CN104298398A - 显示输入装置 - Google Patents

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下谷光生
松原勉
贞广崇
太田正子
冈野祐一
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Abstract

本发明提供一种显示输入装置，包括：触摸屏(1)，该触摸屏(1)进行信息的显示和输入；接近传感器(12)，该接近传感器(12)以非接触的方式对位于与触摸屏(1)相对位置的检测对象的动作进行检测；以及控制部(3)，该控制部(3)在接近传感器(12)检测出检测对象接近触摸屏(1)且达到规定距离时，使触摸屏(1)上显示的特定显示对象移动到检测对象的停止位置附近进行显示。

Description

显示输入装置
本申请是申请日为“2009年11月26日”、申请号为“200980149037.8”、题为“显示输入装置”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种特别适用于导航系统等车载信息设备的显示输入装置。
背景技术
触摸屏是譬如在LCD(液晶)面板上层叠矩阵状的触摸传感器而构成的电子元器件，是一种显示输入装置，该显示输入装置是通过用户用手指或笔等检测对象来触摸LCD面板上所显示的图标等输入按钮显示区域，从而能够对所触摸的画面上的坐标位置信息进行检测，并对设备进行操作。因此，多组装用于车载导航系统或银行ATM(自动取款机)等要求凭直觉进行操作的设备。
为了提高上述触摸屏的操作性和使用的便利性，一直以来提出了多个技术方案的申请。
例如，已知有：在使手指靠近时将位于手指附近的按键开关进行放大显示、从而容易进行选择操作的显示输入装置(例如，参照专利文献1)；检测垂直方向的距离、并在与该距离相对应的放大倍数下显示信息的CRT装置(例如，参照专利文献2)；以及具备检测手是否接触了手柄开关、并在手接触了手柄开关时变更图标的排列的触摸屏的输入装置(例如，参照专利文献3)等。
专利文献1：日本专利特开2006-31499号公报
专利文献2：日本专利特开平04－128877号公报
专利文献3：日本专利特开2008-129689号公报
发明内容
根据上述专利文献1所揭示的技术，由于在使手指靠近时将附近的图标进行放大显示，所以能够防止误操作，并容易进行选择操作，然而，由于仅仅是简单地进行放大处理来显示画面，因此对于图标在画面上分散配置的车载信息设备来说，为了进行操作而需要使手指在多个区域中动作，这不利于安全驾驶，另外，也没有涉及到提供使用专利文献2所揭示的三维触摸屏的新用户界面。
另外，根据专利文献3所揭示的技术，由于与未检测出用户的手的情况相比，是在规定的位置附近显示图标，因此容易进行输入操作，操作性得到提高，然而，这种情况下的图标显示位置取决于手柄开关的安装位置，而且，由于为了变更画面中显示的图标的排列是以用户的手接触手柄开关为前提，因此有时反而会有损操作性。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种能够进一步提高操作性的显示输入装置。
为了解决上述问题，本发明的显示输入装置包括：触摸屏，该触摸屏进行信息的显示和输入；接近传感器，该接近传感器以非接触的方式对位于与所述触摸屏相对位置的检测对象的动作进行检测；以及控制部，该控制部在所述接近传感器检测出所述检测对象接近所述触摸屏且达到规定距离时，使所述触摸屏上显示的特定显示对象移动到所述检测对象的停止位置附近进行显示。
根据本发明，能提供一种能够进一步提高操作性的显示输入装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的显示输入装置的内部结构的框图。
图2是将本发明的实施方式1所涉及的显示输入装置所具有的导航CPU的程序结构进行功能展开而所示的框图。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的显示输入装置所具有的绘制电路的内部结构的框图。
图4是表示本发明的实施方式1所涉及的显示输入装置的动作的流程图。
图5是将本发明的实施方式1所涉及的显示输入装置的动作示意性地表示在触摸屏上的画面转移图。
图6是将本发明的实施方式1所涉及的显示输入装置的动作示意性地表示在触摸屏上的动作概念图。
图7是将本发明的实施方式2所涉及的显示输入装置的动作示意性地表示在触摸屏上的动作概念图。
图8是将本发明的实施方式3所涉及的显示输入装置的动作示意性地表示在触摸屏上的动作概念图。
图9是将本发明的实施方式4所涉及的显示输入装置所具有的导航CPU的程序结构进行功能展开而所示的框图。
图10是将本发明的实施方式4所涉及的显示输入装置的动作示意性地表示在触摸屏上的动作概念图。
图11是将本发明的实施方式5所涉及的显示输入装置所具有的导航CPU的程序结构进行功能展开而所示的框图。
图12是表示本发明的实施方式5所涉及的显示输入装置的动作的流程图。
图13是用曲线图表示本发明的实施方式5所涉及的显示输入装置的动作的图。
图14是将本发明的实施方式6所涉及的显示输入装置所具有的导航CPU的程序结构进行功能展开而所示的框图。
图15是将本发明的实施方式6所涉及的显示输入装置的动作示意性地表示在触摸屏上的动作概念图。
具体实施方式
下面，为了更详细地说明本发明，根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。
实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的显示输入装置的结构的框图。如图1所示，本发明的实施方式1所涉及的显示输入装置包括触摸屏式显示装置(以下简称为触摸屏)1、外部传感器2、以及控制部3。
触摸屏1是进行信息显示和输入的装置，例如在进行信息显示的LCD面板10上、层叠进行信息输入的触摸传感器11而构成，而且这里，沿触摸传感器11的外周安装有多个接近传感器12，该接近传感器12以二维且非接触的方式对触摸屏1、以及位于与触摸屏1相对位置的手指或笔等检测对象的动作进行检测。
在接近传感器12使用例如红外线作为检测介质的情况下，将红外线发光LED(发光二极管)、以及光敏晶体管呈矩阵状地相对配置于触摸传感器11的外周，利用因检测对象靠近而产生的遮挡或反射光，对接近进行检测，并且对其坐标位置进行检测。
接近传感器12的检测介质不限于上述红外线，也可以用例如电容型接近传感器来代替，所述电容型接近传感器利用检测对象与像电容器那样在平行配置的两块平板之间产生的电容变化来对接近进行检测。在这种情况下，平板的一侧成为朝向检测对象的接地面，另一侧成为传感器检测面，利用形成于这两极间的电容的变化，能对检测对象的接近进行检测，并对其坐标位置进行检测。
另一方面，外部传感器2可以安装于车辆的任何位置，且至少包括GPS(全球定位系统)传感器21、车速传感器22、以及加速度传感器23。
GPS传感器21从GPS卫星接收电波，生成用于供控制部3对经度、纬度进行测位的信号，并将其输出到控制部3。车速传感器22例如是车速传感器，对用于判断车辆是否正在行驶的车速脉冲进行测量，并将其输出到控制部3。加速度传感器23例如是对安装在弹簧上的重锤的位移量进行测量、并对重锤的加速度进行推测的传感器，在三轴加速度传感器的情况下，例如，随着从0(只有重力加速度)到数百Hz的加速度变动，根据X、Y方向的加速度矢量的总和来测定相对于地面的朝向(姿势)，并将其输出到控制部3。
控制部3具有以下功能：即，在接近传感器12检测出检测对象接近触摸屏1且达到规定距离的情况下，使触摸屏1上显示的例如图标或特定的图像信息等显示对象，通过例如平滑滚动等方法移动到检测对象的停止位置附近进行显示。因此，控制部3包括以导航为主要目的的CPU(以下称为导航CPU30)、绘制电路31、存储器32、以及地图DB(数据库)33。
由用户来选择触摸屏1上显示的目的地引导等的导航菜单，从而导航CPU30根据该菜单来进行导航处理。每次进行导航处理时，导航CPU30参照存储在地图DB33中的地图信息，基于从外部传感器2获取的各种传感器信号，进行路线检索或上述的目的地引导等。
另外，在接近传感器12检测出检测对象接近触摸屏1且达到规定距离时，为了使触摸屏1上显示的一个以上的一定范围的显示区域的信息中的至少一个信息移动到检测对象的停止位置附近进行显示，以实现作为控制部3的上述功能，导航CPU30按照存储器32中存储的程序生成图像信息，并对绘制电路31进行控制。图2表示这种情况下的导航CPU30所执行的程序的结构，其详细情况将在后文中进行叙述。
绘制电路31以一定的速度将导航CPU30所生成的图像信息在内置或外接的位图存储器上展开，利用同样内置的显示控制部，与触摸屏1(LCD面板10)的显示定时同步地读出在位图存储器中展开的图像信息，并将其显示于触摸屏1。上述的位图存储器和显示控制部如图3所示，其详细情况将在后文中进行叙述。
此外，在存储器32中，除了存储上述程序的程序区域以外，还在工作区域中分配图标属性存储区域、图像信息存储区域等来进行存储。
这里，所谓“图标属性”，是指对每一个图标定义的信息，是用标记表示默认显示位置、以及是否能进行上述移动显示的信息，而且，在显示输入装置用作为车载用的人机设备的情况下，也可以将表示是驾驶座乘客使用的图标、还是副驾驶座乘客使用的图标的信息添加作为属性。详细情况将在后文中进行叙述。另外，在地图DB33中，存储有路线检索、引导等导航所需要的地图和设施信息等。
图2是将本发明的实施方式1所涉及的显示输入装置(控制部3)所具有的图1的导航CPU30所执行的程序的结构进行功能展开而所示的框图。
如图2所示，导航CPU30包括主控制部300、接近坐标位置计算部301、触摸坐标位置计算部302、图像信息生成部303、图像信息传输部304、重叠检测部305、以及操作信息处理部306。
接近坐标位置计算部301具有以下功能：即，在利用接近传感器12检测出检测对象接近时，对该检测对象的XY坐标位置进行计算，并将其交给主控制部300。
触摸坐标位置计算部302具有以下功能：即，在利用触摸传感器11检测出检测对象触摸了触摸屏1的情况下，对检测对象的XY坐标位置进行计算，并将其交给主控制部300。
图像信息生成部303具有以下功能：即，在主控制部300的控制下，生成包含要在触摸屏1上显示的图标的图像信息，并将其输出到图像信息传输部304。
这里，每当要使触摸屏1上显示的图标等一个以上的一定范围的显示区域的信息移动到手指或笔等检测对象的停止位置附近进行显示时，导航CPU30使用“画面切换”或“平滑滚动”的方法。所谓“画面切换”，是指图像信息生成部303在触摸屏1(LCD面板10)的非显示期间内，瞬时地更新要显示的图像信息，并写入存储器32的图像信息存储区域322，在下一个显示期间中，图像信息传输部304将经过了瞬时更新的图像信息传输到绘制电路31，由此瞬时地进行移动显示；所谓“平滑滚动”，是指图像信息生成部303在触摸屏1(LCD面板10)的每一个非显示期间内，以比特为单位反复更新图像信息，图像信息传输部304将每隔一个显示期间都进行了更新的图像信息传输到绘制电路31，由此平滑地进行移动显示。“画面切换”或“平滑滚动”的方法根据H/W、S/W的不同而有多种，并不局限于上述方法。
另外，图像信息生成部303在主控制部300的控制下，也能够根据手指或笔等检测对象接近触摸屏1的距离，对要移动到检测对象的停止位置附近进行显示的图标等一个以上的一定范围的显示区域的信息进行放大处理。
这里，“放大处理”是指图像信息生成部303例如以一定的比例读出已生成的图标等位图图像并对其进行插补，从而绘制成新的位图。例如，可以通过如下方式来实现：即，在放大两倍的情况下，将原位图的一个像素沿纵横方向重叠为2×2来进行绘制，相反地，在缩小的情况下，以一定的比例将原位图的像素抽去来进行绘制。这里，用位图图像的放大/缩小方法进行了说明，但在不是位图图像而是矢量图像的情况下，可以通过规定的缩放计算处理来进行清晰图像的缩放。
图像信息传输部304具有以下功能：即，通过主控制部300的定时控制，将图像信息生成部303所生成的图像信息传输至绘制电路31。
重叠检测部305具有以下功能：即，对每当使多个图标移动到手指或笔等检测对象的停止位置附近进行显示时有可能发生的图标显示位置重叠进行检测，这里，在检测出图标显示位置重叠的情况下，图像信息生成部303生成包含为了不发生重叠而重新配置的图标的图像信息，并将其传输到存储器32的图像信息存储区域322。这里，对图标显示位置重叠的检测以及重新配置可通过如下方式实现：即，以分配到存储器32的规定区域进行存储的图标属性中定义的默认显示位置为基点，计算出移动显示后的各图标的显示地址，并进行比较。
操作信息处理部306具有以下功能：即，在主控制部300的控制下，对于基于触摸坐标位置计算部302计算出的触摸坐标位置的图标所定义的操作信息，例如若是软键盘，则生成基于所触摸的按键的图像信息，并将其输出到图像信息传输部304，若是图标按钮，则执行该图标按钮所定义的目的地检索等导航处理，生成图像信息，并将其输出到图像信息传输部304，然后分别在触摸屏1(LCD面板10)上进行显示。
此外，在存储器32中，除了存储上述程序的程序区域320以外，还分配有规定大小的工作区域，在该工作区域中，包含图标属性存储区域321和图像信息存储区域322，所述图标属性存储区域321定义并存储上述的图标属性，所述图像信息存储区域322临时存储图像信息生成部303所生成的图像信息。
图3是表示图1所示的绘制电路31的内部结构的框图。如图3所示，绘制电路31包括绘制控制部310、图像缓冲部311、绘制部312、位图存储部313、以及显示控制部314，都经由局域总线316进行公共连接，所述局域总线316包括多根地址线、数据线、以及控制线。
在上述结构中，从图2所示的导航CPU30(图像信息传输部304)传输来的图像信息在绘制控制部310的控制下保存至图像缓冲部311，绘制控制部310将直线绘制、矩形绘制等指令进行解码，或对直线斜率等的绘制进行前期处理。然后，由绘制控制部310启动的绘制部312将由绘制控制部310进行了解码的图像信息高速绘制到位图存储部313，显示控制部314与触摸屏1的LCD面板10的显示定时同步地读出保存在位图存储部313中的图像信息，并对其进行显示。
图4是表示本发明的实施方式1所涉及的显示输入装置的动作的流程图。另外，图5是在触摸屏1上示意性地表示出作为此时一个以上的一定范围的显示区域的信息的图标群、以及作为检测对象的手指的动作的画面转移图。
下面，参照图4、图5，对图1～图3所示的本发明的实施方式1所涉及的显示输入装置的动作进行详细说明。
如图5(a)所示，设图标群在触摸屏1(LCD面板10)的默认位置a上进行显示(图4的步骤ST401)。
当用户想要对触摸屏1进行操作而使手指靠近触摸屏1时，接近传感器12检测到这一情况，向导航CPU30发送接近信号。此时，导航CPU30的主控制部300判断手指在Z轴上的位置和触摸屏1的屏幕表面之间的距离是否在规定值以内(步骤ST402)。所谓这里所说的规定值以内，是指图5(b)所示的Zref。
这里，当检测出手指和屏幕表面之间的距离在规定值以内时(步骤ST402的“是”)，接近坐标位置计算部301对手指的XY坐标值Oxy进行计算，并将该手指的XY坐标值Oxy输入到主控制部300，例如在0.1秒期间内每隔0.01秒持续地输入(步骤ST403)。
主控制部300通过在0.1秒期间内连续地接收所输入的手指的XY坐标值Oxy，从而能够判断手指的移动或停止。即，当在0.1秒的期间内手指的XY坐标值Oxy不变时，也就是说，判断为触摸屏1的XY方向上手指没有移动时(步骤ST404的“否”)，主控制部300进一步判断图标显示位置和手指的XY坐标值Oxy之间的距离是否在规定值以上(步骤ST405)，在规定值以上的情况下(步骤ST405的“是”)，主控制部300启动图像信息生成部303的图像信息(滚动图像)生成处理。为了说明方便，主控制部300是在0.1秒期间内判断有没有移动，但如果存储有连续的历史纪录，也可以用0.1秒×几次的信息来对移动进行判断。在这种情况下，能够将手指的轻微抖动判断为上述XY坐标值Oxy不变，提高了精度。
即，图像信息生成部303生成图像信息，以使图标显示位置靠近手指的XY坐标值Oxy，将这里所生成的图像信息写入存储器32的图像信息存储区域322，每次根据滚动速度进行更新，并且输出到图像信息传输部304。
图像信息传输部304接受该图像信息，并将图像信息生成部303所生成的图像信息传输到绘制电路31，在绘制电路31中，绘制控制部310将传输来的图像信息展开，绘制部312将该图像信息高速地绘制到位图存储部313。然后，显示控制部314在触摸屏1上进行所希望的滚动显示，即，使图标慢慢移动并靠近触摸屏1上的手指的XY坐标值Oxy，以进行平滑滚动显示(步骤ST406)。图5(c)中示出了此时的画面转移的一个例子。
此外，在步骤ST404的XY方向上手指的移动判断处理中判断为手指有移动的情况下(步骤ST404的“是”)，或是在步骤ST405的图标显示位置和手指的XY坐标值Oxy之间的距离判断处理中判断为距离不在规定值以上的情况下(步骤ST405的“否”)，都可知图标的显示位置不变(步骤ST407)。图5(d)中示出了此时的画面转移的一个例子。
在步骤ST402中，在判断为手指和触摸屏表面之间的距离在规定范围以内的情况下(步骤ST402的“是”)，主控制部300反复进行上述步骤ST402～ST407的处理，直到触摸屏1检测出手指触摸了图标为止(步骤ST410的“是”)。
由此，如图5(e)的画面转移所示，图标显示位置无限接近触摸屏1上的手指的XY坐标值Oxy，从而进行滚动显示。
此外，当触摸屏1(触摸传感器11)检测出手指触摸了图标时(步骤ST410的“是”)，触摸坐标位置计算部302对该触摸坐标位置进行计算，并启动操作信息处理部306，操作信息处理部306基于触摸坐标位置计算部302所计算出的触摸坐标所对应的按键，进行操作处理(步骤ST411)。这里，所谓基于触摸坐标所对应的按键的操作处理，是指在软键盘的情况下，生成基于所触摸的按键的图像信息，并将其输出到图像信息传输部304，在图标按钮的情况下，执行所触摸的图标按钮所定义的目的地检索等导航处理，生成图像信息，并将其输出到图像信息传输部304，然后分别在触摸屏1(LCD显示器10)上进行显示。
另一方面，在步骤ST402中，当检测出手指和屏幕表面之间的距离在规定值以上时(步骤ST402的“否”)，主控制部300对当前正在显示的图标的显示位置与图标的默认坐标位置a进行比较判断(步骤ST408)。这里，在判断为不同的情况下(步骤ST408的“否”)，即图标在触摸屏1的画面上离开了默认位置而进行移动的情况下，主控制部300对图像信息生成部303进行控制，图像信息生成部303生成图像信息，以使图标靠近默认的显示位置a，将这里所生成的图像信息存储到存储器32的图像信息存储区域322，并且每次都输出到图像信息传输部304。
图像信息传输部304接受该图像信息，并将图像信息传输到绘制电路31，在绘制电路31中，绘制控制部310将传输来的图像信息展开，绘制部312将该图像信息高速地绘制到位图存储部313。
然后，显示控制部314在触摸屏1(LCD面板10)上进行所希望的显示。即，显示控制部314进行平滑滚动显示(步骤ST409)，以使图标从位于手指的停止位置附近的当前显示位置接近默认显示位置a。图5(f)中示出了此时的画面转移。
此外，在步骤ST402中判断为手指在Z轴上的位置和触摸屏表面之间的距离在规定值以上的情况下(步骤ST402的“否”)，主控制部300反复进行步骤ST408的图标坐标判定处理、和ST409的回到默认位置的平滑滚动显示处理，直到图标回到默认位置a为止。
根据上述本发明的实施方式1所涉及的显示输入装置，在接近传感器12检测出手指接近触摸屏1且达到规定距离的情况下，控制部3(导航CPU30)使触摸屏1上显示的至少一个图标移动到手指的停止位置附近进行显示，从而能够提供新的用户界面，特别是在用于进行导航等的车载信息设备的情况下，能够提高使用的便利性，能够进一步提高操作性。
此外，根据本发明的实施方式1所涉及的显示输入装置，为了实现移动显示，使图标以一定速度靠近手指的坐标位置，从而实现平滑滚动，并以此进行了说明，但也可以用瞬时的移动显示来代替平滑滚动的移动显示。
在这种情况下，为了瞬时地切换触摸屏1(LCD面板10)上显示的图像，导航CPU30(图像信息生成部303)需要生成图标已完成移动的切换图像并进行更新。从而，减轻了导航CPU30的负载。
另外，根据本发明的实施方式1所涉及的显示输入装置，以多个图标集中在手指的停止位置进行显示为例进行了说明，但也可以将不受手指接近的影响的图标排除在移动显示的对象之外，还可以设定随着手指的接近反而远离的图标。上述情况可通过改写存储器32的图标属性存储区域321中定义的图标属性来实现。
图6中示出了将本发明的实施方式1所涉及的显示输入装置的动作示意性地表示在触摸屏上的动作概念图。图6(a)中示出了因手指的靠近而通过平滑滚动从而集中在手指位置附近的图标(表示“方位”、“比例尺”、“方向”的各个图标)，图6(b)中示出了这一情况下集中的图标(“比例尺”图标)和未集中的图标(“方位”图标等)。
另外，在通过多个图标的移动显示而使图标显示位置发生重叠的情况下，图像信息生成部303在主控制部300的控制下，需要生成为了不发生重叠而重新配置的图标图像。此时，导航CPU30(重叠检测部305)需要参照存储器32中存储的图标属性，检测出图标的重叠，并控制图像信息生成部303所进行的图标的重新配置图像生成处理。从而，能够提高图标的识别性，防止误操作。
而且，导航CPU30也可以根据手指接近触摸屏1的距离，对图标进行放大处理来显示。在这种情况下，随着距离的靠近，若对图标进行放大显示，则能够防止例如因车辆振动等摇晃所导致的误操作，能够进一步提高操作性。本实施例中，当处理从步骤ST408转移到步骤ST409时，是使图标迅速地靠近默认位置a，但也可以使上述手指相距较远的状态持续一定时间(例如0.5秒左右)，然后再使图标移动到默认位置。在这种情况下，误将手指远离触摸屏时的操作感比较好。
实施方式2
图7是将本发明的实施方式2所涉及的显示输入装置的动作表示在触摸屏的画面上的动作概念图。
设本发明的实施方式2所涉及的显示输入装置与上述实施方式1的相同，使用与图1所示的显示输入装置相同的结构，并且使用与图2所示的导航CPU30的程序结构相同的结构。
按照图4所示的流程图进行动作的实施方式1中，是设触摸屏1上显示的图标移动到手指的XY坐标值Oxy进行显示，但在以下说明的实施方式2中，并不是移动到手指的XY坐标值Oxy，而是使图标靠近触摸屏1的预定坐标位置进行显示。
即，如图7的动作概念图所示，例如在触摸屏1的格点上定义代表点q1(X1Y1)～q4(X2Y3)，以使图标靠近与手指的XY坐标值Oxy相近的代表点q1(X1Y1)的方式进行控制。上述情况可通过如下方式实现：即，导航CPU30(图像信息生成部303)在生成包含图标的图像信息时，计算预先定义的多个代表点与手指的XY坐标值Oxy之差，将包含该差值成为最小的代表点上所生成的图标的图像信息写入存储器32的图像信息存储区域322。
根据上述实施方式2所涉及的显示输入装置，在接近传感器12检测出手指接近触摸屏1且达到规定距离的情况下，控制部3(导航CPU30)使触摸屏1上显示的至少一个图标移动到手指的停止位置附近的预定位置进行显示，从而除了上述实施方式1所具有的效果之外，由于触摸屏1上图标移动显示的坐标是固定的，因此容易制作软件。
另外，由于图标移动集中的模式只要准备代表格点的数量即可，因此能够省去图标重叠等的处理。
实施方式3
图8是将本发明的实施方式3所涉及的显示输入装置的动作表示在触摸屏的画面上的动作概念图。
设本发明的实施方式3所涉及的显示输入装置与上述实施方式1的相同，使用与图1所示的显示输入装置相同的结构，并且使用与图2所示的导航CPU30的程序结构相同的结构。
根据以下说明的实施方式3所涉及的显示输入装置，如图8(a)所示，在接近传感器12检测出手指的位置是在(面对)触摸屏1的左半部分的情况下，导航CPU30基于将按照图标属性的一个以上的图标进行布局得到的第一模式(A)，使图标群移动到手指的停止位置附近进行显示。
另一方面，如图8(b)所示，在接近传感器12检测出手指的位置是在(面对)触摸屏1的右半部分的情况下，导航CPU30基于将按照图标属性的一个以上的图标进行布局得到的第二模式(B)，使图标群移动到手指的停止位置附近进行显示。此外，由于移动显示的原理与实施方式1相同，因此省略说明以避免重复。
根据上述本发明的实施方式3所涉及的显示输入装置，在手指接近触摸屏1的情况下，变更图标模式的配置，例如在日本国内使用的情况下，由于副驾驶座乘客容易从左侧进行操作，因此当使手指从左侧接近触摸屏1时，使图标群集中到触摸屏1的左侧进行显示，而当驾驶座乘客使手指从右侧接近触摸屏1时，图标群集中到触摸屏1的右侧进行显示。
因此，能够得到适合副驾驶座乘客和驾驶座乘客进行操作的图标排列，能够提高各乘客的操作便利性。此处，集中到左侧或右侧进行排列的图标群可通过如下方式实现：即，预先在存储器32的图标属性存储区域321中，例如将“DVD重放”图标定义作为副驾驶座乘客用图标，将“路线检索”图标定义作为驾驶座乘客用图标。
实施方式4.
图9是将本发明的实施方式4所涉及的显示输入装置的导航CPU30所具有的程序结构进行功能展开而所示的框图。
如图9所示，本发明的实施方式4所涉及的显示输入装置中，导航CPU30在图2所示的实施方式1所具有的结构的基础上，进一步增加了操作者检测部307。操作者检测部307具有以下功能：即，检测与触摸屏1相对位置的手指是从车辆的驾驶座一侧和副驾驶座一侧中的哪一个方向接近的。操作者检测部307具体是通过根据接近传感器12输出的信号进行接近坐标位置计算，或者是通过对未图示的车载相机所拍摄的图像进行处理，从而检测出手指是从车辆的驾驶座一侧和副驾驶座一侧中的哪一个方向接近的，对图像信息生成部303的滚动图像生成处理进行控制。
例如，在接近传感器12判断为手指是从驾驶座一侧接近的情况下，控制部3(导航CPU30)将对适合驾驶座乘客操作的一个以上的图标进行布局后得到的第一模式以规定的速度移动并进行显示，在判断为手指是从副驾驶座一侧接近的情况下，将对适合副驾驶座乘客操作的图标进行布局后得到的第二模式以规定的速度移动并进行显示。此外，由于移动显示的原理与实施方式1相同，因此省略说明以避免重复。
图10是将本发明的实施方式4所涉及的显示输入装置的动作表示在触摸屏上的动作概念图。
图10(a)表示在驾驶座乘客使手指靠近触摸屏1的情况下、以及在副驾驶座乘客使手指靠近的情况下所排列的图标群，上述第一模式所对应的图标群表示向左侧，第二模式所对应的图标群表示向右侧。此处，以画面的大致中央为界，在左侧显示“DVD停止”、“DVD重放”的按钮图标，用于副驾驶座乘客进行操作，在右侧显示“周边检索”、“路线变更”的按钮图标，用于驾驶座乘客进行操作。另外，如图10(b)所示，也可以根据靠近的手指是驾驶座乘客的还是副驾驶座乘客的不同情况，选择性显示要进行移动显示的图标。在这种情况下，当接近传感器12判断为是从驾驶座一侧接近时、以及当判断为是从副驾驶座一侧接近时，控制部3(导航CPU30)根据存储器32的图标属性存储区域321所示的属性，分别选择显示要移动到手指的停止位置附近的图标。这里，示出了驾驶座乘客选择导航菜单、副驾驶座乘客选择音频菜单并移动到手指位置附近进行显示的例子。
根据上述本发明的实施方式4所涉及的显示输入装置，除了实施方式1所具有的效果之外，在用于进行导航等的车载信息设备的情况下，能够获得适合副驾驶座乘客和驾驶座乘客的操作内容的图标排列，还能分别选择要显示的图标，从而能够提供灵活性、扩展性优异的用户界面，能够进一步提高操作性，并提高操作的便利性。
实施方式5
以下说明的实施方式5所涉及的显示输入装置适用于还能对屏幕表面和手指之间在Z方向上的距离进行测定的三维触摸屏。即，将图1所示的能检测XY方向的位置的触摸屏1更换成还能测定Z方向上的距离的三维触摸屏。由于专利文献2揭示了对三维位置进行测量的技术，因此，作为适用该技术的显示输入装置进行说明。在以下说明的实施方式5中，根据手指的接近距离，能够可变地控制图标的移动显示速度。
图11是将本发明的实施方式5所涉及的显示输入装置的导航CPU30所具有的程序结构进行功能展开而所示的框图。
如图11所示，本发明的实施方式5所涉及的显示输入装置中使用的导航CPU30具有以下结构：即，对图2所示的实施方式1所涉及的显示输入装置的导航CPU30所具有的接近坐标位置计算部301进行了功能扩展，使其能够计算三维坐标位置，还增加了UI(用户界面)提供部308。UI提供部308具有提供以下用户界面的功能：即，该用户界面根据通过三维触摸屏输入的用户设定，改变根据触摸屏1和手指之间在Z方向上的距离所决定的图标的显示移动速度。即，利用设定画面，可以由用户改变图标的显示移动速度(滚动速度)。
此外，上述显示移动速度也可以不取决于用户的设定，而是以根据接近传感器12所检测出的触摸屏1和手指之间的距离所决定的速度移动到手指的停止位置附近进行显示，还可以根据存储器32的图标属性存储区域321中定义的图标属性来改变显示移动速度
图12是表示本发明的实施方式5所涉及的显示输入装置的动作的流程图，图13是用曲线图表示此时的触摸屏1和手指之间的距离、和图标的移动速度的关系的图。
如图13的曲线图所示，说明当手指靠近触摸屏1相距4cm以内时，图标进行平滑滚动，集中到手指位置附近进行显示，其速度在1cm处达到最大，小于1cm处则图标不动。下面，参照图12、图13，对本发明的实施方式5所涉及的显示输入装置的动作进行详细说明。
首先，设图标群在三维触摸屏的画面上的默认位置a上进行显示(步骤ST121)。
当用户想要对三维触摸屏进行操作而将手指靠近时，接近传感器12检测出这一情况，并向导航CPU30发送信号，导航CPU30的主控制部300判断手指在Z轴上的位置和三维触摸屏表面之间的距离是否在规定距离4cm以内(步骤ST122)。
这里，当检测出手指和触摸屏表面之间在Z轴上的距离在4cm的范围以内时(步骤ST122的“是”)，接近坐标位置计算部301对手指的XY坐标值Oxy、以及手指的Z坐标值Oz进行计算，并将该手指的XYZ坐标值Oxyz输出到主控制部300，例如在0.1秒期间内每隔0.01秒进行输出(步骤ST123)。
主控制部300通过连续地接收该坐标值，能够判断手指的移动。即，当在0.1秒的期间内手指的XY坐标值Oxy不变时，判断为手指在触摸屏1的XY方向上没有移动(步骤ST124的“否”)，主控制部300进一步判断图标显示位置和手指的XY坐标值Oxy之间的距离是否在规定值以上(步骤ST125)。这里，在规定值以上的情况下(步骤ST125的“是”)，主控制部300启动图像信息生成部303的滚动图像生成处理。
即，图像信息生成部303生成图像信息(滚动图像)，以使图标显示位置靠近手指的XY坐标值Oxy，将这里所生成的图像信息存储到存储器32的图像信息存储区域322，并且输出到图像信息传输部304。
图像信息传输部304接受该图像信息，并将图像信息传输到绘制电路31，在绘制电路31中，绘制控制部310将传输来的图像信息展开，绘制部312将该图像信息高速地绘制到位图存储部313。然后，显示控制部314在触摸屏1(LCD面板10)上以与手指和屏幕表面之间的距离(手指的Z坐标值Oz)相应的速度进行所希望的显示，即，使图标靠近触摸屏1上的手指的XY坐标值Oxy，以进行平滑滚动显示(步骤ST126)。
此外，在步骤ST124的XY方向上手指的移动判断处理中判断为手指有移动的情况下(步骤ST124的“是”)，或是在步骤ST125的图标显示位置和手指的XY坐标值Oxy之间的距离判断处理中判断为距离不在规定值以上的情况下(步骤ST125的“否”)，图标的显示位置都不发生变化(步骤ST127)。
在步骤ST122中，在判断为手指和触摸屏表面之间的距离在规定范围以内的情况下(步骤ST122的“是”)，主控制部300反复进行上述步骤ST122～ST127的处理，直到触摸屏1检测出手指触摸了图标为止(步骤ST130的“是”)。从而，图标群以与手指和屏幕表面之间的距离(手指的Z坐标值Oz)相应的移动速度无限接近三维触摸屏上的手指的XY坐标值Oxy进行显示。
此外，当三维触摸屏检测出手指触摸了图标时(步骤ST130的“是”)，触摸坐标位置计算部302对该触摸坐标进行计算，并对操作信息处理部306进行控制，操作信息处理部306执行计算出的触摸坐标的图标所定义的导航等操作处理(步骤ST131)。
另一方面，当检测出手指在Z轴上的位置和屏幕表面之间的距离在4cm以上时(步骤ST122的“否”)，主控制部300对当前正在显示的图标的显示位置与默认坐标位置a进行比较(步骤ST128)。
这里，在判断为不同的情况下(步骤ST128的“否”)，即屏幕上图标离开了默认位置的情况下，主控制部300对图像信息生成部303进行控制，图像信息生成部303生成图像信息，以使图标靠近原来的显示位置a。然后，将这里生成的图像信息存储到存储器32的图像信息存储区域322，并将其输出到图像信息传输部304。
图像信息传输部304接受该图像信息，并将图像信息传输到绘制电路31，在绘制电路31中，绘制控制部310将传输来的图像信息展开，绘制部312将该图像信息高速地绘制到位图存储部313。然后，显示控制部314在三维触摸屏上进行所希望的显示。即，显示控制部314在三维触摸屏上以与手指和屏幕表面之间的距离(手指的Z坐标值Oz)相应的速度进行平滑滚动显示，使图标从当前的显示位置靠近默认位置a(步骤ST129)。
此外，在步骤ST122中判断为手指在Z轴上的位置和屏幕表面之间的距离在4cm以上的情况下(步骤ST122的“否”)，主控制部300反复进行步骤ST128和ST129的处理，直到图标回到默认位置a为止。
根据上述本发明的实施方式5所涉及的显示输入装置，控制部3(导航CPU30)使图标以与接近传感器12所检测出的手指和屏幕表面之间在Z方向上的距离相应的速度移动到手指的停止位置附近进行显示，例如当Z轴上的距离近到4cm以内时，图标慢慢地(平滑地)集中在手指的停止位置，在从4cm到1cm的区间内加快集中的速度(滚动显示速度)，在1cm处速度达到最大，在小于1cm处控制图标使其处于不动的状态。由此，使用的便利性进一步得到了提高。
此外，Z方向上的距离与图标的移动速度(滚动显示速度)的关系并不限于图13所示的曲线图中的线性数值，也可以是曲线，另外，也可以根据存储器32的图标属性存储区域321中存储的图标属性来改变显示移动速度，或者可以根据用户设定来改变显示速度，而由于上述这些选择是任意的，因此能够提供灵活的用户界面。
实施方式6
图14是将本发明的实施方式6所涉及的显示输入装置的导航CPU30所具有的程序结构进行功能展开而所示的框图。
如图14所示，本发明的实施方式6所涉及的显示输入装置所具有的导航CPU30是在图2所示的实施方式1所具有的程序结构的基础上，进一步增加了车辆信息获取部309。车辆信息获取部309具有以下功能：即，对从检测车辆行驶状态的车速传感器22输出的车速脉冲进行测量，并通知控制部3(导航CPU30)。此时，在检测出车辆正在行驶的情况下，导航CPU30使预先用标记进行了设定的图标以规定的速度移动到手指的停止位置附近进行显示。另外，在接近传感器12判断为手指从副驾驶座一侧接近的情况下，导航CPU30也可以使预先选择的图标移动到手指的停止位置附近进行显示。
图15是将本发明的实施方式6所涉及的显示输入装置的动作表示在触摸屏上的动作概念图。
如图15所示，在驾驶座乘客的手指靠近屏幕表面的情况下，“方位”图标、“比例尺”图标、“周边检索”按钮图标分别移动到手指的停止位置附近进行显示，此时，“动画重放”按钮图标仍照原样在默认位置上显示。由此，在车辆行驶过程中，对于不希望移动显示(不希望靠近手指位置附近)的图标，只要对存储器32的图标属性存储区域321中存储的图标属性进行上述定义，就能使其暂停移动。此外，在副驾驶座乘客进行了操作的情况下，也可以使所有图标都靠近手指的位置进行显示。图标属性的设定是任意的。
根据上述实施方式6的显示输入装置，在车速传感器22检测出车辆正在行驶的情况下，控制部3使预先选择的图标以规定的速度移动到手指的停止位置附近进行显示，从而提高了用于车载用途的情况下的使用便利性。另外，在接近传感器12判断为是从副驾驶座一侧接近的情况下，由于控制部3使预先选择的图标移动到手指的停止位置附近进行显示，从而能够限制驾驶座乘客所能使用的图标，因此有利于安全驾驶，另外，在副驾驶座乘客使手指靠近时而集中的图标排列能够任意地设定，因此进一步提高了使用便利性。
如上所述，根据上述实施方式1～实施方式6所涉及的显示输入装置，能够提供如下的新用户界面：即，只要使手指或笔等检测对象靠近，就能使画面上所显示的图标等特定的显示图像按照规定的规则移动到上述检测对象的附近进行显示，从而能够进一步提高操作性。
此外，根据上述实施方式1～实施方式6所涉及的显示输入装置，作为移动显示的图像，仅说明了图标的情况，但并不限于图标，也可以是在触摸屏1的任意显示区域中显示的特定信息。另外，作为检测对象，仅以手指为例来表示，但即使是代替手指的笔等检测物，也能获得相同的效果。
此外，对于图2、图9、图11、图14所示的控制部3(导航CPU30)所具有的功能，既可以全部用硬件来实现，或者也可以用软件来实现其中的至少一部分。
例如，在接近传感器12检测出检测对象接近触摸屏1且达到规定距离时，使触摸屏1上显示的一个以上的一定范围的显示区域的信息中的至少一个信息移动到检测对象的停止位置附近进行显示的数据处理，既可以用一个或多个程序在计算机上实现，也可以用硬件实现其中的至少一部分。在上述实施例中，使用了检测手指的接近和手指的触摸的触摸屏显示装置，但也可以使用检测手指的接触和按下的触摸屏显示装置，在进行了触摸的情况下使图标靠近，在按下的情况下进行与图标相应的规定操作。在这种情况下，当手指在两个点上进行了接触时，只要采用停止图标移动等操作方法，则操作感更好。此时，图标的移动可以是在进行了触摸之后经过稍许时间(例如等待0.5秒左右)再进行移动。
工业上的实用性
本发明所涉及的显示输入装置能够进一步提高操作性，因此，适用于导航系统的车载信息设备等。

Claims (10)

1.一种显示输入装置，其特征在于，包括：
触摸屏，该触摸屏进行信息的显示和输入；
接近传感器，该接近传感器对位于与所述触摸屏相对位置的检测对象的位置或动作进行检测；以及
控制部，该控制部在所述接近传感器检测出所述检测对象接近所述触摸屏且达到规定距离时，使所述触摸屏的预定位置上显示的定义了操作处理的显示对象，在所述检测对象触摸到所述触摸屏之前，移动到所述检测对象在触摸屏平面上的坐标位置上的停止位置附近进行显示，当所述检测对象触摸到所述触摸屏时，执行所触摸的所述显示对象所定义的所述操作处理，
所述控制部根据所述显示对象的属性信息，来改变所述显示对象的移动速度。
2.一种显示输入装置，其特征在于，包括：
触摸屏，该触摸屏进行信息的显示和输入；
接近传感器，该接近传感器对位于与所述触摸屏相对位置的检测对象的位置或动作进行检测；以及
控制部，该控制部使所述触摸屏的预定位置上显示的定义了操作处理的显示对象，在所述检测对象触摸到所述触摸屏之前移动并进行显示，当所述检测对象触摸到所述触摸屏时，执行所触摸的所述显示对象所定义的所述操作处理，
所述显示对象具有预定的初始位置信息、和作为移动目标的移动目标属性信息，
所述控制部在所述接近传感器检测出所述检测对象接近所述触摸屏且达到规定距离时，使所述显示对象靠近由所述移动目标属性信息确定的移动目标进行显示，
在所述接近传感器未检测出所述检测对象接近所述触摸屏且达到规定距离时，使所述显示对象移动到由所述初始位置信息预先确定的初始位置进行显示。
3.一种显示输入装置，其特征在于，包括：
触摸屏，该触摸屏进行信息的显示和输入；
接近传感器，该接近传感器对位于与所述触摸屏相对位置的检测对象的位置或动作进行检测；以及
控制部，该控制部使所述触摸屏的预定位置上显示的定义了操作处理的显示对象，在所述检测对象触摸到所述触摸屏之前移动并进行显示，当所述检测对象触摸到所述触摸屏时，执行所触摸的所述显示对象所定义的所述操作处理，
所述显示对象具有预定的初始位置信息、表示能否移动的移动属性信息、及作为移动目标的移动目标属性信息，
所述控制部在所述接近传感器检测出所述检测对象接近所述触摸屏且达到规定距离、所述移动属性信息为能移动时，使所述显示对象靠近由所述移动目标属性信息确定的移动目标进行显示，在所述接近传感器未检测出所述检测对象接近所述触摸屏且达到规定距离时，使所述显示对象移动到由所述初始位置信息预先确定的初始位置进行显示。
4.如权利要求2或3所述的显示输入装置，其特征在于，
所述显示对象的所述移动目标属性信息所确定的移动目标是所述检测对象在触摸屏平面上的平面坐标位置。
5.如权利要求2或3所述的显示输入装置，其特征在于，
所述显示对象的所述移动目标属性信息所确定的移动目标是具有所述触摸屏平面上的位置信息的多个移动目标代表点中最靠近所述检测对象的平面坐标位置的移动目标代表点。
6.如权利要求2或3所述的显示输入装置，其特征在于，
所述显示对象的所述移动目标属性信息所确定的移动目标是作为所述触摸屏平面上的预定位置的布局位置。
7.如权利要求6的显示输入装置，其特征在于，
所述控制部在所述接近传感器检测出所述检测对象的位置位于所述触摸屏的第一规定范围时，按照所述移动属性信息或所述移动目标属性信息，使所述显示对象以接近第一模式的方式移动并进行显示，在检测出所述检测对象的位置位于所述触摸屏的第二规定范围时，按照所述移动属性信息或所述移动目标属性信息，使所述显示对象以接近第二模式的方式移动并进行显示。
8.如权利要求6的显示输入装置，其特征在于，
该显示输入装置具有对所述检测对象是从车辆的驾驶座一侧和副驾驶座一侧中的哪一个方向接近进行检测的检测单元，
所述控制部在所述检测单元判断为所述检测对象是从驾驶座一侧接近时，使所述显示对象以接近第一模式的方式移动并进行显示，在判断为所述检测对象是从副驾驶座一侧接近时，使所述显示对象以接近第二模式的方式移动并进行显示。
9.如权利要求3所述的显示输入装置，其特征在于，
该显示输入装置包括对车辆的行驶状态进行检测的行驶检测单元，
表示所述显示对象能否移动的移动属性信息由有无行驶来规定，作为移动目标的移动目标属性信息作为行驶中的移动目标来规定，
所述控制部在所述行驶检测单元检测出所述车辆在行驶中、且行驶中的所述移动属性信息为能移动时，使所述显示对象以靠近根据所述移动目标属性信息而确定的移动目标的方式移动并进行显示，其中，所述移动目标属性信息作为所述行驶中的移动目标来确定。
10.一种导航系统，其特征在于，该导航系统利用了权利要求1至9的任一项所述的显示输入装置。
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