JP2006103357A - 車両用情報表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
表示画面と操作画面とが分離して配置された構造の車両用情報表示装置において、表示画面に表示された画像情報を見ながら操作画面を操作しようとする操作者の誤操作を抑制することを課題とする。
【解決手段】
種々の画像が表示される表示画面１１と、該表示画面１１よりも操作者に近接して位置するように該表示画面１１から所定距離だけ離間して配置されて操作者の接触操作による接触位置を検出する操作画面１２とを有する車両用情報表示装置において、操作画面１２に対する操作者の指Ｃによる操作動作を検出すると共に、該操作動作が操作画面１２に対していずれの側から行われているかを検出し、上記操作動作が検出されたときは、表示画面１１に表示される画像Ｘ２８が上記検出された側に向かって指向するように、該画像Ｘ１８の形態を変更する。
【選択図】
図１４

Description

本発明は、情報表示画面とタッチ操作面とが分離された車両用情報表示装置に関し、その誤操作防止技術の分野に属する。

自動車等の車両には、例えばナビゲーション装置やオーディオ装置の情報表示及び操作用として液晶ディスプレー（情報表示画面）等の表面に透明なタッチパネル（タッチ操作面）が設けられた情報表示装置が備えられることがある。

この情報表示装置は、上記タッチパネルに乗員の指先が届くように、例えばインパネ上における乗員から比較的近い位置に設けられるが、このような設置環境においては、走行中遠方を注視している運転者がディスプレーに表示された情報を見ようとすると、目の焦点を遠方から近くに切り換えなければならず、目に疲労を生じやすい等の問題がある。

この問題に対処するものとして、例えば、特許文献１には、ディスプレーの所定距離前方に透明の状態と表示の状態とを切替え可能な透明液晶とタッチパネルとを重ねて設け、例えば地図等の情報については視認性確保のために奥側のディスプレーに表示し、機能選択用の操作スイッチ表示部については操作性確保のために手前の透明液晶に表示してその表面のタッチパネルにタッチさせ、これにより視認性と操作性とを両立させるようにしたものが開示されている。

特開２００４−１２６３５４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の情報表示装置においては、高価な透明液晶が別途必要となるので、コストが高くなるだけでなく、表示制御が複雑となるという問題がある。また、透明液晶に操作スイッチ表示部が表示されるので、ディスプレーの画面表示を見ながらそのまま画面表示の操作スイッチ表示部の操作を行うことができるというタッチパネルの良さはない。つまり乗員が操作する際には手前の透明液晶に表示される操作スイッチ表示部を認識しなおさなければならない。

そこで、本願発明者たちが検討したところ、上記特許文献１とは全く異なる構成、すなわち、透明液晶を用いないでディスプレーに操作スイッチ表示部を表示させ、かつディスプレーとタッチパネルとを離間させる構成とすることにより、前述のタッチパネルの良さを確保しつつ視認性と操作性との両立が可能となることを見出した。

しかしながら、このような構成とすると以下のような問題が生じる。

すなわち、図２２（情報表示装置のディスプレー及びタッチパネルの水平断面図）に示すように、ディスプレー１００上に例えば操作スイッチ表示部ｘが表示された場合、該操作スイッチ表示部ｘに対応するタッチパネル１０１上の感応領域ｙ（図２２には表記したが、実際は透明なままで操作者からは認知することができない）は、一般にスイッチ表示部ｘと同寸法同形状でかつ正面視で上記スイッチ表示部ｘに重なる位置に設定されるが、通常、情報表示装置は左側座席と右側座席との間に設けられるので、操作者はディスプレー１００上の操作スイッチ表示部ｘを例えば矢印で示すように斜めに見ることとなる。そのため、操作者が例えば左側座席に着座している場合には、操作者の方向からでは、図２３にも示すように、操作スイッチ表示部ｘと感応領域ｙとにずれが生じ、例えば、操作者の指が操作スイッチ表示部ｘの左端に重なるようにタッチパネル１０１にタッチした場合でも、タッチパネル１０１上の感応領域ｙにタッチしたこととはならず、操作スイッチ表示部ｘに対応する機能が動作しないこととなる。

また、図２４、図２５に示すように、ディスプレー１００上に例えば複数の操作スイッチ表示部ｘ１，ｘ２，ｘ３が表示された場合、前述の１個だけ操作スイッチ表示部が表示された場合同様、これらに対応して３つの感応領域ｙ１、ｙ２，ｙ３がタッチパネル１０１上に設定されるが、この場合、例えば、操作者の指が操作スイッチ表示部ｘ２に重なるようにタッチパネル１０１にタッチした場合、操作スイッチ表示部ｘ１に対応する感応領域ｙ１にタッチすることとなり、操作スイッチ表示部ｘ１に対応する機能が作動してしまう。

また、これらの問題は、例えば車両のゆれや指のふるえ等によっても発生し易くなることがあり、特に操作スイッチ表示部が小さい場合に顕著となる。

そこで、本発明は、情報表示画面とタッチ操作面とが分離された情報表示装置において、タッチ操作面に対するタッチ操作時の誤操作を防止することができる車両用情報表示装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、車両に設置される情報表示装置であって、操作スイッチ表示部を含む表示情報が表示される情報表示画面と、該情報表示画面よりも操作者に近い位置に間隔を空けて配置された透明なタッチ操作面と、該タッチ操作面における、上記情報表示画面に表示された操作スイッチ表示部に対応する部分がタッチされたときに、該スイッチ表示部に対応する信号を出力する信号出力手段と、操作者の操作動作を検出する操作動作検出手段と、操作者の着座位置を検出する着座位置検出手段と、上記操作動作検出手段で操作者の操作動作が検出されたときに、上記表示情報の表示形態が上記着座位置検出手段で検出された操作者に向かって指向するように変更する表示形態変更手段とが備えられていることを特徴とする。

また、本願の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、表示形態変更手段は、すべての表示情報の表示形態が指向するように変更することを特徴とする。

また、本願の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、表示形態変更手段は、表示情報のうち操作者の操作対象となる表示情報の表示形態のみが指向するように変更することを特徴とする。

また、本願の請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、表示形態変更手段は、操作者の操作対象となる表示情報のうち、着座位置検出手段で検出された操作者の側にある表示情報の表示形態のみが指向するように変更することを特徴とする。

また、本願の請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、操作者の操作が行われる確定度を検出する操作確定度検出手段が備えられ、表示形態変更手段は、上記検出手段で確定度が相対的に高いと検出された表示情報の表示形態が指向するように変更することを特徴とする。

また、本願の請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、表示形態変更手段は、操作確定度検出手段で確定度が相対的に低いと検出された表示情報の表示形態が相対的に小さい量で指向し、上記検出手段で確定度が相対的に高いと検出された表示情報の表示形態が相対的に大きい量で指向するように変更することを特徴とする。

また、本願の請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の発明において、表示形態変更手段による表示形態の変更が明確となるように、操作確定度検出手段で確定度が相対的に低いと検出された表示情報の表示形態を変更する第２の表示形態変更手段が備えられていることを特徴とする。

また、本願の請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれかに記載の発明において、表示形態変更手段は、操作動作検出手段で操作者の操作動作が検出されてから所定時間が経過するまでは、表示形態の変更量及び変更速度を小さくすることを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明する。

まず、請求項１に記載の発明によれば、情報表示画面とタッチ操作面とが間隔を空けて配置された車両用情報表示装置において、操作者の操作動作が検出されたときに、上記表示情報の表示形態が操作者に向かって指向するように変更されるので、操作者が、タッチ操作面における、上記情報表示画面に表示された操作スイッチ表示部に対応する部分を確実にタッチすることができ、誤操作が防止されることとなる。

また、情報表示画面よりも操作者に近い位置に間隔を空けてタッチ操作面が配置されているので、情報表示画面の視認性及びタッチ操作面に対する操作性を両立することができる。加えて、タッチ操作面には操作スイッチ表示部等の表示情報を表示する必要がないので、表示制御が複雑にならず、両方に表示する場合よりもコストが安くなる。

また、請求項２に記載の発明によれば、すべての表示情報の表示形態が指向するように変更されるので、操作者の操作時の違和感が抑制されることとなる。

また、請求項３に記載の発明によれば、表示情報のうち操作者の操作対象となる表示情報の表示形態のみが指向するように変更されるので、表示形態変更による違和感が抑制されることとなる。

また、請求項４に記載の発明によれば、操作者の操作対象となる表示情報のうち、着座位置検出手段で検出された操作者の側にある表示情報の表示形態のみが指向するように変更されるので、操作者の操作時の違和感が抑制されると共に、表示形態変更による違和感も抑制されることとなる。

また、請求項５に記載の発明によれば、操作者の操作が行われる確定度が相対的に高いと検出された表示情報の表示形態が指向するように変更されるので、より一層確実に誤操作が防止されることとなる。

また、請求項６に記載の発明によれば、操作者の操作が行われる確定度が相対的に低いと検出された表示情報の表示形態が相対的に小さい量で指向し、上記確定度が相対的に高いと検出された表示情報の表示形態が相対的に大きい量で指向するように変更されるので、これによって、より一層確実に誤操作が防止されることとなる。

また、請求項７に記載の発明によれば、表示形態の変更が明確となるように、操作者の操作が行われる確定度が相対的に低いと検出された表示情報の表示形態が変更されるので、これによっても、より一層確実に誤操作が防止されることとなる。

また、請求項８に記載の発明によれば、操作者の操作動作が検出されてから所定時間が経過するまでは、表示形態の変更量及び変更速度が小さくされるので、操作者が本当にタッチ操作をするかどうかがはっきりしない操作動作の初期の段階で表示形態が変更されることの違和感が効果的に抑制されることとなる。

図１に示すように、本実施の形態に係る車両１は、いわゆる左ハンドル仕様車であり、左側のフロントシート（すなわち運転席）の前方に、ステアリングホイール２及び各種計器３…３等が配設され、左側のフロントシートと右側のフロントシート（すなわち助手席）との間の空間の前方のインストルメントパネル４に、ハザードランプスイッチ５、空調制御スイッチ６，６、及び本発明に係る情報表示装置１０等が配設されている。

図２に示すように、情報表示装置１０は、インストルメントパネル４の中央部に形成された円形開口に組み込まれている。情報表示装置１０は、インストルメントパネル４のフレーム４ａに固定された液晶ディスプレイ１１、すなわち表示画面と、タッチパネル１２、すなわち操作画面とを有している。両部材１１，１２とも正面視で円形状に作製されている。

図３に示すように、液晶ディスプレイ１１は、車室内でシートに着座した乗員に対して相対的に遠い位置に、またタッチパネル１２は、シートに着座した乗員に対して相対的に近い位置に、それぞれ分離して配置されている。乗員である操作者が指Ｃで接触操作をするタッチパネル１２は透明な素材で作製されており、操作者が奥方のディスプレイ１１に表示された種々の画像をタッチパネル１２越しに明瞭に観察できるようになっている。タッチパネル１２は表面が球面状に作製されており、ディスプレイ１１から操作者側に所定距離だけ離間して浮いたように位置している。タッチパネル１２は操作者の接触操作による接触位置を検出し、その接触位置に関する信号を出力する。

図２に示したように、情報表示装置１０の周囲に、複数（図例では６つ）の赤外線センサ２１〜２６が配設されている。それらのうち、フレーム部材４ａに縦に並んで配置された第１〜第３赤外線センサ２１〜２３は、タッチパネル１２の直上空間で左右方向に細長く延びるエリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３を検知エリアとする。一方、フレーム部材４ａに横に並んで配置された第４〜第６赤外線センサ２４〜２６は、タッチパネル１２の直上空間で上下方向に細長く延びるエリアＢ４，Ｂ５，Ｂ６を検知エリアとする。

これらの赤外線センサ２１〜２６は、焦電型の赤外線センサであって、赤外線の受光量が少なくなるほど、つまり検知エリアＢ１〜Ｂ６内の物体（ここではタッチパネル１２を接触操作しようとする操作者の指Ｃ）の存在量（又は侵入量）が大きくなるほど、より大きな電圧（又は電流）を発生する。

図４に示すように、情報表示装置１０のコントロールユニット３０は、タッチパネル１２で検出された接触位置に関する信号と、赤外線センサ２１〜２６で検出された物体の存在量に関する信号とを入力し、これらの信号に基いて、ディスプレイ１１に表示させるべき画像を決定し、その画像がディスプレイ１１に表示されるように、該ディスプレイ１１に制御信号を出力する。

その場合に、コントロールユニット３０は、図５に示すように、第１〜第３赤外線センサ２１〜２３のうち、最も大きな電圧を発生している赤外線センサ、つまり左右方向に延びる検知エリアＢ１〜Ｂ３内の操作者の指Ｃの存在量が最大である赤外線センサと、第４〜第６赤外線センサ２４〜２６のうち、最も大きな電圧を発生している赤外線センサ、つまり上下方向に延びる検知エリアＢ４〜Ｂ６内の操作者の指Ｃの存在量が最大である赤外線センサとの組合せに基いて、図６に示すように、タッチパネル１２の直上空間を区分する複数（図例では９つ）の領域Ｚ１〜Ｚ９のうち、どの領域に操作者の指Ｃが存在するかを判定する。換言すれば、タッチパネル１２への操作者の接触操作が行われる確度（確からしさ）を判定する。

そして、コントロールユニット３０は、操作者の指Ｃが存在する領域Ｚ（領域Ｚ１〜Ｚ９を包括していうとき符号Ｚを用いる）を、タッチパネル１２への操作者の接触操作が行われる確度が相対的に高い領域Ｚであると判定する。逆に、コントロールユニット３０は、操作者の指Ｃが存在しない領域Ｚを、タッチパネル１２への操作者の接触操作が行われる確度が相対的に低い領域Ｚであると判定する。もちろん、この判定は操作者の操作動作に伴う指Ｃの移動に応じて時々刻々変化する。

ここで、上記第１領域Ｚ１〜第９領域Ｚ９は、図２に示した第１〜第３赤外線センサ２１〜２３の検知エリアＢ１，Ｂ２，Ｂ３と、第４〜第６赤外線センサ２４〜２６の検知エリアＢ４，Ｂ５，Ｂ６とが相互に重なり合う部分である。

なお、隣接する２つの赤外線センサが共に最大電圧（又は最大電流）を発生しているときは、両赤外線センサの検知エリアＢ，Ｂ（検知エリアＢ１〜Ｂ６を包括していうとき符号Ｂを用いる）の境界付近、すなわち隣接する２つの領域Ｚ，Ｚの境界付近に操作者の指Ｃが存在するものと判定する。

また、コントロールユニット３０は、操作者の指Ｃが存在すると判定した領域Ｚに係る赤外線センサの発生電圧に基いて、操作者の指Ｃとタッチパネル１２の表面との間の距離、つまり操作者の指Ｃがタッチパネル１２の表面にどの程度近接しているかを判定する。

さらに、コントロールユニット３０は、操作者の指Ｃとタッチパネル１２の表面との間の距離の時間的変化に基いて、操作者の指Ｃがタッチパネル１２に近接中か又はタッチパネル１２から離反中かを判定し、かつその際の近接速度又は離反速度を判定する。

そして、コントロールユニット３０は、操作者の指Ｃが存在すると判定した領域Ｚの移り変りに基いて、操作者の操作動作がタッチパネル１２に対していずれの側から行われているかを判定する。換言すれば、操作者の着座位置、つまり操作者は運転席に座っている運転者か又は助手席に座っている他の乗員かを判定する。

すなわち、図６に矢印アで示したように、操作者の指Ｃが存在すると判定した領域Ｚが、例えば領域Ｚ４，Ｚ５，Ｚ６の順に、左から右へ移り変ったときは、操作者は左側のフロントシートに着座している運転者であると判定する。一方、図６に矢印イで示したように、操作者の指Ｃが存在すると判定した領域Ｚが、例えば領域Ｚ３，Ｚ２，Ｚ１の順に、右から左へ移り変ったときは、操作者は右側のフロントシートに着座している他の乗員であると判定する。

次に、本発明の特徴部である、上記液晶ディスプレイ１１に表示させる画像の形態の変更について説明する。まず、第１の画像形態変更例を説明する。例えば、この車両１の電気系統の電源がＯＮされると、ディスプレイ１１には、図２に示したような画像が表示される。すなわち、「ＳＴＡＲＴ」という文字が記された楕円形状のスイッチ画像がディスプレイ１１の中央部に表示される。操作者は、このスイッチ画像を、透明なタッチパネル１２越しに明瞭に見ることができる。そして、この状態で、操作者がタッチパネル１２の表面を接触操作すると、ディスプレイ１１の表示は、図７に示すような表示に切り換わる。

ここで、コントロールユニット３０は、スイッチ画像に対応した感応領域をタッチパネル１２上に設定する。操作者は、その感応領域内でタッチパネル１２を接触操作しなければ、ディスプレイ１１の表示は切り換わらない。換言すれば、コントロールユニット３０は、タッチパネル１２で検出された接触位置が感応領域内にある場合に限り、その接触操作を有効とする。

一般に、感応領域は、ディスプレイ１１に表示されたスイッチ画像の形状とほぼ同じ形状の領域とされ、情報表示装置１０を正面から見たときに、ディスプレイ１１上のスイッチ画像と、タッチパネル１２上の感応領域とが重なり合ってほぼ一致するように設定される。以上のようなことは、以下に説明する他のスイッチ画像の接触操作においても事情は同じであるので、その都度の詳しい説明は省略する。

図７に示したディスプレイ１１の表示は、相互に上下に並んで配置された、「オーディオ」という文字が記された楕円形状のスイッチ画像Ｘ１と、「カーナビ」という文字が記された楕円形状のスイッチ画像Ｘ２とを含んでいる。

ここで、図７以下の図面において、タッチパネル１２上に表した交差する一点鎖線は、タッチパネル１２の左右の中心線及び上下の中心線（見えるわけではない）を表している。また、図７以下の図面のうち、図８、図１２、図１４〜図１７、図１９及び図２１において、ディスプレイ１１及びタッチパネル１２が幅方向に狭く小さくなり、かつタッチパネル１２の左右の中心線が右方に少し湾曲しているのは、これらの図例が、情報表示装置１０を運転席に着座した運転者から見た場合を示しているからである。つまり、情報表示装置１０の左側にいる運転者は、情報表示装置１０のディスプレイ１１及びタッチパネル１２を左斜めから見ることになる。その結果、例えば図８に示すように、この角度からは、本来、各スイッチ画像Ｘ１，Ｘ２の真正面に設定されたタッチパネル１２上の感応領域Ｙ１，Ｙ２（見えるわけではない）は、各スイッチ画像Ｘ１，Ｘ２と一致せず、ズレを生じている。

そして、この状態で、操作者が「オーディオ」のスイッチ画像Ｘ１を接触操作すると（より詳しくは、タッチパネル１２上の感応領域Ｙ１を接触操作すると）、ディスプレイ１１の表示は、図９に示すような表示に切り換わり、一方、操作者が「カーナビ」のスイッチ画像Ｘ２を接触操作すると（より詳しくは、タッチパネル１２上の感応領域Ｙ２を接触操作すると）、ディスプレイ１１の表示は、図１０に示すような表示に切り換わる。

図９に示したディスプレイ１１の表示は、最上部に配置された、「オーディオ」という文字が記されたタイトル画像Ｘ１１と、その下部に、相互に上下に並んで配置された、「ＦＭ」、「ＣＤ」、「ＨＤＤ」、「ＴＶ」及び「ＡＭ」という文字がそれぞれ記された５つの楕円形状のスイッチ画像Ｘ１２〜Ｘ１６とを含んでいる。

ここで、タイトル画像Ｘ１１は、操作者の接触操作の対象となる画像ではなく、スイッチ画像Ｘ１２〜Ｘ１６のみが、操作者の接触操作の対象となる画像である。そして、この状態で、操作者が「ＦＭ」のスイッチ画像Ｘ１２を接触操作すると、コントロールユニット３０は、図４に示したように、ＦＭラジオ４１に所定の操作信号を出力して、ＦＭラジオ４１を起動させる。同様に、操作者が「ＣＤ」のスイッチ画像Ｘ１３、「ＨＤＤ」のスイッチ画像Ｘ１４、「ＴＶ」のスイッチ画像Ｘ１５、又は「ＡＭ」のスイッチ画像Ｘ１６を接触操作すると、コントロールユニット３０は、ＣＤ（コンパクトディスク）プレイヤ４２、ＨＤＤ（ハードディスク）プレイヤ４３、テレビ４４、又はＡＭラジオ４５に所定の操作信号を出力して、それらを起動させる。

一方、図１０に示したディスプレイ１１の表示は、最上部に配置された、「カーナビ」という文字が記されたタイトル画像Ｘ２１と、その下部に、相互に上下に並んで配置された、「名称で探す」、「住所で探す」及び「登録で探す」という文字がそれぞれ記された３つの楕円形状のスイッチ画像Ｘ２２〜Ｘ２４とを含んでいる。

ここで、タイトル画像Ｘ２１は、操作者の接触操作の対象となる画像ではなく、スイッチ画像Ｘ２２〜Ｘ２４のみが、操作者の接触操作の対象となる画像である。そして、この状態で、操作者がいずれかのスイッチ画像Ｘ２２〜Ｘ２４を接触操作すると、コントロールユニット３０は、図４に示したように、カーナビゲーションシステム４６に所定の操作信号を出力して、該システム４６を起動させる。

そして、例えば、図１０に示した「カーナビ」機能選択画面において、「住所で探す」のスイッチ画像Ｘ２３を接触操作すると、ディスプレイ１１の表示は、図１１に示すような表示に切り換わる。図１１に示したディスプレイ１１の表示は、最上部に配置された、「住所で探す」という文字が記されたタイトル画像Ｘ２５と、その下部に、相互に左右に並んで配置された、選択文字表示窓画像Ｘ２６及び検索スイッチ画像Ｘ２７と、さらにその下部に配置された、１群の文字選択用スイッチ画像Ｘ２８とを含んでいる。

ここで、タイトル画像Ｘ２５及び選択文字表示窓画像Ｘ２６は、操作者の接触操作の対象となる画像ではなく、検索スイッチ画像Ｘ２７と文字選択用スイッチ画像Ｘ２８とが、操作者の接触操作の対象となる画像である。いま、操作者として、情報表示装置１０の左側にいる運転者が、「か」を選択した後、次に「み」を選択しようとして、指Ｃを左側方からタッチパネル１２へ近接させ、「み」のスイッチ画像Ｘ２８が属するタッチパネル１２の第２領域Ｚ２（図６参照）に指Ｃを近接させているとする。

このときの状況を運転者からの視点で見ると、図１２に示すようになる。すなわち、情報表示装置１０の左側にいる運転者は、情報表示装置１０のディスプレイ１１及びタッチパネル１２を左斜めから見ることになるので、ディスプレイ１１及びタッチパネル１２が幅方向に狭く小さくなり、それに伴い、タイトル画像Ｘ２５、選択文字表示窓画像Ｘ２６、検索スイッチ画像Ｘ２７、及び文字選択用スイッチ画像Ｘ２８もまた同様に幅方向に狭く小さくなり混雑して見難くなるので、誤操作が起こり易くなる。

一方、コントロールユニット３０は、操作者が「み」のスイッチ画像Ｘ２８を接触操作しようとして、タッチパネル１２に手を伸ばし、指Ｃをタッチパネル１２へ近接させたときは、赤外線センサ２１〜２６からの信号に基いて（より詳しくは、いずれかの赤外線センサの発生電圧が上昇したことに基いて）、そのようなタッチパネル１２に対する操作者の操作動作を検出することができる。

さらに、コントロールユニット３０は、操作者が「み」のスイッチ画像Ｘ２８を接触操作しようとして、タッチパネル１２に左側方から手を伸ばし、指Ｃを左側方からタッチパネル１２へ近接させ、「み」のスイッチ画像Ｘ２８が属するタッチパネル１２の第２領域Ｚ２（図６参照）に指Ｃを左側方から近接させたときは、赤外線センサ２１〜２６からの信号に基いて（より詳しくは、発生電圧が上昇した赤外線センサの移り変りに基いて）、そのようなタッチパネル１２に対する操作者の操作動作がいずれの側から行われているか、つまり操作者は誰であるかを判定することができる。

そして、コントロールユニット３０は、上記操作者の操作動作を検出したときは、図１３に示すように、ディスプレイ１１に表示されるタイトル画像Ｘ２５、選択文字表示窓画像Ｘ２６、検索スイッチ画像Ｘ２７及び文字選択用スイッチ画像群Ｘ２８が、上記判定した操作者の側に向かって指向するように、該画像Ｘ２５〜Ｘ２８の形態を変更する。

より詳しくは、情報表示装置１０の左側にいる運転者が情報表示装置１０のディスプレイ１１及びタッチパネル１２を左斜めから見ても、上記画像Ｘ２５〜Ｘ２８が正対視したときと同じように見えるように、該画像Ｘ２５〜Ｘ２８を所定の割合で幅方向に広げて大きくする。その場合に、タイトル画像Ｘ２５や表示窓画像Ｘ２６、あるいはスイッチ画像Ｘ２７，Ｘ２８の輪郭形状を幅方向に広げて大きくするだけでなく、それらの画像Ｘ２５〜Ｘ２８に記された文字及び文字間隔等も幅方向に広げて大きくする。

さらに、その場合に、画像Ｘ２５〜Ｘ２８が正対視したときと同じように見える精度を上げるために、操作者から遠い側にある画像の幅方向の拡大率を、操作者に近い側にある画像の幅方向の拡大率よりも、大きくする。例えば、図例のように、操作者が情報表示装置１０の左側に着座している運転者である場合は、図１３において、左側にある画像（「住」、「わ」、「ら」、「を」等）ほど、幅方向の拡大率を小さくし、右側にある画像（「索」、「あ」、「か」、「い」等）ほど、幅方向の拡大率を大きくする。操作者が情報表示装置１０の右側に着座している他の乗員である場合は、事情は逆になる。

これにより、図１４に示すように、「住所で探す」画面に表示された画像Ｘ２５〜Ｘ２８の視認性が改善されて、ディスプレイ１１に表示された画像Ｘ２５〜Ｘ２８を見ながらタッチパネル１２を接触操作しようとする操作者の誤操作が抑制される。

つまり、この情報表示装置１０においては、種々の画像が表示されるディスプレイ１１と、操作者によって接触操作されるタッチパネル１２とが、車体前後方向に所定距離だけ離間して配置されているから、操作者がディスプレイ１１に表示された画像情報を見ながら実際に指Ｃで接触操作しようとするタッチパネル１２は、ディスプレイ１１よりも手前に離れて浮いたように位置している。それゆえ、操作者は、ディスプレイ１１上の画像情報から得られる視覚的感覚と、タッチパネル１２に接触したときに得られる触覚的感覚とが一致せず、その結果、例えば図１２の「住所で探す」画面において、目的としない隣のスイッチ画像Ｘ２８を不測にタッチする等して、タッチパネル１２の接触操作に誤操作が生じ易いのである。そこで、図１３に示すように、画像Ｘ２５〜Ｘ２８を幅方向に拡大する等して操作者の側に向かって指向させることにより、操作者が上記画像Ｘ２５〜Ｘ２８にタッチし易くして、たとえタッチパネル１２がディスプレイ１１よりも手前に離れて浮いたように位置しているような状況であっても、ディスプレイ１１に表示された画像情報を見ながらタッチパネル１２を操作しようとする操作者の操作性を向上させるようにしたのである。なお、このとき、ディスプレイ１１上の画像Ｘ２５〜Ｘ２８を幅方向に拡大等すると同時に、タッチパネル１２上の各画像Ｘ２５〜Ｘ２８に対応する感応領域も併せて幅方向に拡大等してもよい。

特に、たとえ情報表示装置１０が操作者の正面になく、図１２に示したように、操作者はディスプレイ１１を側方から斜めに見るような状態であっても、図１４に示したように、ディスプレイ１１に表示される画像Ｘ２５〜Ｘ２８が正対視したときと同じように幅広く大きくなって見易くなるので、視認性が確保されて、操作者の誤操作が抑制される。

しかも、その場合に、ディスプレイ１１に表示されるすべての画像Ｘ２５〜Ｘ２８が画像が操作者の方に指向するようにしたから（図１３参照）、操作者は違和感を感じることがなく、良好な操作性が確保される。

次に、第２の画像形態変更例を説明する。なお、以下に示すいくつかの画像形態変更例においては、それぞれ特徴部のみ説明し、その他の構成は先行する変更例に準じて同じであるため、その都度の詳しい説明は省略する。

図１５に示すように、タッチパネル１２への操作者の接触操作が行われる確度が相対的に高いと検出されたタッチパネル１２の領域Ｚ（図例では、「み」のスイッチ画像Ｘ２８が属するタッチパネル１２の第２領域Ｚ２）に対応するディスプレイ１１上の画像Ｘ２８が操作者の方に指向するようにしてもよい。

より具体的には、図１５では、操作者の接触操作が行われる確度が相対的に低いと検出されたタッチパネル１２の第３領域Ｚ３、第６領域Ｚ６及び第９領域Ｚ９（図６参照）に対応するディスプレイ１１上のスイッチ画像群Ｘ２８（あ行〜さ行）が消え、操作者の接触操作が行われる確度が相対的に高いと検出されたタッチパネル１２の第１領域Ｚ１、第２領域Ｚ２、第４領域Ｚ４、第５領域Ｚ５、第７領域Ｚ７及び第８領域Ｚ８（図６参照）に対応するディスプレイ１１上のスイッチ画像群Ｘ２８（た行〜わ行）が残った上で、その操作確度が相対的に高いスイッチ画像群Ｘ２８のなかでもさらに操作確度が相対的に高いスイッチ画像群Ｘ２８、すなわち「み」のスイッチ画像Ｘ２８とその周辺のスイッチ画像群Ｘ２８（「な」、「ね」、「ら」、「れ」等）のみが操作者の方に指向しているのである（図１５に点線（見えるわけではない）で囲んで示した部分）。

その場合は、操作者は、自己が接触操作を行おうとしているスイッチ画像Ｘ２８が見易くなって、これによっても、確実にタッチパネル１２への接触操作を行うことができる。

また、この第２の画像形態変更例では、ディスプレイ１１に表示される画像Ｘ２５〜Ｘ２８のうち、操作者の接触操作の対象となる文字選択用スイッチ画像群Ｘ２８のみが操作者の方に指向するようにしたから（タイトル画像Ｘ２５及び選択文字表示窓画像Ｘ２６は幅方向に拡大等していない）、操作者の良好な操作性が確保されると共に、操作者以外の他の乗員がディスプレイ１１を見たときの違和感が低減される。

次に、第３の画像形態変更例を説明する。図１６に示すように、タッチパネル１２への操作者の接触操作が行われる確度が相対的に低いと検出されたタッチパネル１２の領域Ｚに対応するディスプレイ１１上の画像Ｘ２８（図例では、「た」、「と」、「わ」、「ん」等）が相対的に小さい量で操作者の方に指向し、上記操作確度が相対的に高いと検出されたタッチパネル１２の領域Ｚに対応するディスプレイ１１上の画像Ｘ２８（図例では、「な」、「は」、「よ」、「る」等）が相対的に大きい量で操作者の方に指向するようにしてもよい。

より具体的には、図１６では、操作者の接触操作が行われる確度が相対的に高いと検出されたスイッチ画像群Ｘ２８のなかでも最も操作確度が高いスイッチ画像群Ｘ２８（「み」のスイッチ画像Ｘ２８とその周辺のスイッチ画像群Ｘ２８「は」、「ふ」、「や」、「よ」等）が操作者の方に最も大きい量で指向し、次に操作確度が高いスイッチ画像群Ｘ２８（「な」、「ね」、「ら」、「れ」等）が操作者の方に次に大きい量で指向し、そして最も操作確度が低いスイッチ画像群Ｘ２８（「た」、「と」、「わ」、「ん」等）が操作者の方に最も小さい量で指向しているのである（図１６に点線（見えるわけではない）で囲んで示した部分）。

その場合は、操作者は、自己が接触操作を行おうとしているスイッチ画像Ｘ２８が他のスイッチ画像Ｘ２８よりも見易くなって、これによって、より一層確実にタッチパネル１２への接触操作を行うことができる。

さらに、図１７に示すように、操作者が「み」のスイッチ画像Ｘ２８をタッチしようとして、「み」のスイッチ画像Ｘ２８により一層指Ｃを近接させたときに、操作者の方に指向させたスイッチ画像Ｘ２８（図例では、「み」のスイッチ画像Ｘ２８とその周辺のスイッチ画像群Ｘ２８「は」、「ふ」、「や」、「よ」等）の形態変更が明確化するように、操作確度が相対的に低いと検出されたスイッチ画像Ｘ２８（図例では、「な」、「ね」、「ら」、「れ」等）の形態を変更するようにしてもよい。

より具体的には、図１７では、操作者の接触操作が行われる確度が最も高いスイッチ画像群Ｘ２８（「み」、「は」、「ふ」、「や」、「よ」等）の大きさが相対的に大きくなり（図１７に点線（見えるわけではない）で囲んで示した部分）、その他のスイッチ画像群Ｘ２８（「な」、「ね」、「ら」、「れ」等）の大きさが相対的に小さくなり、かつ一層幅が細くなっているのである。

その場合は、操作確度の高い画像Ｘ２８（「み」、「は」、「ふ」、「や」、「よ」等）の形態変更と、操作確度の低い画像Ｘ２８（「な」、「ね」、「ら」、「れ」等）の形態変更との相乗効果により、操作者は、自己が接触操作を行おうとしているスイッチ画像Ｘ２８がより一層他のスイッチ画像Ｘ２８よりも見易くなって、これによって、さらにより一層確実にタッチパネル１２への接触操作を行うことができる。

次に、第４の画像形態変更例を説明する。図１８に示した「登録した食事処」選択画面は、最上部に配置された、「登録した食事処」という文字が記されたタイトル画像Ｘ２９と、その下部に、相互に上下に並んで配置された、登録内容表示画像Ｘ３０と、その側方に、縦に延びて配置された、スクロールバー画像Ｘ３１と、登録内容表示画像Ｘ３０の下部に配置された、目的地指定スイッチ画像Ｘ３２とを含んでいる。

ここで、タイトル画像Ｘ２９及び登録内容表示画像Ｘ３０は、操作者の接触操作の対象となる画像ではなく、スクロールバー画像Ｘ３１と目的地指定スイッチ画像Ｘ３２とが、操作者の接触操作の対象となる画像である。いま、操作者として、情報表示装置１０の左側にいる運転者が、スクロールバー画像Ｘ３１を操作しようとして、指Ｃを左側方からタッチパネル１２へ近接させている。

このときの状況を運転者からの視点で見ると、図１９に示すようになる。すなわち、情報表示装置１０の左側にいる運転者は、情報表示装置１０のディスプレイ１１及びタッチパネル１２を左斜めから見ることになるので、ディスプレイ１１及びタッチパネル１２が幅方向に狭く小さくなり、それに伴い、タイトル画像Ｘ２９、登録内容表示画像Ｘ３０、スクロールバー画像Ｘ３１、及び目的地指定スイッチ画像Ｘ３２もまた同様に幅方向に狭く小さくなり細くなって見難くなるので、誤操作が起こり易くなる。

その場合に、コントロールユニット３０は、上記操作者の操作動作を検出したときは、図２０に示すように、ディスプレイ１１に表示される画像Ｘ２９〜Ｘ３２のうち、あるいは、操作者の接触操作の対象となる画像Ｘ３１，Ｘ３２のうち、操作者のいる左側にある画像、すなわちスクロールバー画像Ｘ３１が操作者の方に指向するように、該スクロールバー画像Ｘ３１の形態を変更する（スクロールバー画像Ｘ３１が幅広くなっている）。なお、図例では、併せて、タイトル画像Ｘ２９及び目的地指定スイッチ画像Ｘ３２も操作者の方に指向して幅広くなっている。

このときの状況を運転者からの視点で見ると、図２１に示すようになる。すなわち、スクロールバー画像Ｘ３１を始めとして、タイトル画像Ｘ２９及び目的地指定スイッチ画像Ｘ３２が正対視したときと同じような大きさ・形態に見えている。

これにより、形態が変更する画像が限定されるから、操作者以外の他の乗員がディスプレイ１１を見たときの違和感がより一層低減される。また、形態が変更する画像と形態が変更しない画像とがいろいろに組み合わされて配置されることとなって、ディスプレイ１１の表示に意匠的な面白さが得られる。

なお、上記各画像形態変更例において、操作者の操作動作を検出してから所定時間が経過するまでは、画像の形態の変更量及び変更速度を小さくするようにしてもよい。その場合は、操作者が実際に接触操作を最終的にするかどうかがはっきりしない操作動作の初期の段階で画像の形態が変化することの違和感、特に操作者以外の他の乗員がディスプレイ１１を見たときの違和感が効果的に低減される。

以上のように、本発明によれば、操作者が、タッチ操作面における、上記情報表示画面に表示された操作スイッチ表示部に対応する部分を確実にタッチすることができ、誤操作が防止される。また、情報表示画面よりも操作者に近い位置に間隔を空けてタッチ操作面が配置されているので、情報表示画面の視認性及びタッチ操作面に対する操作性を両立することができる。加えて、タッチ操作面には操作スイッチ表示部等の表示情報を表示する必要がないので、表示制御が複雑にならず、両方に表示する場合よりもコストが安くなる。また、操作者の操作時の違和感が抑制される。また、表示形態変更による違和感が抑制される。また、操作者の操作時の違和感抑制と、表示形態変更による違和感抑制とが両立する。また、操作者が本当にタッチ操作をするかどうかがはっきりしない操作動作の初期の段階で表示形態が変更されることの違和感が効果的に抑制されることとなる。

以上に加えて、本実施形態に係る情報表示装置１０においては、液晶ディスプレイ１１よりも操作者に近い位置に間隔をあけてタッチパネル１２を配置したから、液晶ディスプレイ１１の視認性とタッチパネル１２に対する操作性とを両立することができる。また、タッチパネル１２のほうに画像表示機能を付加していないから、コストアップや画像表示制御の複雑化を招来しない。

なお、上記の実施形態は、本発明の最良の実施形態ではあるが、特許請求の範囲を逸脱しない限り、なお種々の修正・変更が可能であることはいうまでもない。例えば、上記実施形態では、操作者の操作動作の検出や、操作者の接触操作が行われる確度の判定、あるいは操作者が誰であるかの判定等に、赤外線センサ２１〜２６を用いたが、これに代えて、操作者の視線の方向を検出するカメラをインストルメントパネル４の上に設けたり、操作者の手及び指の動き及び位置を検出するカメラを車室内の天井に設けたりしてもよい。また、操作者が発声する命令を音声認識する音声認識装置を車室内に設けることもできる。

本発明は、表示画面と操作画面とが分離して配置された構造の車両用情報表示装置において、表示画面に表示された画像情報を見ながら操作画面を操作しようとする操作者の誤操作を抑制することができ、自動車等の車両に搭載される車両用情報表示装置の技術分野において幅広い産業上の利用可能性が期待される。

本発明の実施形態に係る車両用情報表示装置の設置位置を示す車室内前方の斜視図である。 上記情報表示装置の正面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 上記情報表示装置の制御システム図である。 上記情報表示装置に備えられた赤外線センサの組合せパターン図である。 上記組合せパターン図から得られる領域Ｚ１〜Ｚ９の位置を示すタッチパネルの正面図である。 上記情報表示装置の初期画面の正対視図である。 上記初期画面を運転席から見た左斜視図である。 上記情報表示装置の「オーディオ」機種選択画面の正対視図である。 同じく「カーナビ」機能選択画面の正対視図である。 同じく「住所で探す」画面の正対視図である。 上記「住所で探す」画面を運転席から見た左斜視図である。 第１の画像形態変更例に係る図１１の「住所で探す」画面の正対視図である。 上記第１の画像形態変更例に係る「住所で探す」画面を運転席から見た左斜視図である。 第２の画像形態変更例に係る「住所で探す」画面を運転席から見た左斜視図である。 第３の画像形態変更例に係る「住所で探す」画面を運転席から見た左斜視図である。 図１６の次に表れる「住所で探す」画面を運転席から見た左斜視図である。 上記情報表示装置の「登録した食事処」選択画面の正対視図である。 上記「登録した食事処」選択画面を運転席から見た左斜視図である。 第４の画像形態変更例に係る図１８の「登録した食事処」選択画面の正対視図である。 上記第４の画像形態変更例に係る「登録した食事処」選択画面を運転席から見た左斜視図である。 従来の情報表示装置における問題点の説明図である（その１）。 同じく問題点の説明図である（その２）。 同じく問題点の説明図である（その３）。 同じく問題点の説明図である（その４）。

符号の説明

１ 車両
１０ 情報表示装置
１１ 液晶ディスプレイ（表示画面）
１２ タッチパネル（操作画面）
２１〜２６ 赤外線センサ
３０ コントロールユニット（信号出力手段、操作動作検出手段、着座位置検出手段、表示形態変更手段、操作確定度検出手段、第２の表示形態変更手段）

Claims (8)

1. 車両に設置される情報表示装置であって、操作スイッチ表示部を含む表示情報が表示される情報表示画面と、該情報表示画面よりも操作者に近い位置に間隔を空けて配置された透明なタッチ操作面と、該タッチ操作面における、上記情報表示画面に表示された操作スイッチ表示部に対応する部分がタッチされたときに、該スイッチ表示部に対応する信号を出力する信号出力手段と、操作者の操作動作を検出する操作動作検出手段と、操作者の着座位置を検出する着座位置検出手段と、上記操作動作検出手段で操作者の操作動作が検出されたときに、上記表示情報の表示形態が上記着座位置検出手段で検出された操作者に向かって指向するように変更する表示形態変更手段とが備えられていることを特徴とする車両用情報表示装置。
2. 表示形態変更手段は、すべての表示情報の表示形態が指向するように変更することを特徴とする請求項１に記載の車両用情報表示装置。
3. 表示形態変更手段は、表示情報のうち操作者の操作対象となる表示情報の表示形態のみが指向するように変更することを特徴とする請求項１に記載の車両用情報表示装置。
4. 表示形態変更手段は、操作者の操作対象となる表示情報のうち、着座位置検出手段で検出された操作者の側にある表示情報の表示形態のみが指向するように変更することを特徴とする請求項３に記載の車両用情報表示装置。
5. 操作者の操作が行われる確定度を検出する操作確定度検出手段が備えられ、表示形態変更手段は、上記検出手段で確定度が相対的に高いと検出された表示情報の表示形態が指向するように変更することを特徴とする請求項１に記載の車両用情報表示装置。
6. 表示形態変更手段は、操作確定度検出手段で確定度が相対的に低いと検出された表示情報の表示形態が相対的に小さい量で指向し、上記検出手段で確定度が相対的に高いと検出された表示情報の表示形態が相対的に大きい量で指向するように変更することを特徴とする請求項５に記載の車両用情報表示装置。
7. 表示形態変更手段による表示形態の変更が明確となるように、操作確定度検出手段で確定度が相対的に低いと検出された表示情報の表示形態を変更する第２の表示形態変更手段が備えられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の車両用情報表示装置。
8. 表示形態変更手段は、操作動作検出手段で操作者の操作動作が検出されてから所定時間が経過するまでは、表示形態の変更量及び変更速度を小さくすることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の車両用情報表示装置。
   

Images