JP6323960B2 - 入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、指やペン（例えば、タッチペンやスタイラス）などの物体を画面に接触又は近接させて入力操作を行う入力装置に関し、より具体的には、例えば車両内における振動や揺れなどによって指やペンが意図しない方向へ移動しても、意図された入力操作についての認識誤りを生じ難い入力装置に関する。

指などを画面に接触又は近接させて操作する入力装置は、例えばタッチパネルを用いて構成され、スマートフォンやカーナビゲーションシステムなどにおいて用いられている。このような入力装置は、タッチパネル等に接触又は近接して行われる指の特定の動き（以下、タッチ操作という）により、ユーザの意図する指示が入力装置に入力される。

このようなタッチ操作には、入力装置の画面上における指の位置の移動を伴うジェスチャー操作や、指の位置の移動を伴わないタップ操作が含まれ得る。ジェスチャー操作には、例えば、指先をスライドさせるスワイプ操作や、指先を素早く払うフリック操作、等が含まれ、タップ操作には、例えば、画像を指先で短く押す（例えば指で軽く叩く）ショートタップ操作や、画面を指先で長く押すロングタップ操作等が含まれ得る。

指の位置の移動を伴うジェスチャー操作では、例えば入力装置の画面に接した指の移動距離が所定の閾値以上となったときに、該移動の距離及び方向に応じたジェスチャー操作が特定され、当該特定された操作に応じた入力動作が実行される。また、指の位置の移動を伴わないタップ操作では、例えば当該位置における接触回数や接触時間に基づいて操作が特定され、当該特定された操作に応じた入力動作が行われる。

ところが、タップ操作のような指の位置の移動を伴わない操作を行おうとした場合でも、使用環境などによっては指の位置が僅かに移動して、ユーザの意図しない入力が実行される場合がある。例えば、電車や自動車などの車両内において、タッチパネルでロングタップ操作を行っている最中に、車両の揺れや急停車によって指先が意図しない方向へと移動した場合には、フリック操作やスワイプ操作などの他のジェスチャー操作と誤認識される結果となり得る。そして、そのような誤認識の頻度が高まれば、ユーザは煩わしさを感じ、入力装置としての利便性が低下することにもなり得る。

従来、タッチパネル等を用いた入力装置におけるユーザ操作についての誤認識を防止する技術として、タッチ操作に使用される指の違いにより画面への接触面積が変わっても当該使用された指の移動が正しく認識されるようにすることを目的とし、指から画面に印加される押圧力に応じて、指の移動有無を判断するための移動距離の閾値（移動閾値）を変更する装置が知られている（特許文献１）。この装置では、指が異なれば（例えば、人差し指と親指とでは）画面への接触面積や押圧力が異なることに着目し、画面上で検知された押圧力から想定される接触面積に応じた移動閾値が設定される。

しかしながら、上記従来技術は、指の種別などによって生じる誤認識は解決し得るが、上記のような車両内における振動や揺れなどによって生じる誤認識を解決することはできない。

特開２０１４−４８９７１号公報

上記背景より、指やペン（例えば、タッチペンやスタイラス）等の物体を入力面に接触又は近接させて入力操作が行われる入力装置において、入力操作中に突発的に生じた振動や揺れなどにより指やタッチペンが意図しない方向へと移動した場合でも、ユーザが意図する入力操作についての誤認識を生じ難い入力装置の実現が望まれている。

本発明の一の態様は、入力面に物体を接触又は近接させる操作により入力操作が行われる入力装置である。本入力装置では、前記入力面上を前記物体が移動した距離である移動距離が所定の距離閾値を超えたか否かに基づいて、上記入力操作の種類を特定する入力操作特定手段と、前記入力面に前記物体が接触又は近接している時間であるタッチ時間を計測するタッチ時間計測手段と、前記距離閾値を設定する閾値設定手段と、を備え、前記閾値設定手段は、前記タッチ時間に応じて前記距離閾値を設定し、所定のタッチ時間における距離閾値よりも、当該所定のタッチ時間よりも長いタッチ時間における距離閾値の方が大きくなるように設定する。
本発明の他の態様によると、前記入力装置が使用される環境の状態から、ユーザが前記入力操作を行うことについての困難度を算出する操作困難度算出手段、を更に備え、前記閾値設定手段は、前記困難度が高いほど、前記距離閾値をより大きな値に設定する。
本発明の他の態様によると、前記入力装置は移動体に搭載され、前記操作困難度算出手段は、前記移動体の運転状態、及び、もしくは、又は前記移動体の周囲状況に基づき、前記困難度を算出する。
本発明の他の態様によると、前記移動体の前記運転状態は、前記移動体の現在の速度、縦方向加速度、横方向加速度、及び、もしくは、又は操舵角であり、前記移動体の前記周囲状況は、前記移動体の周囲で検知される物体の数である。
本発明の他の態様によると、前記閾値設定手段は、前記タッチ時間に応じて、所定の値まで徐々に増加するように前記距離閾値を設定する。
本発明の他の態様によると、前記タッチ時間が第１の所定の時間閾値を超える場合に、前記第１の所定の時間閾値を超えない場合よりも前記距離閾値を大きな値に設定する。
本発明の他の態様によると、前記入力操作を行っているユーザを特定する操作ユーザ特定手段をさらに備え、前記閾値設定手段は、前記操作ユーザ特定手段におけるユーザ特定の結果に応じて、前記距離閾値及び、もしくは、又は前記第１の所定の時間閾値を設定する。
本発明の他の態様によると、前記入力装置は移動体に搭載され、前記操作ユーザ特定手段は、前記ユーザが前記移動体の運転者であるか、運転者以外の者であるかを特定し、前記閾値設定手段は、前記ユーザが前記運転者であるときは、前記ユーザが前記運転者以外の者であるときに比べて、前記第１の所定の時間閾値を小さく設定する。
本発明の他の態様によると、前記入力操作特定手段は、前記移動距離が前記距離閾値を超えることなく前記タッチ時間が第２の所定の時間閾値を超えたときは、前記入力操作を、前記入力面上における前記物体の移動を伴わない操作であると判断する。

本発明の第1の実施形態に係る入力装置の構成を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る入力装置における処理の手順を示すフロー図である。 本発明の第２の実施形態に係る入力装置の構成を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に示す実施形態に係る入力装置は、例えばスマートフォンやカーナビゲーションシステムで使用される、タッチパネルなどを用いた入力装置であるが、本発明の入力装置は、このような用途に限らず、広く一般の用途に適用することができる。

＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１の実施形態に係る入力装置について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る入力装置の構成を示すブロック図である。本入力装置１００は、当該入力装置１００から入力された指示やデータを処理する入力処理装置１３０と接続されている。

ここで、入力装置１００は、例えば車両内に搭載された装置であり、入力処理装置１３０は、当該車両内に持ち込まれたスマートフォン、あるいは当該車両内に設けられたナビゲーション装置であるものとすることができる。これに代えて、入力装置１００と入力処理装置１３０とを含む全体が、スマートフォンやナビゲーション装置等の一つの装置を構成しているものとしてもよい。

入力装置１００は、ユーザが指などを接触又は近接させて入力操作を行うための入力ユニット１１０と、該入力操作を認識して、所定の処理を実行する処理装置１２０と、を有する。

入力ユニット１１０は、ユーザが上記入力操作を行うためのヒューマン・インターフェース・デバイス（HID、Human Interface Device）であり、本実施形態では、例えばタッチパネルである。より具体的には、入力ユニット１１０は、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイ（Organic ElectroLuminescence Display：ＯＥＬＤ）などの表示デバイス１１２と、当該表示デバイス１１２の表示画面１１３（スクリーン）上に設けられたシート状のタッチセンサ１１４と、で構成される。タッチセンサ１１４は、例えば抵抗膜式や静電容量式などの任意の検出方式を用いるものとすることができ、ユーザは、その表面に設けられた入力面１１６に指などを接触させて入力操作を行う。ただし、入力ユニット１１０は、入力面１１６上に接触又は近接した指などの物体の位置を検出する機能を有するものであればよく、必ずしも表示画面を備えて指等の接触位置を検知するタッチパネルである必要はない。例えば、検知感度を高めることで近接した指や物体の位置をも検出し得る静電容量式タッチセンサを備えるタッチパネルや、表示デバイスを有さず入力面のみを備えたペンタブレットであってもよい。

入力ユニット１１０は、表示画面１１３上にアイコンやボタンなどのオブジェクト画像を表示し、ユーザが当該オブジェクト画像に対応する入力面１１６上の位置に指などを接触させると、該接触位置（タッチ位置）の位置情報（タッチ位置情報）を含む信号を処理装置１２０に出力する。より具体的には、入力ユニット１１０は、入力面１１６と指との接触が感知されている間は、所定の時間間隔で、タッチ位置情報を含む信号を処理装置１２０に出力する。なお、以下の説明においては、一例として指を入力面１１６に接触させて入力操作を行うものとするが、当該入力面１１６上への接触は、指に限らず、ペン（タッチペンやスタイラス）等の物体を用い行うものとすることができる。

処理装置１２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ、プログラムが書き込まれたＲＯＭ（Read Only Memory）、データの一時記憶のためのＲＡＭ（Random Access Memory）等を有するコンピュータであり、タッチ検出ユニット１２１と、タッチ時間計測手段であるタッチ時間計測ユニット１２２と、入力操作特定手段である入力操作特定ユニット１２３と、ロングタッチ判定ユニット１２４と、閾値設定手段に相当する閾値設定ユニット１２５と、表示制御ユニット１２６と、で構成されている。

処理装置１２０が備える上記各ユニットは、コンピュータである処理装置１２０がプログラムを実行することにより実現され、当該コンピュータ・プログラムは、コンピュータ読み取り可能な任意の記憶媒体に記憶させておくことができる。これに代えて又はこれに加えて、上記各ユニットの全部又は一部を、それぞれ一つ以上の電子回路部品を含むハードウェアにより構成することもできる。

タッチ検出ユニット１２１は、入力ユニット１１０からのタッチ位置情報を受信して、受信したタッチ位置情報を、後述する入力操作特定ユニット１２３へ出力する。また、タッチ検出ユニット１２１は、タッチ位置情報を受信したことにより入力面１１６への指の接触（タッチ）があったことを検知して、タッチ開始信号をタッチ時間計測ユニット１２２（後述）に出力すると共に、タッチ操作が進行中であることを示すタッチ操作フラグをセットする。さらに、タッチ検出ユニット１２１は、所定の時間以上にわたってタッチ位置情報を連続して受信しなかったときは、上記タッチ操作フラグをリセットする。なお、タッチ操作フラグは、例えば、処理装置１２０が備えるメモリ（不図示）に記憶されるものとすることができる。

タッチ時間計測ユニット１２２は、タッチ検出ユニット１２１からタッチ開始信号を受信したことに応じて、入力ユニット１１０の入力面１１６に指がタッチされている時間の計測を開始し、当該タッチの開始から現在までの時間（タッチ時間）を、所定の時間間隔でロングタッチ判定ユニット１２４（後述）に出力すると共に、処理装置１２０が備えるメモリ（不図示）に記憶する。なお、この時間の計測は、例えば、入力面１１６へのタッチ操作が終了してタッチ操作フラグがリセットされたときに終了し、当該計測された時間はゼロにリセットされる。

入力操作特定ユニット１２３は、タッチ検出ユニット１２１からタッチ位置情報を受信し、当該受信したタッチ位置情報に基づいて、入力ユニット１１０の入力面１１６内における指の移動距離と移動方向とを検出する。例えば、入力操作特定ユニット１２３は、上記受信したタッチ位置情報から、タッチを開始した時点での指のタッチ位置と、現時点における指のタッチ位置と、に基づいて、指の移動距離及び移動方向を算出する。そして、入力操作特定ユニット１２３は、上記算出した指の移動距離及び又は（及び、もしくは、又は）移動方向に基づき、入力されたタッチ操作の種類（フリック操作、スワイプ操作、ショートタップ操作、ロングタップ操作等）を特定する。

具体的には、算出された上記移動距離が、予め定められた閾値（移動距離閾値：Ｌｔｈ）よりも大きい場合には、入力操作特定ユニット１２３は、現在のタッチ操作が指の位置の移動を伴うジェスチャー操作であると判断し、更に、上記算出した指の移動距離及び又は移動方向から、当該ジェスチャー操作の種別（フリック操作、スワイプ操作等）を特定する。一方、算出された指の移動距離が上記移動距離閾値Ｌｔｈ以下である場合には、入力操作特定ユニット１２３は、入力されたタッチ操作を、指の位置の移動が伴わないタップ操作であるものと判断し、更に、タッチ操作の時間（指が入力面１１６に接していた時間）から、当該タップ操作の種別（ショートタップ、ロングタップ等）を特定する。そして、入力操作特定ユニット１２３は、上記特定したタッチ操作の種別に関する情報を入力処理装置１３０に出力する。

ロングタッチ判定ユニット１２４は、タッチ時間計測ユニット１２２で計測された上記タッチ時間を、タッチ時間閾値（Ｔｔｈ）と比較する。そして、測定された該タッチ時間がＴｔｈ未満であれば、短時間のタッチ（ショートタッチ）と判定し、また、Ｔｔｈ以上であれば長時間のタッチ（ロングタッチ）と判定する。

閾値設定ユニット１２５は、入力操作特定ユニット１２３及びロングタッチ判定ユニット１２４においてそれぞれ使用される移動距離閾値Ｌｔｈ及びタッチ時間閾値Ｔｔｈの値を設定する。閾値設定ユニット１２５は、タッチ操作が開始されたときに、Ｌｔｈ及びＴｔｈに初期値Ｌ１及びＴ１をそれぞれ設定し、その後、必要に応じて、Ｌｔｈ及びＴｔｈを該初期値とは異なる値に変更（又は設定）する。なお、初期値Ｌ１及びＴ１は、処理装置１２０が備えるメモリ（不図示）に予め記憶されているものとする。また、初期値Ｌ１は、例えば指先の幅に応じた値とすることができ、初期値Ｔ１は、例えばユーザの好みに応じた値とすることができる。

表示制御ユニット１２６は、例えば入力処理装置１３０からの命令に基づいて、表示デバイス１１２の表示画面１１３に、例えば静止画または動画を表示して、当該表示画像を制御する。

次に、入力装置１００における処理の手順について、図２に示すフロー図に従って説明する。本処理は、入力装置１００の電源がオンされたときに開始し、オフされたときに終了する。

入力装置１００の電源がオンされると、まず、タッチ検出ユニット１２１は、入力面１１６に指がタッチされたか否か、すなわち、タッチ操作が開始されたか否かを判断する（Ｓ２００）。この判断は、入力ユニット１１０からタッチ位置信号が出力されたか否かにより行うことができる。そして、タッチ検出ユニット１２１は、タッチ操作が開始されていないときは（Ｓ２００：Ｎｏ）、ステップＳ２００に戻って処理を繰り返す。

一方、タッチ操作が開始されたときは（Ｓ２００：Ｙｅｓ）、タッチ検出ユニット１２１は、タッチ開始信号をタッチ時間計測ユニット１２２へ送信すると共に、タッチ操作が進行中であることを示すタッチ操作フラグをセットする。

ここで、タッチ検出ユニット１２１は、図２に示す処理と並行して、入力ユニット１１０から受信する全てのタッチ位置情報を入力操作特定ユニット１２３へ出力するものとする。さらに、タッチ検出ユニット１２１は、図２に示す処理と並行して、入力ユニット１１０からのタッチ位置情報の受信状態を監視し、所定の時間以上にわたりタッチ位置情報を連続して受信しなかったときは、上記タッチ操作フラグをリセットする。これにより、例えば入力操作特定ユニット１２３は、タッチ操作フラグを参照することにより、当該フラグがリセットされていれば、タッチ操作が終了したものと判断することができる。

次に、タッチ時間計測ユニット１２２は、タッチ検出ユニット１２１からタッチ開始信号を受信したことに応じて、タッチ時間の計測を開始する（Ｓ２０１）。ここで、タッチ時間計測ユニット１２２は、計測したタッチ時間を、例えば処理装置１２０が備えるメモリ（不図示）に記憶するものとする。これにより、例えば入力操作特定ユニット１２３やロングタッチ判定ユニット１２４は、タッチ時間計測ユニット１２２が計測したタッチ時間を参照することができる。

次に、入力操作特定ユニット１２３は、入力ユニット１１０の入力面１１６のタッチセンサから受け取ったタッチ位置情報が示すタッチ位置を初期タッチ位置Ｐ１として記憶する（Ｓ２０２）。また、閾値設定ユニット１２５は、入力操作特定ユニット１２３が指の移動の有無を判定する際に用いる移動距離閾値Ｌｔｈを初期値Ｌ１に設定すると共に、ロングタッチ判定ユニット１２４がタッチ種別（ロングタッチまたはショートタッチ）を判断する際に用いるタッチ時間閾値Ｔｔｈの初期値をＴ１に設定する（Ｓ２０３）。

次に、入力操作特定ユニット１２３は、入力ユニット１１０からタッチ検出ユニット１２１を経由して所定の時間間隔で受信するタッチ位置情報から得られる現在の指のタッチ位置を現在タッチ位置Ｐ２）とし（Ｓ２０４）、当該現在タッチ位置Ｐ２と、ステップＳ２０２で取得した初期タッチ位置Ｐ１と、に基づき、入力ユニット１１０の入力面１１６内における指の移動距離Ｌ（Ｐ１，Ｐ２）を算出する（Ｓ２０５）。

次に、入力操作特定ユニット１２３は、移動距離Ｌ（Ｐ１，Ｐ２）が移動距離閾値Ｌｔｈ以下であるか否かを判断し（Ｓ２０６）、Ｌ（Ｐ１，Ｐ２）がＬｔｈより大きいときは（Ｓ２０６：Ｎｏ）、入力面１１６上における指の動きが指の移動を伴うジェスチャー操作であるものと判断し、当該ジェスチャー操作の種類（例えば、スワイプ操作、フリック操作等）を、現在のタッチ操作の種類として更に特定する（Ｓ２０７）。そして、入力操作特定ユニット１２３は、当該特定した現在のタッチ操作の種類を示す情報（入力操作情報）を、例えば入力処理装置１３０に出力する（Ｓ２０８）。これにより、入力処理装置１３０は、当該入力操作情報が示すタッチ操作の種類に応じた所定の動作（例えば、入力装置１００の表示デバイス１１２へのオブジェクト画像などの表示）を実行する。

次に、入力操作特定ユニット１２３は、タッチ操作フラグを参照して、タッチ操作が終了したか否かを判断し（Ｓ２０９）、終了したときは（Ｓ２０９；Ｙｅｓ）、ステップＳ２００に戻って処理を繰り返す。一方、タッチ操作が継続しているときは（Ｓ２０９：Ｎｏ）、ステップＳ２０４に戻って処理を繰り返す。

ステップＳ２０６に戻り、Ｌ（Ｐ１，Ｐ２）がＬｔｈ以下であるときは（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、入力操作特定ユニット１２３は、現在のタッチ操作が指の移動を伴わないタップ操作であるものと判断し、タッチ時間Ｔが所定の閾値Ｔｐ以上であるか否かを判断する（Ｓ２１６）。そして、タッチ時間Ｔが閾値Ｔｐ以上であるときは（Ｓ２１６、Ｙｅｓ）、次に、タッチ操作フラグを参照して、タッチ操作が終了したか否かを判断し（Ｓ２１８）、タッチ操作が終了していなければ（Ｓ２１８、Ｎｏ）、現在のタッチ操作をロングタップ操作の開始又は継続であるものと特定して、当該特定の結果（すなわち、ロングタップ動作が開始されたか又は継続されていること）を示す入力操作情報を入力処理装置１３０に出力し（Ｓ２１９）、ステップＳ２２８に処理を移す。

一方、ステップＳ２１８においてタッチ操作が終了していると判断されるときは（Ｓ２１８、Ｙｅｓ）、入力操作特定ユニット１２３は、ロングタップ操作が終了したものと判断し、ロングタップ操作が終了したことを示す入力操作情報を入力処理装置１３０へ出力した後（Ｓ２２２）、ステップＳ２００に戻って処理を繰り返す。

一方、ステップＳ２１６において、タッチ時間Ｔが閾値Ｔｐ未満であると判断されるときは（Ｓ２１６、Ｎｏ）、入力操作特定ユニット１２３は、タッチ操作が終了したか否かを判断し（Ｓ２２４）、タッチ操作が終了していれば（Ｓ２２４、Ｙｅｓ）、現在のタッチ操作をショートタップ操作として特定して、当該特定の結果を示す入力操作情報を、例えば入力処理装置１３０に出力し（Ｓ２２６）、ステップＳ２００に戻って処理を繰り返す。一方、タッチ操作が終了していないときは（Ｓ２２４、Ｎｏ）、入力操作特定ユニット１２３は、ステップＳ２０４に戻って処理を繰り返す。

次に、ロングタッチ判定ユニット１２４は、タッチ時間計測ユニット１２２が計測したタッチ時間Ｔを参照し、当該タッチ時間Ｔが、タッチ時間閾値Ｔｔｈを超えているか否かを判断し（Ｓ２２８）、タッチ時間Ｔがタッチ時間閾値Ｔｔｈ以下（Ｔ≦Ｔｔｈ）のときは（Ｓ２２８：Ｎｏ）、Ｓ２０３に処理を戻す。

一方、ロングタッチ判定ユニット１２４は、タッチ時間Ｔがタッチ時間閾値Ｔｔｈよりも大きい（Ｔ＞Ｔｔｈ）ときは（Ｓ２２８：Ｙｅｓ）、閾値設定ユニット１２５に、その旨を示す信号を送信し、閾値設定ユニット１２５は、当該信号を受信したことに応じて、移動距離閾値Ｌｔｈを、初期値Ｌ１よりも大きな所定の値を持つＬ２に設定し（Ｓ２３０）、ステップＳ２０４に処理を移す。

なお、初期値Ｌ１からＬ２へ変更された移動距離閾値Ｌｔｈは、タッチ操作が終了し再びタッチ操作が開始されたときに（すなわち、入力面１１６から指が離された後、再び指が入力面１１６にタッチされたときに）、図２の処理が新たに開始されてステップＳ２０３が実行されたときに、初期値Ｌ１に戻される。

また、ステップＳ２０１においてタッチ時間計測ユニット１２２が計測を開始したタッチ時間は、例えば、タッチ時間計測ユニット１２２が、定期的にタッチ操作フラグを参照して、当該タッチ操作フラグがリセットされたことに応じて、ゼロにリセットするものとすることができる。

また、本処理（図２）は、入力装置１００の電源がオフされたときに終了する。

上記処理により、タッチ時間Ｔがタッチ時間閾値Ｔｔｈを超えた場合には、移動距離閾値Ｌｔｈは初期値Ｌ１よりも大きな値Ｌ２に設定されることから、タッチ操作の開始直後に比べてより大きく指を動かしたときにのみ、当該指の動き（タッチ操作）がジェスチャー操作として識別されることとなる。その結果、例えば車両内等において突然の振動や揺れに起因して値Ｌ１を超える意図しない指の移動が発生したとしても、当該意図しない指の移動の距離Ｌが値Ｌ２未満に留まっている限り、入力操作についての誤認識は生じず、ユーザの意図する入力操作が正しく認識されることとなる。

また、初期値Ｌ１からＬ２への移動距離閾値Ｌｔｈの変更（ステップＳ２３０）は、タッチ時間Ｔがタッチ時間閾値Ｔｔｈを超える「ロングタッチ」と判定されたとき（ステップＳ２２８においてＹｅｓの場合）にのみ実行される処理であるため、ショートタップ操作、フリック操作などの、タッチ時間がタッチ時間閾値Ｔｔｈより短い他のジェスチャー操作の際には初期値Ｌ１からＬ２への移動距離閾値Ｌｔｈの変更は行われず、当該他のジェスチャー操作は通常どおりの正確に特定され得る。

なお、図２に示すフロー図では、タッチ位置の移動距離Ｌが移動距離閾値Ｌｔｈを超えたときに、現在のタッチ操作が指の移動を伴うジェスチャー操作であるものと判断することとしたが、これに限らず、タッチ時間が所定の時間を超えたときには、例えばステップＳ２０６の処理をスキップする（実行しない）ことにより、現在のタッチ操作を、指の移動を伴うジェスチャー操作ではないものと（すなわち、指の移動を伴わないタップ操作であるものと）して処理してもよい。これにより、ユーザがロングタップ操作を行うことを意図して指の移動を伴うことなく上記所定の時間を超えてタッチ操作を継続した場合には、その後に意図しない指の移動が発生しても、当該意図しない移動がジェスチャー操作として認識されることがないので、上記ユーザが意図したロングタップ操作が正しく認識され続けることとなる。

また、本実施形態では、Ｌ２を予め定めた固定値としたが、これに限らず、タッチ時間Ｔに応じて、所定の最大値まで徐々に増加する値として設定することができる。例えば、閾値設定ユニット１２５は、図２のステップＳ２３０において、Ｌ２を式（１）及び（２）により算出して、当該算出したＬ２をＬｔｈに設定するものとすることができる。
Ｔｔｈ＜Ｔ＜Ｔ２のとき、Ｌ２＝α×（Ｔ−Ｔｔｈ）＋Ｌ１ （１）
Ｔ＞Ｔ２のとき、Ｌ２＝α×（Ｔ２−Ｔｔｈ）＋Ｌ１ （２）
ここに、Ｔはタッチ時間である。これにより、Ｌ２は、タッチ時間ＴがＴｔｈを超えると、比例係数αで定まる傾斜を持って徐々に、最大値［α×（Ｔ２−Ｔｔｈ）］まで増加するものとすることができる。

さらに、図２に示すフロー図では、タッチ時間Ｔが所定の閾値Ｔｐ未満においてタッチ操作が終了したときに、当該タッチ操作がショートタップ操作であるものと判断して（Ｓ２１６、Ｓ２２４）、入力操作情報を出力し（Ｓ２２６）、ステップＳ２００に戻って新たなタッチ操作の開始を待機するものとしたが、これに限らず、ステップＳ２１６、Ｓ２２４において一のショートタップ操作を特定したときに、次のタッチ操作開始までの時間（インターバル）を計測し、新たに実行されたステップＳ２１６、Ｓ２２４において当該次のタッチ操作がショートタップ操作であって当該インターバルが所定時間より短いときに、上記一のショートタップ操作と上記次のショートタップ操作とを一連ものとして特定するものとすることができる。これにより、例えばダブルタップ操作を特定することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る入力装置について説明する。

一般に、ユーザの周囲環境における振動や揺れ（例えば、ユーザが乗車する車両の振動や揺れ）が当該ユーザのタッチ操作に与える影響の程度は、当該ユーザが当該タッチ操作にどの程度集中できるか、又はどの程度集中できないか（以下、操作困難度という）に依存する。すなわち、環境における振動や揺れの程度が同じでも、タッチ操作に集中できる（操作困難度の低い）ユーザが行うタッチ操作では、タッチ操作に集中できない（操作困難度の高い）ユーザが行うタッチ操作に比べて、ユーザの意図しない指の動きの程度（大きさ）は小さく、ユーザが意図する操作についての認識誤りは生じにくい。

第１の実施形態に係る入力装置１００では、タッチ時間Ｔが時間閾値Ｔｔｈより大きくなったときに移動距離閾値Ｌｔｈに設定されるＬ２は予め定められた固定値であり、移動距離閾値Ｌｔｈの設定に際して、タッチ操作を行うときのユーザの操作困難度は考慮されない。したがって、Ｌ２の値を、操作困難度の高いユーザに合わせて大きな値に定めておいた場合には、操作困難度の低い状況において操作を行うユーザにとっては、不要に大きな指の移動を行わないとジェスチャー操作が認識されないこととなり、煩わしさを感じる場合が生じ得る。

これに対し、本実施形態に係る入力装置では、特に当該入力装置が移動体内（例えば車両内）に設けられる場合を想定し、タッチ時間の長短のほか、当該移動体の運転状態（例えば、速度、加速度、操舵角等）、当該移動体の周囲環境（例えば、周囲に存在する物体の数）、及び又はタッチ操作の操作者の種類（例えば、当該移動体の運転者か否か）から決定される操作困難度にも基づいて、移動距離閾値Ｌｔｈが決定される。

これにより、本実施形態に係る入力装置では、タッチ操作を行う操作者の操作困難度に応じて、ジェスチャー操作を特定する感度を適切に保ちつつ、ユーザが意図する入力操作についての認識誤りを防止又は抑制することができる。例えば、運転者は同乗者よりも操作困難度が高く、また移動体の速度、加速度、及び又は操舵角が大きいほど操作困難度が高いので、操作者が運転者であるときは、操作者が同乗者である場合にくらべて移動距離閾値Ｌｔｈを大きな値に設定し、及び又は移動体の速度、加速度、操舵角が大きいほど、移動距離閾値Ｌｔｈを大きな値に設定する。

図３は、本実施形態に係る入力装置６００の構成を示す図である。なお、本入力装置６００は、移動体である車両内に設けられて使用されるものとする。また、図３に示す入力装置６００において、図１に示す入力装置１００と同じ構成要素については図１と同じ符号を用いて示すものとし、上述した図１についての説明を援用するものとする。

本入力装置６００は、第１の実施形態に係る入力装置１００と同様の構成を有するが、処理装置１２０に代えて、処理装置６２０を有する点が異なる。また、処理装置６２０は、処理装置１２０と同様の構成を有するが、閾値設定ユニット１２５に代えて、閾値設定ユニット６２５を備える点が異なる。また、処理装置６００は、操作困難度算出手段である操作困難度算出ユニット６０７と、操作ユーザ特定手段である操作ユーザ特定ユニット６０８と、周囲状況検出ユニット６０４と、ユーザ検出ユニット６０５と、を更に備える。なお、処理装置６２０は、処理装置１２０と同様に、ＣＰＵ等のプロセッサ、プログラムが書き込まれたＲＯＭ、データの一時記憶のためのＲＡＭ等を有するコンピュータであり、処理装置６２０が備える上記各ユニットは、コンピュータである処理装置６２０がプログラムを実行することにより実現される。これに代えて又はこれに加えて、当該各ユニットの全部又は一部を、それぞれ一つ以上の電子回路部品を含むハードウェアにより構成することもできる。なお、処理装置６２０が実行する上記コンピュータ・プログラムは、コンピュータ読み取り可能な任意の記憶媒体に記憶させておくことができる。

また、上記入力装置６００は、入力処理装置１３０と接続されるほか、当該入力装置６００が設けられた車両（以下、自車両）の電子制御装置（ＥＣＵ、Electronic Control Unit）と接続されて、自車両の速度（車速）及び加速度（例えば、自車両の進行方向に沿った加速度である縦方向加速度）、並びに自車両が備えるカメラからの、当該自車両の周囲環境の画像、及び当該自車両の車室内の画像、を受信する。

周囲状況検出ユニット６０４は、自車両が備える電子制御装置から周囲環境の画像を取得し、当該取得した画像から、例えば車両前方に存在する物体（例えば、他車両や歩行者）を検知して、当該検知した物体（周囲物体）の数を、操作困難度算出ユニット６０７へ出力する。

操作困難度算出ユニット６０７は、移動体である自車両の室内環境における、入力装置１００に対するタッチ操作についての操作困難度を算出し、当該算出した操作困難度を閾値設定ユニット６２５に出力する。本実施例では、操作困難度算出ユニット６０７は、自車両が備える電子制御装置から受信される、自車両の速度、加速度、操舵角と、周囲状況検出ユニット６０４が出力する周囲物体の数と、後述する操作ユーザ特定ユニット６０８からの、タッチ操作の操作者が運転者か否かの識別情報と、に基づいて、操作困難度を算出する。

例えば、操作困難度算出ユニット６０７は、電子制御装置から受信する現在の速度、加速度、操舵角と、周囲状況検出ユニット６０４から受信する周囲物体数と、操作ユーザ特定ユニット６０８が特定した操作者の種類（運転者か否か等）についての情報と、に基づいて、現在の速度、加速度、操舵角、周囲物体数、及び操作者種類のそれぞれについてのスコアを決定し、当該決定したスコアを重み付け加算して、操作困難度を算出するものとすることができる。

スコアについては、例えば、速度、加速度、操舵角（例えばその絶対値）、周囲物体数のそれぞれについて、それらの値の範囲に応じたスコアを定めたマップ（スコアマップ）を予め定義してメモリ（不図示）に記憶しておくと共に、タッチ操作の操作者の種類（例えば、運転者か否か）に応じたスコアを定めたスコアマップを予め定義して当該メモリに記憶しておくものとし、操作困難度算出ユニット６０７は、これらのスコアマップを参照して、現在の各スコアを決定するものとすることができる。

また、スコアマップは、例えば、速度、加速度、操舵角（例えばその絶対値）、周囲物体数の値が大きいほど、及び入力装置１００の操作者が運転者以外の者であるときよりも運転者であるときに、それぞれ対応するスコアの値が大きな値を持つように定めるものとすることができる。例えば、速度のスコアは、速度３０ｋｍ／ｈ未満、３０ｋｍ／ｈ以上５０ｋｍ未満、５０ｋｍ／ｈ以上７０ｋｍ／ｈ未満、７０ｋｍ／ｈ以上１００ｋｍ／ｈ未満、１００ｋｍ／ｈ以上の範囲に対し、それぞれ値０、１、２、３、４をとるように定めておくことができ、加速度、操舵角、周囲物体数のスコアも、これと同様に定めておくことができる。また、操作者についてのスコアは、例えば、運転者でなければ値０、運転者であれば値４をとるように定めておくことができる。

上記の場合、例えば、操作困難度Ｄは、以下のように算出される。
Ｄ＝（ａ×Ｓｐ＋ｂ×Ｓａ＋ｃ×Ｓθ＋ｄ×Ｓｐ＋ｅ×Ｓｏ）÷Ｓｍａｘ１
ここに、Ｓｓ、Ｓａ、Ｓθ、Ｓｐ、Ｓｏは、それぞれ速度、加速度、操舵角、周囲物体数、及び操作者種類についてのスコアであり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、重み付け係数である。また、Ｓｍａｘ１は、速度、加速度、操舵角、周囲物体数、操作者種類についてのスコアＳｓ、Ｓａ、Ｓθ、Ｓｐ、Ｓｏが全て最大スコアである場合の（ａ×Ｓｐ＋ｂ×Ｓａ＋ｃ×Ｓθ＋ｄ×Ｓｐ＋ｅ×Ｓｏ）の値、すなわち（ａ×Ｓｐ＋ｂ×Ｓａ＋ｃ×Ｓθ＋ｄ×Ｓｐ＋ｅ×Ｓｏ）の最大値である。従って、操作困難度は、０〜１の範囲の値で与えられることとなる。また、上記の例のようにスコアマップを定めれば、速度、加速度、操舵角（の絶対値）、周囲物体数の値が大きいほど、及び操作者が運転者以外の者であるときより操作者が運転者であるときに、操作困難度Ｄは大きな値として算出される。

あるいは、上述のように速度、加速度、操舵角について、それぞれスコアを定める代わりに、予め、速度、加速度、操舵角の３つのパラメータの値の組み合わせと、意図せずに発生する指の移動距離との相関関係を求め、当該移動距離の範囲に応じてスコアを定めることで、速度、加速度、操舵角の３つの値の組み合わせとスコアとの対応関係を定めたスコアマップを定義してもよい。この場合には、操作困難度算出ユニット６０７は、速度、加速度、操舵角の３つの値の組み合わせに応じて定まるスコアと、上述した周囲物体の数についてのスコアから、操作困難度を定めるものとすることができる。この場合、操作困難度Ｄは、例えば以下のように算出される。
Ｄ＝（ｆ×Ｓｉ＋ｇ×Ｓｐ＋ｈ×Ｓｏ）÷Ｓｍａｘ２
ここに、Ｓｉは、速度、加速度、操舵角の値の組み合わせから定まるスコアであり、Ｓｐ及びＳｏは、上述したように、それぞれ周囲物体数及び操作者についてのスコアである。また、ｆ、ｇ、ｈは、重み付け係数である。さらに、Ｓｍａｘ２は、スコアＳｉ、Ｓｐ、Ｓｏが全て最大スコアである場合の（ｆ×Ｓｉ＋ｇ×Ｓｐ＋ｈ×Ｓｏ）の値、すなわち（ｆ×Ｓｉ＋ｇ×Ｓｐ＋ｈ×Ｓｏ）の最大値である。従って、操作困難度は、０〜１の範囲の値で与えられることとなる。

なお、操作困難度の算出方法は、上記に限らず、移動体である車両内におけるタッチ操作の困難性を統合的に評価し得る任意の方法を用いることができる。例えば、速度、加速度、操舵角、又は周囲物体の数に代えて、又はこれらに加えて、車両間通信や路車間通信等を介して受信される渋滞情報から得られる車両混雑の程度、車載の加速度センサから得られる路面の凹凸の程度などを、操作困難度の算出に用いることができる。

操作ユーザ特定ユニット６０８は、自車両が備える電子制御装置から受信される自車両の車室内の画像から、入力装置６００に対するタッチ操作の操作者が運転者であるか否かを判定する。そして、操作ユーザ特定ユニット６０８は、当該判定の結果を、操作困難度算出ユニット６０７と、閾値設定ユニット１２５と、に出力する。

閾値設定ユニット６２５は、第１の実施形態に係る入力装置１００の閾値設定ユニット１２５と同様の構成を有するが、Ｌ２及びＴ１を、操作困難度に基づいて算出する点が異なる。すなわち、閾値設定ユニット１２５では、移動距離閾値Ｌｔｈに設定されるＬ２は予め定められた固定値であり、タッチ時間閾値Ｔｔｈに設定されるＴ１も予め定められた固定値であるのに対し、閾値設定ユニット６２５では、Ｌ２及びＴ１が、操作困難度に基づいてそれぞれ適応的に算出される。

例えば、閾値設定ユニット６２５は、Ｌ２及びＴ１を、それぞれ、操作困難度Ｄの増加とともに増加する値、及び操作困難度Ｄの増加と共に減少する値として算出する。

より具体的には、閾値設定ユニット６２５は、Ｌ２及びＴ１を、例えば式（３）及び式（４）により、それぞれ、操作困難度Ｄに比例して増加する値、及び操作困難度Ｄに比例して減少する値として算出する。
Ｌ２＝ｊ×Ｄ＋ｋ （３）
Ｔ１＝−ｍ×Ｄ＋ｎ （４）
ここに、ｊ、ｍは比例係数、ｋ、ｎはそれぞれＬ２及びＴ１の最小値を与えるオフセット値である。ここで、ｊ、ｋ、ｍ、ｎは正の実数である。特に、ｋは、例えばＬ１と同じ値か、又はＬ１より大きな値に設定されるものとすることができる。

なお、本実施形態に係る入力装置６００は、Ｔ１，Ｌ２の値の決定に関する処理を除き、図２に示す第１の実施形態に係る入力装置１００における処理と同様の処理を実行する。従い、Ｔ１，Ｌ２の値の決定に関する事項以外の説明については、上述した図２についての説明を援用するものとする。

なお、本実施形態では、操作ユーザ特定ユニット６０８は、移動体である自車両が備える車室内を撮影するカメラからの画像に基づいて、入力装置６００に対する入力操作（タッチ操作）の操作者が運転者か否かを判断するものとしたが、これに限らず、当該カメラからの車室内の画像に代えて、例えば入力面１１６と当該入力面１１６に接触又は近接する物体の角度に基づいて、当該操作者が運転者か否かを判断するものとしてもよい。このような物体の角度は、例えば入力ユニット１１０を静電容量式タッチセンサとし、入力面１１６における容量分布から特定されるものとすることができる。また、入力操作の操作者が運転者か否かを特定するほか、車室内における操作者の位置（例えば、操作者が前部座席に座っている同乗者か、後部座席に座っている同乗者であるか等）や、子供か大人かの区別等をも判断するものとして、これらの判断の結果として得られたユーザ種類の特定結果に応じて、移動距離閾値Ｌｔｈや時間閾値Ｔｔｈを変更するものとしてもよい。

また、本実施形態では、移動体の運転状態として速度、加速度（例えば、当該移動体の進行方向に沿った加速度である縦方向加速度）、及び又は操舵角を用いるものとしたが、操舵角に代えて、横方向加速度（当該移動体の進行方向に垂直な方向に沿った加速度）を用いるものとしてもよい。

また、本実施形態では、操作困難度Ｄに応じて時間閾値Ｔｔｈに設定するＴ１の値を決定するものとしたが、これに限らず、操作者が運手者であるか否かのみに基づいて、Ｔ１の値を、操作者が運転者であるときは、操作者が運転者以外の者であるときに比べて小さく（短く）設定するものとしてもよい。

以上、説明したように、本発明の入力装置１００，６００では、タッチ操作が開始された後の時間（タッチ時間）が所定の時間閾値を超えたときに、当該タッチ操作における指の移動距離に基づいて当該タッチ操作が指の移動を伴うジェスチャー操作であるか否かを判断するための移動距離閾値を、より長く設定する。これにより、入力操作（タッチ操作）の時間が或る程度長く、当該入力操作の途中において突発的に振動や揺れなどにより指やタッチペンが意図しない方向へと移動した場合でも、意図された入力操作が誤って認識されることを防止することができる。

なお、本発明は本実施形態またはその変形例１〜４に限定されることはなく、例えば、上述した本実施形態および変形例１〜４を必要に応じて組み合わせて所望の入力装置や処理フローを構成するなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において改変して用いることができる。

１００，６００・・入力装置、１１０・・・入力装置、１１２・・・表示デバイス、１１３・・・表示画面、１１４・・・タッチセンサ、１１６・・・入力面、１２０、６２０・・・処理装置、１２１・・・タッチ検出ユニット、１２２・・・タッチ時間計測ユニット、１２３・・・入力操作特定ユニット、１２４・・・ロングタッチ判定ユニット、１２５、６２５・・・閾値設定ユニット、１２６・・・表示制御ユニット、１３０・・・入力処理装置、６０７・・・操作困難度算出ユニット、６０８・・・操作ユーザ判定ユニット。

Claims (9)

1. 入力面に物体を接触又は近接させる操作により入力操作が行われる入力装置であって、
   前記入力面上を前記物体が移動した距離である移動距離が所定の距離閾値を超えたか否かに基づいて、上記入力操作の種類を特定する入力操作特定手段と、
   前記入力面に前記物体が接触又は近接している時間であるタッチ時間を計測するタッチ時間計測手段と、
   前記距離閾値を設定する閾値設定手段と、
   を備え、
   前記閾値設定手段は、前記タッチ時間に応じて前記距離閾値を設定し、所定のタッチ時間における距離閾値よりも、当該所定のタッチ時間よりも長いタッチ時間における距離閾値の方が大きくなるように設定する、
   入力装置。
2. 前記入力装置が使用される環境の状態から、ユーザが前記入力操作を行うことについての困難度を算出する操作困難度算出手段、を更に備え、
   前記閾値設定手段は、前記困難度が高いほど、前記距離閾値をより大きな値に設定する、
   請求項１に記載の入力装置。
3. 前記入力装置は移動体に搭載され、
   前記操作困難度算出手段は、前記移動体の運転状態、及び、もしくは、又は前記移動体の周囲状況に基づき、前記困難度を算出する、
   請求項２に記載の入力装置。
4. 前記移動体の前記運転状態は、前記移動体の現在の速度、縦方向加速度、横方向加速度、及び、もしくは、又は操舵角であり、
   前記移動体の前記周囲状況は、前記移動体の周囲で検知される物体の数である、
   請求項３に記載の入力装置。
5. 前記閾値設定手段は、前記タッチ時間に応じて、所定の値まで徐々に増加するように前記距離閾値を設定する、
   請求項１ないし４のいずれか一項に記載の入力装置。
6. 前記閾値設定手段は、前記タッチ時間が第１の所定の時間閾値を超える場合に、前記第１の所定の時間閾値を超えない場合よりも前記距離閾値を大きな値に設定する、
   請求項１ないし４のいずれか一項に記載の入力装置。
7. 前記入力操作を行っているユーザを特定する操作ユーザ特定手段をさらに備え、
   前記閾値設定手段は、前記操作ユーザ特定手段におけるユーザ特定の結果に応じて、前記距離閾値及び、もしくは、又は前記第１の所定の時間閾値を設定する、
   請求項６に記載の入力装置。
8. 前記入力装置は移動体に搭載され、
   前記操作ユーザ特定手段は、前記ユーザが前記移動体の運転者であるか、運転者以外の者であるかを特定し、
   前記閾値設定手段は、前記ユーザが前記運転者であるときは、前記ユーザが前記運転者以外の者であるときに比べて、前記第１の所定の時間閾値を小さく設定する、
   請求項７に記載の入力装置。
9. 前記入力操作特定手段は、前記移動距離が前記距離閾値を超えることなく前記タッチ時間が第２の所定の時間閾値を超えたときは、前記入力操作を、前記入力面上における前記物体の移動を伴わない操作であると判断する、
   請求項１ないし８のいずれか一項に記載の入力装置。

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