JP2006244402A - グラフィカルユーザインタフェース - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザによる画面の切り替え順序に従って複数の画面を同時に表示するとともに、複数の画面の表示に関して調整可能なグラフィカルユーザインタフェースを提供すること。
【解決手段】 画面の切り替え指示が出される毎に、新たな画面Ａと現在の画面Ｂとを、仮想角柱の側面で隣り合うように配置する。また、パネルスイッチ２１、２２の操作に応じて仮想角柱が回転して表示されるように、画面Ａと画面Ｂの形状を変更する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、カーナビゲーション装置に好適なグラフィカルユーザインタフェースに関するものである。

従来、表示装置に複数のメニュー画面を同時に表示するグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示されているＧＵＩによれば、コマンドを入力するための選択部の配置された第１、第２、第３のウィンドウを、仮想平行六面体の４面のうちの３面に配置し、第１〜第３のウィンドウの何れかのウィンドウが選択されたときに、表示装置の中央付近に当該選択されたウィンドウを表示するとともに、上記表示装置の右側及び左側に、それぞれ、選択されていないウィンドウの少なくとも一部を表示する。
特表２０００−５０９５３４号公報

上述した、従来のＧＵＩでは、ビデオモード、Ａ／Ｖモード、及びアプリケーションモードの各モードのうち、それぞれ最上位レベルのメニュー画像についてのみ、あたかも立方体を回転させたように表示することができる。しかしながら、従来のＧＵＩでは、全てのメニュー画像をその対象としていないため、ユーザによるメニュー画像の切り替え順序に従って、立方体を回転させたように表示することができない。

そのため、例えば、ユーザが１つ前に閲覧したメニュー画像を確認しようとする場合、１つ前のメニュー画像に一旦切り替える必要がある。また、従来のＧＵＩでは、メニュー画像を表示する各ウィンドウが表示画面内で固定されているため、１つ前のメニュー画像の表示内容が十分に確認できない場合がある。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたもので、ユーザによる画面の切り替え順序に従って複数の画面を同時に表示するとともに、複数の画面の表示に関して調整可能なグラフィカルユーザインタフェースを提供することである。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載のグラフィカルユーザインタフェースは、表示装置の表示部に複数の画面を同時に表示するグラフィカルユーザインタフェースであって、
表示部へ表示すべき画面の切り替え指示が出された場合に、その時点で表示部に表示されている現在の画面と、表示部へ表示すべき新たな画面と、を少なくとも含む複数の画面を、表示部に形成される仮想角柱の面のうちの少なくとも２面に配置するものであって、切り替える指示が出される毎に、複数の画面を切り替える順序に従って仮想角柱の面で隣り合うように配置する画面配置制御手段と、
仮想角柱を回転させるための操作を行う回転操作手段と、
回転操作手段の操作に応じて回転した仮想角柱が表示されるように、仮想角柱を構成する少なくとも２面に配置された複数の画面の形状を変更する画面形状変更手段と、を備えることを特徴とする。

このように、本発明のグラフィカルユーザインタフェースは、表示部へ表示すべき画面の切り替え指示が出される毎に、表示すべき新たな画面と現在の画面とを、仮想角柱の面で隣り合うように配置する。これにより、画面の切り替え順序に従って、複数の画面が仮想角柱の隣り合う面で同時に表示される。また、回転操作手段の操作に応じて仮想角柱が回転して表示されるように、複数の画面の形状を変更するため、複数の画面の表示に関して調整可能となる。その結果、１つ前の画像の表示内容を十分確認することができる。

請求項２に記載のグラフィカルユーザインタフェースは、
画面配置制御手段は、仮想角柱の側面、若しくは、仮想角柱を構成する上面と側面とで隣り合うように配置するものであって、
回転操作手段は、
画面配置制御手段が仮想角柱の側面で隣り合うように配置する場合には、仮想角柱の上面及び下面の各々の中心点を通る垂直軸回りに、任意の回転角度に回転させる操作を行い、
画面配置制御手段が仮想角柱の上面と側面とで隣り合うように配置する場合には、仮想角柱の対向する２つの側面の中心点を通る水平軸回りに、任意の回転角度に回転させる操作を行い、
画面形状変更手段は、垂直軸、若しくは、水平軸回りに任意の回転角度に回転した仮想角柱が表示されるように、複数の画面の形状を変更することを特徴とする。

これにより、垂直軸や水平軸回りに仮想角柱を回転させることができる。また、任意の回転角度に回転させることができるため、複数の画面の表示に関して微小な調整が可能となる。

請求項３に記載のグラフィカルユーザインタフェースは、表示部に表示される複数の画面が入力画面である場合、当該複数の入力画面の各々に対して入力を可能とする画面入力手段を備えることを特徴とする。これにより、ユーザは、表示部へ表示すべき画面を切り替えることなく、複数の画面への入力操作が可能となる。

請求項４に記載のグラフィカルユーザインタフェースによれば、画面配置制御手段は、入力画面に対する入力が完了していない状態で、表示部へ表示すべき画面を切り替える指示が出された場合、入力画面を仮想角柱の面に配置する際、入力が完了していない状態を保持して配置することを特徴とする。これにより、画面を切り替える指示が出されても、入力が完了していない状態を保持した入力画面を仮想角柱の面に配置することができる。

請求項５に記載のグラフィカルユーザインタフェースによれば、画面形状変更手段は、入力画面に対する入力が完了していない状態で、回転操作手段による操作が行われた場合、入力画面の形状を入力が完了していない状態を保持しつつ変更することを特徴とする。これにより、仮想角柱を回転させる操作が行われても、入力が完了していない状態を保持して入力画面の形状を変更することができる。

以下、本発明のグラフィカルユーザインタフェースの実施形態について、図面を用いて説明する。なお、本実施形態では、カーナビゲーション装置のユーザインタフェースとして本発明のグラフィカルユーザインタフェースを適用した例について説明する。

図１に、本実施形態のカーナビゲーション装置の全体構成を示す。同図に示すように、カーナビゲーション装置１００は、位置検出器１、地図データ入力器６、操作スイッチ群７、これらに接続された制御回路８、制御回路８に接続された外部メモリ９、表示装置１０、音声出力装置１１及びリモコンセンサ１２を備えている。

制御回路８は、通常のコンピュータとして構成されており、内部には周辺のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスライン（何れも図示せず）が備えられている。この制御回路８は、位置検出器１、地図データ入力部６、操作スイッチ群７、外部メモリ９、表示装置１０、リモコンセンサ１２から入力された各種情報に基づき、所定の機能（例えば、地図縮尺変更機能、メニュー表示選択機能、目的地設定機能、経路探索実行機能、経路案内開始機能、現在位置修正機能、表示画面変更機能、音量調整機能等）を実行する。

位置検出器１は、何れも周知の地磁気センサ２、ジャイロスコープ３、距離センサ４、及び衛星からの電波に基づいて車両の現在位置を検出するＧＰＳ（Global Positioning System）のためのＧＰＳ受信機５を有している。これら各センサは、各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、各センサの精度によっては位置検出器１を上述した内の一部で構成してもよく、更に、図示しないステアリングの回転センサ、各転動輪の車速センサ等を用いてもよい。

地図データ入力器６は、道路ネットワークデータ、索引データ、描画データ等によって構成される地図データを入力するための装置であり、制御回路８からの要請により各種データを送信する。これら各種データを記憶する記憶媒体としては、そのデータ量からＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ−ＲＯＭが一般的であるが、メモリカード、ハードディスク等の書き込み可能な記憶媒体を採用してもよい。

操作スイッチ群７は、例えば、表示装置１０と一体になったタッチスイッチもしくはメカニカルなスイッチ等が用いられ、スイッチ操作により制御回路８へ各種機能（例えば、地図縮尺変更、メニュー表示選択、目的地設定、経路探索、経路案内開始、現在位置修正、表示画面変更、音量調整等）の操作指示を行う。

本実施形態では、図２（ａ）に示すように、メカニカルなスイッチとして、表示装置１０のパネル部に配置されるパネルスイッチ２１、２２を採用する。なお、図２（ｂ）に示すように、タッチスイッチとして、表示装置１０の表示部に配置される画面スイッチ２３、２４を採用してもよい。

また、リモコン１３には、複数の操作スイッチが設けられ、スイッチ操作によりリモコンセンサ１２を介して各種指令信号を制御回路８に入力し、制御回路８は、この各種指令信号に従って各種機能を実行する。なお、操作スイッチ群７とリモコン１３は、何れのスイッチ操作によっても制御回路８に同じ機能を実行させることが可能である。

制御回路８は、リモコン１３を介してリモコンセンサ１２から、あるいは操作スイッチ群７により目的地が設定されると、位置検出器１により検出された現在位置（出発地）と目的地とを結ぶ最適な経路を自動的に探索して案内経路を設定し表示する。このような案内経路を設定する手法は、ダイクストラ法等の手法が知られている。なお、出発地と目的地とを結ぶ経路内に経由地を設定することもできる。

この設定された案内経路は、地図データ入力器６の地図データに基づき、表示装置１０に表示される地図上に、位置検出器１により検出された現在位置マークと共に重畳表示される。表示装置１０に表示される地図には、現在位置や経路の他、現在時刻、渋滞情報など他の情報表示も付加表示することができる。

外部メモリ９は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の書き込み可能な大容量記憶装置である。この外部メモリ９には、大量のデータが記憶される他、カーナビゲーション装置１００への電源がＯＦＦされても保持すべきデータを記憶したり、頻繁に使用するデータを地図データ入力器６からコピーして利用したりする。なお、外部メモリ９は、比較的記憶容量の小さいリムーバルなメモリであってもよい。

表示装置１０は、地図画面や目的地選択画面等を表示するものであって、フルカラー表示が可能なものであり、液晶、有機ＥＬ等を用いて構成することができる。音声出力装置１１は、スピーカ（図示せず）等によって構成され、制御回路８からの音声出力信号に基づいて、所定の音声（案内のための音声や画面操作の説明、音声認識結果等）を外部に報知する。

上記の構成を有する本実施形態のカーナビゲーション装置１００は、３次元グラフィックス表示機能を備えている。この機能は、複数画面の同時閲覧と各画面に対する入力操作を可能とするもので、例えば、図３に示すように、表示装置１０の表示部に仮想角柱を形成し、この仮想角柱の少なくとも２つの隣り合う側面に画面Ａと画面Ｂを配置する。

また、３次元グラフィックス表示機能では、ユーザによる画面の切り替え操作に応じて、画面Ａと画面Ｂに表示すべき画面を切り替える画面配置処理を実行する。すなわち、操作スイッチ群７やリモコン１３を介して画面の切り替え指示が出された場合、その時点で画面Ａに表示されていた画面を画面Ｂに表示するとともに、表示すべき新たな画面を画面Ａに表示する。

図３に示すような、３次元図形の平面に２次元画像を表示する処理としては、所定の３次元画像加工処理により可能となる。なお、この画面配置処理では、通常、画面Ａに新しい画面を表示して、１つ前の画像を画面Ｂに表示するようにしているが、画面Ｂに新しい画面を表示して、１つ前の画像を画面Ａに表示するように表示するようにしてもよい。

さらに、３次元グラフィックス表示機能では、パネルスイッチ２１、２２を押下することによって、仮想角柱をその垂直軸回りに回転させる回転表示処理を実行する。例えば、仮想角柱を右回転させる場合にはパネルスイッチ２２を押下し、仮想角柱を左回転させる場合にはパネルスイッチ２１を押下する。なお、パネルスイッチ２１、２２ともに、短押下で一定角度回転し、長押下で滑らかに回転する。

この回転表示処理は、パネルスイッチ２１、２２の操作に応じた仮想角柱に対する視点を算出し、この算出した視点から仮想角柱を見た場合の画面Ａと画面Ｂの形状を演算し、この演算結果となるように画面Ａ、画面Ｂの形状を変更することで可能となる。この回転表示処理により、仮想角柱を任意の回転角度に回転させることができるため、複数の画面の表示に関して微小な調整が可能となる。

次に、図４を用いて、本実施形態の具体的な例を説明する。図４は、表示部に現在地地図が表示されている状態から目的地設定機能を実行した場合の、画面の切り替え例を示している。この例のように、カーナビゲーション装置１００は、現在地地図の表示中に目的地設定開始用のパネルスイッチが押下されると、現在地地図を画面Ｂに表示するとともに、目的地を設定する画面を画面Ａに表示する。この時、同図では、画面Ａと画面Ｂの表示範囲（形状）は略等しく設定されているが、画面Ｂの表示範囲を狭くするとともに画面Ａの表示範囲を広く設定するようにしてもよい。

なお、本実施形態では、画面Ａの目的地設定が完了していない状態でパネルスイッチ２１、２２の操作が行われたり、あるいは、画面を切り替える操作が行われたりした場合であっても、目的地設定が完了していない状態を保持して、目的地設定の画面を画面Ｂに表示するとともに、その新たな画面を画面Ａに表示する。これにより、画面を切り替える指示が出されたり、仮想角柱を回転させる操作が行われたりしても、入力（設定）が完了していない状態を保持することができる。

続いて、本実施形態のカーナビゲーション装置１００における、上述した画面配置処理と回転表示処理について、図５及び図６に示すフローチャートを用いて説明する。先ず、図５に示す画面配置処理では、ステップ（以下、Ｓと記す）１００において、画面を切り替える操作が行われたか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ１１０へ処理を進め、否定判定される場合には画面の切り替え操作が行われるまで待機状態となる。

Ｓ１１０では、現在実行中の機能から他の機能への画面切り替えか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ１２０へ処理を進め、Ｓ１２０にて、現在の画面を仮想角柱の左側（画面Ｂ）に配置するとともに、他機能の画面を仮想角柱の右側（画面Ａ）に配置する。

Ｓ１１０にて否定判定される場合、Ｓ１３０では、上層の画面への切り替えか否かを判定する。すなわち、上述した、地図縮尺変更機能、メニュー表示選択機能、目的地設定機能、経路探索実行機能、経路案内開始機能、現在位置修正機能、表示画面変更機能、音量調整機能等の各種機能における入力・設定画面は、複数の階層に分割され、通常、上層の画面から下層の画面に向かって入力・設定操作を行うように構成されている。

そこで、Ｓ１３０では、上層への画面の切り替えか否かを判定し、肯定判定される場合にはＳ１４０にて、現在の画面を仮想角柱の右側（画面Ａ）に配置するとともに、上層の画面を仮想角柱の左側（画面Ｂ）に配置する。一方、Ｓ１３０にて否定判定される場合には、Ｓ１５０にて、現在の画面を仮想角柱の左側（画面Ｂ）に配置するとともに、上層の画面を仮想角柱の右側（画面Ａ）に配置する。

次に、回転表示処理について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。図６に示すＳ２００では、パネルスイッチ２１、２２による回転操作の入力を検出したか否かを判定する。ここで、肯定判定される場合にはＳ２１０へ処理を進め、否定判定される場合には回転操作の入力がなされるまで待機状態となる。

Ｓ２１０では、回転方向と操作量（連続して押下した時間）を取得する。Ｓ２２０では、Ｓ２１０にて取得した情報に基づいて仮想角柱に対する視点を算出し、この算出した視点から仮想角柱を見た場合の画面Ａと画面Ｂの形状を算出する。Ｓ２３０では、Ｓ２２０にて算出した形状の画面Ａと画面Ｂを表示する。

このように、本実施形態のカーナビゲーション装置１００におけるグラフィカルユーザインタフェースは、表示装置１０の表示部へ表示すべき画面の切り替え指示が出される毎に、新たな画面と現在の画面とを、仮想角柱の側面で隣り合うように配置する。これにより、画面の切り替え順序に従って、画面Ａと画面Ｂが仮想角柱の隣り合う側面で同時に表示される。また、パネルスイッチ２１、２２の操作に応じて仮想角柱が回転して表示されるように、画面Ａと画面Ｂの形状を変更するため、画面Ａと画面Ｂの表示に関して調整可能となる。その結果、１つ前の画像の表示内容を十分確認することができる。

（変形例）
本実施形態では、カーナビゲーション装置のユーザインタフェースとして、本発明のグラフィカルユーザインタフェースを適用した例について説明したが、ＰＣ（Personal Computer）のユーザインタフェースとして適用することができる。

図７は、ＰＣ２００の全体構成を示した図である。同図に示すように、ＰＣ２００は、本体２１０、表示装置２２０、回転操作インタフェース２３０によって構成される。本体２１０は、３次元グラフィックス制御装置２１０ａ、及びＷｅｂページ表示モジュール２１０ｂを備えている。

表示装置２２０は、フルカラー表示が可能なものであり、液晶、有機ＥＬ等を用いて構成される。回転操作インタフェース２３０は、図示しないマウスであり、表示装置２２０の表示部に表示される仮想角柱を回転させる際に使用する。

Ｗｅｂページ表示モジュール２１０ｂは、ユーザからのＷｅｂページの表示要求を受けて指定のＵＲＬにアクセスし、インターネットからＷｅｂページのコンテンツデータを取得する。

３次元グラフィックス制御装置２１０ａは、本実施形態の３次元グラフィックス表示機能を実行して、Ｗｅｂページ表示モジュール２１０ｂの取得した２次元のＷｅｂページのコンテンツデータを３次元のコンテンツデータに変換する。

なお、一般に、ＰＣ２００に使用される表示装置２２０の表示領域は、カーナビゲーション装置１００に使用される表示装置１０の表示部よりも広い。そのため、本変形例では、図８に示すように、仮想角柱の側面（画面Ａ、Ｂ）だけでなく上面（画面Ｃ）にも画面を配置して、３画面の同時閲覧と各画面に対する入力操作を可能とするものである。

本変形例のＰＣ２００では、ユーザによる画面の切り替え操作に応じて、この画面Ａ、画面Ｂ、画面Ｃに表示すべき画面を切り替える画面配置処理を実行する。この３つの切り替え方法については、自由に設定することができる。

また、本変形例のＰＣ２００では、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、仮想角柱をその垂直軸回りや水平軸回りに回転させる。図９（ａ）は、仮想角柱の上面の画面Ｃと下面の画面Ｃ’の各々の中心点を通る垂直軸回りに仮想角柱を回転させた場合の例を示している。また、図９（ｂ）は、仮想角柱の側面の画面Ｂとそれに対向する画面Ｂ’の各々の中心点を通る水平軸回りに仮想角柱を回転させた場合を示している。また、図９（ｃ）は、仮想角柱の側面の画面Ａとそれに対向する画面Ａ’の各々の中心点を通る水平軸回りに仮想角柱を回転させた場合を示している。

このように、仮想角柱を回転させるには、マウスのポインタを仮想角柱上に置き、マウスをクリックしたまま回転させたい方向にポインタを移動させる。３次元グラフィックス制御装置２１０ａでは、このポインタの移動方向と移動距離から仮想角柱に対する視点を算出し、この算出した視点から仮想角柱を見た場合の画面Ａ、画面Ｂ、画面Ｃの形状を算出する。そして、この算出した形状の画面Ａ、画面Ｂ、画面Ｃを表示装置２２０に表示する。これにより、仮想角柱を回転させることができる。

本発明の実施形態に係る、カーナビゲーション装置１００の全体構成を示すブロック図である。 （ａ）は、表示装置１０に設けられたパネルスイッチ２１、２２を説明するための図であり、（ｂ）は、表示装置１０の表示部に設けられた画面スイッチ２３、２４を説明するための図である。 仮想角柱の隣り合う側面に画面Ａと画面Ｂを配置した例を示す図である。 現在地地図が表示されている状態から目的地設定機能を実行した場合の、画面の切り替え例を示した図である。 画面配置処理の流れを示すフローチャートである。 回転表示処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態の変形例に係る、ＰＣ２００の全体構成を示した図である。 本発明の実施形態の変形例に係る、３画面の同時閲覧と各画面に対する入力操作を可能とするユーザインタフェースを説明するための図である。 （ａ）は、仮想角柱の上面の画面Ｃと下面の画面Ｃ’の各々の中心点を通る垂直軸回りに仮想角柱を回転させる際のイメージ図であり、（ｂ）は、仮想角柱の側面の画面Ｂとそれに対向する画面Ｂ’の各々の中心点を通る水平軸回りに仮想角柱を回転させる際のイメージ図であり、（ｃ）は、仮想角柱の側面の画面Ａとそれに対向する画面Ａ’の各々の中心点を通る水平軸回りに仮想角柱を回転させる際のイメージ図である。

符号の説明

１ 位置検出器
６ 地図データ入力器
７ 操作スイッチ群
８ 制御回路
９ 外部メモリ
１０ 表示装置
１１ 音声出力装置
１２ リモコンセンサ
１３ リモコン
１００ カーナビゲーション装置

Claims (5)

1. 表示装置の表示部に複数の画面を同時に表示するグラフィカルユーザインタフェースであって、
   前記表示部へ表示すべき画面の切り替え指示が出された場合に、その時点で前記表示部に表示されている現在の画面と、前記表示部へ表示すべき新たな画面と、を少なくとも含む複数の画面を、前記表示部に形成される仮想角柱の面のうちの少なくとも２面に配置するものであって、前記切り替える指示が出される毎に、前記複数の画面を前記切り替える順序に従って前記仮想角柱の面で隣り合うように配置する画面配置制御手段と、
   前記仮想角柱を回転させるための操作を行う回転操作手段と、
   前記回転操作手段の操作に応じて回転した仮想角柱が表示されるように、前記仮想角柱を構成する少なくとも２面に配置された前記複数の画面の形状を変更する画面形状変更手段と、を備えることを特徴とするグラフィカルユーザインタフェース。
2. 前記画面配置制御手段は、前記仮想角柱の側面、若しくは、前記仮想角柱を構成する上面と側面とで隣り合うように配置するものであって、
   前記回転操作手段は、
   前記画面配置制御手段が前記仮想角柱の側面で隣り合うように配置する場合には、前記仮想角柱の上面及び下面の各々の中心点を通る垂直軸回りに、任意の回転角度に回転させる操作を行い、
   前記画面配置制御手段が前記仮想角柱の上面と側面とで隣り合うように配置する場合には、前記仮想角柱の対向する２つの側面の中心点を通る水平軸回りに、任意の回転角度に回転させる操作を行い、
   前記画面形状変更手段は、前記垂直軸、若しくは、前記水平軸回りに前記任意の回転角度に回転した仮想角柱が表示されるように、前記複数の画面の形状を変更することを特徴とする請求項１記載のグラフィカルユーザインタフェース。
3. 前記表示部に表示される複数の画面が入力画面である場合、当該複数の入力画面の各々に対して入力を可能とする画面入力手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載のグラフィカルユーザインタフェース。
4. 前記画面配置制御手段は、前記入力画面に対する入力が完了していない状態で、前記表示部へ表示すべき画面を切り替える指示が出された場合、前記入力画面を前記仮想角柱の面に配置する際、前記入力が完了していない状態を保持して配置することを特徴とする請求項３記載のグラフィカルユーザインタフェース。
5. 前記画面形状変更手段は、前記入力画面に対する入力が完了していない状態で、前記回転操作手段による操作が行われた場合、前記入力画面の形状を前記入力が完了していない状態を保持しつつ変更することを特徴とする請求項３記載のグラフィカルユーザインタフェース。

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