JP2001306247A

JP2001306247A - タッチ操作入力装置

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Publication number: JP2001306247A
Application number: JP2000119928A
Authority: JP
Inventors: Masato Nishikawa; 正人西川; Chikao Nagasaka; 近夫長坂; Yoshimasa Kunimatsu; 嘉昌國松; Susumu Mega; 晋妻鹿; Kunihiro Yamada; 邦博山田; Mitsuhiro Futamura; 光宏二村; Yumi Shibata; 由美柴田
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2000-04-20
Filing date: 2000-04-20
Publication date: 2001-11-02
Anticipated expiration: 2020-04-20
Also published as: JP4850995B2

Abstract

(57)【要約】【課題】異なる機能操作を行う場合に、目視すること
なく容易にブラインド操作を行うことができるタッチ操
作入力装置の提供を目的とする。【解決手段】タッチパネルを第１の領域２０と第２の
領域２２の２つの領域に分割すると共に、領域の境界に
段差２４を設ける。そして、第１の領域２０をタッチ操
作した場合と第２の領域２２をタッチ操作した場合に、
それぞれ選択項目の選択機能とスクロール機能が操作で
きるのように機能を割り当てることによって、異なる機
能操作を容易に行うことができる。また、異なる操作メ
ニューをディスプレイ上に階層的に表示するのではな
く、一度に表示することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タッチ操作入力装
置にかかり、特に、自動車に搭載するナビゲーションシ
ステム等のリモートコントローラ等に用いられるタッチ
操作入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、自動車に搭載される
ナビゲーションシステム等のように、タッチ操作機能付
きのディスプレイ装置を備えたものが増えている。この
種のディスプレイ装置の一例としては、表示画面に対す
るタッチ位置を光センサにより検出するように構成され
ている。

【０００３】具体的には、表示画面の縦方向及び横方向
に対応して複数の並列光軸を形成するように投光素子と
受光素子とを配置し、表示画面を指でタッチすることに
より投光素子から受光素子に至る光軸が遮断されること
に基づいてタッチ範囲の中心位置を検出してその座標デ
ータを出力するように構成されている。

【０００４】また、タッチ操作入力装置としてディスプ
レイ部とタッチ操作部を分けて、タッチ操作部を操作し
易い場所に配置するものもあり、このタッチ操作入力装
置の構成は、上述のような構成となっている。このよう
なタッチ操作入力装置は、タッチ操作部を車両において
操作し易い場所に配置したり、手で持って操作すること
により、利便的な操作を提供することができる。

【０００５】このようなタッチ操作入力装置の構成とし
ては、タッチ操作入力装置のタッチ操作面を操作しやす
い位置に配置し、該タッチ操作面を操作することによっ
て、ディスプレイに表示された表示スイッチ等を選択で
きる構成とされている。

【０００６】例えば、ナビゲーションシステムのメニュ
ー画面の操作等を行う場合を想定すると、ディスプレイ
に表示された多層構造の表示スイッチを操作する必要が
ある。このとき、従来のタッチ操作入力装置では、１平
面で構成されたタッチ操作面を操作することによって、
ディスプレイに表示された多層構造のスイッチを操作し
ていた。

【０００７】また、地図画面等のスクロール操作とメニ
ュー画面等のメニュー選択など、１つのタッチ操作入力
装置で異なる機能の操作を１平面で構成されるタッチ操
作入力装置で操作を行っていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
タッチ操作入力装置では、１平面で構成されるタッチ操
作面を操作することによって、ディスプレイに表示され
た多層構造の表示スイッチを操作する。すなわち、多階
層操作を行う必要があるので、操作自体が煩わしい作業
となってしまう、という問題がある。

【０００９】また、ディスプレイに表示された１画面に
対して１種類のメニュー選択等の操作しかできない、と
いう問題がある。

【００１０】更に、上述のように、地図のスクロール操
作やメニュー操作など、１つのタッチ操作面で異なった
機能の操作を行う場合においても、１種類の操作入力し
かできないので、操作が煩わしい作業となってしまう。

【００１１】本発明は、上記問題を解決すべく成された
もので、異なる機能操作が容易にできるようにし、ディ
スプレイに異なる操作メニューを表示させることができ
るタッチ操作入力装置の提供を目的とする。

【００１２】また、上記目的に加え、異なる機能操作を
行う場合に、目視することなく容易にブラインド操作を
行うことができるタッチ操作入力装置の提供を目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、複数の操作機能項目を表示
する表示部と、該表示部とは別に設けられ、タッチ操作
することによって前記複数の操作機能項目を選択入力す
るタッチパネルを備えたタッチ操作部と、を備えたタッ
チ操作入力装置であって、前記タッチパネルのタッチ操
作位置を検出する検出手段と、前記タッチパネルの領域
を複数の領域に分割する分割手段と、前記分割手段によ
って分割された複数の領域毎に、前記複数の操作機能項
目を割り当て、タッチ操作された領域に応じて、対応す
る操作機能を制御する制御手段と、を備えることを特徴
としている。

【００１４】請求項１に記載の発明によれば、分割手段
によってタッチパネルが複数の領域に分割される。この
時、検出手段でタッチ操作位置を検出することにより、
複数の領域のうち、どの領域がタッチ操作されたのか検
出することができる。

【００１５】そして、それぞれの領域に複数の操作機能
項目を割り当て、タッチ操作された領域に応じて、対応
する操作機能が制御手段によって制御される。すなわ
ち、複数の機能をタッチパネルの複数の領域に分割され
た各領域に割り当てることができるので、異なる操作機
能を容易に操作することができる。また、異なる操作機
能項目を表示部に階層的に表示するのではなく、一度に
表示することができる。

【００１６】例えば、タッチパネルを２分割し、一方の
領域に、表示部に表示された画面のスクロール機能を割
り当て、他方の領域に、各操作機能を選択するメニュー
機能を割り当てる。ここで、何れかの領域をタッチ操作
することによって画面スクロールを行ったり、メニュー
選択を行ったりすることができる。

【００１７】なお、前記制御手段は、請求項２に記載の
ように、前記分割手段によって分割された複数の領域の
うち、始めにタッチ操作された領域に対応する操作項目
を表す表示を行うようにしてもよい。この場合、請求項
３に記載のように、タッチパネルの全領域をタッチ操作
領域とするようにしてもよい。

【００１８】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請
求項３の何れか１項に記載の発明において、前記分割手
段は、前記複数の領域毎に設けられた段差であることを
特徴としている。

【００１９】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
乃至請求項３の何れか１項に記載の発明において、分割
手段は、複数の領域毎に設けられた段差とすることがで
きる。このように、段差によってタッチパネルが複数の
領域に分割されるので、タッチ操作時には、タッチパネ
ルを目視することなく触手によって確認することがで
き、所望の分割領域をブラインド操作で操作することが
できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は車両
用のディスプレイシステムに本発明を適用したものであ
る。

【００２１】図１は車両用のディスプレイシステム１０
の全体構成を示している。この車両用のディスプレイシ
ステム１０は、エアコン、オーディオ、ナビゲーション
システム等の自動車に付帯する付帯装備の操作を行うも
のであり、ディスプレイ１２及びタッチ操作入力装置１
４（以下、タッチトレーサと称す）とによって主に構成
されている。

【００２２】ディスプレイ１２は、運転者及び同乗者が
容易に視認することができるインストルメントパネルの
中央部に配置され、エアコン、オーディオの操作状況や
ナビゲーションシステムの案内地図画面等を表示するも
のであり、タッチトレーサ１４からの操作入力情報に応
じて所定の画面を表示するようになっている。

【００２３】タッチトレーサ１４は、運転者が容易に操
作することができる場所、例えば、運転席ドアの肘掛部
やセンターコンソール等に配置することができ、タッチ
操作入力によって上述のエアコン、オーディオ、ナビゲ
ーションンシステム等の付帯装備の操作を行うものであ
る。なお、タッチトレーサ１４は、手に持って操作する
ことも可能である。

【００２４】タッチトレーサ１４は、図２のタッチトレ
ーサ正面図に示すように、タッチトレーサ１４の中央部
に入力パッド１６が配置され、入力パッド１６の周囲と
なる位置には、各種のモード等を選択する選択ボタン１
８が配置されている。こららの選択ボタンとしては、現
在地ボタン１８Ａ、戻るボタン１８Ｂ、詳細ボタン１８
Ｃ、及び広域ボタン１８Ｄ、ＮＶ／ＴＶ（ナビゲーショ
ン、テレビ切換）ボタン１８Ｅ、及び電源ボタン１８Ｄ
が設けられている。

【００２５】タッチ操作を入力するための入力パッド１
６は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の領域２
０と第２の領域２２の２つの領域に分割されており、領
域の境界は段差２４が設けられた構成とされている。す
なわち、運転者や同乗者が入力パッドを視認することな
く入力パッド１６の操作領域を触手で認識することがで
きると共に、誤操作を防止することができる。

【００２６】続いて、図４及び図５を参照してタッチト
レーサ１４の内部構造について説明する。図４は、タッ
チトトレーサ１４の一部を破断にして示す正面図であ
り、図５はタッチトレーサ１４の一部を破断にして示す
横断面図である。

【００２７】タッチトレーサ１４は、外枠が２分割され
たアウターケーシング２６Ａ、２６Ｂによって構成され
ており、タッチトレーサ１４の底面となるアウターケー
シング２６Ｂにプリント配線基板２８が配置され、その
上方にプリント配線基板３０が配置されている。プリン
ト配線基板２８には、圧縮コイルバネ３２が配設されて
おり、圧縮コイルバネ３２は、操作決定スイッチ３４を
中心に挿入するように配設され、入力パッド１６を図５
矢印Ｍ方向に向かって付勢している。操作決定スイッチ
３４は、入力パッド１６でタッチ操作された位置に対し
て、位置を決定するためのスイッチであり、入力パッド
１６上の所望の位置をタッチ操作した後に入力パッド１
６毎押圧操作することにより、操作決定スイッチ３４の
スイッチがオンされる。

【００２８】また、圧縮コイルバネ３２の付勢に対し
て、アウターケーシング２６Ａには入力パッド１６の外
周を抑止するために断面が略Ｔ字形状に成形された部材
２７が設けられており、この該略Ｔ字形状の部材２７
は、入力パッド１６の任意の位置を押圧操作して操作決
定スイッチ３４をオンする場合は、入力パッド１６の支
点として作用するものである。

【００２９】プリント配線基板３０上には、光センサユ
ニットが搭載されている。この光センサユニットは、複
数のＬＥＤ３６とフォトトランジスタ３８とが交互に配
置され、並列に光軸が形成されるようにＬＥＤ３６とフ
ォトトランジスタ３８が対向するように配列されてい
る。なお、ＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８はプ
リント配線基板３０に接続されている。また、ＬＥＤ３
６及びフォトトランジスタ３８は、それぞれ隣接するＬ
ＥＤ３６又はフォトトランジスタ３８とを遮光する遮光
部材４０で覆われて構成されており、対向配列されたＬ
ＥＤ３６とフォトトランジスタ３８に必要とされる光以
外をこの遮光部材４０で遮光するようになっている。

【００３０】また、プリント配線基板３０上には複数の
操作用スイッチ４２が搭載されており、上述した各種の
モードを選択する選択ボタン１８Ａ〜１８Ｆに対応する
操作に応じて対応する操作用スイッチ４２がオンするよ
うに配置されている。

【００３１】図６は、ＬＥＤ３６及びフォトトランジス
タ３８の配列状態を示している。なお、図６では、ＬＥ
Ｄ３６を「投」で示し、フォトトランジスタ３８を
「受」で示す。図６において、図示縦方向光軸（以下、
Ｙラインと称す）として１５本が設定されていると共
に、図示横方向光軸（以下、Ｘラインと称す）として１
１本が設定されている。なお、上述の入力パッド１６上
における第１の領域２０及び第２の領域２２の境界は、
本実施の形態では、Ｙライン８本と７本に対応するよう
になっている。すなわち、Ｙライン８本の何れかが検出
された場合には、第１の領域２０をタッチ操作中であ
り、Ｙライン７本の何れかが検出された場合には、第２
の領域２２をタッチ操作中であることを検出することが
できる。

【００３２】上述したように、ＸラインとＹラインとの
それぞれにおいてＬＥＤ３６とフォトトランジスタ３８
とは交互に配置されている。また、ＬＥＤ３６及びフォ
トトランジスタ３８は隣接するＬＥＤ３６及びフォトト
ランジスタ３８に対して、光軸方向にずれて配置されて
おり、これにより、Ｘライン及びＹラインの光軸ピッチ
を低寸法化することができる。

【００３３】図７は、ディスプレイシステム１０の電気
的構成を示すブロック図である。ディプレイシステム１
０は、タッチトレーサ１４に配置されたＬＥＤ３６、フ
ォトトランジスタ３８、操作決定スイッチ３４、及び操
作用スイッチ４２がタッチトレーサコントローラ４４に
接続されており、更にタッチトレーサコントローラ４４
には、エアコン、オーディオ、ナビゲーションシステム
等の付帯装備を制御する制御部４６及びディスプレイ１
２が接続されている。また、ディスプレイ１２には、制
御部４６からの信号が入力されるように接続されてい
る。

【００３４】タッチトレーサコントローラ４４は、ＣＰ
Ｕ４８、ＲＯＭ５０及びＲＡＭ５２等の周辺装置を含む
マイクロコンピュータで構成されており、ＬＥＤ３６及
びフォトトランジスタ３８から入力される信号に基づい
て、入力パッド１６の操作位置座標を算出する。なお、
タッチトレーサ１４の入力パッド１６において指でタッ
チした位置座標は、上述のＸライン、Ｙラインそれぞれ
の遮光されたラインの中心位置座標を算出して、この算
出された中心位置座標を入力パッド１６上のタッチ位置
としている。

【００３５】また、タッチトレーサコントローラ４４
は、上述の算出された指でタッチした位置座標をディス
プレイ１２の表示に対応した位置座標に変換してディス
プレイ１２へ出力する。ディスプレイ１２は、タッチト
レーサコントローラ４４から出力された位置座標を基に
指でタッチしている画面上の位置を画面に表示する。こ
の画面上の位置表示は、選択項目（画面に表示された表
示スイッチ）が色反転することによって表示されるよう
になっている。また、スクロールの場合には、Ｘライン
又はＹラインにおいて、タッチ位置座標の検出順に応じ
てスクロールするようになっている。

【００３６】ここで、入力パッド１６で選択項目が決定
された状態で操作決定スイッチ３４が押圧操作されると
タッチトレーサコントローラ４４に操作決定スイッチ３
４の信号が出力され、タッチトレーサコントローラ４４
は、ディスプレイ１２の選択された項目を表示するため
の信号を制御部４６へ出力する。

【００３７】制御部４６では、選択された項目に従った
画面に切り換えるための情報をディスプレイ１２に出力
することによってディスプレイ１２に表示された画面が
選択された項目の画面へと切り替わる。また、タッチト
レーサ４４の操作用スイッチ４２が押圧操作されると押
圧操作されたモードを選択する選択ボタン１８に対応す
る画面がディスプレイ１２画面上に表示されるように制
御部４６によって制御される。

【００３８】また、本実施の形態では、上述したよう
に、タッチトレーサ１４の入力パッド１６が複数に分割
（本実施の形態では２分割）されているので、それぞれ
の領域に異なる操作機能を設定することが可能である。
例えば、本実施形態では、ディスプレイ１２の画面上に
表示される項目を選択する操作機能を第２の領域２２を
操作することによって行い、ディスプレイ１２の画面を
スクロールする機能を第１の領域２０を操作することに
よって行うことができる。

【００３９】続いて、上述のように構成されたディスプ
レイシステム１０の作用について説明する。

【００４０】なお、図８に示すようにイグニッションス
イッチがオンされることにより電源が投入された状態で
はナビゲーションシステムが初期機能として動作するよ
うになっていると共に、タッチトレーサ１４に配設され
た光センサユニットの電源がオンとなり検出スタンバイ
状態となる。

【００４１】ディスプレイ１２画面上には初期画面とし
て図８に一例を示すような現在位置を示す地図画面７０
が表示される。この時、地図画面７０の外周部（例え
ば、８箇所）にはナビゲーションシステムの機能を選択
するための表示スイッチ７０ａが表示される。

【００４２】ここで、始めにタッチトレーサ１４の入力
パッド１６における第２の領域２２が指で操作され、操
作決定スイッチ３４がオンされた場合（上述のＹライン
の第２の領域２２に対応する７本の光センサユニットに
よるタッチ位置の検出がなされた場合）には、入力パッ
ド１６の全領域（第１の領域２０及び第２の領域２２を
含む領域）をタッチ操作することによって、画面の外周
部に表示された表示スイッチ７０ａを選択することがで
きる。すなわち、タッチトレーサ１４の入力パッド１６
における外周部に対応する位置をタッチ操作することに
よって、表示スイッチ７０ａが色反転される。そして、
入力パッド１６を更に押圧操作することによって、操作
決定スイッチ３４がオンとなり、選択項目（表示スイッ
チ７０ａ）が決定され、該表示スイッチ７０ａに対応す
る画面が表示される。

【００４３】また、始めにタッチトレーサ１４の入力パ
ッド１６における第１の領域２２が指で操作され、操作
決定スイッチ３４がオンされた場合（上述のＹラインの
第１の領域２０に対応する８本の光センサユニットによ
るタッチ位置の検出が成された場合）には、入力パッド
１６の全領域（第１の領域２０及び第２の領域２２を含
む領域）をタッチ操作することによって、地図画面７０
のスクロールを行うことができる。すなわち、入力パッ
ド１６上で移動する指の方向に応じて（上述のＸライ
ン、Ｙラインにおける指位置の検出順に応じて）、地図
画面７０がスクロールされる。

【００４４】ここで、タッチ操作を行う際に、第１の領
域２０と第２の領域２２との境界に段差２４が設けられ
ているので、タッチトレーサ１４の入力パッド１６を目
視確認することなく、第１の領域２０又は第２の領域２
２の選択をブラインド操作で行うことができる。

【００４５】このように、入力パッド１６を複数の領域
に分割し、分割された領域毎に操作機能を割り当てるこ
とにより、異なる機能操作を容易に行うことができる。
また、異なる操作メニューをディスプレイ１２に階層的
に表示するのではなく、一度に表示することができる。

【００４６】また、タッチトレーサ１４に配設されたモ
ードを選択する選択ボタン１８（１８Ａ〜１８Ｆ）の何
れかを押圧操作することにより、初期画面としての地図
画面７０から選択されたモードの画面に切り替わり、そ
のモードに応じた画面がディスプレイ１２に表示され
る。例えば、ＮＡＶ／ＴＶボタン１８Ｅが押圧操作され
た場合には、制御部４６によりテレビ画面がディスプレ
イ１２に表示される。

【００４７】なお、上記の実施の形態では、タッチトレ
ーサ１４の入力パッド１６を複数の領域に分割する際に
段差２４によって分割するようにしていたが、図９
（Ａ）、（Ｂ）に示すように、溝５４や凸形状５６等の
ような指で区別のつくものを設けるようにしてもよい。

【００４８】また、上記の実施の形態では、タッチトレ
ーサ１４の入力パッド１６を２分割したが、２分割に限
るものではなく、３分割でも４分割でもよい。更に、図
３に示すように、紙面上下方向に分割したが、左右方向
でもよいし、Ｌ字型に分割してもよい。例えば、Ｌ字型
に分割した場合には、上下スクロールと左右スクロール
をＬ字部分に割り当てることが可能である。

【００４９】また、上記の実施の形態では、指位置の検
出手段として、光センサユニットを用いたが、これに限
るものではなく、例えば、静電式、導電式や感圧式等の
センサを用いるようにしてもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、異
なる機能操作が容易にできるようにし、ディスプレイに
異なる操作メニューを表示させることができるタッチ操
作入力装置を提供することができる、という効果があ
る。

【００５１】また、異なる機能操作を行う場合に、目視
することなく容易にブラインド操作を行うことができ
る、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係るディスプレイシステムの構
成を示す斜視図である。

【図２】タッチトレーサの正面図である。

【図３】（Ａ）は入力パッドの概略側面図であり、
（Ｂ）は入力パッドの概略正面図である。

【図４】タッチトレーサの一部を破断して示す正面図で
ある。

【図５】タッチトレーサの一部を破断して示す側面図で
ある。

【図６】ＬＥＤとフォトトランジスタの配置関係を示す
図である。

【図７】本実施の形態に係るディスプレイシステムの電
気的構成を示すブロック図である。

【図８】ディスプレイに表示された地図画面の一例を示
す図である。

【図９】（Ａ）入力パッドに溝を設けて分割した場合を
示し、（Ｂ）入力パッドに凸部を設けて分割した場合を
示す図である。

【符号の説明】

１０ディスプレイシステム１２ディスプレイ１４タッチトレーサ１６入力パッド２０第１の領域２２第２の領域２４段差３６ＬＥＤ３８フォトトランジスタ４４タッチトレーサコントローラ４６制御部５４溝５６凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長坂近夫愛知県丹羽郡大口町豊田三丁目260番地株式会社東海理化電機製作所内 (72)発明者國松嘉昌愛知県丹羽郡大口町豊田三丁目260番地株式会社東海理化電機製作所内 (72)発明者妻鹿晋愛知県丹羽郡大口町豊田三丁目260番地株式会社東海理化電機製作所内 (72)発明者山田邦博愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者二村光宏愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者柴田由美愛知県安城市藤井町高根10番地アイシン・エィ・ダブリュ株式会社内Ｆターム(参考） 5B068 AA22 AA33 BD20 BE08 CD02 CD06 5B087 AA09 AB02 AE00 BC01 BC13 BC19 BC26 DD10 DE03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の操作機能項目を表示する表示部
と、該表示部とは別に設けられ、タッチ操作することに
よって前記複数の操作機能項目を選択入力するタッチパ
ネルを備えたタッチ操作部と、を備えたタッチ操作入力
装置であって、前記タッチパネルのタッチ操作位置を検
出する検出手段と、前記タッチパネルの領域を複数の領域に分割する分割手
段と、前記分割手段によって分割された複数の領域毎に、前記
複数の操作機能項目を割り当て、タッチ操作された領域
に応じて、対応する操作機能を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするタッチ操作入力装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記分割手段によって
分割された複数の領域のうち、始めにタッチ操作された
領域に対応する操作項目を表す表示を行うことを特徴と
する請求項１に記載のタッチ操作入力装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記始めにタッチ操作
された領域に対応する操作項目を表す表示が行われた場
合に、前記タッチパネルの全領域をタッチ操作領域とす
ることを特徴とする請求項２に記載のタッチ操作入力装
置。
【請求項４】前記分割手段は、前記複数の領域毎に設
けられた段差であることを特徴とする請求項１乃至請求
項３の何れか１項に記載のタッチ操作入力装置。