができる。運転者の動きを測定する手段としては、他の用途に用いられるモーションセンサを共用してもよいし、回転角測定部にのみ用いられる専用のモーションセンサを用いてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の情報入力装置によれば、演算部において運転者を基準とする操舵部を叩いた部分である叩き位置を算出し、この叩き位置に基づいて、予め定められた対応する操作情報に係る制御信号を被制御機器に出力するため、運転者は自らの上下左右の方向を基準として、所望の操作情報に対応する操舵部の部分の位置を叩くことによって、所望の操作情報を入力することができる。言い換えると、車両の旋回時であっても、直進時と同様な車載機器への操作情報の入力を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る情報入力装置の概略を説明する模式図である。
【図２】図１のステアリング部の構成およびセンサ部の配置を説明する模式図である。
【図３】図３のセンサ部の配置状態を説明する模式図である。
【図４】スポークに対するセンサ部の取り付け状態を説明する断面視図である。
【図５】図１の情報入力装置における車載機器の制御を説明するフローチャートである。
【図６】図５の叩き推定処理における処理内容を説明するフローチャートである。
【図７】入力用センサ部から演算部に入力される測定信号の時間変化を説明するグラフである。
【図８】ステアリングホイールが叩かれた位置と、入力用センサ部が振動を測定した時間差との関係を説明するテーブルの図である。
【図９】叩き位置認識の処理内容を説明するフローチャートである。
【図１０】ステアリングホイールの回転角度および検出位置と、運転者を基準とした叩き位置との関係を説明するテーブルの図である。
【図１１】車載機器制御の処理内容を説明するフローチャートである。
【図１２】叩き位置と、制御対象および制御量との対応を説明するテーブルの図である。
【図１３】図５の制御対象切替処理における車載機器の切替えを説明する図である。
【図１４】図５の設定内容変更処理における処理内容を説明するフローチャートである。
【図１５】図２のステアリング部の別の実施例を説明する模式図である。
【図１６】本実施形態の情報入力装置における叩き位置認識の処理内容を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
〔第１の実施形態〕
この発明の第１の実施形態に係る情報入力装置１について、図１から図１４を参照して説明する。本実施形態の情報入力装置１は、図１の概略構成を説明する模式図に示すように、車両の操舵に用いられるステアリング部（操舵部）６０に設けられたものであり、車両のさまざまな車載機器（被制御機器）７０の操作に用いられるものである。
【００３０】
情報入力装置１には、操作情報の入力に用いられる入力用センサ部（振動測定部）１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤと、ステアリング部６０の回転角度を測定する回転角センサ部（回転角測定部）２０と、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤおよび回転角センサ部２０から出力された信号の処理を行う信号処理部３０と、処理された信号に基づいて運転者を基準としたステアリング部６０の叩き位置を算出する演算部４０と、算出された叩き位置に対応する操作情報を判別し、車載機器７０へ制御信号を出力する制御部４５と、車載機器の動作状態を運転者に伝える表示部５０と、が主に設けられている。
【００３１】
ステアリング部６０には、軸線まわりに回転可能に支持されたステアリングシャフト（回転軸）６１と、円環状に形成された把持部であるステアリングホイール６２と、ステアリングシャフト６１およびステアリングホイール６２をつなぐ接続部であるスポーク６３と、が主に設けられている。本実施形態では、ステアリング部６０の構成を説明する図２（ａ）および図３に示すように、スポーク６３がπの字型に４本設けられたステアリング部６０に情報入力装置１が設けられている例に適用して説明する。
【００３２】
ステアリングホイール６２は運転者が把持するものであり、ステアリングホイール６２をステアリングシャフト６１まわりに回転させることにより車両の操舵を行うものである。図２（ａ）に示すように、ステアリングホイール６２には、周方向に並ぶ８つの区間が定められており、上端から右回りに（時計回りに）区間Ａ，区間Ｂ，区間Ｃ，区間Ｄ，区間Ｅ，区間Ｆ，区間Ｇ，区間Ｈが定められている。これら区間Ａから区間Ｈまでは、ステアリングホイール６２を基準とした位置である、言い換えると、ステアリングホイール６２そのものに直接に割り当てられたものである。そのため、ステアリングホイール６２が回転すると、その回転に従って区間Ａから区間Ｈまでもステアリングホイール６２の回転に従って回転する（図２（ｂ）参照）。
【００３３】
その一方で、運転者からステアリングホイール６２を見た場合、運転者を基準として、周方向に並ぶ８つの領域が定められており、上端から右回りに（時計回りに）「上」領域、「右上」領域、「右」領域、「右下」領域、「下」領域、「左下」領域、「左」領域、「左上」領域が定められている。これら「上」領域から「左上」領域までは、運転者を基準とした領域であり、ステアリングホイール６２が回転しても、これら領域の位置は回転移動しない（図２（ｂ）参照）。
【００３４】
ステアリングホイール６２やスポーク６３は、その断面における中心に鉄などの金属製の骨組みが配置され、骨組みの周囲にウレタンなどの弾力性を有する材料が配置され、外面にカバーが配置されている。ステアリングホイール６２の回転は、スポーク６３によりステアリングシャフト６１に伝えられ、ステアリングシャフト６１から、車両の操舵機構（図示せず）に伝達される。
【００３５】
入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤは、振動を電気信号に変換する圧電素子を用いたものであり、図１に示すように、変換した電気信号を測定信号として信号処理部３０へ出力するものである。
【００３６】
入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤは、図１および図２に示すように、ステアリング部６０のスポーク６３のそれぞれに設けられたものであり、ステアリングホイール６２からスポーク６３に伝わる振動を測定するものである。そのため、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤは、スポーク６３のうち、ステアリングホイール６２とつながる部分の近傍に配置されていることが望ましい。
【００３７】
スポーク６３に対する入力用センサ部１０ＲＵの取り付け状態を説明する図４に示すように、振動の測定感度を高めることを目的として、入力用センサ部１０ＲＵはスポーク６３における骨組み６４の上面に配置されている。そのため、入力用センサ部１０ＲＵは、カバー６５等に覆われて外部から目視することができない。なお、図４では入力用センサ部１０ＲＵのみを例示しているが、その他の入力用センサ部１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤについても同様に配置されている。
【００３８】
本実施形態では運転者から見て、右横に向かって延びるスポーク６３に入力用センサ部１０ＲＵが配置され、左横に向かって延びるスポーク６３に入力用センサ部１０ＬＵが配置され、右下に向かって延びるスポーク６３に入力用センサ部１０ＲＤが配置され、左下に向かって延びるスポーク６３に入力用センサ部１０ＬＤが配置されている例に適用して説明する。
【００３９】
回転角センサ部２０は、図１に示すように、ステアリング部６０のステアリングシャフト６１に設けられたものであり、ステアリングシャフト６１の回転角度、言い換えるとステアリング部６０の回転角度を測定するものである。なお、本実施形態の回転角センサ部２０として利用できるものとしては、錘を利用した角度センサや、光電方式のロータリエンコーダや、磁気方式のロータリエンコーダや、静電容量の変化を捉えるロータリエンコーダや、電気的導通を捉えるロータリエンコーダ等の公知のセンサを例示することができる。
【００４０】
信号処理部３０は、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤおよび回転角センサ部２０から出力された測定信号を、制御部４５に入力できる形式の信号に処理するものである。信号処理部３０には、図１に示すように、測定信号の振幅を増幅させる増幅部３１と、アナログ信号である測定信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部３２と、が設けられている。増幅部３１およびＡ／Ｄ変換部３２としては、公知のものを用いることができ、その種類を特に限定するものではない。
【００４１】
演算部４０および制御部４５は、内蔵された記憶装置に書き込まれた各種のプログラムを読み込み、実行することにより各種の情報の演算処理を行う演算処理装置である。
演算部４０は、運転者がステアリングホイール６２を叩いた際に、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから出力された測定信号に基づいて、運転者を基準とするステアリングホイール６２の叩き位置、言い換えると図２（ａ）および図２（ｂ）における「上」領域から「左上」領域までのいずれかを算出するものである。なお、叩き位置の算出方法については後述する。
【００４２】
制御部４５は、演算部４０により算出された叩き位置に対応する操作情報を特定し、特定した操作情報に係る制御信号を車載機器７０に出力するものである。さらに、制御部４５は、制御信号を出力した車載機器７０から動作状態を示す信号を受け取り、当該動作状態を運転者に知らせる制御信号を表示部５０に出力するものである。
【００４３】
制御部４５には、上述の信号処理部３０の他に、フットレストスイッチ４６から信号が入力されている。
フットレストスイッチ４６は、車載機器７０に対する操作の内容を、動作の制御および設定の変更の間で選択するスイッチである。運転者がフットレストスイッチ４６を足で踏むことにより、車載機器７０における動作の制御を行うモード、または、設定の変更を行うモードに切り替える選択信号が制御部４５に出力される。例えば、フットレストスイッチ４６を踏む毎に、動作の制御を行うモードおよび設定の変更を行うモードに交互に切り替わる。
【００４４】
さらに、制御部４５と車載機器７０との間には制御用バス４７が設けられ、制御部４５から出力される制御信号を車載機器７０に伝えるとともに、車載機器７０から出力される動作状態を示す信号を制御部４５に伝えることが可能とされている。
【００４５】
表示部５０は、運転者に対して種々の情報を伝達するものであり、制御部４５から出力される制御信号に基づいて動作するものであり、車載機器７０の動作状態を画像として表示するものである。なお、車載機器７０の動作状態を運転者に伝達する方法としては、上述の画像などの視覚を介した伝達方法のほかに、音声などの聴覚を介した伝達方法や、振動などの触覚を介した伝達方法を用いてもよく、特に限定するものではない。
【００４６】
本実施形態における車載機器７０には、図１に示すように、エアコン７１や、カーステレオ７２や、電子音源７３や、ナビ７４や、方向指示器７５や、ＡＴ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）シフト７６や、ＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７７が含まれる。なお、ここに列記したものは例示であって、これら全てを含む必要はない。さらに、ここに列記したもの以外のものが含まれていてもよい。
【００４７】
次に、本実施形態に係る情報入力装置１における車載機器７０の制御方法について説明する。図５は、図１の情報入力装置１における車載機器７０の制御を説明するフローチャートである。
【００４８】
まず、情報入力装置１に対して電力が供給されているか否かを判定し（Ｓ１１）、電力が供給されていない場合（ＮＯの場合）には、電力が供給されるまで待機し続ける。情報入力装置１に対して電力が供給されると（ＹＥＳ）、制御部４５は、その時点における操作対象、言い換えると制御部４５から制御信号が出力される車載機器７０を、表示部５０に表示させる制御信号を出力する。同時に制御部４５は、操作対象の車載機器７０における動作状態に係る信号を車載機器７０から受け取り、当該動作状態を表示部５０に表示させる制御信号を出力する（Ｓ１２）。
【００４９】
例えば、操作対象の車載機器７０がエアコン７１の場合には、表示部５０に操作対象がエアコン７１であることを示す表示と、エアコン７１の動作状態を示す表示がされる（エアコン＿温度２５℃＿風量弱）。
【００５０】
その後、制御部４５は、フットレストスイッチ４６が操作される（ＯＮされる）ことにより車載機器７０に対する操作の内容を選択する選択信号が入力されたか否かを判定する（Ｓ１３）。フットレストスイッチ４６が操作されていない場合（ＮＯの場合）には、制御部４５は、叩き推定処理を開始する（Ｓ１４）。
【００５１】
図６に示す叩き推定処理での処理内容を表すフローチャートのように、制御部４５は、入力用センサ部１０ＲＵから測定信号が入力されたか否かの判定（Ｓ１０１）を行い、入力用センサ部１０ＲＵから測定信号が入力されていた場合（ＹＥＳの場合）には、当該測定信号の波形を記憶部（図示せず）に記憶させる（Ｓ１０２）。波形の記憶とは、振動が測定された時刻と、振動の振幅を記憶することである。
【００５２】
同様に、入力用センサ部１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから、測定信号が入力されたか否かの判定（Ｓ１０３，Ｓ１０５，Ｓ１０７）を行い、入力用センサ部１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから測定信号が入力されていた場合（ＹＥＳの場合）には、当該測定信号の波形を記憶部（図示せず）に記憶させる（Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８）。
【００５３】
次に、制御部４５は、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤの全てから測定信号が入力されているか否かを判定する（Ｓ１０９）。全ての入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから測定信号が入力されていない場合（ＮＯの場合）には、制御部４５は、Ｓ１０１に戻り、叩き推定処理を繰り返し行う。
【００５４】
Ｓ１０９において、全ての入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから測定信号が入力されている場合（ＹＥＳの場合）には、制御部４５は、演算部４０において、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから入力された測定信号に基づいて、叩かれた区間である検出位置の識別を行う処理を実行させる（Ｓ１１０）。
【００５５】
例えば、図２（ａ）に示す状態のステアリングホイール６２の上端、言い換えると区間Ａが叩かれた場合には、図７に示すように、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから、振動の測定信号が演算部４０に入力される。
【００５６】
区間Ａを叩かれることにより発生したステアリングホイール６２の振動は、ステアリングホイール６２を右回りおよび左回りに伝わり、叩かれてからｔ１時間後に、区間Ａから等しい距離にある左右の入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵに最初かつ同時に測定される。さらにステアリングホイール６２を伝わった振動は、叩かれてからｔ２時間後に、左下および右下の入力用センサ部１０ＲＤ，１０ＬＤに同時に測定される。
【００５７】
演算部４０は、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤの間の振動が測定された時間の差、言い換えると、振動を測定した順番に基づいて、ステアリングホイール６２におけるどの区間が叩かれたのか推定する処理を実行する。
【００５８】
演算部４０には、図８に示すようなステアリングホイール６２が叩かれた位置と、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤが振動を測定した時間差、言い換えると、振動を測定した順番との関係を表すテーブルが、予め記憶されている。上述のように、最初に左右の入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵで振動が測定されてから、次に左下および右下の入力用センサ部１０ＲＤ，１０ＬＤで振動が測定された場合には、演算部４０は、区間Ａが叩かれたと推定する。
【００５９】
演算部４０において、ステアリングホイール６２における叩かれた位置である検出位置が求められると、図６に示すように、演算部４０が検出位置を正しく識別したか否かが判別される（Ｓ１１１）。判別は、演算部４０に予め記憶された図８のテーブルの内容と、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから出力された測定信号と、を比較することにより行われる。
【００６０】
なお、上述のように入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤが振動を測定した時間差に基づいて検出位置を推定してもよいし、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤにより測定された振幅の大きさに基づいて検出位置を推定してもよく、特に限定するものではない。
【００６１】
比較により、Ｓ１１０において識別した検出位置、例えば区間Ａが、正しく識別されていなかったと演算部４０において判別された場合（ＮＯの場合）には、演算部４０によって、エラー表示を行う処理が実行される（Ｓ１１２）。エラー表示としては、例えば、ステアリングホイール６２の叩き位置を正しく認識できなかったことを運転者に伝える情報が、表示部５０に表示される。
【００６２】
その一方で、Ｓ１１０において識別した検出位置、例えば区間Ａが、正しく識別されたと演算部４０において判別された場合（ＹＥＳの場合）には、演算部４０は、最大振幅を測定する処理を実行する（Ｓ１１３）。具体的には、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから入力された測定信号の中から、振動の振幅が最も大きい測定信号を選択し、振動の最大振幅を求める処理を実行する。
【００６３】
その後、演算部４０は、ステアリングホイール６２の上下左右方向を基準とした検出位置から、運転者の上下左右方向を基準とした叩き位置を認識する処理を実行する（Ｓ１１４）。具体的には、図９に示す叩き位置認識の処理内容を表すフローチャートのように、回転角センサ部２０から出力されたステアリングホイール６２の回転角度の情報である測定信号を取得する（Ｓ１２１）。
【００６４】
回転角センサ部２０から回転角度に係る測定信号が入力された演算部４０は、角度に係る測定信号、および、Ｓ１１０において識別した検出位置（例えば、区間Ａ）から、運転者を基準とした叩き位置を選択する処理を実行する（Ｓ１２２）。演算部４０には、図１０に示すように、ステアリングホイール６２の回転角度、および、検出位置と、運転者を基準とした叩き位置との関係を予め定めたテーブルが記憶されている。
【００６５】
ステアリングホイール６２の回転角度は、図２（ａ）に示す状態、言い換えると、車両が直進する状態を０°として、右回転の角度を「＋」の角度、左回転の角度を「−」の角度で表している。例えば、図２（ｂ）は、ステアリングホイール６２が、＋９０°の回転角度だけ回転された状態を示している。
【００６６】
まず、ステアリングホイール６２が図２（ａ）に示す状態の場合に行われるＳ１２２の処理について説明し、次に図２（ｂ）に示す状態の場合に行われる処理について説明する。
【００６７】
ステアリングホイール６２が図２（ａ）に示す状態の場合に、運転者がステアリングホイール６２の一番上の部分を叩くと、演算部４０では、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤの測定信号に基づいて、検出位置が区間Ａであると推定する。また、回転角センサ部２０からステアリングホイール６２の回転角度が０°であるとの測定信号（角度情報）が演算部４０に入力される。
【００６８】
演算部４０は、これらの検出位置（区間Ａ）および回転角度（０°）と、図１０に示すテーブルとに基づいて、対応する運転者を基準とした叩き位置を選択する処理を行う。この場合では、検出位置「Ａ」の行と、ステアリングホイール６２の回転角度「−２２．５°〜２２．５°」の列とが交差する「上」領域が選択される。
【００６９】
また、ステアリングホイール６２が図２（ｂ）に示す状態の場合に、運転者がステアリングホイール６２の一番上の部分を叩くと、演算部４０では、検出位置が区間Ｇであると推定する。また、回転角センサ部２０からステアリングホイール６２の回転角度が９０°であるとの測定信号が演算部４０に入力される。演算部４０は、これらの検出位置（区間Ｇ）および回転角度（９０°）と、図１０に示すテーブルとに基づいて、検出位置「Ｇ」の行と、ステアリングホイール６２の回転角度「−６７．５°〜１１２．５°」の列とが交差する「上」領域を、運転者を基準とした叩き位置として選択する。
【００７０】
上述のように演算部４０において叩き位置を選択する処理が完了すると、図６に戻り、制御部４５による車載機器を制御する処理が行われる（Ｓ１１５）。車載機器制御処理は、図１１に示すフローチャートに従って実行されるものである。まず、制御部４５は、演算部４０において推定された叩き位置、および、図６のＳ１１３において記憶された最大振幅幅の判別を行い、車載機器７０に対して出力する制御内容、および、制御量の選択を行う（Ｓ１３１）。
【００７１】
制御部４５には、図１２に示すような叩き位置と、制御対象および制御量との対応を定めたテーブル（表）が予め記憶されている。制御部４５は、推定された叩き位置、および、図１３のテーブルに基づいて、制御対象を選択する。更に制御部４５は、選択された制御対象の制御量がｏｎやｏｆｆ以外の程度を指定するもの（音量など）の場合には、Ｓ１１３で測定された振幅の最大値に応じた制御量を定める。
【００７２】
具体的には、カーステレオ（図１２では「カーステ」と表記されている。）７２を制御する場合には、アルバムの選曲や、曲の変更や、音量の変更が制御対象となり、制御対象の動作を行う（ｏｎする）ことが制御量となっている。ＡＣＣ７７を制御する場合には、車両の走行速度を上げる（スピードＵＰする）ことや、走行速度を落とす（スピードＤＯＷＮする）ことが制御対象となり、制御対象の動作を行う（ｏｎする）ことが制御量となっている。方向指示器７５を制御する場合には、右折を意味するウインカの点滅や、左折を意味するウインカの点滅や、ハザードを意味する左右のウインカの同時点滅などが制御対象となり、制御対象の動作を行う（ｏｎする）こと、停止する（ｏｆｆ）ことが制御量となっている。
【００７３】
エアコン７１を制御する場合には、空調された空気の吹き出し口の変更や、車室内の目標温度の変更や、吹き出される空気の風量の変更などが制御対象となり、制御対象の動作を行う（ｏｎする）ことが制御量となっている。ナビ７４を制御する場合には、表示される画像（例えば地図画像）のスクロール方向（上、下、右、左等）が制御対象であり、制御対象の動作を行う（スクロールする）ことが制御量となっている。
【００７４】
電子音源７３を制御する場合には、合いの手（特願２０１０−０４９３２４参考）や、各音源（音源Ａ，音源Ｂ，…，音源Ｇ）が制御対象であり、合いの手を入れる、入れない（ｏｎ，ｏｆｆ）や、各音源の音量が制御量となっている。音量はステアリングホイール６２を叩く強さ、言い換えると各センサ部により測定される振動の振幅の大きさに基づいて制御される。
【００７５】
ＡＴシフト７６を制御する場合には、変速機であるトランスミッションの変速段であるシフトが制御対象であり、変速段を減速比の低い段に変更（シフトＵＰ）する、減速比の高い段に変更（シフトＤＯＷＮ）する、が制御量となっている。この場合、ステアリングホイール６２の回転角度に関わらず、ステアリングホイール６２の右側である「右上」、「右」、「右下」領域を運転者が叩くと、シフトＵＰが対応し、左側である「左上」、「左」、「左下」領域を運転者が叩くと、シフトＤＯＷＮが対応している。
【００７６】
その後、制御部４５は、選択された制御内容および制御量に係る制御信号を生成し、生成した制御信号を対応する車載機器７０に向けて出力する（Ｓ１３２）。なお、この制御信号のみでは、車載機器７０は動作を実行することがなく、後述する制御の実行に係る制御信号が入力されて、初めて、車載機器７０は制御内容を実行する。
【００７７】
図５に戻り、制御部４５は、制御状況の更新処理を実行する（Ｓ１５）。具体的には、制御部４５は、それまで出力していた制御信号に基づいて、車載機器７０の動作を開始させる制御信号を出力する。
【００７８】
当該制御信号を出力すると、制御部４５は、情報入力装置１の電源がＯＦＦになっているか否かの判定を行う（Ｓ１６）。電源がＯＦＦされている場合（ＹＥＳの場合）には、Ｓ１１に戻り、上述の処理を繰り返して行う。電源がＯＦＦされていない場合（ＮＯの場合）には、Ｓ１２に戻り、上述の処理を繰り返して行い、Ｓ１２では、更新された車載機器７０の動作状況が表示部５０に表示される。これにより、運転者に操作情報の入力結果がフィードバックされる。
【００７９】
上述のＳ１３における判定において、フットレストスイッチ４６が操作されている場合（ＹＥＳの場合）における処理について説明する。この場合、制御部４５は、制御対象の切替え処理を開始する（Ｓ１７）。
【００８０】
例えば、左横に延びるスポーク６３が運転者によって叩かれると、制御部４５には叩かれたことにより発生した振動を測定した測定信号が入力用センサ部１０ＬＵから入力される。すると、制御部４５は、図１３に示す車載機器７０の切替え順序に従って、制御信号が入力される度に制御の対象である車載機器７０を変更していく。図１３では、上側に記載された車載機器７０から下側に記載された車載機器７０へ、制御の対象が変わる例が示されている。また、図１３では、ユーザが制御対象を設定できるユーザ設定１およびユーザ設定２も設けられている。
【００８１】
制御対象である車載機器７０が切り替えられると、制御部４５は、制御対象である車載機器７０の設定の変更を行うか否かの判定を行う（Ｓ１８）。例えば、右横に延びるスポーク６３が運転者によって叩かれたか否かにより判定が行われる。設定の変更が行われない場合（ＮＯの場合）には、Ｓ１２に戻り、上述の制御が繰り返される。
【００８２】
その一方で、設定の変更が行われた場合（ＹＥＳの場合）には、さらに制御部４５は、車両が停車中であるか否かの判定を行う（Ｓ１８）。例えば、制御部４５は、車速センサから出力される測定信号に基づいて、車両が停車しているのか、走行しているのかを判定する。車両が走行していると判定された場合（ＮＯの場合）には、制御部４５は、表示部５０にエラーを表示させる制御信号を出力する（Ｓ１９）。そして、Ｓ１３に戻って上述の処理を繰り返し行う。
【００８３】
車両が停車していると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、制御部４５は設定内容変更処理を開始する（Ｓ２０）。設定内容変更処理とは、ステアリングホイール６２における運転者を基準とした各領域（上、下、右、左、右上、右下、左上、左下）に割り当てられた制御対象を変更する処理である。
【００８４】
図１４に示す設定内容変更処理における処理内容を表すフローチャートのように、制御部４５は、運転者により叩かれたステアリングホイール６２の部分を推定するホイール叩き推定処理を開始する（Ｓ１４１）。なお、ここで行われる処理は、Ｓ１４で行われたステアリングホイール叩き推定処理におけるＳ１０１からＳ１１５までの処理と同様であるため、その説明を省略する。
【００８５】
Ｓ１４１の処理でステアリングホイール６２の叩かれた部分である叩き位置が推定されると、制御部４５は、表示部５０に推定された叩き位置を表示する制御信号を出力し、運転者に確認を求める。運転者は表示部５０に表示された叩き位置が正しければ、その叩き位置を選択する操作情報を制御部４５に入力する（Ｓ１４２）。
【００８６】
その後、制御部４５には、選択された叩き位置に対して新しく割り当てる制御内容が入力される（Ｓ１４３）。例えば、運転者が対象である車載機器７０における機能（制御内容）を選択するスイッチを押下することにより、新しく割り当てる制御内容が入力される。
【００８７】
新しく割り当てられる制御内容が入力されると、制御部４５は、選択された叩き位置に、入力された新たな制御内容を割り当て、叩き位置と制御内容との対応を定めた表（テーブル）の内容の更新を行う（Ｓ１４４）。さらに、制御部４５は、更新された叩き位置と制御内容とを、表示部５０に表示する制御信号を出力する（Ｓ１４５）。その後、図５に示すＳ１２に戻り、上述の処理を繰り返し行う。
【００８８】
上記の構成の情報入力装置１によれば、演算部４０において運転者を基準とするステアリングホイール６２を叩いた部分である叩き位置を算出し、この叩き位置に基づいて、予め定められた対応する操作情報に係る制御信号が車載機器７０に出力される。そのため、運転者は自らの上下左右の方向を基準として、所望の操作情報に対応するステアリングホイール６２の部分の位置を叩くことによって、所望の操作情報を入力することができる。
【００８９】
例えば、ステアリングホイール６２の上下左右方向を基準とするステアリングホイール６２を叩いた部分に基づいて、対応する操作情報に係る制御信号を車載機器７０に出力する場合には、ステアリングホイール６２の回転に応じて所望の操作情報に対応するステアリングホイール６２の部分も回転移動する。すると、運転者は、所望の操作情報に対応するステアリングホイール６２の部分を把握することが困難となり、所望の操作情報を入力することが難しくなる。
【００９０】
これに対して、本実施形態の情報入力装置１は、ステアリングホイール６２の回転によって所望の操作情報に対応するステアリングホイール６２の部分が回転移動することがないため、運転者は、所望の操作情報に対応するステアリングホイール６２の部分を容易に把握することができ、所望の操作情報を容易に入力することができる。言い換えると、車両の旋回時であっても、直進時と同様に、車載機器７０に対する操作情報の入力を行うことができる。
【００９１】
演算部４０では、叩き位置を算出する際に、先に検出位置を算出してから、この検出位置を叩き位置に変換している。そのため、叩き位置を直接に算出する方法と比較して、叩き位置を算出する演算処理が容易となる。
【００９２】
つまり、ステアリングホイール６２の上下左右の方向を基準とした検出位置を、ステアリングホイール６２の回転とともに回転する入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから出力される測定信号に基づいて算出する際の演算処理は、叩き位置を直接に算出する際の演算処理よりも容易である。さらに、検出位置を叩き位置に変換する演算処理も、ステアリングホイール６２の回転角度、検出位置、および、叩き位置の三者の関係を定めたテーブルを用いることにより行うことができるため、叩き位置を直接に算出する際の演算処理よりも容易である。そのため、先に検出位置を算出してから、この検出位置を叩き位置に変換することにより、叩き位置を算出する演算処理が容易となり、叩き位置をより迅速に求めることができる。
【００９３】
ステアリングホイール６２の回転を車両の前輪等に伝えるステアリングシャフト６１の回転角度を回転角センサ部２０で測定することにより、下記の測定方法によってステアリングホイール６２の回転角度を測定する場合と比較して、ステアリングホイール６２の回転角度をより正確に測定することができる。
【００９４】
なお、上述の実施形態のように、ステアリングホイール６２の回転角度を回転角センサ部２０により測定してもよいし、ステアリングホイール６２を回転させた際にステアリング部６０に働く反力を測定し、測定された反力の大きさに基づいてステアリングホイール６２の回転角度を推定してもよい。
【００９５】
一般に、車両は旋回走行状態から直進走行状態に戻る際に、前輪を直進走行状態に戻しやすくなるようにホイールアライメントが調整されている。言い換えると、旋回方向に向けられた前輪には、直進方向に向ける力が働き、この力が反力としてステアリングホイール６２に伝えられる。反力の大きさは、前輪における旋回方向への回転角度、言い換えるとステアリングホイール６２の回転角度に応じて変化する。そのため、反力の大きさを測定することにより、ステアリングホイール６２の回転角度を推定することができる。
【００９６】
また、ステアリングホイール６２を撮影した画像データに基づいて、ステアリングホイール６２の回転角度を推定してもよい。
つまり、ステアリングホイール６２を撮影した画像データに対して画像解析などの演算処理を行うことにより、ステアリングホイール６２の回転角度を推定することができる。ステアリングホイール６２を撮影する手段としては、車室内の状況を撮影するセキュリティ用のカメラなど、他の用途に用いられるカメラを共用してもよいし、ステアリングホイール６２を主に撮影する専用のカメラを用いてもよい。
【００９７】
さらに、運転者の動きを測定して、この動きからステアリングホイール６２の回転角度を推定してもよい。
つまり、運転者の動きをモーションセンサなどの手段を用いて測定し、測定した運転者の動きの中からステアリングホイール６２を回転させる動きを特定することにより、ステアリングホイール６２の回転角度を推定することができる。運転者の動きを測定する手段としては、他の用途に用いられるモーションセンサを共用してもよいし、ステアリングホイール６２の回転角度を測定する専用のモーションセンサを用いてもよい。
【００９８】
また、上述の実施形態では、ステアリング部６０として、４本のスポーク６３を備えたものに適用して説明したが、スポーク６３の数は４本に限られることなく、図１５に示すように３本のスポーク６３を備えたものであってもよく、その本数を限定するものではない。図１５に示すステアリング部６０の場合には、左右の入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵと、下の入力用センサ部１０Ｄの３つのセンサが設けられている。
【００９９】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図１６を参照して説明する。
本実施形態の情報入力装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、演算部においてステアリングホイールを基準とした区間（検出位置）から、運転者を基準とした領域（叩き位置）への変換処理の内容が異なっている。よって、本実施形態においては、図１６を用いて上述の変換処理についてのみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
【０１００】
本実施形態において、情報入力装置１の演算部４０は、第１の実施形態と同様に、入力用センサ部１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤから出力された測定信号に基づいて、運転者を基準とするステアリングホイール６２の叩き位置、言い換えると図２（ａ）および図２（ｂ）における「上」領域から「左上」領域までのいずれかを算出するものである。なお、第１の実施形態とは、図１０に示すテーブルが予め記憶される代わりに、検出位置から叩き位置を求める関係式が予め記憶されている点が異なっている。
【０１０１】
次に、本実施形態に係る情報入力装置１における車載機器７０の制御方法について説明する。ここでは、第１の実施形態における処理とは異なる処理、つまり、演算部４０における叩き位置認識処理（Ｓ１１４）についてのみ説明し、第１の実施形態における処理と同じ処理については、その説明を省略する。
【０１０２】
本実施形態の演算部４０は、図１６に示す叩き位置認識処理を示すフローチャートに従って演算処理を実行する（Ｓ１１４）。まず、演算部４０は、回転角センサ部２０から出力されたステアリングホイール６２の回転角度の情報である測定信号を取得する（Ｓ１２１）。
【０１０３】
その後、演算部４０は、角度に係る測定信号、および、Ｓ１１０において識別した検出位置（例えば、区間Ａ）から、運転者を基準とした叩き位置を、以下に説明する予め記憶された関係式を用いて求める処理を実行する（Ｓ２２２）。
【０１０４】
【数１】
【０１０５】
上述式において、Ｄは叩き位置であり、Ｌは検出位置であり、Ｒはステアリングホイール６２の回転角度（°）である。また、ＩＮＴは小数点以下の数字を切り捨てる関数である。また、上述の式におけるＬは、区間Ａから区間Ｈまでを、それぞれ数字の１から８までに置き換えて入力されるものである。同様にＤは、「上」領域から「左上」領域までを、それぞれ数字の１から８までに置き換えて出力されるものである。
【０１０６】
具体的には、区間Ａは「１」に、区間Ｂは「２」に、区間Ｃは「３」に、区間Ｄは「４」に、区間Ｅは「５」に、区間Ｆは「６」に、区間Ｇは「７」に、区間Ｈは「８」に置き換えて入力される。また、「上」領域は「１」に、「右上」領域は「２」に、「右」領域は「３」に、「右下」領域は「４」に、「下」領域は「５」に、「左下」領域は「６」に、「左」領域は「７」に、「左上」領域は「８」に置き換えて出力される。
【０１０７】
例えば、ステアリングホイール６２が図２（ｂ）に示す状態の場合に、運転者がステアリングホイール６２の一番上の部分を叩くと、演算部４０では、検出位置が区間Ｇであると推定する。また、回転角センサ部２０からステアリングホイール６２の回転角度が９０°であるとの測定信号が演算部４０に入力される。演算部４０は、上述の関係式におけるＬに、区間Ｇに対応する数字である「７」を代入し、Ｒに「４５」を代入してＤを求める演算処理を行う。そして演算により得られた結果、Ｄ＝１から叩き位置は「上」領域であると判定する。
【０１０８】
以下の演算部４０および制御部４５における処理の内容は、第１の実施形態における処理の内容と同様であるため、その説明を省略する。
上記の構成によれば、ステアリングホイール６２の回転角度、検出位置、および、叩き位置の三者の関係を定めた関係式を用いることにより、これら三者の関係を定めたテーブルを用いる方法と比較して、関係式を記憶させるのに必要な容量は少なくて済む。
【０１０９】
なお、本実施形態で用いた関係式は、叩き位置が８つの領域である場合に適用させてものであり、叩き位置が８つよりも多い場合や、少ない場合には、関係式における数値を適宜変更して用いられるものである。
【符号の説明】
【０１１０】
１…情報入力装置、１０ＲＵ，１０ＬＵ，１０ＲＤ，１０ＬＤ…入力用センサ部（振動測定部）、２０…回転角センサ部（回転角測定部）、４０…演算部、４５…制御部、６０…ステアリング部（操舵部）、６１…ステアリングシャフト（回転軸）、７０…車載機器（被制御機器）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸まわりに回転させることにより車両を操舵する操舵部を運転者が叩いて入力した情報を検出し、該入力した情報に基づいて、被制御機器に対して操作情報を出力する情報入力装置であって、
前記運転者が叩いたことにより前記操舵部に発生した振動を測定する少なくとも２つ以上の振動測定部と、
前記操舵部の回転角度を測定する回転角測定部と、
前記振動測定部の測定信号、および、前記回転角測定部の測定信号に基づいて、前記運転者を基準とする前記操舵部を叩いた部分である叩き位置を算出する演算部と、
前記叩き位置に対応する前記操作情報が予め記憶されているとともに、
前記演算部により算出された前記叩き位置に対応する前記操作情報を、前記予め記憶された対応に基づいて選択し、選択した前記操作情報に係る制御信号を前記被制御機器に出力する制御部と、
が設けられていることを特徴とする情報入力装置。
【請求項２】
前記演算部は、
前記振動測定部の測定信号に基づいて、前記操舵部を基準とする前記操舵部が叩かれた位置である検出位置を算出し、
その後、前記回転角測定部の測定信号に基づいて、前記検出位置を前記叩き位置に変換することを特徴とする請求項１記載の情報入力装置。
【請求項３】
前記演算部には、
前記回転角測定部により測定された前記操舵部の回転角度、前記検出位置、および、前記叩き位置の関係を定めたテーブルが予め記憶され、
前記テーブル、前記検出位置、および、前記操舵部の回転角度に基づいて、前記叩き位置を求めることを特徴とする請求項２記載の情報入力装置。
【請求項４】
前記演算部には、
前記回転角測定部により測定された前記操舵部の回転角度、前記検出位置、および、前記叩き位置との関係を定める関係式が予め記憶され、
前記関係式、前記検出位置、および、前記操舵部の回転角度に基づいて、前記叩き位置を算出することを特徴とする請求項２記載の情報入力装置。
【請求項５】
前記回転角測定部は、前記操舵部における前記回転軸の回転角度を測定する回転角センサであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の情報入力装置。
【請求項６】
前記回転角測定部は、前記操舵部を回転させた際に前記操舵部に働く反力を測定し、測定された前記反力の大きさに基づいて前記操舵部の回転角度を推定するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の情報入力装置。
【請求項７】
前記回転角測定部は、前記操舵部を撮影すると共に、前記操舵部の画像データに基づいて前記操舵部の回転角度を推定するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の情報入力装置。
【請求項８】
前記回転角測定部は、前記運転者の動きを測定し、測定した前記運転者の動きから前記操舵部の回転角度を推定するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の情報入力装置。
【請求項１】
回転軸まわりに回転させることにより車両を操舵する操舵部を運転者が叩いて入力した情報を検出し、該入力した情報に基づいて、被制御機器に対して操作情報を出力する情報入力装置であって、
前記運転者が叩いたことにより前記操舵部に発生した振動を測定する少なくとも２つ以上の振動測定部と、
前記操舵部の回転角度を測定する回転角測定部と、
前記振動測定部の測定信号、および、前記回転角測定部の測定信号に基づいて、前記運転者を基準とする前記操舵部を叩いた部分である叩き位置を算出する演算部と、
前記叩き位置に対応する前記操作情報が予め記憶されているとともに、
前記演算部により算出された前記叩き位置に対応する前記操作情報を、前記予め記憶された対応に基づいて選択し、選択した前記操作情報に係る制御信号を前記被制御機器に出力する制御部と、
が設けられていることを特徴とする情報入力装置。
【請求項２】
前記演算部は、
前記振動測定部の測定信号に基づいて、前記操舵部を基準とする前記操舵部が叩かれた位置である検出位置を算出し、
その後、前記回転角測定部の測定信号に基づいて、前記検出位置を前記叩き位置に変換することを特徴とする請求項１記載の情報入力装置。
【請求項３】
前記演算部には、
前記回転角測定部により測定された前記操舵部の回転角度、前記検出位置、および、前記叩き位置の関係を定めたテーブルが予め記憶され、
前記テーブル、前記検出位置、および、前記操舵部の回転角度に基づいて、前記叩き位置を求めることを特徴とする請求項２記載の情報入力装置。
【請求項４】
前記演算部には、
前記回転角測定部により測定された前記操舵部の回転角度、前記検出位置、および、前記叩き位置との関係を定める関係式が予め記憶され、
前記関係式、前記検出位置、および、前記操舵部の回転角度に基づいて、前記叩き位置を算出することを特徴とする請求項２記載の情報入力装置。
【請求項５】
前記回転角測定部は、前記操舵部における前記回転軸の回転角度を測定する回転角センサであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の情報入力装置。
【請求項６】
前記回転角測定部は、前記操舵部を回転させた際に前記操舵部に働く反力を測定し、測定された前記反力の大きさに基づいて前記操舵部の回転角度を推定するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の情報入力装置。
【請求項７】
前記回転角測定部は、前記操舵部を撮影すると共に、前記操舵部の画像データに基づいて前記操舵部の回転角度を推定するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の情報入力装置。
【請求項８】
前記回転角測定部は、前記運転者の動きを測定し、測定した前記運転者の動きから前記操舵部の回転角度を推定するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の情報入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−２８２７７（Ｐ２０１３−２８２７７Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６５６２９（Ｐ２０１１−１６５６２９）
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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