車両における操作対象装置の制御装置及び制御方法
【課題】握持部から手を離したり、手を大きくずらしたりすることなく操作対象装置を操作することができる車両における操作対象装置の制御装置を提供する。
【解決手段】センサデータ生成部２２は、ステアリングホイールの握持部を覆うように装着されたタッチセンサ２１から得られる接触検出信号に基づいてセンサデータを生成する。検出部１０ａは、センサデータに基づいて、運転者が握持部を握っているか否か、タッチセンサ２１に対する入力操作を検出する。制御部１０は、検出部１０ａによって運転者が握持部を握っていることが検出され、タッチセンサ２１に対して特定の入力操作が行われたことが検出された場合に、特定の入力操作に応じて操作対象装置を制御する。制御部１０は、車両が特定の状態にあるときには、操作対象装置の制御を無効とする。
【解決手段】センサデータ生成部２２は、ステアリングホイールの握持部を覆うように装着されたタッチセンサ２１から得られる接触検出信号に基づいてセンサデータを生成する。検出部１０ａは、センサデータに基づいて、運転者が握持部を握っているか否か、タッチセンサ２１に対する入力操作を検出する。制御部１０は、検出部１０ａによって運転者が握持部を握っていることが検出され、タッチセンサ２１に対して特定の入力操作が行われたことが検出された場合に、特定の入力操作に応じて操作対象装置を制御する。制御部１０は、車両が特定の状態にあるときには、操作対象装置の制御を無効とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されているナビゲーション装置等の車載機器、または、変速機や方向指示器等の車両の動作を制御する車両動作制御装置を操作対象装置とし、操作対象装置を制御する制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されているナビゲーション装置等の車載機器を操作するための操作スイッチをステアリングホイールに配置した車両が普及している（特許文献１参照）。操作スイッチをステアリングホイールに配置すれば、運転者は車載機器を操作する際に車載機器まで手を伸ばす必要がないので、操作性が向上する。特許文献１に記載されているように、操作スイッチは、実際には、運転者が手で握る握持部であるステアリングホイールの円環状部ではなく、エアバッグが収納されているセンター部と円環状部との間を連結する連結部に配置されるのが通常である。従って、運転者は、操作スイッチを操作するために、握っている円環状部から手を離したり、手を大きくずらしたりする必要がある。特許文献２には、円環状部の背面や内側側面に操作スイッチを配置することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０６３５３号公報
【特許文献２】特開２００５−３４８１２３号公報
【特許文献３】特開２００８−１９５２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に記載の発明によれば、円環状部に操作スイッチを配置しているので、円環状部から手を離したり、手を大きくずらしたりすることなく、操作スイッチを操作することができる。しかしながら、特許文献２に記載されている操作スイッチは押しボタンによるキーや凹凸を設けたキーであり、この種のキーは運転者がステアリングホイールを操作する際の支障となる可能性がある。運転者が握る円環状部に大きな凹凸を設けることは好ましくない。また、円環状部に操作スイッチのような操作部を配置した場合、運転者が通常の運転のために円環状部を握っている場合のように、操作対象装置を操作しようとする意思がない場合に、不用意に操作対象装置が操作されないようにすることが求められる。さらに、車両の状態によっては誤操作を招く場合があり、誤操作を極力少なくすることが求められる。
【０００５】
本発明はこのような要望に対応するため、握持部から手を離したり、手を大きくずらしたりすることなく操作対象装置を操作することができ、運転者がステアリングホイールを操作する際に支障となる可能性を大幅に低減させることができる車両における操作対象装置の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。また、誤操作を大幅に低減させることができる車両における操作対象装置の制御装置及び制御方法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】
【０００６】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、複数の検出領域を有し、車両のステアリングホイール（２００，２０１）における運転者が握る握持部（２００ｒ，２０１ｓ）の所定の範囲に、前記握持部を覆うように装着されたタッチセンサ（２１）から得られる接触検出信号に基づいて、どの検出領域が触られているかを示す位置データを含むセンサデータを生成するセンサデータ生成部（２２）と、前記センサデータに基づいて、運転者が前記握持部を握っているか否か、及び、前記タッチセンサに対する入力操作を検出する検出部（１０ａ）と、前記検出部によって運転者が前記握持部を握っていることが検出され、かつ、前記タッチセンサに対して特定の入力操作が行われたことが検出された場合に、前記特定の入力操作に応じて、前記タッチセンサによって操作する対象の操作対象装置を制御する制御部（１０）とを備え、前記制御部は、車両が特定の状態にあるときに、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする車両における操作対象装置の制御装置を提供する。
【０００７】
上記の車両における操作対象装置の制御装置において、前記制御部は、前記ステアリングホイールの回転角度が所定の角度を超えたとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることが好ましい。また、前記制御部は、方向指示器が操作されたとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることが好ましい。さらに、前記制御部は、シフトレバーのシフト位置がリバースとなったとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることが好ましい。
【０００８】
上記の車両における操作対象装置の制御装置において、前記タッチセンサには、前記複数の検出領域の一部を含み、運転者の手のひらの接触を検出するグリップ検出エリア（Ａｒｇ）と、前記複数の検出領域の他の一部を含み、指の接触による前記特定の入力操作を検出する操作検出エリア（Ａｒｖ）とが設定されており、前記検出部は、前記グリップ検出エリアから得られる接触検出信号に基づくセンサデータによって運転者が前記握持部を握っているか否かを検出し、前記操作検出エリアから得られる接触検出信号に基づくセンサデータによって前記特定の入力操作を検出することが好ましい。
【０００９】
上記の車両における操作対象装置の制御装置において、前記制御部は、前記特定の入力操作として、前記操作検出エリアに対して、前記握持部を前記ステアリングホイールの径方向に切断したときの断面における周方向に離間した２箇所を２つの指によって操作したパターンに応じて、前記操作対象装置を制御することが好ましい。
【００１０】
上記の車両における操作対象装置の制御装置において、前記タッチセンサは、運転者が左手で握る握持部の所定の範囲に装着された第１のタッチセンサ（２１Ｌ）と右手で握る握持部の所定の範囲に装着された第２のタッチセンサ（２１Ｒ）とを含み、前記制御部は、前記特定の入力操作として、前記第１のタッチセンサに対する第１の入力操作と前記第２のタッチセンサに対する第２の入力操作との組み合わせによるパターンに応じて、前記操作対象装置を制御することが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、複数の検出領域を有し、車両のステアリングホイール（２００，２０１）における運転者が握る握持部（２００ｒ，２０１ｓ）の所定の範囲に、前記握持部を覆うように装着されたタッチセンサ（２１）を運転者が握っているか否かを検出し、前記タッチセンサに対して特定の入力操作が行われたか否かを検出し、車両が特定の状態にあるか否かを検出し、車両が特定の状態にはないことが検出され、運転者が前記タッチセンサを握っていることが検出され、かつ、前記特定の入力操作が行われたことが検出された場合に、前記タッチセンサによって操作する対象の操作対象装置を制御することを特徴とする車両における操作対象装置の制御方法を提供する。
【００１２】
上記の車両における操作対象装置の制御方法において、前記ステアリングホイールの回転角度が所定の角度を超えたとき車両が特定の状態にあるにあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることが好ましい。また、方向指示器が操作されたとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることが好ましい。さらに、シフトレバーのシフト位置がリバースとなったとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることが好ましい。
【００１３】
上記の車両における操作対象装置の制御方法において、前記タッチセンサには、前記複数の検出領域の一部を含み、運転者の手のひらの接触を検出するグリップ検出エリア（Ａｒｇ）と、前記複数の検出領域の他の一部を含み、指の接触による前記特定の操作を検出する操作検出エリア（Ａｒｖ）とが設定されており、前記グリップ検出エリアに対する手のひらの接触によって、運転者が前記タッチセンサを握っていることを検出し、前記操作検出エリアに対する指の接触によって、前記特定の入力操作が行われたことを検出することが好ましい。
【００１４】
上記の車両における操作対象装置の制御方法において、前記特定の入力操作として、前記操作検出エリアに対して、前記握持部を前記ステアリングホイールの径方向に切断したときの断面における周方向に離間した２箇所を２つの指によって操作したパターンに応じて、前記操作対象装置を制御することが好ましい。
【００１５】
上記の車両における操作対象装置の制御方法において、前記タッチセンサは、運転者が左手で握る握持部の所定の範囲に装着された第１のタッチセンサ（２１Ｌ）と右手で握る握持部の所定の範囲に装着された第２のタッチセンサ（２１Ｒ）とを含み、前記特定の入力操作として、前記第１のタッチセンサに対する第１の入力操作と前記第２のタッチセンサに対する第２の入力操作との組み合わせによるパターンに応じて、前記操作対象装置を制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の車両における操作対象装置の制御装置及び制御方法によれば、握持部から手を離したり、手を大きくずらしたりすることなく操作対象装置を操作することができ、運転者がステアリングホイールを操作する際に支障となる可能性を大幅に低減させることができる。また、誤操作を大幅に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の車両における操作対象装置の制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】一実施形態の操作対象装置の制御装置を備える車両の例を示す部分平面図である。
【図３】一実施形態におけるタッチセンサをステアリングホイールに装着する位置及び範囲の例を示す図である。
【図４】一実施形態におけるタッチセンサをステアリングホイールに装着する位置及び範囲の他の例を示す図である。
【図５】タッチセンサを変形ステアリングホイールに装着する例を示す図である。
【図６】ステアリングホイールにおけるタッチセンサの部分を握っている状態でセンサデータが得られる部分の例を示す部分斜視図である。
【図７】タッチセンサにおける断面周方向の座標を示す断面図である。
【図８】図６に示すタッチセンサを展開した状態を示す平面図である。
【図９】図８に示す各領域を均等の大きさに変換した状態を示す模式図である。
【図１０】ステアリングホイールにおけるタッチセンサの部分を握っていると判定するための要件の例を示す図である。
【図１１】タッチセンサに対する特定の入力操作の例を示す模式図である。
【図１２】タッチセンサに対する特定の入力操作の他の例を示す模式図である。
【図１３】タッチセンサに対する特定の入力操作のさらに他の例を示す模式図である。
【図１４】一実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】ステアリングホイールの回転角度を説明するための図である。
【図１６】図１４のステップＳ４の具体的な処理の例を示すフローチャートである。
【図１７】タッチセンサを操作した際に色を変化させるための構成例を示す模式的な斜視図である。
【図１８】タッチセンサを操作した際に触覚を変化させるための構成例を示す模式的な斜視図である。
【図１９】ステアリングホイールの構成例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の車両における操作対象装置の制御装置及び制御方法の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１，図２において、車載機器１００は、車両のダッシュボード内に装着されている。図１に示す例では、車載機器１００は、制御部１０，ナビゲーション処理部１１，オーディオ再生部１２，テレビジョン（ＴＶ）チューナ１３，映像信号処理部１４，映像表示部１５，音声信号処理部１６，表示素子１７，記憶部１８を備えている。制御部１０は検出部１０ａを含む。
【００１９】
ナビゲーション処理部１１は地図データを保持する記憶部とＧＰＳアンテナ等を有しており、制御部１０とナビゲーション処理部１１とが協同して経路案内を行う。オーディオ再生部１２は、制御部１０による制御に従って、例えばコンパクトディスク等の光ディスクや半導体メモリに記録されているオーディオ信号を再生する。ＴＶチューナ１３は、制御部１０による制御に従って、所定の放送局のＴＶ放送波信号を受信する。ナビゲーション処理部１１またはＴＶチューナ１３より出力された映像信号は、制御部１０を介して映像信号処理部１４に入力されて処理され、液晶パネル等の映像表示部１５に表示される。
【００２０】
ナビゲーション処理部１１，オーディオ再生部１２，ＴＶチューナ１３より出力された音声信号は、制御部１０を介して音声信号処理部１６に入力されて処理され、外部のスピーカ２０にて発音される。音声信号処理部１６は増幅部を含む。スピーカ２０は、車両のドアの内部等に設置されている。表示素子１７は例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、制御部１０による制御に従って、後述するタッチセンサ２１の接触状態に応じて点灯または消灯する。表示素子１７は、運転者から視認できるように、例えば車載機器１００の筐体に配置する。表示素子１７を車載機器１００から離して、車両のステアリングホイール２００の近傍に配置してもよい。記憶部１８は不揮発性のメモリである。
【００２１】
図２に示すように、操作部であるタッチセンサ２１は、ステアリングホイール２００の円環状部２００ｒに装着されている。円環状部２００ｒは、運転者が運転の際に握る部分である握持部である。図２に示す例では、タッチセンサ２１は、円環状部２００ｒにおける左右それぞれの所定の角度範囲に装着されている。タッチセンサ２１は、複数箇所の接触を検出することができる、いわゆる多点検出（マルチタッチ）のタッチセンサである。タッチセンサ２１は、円環状部２００ｒの径方向の断面の周上に、３６０°の範囲で装着することが好ましい。３６０°未満の範囲であっても、実質的に円環状部２００ｒの断面の周のほぼ全体を覆っていればよい。
【００２２】
運転者は、円環状部２００ｒのタッチセンサ２１が装着された部分を握っている。図１において、タッチセンサ２１の出力はセンサデータ生成部２２に入力される。タッチセンサ２１を手で触ると、接触検出信号がセンサデータ生成部２２へと入力される。センサデータ生成部２２は、入力された接触検出信号に基づいて、タッチセンサ２１のどの位置から接触検出信号が得られたかを示す位置データを含むセンサデータを生成して制御部１０に供給する。タッチセンサ２１とセンサデータ生成部２２とを一体化してもよいし、センサデータ生成部２２を制御部１０内に設けてもよい。
【００２３】
タッチセンサ２１としては、例えば投影式静電容量（相互キャパシタンス）方式のタッチセンサを用いることができる。円環状部２００ｒに装着するタッチセンサ２１としては、一例として、ミクロ技術研究所が開発した可撓性を有するタッチパネルを採用することができる。この可撓性を有するタッチパネルは、センサ部を０．０２〜０．０５ｍｍの板厚を有する超薄板ガラスとし、超薄板ガラスとＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムとを貼り合わせた構造になっている。円環状部２００ｒにタッチセンサ２１を装着しても、タッチセンサ２１は手や指で知覚できるほどの凹凸を有さないので、運転者がステアリングホイール２００を操作する際に支障となることはほとんどない。
【００２４】
図２に破線にて示すように、タッチセンサ２１と車載機器１００とを結ぶ電線を、ステアリングホイール２００及びダッシュボードの内部を通して配線することが好ましい。
【００２５】
図１，図２において、ステアリング角センサ３１は、ステアリングホイール２００の回転角度を検出する。方向指示器センサ３２は、方向指示器３２０の操作を検出する。シフトレバーセンサ３３は、シフトレバー３３０によるシフト位置がどこにあるかを検出する。ステアリング角センサ３１，方向指示器センサ３２，シフトレバーセンサ３３の各検出信号は、車内通信部３４を介して制御部１０へと供給される。
【００２６】
図３を用いて、タッチセンサ２１をステアリングホイール２００の円環状部２００ｒに装着する位置及び範囲の例について説明する。なお、上、下、右、左とは、ステアリングホイール２００を回転させていない状態（車両が直進する状態）において、運転者の位置からステアリングホイール２００を見たときの上、下、右、左であるとする。図３（Ａ）は、円環状部２００ｒの全周にタッチセンサ２１を装着した例である。図３（Ｂ）は、図２と同様であり、円環状部２００ｒにおける上方で左右それぞれの所定の角度範囲にタッチセンサ２１を互いに離間させて装着した例である。図３（Ｃ）は、円環状部２００ｒにおける上方で右側のみの所定の角度範囲にタッチセンサ２１を装着した例である。
【００２７】
図３（Ｄ）は、円環状部２００ｒにおける下方で左右それぞれの所定の角度範囲にタッチセンサ２１を互いに離間させて装着した例である。図３（Ｅ）は、円環状部２００ｒにおける頂部を含む上方の比較的広い角度範囲にタッチセンサ２１を装着した例である。図３（Ｅ）は図３（Ｂ）における左右のタッチセンサ２１を連結したものに相当する。
【００２８】
図４は、図３（Ｂ）における左右のタッチセンサ２１を、上側のタッチセンサ２１ａと下側のタッチセンサ２１ｂとに分割した例である。図４の例では、上側のタッチセンサ２１ａは手の人差し指と親指による接触を検出し、下側のタッチセンサ２１ｂは主として手のひら，中指，薬指による接触を検出する。図５は、円形ではない変形ステアリングホイール２０１にタッチセンサ２１を装着した例である。タッチセンサ２１は、変形ステアリングホイール２０１の左右の直線部２０１ｓに装着されている。運転者は握持部である直線部２０１ｓを握って運転し、タッチセンサ２１が手のひらや指による接触を検出する。
【００２９】
ここで、図２に示すように、タッチセンサ２１が円環状部２００ｒにおける上方で左右に装着されており、運転者がタッチセンサ２１の部分を握っている場合に、タッチセンサ２１によって手のひらや指の接触がどのように検出されるかについて説明する。図６は、図２の右側のタッチセンサ２１を運転者が握った場合に、手のひらと指が接触している範囲の例を示している。運転者が円環状部２００ｒを手で握る握り方、手の大きさは一様ではなく、図６は単なる例である。
【００３０】
図６に示す例では、ハッチングを付したＴｐで示す複数の検出領域Ｒが手のひらの接触を検出している部分であり、ハッチングを付したＴｔで示す複数の検出領域Ｒが親指の接触を検出している部分である。以下、手のひら接触検出部Ｔｐ、親指接触検出部Ｔｔと称することとする。図６では見えていない車両の進行方向側であるタッチセンサ２１の裏面側には、人差し指が接触する。
【００３１】
図６に示すように、タッチセンサ２１は手のひらや指の接触を検出する検出部分として複数の検出領域Ｒを有している。タッチセンサ２１の各検出領域Ｒには座標が設定されている。図６に示すように、円環状部２００ｒの周方向において、タッチセンサ２１の下端部に位置している検出領域Ｒを座標０とし、上端部に位置している検出領域Ｒまで１，２，…，３０，３１と周方向の座標を設定している。タッチセンサ２１における円環状部２００ｒの周方向の座標をＹ座標とする。
【００３２】
図７は、タッチセンサ２１を装着している部分で円環状部２００ｒの径方向に円環状部２００ｒを切断した断面図である。図７に示すように、円環状部２００ｒの断面において、例えば円環状部２００ｒの内径側に位置している検出領域Ｒを座標０とする。断面における周方向のそれぞれの検出領域Ｒに、円環状部２００ｒの内径側から正面側、正面側から外径側、外径側から裏面側、裏面側から内径側へと図７の反時計方向に１，２，…，２１，２２と座標を設定している。タッチセンサ２１における断面の周方向の座標をＸ座標とする。センサデータ生成部２２は、接触検出信号が得られた検出領域ＲのＸ座標，Ｙ座標によって運転者がタッチセンサ２１のどこを触っているかを示す位置データを得ることができる。
【００３３】
図６に示すタッチセンサ２１を展開すると、図８のようになる。図８に示すタッチセンサ２１の各領域を均等の大きさに変換した状態を模式的に示すと、図９のようになる。図８，図９においては、手のひら接触検出部Ｔｐと親指接触検出部Ｔｔに加えて、人差し指が接触している複数の検出領域Ｒである人差し指接触検出部Ｔｉも示している。なお、タッチセンサ２１に中指や薬指または小指が接触すれば、タッチセンサ２１はそれらの指の接触も検出する。本実施形態においては、運転者が、タッチセンサ２１上で特定の入力操作を行うのに好適な親指または人差し指を操作のための指として用いることとする。
【００３４】
親指または人差し指による入力操作の詳細については後に詳述することとする。制御部１０の検出部１０ａは、センサデータ生成部２２から出力されるセンサデータに基づいて、親指または人差し指によってタッチセンサ２１上で入力操作が行われたことを検出する。検出部１０ａは、センサデータ生成部２２から出力されるセンサデータに基づいて、円環状部２００ｒ（タッチセンサ２１）を握っていることも検出する。制御部１０は、タッチセンサ２１に対して行った特定の入力操作に応じて操作対象装置を制御する。
【００３５】
操作対象装置は一例として車載機器１００である。具体的には、制御部１０は、特定の入力操作に応じて、ナビゲーション処理部１１における経路案内に関する制御を実行させたり、オーディオ再生部１２におけるオーディオ信号を再生または停止させたり、再生するトラック（楽曲）を進めたり戻したりすることができる。また、制御部１０は、特定の入力操作に応じて、ＴＶチューナ１３における受信チャンネルを切り換えたり、音声信号処理部１６の増幅部を制御して音量を減少または増加させたりすることができる。
【００３６】
操作対象装置の他の例は、車両の動作を制御する車両動作制御装置である。具体的には、制御部１０は、車内通信部３４を介して、変速機、方向指示器、エアーコンディショナのオン・オフ、エアーコンディショナの設定温度等を制御してもよい。なお、操作対象装置を車両動作制御装置とする場合には、センサデータ生成部２２から出力されるセンサデータを車両が有する制御部に入力して、車両動作制御装置を制御することが好ましい。操作対象装置を制御する制御部は、車載機器１００内の制御部１０であってもよいし、車両に備えられている車載機器１００外部の制御部であってもよい。
【００３７】
本実施形態によれば、運転者が握る円環状部２００ｒに極めて薄いタッチセンサ２１を装着して、タッチセンサ２１を操作することによって操作対象装置を操作するので、円環状部２００ｒから手を離したり、手を大きくずらしたりすることなく操作対象装置を操作することができる。また、タッチセンサ２１は円環状部２００ｒの表面上で凹凸がないため、運転者がステアリングホイール２００を操作する際に支障となる可能性はほとんどない。
【００３８】
ところで、運転者が通常の運転のために円環状部２００ｒを握っている場合のように、操作対象装置を操作しようとする意思がない場合に、不用意に操作対象装置が操作されないようにすることが必要となる。そこで、本実施形態においては、運転者が意図しない誤操作を回避するために、次のようにしている。
【００３９】
図８，図９に示すように、タッチセンサ２１上の複数の検出領域Ｒに、手のひらの接触を検出するためのグリップ検出エリアＡｒｇと、親指または人差し指による操作入力を有効として、操作入力を検出するための操作検出エリアＡｒｖと、グリップ検出エリアＡｒｇと操作検出エリアＡｒｖとの間の中間領域であり、操作入力を無効とする操作無効エリアＡｒivとを設定している。手のひら接触検出部Ｔｐはグリップ検出エリアＡｒｇ内に位置し、親指接触検出部Ｔｔ及び人差し指接触検出部Ｔｉは操作検出エリアＡｒｖ内に位置する。
【００４０】
操作無効エリアＡｒivは、グリップ検出エリアＡｒｇと操作検出エリアＡｒｖと同様に、手のひらまたは指の接触を検出する検出領域Ｒを有するものの、制御部１０（検出部１０ａ）またはセンサデータ生成部２２が操作無効エリアＡｒivからの入力操作を無効とするように処理することによって、操作無効エリアとすることができる。また、操作無効エリアＡｒivの範囲に検出領域Ｒを設けないようにタッチセンサ２１を構成することにより、操作無効エリアとしてもよい。この場合、図４に示す例と実質的に等価である。
【００４１】
運転者が通常の運転のために円環状部２００ｒを握っている場合には、手のひら接触検出部Ｔｐと親指接触検出部Ｔｔ及び人差し指接触検出部Ｔｉとは比較的近い位置となる。そこで、運転者が単に円環状部２００ｒを握っている場合と、操作対象装置を操作しようとしてタッチセンサ２１を触った場合とを的確に区別するために、本実施形態においては、操作無効エリアＡｒivを設けている。運転者は、操作対象装置を操作しようとする場合には、親指や人差し指を意図的に伸ばしてタッチセンサ２１を触って、後述する特定の入力操作を行うようにする。制御部１０は、操作検出エリアＡｒｖ内で後述する特定の入力操作が行われた場合に、入力操作に応じて操作対象装置を制御する。
【００４２】
運転者が運転のために円環状部２００ｒを握っていない状態で、操作検出エリアＡｒｖに不用意に触った場合に、操作対象装置が誤操作されることを回避することも必要である。そこで、本実施形態においては、検出部１０ａは、グリップ検出エリアＡｒｇで所定の面積以上の手のひら接触検出部Ｔｐが得られた場合に、円環状部２００ｒを握っていると判断する。制御部１０は、円環状部２００ｒを握っており、かつ、操作検出エリアＡｒｖ内で特定の操作が行われた場合に操作対象装置を制御するように構成している。円環状部２００ｒを握っていると判断する手のひら接触検出部Ｔｐの面積は、複数の運転者がステアリングホイール２００を通常の握り方で握った場合の面積を統計的に調べて、適宜に設定すればよい。
【００４３】
グリップ検出エリアＡｒｇにおける手のひら接触検出部Ｔｐの面積は、運転者が円環状部２００ｒを握っていると判定するための要件の一例であり、判定するための要件これに限定されるものではない。図１０は、タッチセンサ２１のグリップ検出エリアＡｒｇの部分で円環状部２００ｒを切断した断面を示している。検出部１０ａは、手のひら接触検出部Ｔｐの断面周方向の角度θが所定の角度以上のときに円環状部２００ｒを握っていると判断することができる。所定の角度は例えば１８０°である。
【００４４】
以上のように、本実施形態においては、運転者が円環状部２００ｒ（タッチセンサ２１）を握っているか否かを判定して、円環状部２００ｒを握っている場合のみタッチセンサ２１に対する操作入力を受け付けるようにしているので、操作検出エリアＡｒｖに不用意に触った場合の誤操作を回避することができる。本実施形態においては、好ましい構成として、操作検出エリアＡｒｖをグリップ検出エリアＡｒｇから所定の距離離間させた位置に設けているので、運転者が意図的にタッチセンサ２１に対して特定の入力操作を行っていることを的確に検出することができる。従って、誤操作を大幅に低減させることができる。
【００４５】
また、本実施形態においては、グリップ検出エリアＡｒｇにおける手のひら接触検出部Ｔｐの面積や断面周方向の角度θを、運転者が円環状部２００ｒを握っているか否かを判定する要件としているので、円環状部２００ｒを握っているか否かを的確に判定することができる。従って、運転者が円環状部２００ｒを握っていない状態で、操作検出エリアＡｒｖに不用意に触った場合の誤操作も回避することができる。
【００４６】
制御部１０は、検出部１０ａが、グリップ検出エリアＡｒｇからの接触検出信号に基づくセンサデータによって運転者が円環状部２００ｒ（タッチセンサ２１）を握っていることを検出した場合に、運転者に、操作検出エリアＡｒｖによる操作入力が可能であることを知らせるために、表示素子１７を点灯させる。運転者は、表示素子１７の点灯・消灯によって、タッチセンサ２１によって操作対象装置を操作することができるか否かを判断することができる。表示素子１７をステアリングホイール２００の近傍に配置する方が好ましい。
【００４７】
ところで、図３（Ａ）のように円環状部２００ｒの全周にタッチセンサ２１を装着したり、図３（Ｅ）のように比較的広い範囲にタッチセンサ２１を装着したりした場合には、運転者がタッチセンサ２１を握る位置は固定されない。そこで、図８及び図９で説明したグリップ検出エリアＡｒｇと操作検出エリアＡｒｖや、必要に応じて設ける操作無効エリアＡｒivの位置は、運転者がタッチセンサ２１を握った位置に応じて動的に設定する必要がある。
【００４８】
そこで、制御部１０は、グリップ検出エリアＡｒｇ等が未設定の状態でタッチセンサ２１が握られた場合には、手のひら接触検出部Ｔｐを含む領域をグリップ検出エリアＡｒｇに設定する。手のひら接触検出部Ｔｐを含むＹ座標の所定の範囲をグリップ検出エリアＡｒｇとすればよい。前述のように、手のひら接触検出部Ｔｐは所定の面積以上となるので、タッチセンサ２１上の複数の検出領域Ｒにおいて所定の面積以上触られていることが検出された部分が手のひら接触検出部Ｔｐとなる。または、図１０で説明したように、タッチセンサ２１の部分で円環状部２００ｒを切断した断面周方向で、所定の角度以上触られていることが検出された部分が手のひら接触検出部Ｔｐとなる。
【００４９】
制御部１０は、グリップ検出エリアＡｒｇを設定したら、グリップ検出エリアＡｒｇよりも上側のＹ座標の所定の範囲を操作検出エリアＡｒｖと設定する。この場合、必要に応じて、グリップ検出エリアＡｒｇと隣接するＹ座標の所定の範囲を操作無効エリアＡｒivとして設定し、グリップ検出エリアＡｒｇをグリップ検出エリアＡｒｇから離間させた位置とする。
【００５０】
次に、図１１〜図１３を用いて、運転者が親指または人差し指を用いてタッチセンサ２１に対して行う特定の入力操作の例を説明する。図１１（Ａ）〜（Ｅ）は、タッチセンサ２１の運転者と対向する正面側または裏面側である半分を模式的な平面で示している。図１１（Ａ）〜（Ｅ）に示す操作は、正面側であれ親指で、裏面側であれば人差し指で行われることになる。図１１（Ａ）において、ＤＲは、親指または人差し指をタッチセンサ２１（操作検出エリアＡｒｖ）上で右方向に滑らせる右方向ドラッグであり、ＤＬは親指または人差し指を右方向に滑らせる左方向ドラッグである。ＤＵは親指または人差し指を上方向に滑らせる上方向ドラッグであり、ＤＤは親指または人差し指をした方向に滑らせる下方向ドラッグである。
【００５１】
図１１（Ａ）において、右方向ドラッグＤＲ，左方向ドラッグＤＬ，上方向ドラッグＤＵ，下方向ドラッグＤＤの代わりに、親指または人差し指でそれぞれの方向にタッチセンサ２１をはじくフリックとしてもよい。
【００５２】
図１１（Ｂ）は、親指または人差し指でタッチセンサ２１をたたくタップＴを示している。図１１（Ｃ）は、親指または人差し指でタッチセンサ２１上に円弧を描くようにドラッグする円弧ドラッグＤＣを示している。図１１（Ｄ）は、親指または人差し指でタッチセンサ２１上にジグザグ状にドラッグするジグザグドラッグＤＺを示している。図１１（Ｅ）は、親指または人差し指で記号を書くようにドラッグする記号入力ドラッグＤＳを示している。図１１（Ｅ）は記号として数字の３を描いた状態を示している。記号としては、認識が比較的容易な数字やアルファベットを用いることが好ましい。
【００５３】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、タッチセンサ２１を開いてタッチセンサ２１の正面側の半分である正面部２１ｆと裏面側の半分である裏面部２１ｒとを模式的な平面で示している。正面部２１ｆは、図８，図９に示すＸ座標の０〜１１の部分であり、裏面部２１ｒは、Ｘ座標の１２〜２２の部分である。図８，図９に示す例では、厳密には正面部２１ｆと裏面部２１ｒとは均等の面積にはならないが、図１２（Ａ）〜（Ｄ）では正面部２１ｆと裏面部２１ｒとを同じ面積で示している。図１２（Ａ）〜（Ｄ）は理解を容易にするため、裏面部２１ｒは、裏面部２１ｒを円環状部２００ｒの裏面側から見た状態ではなく、正面部２１ｆから裏面部２１ｒを透視した状態を示している。
【００５４】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、正面部２１ｆに対する親指による入力操作と裏面部２１ｒに対する人差し指による入力操作とを組み合わせたパターンをタッチセンサ２１に対する特定の入力操作としてもよい。図１２（Ａ）は、正面部２１ｆで親指を右方向に滑らせる右方向ドラッグＤＴＲと、裏面部２１ｒで人差し指を右方向に滑らせる右方向ドラッグＤＩＲとの双方を行う例である。親指及び人差し指の双方を円環状部２００ｒの内周側から外周側へとドラッグすることにより、図１２（Ａ）が実現される。親指と人差し指の双方を、図１２（Ａ）とは逆方向にドラッグするパターンとしてもよい。
【００５５】
図１２（Ｂ）は、正面部２１ｆで親指を左方向に滑らせる左方向ドラッグＤＴＬと、裏面部２１ｒで人差し指を右方向に滑らせる右方向ドラッグＤＩＲとの双方を行う例である。親指を円環状部２００ｒの外周側から内周側へとドラッグし、人差し指を円環状部２００ｒの内周側から外周側へとドラッグすることにより、図１２（Ｂ）が実現される。図１２（Ｃ）は、正面部２１ｆで親指を右方向に滑らせる右方向ドラッグＤＴＲと、裏面部２１ｒで人差し指を左方向に滑らせる左方向ドラッグＤＩＬとの双方を行う例である。親指を円環状部２００ｒの内周側から外周側へとドラッグし、人差し指を円環状部２００ｒの外周側から内周側へとドラッグすることにより、図１２（Ｃ）が実現される。
【００５６】
図１２（Ｄ）は、正面部２１ｆで親指を上方向に滑らせる上方向ドラッグＤＴＵと、裏面部２１ｒで人差し指を下方向に滑らせる下方向ドラッグＤＩＤとの双方を行う例である。親指を下方向、人差し指を上方向にドラッグとするパターンとしてもよく、親指と人差し指の双方を上方向または下方向にドラッグするパターンとしてもよい。ここでは、正面部２１ｆに対する親指による入力操作と裏面部２１ｒに対する人差し指による入力操作とを組み合わせた種々のパターンを示したが、入力操作のしやすさを考慮して適宜選択すればよい。
【００５７】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、親指による入力操作と人差し指による入力操作とを組み合わせたパターンを、操作対象装置を制御するための特定の入力操作とすれば、さらに大幅に誤操作を低減させることが可能となる。
【００５８】
さらには、図３（Ａ），（Ｂ），（Ｄ），（Ｅ）や図４，図５のように、左右の手でタッチセンサ２１（２１ａ，２１ｂ）を操作できる場合に、左右の手による操作を組み合わせたパターンを、操作対象装置を制御するための特定の入力操作とすることも可能である。図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、図３（Ｂ）における左側のタッチセンサ２１を左側タッチセンサ２１Ｌとし、右側のタッチセンサ２１を右側タッチセンサ２１Ｒとした場合の、左右の手による操作を組み合わせたパターンの例を示している。ここでは、親指によって操作する図１２の正面部２１ｆに相当する面を模式的な平面で示している。
【００５９】
図１３（Ａ）は、左側タッチセンサ２１Ｌに対して親指を左方向に滑らせる左方向ドラッグＤＴＬと、右側タッチセンサ２１Ｒに対して親指を右方向に滑らせる右方向ドラッグＤＴＲとを組み合わせたパターンである。図１３（Ｂ）は、左側タッチセンサ２１Ｌに対して親指を右方向に滑らせる右方向ドラッグＤＴＲと、右側タッチセンサ２１Ｒに対して親指を左方向に滑らせる左方向ドラッグＤＴＬとを組み合わせたパターンである。
【００６０】
図１３（Ｃ）は、左側タッチセンサ２１Ｌと右側タッチセンサ２１Ｒの双方に対して、親指を上方向に滑らせる上方向ドラッグＤＴＵを組み合わせたパターンである。図１３（Ｄ）は、左側タッチセンサ２１Ｌと右側タッチセンサ２１Ｒの双方に対して、親指を下方向に滑らせる下方向ドラッグＤＴＤを組み合わせたパターンである。
【００６１】
左右の手による入力操作を組み合わせたパターンを、操作対象装置を制御するための特定の入力操作とすれば、運転者は円環状部２００ｒを両手で握ることになるので、安全運転に寄与することが可能である。特に、図３（Ｂ）の例は、円環状部２００ｒを両手で握る最も適切な位置にタッチセンサ２１を装着しているので、安全運転に寄与する点で最も好ましい。両手で左右のタッチセンサ２１を握っている場合に入力操作を受け付けるようにしてもよい。片手がタッチセンサ２１から離れた場合に入力操作を受け付けない状態としてもよい。片手がタッチセンサ２１から離れた場合には入力操作を受け付ける状態を継続してもよい。片手のみの特定の入力操作を用いる場合であっても、両手で左右のタッチセンサ２１を握っている場合に入力操作を受け付けるようにすれば、安全運転に寄与する。
【００６２】
運転者が通常の運転のために円環状部２００ｒを握っていて、操作対象装置を操作しようとする意思がない場合に、偶然に、親指による入力操作と人差し指による入力操作とを組み合わせた特定のパターンや、左右の手による入力操作を組み合わせた特定のパターンになってしまう可能性は比較的低いと考えられる。そこで、親指による入力操作と人差し指による入力操作とを組み合わせた特定のパターンや、左右の手による入力操作を組み合わせた特定のパターンのみを用いる場合には、上述した誤操作を回避するための工夫の一部または全てを省略してもよい。勿論、左右の手による入力操作を組み合わせた特定のパターンのみを用いる場合であっても、上述した誤操作を回避するための工夫を併せて採用することが好ましい。
【００６３】
記憶部１８は、以上説明した特定の入力操作または特定の入力操作を組み合わせたパターンと、操作対象装置に対する制御の種別とを対応させたテーブルを記憶している。制御部１０は、記憶部１８に記憶されたテーブルに従って、タッチセンサ２１に入力された操作に応じて操作対象装置を制御する。記憶部１８を制御部１０内に設けてもよい。
【００６４】
図１４のフローチャートを用いて、本実施形態において制御部１０で実行される処理について改めて説明する。図１３において、制御部１０は、ステップＳ１にて、センサデータ生成部２２から出力されるセンサデータを取得する。制御部１０は、ステップＳ２にて、検出部１０ａによる検出出力に基づいて、円環状部２００ｒが握られているか否かを判定する。円環状部２００ｒが握られていると判定されれば（YES）、制御部１０は、ステップＳ３に処理を移し、円環状部２００ｒが握られていると判定されなければ（NO）、制御部１０は、ステップＳ１に処理を戻す。
【００６５】
制御部１０は、ステップＳ３にて、検出部１０ａによる検出出力に基づいて、入力操作があったか否かを判定する。入力操作があったと判定されれば（YES）、制御部１０は、ステップＳ４に処理を移し、操作入力があったと判定されなければ（NO）、制御部１０は、ステップＳ１に処理を戻す。制御部１０は、ステップＳ４にて、ステップＳ３における入力操作によって操作対象装置に対する操作を許可するか否かを判定する。操作を許可すると判定されれば（YES）、制御部１０は、ステップＳ５に処理を移し、操作を許可すると判定されなければ（NO）、制御部１０は、ステップＳ１に処理を戻す。
【００６６】
上述のように、制御部１０は、操作検出エリアＡｒｖ内で特定の入力操作がなされた場合に操作対象装置に対する操作を許可し、操作無効エリアＡｒiv内で特定の入力操作がなされたとしても操作対象装置に対する操作を許可しない。また、制御部１０は、操作検出エリアＡｒｖ内で何らかの入力操作がなされたとしても、上述した特定の入力操作でない場合は操作対象装置に対する操作を許可せず、特定の入力操作がなされた場合のみ操作対象装置に対する操作を許可する。
【００６７】
制御部１０は、ステップＳ５にて、入力操作に基づいた操作を確定し、ステップＳ６にて、操作対象装置に対して、確定した操作に応じた制御を実行して、ステップＳ１に処理を戻す。
【００６８】
また、ステップＳ４では、車両が特定の状態にあるときに、操作対象装置に対する制御を許可しないようにする（即ち、無効にする）ことが好ましい。制御部１０には、操作対象装置に対する制御を許可するか否かを判断するためのステアリングホイール２００の回転角度が設定されている。図１５に示すように、ステアリングホイール２００を回転させていない状態を回転角度０°とし、例えば右方向に回転させたときをプラス、左方向に回転させたときをマイナスとして、一例として回転角度±３０°の範囲でタッチセンサ２１に対する入力操作を有効として許可し、回転角度が±３０°を超えたらタッチセンサ２１に対する入力操作を無効として不許可とする。
【００６９】
回転角度が±３０°を超えた場合には、車両は右折または左折をしていたり、コーナリング走行していたりする特定の状態である。このような特定の状態で操作対象装置を制御しようとすれば誤操作が発生する可能性が高い。言い換えれば、このような特定の状態における操作入力は、ユーザの意図していない操作入力である可能性が高い。また安全性の上でも好ましくない。そこで、本実施形態では、車両が特定の状態にあるときには、操作対象装置に対する制御を無効とする。
【００７０】
前述のように、制御部１０にはステアリング角センサ３１によって検出されたステアリングホイール２００の回転角度が入力される。制御部１０は、ステアリング角センサ３１によって検出されたステアリングホイール２００の回転角度に応じて、タッチセンサ２１に対する入力操作を有効とする状態と無効とする状態とを切り換える。制御部１０には方向指示器センサ３２からの検出信号も入力される。そこで、制御部１０は、方向指示器センサ３２からの検出信号によって方向指示器３２０が操作された場合に、タッチセンサ２１に対する入力操作を無効としてもよい。方向指示器３２０が操作された場合は、ステアリングホイール２００が所定の回転角度を超えて回転される特定の状態になるとみなすことができる。なお、方向指示器３２０が右折または左折の合図以外の操作を兼用している場合があるが、ここでの方向指示器３２０の操作とは右折または左折の合図を行う操作である。
【００７１】
さらに、車両を後退させている最中にタッチセンサ２１に対して特定の入力操作を行って操作対象装置を制御することは好ましくない。誤操作が発生する可能性が高く、安全性の上でも好ましくない。そこで、制御部１０は、シフトレバーセンサ３３からの検出信号によって、シフトレバー３３０のシフト位置がリバースとなった場合にも、タッチセンサ２１に対する入力操作を無効とすることが好ましい。ステアリングホイール２００の回転角度が例えば±３０°の所定角度を超えた場合、または、方向指示器３２０が操作された場合に加えて、シフトレバー３３０のシフト位置がリバースとなった場合に操作対象装置に対する制御を無効とすることが好ましいが、一方のみとしてもよい。
【００７２】
なお、操作対象装置に対する制御を無効にするとは、仮に上述した特定の入力操作がなされたとしても特定の入力操作を無効として操作対象装置に対する制御を不許可とすることであってもよく、制御部１０に対してセンサデータ生成部２２から何らかのセンサデータが入力されても、制御部１０がセンサデータを無効することであってもよい。結果として、操作対象装置に対する制御を無効とすればよい。
【００７３】
図１６のフローチャートを用いて、図１４のステップＳ４の具体的な処理の例を説明する。図１６において、制御部１０は、ステップＳ４１にて、シフトレバー３３０のシフト位置がリバースであるか否かを判定する。シフト位置がリバースであれば（YES）、制御部１０は、ステップＳ４５にて、ステップＳ３での入力操作を不許可として、図１４のステップＳ１に移行させる。シフト位置がリバースでなければ（NO）、制御部１０は、ステップＳ４２にて、方向指示器３２０が操作されたか否かを判定する。方向指示器３２０が操作されたら（YES）、制御部１０は、ステップＳ４５にて、ステップＳ３での入力操作を不許可として、図１４のステップＳ１に移行させる。
【００７４】
方向指示器３２０が操作されなかったら（NO）、制御部１０は、ステップＳ４３にて、ステアリングホイール２００の回転角度が所定角度を超えたか否かを判定する。ステアリングホイール２００の回転角度が所定角度を超えたら（YES）、制御部１０は、ステップＳ４５にて、ステップＳ３での入力操作を不許可として、図１４のステップＳ１に移行させる。ステアリングホイール２００の回転角度が所定角度を超えていなかったら（NO）、制御部１０は、ステップＳ４４にて、操作検出エリアＡｒｖ内で特定の入力操作がなされたか否かを判定する。特定の入力操作がなされなかったら（NO）、制御部１０は、ステップＳ４５にて、ステップＳ３での入力操作を不許可として、図１４のステップＳ１に移行させる。ステップＳ４５にて、入力操作を不許可とすれば、操作対象装置に対する制御が無効となる。特定の入力操作がなされたら（YES）、制御部１０は、ステップＳ４６にて、ステップＳ３での入力操作を許可して、図１４のステップＳ５に移行させる。
【００７５】
図１６に示す例では、ステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３の全てを設けたが、これらのステップの内の１つまたは２つのみとしてもよい。また、ステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３の全てまたはこれらのステップの内の２つを設ける場合、順番は任意である。なお、ここではシフトレバー３３０と称したが、車両の直進と後退の切り換え、変速機の変速比を変える操作部の形状は任意であり、フロアシフト，コラムシフト，パドルシフト等のいずれでもよい。これらは全てシフトレバーに含まれる。
【００７６】
以上のように、車両が右折，左折，コーナリング走行，後退等の特定の状態にあるときに、操作対象装置に対する制御を無効とすれば、運転者はこれらの特定の状態のときにタッチセンサ２１に対する入力操作を行わない。従って、安全性の向上に寄与する。
【００７７】
本実施形態による動作をまとめると、次の通りである。検出部１０ａ（第１の検出部）は、ステアリングホイール２００，２０１における運転者が握る握持部（円環状部２００ｒまたは直線部２０１ｓ）に装着されたタッチセンサ２１における第１のエリアが触られている状態であることを検出する。第１のエリアの例は、グリップ検出エリアＡｒｇである。検出部１０ａ（第２の検出部）は、第１のエリアが触られている状態で、タッチセンサ２１における第１のエリアよりも上側に位置する第２のエリアに対して特定の入力操作がなされたことを検出する。第２のエリアの例は、操作検出エリアＡｒｖである。運転時、親指または人差し指は手のひらよりも上方に位置するので、第１のエリアよりも上側を第２のエリアとすればよい。そして、第１のエリアが触られている状態であり、特定の入力操作がなされたら、タッチセンサ２１によって操作する対象の操作対象装置を特定の入力操作に応じて制御する。
【００７８】
上側に位置するエリアとは、ステアリングホイール２００を回転させていない状態で運転者が握持部を握った状態で、第１のエリアよりも上側に位置するエリアである。第１のエリアが所定の面積以上触られていることを検出した場合に、第１のエリアが触られている状態であるとすることが好ましい。
【００７９】
また、別の観点では、次の通りである。検出部１０ａ（第１の検出部）は、ステアリングホイール２００，２０１における運転者が握る握持部（円環状部２００ｒまたは直線部２０１ｓ）の所定の範囲に、握持部を覆うように装着されたタッチセンサ２１が、タッチセンサ２１上の第１のエリアにおいて、握持部をステアリングホイール２００，２０１の径方向に切断したときの断面における周方向の所定角度以上触られている状態であることを検出する。検出部１０ａ（第２の検出部）は、第１のエリアが所定角度以上触られている状態で、タッチセンサ２１における第１のエリアとは異なる第２のエリアに対して特定の入力操作がなされたことを検出する。第１のエリアが前記所定角度以上触られている状態であり、特定の入力操作がなされたら、タッチセンサ２１によって操作する対象の操作対象装置を特定の入力操作に応じて制御する。
【００８０】
第２のエリアは、第１のエリアよりも上側に位置するエリアであることが好ましい。上側に位置するエリアとは、ステアリングホイール２００を回転させていない状態で運転者が握持部を握った状態で、第１のエリアよりも上側に位置するエリアである。
【００８１】
図１７及び図１８は、タッチセンサ２１を操作したことを運転者に効果的に知らせるための構成例を示している。図１７及び図１８は、図９と同様、タッチセンサ２１を展開して矩形状に変換した模式図である。図１７は、タッチセンサ２１の下面側に発色物質を含む色変化シート４１を設けた例である。タッチセンサ２１に透明導電膜を用いることにより、運転者は、タッチセンサ２１を介して、タッチセンサ２１の下面に配置されている色変化シート４１の色を見ることができる。制御部１０による制御によって、タッチセンサ２１を触った部分の色変化シート４１の色を変化させることにより、運転者はタッチセンサ２１を操作したことを認識することができる。
【００８２】
図１８は、タッチセンサ２１の上面側に触覚（手触り）を変化させる触覚フィードバックシート４２を設けた例である。触覚フィードバックシート４２としては、例えば、フィンランドのSenseg社が開発した“E-Sense”と称されるシートを採用することができる。このシートは、フィルムを帯電させることで触覚のフィードバックを実現するものである。タッチセンサ２１の上面側に触覚フィードバックシート４２を設けても、タッチセンサ２１は指等の接触を検出することが可能である。触覚フィードバックシート４２を介してタッチセンサ２１を操作した場合に、制御部１０による制御によって、触覚フィードバックシート４２の触覚を変化させることにより、運転者はタッチセンサ２１を操作したことを認識することができる。
【００８３】
次に、図１９を用いてステアリングホイールの構成例について説明する。図１９に示すステアリングホイール２１０は、操作対象装置に対する制御信号をステアリングホイール２１０から出力させるように構成したものである。図１９において、図１，図２と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。図１９に示すように、ステアリングホイール２１０は、例えば円環状部２００ｒ以外の部分に、図１のセンサデータ生成部２２と同様のセンダデータ生成部２３と、制御部１０と同様の制御部２４を備えている。制御部２４は、検出部１０ａと同様の検出部２４ａと、制御信号発生部２４ｂを有する。
【００８４】
ステアリングホイール２１０を車両に装着した場合、制御信号発生部２４ｂは、タッチセンサ２１に対する特定の入力操作に応じて、操作対象装置を制御するための制御信号を発生する。制御信号発生部２４ｂより出力された制御信号はケーブル２５を介して出力端子２６へと出力される。出力端子２６を操作対象装置に接続すれば、制御信号によって操作対象装置を制御することが可能となる。特定の入力操作の例は図１１〜図１３と同様である。制御信号発生部２４ｂが制御信号を発生する要件も上述と同様である。
【００８５】
本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。タッチセンサ２１を、面ファスナを用いて円環状部２００ｒに着脱自在に装着するようにしてもよい。円環状部２００ｒを握持部としたが、握持部は必ずしも円環状でなくてもよい。
【００８６】
タッチセンサ２１は１枚のシートによって構成する必要はなく、複数のタッチセンサの片によってタッチセンサ２１を構成してもよい。複数のタッチセンサの片によってタッチセンサ２１を構成すれば、一つ一つのタッチセンサの片の形状を簡単な形にすることができるため、タッチセンサを生産する際に有利である。なお、複数のタッチセンサの片によってタッチセンサ２１を構成する場合、必ずしもタッチセンサの片を隙間なく配置しなくてもよい。本実施形態のタッチパネル２１は、握持部を覆うように装着されているが、本実施形態における、握持部を覆うように装着されているということは、複数のタッチセンサの片からなるタッチセンサ２１が、タッチセンサの片と片との間に隙間がある状態で、握持部を覆うように装着されていることも含むものとする。
【００８７】
さらには、タッチセンサ２１を設ける範囲を、運転者が運転時に握る握持部（円環状部２００ｒまたは直線部２０１ｓ）に限定せず、例えばエアバッグ等が収納されるセンター部と円環状部２００ｒとの間を連結する連結部の表面まで広げてもよい。連結部は、図２においては、図2に示す状態で左右の手の間に位置する部分であり、図１９においては、センサデータ生成部２３及び制御部２４が設けられている部分である。このようにタッチセンサ２１を連結部の表面まで広げて、連結部における握持部に近い位置に操作検出エリアＡｒｖを設定してもよい。握持部に近い位置であれば、運転者が運転時に握持部から手を離したり、手を大きくずらしたりすることなく操作対象装置を操作することができる。よって、タッチセンサ２１を連結部の表面まで広げた構成としても、運転者がステアリングホイール２００，２０１，２１０を操作する際に支障となる可能性はほとんどない。
【符号の説明】
【００８８】
１０，２４ 制御部
１０ａ，２４ａ 検出部
１１ ナビゲーション処理部
１２ オーディオ再生部
１３ テレビジョンチューナ
１４ 映像信号処理部
１５ 映像表示部
１６ 音声信号処理部
１７ 表示素子
１８ 記憶部
２０ スピーカ
２１ タッチセンサ
２２，２３ センサデータ生成部
２４ｂ 制御信号発生部
２５ ケーブル
２６ 出力端子
３１ ステアリング角センサ
３２ 方向指示器センサ
３３ シフトレバーセンサ
３４ 車内通信部
２００，２０１，２１０ ステアリングホイール
２００ｒ 円環状部（握持部）
２０１ｓ 直線部（握持部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されているナビゲーション装置等の車載機器、または、変速機や方向指示器等の車両の動作を制御する車両動作制御装置を操作対象装置とし、操作対象装置を制御する制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されているナビゲーション装置等の車載機器を操作するための操作スイッチをステアリングホイールに配置した車両が普及している（特許文献１参照）。操作スイッチをステアリングホイールに配置すれば、運転者は車載機器を操作する際に車載機器まで手を伸ばす必要がないので、操作性が向上する。特許文献１に記載されているように、操作スイッチは、実際には、運転者が手で握る握持部であるステアリングホイールの円環状部ではなく、エアバッグが収納されているセンター部と円環状部との間を連結する連結部に配置されるのが通常である。従って、運転者は、操作スイッチを操作するために、握っている円環状部から手を離したり、手を大きくずらしたりする必要がある。特許文献２には、円環状部の背面や内側側面に操作スイッチを配置することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０６３５３号公報
【特許文献２】特開２００５−３４８１２３号公報
【特許文献３】特開２００８−１９５２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に記載の発明によれば、円環状部に操作スイッチを配置しているので、円環状部から手を離したり、手を大きくずらしたりすることなく、操作スイッチを操作することができる。しかしながら、特許文献２に記載されている操作スイッチは押しボタンによるキーや凹凸を設けたキーであり、この種のキーは運転者がステアリングホイールを操作する際の支障となる可能性がある。運転者が握る円環状部に大きな凹凸を設けることは好ましくない。また、円環状部に操作スイッチのような操作部を配置した場合、運転者が通常の運転のために円環状部を握っている場合のように、操作対象装置を操作しようとする意思がない場合に、不用意に操作対象装置が操作されないようにすることが求められる。さらに、車両の状態によっては誤操作を招く場合があり、誤操作を極力少なくすることが求められる。
【０００５】
本発明はこのような要望に対応するため、握持部から手を離したり、手を大きくずらしたりすることなく操作対象装置を操作することができ、運転者がステアリングホイールを操作する際に支障となる可能性を大幅に低減させることができる車両における操作対象装置の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。また、誤操作を大幅に低減させることができる車両における操作対象装置の制御装置及び制御方法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】
【０００６】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、複数の検出領域を有し、車両のステアリングホイール（２００，２０１）における運転者が握る握持部（２００ｒ，２０１ｓ）の所定の範囲に、前記握持部を覆うように装着されたタッチセンサ（２１）から得られる接触検出信号に基づいて、どの検出領域が触られているかを示す位置データを含むセンサデータを生成するセンサデータ生成部（２２）と、前記センサデータに基づいて、運転者が前記握持部を握っているか否か、及び、前記タッチセンサに対する入力操作を検出する検出部（１０ａ）と、前記検出部によって運転者が前記握持部を握っていることが検出され、かつ、前記タッチセンサに対して特定の入力操作が行われたことが検出された場合に、前記特定の入力操作に応じて、前記タッチセンサによって操作する対象の操作対象装置を制御する制御部（１０）とを備え、前記制御部は、車両が特定の状態にあるときに、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする車両における操作対象装置の制御装置を提供する。
【０００７】
上記の車両における操作対象装置の制御装置において、前記制御部は、前記ステアリングホイールの回転角度が所定の角度を超えたとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることが好ましい。また、前記制御部は、方向指示器が操作されたとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることが好ましい。さらに、前記制御部は、シフトレバーのシフト位置がリバースとなったとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることが好ましい。
【０００８】
上記の車両における操作対象装置の制御装置において、前記タッチセンサには、前記複数の検出領域の一部を含み、運転者の手のひらの接触を検出するグリップ検出エリア（Ａｒｇ）と、前記複数の検出領域の他の一部を含み、指の接触による前記特定の入力操作を検出する操作検出エリア（Ａｒｖ）とが設定されており、前記検出部は、前記グリップ検出エリアから得られる接触検出信号に基づくセンサデータによって運転者が前記握持部を握っているか否かを検出し、前記操作検出エリアから得られる接触検出信号に基づくセンサデータによって前記特定の入力操作を検出することが好ましい。
【０００９】
上記の車両における操作対象装置の制御装置において、前記制御部は、前記特定の入力操作として、前記操作検出エリアに対して、前記握持部を前記ステアリングホイールの径方向に切断したときの断面における周方向に離間した２箇所を２つの指によって操作したパターンに応じて、前記操作対象装置を制御することが好ましい。
【００１０】
上記の車両における操作対象装置の制御装置において、前記タッチセンサは、運転者が左手で握る握持部の所定の範囲に装着された第１のタッチセンサ（２１Ｌ）と右手で握る握持部の所定の範囲に装着された第２のタッチセンサ（２１Ｒ）とを含み、前記制御部は、前記特定の入力操作として、前記第１のタッチセンサに対する第１の入力操作と前記第２のタッチセンサに対する第２の入力操作との組み合わせによるパターンに応じて、前記操作対象装置を制御することが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、複数の検出領域を有し、車両のステアリングホイール（２００，２０１）における運転者が握る握持部（２００ｒ，２０１ｓ）の所定の範囲に、前記握持部を覆うように装着されたタッチセンサ（２１）を運転者が握っているか否かを検出し、前記タッチセンサに対して特定の入力操作が行われたか否かを検出し、車両が特定の状態にあるか否かを検出し、車両が特定の状態にはないことが検出され、運転者が前記タッチセンサを握っていることが検出され、かつ、前記特定の入力操作が行われたことが検出された場合に、前記タッチセンサによって操作する対象の操作対象装置を制御することを特徴とする車両における操作対象装置の制御方法を提供する。
【００１２】
上記の車両における操作対象装置の制御方法において、前記ステアリングホイールの回転角度が所定の角度を超えたとき車両が特定の状態にあるにあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることが好ましい。また、方向指示器が操作されたとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることが好ましい。さらに、シフトレバーのシフト位置がリバースとなったとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることが好ましい。
【００１３】
上記の車両における操作対象装置の制御方法において、前記タッチセンサには、前記複数の検出領域の一部を含み、運転者の手のひらの接触を検出するグリップ検出エリア（Ａｒｇ）と、前記複数の検出領域の他の一部を含み、指の接触による前記特定の操作を検出する操作検出エリア（Ａｒｖ）とが設定されており、前記グリップ検出エリアに対する手のひらの接触によって、運転者が前記タッチセンサを握っていることを検出し、前記操作検出エリアに対する指の接触によって、前記特定の入力操作が行われたことを検出することが好ましい。
【００１４】
上記の車両における操作対象装置の制御方法において、前記特定の入力操作として、前記操作検出エリアに対して、前記握持部を前記ステアリングホイールの径方向に切断したときの断面における周方向に離間した２箇所を２つの指によって操作したパターンに応じて、前記操作対象装置を制御することが好ましい。
【００１５】
上記の車両における操作対象装置の制御方法において、前記タッチセンサは、運転者が左手で握る握持部の所定の範囲に装着された第１のタッチセンサ（２１Ｌ）と右手で握る握持部の所定の範囲に装着された第２のタッチセンサ（２１Ｒ）とを含み、前記特定の入力操作として、前記第１のタッチセンサに対する第１の入力操作と前記第２のタッチセンサに対する第２の入力操作との組み合わせによるパターンに応じて、前記操作対象装置を制御することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の車両における操作対象装置の制御装置及び制御方法によれば、握持部から手を離したり、手を大きくずらしたりすることなく操作対象装置を操作することができ、運転者がステアリングホイールを操作する際に支障となる可能性を大幅に低減させることができる。また、誤操作を大幅に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の車両における操作対象装置の制御装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】一実施形態の操作対象装置の制御装置を備える車両の例を示す部分平面図である。
【図３】一実施形態におけるタッチセンサをステアリングホイールに装着する位置及び範囲の例を示す図である。
【図４】一実施形態におけるタッチセンサをステアリングホイールに装着する位置及び範囲の他の例を示す図である。
【図５】タッチセンサを変形ステアリングホイールに装着する例を示す図である。
【図６】ステアリングホイールにおけるタッチセンサの部分を握っている状態でセンサデータが得られる部分の例を示す部分斜視図である。
【図７】タッチセンサにおける断面周方向の座標を示す断面図である。
【図８】図６に示すタッチセンサを展開した状態を示す平面図である。
【図９】図８に示す各領域を均等の大きさに変換した状態を示す模式図である。
【図１０】ステアリングホイールにおけるタッチセンサの部分を握っていると判定するための要件の例を示す図である。
【図１１】タッチセンサに対する特定の入力操作の例を示す模式図である。
【図１２】タッチセンサに対する特定の入力操作の他の例を示す模式図である。
【図１３】タッチセンサに対する特定の入力操作のさらに他の例を示す模式図である。
【図１４】一実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】ステアリングホイールの回転角度を説明するための図である。
【図１６】図１４のステップＳ４の具体的な処理の例を示すフローチャートである。
【図１７】タッチセンサを操作した際に色を変化させるための構成例を示す模式的な斜視図である。
【図１８】タッチセンサを操作した際に触覚を変化させるための構成例を示す模式的な斜視図である。
【図１９】ステアリングホイールの構成例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の車両における操作対象装置の制御装置及び制御方法の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１，図２において、車載機器１００は、車両のダッシュボード内に装着されている。図１に示す例では、車載機器１００は、制御部１０，ナビゲーション処理部１１，オーディオ再生部１２，テレビジョン（ＴＶ）チューナ１３，映像信号処理部１４，映像表示部１５，音声信号処理部１６，表示素子１７，記憶部１８を備えている。制御部１０は検出部１０ａを含む。
【００１９】
ナビゲーション処理部１１は地図データを保持する記憶部とＧＰＳアンテナ等を有しており、制御部１０とナビゲーション処理部１１とが協同して経路案内を行う。オーディオ再生部１２は、制御部１０による制御に従って、例えばコンパクトディスク等の光ディスクや半導体メモリに記録されているオーディオ信号を再生する。ＴＶチューナ１３は、制御部１０による制御に従って、所定の放送局のＴＶ放送波信号を受信する。ナビゲーション処理部１１またはＴＶチューナ１３より出力された映像信号は、制御部１０を介して映像信号処理部１４に入力されて処理され、液晶パネル等の映像表示部１５に表示される。
【００２０】
ナビゲーション処理部１１，オーディオ再生部１２，ＴＶチューナ１３より出力された音声信号は、制御部１０を介して音声信号処理部１６に入力されて処理され、外部のスピーカ２０にて発音される。音声信号処理部１６は増幅部を含む。スピーカ２０は、車両のドアの内部等に設置されている。表示素子１７は例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、制御部１０による制御に従って、後述するタッチセンサ２１の接触状態に応じて点灯または消灯する。表示素子１７は、運転者から視認できるように、例えば車載機器１００の筐体に配置する。表示素子１７を車載機器１００から離して、車両のステアリングホイール２００の近傍に配置してもよい。記憶部１８は不揮発性のメモリである。
【００２１】
図２に示すように、操作部であるタッチセンサ２１は、ステアリングホイール２００の円環状部２００ｒに装着されている。円環状部２００ｒは、運転者が運転の際に握る部分である握持部である。図２に示す例では、タッチセンサ２１は、円環状部２００ｒにおける左右それぞれの所定の角度範囲に装着されている。タッチセンサ２１は、複数箇所の接触を検出することができる、いわゆる多点検出（マルチタッチ）のタッチセンサである。タッチセンサ２１は、円環状部２００ｒの径方向の断面の周上に、３６０°の範囲で装着することが好ましい。３６０°未満の範囲であっても、実質的に円環状部２００ｒの断面の周のほぼ全体を覆っていればよい。
【００２２】
運転者は、円環状部２００ｒのタッチセンサ２１が装着された部分を握っている。図１において、タッチセンサ２１の出力はセンサデータ生成部２２に入力される。タッチセンサ２１を手で触ると、接触検出信号がセンサデータ生成部２２へと入力される。センサデータ生成部２２は、入力された接触検出信号に基づいて、タッチセンサ２１のどの位置から接触検出信号が得られたかを示す位置データを含むセンサデータを生成して制御部１０に供給する。タッチセンサ２１とセンサデータ生成部２２とを一体化してもよいし、センサデータ生成部２２を制御部１０内に設けてもよい。
【００２３】
タッチセンサ２１としては、例えば投影式静電容量（相互キャパシタンス）方式のタッチセンサを用いることができる。円環状部２００ｒに装着するタッチセンサ２１としては、一例として、ミクロ技術研究所が開発した可撓性を有するタッチパネルを採用することができる。この可撓性を有するタッチパネルは、センサ部を０．０２〜０．０５ｍｍの板厚を有する超薄板ガラスとし、超薄板ガラスとＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムとを貼り合わせた構造になっている。円環状部２００ｒにタッチセンサ２１を装着しても、タッチセンサ２１は手や指で知覚できるほどの凹凸を有さないので、運転者がステアリングホイール２００を操作する際に支障となることはほとんどない。
【００２４】
図２に破線にて示すように、タッチセンサ２１と車載機器１００とを結ぶ電線を、ステアリングホイール２００及びダッシュボードの内部を通して配線することが好ましい。
【００２５】
図１，図２において、ステアリング角センサ３１は、ステアリングホイール２００の回転角度を検出する。方向指示器センサ３２は、方向指示器３２０の操作を検出する。シフトレバーセンサ３３は、シフトレバー３３０によるシフト位置がどこにあるかを検出する。ステアリング角センサ３１，方向指示器センサ３２，シフトレバーセンサ３３の各検出信号は、車内通信部３４を介して制御部１０へと供給される。
【００２６】
図３を用いて、タッチセンサ２１をステアリングホイール２００の円環状部２００ｒに装着する位置及び範囲の例について説明する。なお、上、下、右、左とは、ステアリングホイール２００を回転させていない状態（車両が直進する状態）において、運転者の位置からステアリングホイール２００を見たときの上、下、右、左であるとする。図３（Ａ）は、円環状部２００ｒの全周にタッチセンサ２１を装着した例である。図３（Ｂ）は、図２と同様であり、円環状部２００ｒにおける上方で左右それぞれの所定の角度範囲にタッチセンサ２１を互いに離間させて装着した例である。図３（Ｃ）は、円環状部２００ｒにおける上方で右側のみの所定の角度範囲にタッチセンサ２１を装着した例である。
【００２７】
図３（Ｄ）は、円環状部２００ｒにおける下方で左右それぞれの所定の角度範囲にタッチセンサ２１を互いに離間させて装着した例である。図３（Ｅ）は、円環状部２００ｒにおける頂部を含む上方の比較的広い角度範囲にタッチセンサ２１を装着した例である。図３（Ｅ）は図３（Ｂ）における左右のタッチセンサ２１を連結したものに相当する。
【００２８】
図４は、図３（Ｂ）における左右のタッチセンサ２１を、上側のタッチセンサ２１ａと下側のタッチセンサ２１ｂとに分割した例である。図４の例では、上側のタッチセンサ２１ａは手の人差し指と親指による接触を検出し、下側のタッチセンサ２１ｂは主として手のひら，中指，薬指による接触を検出する。図５は、円形ではない変形ステアリングホイール２０１にタッチセンサ２１を装着した例である。タッチセンサ２１は、変形ステアリングホイール２０１の左右の直線部２０１ｓに装着されている。運転者は握持部である直線部２０１ｓを握って運転し、タッチセンサ２１が手のひらや指による接触を検出する。
【００２９】
ここで、図２に示すように、タッチセンサ２１が円環状部２００ｒにおける上方で左右に装着されており、運転者がタッチセンサ２１の部分を握っている場合に、タッチセンサ２１によって手のひらや指の接触がどのように検出されるかについて説明する。図６は、図２の右側のタッチセンサ２１を運転者が握った場合に、手のひらと指が接触している範囲の例を示している。運転者が円環状部２００ｒを手で握る握り方、手の大きさは一様ではなく、図６は単なる例である。
【００３０】
図６に示す例では、ハッチングを付したＴｐで示す複数の検出領域Ｒが手のひらの接触を検出している部分であり、ハッチングを付したＴｔで示す複数の検出領域Ｒが親指の接触を検出している部分である。以下、手のひら接触検出部Ｔｐ、親指接触検出部Ｔｔと称することとする。図６では見えていない車両の進行方向側であるタッチセンサ２１の裏面側には、人差し指が接触する。
【００３１】
図６に示すように、タッチセンサ２１は手のひらや指の接触を検出する検出部分として複数の検出領域Ｒを有している。タッチセンサ２１の各検出領域Ｒには座標が設定されている。図６に示すように、円環状部２００ｒの周方向において、タッチセンサ２１の下端部に位置している検出領域Ｒを座標０とし、上端部に位置している検出領域Ｒまで１，２，…，３０，３１と周方向の座標を設定している。タッチセンサ２１における円環状部２００ｒの周方向の座標をＹ座標とする。
【００３２】
図７は、タッチセンサ２１を装着している部分で円環状部２００ｒの径方向に円環状部２００ｒを切断した断面図である。図７に示すように、円環状部２００ｒの断面において、例えば円環状部２００ｒの内径側に位置している検出領域Ｒを座標０とする。断面における周方向のそれぞれの検出領域Ｒに、円環状部２００ｒの内径側から正面側、正面側から外径側、外径側から裏面側、裏面側から内径側へと図７の反時計方向に１，２，…，２１，２２と座標を設定している。タッチセンサ２１における断面の周方向の座標をＸ座標とする。センサデータ生成部２２は、接触検出信号が得られた検出領域ＲのＸ座標，Ｙ座標によって運転者がタッチセンサ２１のどこを触っているかを示す位置データを得ることができる。
【００３３】
図６に示すタッチセンサ２１を展開すると、図８のようになる。図８に示すタッチセンサ２１の各領域を均等の大きさに変換した状態を模式的に示すと、図９のようになる。図８，図９においては、手のひら接触検出部Ｔｐと親指接触検出部Ｔｔに加えて、人差し指が接触している複数の検出領域Ｒである人差し指接触検出部Ｔｉも示している。なお、タッチセンサ２１に中指や薬指または小指が接触すれば、タッチセンサ２１はそれらの指の接触も検出する。本実施形態においては、運転者が、タッチセンサ２１上で特定の入力操作を行うのに好適な親指または人差し指を操作のための指として用いることとする。
【００３４】
親指または人差し指による入力操作の詳細については後に詳述することとする。制御部１０の検出部１０ａは、センサデータ生成部２２から出力されるセンサデータに基づいて、親指または人差し指によってタッチセンサ２１上で入力操作が行われたことを検出する。検出部１０ａは、センサデータ生成部２２から出力されるセンサデータに基づいて、円環状部２００ｒ（タッチセンサ２１）を握っていることも検出する。制御部１０は、タッチセンサ２１に対して行った特定の入力操作に応じて操作対象装置を制御する。
【００３５】
操作対象装置は一例として車載機器１００である。具体的には、制御部１０は、特定の入力操作に応じて、ナビゲーション処理部１１における経路案内に関する制御を実行させたり、オーディオ再生部１２におけるオーディオ信号を再生または停止させたり、再生するトラック（楽曲）を進めたり戻したりすることができる。また、制御部１０は、特定の入力操作に応じて、ＴＶチューナ１３における受信チャンネルを切り換えたり、音声信号処理部１６の増幅部を制御して音量を減少または増加させたりすることができる。
【００３６】
操作対象装置の他の例は、車両の動作を制御する車両動作制御装置である。具体的には、制御部１０は、車内通信部３４を介して、変速機、方向指示器、エアーコンディショナのオン・オフ、エアーコンディショナの設定温度等を制御してもよい。なお、操作対象装置を車両動作制御装置とする場合には、センサデータ生成部２２から出力されるセンサデータを車両が有する制御部に入力して、車両動作制御装置を制御することが好ましい。操作対象装置を制御する制御部は、車載機器１００内の制御部１０であってもよいし、車両に備えられている車載機器１００外部の制御部であってもよい。
【００３７】
本実施形態によれば、運転者が握る円環状部２００ｒに極めて薄いタッチセンサ２１を装着して、タッチセンサ２１を操作することによって操作対象装置を操作するので、円環状部２００ｒから手を離したり、手を大きくずらしたりすることなく操作対象装置を操作することができる。また、タッチセンサ２１は円環状部２００ｒの表面上で凹凸がないため、運転者がステアリングホイール２００を操作する際に支障となる可能性はほとんどない。
【００３８】
ところで、運転者が通常の運転のために円環状部２００ｒを握っている場合のように、操作対象装置を操作しようとする意思がない場合に、不用意に操作対象装置が操作されないようにすることが必要となる。そこで、本実施形態においては、運転者が意図しない誤操作を回避するために、次のようにしている。
【００３９】
図８，図９に示すように、タッチセンサ２１上の複数の検出領域Ｒに、手のひらの接触を検出するためのグリップ検出エリアＡｒｇと、親指または人差し指による操作入力を有効として、操作入力を検出するための操作検出エリアＡｒｖと、グリップ検出エリアＡｒｇと操作検出エリアＡｒｖとの間の中間領域であり、操作入力を無効とする操作無効エリアＡｒivとを設定している。手のひら接触検出部Ｔｐはグリップ検出エリアＡｒｇ内に位置し、親指接触検出部Ｔｔ及び人差し指接触検出部Ｔｉは操作検出エリアＡｒｖ内に位置する。
【００４０】
操作無効エリアＡｒivは、グリップ検出エリアＡｒｇと操作検出エリアＡｒｖと同様に、手のひらまたは指の接触を検出する検出領域Ｒを有するものの、制御部１０（検出部１０ａ）またはセンサデータ生成部２２が操作無効エリアＡｒivからの入力操作を無効とするように処理することによって、操作無効エリアとすることができる。また、操作無効エリアＡｒivの範囲に検出領域Ｒを設けないようにタッチセンサ２１を構成することにより、操作無効エリアとしてもよい。この場合、図４に示す例と実質的に等価である。
【００４１】
運転者が通常の運転のために円環状部２００ｒを握っている場合には、手のひら接触検出部Ｔｐと親指接触検出部Ｔｔ及び人差し指接触検出部Ｔｉとは比較的近い位置となる。そこで、運転者が単に円環状部２００ｒを握っている場合と、操作対象装置を操作しようとしてタッチセンサ２１を触った場合とを的確に区別するために、本実施形態においては、操作無効エリアＡｒivを設けている。運転者は、操作対象装置を操作しようとする場合には、親指や人差し指を意図的に伸ばしてタッチセンサ２１を触って、後述する特定の入力操作を行うようにする。制御部１０は、操作検出エリアＡｒｖ内で後述する特定の入力操作が行われた場合に、入力操作に応じて操作対象装置を制御する。
【００４２】
運転者が運転のために円環状部２００ｒを握っていない状態で、操作検出エリアＡｒｖに不用意に触った場合に、操作対象装置が誤操作されることを回避することも必要である。そこで、本実施形態においては、検出部１０ａは、グリップ検出エリアＡｒｇで所定の面積以上の手のひら接触検出部Ｔｐが得られた場合に、円環状部２００ｒを握っていると判断する。制御部１０は、円環状部２００ｒを握っており、かつ、操作検出エリアＡｒｖ内で特定の操作が行われた場合に操作対象装置を制御するように構成している。円環状部２００ｒを握っていると判断する手のひら接触検出部Ｔｐの面積は、複数の運転者がステアリングホイール２００を通常の握り方で握った場合の面積を統計的に調べて、適宜に設定すればよい。
【００４３】
グリップ検出エリアＡｒｇにおける手のひら接触検出部Ｔｐの面積は、運転者が円環状部２００ｒを握っていると判定するための要件の一例であり、判定するための要件これに限定されるものではない。図１０は、タッチセンサ２１のグリップ検出エリアＡｒｇの部分で円環状部２００ｒを切断した断面を示している。検出部１０ａは、手のひら接触検出部Ｔｐの断面周方向の角度θが所定の角度以上のときに円環状部２００ｒを握っていると判断することができる。所定の角度は例えば１８０°である。
【００４４】
以上のように、本実施形態においては、運転者が円環状部２００ｒ（タッチセンサ２１）を握っているか否かを判定して、円環状部２００ｒを握っている場合のみタッチセンサ２１に対する操作入力を受け付けるようにしているので、操作検出エリアＡｒｖに不用意に触った場合の誤操作を回避することができる。本実施形態においては、好ましい構成として、操作検出エリアＡｒｖをグリップ検出エリアＡｒｇから所定の距離離間させた位置に設けているので、運転者が意図的にタッチセンサ２１に対して特定の入力操作を行っていることを的確に検出することができる。従って、誤操作を大幅に低減させることができる。
【００４５】
また、本実施形態においては、グリップ検出エリアＡｒｇにおける手のひら接触検出部Ｔｐの面積や断面周方向の角度θを、運転者が円環状部２００ｒを握っているか否かを判定する要件としているので、円環状部２００ｒを握っているか否かを的確に判定することができる。従って、運転者が円環状部２００ｒを握っていない状態で、操作検出エリアＡｒｖに不用意に触った場合の誤操作も回避することができる。
【００４６】
制御部１０は、検出部１０ａが、グリップ検出エリアＡｒｇからの接触検出信号に基づくセンサデータによって運転者が円環状部２００ｒ（タッチセンサ２１）を握っていることを検出した場合に、運転者に、操作検出エリアＡｒｖによる操作入力が可能であることを知らせるために、表示素子１７を点灯させる。運転者は、表示素子１７の点灯・消灯によって、タッチセンサ２１によって操作対象装置を操作することができるか否かを判断することができる。表示素子１７をステアリングホイール２００の近傍に配置する方が好ましい。
【００４７】
ところで、図３（Ａ）のように円環状部２００ｒの全周にタッチセンサ２１を装着したり、図３（Ｅ）のように比較的広い範囲にタッチセンサ２１を装着したりした場合には、運転者がタッチセンサ２１を握る位置は固定されない。そこで、図８及び図９で説明したグリップ検出エリアＡｒｇと操作検出エリアＡｒｖや、必要に応じて設ける操作無効エリアＡｒivの位置は、運転者がタッチセンサ２１を握った位置に応じて動的に設定する必要がある。
【００４８】
そこで、制御部１０は、グリップ検出エリアＡｒｇ等が未設定の状態でタッチセンサ２１が握られた場合には、手のひら接触検出部Ｔｐを含む領域をグリップ検出エリアＡｒｇに設定する。手のひら接触検出部Ｔｐを含むＹ座標の所定の範囲をグリップ検出エリアＡｒｇとすればよい。前述のように、手のひら接触検出部Ｔｐは所定の面積以上となるので、タッチセンサ２１上の複数の検出領域Ｒにおいて所定の面積以上触られていることが検出された部分が手のひら接触検出部Ｔｐとなる。または、図１０で説明したように、タッチセンサ２１の部分で円環状部２００ｒを切断した断面周方向で、所定の角度以上触られていることが検出された部分が手のひら接触検出部Ｔｐとなる。
【００４９】
制御部１０は、グリップ検出エリアＡｒｇを設定したら、グリップ検出エリアＡｒｇよりも上側のＹ座標の所定の範囲を操作検出エリアＡｒｖと設定する。この場合、必要に応じて、グリップ検出エリアＡｒｇと隣接するＹ座標の所定の範囲を操作無効エリアＡｒivとして設定し、グリップ検出エリアＡｒｇをグリップ検出エリアＡｒｇから離間させた位置とする。
【００５０】
次に、図１１〜図１３を用いて、運転者が親指または人差し指を用いてタッチセンサ２１に対して行う特定の入力操作の例を説明する。図１１（Ａ）〜（Ｅ）は、タッチセンサ２１の運転者と対向する正面側または裏面側である半分を模式的な平面で示している。図１１（Ａ）〜（Ｅ）に示す操作は、正面側であれ親指で、裏面側であれば人差し指で行われることになる。図１１（Ａ）において、ＤＲは、親指または人差し指をタッチセンサ２１（操作検出エリアＡｒｖ）上で右方向に滑らせる右方向ドラッグであり、ＤＬは親指または人差し指を右方向に滑らせる左方向ドラッグである。ＤＵは親指または人差し指を上方向に滑らせる上方向ドラッグであり、ＤＤは親指または人差し指をした方向に滑らせる下方向ドラッグである。
【００５１】
図１１（Ａ）において、右方向ドラッグＤＲ，左方向ドラッグＤＬ，上方向ドラッグＤＵ，下方向ドラッグＤＤの代わりに、親指または人差し指でそれぞれの方向にタッチセンサ２１をはじくフリックとしてもよい。
【００５２】
図１１（Ｂ）は、親指または人差し指でタッチセンサ２１をたたくタップＴを示している。図１１（Ｃ）は、親指または人差し指でタッチセンサ２１上に円弧を描くようにドラッグする円弧ドラッグＤＣを示している。図１１（Ｄ）は、親指または人差し指でタッチセンサ２１上にジグザグ状にドラッグするジグザグドラッグＤＺを示している。図１１（Ｅ）は、親指または人差し指で記号を書くようにドラッグする記号入力ドラッグＤＳを示している。図１１（Ｅ）は記号として数字の３を描いた状態を示している。記号としては、認識が比較的容易な数字やアルファベットを用いることが好ましい。
【００５３】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、タッチセンサ２１を開いてタッチセンサ２１の正面側の半分である正面部２１ｆと裏面側の半分である裏面部２１ｒとを模式的な平面で示している。正面部２１ｆは、図８，図９に示すＸ座標の０〜１１の部分であり、裏面部２１ｒは、Ｘ座標の１２〜２２の部分である。図８，図９に示す例では、厳密には正面部２１ｆと裏面部２１ｒとは均等の面積にはならないが、図１２（Ａ）〜（Ｄ）では正面部２１ｆと裏面部２１ｒとを同じ面積で示している。図１２（Ａ）〜（Ｄ）は理解を容易にするため、裏面部２１ｒは、裏面部２１ｒを円環状部２００ｒの裏面側から見た状態ではなく、正面部２１ｆから裏面部２１ｒを透視した状態を示している。
【００５４】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、正面部２１ｆに対する親指による入力操作と裏面部２１ｒに対する人差し指による入力操作とを組み合わせたパターンをタッチセンサ２１に対する特定の入力操作としてもよい。図１２（Ａ）は、正面部２１ｆで親指を右方向に滑らせる右方向ドラッグＤＴＲと、裏面部２１ｒで人差し指を右方向に滑らせる右方向ドラッグＤＩＲとの双方を行う例である。親指及び人差し指の双方を円環状部２００ｒの内周側から外周側へとドラッグすることにより、図１２（Ａ）が実現される。親指と人差し指の双方を、図１２（Ａ）とは逆方向にドラッグするパターンとしてもよい。
【００５５】
図１２（Ｂ）は、正面部２１ｆで親指を左方向に滑らせる左方向ドラッグＤＴＬと、裏面部２１ｒで人差し指を右方向に滑らせる右方向ドラッグＤＩＲとの双方を行う例である。親指を円環状部２００ｒの外周側から内周側へとドラッグし、人差し指を円環状部２００ｒの内周側から外周側へとドラッグすることにより、図１２（Ｂ）が実現される。図１２（Ｃ）は、正面部２１ｆで親指を右方向に滑らせる右方向ドラッグＤＴＲと、裏面部２１ｒで人差し指を左方向に滑らせる左方向ドラッグＤＩＬとの双方を行う例である。親指を円環状部２００ｒの内周側から外周側へとドラッグし、人差し指を円環状部２００ｒの外周側から内周側へとドラッグすることにより、図１２（Ｃ）が実現される。
【００５６】
図１２（Ｄ）は、正面部２１ｆで親指を上方向に滑らせる上方向ドラッグＤＴＵと、裏面部２１ｒで人差し指を下方向に滑らせる下方向ドラッグＤＩＤとの双方を行う例である。親指を下方向、人差し指を上方向にドラッグとするパターンとしてもよく、親指と人差し指の双方を上方向または下方向にドラッグするパターンとしてもよい。ここでは、正面部２１ｆに対する親指による入力操作と裏面部２１ｒに対する人差し指による入力操作とを組み合わせた種々のパターンを示したが、入力操作のしやすさを考慮して適宜選択すればよい。
【００５７】
図１２（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、親指による入力操作と人差し指による入力操作とを組み合わせたパターンを、操作対象装置を制御するための特定の入力操作とすれば、さらに大幅に誤操作を低減させることが可能となる。
【００５８】
さらには、図３（Ａ），（Ｂ），（Ｄ），（Ｅ）や図４，図５のように、左右の手でタッチセンサ２１（２１ａ，２１ｂ）を操作できる場合に、左右の手による操作を組み合わせたパターンを、操作対象装置を制御するための特定の入力操作とすることも可能である。図１３（Ａ）〜（Ｄ）は、図３（Ｂ）における左側のタッチセンサ２１を左側タッチセンサ２１Ｌとし、右側のタッチセンサ２１を右側タッチセンサ２１Ｒとした場合の、左右の手による操作を組み合わせたパターンの例を示している。ここでは、親指によって操作する図１２の正面部２１ｆに相当する面を模式的な平面で示している。
【００５９】
図１３（Ａ）は、左側タッチセンサ２１Ｌに対して親指を左方向に滑らせる左方向ドラッグＤＴＬと、右側タッチセンサ２１Ｒに対して親指を右方向に滑らせる右方向ドラッグＤＴＲとを組み合わせたパターンである。図１３（Ｂ）は、左側タッチセンサ２１Ｌに対して親指を右方向に滑らせる右方向ドラッグＤＴＲと、右側タッチセンサ２１Ｒに対して親指を左方向に滑らせる左方向ドラッグＤＴＬとを組み合わせたパターンである。
【００６０】
図１３（Ｃ）は、左側タッチセンサ２１Ｌと右側タッチセンサ２１Ｒの双方に対して、親指を上方向に滑らせる上方向ドラッグＤＴＵを組み合わせたパターンである。図１３（Ｄ）は、左側タッチセンサ２１Ｌと右側タッチセンサ２１Ｒの双方に対して、親指を下方向に滑らせる下方向ドラッグＤＴＤを組み合わせたパターンである。
【００６１】
左右の手による入力操作を組み合わせたパターンを、操作対象装置を制御するための特定の入力操作とすれば、運転者は円環状部２００ｒを両手で握ることになるので、安全運転に寄与することが可能である。特に、図３（Ｂ）の例は、円環状部２００ｒを両手で握る最も適切な位置にタッチセンサ２１を装着しているので、安全運転に寄与する点で最も好ましい。両手で左右のタッチセンサ２１を握っている場合に入力操作を受け付けるようにしてもよい。片手がタッチセンサ２１から離れた場合に入力操作を受け付けない状態としてもよい。片手がタッチセンサ２１から離れた場合には入力操作を受け付ける状態を継続してもよい。片手のみの特定の入力操作を用いる場合であっても、両手で左右のタッチセンサ２１を握っている場合に入力操作を受け付けるようにすれば、安全運転に寄与する。
【００６２】
運転者が通常の運転のために円環状部２００ｒを握っていて、操作対象装置を操作しようとする意思がない場合に、偶然に、親指による入力操作と人差し指による入力操作とを組み合わせた特定のパターンや、左右の手による入力操作を組み合わせた特定のパターンになってしまう可能性は比較的低いと考えられる。そこで、親指による入力操作と人差し指による入力操作とを組み合わせた特定のパターンや、左右の手による入力操作を組み合わせた特定のパターンのみを用いる場合には、上述した誤操作を回避するための工夫の一部または全てを省略してもよい。勿論、左右の手による入力操作を組み合わせた特定のパターンのみを用いる場合であっても、上述した誤操作を回避するための工夫を併せて採用することが好ましい。
【００６３】
記憶部１８は、以上説明した特定の入力操作または特定の入力操作を組み合わせたパターンと、操作対象装置に対する制御の種別とを対応させたテーブルを記憶している。制御部１０は、記憶部１８に記憶されたテーブルに従って、タッチセンサ２１に入力された操作に応じて操作対象装置を制御する。記憶部１８を制御部１０内に設けてもよい。
【００６４】
図１４のフローチャートを用いて、本実施形態において制御部１０で実行される処理について改めて説明する。図１３において、制御部１０は、ステップＳ１にて、センサデータ生成部２２から出力されるセンサデータを取得する。制御部１０は、ステップＳ２にて、検出部１０ａによる検出出力に基づいて、円環状部２００ｒが握られているか否かを判定する。円環状部２００ｒが握られていると判定されれば（YES）、制御部１０は、ステップＳ３に処理を移し、円環状部２００ｒが握られていると判定されなければ（NO）、制御部１０は、ステップＳ１に処理を戻す。
【００６５】
制御部１０は、ステップＳ３にて、検出部１０ａによる検出出力に基づいて、入力操作があったか否かを判定する。入力操作があったと判定されれば（YES）、制御部１０は、ステップＳ４に処理を移し、操作入力があったと判定されなければ（NO）、制御部１０は、ステップＳ１に処理を戻す。制御部１０は、ステップＳ４にて、ステップＳ３における入力操作によって操作対象装置に対する操作を許可するか否かを判定する。操作を許可すると判定されれば（YES）、制御部１０は、ステップＳ５に処理を移し、操作を許可すると判定されなければ（NO）、制御部１０は、ステップＳ１に処理を戻す。
【００６６】
上述のように、制御部１０は、操作検出エリアＡｒｖ内で特定の入力操作がなされた場合に操作対象装置に対する操作を許可し、操作無効エリアＡｒiv内で特定の入力操作がなされたとしても操作対象装置に対する操作を許可しない。また、制御部１０は、操作検出エリアＡｒｖ内で何らかの入力操作がなされたとしても、上述した特定の入力操作でない場合は操作対象装置に対する操作を許可せず、特定の入力操作がなされた場合のみ操作対象装置に対する操作を許可する。
【００６７】
制御部１０は、ステップＳ５にて、入力操作に基づいた操作を確定し、ステップＳ６にて、操作対象装置に対して、確定した操作に応じた制御を実行して、ステップＳ１に処理を戻す。
【００６８】
また、ステップＳ４では、車両が特定の状態にあるときに、操作対象装置に対する制御を許可しないようにする（即ち、無効にする）ことが好ましい。制御部１０には、操作対象装置に対する制御を許可するか否かを判断するためのステアリングホイール２００の回転角度が設定されている。図１５に示すように、ステアリングホイール２００を回転させていない状態を回転角度０°とし、例えば右方向に回転させたときをプラス、左方向に回転させたときをマイナスとして、一例として回転角度±３０°の範囲でタッチセンサ２１に対する入力操作を有効として許可し、回転角度が±３０°を超えたらタッチセンサ２１に対する入力操作を無効として不許可とする。
【００６９】
回転角度が±３０°を超えた場合には、車両は右折または左折をしていたり、コーナリング走行していたりする特定の状態である。このような特定の状態で操作対象装置を制御しようとすれば誤操作が発生する可能性が高い。言い換えれば、このような特定の状態における操作入力は、ユーザの意図していない操作入力である可能性が高い。また安全性の上でも好ましくない。そこで、本実施形態では、車両が特定の状態にあるときには、操作対象装置に対する制御を無効とする。
【００７０】
前述のように、制御部１０にはステアリング角センサ３１によって検出されたステアリングホイール２００の回転角度が入力される。制御部１０は、ステアリング角センサ３１によって検出されたステアリングホイール２００の回転角度に応じて、タッチセンサ２１に対する入力操作を有効とする状態と無効とする状態とを切り換える。制御部１０には方向指示器センサ３２からの検出信号も入力される。そこで、制御部１０は、方向指示器センサ３２からの検出信号によって方向指示器３２０が操作された場合に、タッチセンサ２１に対する入力操作を無効としてもよい。方向指示器３２０が操作された場合は、ステアリングホイール２００が所定の回転角度を超えて回転される特定の状態になるとみなすことができる。なお、方向指示器３２０が右折または左折の合図以外の操作を兼用している場合があるが、ここでの方向指示器３２０の操作とは右折または左折の合図を行う操作である。
【００７１】
さらに、車両を後退させている最中にタッチセンサ２１に対して特定の入力操作を行って操作対象装置を制御することは好ましくない。誤操作が発生する可能性が高く、安全性の上でも好ましくない。そこで、制御部１０は、シフトレバーセンサ３３からの検出信号によって、シフトレバー３３０のシフト位置がリバースとなった場合にも、タッチセンサ２１に対する入力操作を無効とすることが好ましい。ステアリングホイール２００の回転角度が例えば±３０°の所定角度を超えた場合、または、方向指示器３２０が操作された場合に加えて、シフトレバー３３０のシフト位置がリバースとなった場合に操作対象装置に対する制御を無効とすることが好ましいが、一方のみとしてもよい。
【００７２】
なお、操作対象装置に対する制御を無効にするとは、仮に上述した特定の入力操作がなされたとしても特定の入力操作を無効として操作対象装置に対する制御を不許可とすることであってもよく、制御部１０に対してセンサデータ生成部２２から何らかのセンサデータが入力されても、制御部１０がセンサデータを無効することであってもよい。結果として、操作対象装置に対する制御を無効とすればよい。
【００７３】
図１６のフローチャートを用いて、図１４のステップＳ４の具体的な処理の例を説明する。図１６において、制御部１０は、ステップＳ４１にて、シフトレバー３３０のシフト位置がリバースであるか否かを判定する。シフト位置がリバースであれば（YES）、制御部１０は、ステップＳ４５にて、ステップＳ３での入力操作を不許可として、図１４のステップＳ１に移行させる。シフト位置がリバースでなければ（NO）、制御部１０は、ステップＳ４２にて、方向指示器３２０が操作されたか否かを判定する。方向指示器３２０が操作されたら（YES）、制御部１０は、ステップＳ４５にて、ステップＳ３での入力操作を不許可として、図１４のステップＳ１に移行させる。
【００７４】
方向指示器３２０が操作されなかったら（NO）、制御部１０は、ステップＳ４３にて、ステアリングホイール２００の回転角度が所定角度を超えたか否かを判定する。ステアリングホイール２００の回転角度が所定角度を超えたら（YES）、制御部１０は、ステップＳ４５にて、ステップＳ３での入力操作を不許可として、図１４のステップＳ１に移行させる。ステアリングホイール２００の回転角度が所定角度を超えていなかったら（NO）、制御部１０は、ステップＳ４４にて、操作検出エリアＡｒｖ内で特定の入力操作がなされたか否かを判定する。特定の入力操作がなされなかったら（NO）、制御部１０は、ステップＳ４５にて、ステップＳ３での入力操作を不許可として、図１４のステップＳ１に移行させる。ステップＳ４５にて、入力操作を不許可とすれば、操作対象装置に対する制御が無効となる。特定の入力操作がなされたら（YES）、制御部１０は、ステップＳ４６にて、ステップＳ３での入力操作を許可して、図１４のステップＳ５に移行させる。
【００７５】
図１６に示す例では、ステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３の全てを設けたが、これらのステップの内の１つまたは２つのみとしてもよい。また、ステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３の全てまたはこれらのステップの内の２つを設ける場合、順番は任意である。なお、ここではシフトレバー３３０と称したが、車両の直進と後退の切り換え、変速機の変速比を変える操作部の形状は任意であり、フロアシフト，コラムシフト，パドルシフト等のいずれでもよい。これらは全てシフトレバーに含まれる。
【００７６】
以上のように、車両が右折，左折，コーナリング走行，後退等の特定の状態にあるときに、操作対象装置に対する制御を無効とすれば、運転者はこれらの特定の状態のときにタッチセンサ２１に対する入力操作を行わない。従って、安全性の向上に寄与する。
【００７７】
本実施形態による動作をまとめると、次の通りである。検出部１０ａ（第１の検出部）は、ステアリングホイール２００，２０１における運転者が握る握持部（円環状部２００ｒまたは直線部２０１ｓ）に装着されたタッチセンサ２１における第１のエリアが触られている状態であることを検出する。第１のエリアの例は、グリップ検出エリアＡｒｇである。検出部１０ａ（第２の検出部）は、第１のエリアが触られている状態で、タッチセンサ２１における第１のエリアよりも上側に位置する第２のエリアに対して特定の入力操作がなされたことを検出する。第２のエリアの例は、操作検出エリアＡｒｖである。運転時、親指または人差し指は手のひらよりも上方に位置するので、第１のエリアよりも上側を第２のエリアとすればよい。そして、第１のエリアが触られている状態であり、特定の入力操作がなされたら、タッチセンサ２１によって操作する対象の操作対象装置を特定の入力操作に応じて制御する。
【００７８】
上側に位置するエリアとは、ステアリングホイール２００を回転させていない状態で運転者が握持部を握った状態で、第１のエリアよりも上側に位置するエリアである。第１のエリアが所定の面積以上触られていることを検出した場合に、第１のエリアが触られている状態であるとすることが好ましい。
【００７９】
また、別の観点では、次の通りである。検出部１０ａ（第１の検出部）は、ステアリングホイール２００，２０１における運転者が握る握持部（円環状部２００ｒまたは直線部２０１ｓ）の所定の範囲に、握持部を覆うように装着されたタッチセンサ２１が、タッチセンサ２１上の第１のエリアにおいて、握持部をステアリングホイール２００，２０１の径方向に切断したときの断面における周方向の所定角度以上触られている状態であることを検出する。検出部１０ａ（第２の検出部）は、第１のエリアが所定角度以上触られている状態で、タッチセンサ２１における第１のエリアとは異なる第２のエリアに対して特定の入力操作がなされたことを検出する。第１のエリアが前記所定角度以上触られている状態であり、特定の入力操作がなされたら、タッチセンサ２１によって操作する対象の操作対象装置を特定の入力操作に応じて制御する。
【００８０】
第２のエリアは、第１のエリアよりも上側に位置するエリアであることが好ましい。上側に位置するエリアとは、ステアリングホイール２００を回転させていない状態で運転者が握持部を握った状態で、第１のエリアよりも上側に位置するエリアである。
【００８１】
図１７及び図１８は、タッチセンサ２１を操作したことを運転者に効果的に知らせるための構成例を示している。図１７及び図１８は、図９と同様、タッチセンサ２１を展開して矩形状に変換した模式図である。図１７は、タッチセンサ２１の下面側に発色物質を含む色変化シート４１を設けた例である。タッチセンサ２１に透明導電膜を用いることにより、運転者は、タッチセンサ２１を介して、タッチセンサ２１の下面に配置されている色変化シート４１の色を見ることができる。制御部１０による制御によって、タッチセンサ２１を触った部分の色変化シート４１の色を変化させることにより、運転者はタッチセンサ２１を操作したことを認識することができる。
【００８２】
図１８は、タッチセンサ２１の上面側に触覚（手触り）を変化させる触覚フィードバックシート４２を設けた例である。触覚フィードバックシート４２としては、例えば、フィンランドのSenseg社が開発した“E-Sense”と称されるシートを採用することができる。このシートは、フィルムを帯電させることで触覚のフィードバックを実現するものである。タッチセンサ２１の上面側に触覚フィードバックシート４２を設けても、タッチセンサ２１は指等の接触を検出することが可能である。触覚フィードバックシート４２を介してタッチセンサ２１を操作した場合に、制御部１０による制御によって、触覚フィードバックシート４２の触覚を変化させることにより、運転者はタッチセンサ２１を操作したことを認識することができる。
【００８３】
次に、図１９を用いてステアリングホイールの構成例について説明する。図１９に示すステアリングホイール２１０は、操作対象装置に対する制御信号をステアリングホイール２１０から出力させるように構成したものである。図１９において、図１，図２と同一部分には同一符号を付し、その説明を適宜省略する。図１９に示すように、ステアリングホイール２１０は、例えば円環状部２００ｒ以外の部分に、図１のセンサデータ生成部２２と同様のセンダデータ生成部２３と、制御部１０と同様の制御部２４を備えている。制御部２４は、検出部１０ａと同様の検出部２４ａと、制御信号発生部２４ｂを有する。
【００８４】
ステアリングホイール２１０を車両に装着した場合、制御信号発生部２４ｂは、タッチセンサ２１に対する特定の入力操作に応じて、操作対象装置を制御するための制御信号を発生する。制御信号発生部２４ｂより出力された制御信号はケーブル２５を介して出力端子２６へと出力される。出力端子２６を操作対象装置に接続すれば、制御信号によって操作対象装置を制御することが可能となる。特定の入力操作の例は図１１〜図１３と同様である。制御信号発生部２４ｂが制御信号を発生する要件も上述と同様である。
【００８５】
本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。タッチセンサ２１を、面ファスナを用いて円環状部２００ｒに着脱自在に装着するようにしてもよい。円環状部２００ｒを握持部としたが、握持部は必ずしも円環状でなくてもよい。
【００８６】
タッチセンサ２１は１枚のシートによって構成する必要はなく、複数のタッチセンサの片によってタッチセンサ２１を構成してもよい。複数のタッチセンサの片によってタッチセンサ２１を構成すれば、一つ一つのタッチセンサの片の形状を簡単な形にすることができるため、タッチセンサを生産する際に有利である。なお、複数のタッチセンサの片によってタッチセンサ２１を構成する場合、必ずしもタッチセンサの片を隙間なく配置しなくてもよい。本実施形態のタッチパネル２１は、握持部を覆うように装着されているが、本実施形態における、握持部を覆うように装着されているということは、複数のタッチセンサの片からなるタッチセンサ２１が、タッチセンサの片と片との間に隙間がある状態で、握持部を覆うように装着されていることも含むものとする。
【００８７】
さらには、タッチセンサ２１を設ける範囲を、運転者が運転時に握る握持部（円環状部２００ｒまたは直線部２０１ｓ）に限定せず、例えばエアバッグ等が収納されるセンター部と円環状部２００ｒとの間を連結する連結部の表面まで広げてもよい。連結部は、図２においては、図2に示す状態で左右の手の間に位置する部分であり、図１９においては、センサデータ生成部２３及び制御部２４が設けられている部分である。このようにタッチセンサ２１を連結部の表面まで広げて、連結部における握持部に近い位置に操作検出エリアＡｒｖを設定してもよい。握持部に近い位置であれば、運転者が運転時に握持部から手を離したり、手を大きくずらしたりすることなく操作対象装置を操作することができる。よって、タッチセンサ２１を連結部の表面まで広げた構成としても、運転者がステアリングホイール２００，２０１，２１０を操作する際に支障となる可能性はほとんどない。
【符号の説明】
【００８８】
１０，２４ 制御部
１０ａ，２４ａ 検出部
１１ ナビゲーション処理部
１２ オーディオ再生部
１３ テレビジョンチューナ
１４ 映像信号処理部
１５ 映像表示部
１６ 音声信号処理部
１７ 表示素子
１８ 記憶部
２０ スピーカ
２１ タッチセンサ
２２，２３ センサデータ生成部
２４ｂ 制御信号発生部
２５ ケーブル
２６ 出力端子
３１ ステアリング角センサ
３２ 方向指示器センサ
３３ シフトレバーセンサ
３４ 車内通信部
２００，２０１，２１０ ステアリングホイール
２００ｒ 円環状部（握持部）
２０１ｓ 直線部（握持部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の検出領域を有し、車両のステアリングホイールにおける運転者が握る握持部の所定の範囲に、前記握持部を覆うように装着されたタッチセンサから得られる接触検出信号に基づいて、どの検出領域が触られているかを示す位置データを含むセンサデータを生成するセンサデータ生成部と、
前記センサデータに基づいて、運転者が前記握持部を握っているか否か、及び、前記タッチセンサに対する入力操作を検出する検出部と、
前記検出部によって運転者が前記握持部を握っていることが検出され、かつ、前記タッチセンサに対して特定の入力操作が行われたことが検出された場合に、前記特定の入力操作に応じて、前記タッチセンサによって操作する対象の操作対象装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、車両が特定の状態にあるときに、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする車両における操作対象装置の制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記ステアリングホイールの回転角度が所定の角度を超えたとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする請求項１記載の車両における操作対象装置の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、方向指示器が操作されたとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする請求項１または２に記載の車両における操作対象装置の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、シフトレバーのシフト位置がリバースとなったとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両における操作対象装置の制御装置。
【請求項５】
前記タッチセンサには、前記複数の検出領域の一部を含み、運転者の手のひらの接触を検出するグリップ検出エリアと、前記複数の検出領域の他の一部を含み、指の接触による前記特定の入力操作を検出する操作検出エリアとが設定されており、
前記検出部は、前記グリップ検出エリアから得られる接触検出信号に基づくセンサデータによって運転者が前記握持部を握っているか否かを検出し、前記操作検出エリアから得られる接触検出信号に基づくセンサデータによって前記特定の入力操作を検出する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両における操作対象装置の制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記特定の入力操作として、前記操作検出エリアに対して、前記握持部を前記ステアリングホイールの径方向に切断したときの断面における周方向に離間した２箇所を２つの指によって操作したパターンに応じて、前記操作対象装置を制御する
ことを特徴とする請求項５記載の車両における操作対象装置の制御装置。
【請求項７】
前記タッチセンサは、運転者が左手で握る握持部の所定の範囲に装着された第１のタッチセンサと右手で握る握持部の所定の範囲に装着された第２のタッチセンサとを含み、
前記制御部は、前記特定の入力操作として、前記第１のタッチセンサに対する第１の入力操作と前記第２のタッチセンサに対する第２の入力操作との組み合わせによるパターンに応じて、前記操作対象装置を制御する
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両における操作対象装置の制御装置。
【請求項８】
複数の検出領域を有し、車両のステアリングホイールにおける運転者が握る握持部の所定の範囲に、前記握持部を覆うように装着されたタッチセンサを運転者が握っているか否かを検出し、
前記タッチセンサに対して特定の入力操作が行われたか否かを検出し、
車両が特定の状態にあるか否かを検出し、
車両が特定の状態にはないことが検出され、運転者が前記タッチセンサを握っていることが検出され、かつ、前記特定の入力操作が行われたことが検出された場合に、前記タッチセンサによって操作する対象の操作対象装置を制御する
ことを特徴とする車両における操作対象装置の制御方法。
【請求項９】
前記ステアリングホイールの回転角度が所定の角度を超えたとき車両が特定の状態にあるにあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする請求項８記載の車両における操作対象装置の制御方法。
【請求項１０】
方向指示器が操作されたとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする請求項８または９に記載の車両における操作対象装置の制御方法。
【請求項１１】
シフトレバーのシフト位置がリバースとなったとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の車両における操作対象装置の制御方法。
【請求項１２】
前記タッチセンサには、前記複数の検出領域の一部を含み、運転者の手のひらの接触を検出するグリップ検出エリアと、前記複数の検出領域の他の一部を含み、指の接触による前記特定の操作を検出する操作検出エリアとが設定されており、
前記グリップ検出エリアに対する手のひらの接触によって、運転者が前記タッチセンサを握っていることを検出し、
前記操作検出エリアに対する指の接触によって、前記特定の入力操作が行われたことを検出する
ことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の車両における操作対象装置の制御方法。
【請求項１３】
前記特定の入力操作として、前記操作検出エリアに対して、前記握持部を前記ステアリングホイールの径方向に切断したときの断面における周方向に離間した２箇所を２つの指によって操作したパターンに応じて、前記操作対象装置を制御する
ことを特徴とする請求項１２記載の車両における操作対象装置の制御方法。
【請求項１４】
前記タッチセンサは、運転者が左手で握る握持部の所定の範囲に装着された第１のタッチセンサと右手で握る握持部の所定の範囲に装着された第２のタッチセンサとを含み、
前記特定の入力操作として、前記第１のタッチセンサに対する第１の入力操作と前記第２のタッチセンサに対する第２の入力操作との組み合わせによるパターンに応じて、前記操作対象装置を制御する
ことを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１項に記載の車両における操作対象装置の制御方法。
【請求項１】
複数の検出領域を有し、車両のステアリングホイールにおける運転者が握る握持部の所定の範囲に、前記握持部を覆うように装着されたタッチセンサから得られる接触検出信号に基づいて、どの検出領域が触られているかを示す位置データを含むセンサデータを生成するセンサデータ生成部と、
前記センサデータに基づいて、運転者が前記握持部を握っているか否か、及び、前記タッチセンサに対する入力操作を検出する検出部と、
前記検出部によって運転者が前記握持部を握っていることが検出され、かつ、前記タッチセンサに対して特定の入力操作が行われたことが検出された場合に、前記特定の入力操作に応じて、前記タッチセンサによって操作する対象の操作対象装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、車両が特定の状態にあるときに、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする車両における操作対象装置の制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記ステアリングホイールの回転角度が所定の角度を超えたとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする請求項１記載の車両における操作対象装置の制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、方向指示器が操作されたとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする請求項１または２に記載の車両における操作対象装置の制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、シフトレバーのシフト位置がリバースとなったとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両における操作対象装置の制御装置。
【請求項５】
前記タッチセンサには、前記複数の検出領域の一部を含み、運転者の手のひらの接触を検出するグリップ検出エリアと、前記複数の検出領域の他の一部を含み、指の接触による前記特定の入力操作を検出する操作検出エリアとが設定されており、
前記検出部は、前記グリップ検出エリアから得られる接触検出信号に基づくセンサデータによって運転者が前記握持部を握っているか否かを検出し、前記操作検出エリアから得られる接触検出信号に基づくセンサデータによって前記特定の入力操作を検出する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両における操作対象装置の制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記特定の入力操作として、前記操作検出エリアに対して、前記握持部を前記ステアリングホイールの径方向に切断したときの断面における周方向に離間した２箇所を２つの指によって操作したパターンに応じて、前記操作対象装置を制御する
ことを特徴とする請求項５記載の車両における操作対象装置の制御装置。
【請求項７】
前記タッチセンサは、運転者が左手で握る握持部の所定の範囲に装着された第１のタッチセンサと右手で握る握持部の所定の範囲に装着された第２のタッチセンサとを含み、
前記制御部は、前記特定の入力操作として、前記第１のタッチセンサに対する第１の入力操作と前記第２のタッチセンサに対する第２の入力操作との組み合わせによるパターンに応じて、前記操作対象装置を制御する
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両における操作対象装置の制御装置。
【請求項８】
複数の検出領域を有し、車両のステアリングホイールにおける運転者が握る握持部の所定の範囲に、前記握持部を覆うように装着されたタッチセンサを運転者が握っているか否かを検出し、
前記タッチセンサに対して特定の入力操作が行われたか否かを検出し、
車両が特定の状態にあるか否かを検出し、
車両が特定の状態にはないことが検出され、運転者が前記タッチセンサを握っていることが検出され、かつ、前記特定の入力操作が行われたことが検出された場合に、前記タッチセンサによって操作する対象の操作対象装置を制御する
ことを特徴とする車両における操作対象装置の制御方法。
【請求項９】
前記ステアリングホイールの回転角度が所定の角度を超えたとき車両が特定の状態にあるにあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする請求項８記載の車両における操作対象装置の制御方法。
【請求項１０】
方向指示器が操作されたとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする請求項８または９に記載の車両における操作対象装置の制御方法。
【請求項１１】
シフトレバーのシフト位置がリバースとなったとき車両が特定の状態にあるとして、前記操作対象装置の制御を無効とすることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載の車両における操作対象装置の制御方法。
【請求項１２】
前記タッチセンサには、前記複数の検出領域の一部を含み、運転者の手のひらの接触を検出するグリップ検出エリアと、前記複数の検出領域の他の一部を含み、指の接触による前記特定の操作を検出する操作検出エリアとが設定されており、
前記グリップ検出エリアに対する手のひらの接触によって、運転者が前記タッチセンサを握っていることを検出し、
前記操作検出エリアに対する指の接触によって、前記特定の入力操作が行われたことを検出する
ことを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の車両における操作対象装置の制御方法。
【請求項１３】
前記特定の入力操作として、前記操作検出エリアに対して、前記握持部を前記ステアリングホイールの径方向に切断したときの断面における周方向に離間した２箇所を２つの指によって操作したパターンに応じて、前記操作対象装置を制御する
ことを特徴とする請求項１２記載の車両における操作対象装置の制御方法。
【請求項１４】
前記タッチセンサは、運転者が左手で握る握持部の所定の範囲に装着された第１のタッチセンサと右手で握る握持部の所定の範囲に装着された第２のタッチセンサとを含み、
前記特定の入力操作として、前記第１のタッチセンサに対する第１の入力操作と前記第２のタッチセンサに対する第２の入力操作との組み合わせによるパターンに応じて、前記操作対象装置を制御する
ことを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１項に記載の車両における操作対象装置の制御方法。
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【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１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−７５６５２（Ｐ２０１３−７５６５２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−４３５５４（Ｐ２０１２−４３５５４）
【出願日】平成２４年２月２９日（２０１２．２．２９）
【出願人】（３０８０３６４０２）株式会社ＪＶＣケンウッド (1,152)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２９日（２０１２．２．２９）
【出願人】（３０８０３６４０２）株式会社ＪＶＣケンウッド (1,152)
【Ｆターム（参考）】
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