JP2008009760A

JP2008009760A - 入力装置

Info

Publication number: JP2008009760A
Application number: JP2006180172A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Kawachi; 和広河内
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2026-06-29
Also published as: JP5197928B2

Abstract

【課題】画面上の所定領域にポインタを移動させるだけで画面の切り換えを実行する入力装置を提供すること。
【解決手段】操作部３の操作に応じて表示画面２０に表示されたポインタ２３を移動させる入力装置１００は、表示画面２０の外縁部に設定された少なくとも１つの画面切換領域２２と、ポインタ２３の位置を検出するポインタ位置検出手段１０と、ポインタ位置検出手段１０によりポインタ２３が画面切換領域２２へ進入したことを検出した場合に、表示画面２０を、進入された画面切換領域２２に対応する画面に切り替える画面切換手段１１とを備える。また、操作部３は、ポインタ２３を画面切換領域２２に進入させる時に、進入を妨げるよう反力を生成する反力生成部３０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、操作部の操作に応じて表示画面に表示されたポインタを移動させる入力装置に関し、特に、所定領域にポインタを進入させた場合にその所定領域に対応する機能を実行する入力装置に関する。

従来、操作デバイスの操作によりカーソル（ポインタ）を移動させるカーソル制御装置を備えた操作システムであって、カーソル移動領域と画面スクロール領域とを画面に表示し、カーソルをカーソル移動領域にある所定のアイコンに合わせて操作デバイスを押下すると画面が切り換えられ、カーソルを画面スクロール領域に進入させると画面がスクロールされる操作システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−２７１４３９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の操作システムは、画面を切り換える場合に操作デバイスにおけるスイッチの押下を要求するので、操作デバイスにおけるスイッチの押下を必要としない画面スクロール機能に比べて画面の切り換え機能における操作性を低下させてしまう。また、この操作システムは、画面を切り換えるための所定のアイコンを画面中央部に表示させる必要があるため、他の画像を表示するための領域を圧迫してしまう。

上述の問題に鑑み、本発明は、画面上の所定領域にポインタを移動させるだけでその所定領域に対応する機能を実行する入力装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、第一の発明に係る入力装置は、操作部の操作に応じて表示画面に表示されたポインタを移動させる入力装置であって、前記表示画面の外縁部に設定された少なくとも１つの画面切換領域と、前記ポインタの位置を検出するポインタ位置検出手段と、前記ポインタ位置検出手段により前記ポインタが前記画面切換領域へ進入したことを検出した場合に、前記表示画面を前記進入された画面切換領域に対応する画面に切り替える画面切換手段と、を備えることを特徴とする。

また、第二の発明は、第一の発明に係る入力装置であって、前記表示画面の枠であって、前記画面切換領域のそれぞれに対応する当該枠上の位置に、前記画面切換領域に対応する画面に関する情報を表示する枠、を備えることを特徴とする。

また、第三の発明は、第一または第二の発明に係る入力装置であって、前記操作部は、前記ポインタを前記画面切換領域に進入させる時に、進入を妨げるよう反力を生成する反力生成部を備える、ことを特徴とする。

また、第四の発明に係る入力装置は、操作部の操作に応じて表示画面に表示されたポインタを移動させる入力装置であって、前記表示画面に設定された少なくとも１つの領域と、
前記ポインタの位置を検出するポインタ位置検出手段と、前記ポインタを前記領域に進入させる時に、進入を妨げるよう前記ポインタの移動を制御する進入制御手段と、前記ポインタ位置検出手段により前記ポインタが前記領域へ進入したことを検出した場合に、前記進入された領域に対応する機能を実行する対応機能実行手段と、を備えることを特徴とする。

上述の手段により、本発明は、画面上の所定領域にポインタを移動させるだけでその所定領域に対応する機能を実行する入力装置を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明に係る入力装置の構成例を示す図である。入力装置１００は、車載ナビゲーションシステムに使用される装置であり、制御部１、表示部２および操作部３から構成される。

制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）等を備えたコンピュータであり、ポインタ位置検出手段１０、画面切換手段１１および進入制御手段１２に対応するプログラムをＮＶＲＡＭに記憶し、それらプログラムをＲＡＭ上に展開して対応する処理をＣＰＵに実行させる。

また、制御部１は、画面テーブル１３をＮＶＲＡＭに保管する。画面テーブルとは、後述の画面切換領域とその画面切換領域に対応する画面ＩＤとの関係を示すテーブルである。

表示部２は、情報を表示するためのディスプレイであり、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等であり、インストルメントパネルやダッシュボード上に設置される。また、表示部２は、タッチパネルをその表面に配置してもよい。

操作部３は、入力装置１００に対する入力を行うための装置であり、例えば、表示部２とは物理的に分離させてセンターコンソール等に配置されるジョイスティック、マウス等のポインティングデバイスである。

操作部３は、運転者が手を無理に伸ばすことなく操作できるよう運転者の近くに設置される一方、表示部２は、視認性を向上させるよう運転者から所定距離以上離して設置されるからである。なお、操作部３は、制御部１に無線接続されるリモートコントローラであってもよい。

また、操作部３は、反力生成部３０を備える。反力生成部３０は、ハプティック（触覚）フィードバック等のフォースフィードバックを実現するための装置であり、例えば、ステッピングモータ、ソレノイドアクチュエータ等である。

図２は、操作部３の構成例を示す図であり、図２（ａ）が上面図、図２（ｂ）がＸ−Ｘ断面図、図２（ｃ）が下面図を示す。

操作部３は、スイッチ３１を備える操作ノブ３５を有し、操作ノブ３５は、球状部３２を中心として揺動する。操作ノブ３５の揺動は、第一エンコーダ軸３３Ａ、第二エンコーダ軸３３Ｂの２軸方向の回転に分解され、第一エンコーダ３４Ａ、第二エンコーダ３４Ｂによって回転方向、回転速度、回転角度がそれぞれ検出される。スイッチ３１は、操作ノブ３５の操作によって選択された表示画面上の位置座標における確定入力を行うための部品である。

第一エンコーダ３４Ａおよび第二エンコーダ３４Ｂは、検出した回転方向、回転速度、回転角度を制御部１に送信し、制御部１は、受信した情報に基づいてポインタの移動方向、移動速度、移動量を算出する。

また、反力生成部３０の一例である、第一モータ３０Ａ、第二モータ３０Ｂは、第一エンコーダ軸３３Ａ、第二エンコーダ軸３３Ｂをそれぞれ回転させ、第一エンコーダ軸３３Ａ、第二エンコーダ軸３３Ｂを介して操作ノブ３５に力を伝える。

次に、図３を参照しながら、表示部２に表示される表示画面について説明する。図３に示すように、表示部２は、表示画面２０および枠２１から構成され、表示画面２０は、外縁部に画面切換領域２２を表示させる。

図３において、画面切換領域２２は、上端の「地図」領域２２Ａ、右端の「エアコン」領域２２Ｂ、下端の「次ページ」領域２２Ｃ、および、左端の「オーディオ」領域２２Ｄから構成される。なお、画面切換領域２２は、上下左右の４領域に限定されることなく、８領域、１６領域等、より多くの領域に分割されてもよい。

各画面切換領域は、例えば、左上隅の画素に対応するＸＹ座標値と右下隅の画素に対応するＸＹ座標により規定される領域であり、好適には、ポインタを合わせやすくするために所定の大きさを有する。なお、画面切換領域は、幅が一画素分となる線であってもよく、一画素の点であってもよい。

ポインタ２３は、操作部３の操作により移動させることが可能であり、ポインタ２３が「地図」領域２２Ａに移動すると、表示画面２０は「地図」画面に切り換えられ、ポインタ２３が「エアコン」領域２２Ｂ、「次ページ」領域２２Ｃ、「オーディオ」領域２２Ｄに移動すると、表示画面２０はそれぞれ、「エアコン」画面、「次ページ」画面、「オーディオ」画面に切り換えられる。

操作部３は、ポインタ２３が何れかの画面切換領域２２に進入する時に、反力生成部３０により、進入方向とは反対の方向に操作ノブ３５を押し返すようにしてもよい。ポインタ２３を画面切換領域２２に進入させるために所定の力を伴う操作を要求し、操作ミスにより誤って画面を切り換えてしまうのを防止するためである。

次に、制御部１が有する各種手段について説明する。

ポインタ位置検出手段１０は、ポインタ２３の座標位置を検出するための手段であり、例えば、現在のポインタ位置（当初は所定の初期座標値）と操作部３から受信した情報に基づいて算出されるポインタ２３の移動量および移動方向とに基づいて検出される。

画面切換手段１１は、現在表示画面２０に表示されている画像を別の画像に切り換えるための手段であり、例えば、ポインタ位置検出手段１０により検出されたポインタ２３の座標値が画面切換領域２２内の座標値となった場合に、ポインタ２３が進入した画面切換領域に対応する画像を表示画面２０に表示させる。

画面切換手段１１は、ポインタ２３の座標値が画面切換領域２２内の座標値となった場合、その画面切換領域の領域ＩＤを取得し、制御部１のＮＶＲＡＭに格納された画面テーブル１３を参照する。なお、領域ＩＤは、位置座標の集合として予め制御部１に登録される。

画面テーブル１３は、画面切換領域の領域ＩＤと切換後に表示させる画面の画面ＩＤとを対応付けて保管するデータベースである。

画面切換手段１１は、領域ＩＤと画面テーブル１３に基づいて画面ＩＤを抽出し、抽出した画面ＩＤが示す画面を表示画面２０に表示させる。

進入制御手段１２は、ポインタ２３の座標値が画面切換領域の座標値に近づいた場合に、ポインタ２３が画面切換領域に進入するのを制限する手段であり、例えば、ポインタ２３の座標値と画面切換領域２２との間の距離が所定値（例えば、所定画素数）となった場合に、操作部３の反力生成手段３０に信号を送信し、ポインタ２３をさらに画面切換領域２２に接近させる操作が行われたときに操作方向とは反対の方向に操作ノブを押し返す力を発生させる。

また、進入制御手段１２は、反力生成手段３０が利用できない場合であっても、ポインタ２３の座標と画面切換領域２２との距離が所定値（例えば、所定画素数）となった場合であって、ポインタ２３をさらに画面切換領域２２に接近させようと操作されたときに、ポインタ２３を所定時間（例えば、１秒間）移動させないようにする。

以上の構成により、入力装置１００は、ポインタ２３を画面切換領域２２に移動させるだけで表示画面２０に表示される画面を所望とする画面に切り換えることができ、操作者の利便性を向上させることができる。

また、入力装置１００は、画面切換領域２２を表示画面２０の外縁部に配置することで、他の画像を表示させることができる領域をより大きく確保することができ、表示画面２０を有効に活用させることができる。

また、入力装置１００は、ポインタ２３を画面切換領域２２に移動させるために、所定の力が操作部３に加えられること、或いは、所定時間一定方向に操作が継続されることを要求するので、操作ミスにより画面が切り換えられてしまうのを確実に防止することができる。

次に、図４を参照しながら、入力装置１００の別の実施例について説明する。図４に示すように、表示画面２０は、「エアコン」画面であり、外縁部に画面切換領域２２、中央部にボタン領域２４乃至２６を表示する。

図４の「エアコン」画面は、例えば、図３においてポインタ２３を画面切換領域２２Ｂに移動させた場合に表示される。

画面が切り換えられると、ポインタ２３は、表示画面２０の中央部にその座標位置をリセットされるが、操作される頻度の高いボタン領域にセットされるようにしてもよい。

図４の「エアコン」画面において、操作者は、エアコンの各種設定を行うことができ、例えば、ボタン領域２４乃至２６の何れかをポインタ２３で選択することで温度調節された空気の吹き出し口を切り換えることができる。なお、図４では、ボタン領域２４が頭部への吹き出し、ボタン領域２５が足下および頭部への吹き出し、ボタン領域２６が足下への吹き出しをそれぞれ示す。

入力装置１００は、操作部３によって操作されたポインタ２３が何れかのボタン領域に進入した場合に、その進入されたボタン領域に対応させて吹き出し口を切り換える。

また、操作部３は、何れかのボタン領域にポインタ２３が進入しようとした場合に、反力生成部３０によって反力を生成させ、所定の力を加えなければポインタ２３がボタン領域に進入することがないようにする。操作ミスによって吹き出し口が切り替るのを防止するためである。

なお、設定温度を増減させるアップダウンボタンの場合、入力装置１００は、ポインタ２３がそのアップダウンボタンの領域に留まる限り、所定時間間隔（例えば、０．５秒）で設定温度を増減させるようにしてもよい。

以上の構成により、入力装置１００は、スイッチ３１による確定入力を行うことなく、画面切換領域２２にポインタ２３を移動させることで画面を切り換えることができ、さらに、ボタン領域２４乃至２６にポインタ２３を移動させることで吹き出し口を切り換えることができるので、操作者の入力操作における利便性を向上させることができる。

また、入力装置１００は、スイッチ３１を省略した構成を採用することが可能となり、装置の単純化、低コスト化を実現することができる。

次に、図５を参照しながら、入力装置１００の更に別の実施例について説明する。図５において、表示画面２０は、外縁部に画面切換領域２２（２２Ａ〜２２Ｄ）を備えるが、各画面切換領域に対応する切換後画面に関する情報を表示させない点で図３または図４と相違する。

切換後画面に関する情報とは、切換後画面を明示的または暗示的に表す情報であって、切換後画面の名称、切換後画面を表すアイコン、色、画面内容の説明等をいう。

また、図５の表示画面２０は、図４に比べ、画面切換領域２２の幅を縮小し、画面切換領域以外の領域を拡大するので、他の画像を表示する領域をより大きく確保することができる。なお、図５の表示画面２０は、画面切換領域２２の幅を縮小することなく、画面切換領域２２を不可視な領域として存在させ、その不可視な領域に地図や文字情報等の他の情報を表示させておいてもよい。

また、図５の表示部２は、各画面切換領域に対応する切換後画面の情報を表示画面２０に表示させる代わりに、切換後画面の名称を枠２１に刻み込んでおいてもよく、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)等で表示してもよく、或いは、切換後画面の名称が印刷されたシール等を枠２１に貼付しておいてもよい。

また、入力装置１００は、不可視な領域として存在する画面切換領域２２の大きさを、画面の背景画像やレイアウトに応じて変更するようにしてもよい。

以上の構成により、入力装置１００は、表示される画面の背景画像やレイアウトの自由度を確保したまま、ポインタ２３を画面切換領域２２に移動させるだけで表示画面２０に表示される画面を所望とする画面に切り換えることができる。

次に、図６を参照しながら、入力装置１００の更に別の実施例について説明する。図６において、表示画面２０は、外縁部の８方向に画面切換領域２２Ａ〜２２Ｈを備える点で図３、図４および図５と相違する。

図６（ａ）の表示画面２０は、３行３列の９画面で構成されるＲＡＭに展開された全体画像６０Ａの中心に位置する「メイン」画面のみを表示しており、画面切換領域２２Ａが「メイン」画面の図中上方向に位置する「地図」画面に対応し、画面切換領域２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、２２Ｅ、２２Ｆ、２２Ｇおよび２２Ｈがそれぞれ右方向の「エアコン」画面、下方向の「ＴＶ」画面、左方向の「オーディオ」画面、右上方向の「現在地」画面、右下方向の「情報」画面、左下方向の「メニュー」画面および左上方向の「目的地設定」画面に対応する。なお、これらの対応関係は画面テーブル１３に登録される。

ポインタ２３が画面切換領域２２Ｂに進入すると、入力装置１００は、図６（ｂ）に示すように、表示画面２０を「エアコン」画面に切り換える。

「エアコン」画面は、全体画像６０Ａの右端にあるため、「エアコン」画面が表示されると、入力装置１００は、画面切換領域２２Ｂ、２２Ｅおよび２２Ｆを表示せず、その領域に他の画像が表示できるようにする。

このように、入力装置１００は、各画面の相対的な位置を固定することで操作者に各画面の配置を記憶させ易くして、画面を注視させずに切り換えさせることができるようにする。

なお、入力装置１００は、画面切換領域に切換後画面の名称を表示させる否かを操作者に設定させることができ、操作者は、画面配置を覚えた場合には、切換後画面の名称を表示させないよう入力装置１００を設定し、表示画面２０におけるレイアウトの自由度や見易さを向上させるようにしてもよい。

さらに、入力装置１００は、図６（ｃ）に示すように、３行３列の全体画像６０Ｂにおいて、「現在地」画面の右隣をその行の左端に位置する「目的地設定」画面に連結させ、「現在地」画面の上隣をその列の下端に位置する「情報」画面に連結させる等、全体画像６０Ｂの配列を上下左右に循環させるようにしてもよい。

以上の構成により、入力装置１００は、操作者に表示画面２０を注視させることなく操作部３によりポインタ２３を移動させて画面を切り換えさせることができ、操作者の利便性を向上させることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、操作部３は、ポインタ２３が画面切換領域２２に進入するのを妨げるように反力を発生させるが、画面切換領域２２に近づくほど操作を重くさせたり、ポインタ２３が所定のボタン領域に進入した場合に振動を発生させたりするようにしてもよい。操作者に表示画面２０を注視させることなく、ポインタ２３を迅速確実に操作させるようにするためであり、ポインタ２３を迅速確実に所定位置に位置付けられるようにするためである。

なお、上述の実施例においては、画面切換手段１１の他、吹き出し口を切換える手段や設定温度を増減させる手段が特許請求の範囲に記載した「対応機能実行手段」に相当する。

本発明に係る入力装置の構成例を示す図である。操作部の構成例を示す図である。表示部に表示される表示画面の例を示す図（その１）である。表示部に表示される表示画面の例を示す図（その２）である。表示部に表示される表示画面の例を示す図（その３）である。表示部に表示される表示画面の例を示す図（その４）である。

符号の説明

１制御部
２表示部
３操作部
１０ポインタ位置検出手段
１１画面切換手段
１２進入制御手段
１３画面テーブル
２０表示画面
２１枠
２２、２２Ａ〜２２Ｈ画面切換領域
２３ポインタ
２４〜２６ボタン領域
３０反力生成部
３０Ａ、３０Ｂモータ
３１スイッチ
３２球状部
３３Ａ、３３Ｂエンコーダ軸
３４Ａ、３４Ｂエンコーダ
３５操作ノブ
１００入力装置

Claims

操作部の操作に応じて表示画面に表示されたポインタを移動させる入力装置であって、
前記表示画面の外縁部に設定された少なくとも１つの画面切換領域と、
前記ポインタの位置を検出するポインタ位置検出手段と、
前記ポインタ位置検出手段により前記ポインタが前記画面切換領域へ進入したことを検出した場合に、前記表示画面を前記進入された画面切換領域に対応する画面に切り替える画面切換手段と、
を備えることを特徴とする入力装置。
前記表示画面の枠であって、前記画面切換領域のそれぞれに対応する当該枠上の位置に、前記画面切換領域に対応する画面に関する情報を表示する枠、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
前記操作部は、前記ポインタを前記画面切換領域に進入させる時に、進入を妨げるよう反力を生成する反力生成部を備える、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の入力装置。
操作部の操作に応じて表示画面に表示されたポインタを移動させる入力装置であって、
前記表示画面に設定された少なくとも１つの領域と、
前記ポインタの位置を検出するポインタ位置検出手段と、
前記ポインタを前記領域に進入させる時に、進入を妨げるよう前記ポインタの移動を制御する進入制御手段と、
前記ポインタ位置検出手段により前記ポインタが前記領域へ進入したことを検出した場合に、前記進入された領域に対応する機能を実行する対応機能実行手段と、
を備えることを特徴とする入力装置。