JP2008052536A

JP2008052536A - タッチパネル式入力装置

Info

Publication number: JP2008052536A
Application number: JP2006228852A
Authority: JP
Inventors: Takuo Naito; 拓郎内藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2008-03-06

Abstract

【課題】簡素な構成でタッチパネルの操作者の位置を判断することができるタッチパネル式入力装置を提供する。
【解決手段】操作者がタッチパネルに触れたときのタッチエリア５０の重心点Ａを算出し、重心点Ａと、重心点Ａから最も距離が長い点Ｂとを結ぶ直線Ｃの傾きαの傾き方向にもとづいて、タッチパネルを操作した乗員を特定するものとしたので、簡素な構成で精度よく操作者を特定することができる。また液晶パネルに２つの映像を表示した状態でタッチパネルの操作者を特定することができるので、タッチパネルを通じた入力操作の受付時に、一方の表示を消すといったことが必要なくなり、入力操作を自然に行うことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、タッチパネルの操作者を特定するタッチパネル式入力装置に関する。

従来、車両に搭載されるナビゲーションシステムには、車両の走行経路案内に加えて、テレビ受信機能やＤＶＤ再生機能などのエンターテイメントに関する機能を備えている。
しかし車両の走行中に、ナビゲーションシステムのディスプレイにテレビ映像やＤＶＤ映像を表示する場合、ドライバがディスプレイのテレビ映像やＤＶＤ映像を注視してしまい運転に集中することができない。これを防止するため、車両の走行状態を検知して、車両が走行中の場合にテレビ映像やＤＶＤ映像を非表示とし、車両が停車中の場合に映像を表示している。一方、助手席や後席の乗員は車両の走行状態に関わらず、映像を見たいというニーズが高い。

そこで、１つのディスプレイパネル上に、運転席側から見る映像と、助手席側から見る映像とが異なるように構成されたディスプレイ（ＤｕａｌＶｉｅｗ）がある。
このＤｕａｌＶｉｅｗを用いることによって、運転席側からはナビゲーション機能における表示映像（以下、ナビ画面とも言う）を視認可能な状態とし、助手席側からはテレビやＤＶＤ映像を視認可能な状態とすることにより、車両が走行中であっても、ドライバがＴＶ映像やＤＶＤ映像に注視することなく、助手席の乗員に向けてＴＶ映像やＤＶＤ映像を表示することができるようになった。

しかしながら、このようなディスプレイに、入力手段としてのタッチパネル方式を適用した場合、１つのタッチパネルによって２つの表示画面（運転席用と助手席用）に対応する入力操作を行う必要がある。
たとえば運転席用の画面に表示されているメニューボタンと、助手席用の画面に表示されているメニューボタンとがタッチパネル上において重なっている場合、タッチパネルへの入力操作が、運転席側からの操作か助手席側からの操作かを判別することができない。
そこで、たとえば運転席用と助手席用でメニューが重ならないように配置を行うことが考えられるが、メニューの形状（ボタンの大きさや形）が制限されてしまう。

この問題を解決したものとして、助手席の乗員がタッチパネルの入力操作を行う場合には、運転席側のナビ映像を非表示とすることによって、入力操作が運転席側からの操作か助手席側からの操作か判断が不可能となってしまうことを防止するものがある。
しかしながら、助手席の乗員がタッチパネルを用いた入力操作を行うたびに運転席用のナビ画面が非表示となってしまうため、ドライバにとって非常に不便である。

そこで、タッチパネルに触れた乗員の位置を特定することによって、運転席側または助手席側のどちらの画面を見ながら入力操作を行われたかを判断し、入力操作を正しく受け付けるようにするものがある。
たとえば特開平１１−３１２０５３号公報では、タッチパネルにタッチしたときに、指の押圧力によってタッチパネルのディスプレイ保護板のずれ方向を検知し、ずれ方向にもとづいてドライバと助手席の乗員のどちらが入力操作を行ったかを判別している。
具体的には、タッチパネルの保護板が運転席方向にずれた場合には運転席からの入力操作であるものとして判断し、タッチパネルの保護板が助手席側方向にずれた場合には助手席からの入力操作であるものして判断している。
特開平１１−３１２０５３号公報

しかしながら、押圧力の方向によってタッチパネルに触れた人の位置を特定するものは、押圧力が運転席方向であれば操作者はドライバであるものとして判断し、押圧力が助手席側であれば、操作者は助手席の乗員であるものとして判断しているが、押圧力が必ずしも操作者の方向に向くものではないため、認識率が悪いといった問題があった。

そこで本発明はこのような問題点に鑑み、簡素な構成でタッチパネルの操作者の位置を判断することができるタッチパネル式入力装置を提供することを目的とする。

本発明は、操作者がタッチパネルに触れたタッチエリアの形状にもとづいて、位置特定手段がタッチエリアの形状の傾き方向より操作者の位置を特定するものとした。

本発明によれば、タッチエリアの形状の傾き方向にもとづいて操作者の位置を特定するものとしたので、他の装置を追加することなく、簡素な構成で操作者の位置を正確に特定することができる。

次に本発明の実施の形態を実施例により説明する。
なお本実施例は、異なる方向から見たときに違う映像を同じ画面上に表示可能なタッチパネル式ディスプレイ装置において、タッチパネルの操作者を運転席側の乗員（ドライバ）であるか助手席側の乗員であるかを特定し、それに応じた動作を行うことを目的とする。
図１に、タッチパネル式ディスプレイ装置の全体構成を示す。
タッチパネル式ディスプレイ装置１に、ナビゲーション装置４０、ＤＶＤプレイヤ４１、ＴＶ受信機４２の映像信号が入力され、タッチパネル式ディスプレイ装置１は選択された所定の映像を表示する。
タッチパネル式ディスプレイ装置１は、主にパネル部１０、ドライバ部２０、および判断部３０から構成されている。

パネル部１０は、映像を表示する液晶パネル１１と、液晶パネル１１の映像の表示面に重ねて配置されたタッチパネル１２とより構成さえる。
液晶パネル１１は、たとえば２枚のガラス板の間に液晶状態の物質を封入し、電圧をかけることによって液晶分子の向きを変え、光の透過率を増減させることによって像を表示する機能を有する。
また液晶パネル１１は、異なる方向（運転席側と助手席側）から見たときに違う映像を表示させることができるＤｕａｌＶｉｅｗ機能を有する。なおＤｕａｌＶｉｅｗ機能については、既存の技術を用いる。

タッチパネル１２は、圧力センサが備えられ、たとえば上層フィルムと下層フィルムの各々対向する面に透明導電物質を成膜し、指やペンで押下してフィルム同士を接触させてフィルム間を通電させることでタッチされた場所や、指とタッチパネル１２との接触形状（以下、タッチエリアと呼ぶ）を特定する。
またタッチパネル１２は、指とタッチパネル１２とが触れている部分においてどの部分が強く押されたかなど、押圧力を検出することができる。
また圧力センサ以外にも光学式などの他の既存技術を用いることもできる。

ドライバ部２０は、映像選択部２１、運転席方向映像表示制御部２２および助手席方向映像表示制御部２３とより構成される。
映像選択部２１は、各ソース（ナビゲーション装置４０、ＤＶＤプレイヤ４１、ＴＶ受信機４２）から出力された映像信号を運転席用の映像と、助手席用の映像とに振り分けるものである。
運転席方向映像表示制御部２２は、映像選択部２１から出力された映像信号にもとづいて、パネル部１０を運転席側から見たときに視認可能となる映像の表示制御を行う。
助手席方向映像表示制御部２３は、映像選択部２１から出力された映像信号にもとづいて、パネル部１０を助手席側から見たときに視認可能となる映像の表示制御を行う。

判断部３０は、タッチ位置検出部３１と操作方向検出部３２とを備える。
タッチ位置検出部３１は、タッチパネル１２から出力された検出信号よりタッチパネル１２上において各操作者（ここでは、運転者または助手席の乗員）の指が触れた位置（操作位置）を検出し、さらに、タッチエリアを検出する。
操作方向検出部３２は、タッチ位置検出部３１で検出されたタッチエリアの傾き方向にもとづいてタッチパネル１２をタッチした指の方向を検出し、検出結果より操作者がいる方向を特定する。
操作者が特定されると、特定結果を各ソースやドライバ部２０に出力する。
なお、操作方向検出部３２が行う操作者の特定手順については後述する。

ナビゲーション装置４０、ＤＶＤプレイヤ４１、ＴＶ受信機４２は、既存のものを用いるものとし、ドライバ部２０に向けてそれぞれ映像信号を出力するものとする。
なお、これ以外にも、たとえば車内へ持ち込んだビデオカメラの映像や、テレビゲームの映像などをドライバ部２０へ向けて出力してもよい。
パネル部１０は、車両室内の運転席と助手席との間のセンターコンソール上に配置されており、運転席に着座した運転者と、助手席に着座した乗員とがそれぞれ異なる映像を視認可能であり、かつ、それぞれタッチパネル１２に対して操作を行うことができるようになっている。

次に、操作者を特定するために判断部３０が行う処理手順について説明する。
図２に、操作者を特定するための処理の流れを示し、図３の（ａ）、（ｂ）に、タッチパネル１２に指が触れたときのタッチエリアを示す。
なお図２のフローチャートは、操作者がタッチパネル１２に触れた時に開始される。
ステップ１００において、判断部３０のタッチ位置検出部３１は、タッチパネル１２からの検出信号より操作者の指がタッチパネル１２上のどの位置に触れたか、およびタッチエリアの算出を行う。
ここで図３の（ａ）に示すように、タッチアリアは図３の（ａ）中、左上方向に延びた形状であるものとする。なお、図３の（ａ）、（ｂ）において、タッチエリア５０をＸ−Ｙ座標上に示してある。

次にステップ１０１において判断部３０の操作方向検出部３２は、タッチ位置検出部３１によって算出されたタッチエリア５０より、図３の（ｂ）に示すようにタッチエリア５０の面積の重心点Ａを算出する。
ステップ１０２において操作方向検出部３２は、タッチエリア５０の輪郭の円形度合いが所定値以上であるかどうかを判断する。
円形度合いが所定値以上である場合、すなわちタッチエリア５０の輪郭が円形に近い場合にはステップ１０７へ進み、円形度合いが所定値以上でない場合、すなわち円形に近くない場合にはステップ１０３へ進む。

ここで、タッチエリア５０の円形度合いが所定値以上であるかどうかを判断するための具体的な判断基準を説明する。
図４に、タッチエリアの円形度合いを算出するための具体例を示す。
まずタッチエリア５０の重心点Ａを算出する。
タッチエリア５０内の座標点で重心点Ａから最も距離が長い点までの長さＬを算出する。
重心点Ａからタッチエリア５０の外周縁の各点までの長さＸ_１・・・Ｘ_ｎを算出する。

次に、次式に従って、長さＬから、長さＸ_１・・・Ｘ_ｎを引いた値をそれぞれ加算して判断数値Ｓを算出する。

判断数値Ｓが所定の閾値以下の場合には、タッチエリア５０は円形に近い、すなわち円形度合いが所定値以上であると判断する。
一方、判断数値Ｓが所定の閾値より大きい場合には、タッチエリア５０は円形ではない、すなわち円形度合いが所定値未満であると判断する。

図２に戻り、ステップ１０３において操作方向検出部３２は、重心点Ａからタッチエリア５０内の座標点で最も距離が長い点Ｂを算出する（図３の（ｂ）参照）。
ステップ１０４において操作方向検出部３２は、重心点Ａと、点Ｂとを結ぶ直線Ｃを算出し、直線Ｃの傾きαを算出する。
なお傾きαおよび後述する傾きβの正負は、図３の（ａ）、（ｂ）および後述する図５のＸ−Ｙ座標上において、Ｙ／Ｘによって求めることができる。
たとえば図３の（ｂ）において、直線Ｃの傾きαはマイナスとなっている。

ステップ１０５において操作方向検出部３２は、傾きαまたはβが０より大きいかどうかを判断する。（傾きβの算出手順については、後述する）
傾きαまたはβが０より大きい場合にはステップ１０６へ進み、０より小さい場合にはステップ１１０へ進む。

傾きαまたはβが０より大きい場合には、タッチエリア５０が右上方向に延びた形状となっているため、ステップ１０６においてタッチパネル１２に触れた人物は助手席側の乗員であると判断する。
一方、傾きαまたはβが０より小さい場合には、タッチエリア５０が左上方向に延びた形状（図３の（ａ）、（ｂ）に示すタッチエリア）となっているため、ステップ１０８においてタッチパネル１２に触れた人物は運転席側の乗員であると判断する。
ステップ１０６またはステップ１１０における判断の後、処理を終了する。

また、ステップ１０２においてタッチエリア５０の円形度合いが所定値以上であると判断された場合には、タッチエリア５０が円形状に近いため、重心点から最も距離が長い点と、重心点とをつなぐ直線の傾きを見ただけでは、操作者を誤って特定してしまうことがある。そこで以下のように、操作者がタッチパネル１２に触れたときの圧力分布も考慮して、操作者の特定を行う。
ステップ１０７において操作方向検出部３２は、図５に示すようにタッチエリア５０内の座標点で圧力分布が最も高いエリアＺを算出する。
ここで、図５中において、タッチエリア５０内のハッチングの密度が高いほど、圧力分布が高いものとする。
また、操作者がタッチパネル１２にタッチする際に、指先に近いほうが強く押す傾向があることから、タッチエリア５０の圧力分布が最も高い側が指先側であるものとして判断できる。

ステップ１０８において操作方向検出部３２は、エリアＺ内において、重心点Ａから最も距離が長い点Ｂ’を算出する。ステップ１０９において、重心点Ａと点Ｂ’とつなぐ直線Ｃ’を算出し、直線Ｃ’の傾きβを算出する。
ステップ１０５において、傾きβに基づいて分岐処理を行うことにより、助手席側または運転席側のどちらの乗員がタッチパネル１２の操作を行ったかを判断することができる。
このように、タッチエリア５０の形状よりタッチパネル１２の操作を行った乗員を特定することができるので、運転席側に向けて表示された映像のメニューボタンと、助手席側に向けて表示された映像のメニューボタンとが重なっていたとしても、運転席側または助手席側の映像のどちらのメニューボタンが押されたかを正しく判断することができる。
なお本実施例において、ステップ１００〜ステップ１１０が本発明における位置特定手段を構成する。

本実施例は以上のように構成され、操作者がタッチパネル１２に触れたときのタッチエリア５０の形状の傾き方向にもとづいて、タッチパネル１２を操作した乗員を特定するものとしたので、簡素な構成で精度よく操作者を特定することができる。
また液晶パネル１１に２つの映像を表示した状態で、それぞれの映像に表示されたメニュー項目が重なっていたとしても、タッチパネル１２の操作者を特定することができるので選択されたメニュー項目を正確に検出することができ、タッチパネル１２を通じた入力操作の受付時に、メニュー項目の重なりをなくすために一方の表示を消すといったことが必要なくなり、入力操作を自然に行うことができる。

さらに、操作者がタッチパネル１２に触れた時のタッチエリア５０の形状が円形状に近い場合には、タッチパネル１２に指が触れたときの圧力分布も考慮して操作者の特定を行うことにより、操作者特定の精度をより向上させることができる。

タッチパネル式ディスプレイ装置の全体構成を示す図である。操作者を特定するための処理の流れを示す図である。タッチエリアを示す図である。タッチエリアの円形度合いを算出するための具体例を示す図である。タッチエリアが円形状に近い状態を示す図である。

符号の説明

１タッチパネル式ディスプレイ装置
１０パネル部
１１液晶パネル
１２タッチパネル
２０ドライバ部
２１映像選択部
２２運転席方向映像表示制御部
２３助手席方向映像表示制御部
３０判断部
３１タッチ位置検出部
３２操作方向検出部
４０ナビゲーション装置
４１ＤＶＤプレイヤ
４２ＴＶ受信機
５０タッチエリア

Claims

操作者が触れたタッチエリアの形状を検出可能なタッチパネルと、
操作者の位置を特定する位置特定手段とを有し、
前記位置特定手段は、前記タッチエリアの形状の傾き方向にもとづいて操作者の位置を特定することを特徴とするタッチパネル式入力装置。
前記タッチエリアの形状の傾きは、前記タッチエリアの重心点と、前記タッチエリア内において前記重心点から最も距離が長い点とを結ぶ直線の傾きであることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル入力装置。
前記タッチパネルは、前記タッチエリア内での圧力分布を検出可能であり、
前記位置特定手段は、前記タッチエリアの円形度合いを算出し、
前記円形度合いが所定値未満である場合には、前記タッチエリアの重心点と、前記タッチエリア内において前記重心点から最も距離が長い点とを結ぶ直線の傾き方向にもとづいて操作者の位置を特定し、
前記円形度合いが所定値以上である場合には、前記タッチエリア内の圧力分布が最も高いエリアを検出し、前記タッチエリアの重心点と、前記圧力分布が最も高いエリア内において前記重心点から最も距離が長い点とを結ぶ直線の傾き方向にもとづいて操作者の位置を特定することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル式入力装置。
操作者がタッチパネルに触れたタッチエリアの形状の傾き方向にもとづいて、操作者の位置を特定することを特徴とする操作者位置特定方法。