DE112009002612T5

DE112009002612T5 - Anzeige-Eingabevorrichtung

Info

Publication number: DE112009002612T5
Application number: DE112009002612T
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Shimotani; Takashi Sadahiro; Tsuyoshi Sempuku; Tsutomu Matsubara; Masako Ohta; Yuichi OKANO
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2012-08-02
Anticipated expiration: 2029-11-27
Also published as: WO2010064389A1; DE112009002612B4; US20110141066A1; US9069453B2; CN102239068A; JP5052677B2; JPWO2010064389A1; CN102239068B

Abstract

Eine Anzeige-Eingabevorrichtung umfasst ein Berührungsfeld 1 zum Durchführen einer Anzeige eines Bildes und einer Eingabe eines Bildes, einen Vibrationssensor (einen Annäherungssensor 12) zum Erfassung einer Vibration eines zu erfassenden Objekts, welches sich gegenüber von dem Berührungsfeld 1 befindet, eine Vibrationskorrektureinheit 304 zum Durchführen einer Vibrationskorrektur, wenn die Vibration des zu erfassenden Objekts, welches durch den Vibrationssensor erfasst wird, eine Größe aufweist, die gleich oder größer als eine vorgegebene Größe ist, und eine Steuereinheit 3 zum Durchführen eines Prozesses zum Transformieren eines Bildes in einer Anzeigefläche mit einem festen Bereich, das auf dem oben beschriebenen Berührungsfeld angezeigt ist, gemäß der Position des zu erfassenden Objekts, an dem die oben beschriebene Vibrationskorrektur durchgeführt wurde.

Description

Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeige-Eingabevorrichtung, die insbesondere zur Verwendung in einer Fahrzeug-Informationseinrichtung, wie zum Beispiel ein Navigationssystem, geeignet ist.
Ein Berührungsbildschirm (engl. Touch-Panel) ist ein elektronisches Bauelement, bei dem es sich um eine Kombination aus einer Anzeigeeinheit, wie zum Beispiel ein Flüssigkeitskristall-Bildschirm, und einer Koordinatenpositions-Eingabeeinheit, wie zum Beispiel einem Berührungsfeld (engl. Touchpad), handelt, und ist eine Anzeige-Eingabevorrichtung, dies es einem Nutzer erlaubt, einen Bildbereich, wie zum Beispiel ein Bildzeichen (engl. Icon), zu berühren und eine Information über die Position eines Teiles des Bildbereiches zu erfassen, der durch den Nutzer berührt wurde, um dem Nutzer zu ermöglichen, eine Zieleinrichtung zu bedienen. Daher wird ein Berührungsfeld in vielen Fällen in eine Einrichtung, wie zum Beispiel ein Fahrzeug-Navigationssystem, aufgenommen, die im Wesentlichen das Bedürfnis des Nutzers erfüllen soll, die Einrichtung nach einem selbsterklärenden Verfahren zu bedienen.
Viele Vorschläge zur Verbesserung der Benutzbarkeit und der Nutzerfreundlichkeit einer Mensch-Maschinen-Vorrichtung einschließlich eines solchen oben erwähnten Berührungsfeldes wurden als ein Patent angemeldet.
Zum Beispiel ist eine Anzeige-Eingabevorrichtung bekannt, bei der, wenn ein Nutzer seinen Finger in die Nähe der Vorrichtung bringt, einen Tastschalter vergrößert und anzeigt, der in der Nähe des Fingers positioniert ist, um die Auswahloperation des Nutzers zu erleichtern (siehe zum Beispiel Patentreferenz 1), sowie eine CRT-Vorrichtung, die einen vertikalen Abstand eines Fingers erfasst und eine Information mit einem Größenverhältnis bzw. Skalierung gemäß dem Abstand anzeigt (siehe zum Beispiel Patentreferenz 2), sowie eine Eingabeeinheit, die einen Berührungsdruck erfasst, um eine vergrößerte Anzeige zu implementieren, wenn die Berührung leicht ist, und um eine vorbestimmte Tastenoperation zu implementieren, wenn die Berührung start ist (siehe zum Beispiel Patentreferenz 3).
Dokumente des Standes der Technik

Patentreferenz 1: JP 2006-31499 A
Patentreferenz 2: JP 04-128877 A
Patentreferenz 3: JP 10-171600 A

Zusammenfassung der Erfindung
Nach der in der oben erwähnten Patentreferenz 1 offenbarten Technologie können aufgrund dessen, dass, wenn ein Nutzer seinen Finger in die Nähe des Berührungsfeldes bringt, eine vergrößerte Bildschirmanzeige eines Bildzeichens (engl. Icon) erzeugt wird, das in der Nähe der Position positioniert ist, an welcher der Finger in der Nähe des Berührungsfeldes ist, Betriebsfehler vermieden werden und der Nutzer kann eine Operation zur Auswahl des Bildzeichens leicht durchführen. Wenn der Bildschirm vibriert, da das Fahrzeug fährt, zum Beispiel unter Annahme eines Falles, bei dem, wie in 10 gezeigt, eine Software-Tastatur auf dem Berührungsfeld angezeigt wird, kann nicht bestritten werden, dass aufgrund dessen, dass einige Tasten, die vergrößert angezeigt werden, teilweise oder vollständig durch andere Tasten ersetzt werden, wenn der Bildschirm vibriert, und es ist daher für den Nutzer schwierig, eine Berührungsoperation durchzuführen, wodurch die Benutzerfreundlichkeit der Software-Tastatur reduziert wird. Im Gegensatz dazu gibt es einen Fall, bei dem eine vergrößerte Anzeige einiger Tasten der Software-Tastatur in einem Zustand, bei dem der Bildschirm nicht vibriert, die Nutzerfreundlichkeit der Software-Tastatur beeinflusst.
Nach der in der Patentreferenz 2 offenbarten Technologie ist es ferner möglich, dass, wenn die Position des Fingers bei der Steuerung der Skalierung zu weit von dem Berührungsfeld entfernt ist, die Skalierung aufgrund einer Vibration in der axialen Z-Richtung des Fingers schwankt, wodurch die Steueroperation schwierig werden kann. Zusätzlich besteht ein Problem mit der in der Patentreferenz 3 offenbarten Technologie darin, dass eine schnelle Operation durch den Finger fehlerhaft als eine Berührung erkannt wird, und somit die Intention des Nutzers bei Operationen nicht ausreichend wiedergegeben wird.
Die vorliegende Erfindung dient zur Lösung der oben beschriebenen Probleme, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Bereitstellung einer Anzeige-Eingabevorrichtung, die es einem Nutzer leicht macht, eine Eingabeoperation durchzuführen, selbst wenn eine Vibration auftritt, wodurch dessen Benutzerfreundlichkeit verbessert wird.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen umfasst eine Anzeige-Eingabevorrichtung der vorliegenden Erfindung: ein Berührungsfeld zum Durchführen einer Anzeige eines Bildes und einer Eingabe eines Bildes; einen Vibrationssensor zum Erfassen einer Vibration eines zu erfassenden Objektes, welches sich gegenüber von dem Berührungsfeld befindet, auf Grundlage einer Änderung in einer Position des zu erfassenden Objektes; eine Vibrationskorrektureinheit zum Ausführen einer Vibrationskorrektur, um eine Vibrationskomponente aus der Änderung der Position des zu erfassenden Objektes zu entfernen, wenn die Vibration des zu erfassenden Objektes, die durch den Vibrationssensor erfasst wird, eine Größe aufweist, die gleich oder größer als eine vorbestimmte Größe ist; und eine Steuereinheit zum Durchführen eines Prozesses zum Transformieren eines Bildes in einer Anzeigefläche mit einem festen Bereich, das auf dem Berührungsfeld angezeigt wird, entsprechend der Position des zu erfassenden Objektes, an dem die Vibrationskorrektur durchgeführt wurde.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Anzeige-Eingabevorrichtung einem Nutzer die Durchführung einer leichten Eingabeoperation, selbst wenn eine Vibration auftritt, wodurch dessen Benutzerfreundlichkeit verbessert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der internen Struktur einer Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer funktionalen Entwicklung der Programmstruktur einer CPU des Navigationsgeräts, welche die Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung aufweist;
3 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der internen Struktur einer Schaltung, welche die Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung aufweist;
4 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung des Betriebs der Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Beispieles der Konfiguration eines Bildschirmes, der durch die Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung auf einem Berührungsfeld angezeigt wird;
6 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung einer vibrationskorrigierenden Verarbeitungsoperation der Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer funktionalen Entwicklung der Programmstruktur einer CPU des Navigationsgeräts, welche die Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung aufweist;
8 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung des Betriebs der Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
9 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung des Betriebs einer Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung; und
10 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Beispiels der Konfiguration eines Bildschirmes, der durch eine herkömmliche Anzeige-Eingabevorrichtung auf einem Berührungsfeld angezeigt wird.
Ausführungsformen der Erfindung
Im Folgenden werden zur detaillierten Erläuterung dieser Erfindung die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Ausführungsform 1
1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der Struktur einer Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 gezeigt umfasst die Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eine berührungsempfindliche Anzeigeeinheit 1 (im Folgenden als ein Berührungsfeld (engl. Touch Panel) bezeichnet), externe Sensoren 2 und eine Steuereinheit 3.
Das Berührungsfeld 1 führt eine Anzeige von Informationen und einer Eingabe der Informationen durch. Das Berührungsfeld 1 ist zum Beispiel derart konstruiert, dass ein Berührungssensor 11 zur Eingabe von Informationen auf einem LCD-Element 10 zur Anzeige von Informationen aufgebracht ist. In dieser Ausführungsform sind das Berührungsfeld 1 und eine Vielzahl von Annäherungssensoren 12, wobei jeder eine berührungsfreies Erfassen in zwei Dimensionen einer Bewegung eines zu erfassenden Objektes durchführt, wie zum Beispiel ein Finger oder ein Stift, der sich gegenüber des Berührungsfeldes 1 befindet, in einem periphären Abschnitt außerhalb des Berührungsfeldes 11 auf einer pro-Zellen-Basis befestigt. Im Folgenden werden die Annäherungssensoren 12 als ein Vibrationssensor beschrieben.
In einem Fall, bei dem die Annäherungssensoren 12 eine Infrarotstrahlung verwenden, werden Infrarotstrahlemissions-LEDs (Light Emitted Diodes bzw. Leuchtdioden) und Lichtempfangstransistoren als Detektionszellen gegenüber voneinander auf dem periphären Abschnitt außerhalb des Berührungssensors 11 in der Form einer Matrix (engl. Array) angeordnet. Jeder der Annäherungssensoren 12 erfasst einen Lichtanteil, der davon emittiert wird oder reflektiertes Licht, welches durch Annährung eines zu erfassenden Objektes verursacht wird, um die Annäherung zu erfassen, und erfasst auch die Koordinaten der Position des Objektes.
Die Detektionszellen der Annäherungssensoren 12 sind nicht auf die oben beschriebenen beschränkt, die jeweils eine Infrarotstrahlung einsetzen. Zum Beispiel können alternativ kapazitätsartige Sensoren verwendet werden, die jeweils eine Annäherung eines zu erfassenden Objektes aus einer Änderung deren Kapazität erfassen, die zwischen zwei Platten auftritt, welche wie ein Kondensator parallel angeordnet sind. In diesem Fall dient eine der zwei Platten als eine Grundebene, die zu dem zu erfassenden Objekt hin orientiert ist, und die andere Platte dient als eine Sensorerfassungsebene, und jeder der kapazitätsartige Sensoren kann eine Annäherung des zu erfassenden Objektes aus einer Änderung dessen Kapazität erfassen, die zwischen den zwei Platten ausgebildet wird und kann auch die Koordinaten der Position des Objektes erfassen.
Anderseits können die äußeren Sensoren 2 an allen Positionen in einem Fahrzeug angebracht werden und umfassen zumindest einen GPS-(Global Positioning System)Sensor 21, einen Geschwindigkeitssensor 22 und einen Beschleunigungssensor 23.
Der GPS-Sensor 21 empfängt Funkwellen von GPS-Satelliten, erzeugt ein Signal, welches der Steuereinheit 3 ermöglicht, den Längengrad und den Breitengrad des Fahrzeuges zu messen, und gibt das Signal an die Steuereinheit 3 aus. Der Geschwindigkeitssensor 22 misst Fahrzeuggeschwindigkeitspulse zum Bestimmen, ob das Fahrzeug fährt oder nicht, und gibt die Fahrzeuggeschwindigkeitspulse an die Steuereinheit 3 aus. Der Beschleunigungssensor 23 misst zum Beispiel eine Verschiebung eines Gewichts, das an einer Feder angebracht ist, zum Bestimmen einer Beschleunigung, die auf das Gewicht wirkt. In einem Fall, bei dem der Beschleunigungssensor 23 ein dreiachsiger ist, folgt der Beschleunigungssensor einer Beschleunigungsvariation, die zum Beispiel von 0 Hz (nur die Gravitationsbeschleunigung) bis einige 100 Hz reicht, und misst die Richtung (Lage) des Gewichts in Bezug auf die Bodenoberfläche aus der gesamten Summe der Beschleunigungsvektoren in die X- und Y-Richtung und teilt die Richtung der Steuereinheit 3 mit.
Die Steuereinheit 3 hat die Funktion zur Durchführung einer Vibrationskorrektur für die Vibration wenn bestimmt wird, dass eine Vibration eines Fingers, der durch die Annäherungssensoren 12 erfasst wird, eine Grösse aufweist, die gleich oder größer als eine vorgegebene Grösse ist, und zur Vergrößerung eines Bildes in einem Anzeigebereich mit einem festen Bereich, das auf dem Berührungsfeld 1 angezeigt wird, um das vergrößerte Bild anzuzeigen, zusätzlich zu den elementaren Verarbeitungsfunktionen, die zur Implementierung von Navigationsfunktionen erforderlich sind, wie zum Beispiel eine Routensuche und eine Zielführung.
Zu diesem Zweck umfasst die Steuereinheit 3 eine CPU auf (die im Folgenden als eine Navigations-CPU 30 bezeichnet wird), die im Wesentlichen einen Navigationsprozess ausführt und das Berührungsfeld 1, eine Zeichnungsschaltung 31, eine Speichereinheit 32 und eine Karten-Datenbank 33 steuert.
Die Navigations-CPU 30 führt einen Navigationsprozess aus, wenn ein Navigationsmenü, wie zum Beispiel ein auf dem Berührungsfeld 1 angezeigtes Routensuchmenü, durch einen Nutzer ausgewählt wird, wodurch eine dem Menü folgende Navigation bereitgestellt wird. Wenn der Navigationsprozess ausgeführt wird, verweist die Navigations-CPU 30 auf Karteninformationen, die in der Karten-Datenbank 33 gespeichert sind, und führt eine Routensuche, Zielführung oder dergleichen gemäß verschiedener Sensorsignale von den äußeren Sensoren 2 aus.
Um ferner die Funktion der Steuereinheit 3 zur Durchführung einer Vibrationskorrektur und zur Vergrößerung eines Bildes in einer Anzeigefläche mit einem festen Bereich zu implementieren, das auf dem Berührungsfeld 1 angezeigt wird, um das vergrößerte Bild anzuzeigen, erzeugt die Navigations-CPU 30, wenn bestimmt wird, dass die Vibration eines durch die Annäherungssensoren 12 erfassten Fingers eine Grösse aufweist, die gleich oder größer als die vorbestimmte Grösse ist, eine Bildinformation und steuert die Zeichnungsschaltung 31 gemäß eines in der Speichereinheit 32 gespeicherten Programms. Die Struktur des Programms, welches die Navigations-CPU 30 in diesem Fall ausführt, ist in 2 gezeigt, und die Details der Struktur werden im Folgenden beschrieben.
Die Zeichnungsschaltung 31 erweitert die durch die Navigations-CPU 30 erzeugte Bildinformation auf einer Bitmap-Speichereinheit, die sich darin befindet oder außerhalb der Zeichnungsschaltung angebracht ist, bei einer festen Geschwindigkeit, liest die auf der Bitmap-Speichereinheit erweiterte Bildinformation durch eine Anzeigensteuereinheit, die sich auf ähnliche Weise darin befindet, synchron mit der Anzeigenzeitsteuerung des Berührungsfeldes 1 (dem LCD-Panel 10), und zeigt die Bildinformation auf dem Berührungsfeld 1 an. Die oben erwähnte Bitmap-Speichereinheit und die oben erwähnte Anzeigensteuereinheit sind in 3 gezeigt, und die Details dieser Komponenten werden im Folgenden beschrieben.
Ein Bildinformationsspeicherbereich und dergleichen wird einem Arbeitsbereich der Speichereinheit 32 zugewiesen, der zusätzlich zu dem Programmbereich bereitgestellt wird, in dem das oben beschriebene Programm gespeichert wird, und eine Bildinformation wird in der Speichereinheit 32 gespeichert.
Ferner werden Karten, Einrichtungsinformationen und dergleichen, die zur Navigation einschließlich einer Routensuche und einer Führung erforderlich sind, in der Karten-Datenbank 33 gespeichert.
2 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer funktionellen Entwicklung der Struktur des Programms, welches die Navigations-CPU 30 der 1 ausführt, welche die Steuereinheit 3 der Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung aufweist.
Wie in 2 gezeigt umfasst die Navigations-CPU eine Annäherungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 301, eine Berührungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 302, eine Vibrationsbestimmungseinheit 303, eine Vibrationskorrektureinheit 304, eine Bildinformations-Erzeugungseinheit 305, eine Bildinformations-Transfereinheit 306 und eine Betriebsinformations-Verarbeitungseinheit 307.
Die Annäherungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 301 weist eine Funktion auf zum Berechnen der XY-Koordinatenposition des Fingers, wenn die Annäherungssensoren 12 eine Annäherung eines Fingers an das Berührungsfeld 1 erfassen, und zum Bereitstellen der XY-Koordinatenposition an die Hauptsteuereinheit 300 und die Vibrationsbestimmungseinheit 303.
Die XY-Koordinaten, die durch die Annäherungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 301 berechnet werden, werden zum Beispiel kontinuierlich in Intervallen von 0,1 Sekunden während einer Zeitdauer von 0,1 ausgegeben. Wenn eine nur eine kleine Änderung des XY-Koordinatenwertes in der Zeitdauer von 0,1 Sekunden gibt, bestimmt die Vibrationsbestimmungseinheit 303, dass der Finger keine Vibrationen aufweist, wohingegen dann, wenn eine Änderung um eine vorbestimmte Grösse oder mehr in dem XY-Koordinatenwert auftritt, die Vibrationsbestimmungseinheit bestimmt, dass der Finger eine Vibration aufweist, und die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 über die Hauptsteuereinheit 300 steuert. Obwohl zur Vereinfachung dieser Erläuterung beschrieben wurde, dass die Vibrationsbestimmungseinheit bestimmt, ob der Finger eine Vibration innerhalb von 0,1 Sekunden aufweist, kann die Vibrationsbestimmungseinheit eine Vorgeschichte einiger kontinuierlich durchgeführter Bestimmungen aufbewahren, ob der Finger eine Vibration innerhalb von 0,1 Sekunden aufweist, und aus den einigen Informationsstücken jeweils über die Bestimmung innerhalb einer Zeitdauer von 0,1 Sekunden bestimmen, ob der Finger eine Vibration aufweist, wodurch die Genauigkeit der Bestimmung weiter verbessert wird.
Die Berührungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 302 weist eine Funktion auf zum Berechnen der XY-Koordinatenposition der Berührung und zur Weitergabe der XY-Koordinatenposition an die Hauptsteuereinheit 300, wenn der Berührungssensor 11 eine Berührung eines Fingers auf dem Berührungsfeld 1 erfasst.
Die Vibrationsbestimmungseinheit 303 misst die Grösse bzw. das Ausmaß der Vibration des Fingers aus dem Änderungszustand der XY-Koordinaten des Fingers, der von der Annäherungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 301 unter Steuerung der Hauptsteuereinheit 300 ausgegeben wird, um zu bestimmen, ob der Finger eine Vibration aufweist, dessen Grösse gleich oder größer als die vorbestimmte Grösse ist.
Die Vibrationsbestimmungseinheit 303 speichert eine Zeitreihe der Messungen der XY-Koordinaten des Fingers, die von der Annäherungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 301 ausgegeben werden, während einer vorbestimmten Zeitperiode, und gibt die Daten der Zeitreihe in einen HPF (High Pass Filter bzw. Hochpassfilter) ein, um Niederfrequenzkomponenten aus den Daten der Zeitreihe zu entfernen und Daten der Zeitreihe zu erlangen, welche die Vibration des Fingers zeigen.
Wenn dann die Daten der Zeitreihe, welche die Vibration des Fingers zeigen, eine Varianz mit einem vorbestimmten Wert oder größer aufweisen, bestimmt die Vibrationsbestimmungseinheit, dass der Finger eine Vibration aufweist und steuert die Vibrationskorrektureinheit 304 entsprechend dem Resultat der Bestimmung.
Wenn die Vibrationsbestimmungseinheit 303 bestimmt, dass die Vibration des Fingers eine Grösse aufweist, die gleich oder größer als die vorbestimmte Grösse ist, führt die Vibrationskorrektureinheit 304 einen Filterprozess mit einer vorbestimmten Abschneidefrequenz an den Daten der Zeitreihe durch, welche die Vibration des Fingers zeigen, die durch die Vibrationsbestimmungseinheit 303 erlangt wurden, um eine Vibrationskorrektur an den Daten der Zeitreihe durchzuführen. Die Vibrationskorrektureinheit erlangt somit Daten der Zeitreihe, welche die XY-Koordinaten des Fingers zeigen, aus denen die Vibrationskomponente entfernt wurde, und gibt die Daten der Zeitreihe an die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 aus. Wenn im Gegensatz dazu die Vibrationsbestimmungseinheit 303 bestimmt, dass der Finger keine Vibration aufweist, dessen Grösse gleich oder größer als die vorbestimmte Grösse ist, gibt die Vibrationskorrektureinheit die Daten der Zeitreihe aus, welche die XY-Koordinaten des Fingers zeigen, an denen durch die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 keine Vibrationskorrektur durchgeführt wurde.
Die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 weist eine Funktion auf zum Erzeugen von Bildinformationen, die unter der Steuerung der Hauptsteuereinheit 300 auf dem Berührungsfeld 1 (dem LCD-Panel 10) angezeigt werden, und zum Ausgeben der Bildinformationen an die Bildinformations-Transfereinheit 306. In diesem Fall führt die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 den Prozess zum Vergrößern eines Bildes in einer Fläche mit einem festen Bereich in der Nähe des Fingers durch, um das vergrößerte Bild mit Bezug auf die Daten der Zeitreihe anzuzeigen, welche die XY-Koordinaten des Fingers zeigen, die durch von der Vibrationsbestimmungseinheit 303 eingegeben werden. Um den Prozess zum Vergrößern eines Bildes in einer Anzeigefläche mit einem festen Bereich, das auf dem Berührungsfeld 1 angezeigt wird, durchzuführen, um das vergrößerte Bild anzuzeigen, liest die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 zum Beispiel ein bereits erzeugtes Bild in der Anzeigefläche mit dem festen Bereich auf einer pro-Pixel-Basis, während ein festes Intervall einiger Pixel übersprungen wird, und interpoliert dazwischen liegende Pixel, um ein Bild als ein aktualisiertes Bild zu zeichnen. Zum Beispiel kopiert die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 den Wert jedes Pixels des originalen Bildes auf jeden von vier Werten einer Matrix aus zwei Reihen und zwei Zeilen, wenn das originale Bild auf die zweifache originale Grösse vergrößert wird. Im Gegensatz dazu verdünnt bei der Reduzierung des originalen Bitmap-Bildes die Bildinformations-Erzeugungseinheit die Pixel des originalen Bitmap-Bildes, in dem feste Intervalle einiger Pixel übersprungen werden. Die Bildinformations-Erzeugungseinheit transferiert dann das aktualisierte Bild an die Zeichnungsschaltung 31. Obwohl das Verfahren zur Vergrößerung oder Reduzierung des originalen Bitmap-Bildes als ein Beispiel erläutert wurde, kann im Fall der Verarbeitung eines Vektorbildes anstelle eines Bitmap-Bildes das Vektorbild durch eine vorbestimmte Vergrößerungs- und Reduzierungsberechnung zu einem schöneren Bild vergrößert oder reduziert werden.
Die Bildinformations-Transfereinheit 306 weist eine Funktion auf zum Transferieren der durch die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 erzeugten Bildinformation, sowie eine Zeichnungsanweisung an die Zeichnungsschaltung 31 unter der Zeitsteuerung der Hauptsteuereinheit 300.
Die Bildinformations-Transfereinheit 306 weist eine Funktion auf zum Erzeugen von Betriebsinformationen, die für ein Bildelement (engl. Icon) definiert sind, die auf der Koordinatenposition der Berührung basiert, die durch die Berührungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 302 berechnet wird, zum Ausgeben der Betriebsinformationen an die Bildinformations-Transfereinheit 304, und dann zum Anzeigen der Betriebsinformationen auf dem Berührungsfeld 1 (dem LCD-Monitor 10) unter Steuerung durch die Hauptsteuereinheit 300. Wenn zum Beispiel das Bildelement eine Taste einer Software-Tastatur ist, erzeugt die Bildinformations-Transfereinheit 306 Bildinformationen auf Grundlage der berührten Taste, gibt die Bildinformationen an die Bildinformations-Transfereinheit 306 aus, und zeigt dann die Bildinformation auf dem Berührungsfeld 1 an. Wenn das Bildelement eine Bildelement-Schaltfläche ist, führt die Bildinformations-Transfereinheit 306 einen Navigationsprozess durch, der durch die Bildelement-Schaltfläche definiert ist, wie zum Beispiel eine Zielsuche, erzeugt Bildinformationen, gibt die Bildinformationen an die Bildinformations-Transfereinheit 306 aus und zeigt dann die Bildinformationen auf dem Berührungsfeld 1 an.
Der Arbeitsbereich mit einer vorbestimmten Speichergröße wird zusätzlich zum dem Programmbereich 321, in dem das oben beschriebene Programm gespeichert ist, der Speichereinheit 32 zugewiesen. Dieser Arbeitsbereich umfasst den Bildinformations-Speicherbereich 322, in dem die Bildinformation temporär gespeichert wird, die durch die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 erzeugt wird.
3 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung der internen Struktur der in 1 gezeigten Zeichnungsschaltung 31. Wie in 3 gezeigt, umfasst die Zeichnungsschaltung 31 eine Zeichnungssteuereinheit 310, eine Bildpuffereinheit 311, eine Zeichnungseinheit 312, die Bitmap-Speichereinheit 313 und die Anzeigensteuereinheit 314. Diese sind im Allgemeinen über einen lokalen Bus 315 miteinander verbunden, der aus einer Vielzahl von Verbindungsleitungen besteht, die für die Adressierung, die Daten und die Steuerung verwendet werden.
In der oben beschriebenen Konstruktion wird die Bildinformation, welche von der in 2 gezeigten Navigations-CPU 30 (Bildinformations-Transfereinheit 304) transferiert wird, unter Steuerung der Zeichnungssteuereinheit 310 durch die Bildpuffereinheit 311 gehalten, und die Zeichnungssteuereinheit 310 dekodiert eine Anweisung, wie zum Beispiel eine Zeichnungsanweisung für eine gerade Linie oder eine Zeichnungsanweisung für ein Rechteck, oder führt eine Vorverarbeitung bezüglich eines Anstieges einer Linie oder dergleichen vor einem Zeichnungsprozess durch. Die Zeichnungseinheit 312, die durch die Zeichnungssteuereinheit 310 gestartet wird, führt dann ein Hochgeschwindigkeitszeichnen der Bildinformation durch, die durch die Zeichnungssteuereinheit 310 in die Bitmap-Speichereinheit 313 dekodiert wird.
Die Anzeigensteuereinheit 314 liest dann die durch die Bitmap-Speichereinheit 313 gehaltene Bildinformation aus und zeigt diese synchron mit der Anzeigenzeitsteuerung des LCD-Panels 10 des Berührungsfeldes 1 an.
4 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung des Betriebs der Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. Ferner ist 5(a) eine Ansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Software-Tastaturbildes, das zu diesem Zeitpunkt auf dem Berührungsfeld 1 angezeigt wird, und 5(b) ist eine Ansicht zur Darstellung eines Beispiels eines Cursorbildes.
Im Folgenden wird der Betrieb der Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, die in den 1 bis 3 gezeigt ist, im Detail mit Bezug auf die 4, 5(a) und 5(b) erläutert.
In dem Flussdiagramm der 4 wird zum Beispiel ein Software-Tastaturbild auf dem Berührungsfeld 1 angezeigt, das zu diesem Zeitpunkt auf Grundlage eines phonetischen Alphabets von 50 Zeichen, wie in 5(a) gezeigt, für eine Suche nach einer Einrichtung verwendet wird (Schritt ST41).
Wenn in diesem Zustand ein Nutzer seinen Finger zuerst in die Nähe des Berührungsfeldes bringt, erfassen die Annäherungssensoren 12 die Annäherung des Fingers (bei „JA” im Schritt ST42), und die Annäherungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 301 der Navigations-CPU 30 startet eine Operation. Die Annäherungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 301 berechnet die X-(Y-)Koordinate des Fingers auf der Panel-Oberfläche des Berührungsfeldes 1 und gibt die dadurch berechnete Koordinate an die Vibrationsbestimmungseinheit 303 aus (Schritt ST43). Die Annäherungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 301 gibt zum Beispiel die somit erlangte Koordinate des Fingers aller 0,01 Sekunden nur in einer Zeitperiode von 0,1 Sekunden an die Vibrationsbestimmungseinheit 303 aus.
Die Vibrationsbestimmungseinheit 303 bestimmt, ob der Finger eine vorbestimmte Vibrationsgröße oder mehr aufweist, durch den Empfang der Koordinate des Fingers, die in der Zeitperiode von 0,1 Sekunden kontinuierlich darin eingegeben wird (Schritt ST44).
Wenn die Vibrationsbestimmungseinheit 303 bestimmt, dass die Vibration des Fingers eine Grösse aufweist, die gleich oder größer als eine vorgegebene bzw. vorbestimmte Grösse ist (bei „JA” im Schritt ST44), führt die Vibrationskorrektureinheit 304 eine Korrektur an der Vibration durch, bestimmt Daten einer Zeitreihe über die XY-Koordinaten des Fingers, aus denen die Vibration entfernt wurde, und gibt die Daten der Zeitreihe an die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 aus (Schritt ST45). Wenn im Gegensatz dazu die Vibrationsbestimmungseinheit bestimmt, dass der Finger keine Vibration aufweist, dessen Grösse gleich oder größer als die vorgegebene Grösse ist (bei „NEIN” im Schritt ST44), führt die Vibrationskorrektureinheit 304 keine Vibrationskorrektur durch, und gibt dann die Daten der Zeitreihe der XY-Koordinaten des Fingers, die übrig bleiben, um korrigiert zu werden, an die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 aus. Die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 erzeugt auch gemäß den Daten der Zeitreihe der XY-Koordinaten des Fingers, die von der Vibrationskorrektureinheit 304 ausgegeben werden, eine vergrößerte Bildschirmanzeige eines Bildes in einer Anzeigefläche mit einem festen Bereich in der Nähe des Fingers (Schritt ST46). Wenn insbesondere die Vibrationsbestimmungseinheit bestimmt, dass die Vibration des Fingers eine Grösse aufweist, die gleich oder größer als die vorbestimmte Grösse ist, dann führt die Bildinformations-Erzeugungseinheit den Prozess zum Vergrößern des Bildes in der Anzeigefläche mit dem festen Bereich durch, dessen Zentrum an den XY-Koordinaten des Fingers ist, von denen die Vibration entfernt wurde, wohingegen dann, wenn die Vibrationsbestimmungseinheit bestimmt, dass der Finger keine Vibration aufweist, dessen Grösse gleich oder größer als die vorgegebene Grösse ist, die Bildinformations-Erzeugungseinheit den Prozess zum Vergrößern des Bildes in der Anzeigefläche mit dem festen Bereich durchführt, dessen Zentrum an den XY-Koordinaten des Fingers ist, an denen keine Vibrationskorrektur durchgeführt wurde.
Ein Grundzug der Vibrationskorrektur, die durch die Vibrationskorrektureinheit 304 durchgeführt wird, wird in 6 als ein Wellenformdiagramm gezeigt. 6(a) zeigt Daten einer Zeitreihe bezüglich einer Vibration (cm) des Fingers in die X-Richtung, die durch die Annäherungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 301 erzeugt werden, und die während der letzten 3 Sekunden akkumuliert wurden, und 6(b) zeigt die Daten der Zeitreihe, an der ein LPF-(Low Pass Filter bzw. Tiefpassfilter)Prozess mit einer Abschneidefrequenz von 3 Hz durchgeführt wurde.
Wie aus 6 ersichtlich kann aufgrund dessen, dass die Vibrationskomponente des Fingers durch den LPF-Prozess entfernt wurde, wenn die Vibration des Fingers eine Grösse aufweist, die gleich oder größer als die vorgegebene Grösse ist, die Anzeige-Eingabevorrichtung verhindern, dass das vergrößerte Bild in der Anzeigefläche mit der festen Bereich in der Nähe des Fingers gemäß der Vibration des Fingers variiert.
Nachdem die Vibrationskorrektureinheit 304 die Vibrationskorrektur durchgeführt hat, liest die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305, welche durch die Hauptsteuereinheit 300 gestartet wird, zur Durchführung des Prozesses zur Vergrößerung des Bildes in der Anzeigefläche mit dem festen Bereich, das auf dem Berührungsfeld angezeigt wird, das Bild in einer Teilfläche der bereits erzeugten Software-Tastatur von dem Bildinformations-Speicherbereich 322 der Speichereinheit 32 aus, während feste Intervalle einiger Pixel ausgelassen werden, und interpoliert dazwischen liegende Pixel, um dieses Bild mit Bildinformationen (keine Vergrößerung) über ein Umgebungsbild in eine neue Bildinformation zu verbinden, und aktualisiert das Software-Tastaturbild unter Verwendung der neuen Bildinformation, wie zum Beispiel in 5(a) gezeigt.
Die aktualisierte Bildinformation wird an die Bildinformations-Transfereinheit 306 ausgegeben, während die aktualisierte Bildinformation in dem Bildinformations-Speicherbereich 322 der Speichereinheit 32 gespeichert wird. Die Bildinformations-Transfereinheit 306 empfängt die aktualisierte Bildinformation und transferiert dann diese Bildinformation an die Zeichnungsschaltung 31, wobei die Zeichnungssteuereinheit 310 der Zeichnungsschaltung 31 die dahin transferierte Bildinformation erweitert, und die Zeichnungseinheit 312 zeichnet die erweiterte Bildinformation mit einer großen Geschwindigkeit in die Bitmap-Speichereinheit 313. Schließlich liest die Anzeige-Steuereinheit 314 das in der Bitmap-Speichereinheit 313 gezeichnete Bild, um ein gewünschte Bildschirmanzeige auf dem LCD-Panel 10 des Berührungsfeldes 1 zu erzeugen.
Zur Erläuterung des Flussdiagramms der 4 zurückkehrend, berechnet die Koordinatenpositions-Berechnungseinheit 302 die Koordinatenposition der Berührung und startet dann den Betrieb der Informationsverarbeitungseinheit 307 wenn der Berührungssensor 11 des Berührungsfeldes 1 erfasst, dass der Finger das Bildzeichen (engl. Icon) berührt (bei „JA” im Schritt ST47).
Die Betriebsinformations-Verarbeitungseinheit 307 antwortet auf diese Startanweisung, um einen Betriebsprozess auf Grundlage der Taste zu starten, die mit den Koordinaten der Berührung zusammenhängen, die durch die Berührungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 302 berechnet wurden (Schritt ST48). In dem Fall, dass das berührte Bildzeichen eine Taste der Software-Tastatur ist, ist der Betriebsprozess auf Grundlage der Taste, die mit den Koordinaten der Berührung zusammenhängt, die zum Erzeugen der Bildinformation auf Grundlage der Tastatur, die als die berührte Bildzeichen-Schaltfläche definiert ist, zum Ausgeben an die Bildinformations-Transfereinheit 306 und dann zum Anzeigen der Bildinformation auf dem Berührungsfeld 1 (dem LCD-Monitor 10). In dem Fall, dass das berührte Bildzeichen (engl. Icon) eine Bildzeichen-Schaltfläche ist, ist der Betriebsprozess auf Grundlage der Taste, die mit den Koordinaten der Berührung zusammenhängt, die zum Ausführen eines Navigationsprozesses, der für die Bildzeichen-Schaltfläche definiert ist, wie zum Beispiel eine Zielsuche, Erzeugen von Bildinformationen, Ausgeben der Bildinformation an die Bildinformations-Transfereinheit 306, und dann zum Anzeigen der Bildinformation auf dem Berührungsfeld 1 (dem LCD-Monitor 10).
Wie oben erläutert führt in der Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, wenn bestimmt wird, dass eine Vibration eines Fingers, die durch die Annäherungssensoren 12 erfasst werden, eine Grösse aufweist, die gleich oder größer als die vorgegebene Grösse ist, die Steuereinheit 3 eine Vibrationskorrektur an der Vibration aus und führt einen Prozess zum Vergrößern eine Bildes in einer Anzeigefläche mit einem festen Bereich durch, das auf dem Berührungsfeld 1 angezeigt wird, um das vergrößerte Bild anzuzeigen. Da die Anzeige-Eingabevorrichtung nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung die Amplitude der Schwankungen des Bildes, das vergrößert und auf dem Bildschirm angezeigt wird, reduzieren kann, obwohl der Finger vibriert, kann die Anzeige-Eingabevorrichtung daher die Eingabeoperation durch einen Nutzer vereinfachen und dessen Benutzerfreundlichkeit verbessern.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform 1 ein LPF für die Vibrationskorrektur verwendet wird, kann, damit die Anzeige-Eingabevorrichtung schnelle Bewegungen eines Fingers des Nutzers bewältigen kann, der Vibrationskorrekturprozess unter Verwendung des LPF gesperrt werden, wenn z. B. eine Bewegung über einen vorgegebenen Abstand von 5 cm oder größer in eine einzelne Richtung erfasst wird. Obwohl ferner in Ausführungsform 1 ein Bildschirmbild, welches eine Einrichtungssuche auf Grundlage eines phonetischen Alphabets von 50 Schriftzeichen mit einer Software-Tastatur dargestellt wird, als ein Bild, welches in der Anzeigefläche mit dem festen Bereich angezeigt wird, kann diese Ausführungsform alternativ in einem Fadenkreuz-Cursor-Anzeigebildschirm, wie in 5(b) gezeigt, oder einem Menü-Bildschirm angewendet werden. In diesem Fall können die gleichen Vorteile bereitgestellt werden. Obwohl für die Einfachheit der Erläuterung die Erläuterung unter Berücksichtigung nur einer Variation in Richtung der X-Achse erfolgt, ist die Anzeige-Eingabevorrichtung, wenn die Anzeige-Eingabevorrichtung gemäß dieser Ausführungsformverkörpert wird, bevorzugt derart konstruiert, dass die Vibrationskorrekturen in einer Ebene unter Berücksichtigung sowohl einer Variation in der Richtung der X-Achse und einer Variation in der Richtung der Y-Achse durchgeführt wird. Da in diesem Fall die Variation in der Richtung der Y-Achse auch erfasst werden kann, kann die Genauigkeit der Erfassung weiter verbessert werden. Obwohl für die Einfachheit der Erläuterung ein LPF als Filter erläutert wurde, der für die Vibrationskorrektur verwendet wird, ist der Filter nicht auf einem LPF beschränkt. Zum Beispiel kann ein Kalman-Filter oder ein gleitender Mittelwertfilter verwendet werden, welcher den Mittelwert der Positionen eines Objekts, die ca. während der letzten einen Sekunde gemessen wurden. Obwohl im Allgemeinen ein Kalman-Filterprozess im Vergleich mit einem LPF eine gute Performance bereitstellt, benötigt die CPU eine größere Menge an Informationen, die verarbeitet werden.
In dieser Ausführungsform ist die Anwendung der Korrektur einer Fingervibration auf eine vergrößerte Anzeige als ein Beispiel gezeigt. Diese Ausführungsform ist jedoch nicht auf diesen Bildsteuerprozess beschränkt. Zum Beispiel kann diese Ausführungsform auch in einem Fall angewendet werden, bei dem ein Annäherungszustand eines Fingers erfasst wird und eine detaillierte Erläuterung, wie z. B. eine Hilfsnachricht, in einer Sprechblase angezeigt wird, und in einem Fall der Anzeige einer Cursor-Position.
Ausführungsform 2
7 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer funktionalen Entwicklung der Struktur eines Programms, das eine Navigations-CPU 30, bei der es sich um eine strukturelle Komponente einer Steuereinheit 3 handelt, einer Anzeige-Eingabevorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung aufweist. Die Struktur des Programms, welches diese Navigations-CPU 30 aufweist, unterscheidet sich von der gemäß Ausführungsform 1, die in 2 gezeigt ist, darin, dass eine Fahrzeuginformations-Erfassungseinheit 308 zu der Programmstruktur hinzugefügt wird, welche die Navigations-CPU 30 gemäß Ausführungsform 1 aufweist.
Die Fahrzeuginformations-Erfassungseinheit 308 weist eine Funktion auf zum Erfassen eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals oder eines Beschleunigungssignals von den externen Sensoren 2 einschließlich eines Geschwindigkeitssensors 22 und eines Beschleunigungssensors 23, zum Bereitstellen des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals oder des Beschleunigungssignals an eine Hauptsteuereinheit 300 und eine Vibrationskorrektur 304, und zum Steuern eines Vibrationskorrekturprozesses, der durch die Vibrationskorrektureinheit 304 durchgeführt wird.
8 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung des Betriebs der Anzeige-Eingabevorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. Im Folgenden wird der Betrieb der Navigations-CPU 30 gemäß Ausführungsform 2 im Detail mit Bezug auf das Flussdiagramm der 8 beschrieben.
Da die Prozesses (Schritte ST81 bis ST83) einschließlich von der Anzeige normaler Suchresultate bis zu einem Prozess zum Berechnen der Koordinaten eines Fingers die gleichen sind wie jene der Schritte ST41 bis ST43 der in dem Flussdiagramm der 4 gezeigten Ausführungsform 1, wird die Erläuterung der Prozesse weggelassen, um eine doppelte Erläuterung zu vermeiden. Nachdem eine Annäherungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 301 eine Fingerkoordinatenberechnung durchführt, erfasst die Fahrzeuginformations-Erfassungseinheit 308 das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, welches durch den Geschwindigkeitssensor 22 der externen Sensoren 2 gemessen wird, und liefert dann das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal an die Hauptsteuereinheit 300 und die Vibrationskorrektureinheit 304.
Die Hauptsteuereinheit 300 bestimmt aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, ob oder ob nicht das Fahrzeug fährt (Schritt ST84), und, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug in einer Ruheposition ist (bei „Nein” im Schritt ST84), führt die Hauptsteuereinheit die Vibrationskorrektur nicht durch und eine Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 führt einen Prozess durch zum Vergrößern eines Bildes in einer Anzeigefläche mit einem festen Bereich in der Nähe des Fingers gemäß der Daten einer Zeitreihe bezüglich der XY-Koordinaten des Fingers (Schritt ST85). Wenn im Gegensatz dazu bestimmt wird, dass das Fahrzeug fährt (bei „Ja” im Schritt ST84), steuert die Hauptsteuereinheit die Vibrationskorrektureinheit 304, damit die Vibrationskorrektureinheit den Vibrationskorrekturprozess bezüglich der Vibration des Fingers durchführt (Schritt ST88), und die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 führt den Prozess durch zum Vergrößern eines Bildes in einer Anzeigefläche mit einem festen Bereich in der Nähe des Fingers gemäß der Daten einer Zeitreihe bezüglich der XY-Koordinaten des Fingers, aus denen die Vibrationskomponente entfernt wurde (Schritt ST85).
Um den Prozess zum Vergrößern des Bildes in der Anzeigefläche mit dem festen Bereich durchzuführen, liest die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 das Bild einer Teilfläche der bereits erzeugten Software-Tastatur aus einem Bildinformations-Speicherbereich 322 einer Speichereinheit 32, während feste Intervalle einiger Pixel ausgelassen werden, und interpoliert dazwischen liegende Pixel, um dieses Bild mit Bildinformationen (keine Vergrößerung) über ein umliegendes Bild in neue Bildinformation zu kombinieren, und aktualisiert das Software-Tastaturbild unter Verwendung der neuen Bildinformation.
Die aktualisierte Information wird an die Bildinformations-Transfereinheit 306 ausgegeben, während die aktualisierte Bildinformation in dem Bildinformations-Speicherbereich 322 der Speichereinheit 32 gespeichert wird. Die Bildinformations-Transfereinheit 306 empfängt die aktualisierte Bildinformation und transferiert dann diese Bildinformation an die Zeichnungsschaltung 31, und die Zeichnungssteuereinheit 310 der Zeichnungsschaltung 31 erweitert die dahin transferierte Bildinformation, und die Zeichnungseinheit 312 zeichnet die erweiterte Bildinformation in die Bitmap-Speichereinheit 313 unter einen hohen Geschwindigkeit. Schließlich liest die Anzeigesteuereinheit 314 das in die Bitmap-Speichereinheit 313 gezeichnete Bild, um eine vergrößerte Bildschirmanzeige auf einem LCD-Panel 10 eines Berührungsfelds 1 zu erzeugen.
Wenn die Vibrationsbestimmungseinheit 303 bestimmt, dass die Vibration des Fingers eine Größe Aufweist, die gleich oder größer als die vorbestimmte Größe ist, arbeitet die Vibrationskorrektureinheit 304, um den Vibrationskorrekturprozess zum Korrigieren der Vibration des Fingers durchzuführen, wobei ein Filterprozess mit einer vorbestimmten Abschneidefrequenz an Daten einer Zeitreihe von Vibrationen durchgeführt wird, die vorher gemessen werden (die Frequenzkomponente der Vibration des Fingers). Die Navigations-CPU steuert dann die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 über die Hauptsteuereinheit 300, damit die Bildinformations-Erzeugungseinheit 305 den Prozess zum Vergrößern des Bildes in der oben beschriebenen Anzeigefläche mit dem festen Bereich durchführt, und transferiert dann die Bildinformation, die für die Zeichnungsschaltung 31 erzeugt wurde, über die Bildinformations-Transfereinheit 306, um eine gewünschte Anzeige auf dem LCD-Panel 10 des Berührungsfelds 1 zu erlangen (Schritt ST85).
Wenn ein Berührungssensor 11 des Berührungsfeldes 1 erfasst, dass der Finger ein Bildzeichen (engl. Icon) berührt hat (bei „Ja” im Schritt ST86), berechnet eine Berührungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 302 die Koordinatenposition der Berührung und startet dann eine Betriebsinformations-Verarbeitungseinheit 307. Die Betriebsinformations-Verarbeitungseinheit 307 führt dann einen Betriebsprozess auf Grundlage der Taste durch, die mit den Koordinaten der Berührung zusammenhängt, welche durch die Berührungskoordinatenpositions-Berechnungseinheit 302 berechnet wurde (Schritt ST87). Dieser Prozess ist der gleiche wie der gemäß Ausführungsform 1.
In der Anzeige-Eingabevorrichtung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung führt, wie oben beschrieben, die Steuereinheit 3 eine Vibrationskorrektur durch, wohingegen, wenn die externen Sensoren 2 bestimmen, dass das Fahrzeug in einer Ruheposition ist, die Steuereinheit 3 keine Vibrationskorrektur durchführt. Da eine Vibration des Fingers des Nutzers kaum auftritt, wenn das Fahrzeug in einer Ruheposition ist, kann die Anzeige-Eingabevorrichtung daher die Intention des Betreibers wiedergeben, ohne dass eine Vibrationskorrektur erzwungen durchgeführt werden muss. Da darüber hinaus der nutzlose Vibrationskorrekturprozess eliminiert werden kann und die Antwortgeschwindigkeit erhöht werden kann, kann die Geschwindigkeit der vergrößerten Anzeige der Bildinformation in der Bildfläche mit dem festen Bereich vergrößert werden.
Ein Beschleunigungssensor kann in dem Berührungsfeld 1 angebracht werden, um eine Vibration des Berührungsfeldes 1 zu erfassen, oder der in dem Fahrzeug angebrachte Beschleunigungssensor 23 kann derart konstruiert werden, dass er eine Vibration des Berührungsfeldes 1 erfasst. Wenn in diesem Fall das Berührungsfeld 1 eine Vibration aufweist, dessen Größe gleich oder größer als eine vorbestimmte Größe ist, führt die Anzeige-Eingabevorrichtung eine Steueroperation durch, wobei eine Vibrationskorrektur an der Vibration durchgeführt wird, wohingegen, wenn erfasst wird, dass das Berührungsfeld keine Vibration aufweist, dessen Größe gleich oder größer als die vorbestimmte Größe ist, die Anzeige-Eingabevorrichtung einen Steuerprozess durchführt, wobei keine Vibrationskorrektur durchgeführt wird. In diesem Fall können die gleichen Vorteile bereitgestellt werden.
Ferner kann, wie im Folgenden beschrieben, eine Vibrationskorrektur durchgeführt werden, die besonders geeignet für den Fahrzustand des Fahrzeugs ist, wobei die Intensität der Vibrationskorrektur gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs geändert wird. Da das Auftreten einer Vibration in dem Berührungsfeld 1 bedeutet, dass eine Umgebung vorliegt, in der der Finger des Nutzers leicht vibriert, kann die Vibrationskorrektur nur durchgeführt werden, wenn die Vibrationskorrektur erforderlich ist, wobei die Nutzerfreundlichkeit der Anzeige-Eingabevorrichtung verbessert werden kann, ohne dass irgendwelche schlechten Einflüsse auf die Antwortgeschwindigkeit der Anzeige-Eingabevorrichtung verursacht werden.
Ausführungsform 3
9 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Betriebs einer Anzeige-Eingabevorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung und zeigt eine Operation in einem Fall der Änderung der Intensität der Vibrationskorrektur gemäß einer Bedingung.
In dieser Ausführungsform ändert in einem Vibrationskorrekturprozess des Schrittes ST98 eine Vibrationskorrektureinheit 304 die Intensität der Vibrationskorrektur gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit eines Fahrzeugs. Wenn konkret die Fahrzeuginformation von einem Geschwindigkeitssensor 22 der externen Sensoren 2, welche durch eine Fahrzeuginformations-Erfassungseinheit 308 erfasst wird, 0 km/h < Fahrzeuggeschwindigkeit < 10 km/h zeigt, führt die Vibrationskorrektureinheit 304 einen LPF-Prozess mit einer Abschneidefrequenz von 5 Hz durch, oder eine Steueroperation, die die Antwortgeschwindigkeit als wichtig betrachtet ohne eine Vibrationskorrektur durchzuführen, wohingegen, wenn die Geschwindigkeitsinformation anzeigt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als den km/h ist, die Vibrationskorrektureinheit 304 eine Steueroperation durchführt, bei der unter Verwendung eines LPF-Prozesses mit einer Abschneidefrequenz von 3 Hz eine stärkere Vibrationskorrektur durchgeführt wird, um die Vibration zu unterdrücken.
Die Vibrationskorrektureinheit 304 kann alternativ die Intensität der Vibrationskorrektur gemäß der Art eines Bildes in einer Anzeigefläche mit einem festen Bereich ändern, das auf einem Berührungsfeld 1 angezeigt wird, anstelle der oben beschriebenen Fahrzeuggeschwindigkeit. Zum Beispiel führt im Fall einer Bildzeichenanzeige einschließlich der Tasten einer Software-Tastatur die Vibrationskorrektureinheit 304 eine starke Vibrationskorrektur unter Verwendung eines LPF-Prozesses mit einer Abschneidefrequenz von 3 Hz durch. In dem Fall einer Cursor-Anzeige ist im Gegensatz dazu eine schnelle Bewegung erforderlich, und ein Maß wird benötigt, sodass die Antwortgeschwindigkeit als wichtig betrachtet wird und daher die Intensität der Vibrationskorrektur unter Verwendung eines LPF-Prozesses mit einer Abschneidefrequenzintensität von 5 Hz abgeschwächt wird, um die Intention des Nutzers in der Anzeige-Eingabevorrichtung wiederzugeben. Damit die Anzeige-Eingabevorrichtung schnelle Bewegungen eines Fingers des Nutzers bewältigen kann, kann berücksichtigt werden, dass der Vibrationskorrekturprozess abgeschaltet wird, wenn z. B. eine Bewegung über einen vorgegebenen Abstand von 3 cm oder größer in eine einzelne Richtung erfasst wird.
Als Ergebnis kann eine verstärkte Vibrationskorrektur an einem stationären Bildzeichen durchgeführt werden und eine leicht lesbare Anzeige eines großen Bildschirms dieses stationären Bildzeichens kann erzeugt werden, während eine schwächere Vibrationskorrektur an einem Bildzeichen durchgeführt werden kann, der eine Bewegung aufweist, und die Intention des Nutzers kann in der Anzeige-Eingabevorrichtung wiedergegeben werden.
In einem Fall, bei dem ein Berührungsfeld verwendet wird, das eine dreidimensionale Koordinatenposition erfassen kann, welches einen vertikalen Abstand (in eine Z-Achse) von einer Oberfläche des Feldes messen kann, kann, anstelle des in 1 gezeigten Berührungsfeldes 1, die Vibrationskorrektureinheit 304 die Intensität der Vibrationskorrektur gemäß dem vertikalen Abstand ändern.
Zum Beispiel verstärkt die Vibrationskorrektureinheit die Intensität der Vibrationskorrektur und stellt diese ein, wenn der Abstand gering wird. In diesem Fall werden die Eingabeoperationen erleichtert. In dieser Ausführungsform misst das Berührungsfeld den vertikalen Abstand (in die Z-Achse) von der Oberfläche des Feldes unter Verwendung der Technologie, die durch Patentreferenz 2 offenbart wird. Alternativ kann die Anzeige-Eingabevorrichtung eine Überwachungskamera verwenden, um den vertikalen Abstand (in die Z-Achse) eines Fingers von der Oberfläche des Feldes durch eine Bildverarbeitung zu messen.
Wenn in der oben beschriebenen Struktur der Abstand der Annäherung zwischen dem Feld und dem Finger 0 ist (in einem Zustand, bei dem der Finger mit dem Feld in Kontakt tritt), führt die Vibrationskorrektureinheit 304 keine Vibrationskorrektur unter Verwendung eines LPF-Prozesses durch, wenn 0 < Abstand <= 1cm ist, führt die Vibrationskorrektureinheit 304 einen LPF-Prozess mit einer Abschneidefrequenz von 3 Hz durch, wenn 1 cm < Abstand <= 5 cm ist, führt die Vibrationskorrektureinheit 304 einen LPF-Prozess mit einer Abschneidefrequenz von 5 Hz durch, und wenn der Abstand > 5 cm ist, bestimmt die Hauptsteuereinheit 300 nicht, dass der Finger in die Nähe des Feldes gelangt ist, und führt daher keinen Prozess zum Vergrößern und Anzeigen eines Bildes in einer Anzeigefläche mit einem festen Bereich durch, das auf dem Berührungsfeld 1 angezeigt wird, und zu diesem Zeitpunkt führt die Vibrationskorrektureinheit 304 selbstverständlich keine Vibrationskorrektur durch.
Da in dem Flussdiagramm der 9 eine Reihe von Prozessen, beginnend von einer normalen Suchanzeige und endend bei einem laufenden Bestimmungsprozess (Schritte ST91 bis ST94), und, nach dem Vergrößern und Anzeigen des Bildes in der Anzeigefläche mit dem festen Bereich, die Prozesse (ST95 bis ST97) zum Erfassen, dass das Bild berührt wurde und zum Durchführen eines Betriebsprozesses gemäß der Taste, die mit den Koordinaten eines Teiles des Bildes zusammenhängen, das berührt wurde, die gleichen als jene der Schritte ST81 bis ST84 und Schritte ST85 bis ST87 der in 8 gezeigten Ausführungsform 2 sind, wird die Erläuterung der Schritte hier weggelassen, um eine doppelte Erläuterung zu vermeiden.
Wie bereits erläutert wird ich der Anzeige-Eingabevorrichtung gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung durch die Änderung der Intensität der Vibrationskorrektur gemäß der Abschneidefrequenz, welche durch die Fahrzeuggeschwindigkeit, welche durch diesen Geschwindigkeitssensor 22 erfasst wird, oder die Größe der Vibration des Fahrzeugs bestimmt wird, die Intensität der Vibrationskorrektur gemäß der Abschneidefrequenz geändert, die durch die Art eines Bildes bestimmt wird, welches in einer Anzeigefläche mit einem festen Bereich auf dem Berührungsfeld 1 angezeigt wird, geändert, oder durch die Änderung der Intensität der Vibrationskorrektur gemäß der Abschneidefrequenz, die durch den vertikalen Abstand zwischen der Oberfläche des Feldes und dem Finger bestimmt wird, kann die Steuereinheit entweder eine Vibrationskorrektur auswählen, die eine leicht lesbare Bildschirmanzeige erzeugt, und die die Leichtigkeit der Eingabeoperation als wichtig betrachtet, oder eine Vibrationskorrektur, welche die Antwortgeschwindigkeit als wichtig betrachtet. Daher kann die Anzeige-Eingabevorrichtung eine Vibrationskorrektur durchführen, welche die Intention des Nutzers wiedergibt und eine verbesserte Nutzerfreundlichkeit bereitstellt.
Jede der Bedingungen (die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Art des anzuzeigenden Bildes, und der vertikale Abstand zwischen der Oberfläche des Feldes und dem Finger), die eingestellt werden, wenn die oben beschriebene Intensität der Vibrationskorrektur eingestellt wird, können unabhängig verwendet werden, oder eine Kombination von zwei oder mehreren davon kann für die Einstellung verwendet werden. Als ein Ergebnis wird die Nutzerfreundlichkeit weiter verbessert. Für die Einfachheit der Erläuterung wird der LPF als ein Beispiel des Filters zur Vibrationskorrektur erläutert, und das Verfahren zur Reduzierung der Abschneidefrequenz wird als ein Beispiel zur Verstärkung der Intensität der Vibrationskorrektur erläutert. Alternativ kann die Korrektur der Intensität der Vibrationskorrektur durch Änderung des Filterkoeffizienten eines Filters verändert werden. Wie z. B. ein Kalman-Filter anstelle des LPF. Wenn im Allgemeinen die Wirkung der Glättung stark ist, wird die Antwortgeschwindigkeit bezüglich einer schnellen Änderung gering, wohingegen wenn die Wirkung der Glättung schwach ist, die Antwortgeschwindigkeit mit Bezug auf eine schnelle Änderung hoch wird. Ausführungsform 3 kann auch durch die Präparation zweier oder mehrerer Filter mit unterschiedlichen Filterkoeffizienten, wie oben gezeigt, und ein Schalten zwischen diesen implementiert werden.
Wie oben erläutert umfasst die Anzeige-Eingabevorrichtung gemäß irgendeinem der Ausführungsformen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung das Berührungsfeld 1 zum Durchführen einer Anzeige eines Bildes und einer Eingabe eines Bildes, den Vibrationssensor (die Annäherungssensoren 12) zum Erfassen einer Vibration eines Fingers, der sich gegenüber dem Berührungsfeld 1 befindet, und die Steuereinheit 3 zum Durchführen einer Vibrationskorrektur mit einer vorgegebenen Größe, wenn bestimmt wird, dass die Vibration des Fingers, welche durch den Vibrationssensor erfasst wird, eine Größe aufweist die gleich oder größer als eine vorbestimmte Größe ist, um einen Prozess zum Vergrößern eines Bildes in einer Anzeigefläche mit einem festen Bereich durchzuführen, das auf dem Berührungsfeld 1 angezeigt wird. Da die Anzeige-Eingabevorrichtung die Operation einer Nutzereingabe erleichtern kann, selbst wenn eine Vibration auftritt, wird dadurch die Leichtigkeit der Verwendung verbessert.
Obwohl in der oben beschriebenen Anzeige-Eingabevorrichtung gemäß irgendeinem der Ausführungsformen 1 bis 3 nur Tasten der Software-Tastatur als ein Beispiel des Bildes in der Anzeigefläche mit dem festen Bereich erläutert wurde, kann ein bestimmtes Bild, wie z. B. ein Bildzeichen (engl. Icon), bei dem es sich um das Ziel einer Eingabeoperation handelt, die durchgeführt wird, um eine Navigation durchzuführen, oder ein Cursor das Bild in der Anzeigefläche mit dem festen Bereich sein. Obwohl ferner nur ein Finger als ein Beispiel des zu erfassenden Objekts zur Erfassung einer Vibration erläutert wurde, kann das zu erfassende Objekt ein Stift oder Dergleichen sein. Selbst in diesem Fall werden die gleichen Vorteile bereitgestellt.
Obwohl darüber hinaus der Beschleunigungssensor 23, der in dem Fahrzeug angebracht ist, als der Sensor erläutert wurde, der zum Erfassen einer Vibration des Berührungssensors 11 verwendet wird, kann ein Beschleunigungssensor in dem Berührungsfeld 1 oder der Steuereinheit 3 angebracht werden, und in dieser Variante kann eine Vibrationserfassung mit einer höheren Präzision implementiert werden, da eine Vibration des Fahrzeugs durch den Beschleunigungssensor 23 der externen Sensoren 2 gemessen werden kann und eine Vibration des Berührungsfeldes 1 durch den in dem Berührungsfeld 1 oder der Steuereinheit 3 angebrachten Beschleunigungssensor gemessen werden kann.
Die Funktionen der Navigations-CPU 30 der Steuereinheit 3, die in der 2 oder 7 gezeigt ist, können alle über Hardware implementiert werden, oder zumindest ein Teil der Funktionen kann über Software implementiert werden.
Zum Beispiel kann der Datenprozess zum Durchführen einer Vibrationskorrektur mit einer vorbestimmten Größe, wenn bestimmt wird, dass die Vibration eines Fingers, der durch den Vibrationssensor (die Annäherungssensoren 12) erfasst wird, eine Größe aufweist, die gleich oder größer als eine vorbestimmte Größe ist, um den Prozess zum Vergrößern eines Bildes in einer Anzeigefläche mit einem festen Bereich durchzuführen, das auf dem Berührungsfeld 1 angezeigt ist, die durch die Steuereinheit 3 durchgeführt wird, über ein oder mehrere Programme auf einem Computer implementiert werden, oder zumindest ein Teil des Datenprozesses kann über Hartware implementiert werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Da die Anzeige-Eingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung es einem Nutzer ermöglicht, leicht eine Eingabeoperation durchzuführen, selbst wenn eine Vibration auftritt, wodurch die Nutzerfreundlichkeit verbessert wird, ist die Anzeige-Eingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in einer Fahrzeuginformationsausrüstung eines Navigationssystems und dergleichen geeignet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2006-31499 A [0005]
JP 04-128877 A [0005]
JP 10-171600 A [0005]

Claims

Anzeige-Eingabevorrichtung, mit: einem Berührungsfeld zum Durchführen einer Anzeige eines Bildes und einer Eingabe eines Bildes; einem Vibrationssensor zum Erfassen einer Vibration eines zu erfassenden Objektes, welches sich gegenüber von dem Berührungsfeld befindet, auf Grundlage einer Änderung in einer Position des zu erfassenden Objektes; einer Vibrationskorrektureinheit zum Ausführen einer Vibrationskorrektur, um eine Vibrationskomponente aus der Änderung der Position des zu erfassenden Objektes zu entfernen, wenn die Vibration des zu erfassenden Objektes, die durch den Vibrationssensor erfasst wird, eine Grösse aufweist, die gleich oder größer als eine vorbestimmte Grösse ist; und einer Steuereinheit zum Durchführen eines Prozesses zum Transformieren eines Bildes in einer Anzeigefläche mit einem festen Bereich, das auf dem Berührungsfeld angezeigt wird, entsprechend der Position des zu erfassenden Objektes, an dem die Vibrationskorrektur durchgeführt wurde.
Anzeige-Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Vibrationssensor ein Annäherungssensor ist zum Erfassen der Vibration des zu erfassenden Objektes, das gegenüber dem Berührungsfeld positioniert ist, in einem berührungslosen Verfahren.
Anzeige-Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine Vibrationskorrektur ausführt, wobei ein Filterprozess mit einer vorbestimmten Abschneidefrequenz an einer Wellenform der Vibration des zu erfassenden Objektes durchgeführt wird.
Anzeige-Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit die Vibrationskorrektur ausführt, wobei ein vorbestimmter Filterprozess an einer Wellenform der Vibration des zu erfassenden Objektes durchgeführt wird.
Anzeige-Eingabevorrichtung, mit: einem Berührungsfeld zum Durchführen einer Anzeige eines Bildes und einer Eingabe eines Bildes; einem Vibrationssensor zum Erfassen einer Vibration eines zu erfassenden Objektes, das sich gegenüber von dem Berührungsfeld befindet, auf Grundlage einer Änderung in einer Position des zu erfassenden Objektes; einem externen Sensor zum Erfassen eines Zustands eines Fahrzeuges; eine Vibrationskorrektureinheit zum Ausführen einer Vibrationskorrektur zur Entfernung einer Vibrationskomponente aus der Änderung der Position des zu erfassenden Objektes, wenn der externe Sensor bestimmt, dass das Fahrzeug fährt; einer Steuereinheit zum Durchführen eines Prozesses zum Transformieren eines Bildes in einer Anzeigefläche mit einem festen Bereich, das auf dem Berührungsfeld angezeigt wird, entsprechend der Position des zu erfassenden Objektes, an dem die Vibrationskorrektur durchgeführt wurde.
Anzeige-Eingabevorrichtung nach Anspruch 5, wobei der externe Sensor einen Geschwindigkeitssensor umfasst zum Erfassen einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges, und einen Beschleunigungssensor zum Erfassen einer Vibration, während das Fahrzeug fährt.
Anzeige-Eingabevorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit eine Intensität der Vibrationskorrektur nach Filterkennzeichen ändert, die in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden, welche durch den Geschwindigkeitssensor bestimmt wird, oder nach der Vibration, welche durch den Beschleunigungssensor erfasst wird.
Anzeige-Eingabevorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit eine Intensität der Vibrationskorrektur nach Filterkennzeichen ändert, die in Abhängigkeit von einer Art des Bildes in der Anzeigefläche mit dem festen Bereich, das auf dem Berührungsfeld angezeigt wird, vorab bestimmt werden.
Anzeige-Eingabevorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuereinheit eine Intensität der Vibrationskorrektur nach Filterkennzeichen ändert, die in Abhängigkeit von einer Art des Bildes in der Anzeigefläche mit dem festen Bereich, das auf dem Berührungsfeld angezeigt wird, vorab bestimmt werden.
Anzeige-Eingabevorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Steuereinheit einen vertikalen Abstand des zu erfassenden Objektes erfasst, das sich gegenüber von dem Berührungsfeld befindet, unter Verwendung des Vibrationssensors, und eine Intensität der Vibrationskorrektur nach Filterkennzeichen ändert, die in Abhängigkeit von dem vertikalen Abstand bestimmt werden.
Anzeige-Eingabevorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuereinheit einen vertikalen Abstand des zu erfassenden Objektes erfasst, das sich gegenüber von dem Berührungsfeld befindet, unter Verwendung des Vibrationssensors, und eine Intensität der Vibrationskorrektur nach Filterkennzeichen ändert, die in Abhängigkeit von dem vertikalen Abstand bestimmt werden.