JP2009116583A - 入力制御装置および入力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネル付きディスプレイ機能を用いる入力制御装置にて、表示される各機能に係る指示項目の判別や入力指示の操作を容易とする。
【解決手段】操作指示手段１５が表示操作部１４に所定の距離ｈ１に近接したとき、距離検出手段１８により検出した距離情報に基づいて、表示操作部１４上の操作指示手段１５の位置を算出する。算出した結果から最も近い指示項目を選出し、この指示項目の表示を他の指示項目と識別可能な表示に変える。所望の機能であるか否かの確認を容易とする。さらに、操作指示手段１５が表示操作部１４に近接し、距離ｈ１より小さい距離ｈ２となったとき、その距離に応じて指示項目の表示内容（拡大表示）をさらに変更する。表示内容の変更は操作指示手段１５と表示操作部１４との距離に応じて行われ、表示最大となったときの指示項目に操作指示手段１５が接触することで、この指示項目の信号が入力される。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、印刷装置、ファクシミリ装置等の事務機器、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話等の電子機器において、タッチパネル付きディスプレイ等の機器操作に係る指示項目（ソフトキー）を画面に表示し、この画面に触れること（タッチセンサ）により入力の検出を行う入力制御装置と、入力装置に係る入力制御方法に関するものである。

近年の電子機器の高機能化，機能の高集積化等に伴い、これに対応するユーザインタフェースとして、機器操作に係る所定情報の入力方法に多様化が要求されている。従来のように、単機能のスイッチを複数配置することは、専有面積が多く、その範囲内において入力可能な選択機能には限りがある。このため、タッチパネル付きディスプレイのような複数の指示項目を切り替えて表示する表示部と、表示された指示項目を選択し入力する入力部を兼ねた装置が用いられている。

例えば、特許文献１には、操作指示手段とタッチパネルとの距離およびタッチパネル内の位置を検出する検出器を設けて、操作指示手段が一定の距離にあるときにソフトキーの近傍を拡大表示するとともに、ソフトキーもこれに応じて拡大する技術が開示され、入力部の小型化に対応し操作性を向上させている。

また、特許文献２には、拡縮率スライダによりタッチスクリーン表示の変更を行って、印刷画像の印刷状態を確認する等の操作性を向上させることが記載されている。
特開平１１−０６５７６９号公報 特開２００３−００８８８６号公報

しかしながら、前述の特許文献１では、検出された距離が一定の範囲内に所定の時間以上保持された場合に、拡大処理を行っていることから、全画面を表示していたときの位置と拡大表示されたときの位置関係が判別しにくいという欠点があった。

また、タッチパネルを用いて、そこに表示されるソフトキーの入力を検知するためには、指やタッチペン等が接触した位置を検出することにより、どのソフトキーが入力されたか否かの判断を行っており、入力位置を検出する処理等が必要であった。

本発明は、前記従来技術の問題を解決することに指向するものであり、タッチパネル付きディスプレイ機能を用いる入力制御装置において、表示される各機能に係る指示項目の判別や入力指示の操作を容易とする入力制御装置および入力制御方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載した発明の入力制御装置は、電子機器の操作に係る所定の指示項目を複数表示する表示手段と、表示手段に表示された指示項目の中から操作指示手段により選択された指示項目に係る情報を入力する入力手段と、操作指示手段と表示手段との距離に関する情報を取得する距離検出手段と、距離に関する情報に基づき操作指示手段の選択する指示項目を特定する特定手段と、特定された指示項目の表示内容を変更する表示変更手段と、操作指示手段に応じた指示項目に係る各手段の制御を行う制御手段とを備え、特定手段が、距離に関する情報に基づき算出した操作指示手段の位置情報により操作指示手段に最も近い指示項目を特定して表示内容を変更することにより、操作指示手段の位置に応じた容易な指示項目の選択、確認および入力操作ができる。

また、請求項２に記載した発明の入力制御装置は、電子機器の操作に係る所定の指示項目を複数表示する表示手段と、表示手段に表示された指示項目の中から操作指示手段により選択された指示項目に係る情報を入力する入力手段と、操作指示手段と表示手段との距離に関する情報を取得する距離検出手段と、距離に関する情報に基づき操作指示手段の選択する指示項目を特定する特定手段と、特定された指示項目の表示内容を変更する表示変更手段と、操作指示手段に応じた指示項目に係る各手段の制御を行う制御手段とを備え、特定手段が、距離に関する情報に基づき算出した操作指示手段の位置情報により操作指示手段の移動方向が示す指示項目を特定して表示内容を変更することにより、操作指示手段の動作に応じた容易な指示項目の選択、確認および入力操作ができる。

また、請求項３，４に記載した発明は、請求項１，２の入力制御装置における特定手段が、操作指示手段の位置情報と、表示手段に表示している指示項目の領域情報とによって指示項目を特定すること、さらに、特定手段において、操作指示手段の位置情報が表示手段に表示している全指示項目の領域情報でいずれの領域にも位置しないとき、位置情報に最も近い領域情報を有する指示項目を特定することを特徴とする。

また、請求項５，６に記載した発明は、請求項３，４の入力制御装置における特定手段が、指示項目を特定する際に用いる領域情報は、表示変更手段によって変更される表示内容に対応して変更されること、さらに、指示項目の領域情報が、指示項目の情報を入力する入力手段における操作指示手段との接触を検出する領域の情報であることにより、入力手段（タッチパネル）における操作指示手段との接触したことを特定する座標検出を行うことなく、接触したことのみで入力を検知できる。

また、請求項７に記載した発明は、請求項５，６の入力制御装置における特定手段の特定において、操作指示手段の位置情報が指示項目の領域を含む第１の検出範囲のとき指示項目を特定し、第１の検出範囲より大きな第２の検出範囲よりも外側に外れたと判断したときに特定する指示項目を切り替えることにより、操作指示手段のｘｙ座標方向の動きに基づき表示内容を変更するときに、特定した指示項目の表示（特に、拡大表示した状態）を安定させることができる。

また、請求項８，９に記載した発明は、請求項１〜７の入力制御装置における表示変更手段が、距離検出手段の検出した距離に応じて、表示手段に表示している特定手段により特定された指示項目の表示内容を変更すること、または、表示変更手段が、距離検出手段の検出した距離と位置情報から求めた操作指示手段の移動方向への移動量に応じて、表示手段に表示している特定手段により特定された指示項目の表示内容を変更することにより、操作指示手段に応じた指示項目の表示内容の変更ができ確認しながら入力操作ができる。

また、請求項１０〜１２に記載した発明は、請求項８，９の入力制御装置における表示変更手段が、特定手段により特定された指示項目を含む複数の指示項目からなる項目ブロックの表示内容を変更すること、さらに、項目ブロックが、特定手段により特定された指示項目と類似する機能を持った複数の指示項目からなる項目ブロックであること、またさらに、表示変更手段が、操作指示手段と表示手段との間が第１の距離のとき、項目ブロックの表示内容を変更し、第２の距離のとき、項目ブロックに含む特定された指示項目の表示内容を変更することにより、特定された指示項目を含んでいる項目ブロックを用いていることで、目的とする指示項目を認識しやすく、また指示項目と類似する機能毎の項目ブロックにより目的とする指示項目の確認がより簡単にできる。

また、請求項１３，１４に記載した発明は、請求項８〜１２の入力制御装置における表示変更手段により変更させる表示内容が、他の指示項目との識別を可能にする色、輝度、反転、点滅等による表示変更であること、またさらに、表示変更手段により変更させる表示内容は、他の指示項目との識別を可能にする拡大の表示変更であることを特徴とする。

また、請求項１５〜２８に記載した入力制御方法は、前記請求項１〜１５にて説明した入力制御装置における主要部の構成を工程としたものであり、前述した入力制御装置と同様に、操作指示手段の選択する指示項目を、表示手段との間より検出した距離を用いて算出した位置情報に基づき特定し、指示項目の表示内容においても位置情報に応じて色、輝度、反転、点滅および拡大等の表示変更を行うことにより、容易な指示項目の選択、確認および入力操作を行うことができる。

本発明によれば、操作指示手段の選択する指示項目を、表示手段との間より検出した距離を用いて算出した位置情報に基づき特定し、指示項目の表示内容においても位置情報に応じて色、輝度、反転、点滅および拡大等の表示変更を行うことにより、容易な指示項目の選択、確認および入力操作を行うことができ、操作性を維持しながら入力手段、表示手段等の入力装置の構成を小型化できるという効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態における入力制御装置の概略構成を示すブロック図である。図１に示す表示操作部１４には、表示手段と入力手段であるＬＣＤ／タッチパネル１６と、このＬＣＤ／タッチパネル１６を介して選択された装置操作に係る所定の指示項目の情報を有線，無線等の通信手段を介して電子機器本体１１へ送る制御手段１７と、ＬＣＤ／タッチパネル１６上に表示した指示項目を選択する操作指示手段１５の位置（距離，座標）を検出する距離検出手段１８とを有する。

制御手段１７は、ＬＣＤ／タッチパネル１６に表示した指示項目と操作指示手段１５との間で検出した信号に応じて、指示項目の表示内容（配置、サイズ、組み合わせ等）を変化させ表示内容の変更を行う。

さらに、表示操作部１４について詳述すると、図２に示すブロック図のように構成される。図２において、主制御部１７ｃの記憶部には、表示操作部１４全体の制御プログラムや操作指示手段１５（タッチペンや指等）を特定する位置算出プログラム等の表示操作部１４を統括するプログラムが記憶されている。

また、表示制御部１７ａの記憶部には、表示部（ＬＣＤ）１６ａに係る制御プログラム、表示変更に係る指示項目（ソフトキー）の初期表示画面（例えば、拡大表示する前の通常の表示パターン）、表示の変更，拡大に伴う表示画像情報、さらに入力部（タッチパネル）１６ｂから入力される位置情報等が記憶されている。

また、入力制御部１７ｂの記憶部には、入力部（タッチパネル）１６ｂを用いた場合のタッチ位置情報を取得するための制御プログラム、取得した位置情報（座標情報）が記憶されている。

そして、主制御部１７ｃの記憶部に記憶されたプログラムに従い、表示，入力制御部１７ａ，１７ｂの制御と、電子機器本体１１との通信を行う。なお、表示，入力制御部１７ａ，１７ｂを個別に持つことなく、主制御部１７ｃが表示，入力制御部１７ａ，１７ｂの制御機能を取り込むことも可能であるが、本実施形態においては、個別の機能として説明する。

表示制御部１７ａは、表示部（ＬＣＤ）１６ａに表示するソフトキー（指示項目の形状）、電子機器本体１１と表示操作部１４自身からの各種情報（例えば、エラー情報，ステータス情報など）を、ＬＣＤ等を用いた表示装置（表示部１６ａ）に表示するための制御を行う。

入力制御部１７ｂは、入力部（タッチパネル）１６ｂのタッチ位置マトリクスの情報を取得するための制御を行い、取得した座標情報を記憶し、主制御部１７ｃに送信し、主制御部１７ｃにおいてどの指示項目（入力キー）からの入力かを判別する。さらには、指示項目の拡大表示に伴い、入力を判別する範囲の変更も行う、例えば指示項目の表示範囲が表示部１６ａの全域に渡る（最大表示）状態において、入力部１６ｂのいずれかの接触により、タッチ位置マトリクスの情報を取得する処理を行うことなく入力と判断することができる。

また、操作指示手段１５との距離を求める距離検出手段１８として、検出信号発生部１８ａと検出信号取得手段１８ｂからなり、最低３個（例えば、表示操作部１４上の異なる位置に設置される）の出力により、検出信号取得手段１８ｂの検出信号から操作指示手段１５の位置情報を算出する。算出方法については後述するが、その検出信号に基づき操作指示手段１５の座標位置（ｘ、ｙ）と表示部１６ａからの距離（高さ（ｈ））を算出し、位置情報として表示制御部１７ａの記憶部に記憶する。

そして、表示部１６ａに指示項目等を表示する画像編集手段として、主制御部１７ｃの指示により、例えば基本パターン、または編集パターン（色、輝度、反転、点滅および拡大等による表示変更された指示項目）のいずれかの情報を記憶部から表示のために読み出し、表示部１６ａにイメージ情報として送出する。

また、入力部１６ｂにおける入力座標の検出手段として、本実施形態では、一般に用いられるタッチパネル付きディスプレイであり、指示項目（ソフトキー）入力で使用されている。このタッチパネルに代えて、例えば電極を蒸着したパネルをタッチセンサとして表示部１６ａの前面に配置したものを用いても良く、タッチセンサの設置する領域は、表示部１６ａ全面あるいは特定の定められた位置に設けても良い。

入力部１６ｂの入力の検出は、タッチセンサに触れたとき、近傍に近づいたときの誘導や静電容量変化等で検知するものであって、原理としては汎用のタッチスイッチと同様であるため、その説明は省略する。

主制御部１７ｃの機能や性能によっては、表示制御部１７ａ、入力制御部１７ｂ、さらには前述した各機能の一部または全てを実行することも可能である。例えば、表示された指示項目に操作指示手段１５が近接することより、その近接する距離に応じて、後述するように指示項目の表示内容を拡大表示し、視認性を向上させて、特に小型による小さな表示部を有する機器でもあって、装置を操作しやすくすることができる。

また、指示項目の１つのキーを表示部１６ａの全画面に拡大表示した場合、前述したように、この領域の拡大に伴い入力とする入力部１６ｂの認識領域の範囲も拡大することによって、最終的に入力を所望する指示項目のみが表示部１６ａに表示されるようにすることで、単にタッチセンサに接触するだけで入力することが可能になり、通常のタッチパネルのような信号検出のための複雑な走査制御等を行う必要がなく、より入力操作を容易にできる。拡大表示機能を使用することによって、操作性を保持して表示部１６ａ，入力部１６ｂを有する装置全体の形状を小型化することも可能となる。

図３（ａ），（ｂ）は本実施形態における第１実施例として、入力制御装置にて操作指示手段により表示操作部の指示項目を選択する場合を説明する図である。図３（ａ）に示すように、まず、操作指示手段１５が表示操作部１４に所定の距離ｈ１に近接したとき、どの指示項目を操作しようとしているかを距離検出手段１８により検出した距離情報に基づいて、表示操作部１４上における操作指示手段１５の位置を算出する。算出した結果から最も近い指示項目を選出し、その指示項目の表示を他の指示項目と識別が可能な表示に変える。これにより、所望の機能であるか否かの確認が容易にできる。

さらに、操作指示手段１５が表示操作部１４に近接し、図３（ｂ）に示すように距離ｈ１より小さい距離ｈ２となったとき、その距離に応じて図４（ａ）〜（ｇ）のように、指示項目の表示内容（拡大表示）が変更される。図４（ａ）は端部の指示項目、図４（ｂ）は中央近傍の指示項目を選出した状態を示し、さらに、図４（ｃ），（ｅ）、また図４（ｄ），（ｆ）のように距離に応じて、拡大した表示となり、表示状態は図４（ｇ）のように表示操作部１４の表示部いっぱいに拡大される。この表示例は、操作指示手段１５に最も近い指示項目に対して表示内容を変更した例を示しているが、図５（ａ）〜（ｇ）に示すように、該当する指示項目とその近傍の指示項目を同時に拡大するような表示内容であっても良い。

図４（ａ）〜（ｇ）、図５（ａ）〜（ｇ）において、図４，図５（ｃ），（ｅ）と図４，図５（ｄ），（ｆ）とは、操作指示手段１５に最も近い位置にある指示項目（ソフトキー）を基準に拡大するが、このソフトキーの位置が表示操作部１４の端部にかかっている場合と、そうでない場合がある。端部にかかっているときは、ソフトキーが配置された端部側を基準として拡大し、そうでない場合は、ソフトキーの中心を基準にして拡大する。このようにすることで、ソフトキーを拡大表示したときに、その表示が切れることがなくなり都合が良い。

また、端部にかかっていない場合でも、拡大することにより、いずれかの端部にかかることが想定されるが、その場合は、端部にかかることを事前に算出することにより、拡大表示の基準位置を他の端部側に変更することで、正しく表示することができる。

このように、拡大表示することで、図４（ｃ）〜（ｆ）に示すように、端部にかかっている他のソフトキーを縮小することで表示可能とする。また、図５（ｃ），（ｆ）に示すように端部からはみ出して、表示できなくなる他のソフトキーが発生して、さらに拡大することにより全面がはみ出してしまう他のソフトキーは、そのまま非表示とする。

また、図４（ｇ），図５（ｇ）のように、全画面にまで拡大表示するまでもなく、指示項目に近接するに従って所定の大きに画面を拡大することによって、操作性の向上を図り、さらに、視覚障害者や老人であっても見やすい大きさまで拡大表示して取り扱いやすくすることが可能となるような拡大であれば良い。このとき、特定されている指示項目の操作箇所以外の操作箇所（他の指示項目：図４（ｆ），図５（ｆ）において破線で示す）の表示は、輝度を落としたり、目立たない色で表示したり、表示させないなどの手段を講じることにより、操作箇所をさらにわかりやすくすることも可能である。また、指示項目を拡大表示する任意の段階（例えば、元の表示から２倍以上の拡大表示となったとき）から前述したような表示変更を行って、特定された指示項目の選択の変更がなされることも考慮した処理を行う。

さらに、表示制御部１７ａの記憶部に表示画像情報等として記憶されている指示項目の領域情報に基づいて、その表示内容の変更を行う際には、色、輝度、反転、点滅および拡大のいずれか１または複数を組み合わせて行っても良い。また、図５（ａ）〜（ｇ）に示す指示項目を拡大表示して変更する場合に、各指示項目との間に設けた隙間については、その隙間の大きさを変更せずに指示項目の領域を変更することによって、指示項目を表示する領域を大きくすることができより認識しやすくすることができる。

ここで、前述した操作指示手段１５との距離，座標を算出するために位置を検出する距離検出手段１８の制御方法について説明する。距離検出手段１８として、超音波や電磁波の発生装置と操作指示手段１５からの反射を検出する複数のセンサを図３に示すように配置し、操作指示手段１５と各センサの距離を検出し、その距離を基に操作指示手段１５の三次元での位置を算出する。ここでいう三次元の位置とは、表示操作部１４との距離（高さ）ｈと表示操作部１４（ＬＣＤ／タッチパネル１６）の面に投影したｘｙ座標をいう。

距離ｈは、そのまま、操作指示手段１５と表示操作部１４との距離であり、ｘｙ座標は、表示されている各指示項目（ソフトキー）との位置関係を表し、最も近い指示項目（ソフトキー）を求めることができる。

距離ｈおよびｘｙ座標の算出方法の一例を図６に示す。表示操作部１４のＬＣＤ／タッチパネル１６の大きさを横：Ａ、縦：Ｂとすると、ｏ，ａ，ｂ点の３点に超音波，赤外線等の発生装置および受信用のセンサを配置する。発信からＬＣＤ／タッチパネル１６上のｐ点（操作指示手段１５）での反射波を受信するまでの時間差から距離Ｌ（ｏｐ），Ｍ（ａｐ），Ｎ（ｂｐ）を求める。

センサ間の距離（ＬＣＤ／タッチパネル１６の大きさ）Ａ、Ｂは既知であり、距離Ｌ，Ｍ，Ｎが計測されれば、（数１）により

距離ｈとｘｙ座標（位置）が求められる。

なお、３点から信号を発信するとき、混信を避けるため、それぞれの時間をずらすまたは、波長を変えておくことで、問題を回避できる。

また、位置検出の他の方法として、特許文献１に記載されている平行光光線を用い、光線を遮断した位置で操作指示手段１５の位置を検出することも可能であり、さらに、カメラ機能を搭載し、画像処理や焦点距離に応じて距離を検出する方法がある。

また、図７は前述した操作指示手段の位置により表示内容を変更する制御を示すフローチャートである。表示操作部１４のＬＣＤ／タッチパネル１６に表示される指示項目（ソフトキー）に対して（図３，図４参照）、距離検出手段１８により操作指示手段１５との距離（高さｈ）を検出し、図６を用いて説明したように、表示操作部１４上の座標（ｘ、ｙ）を算出する（Ｓ１）。

操作指示手段１５と最も近いソフトキーを選出する（Ｓ２）。選出したソフトキーの領域情報を取得し、記憶部に記憶する（Ｓ３）。また、指示項目の領域情報は、初期に表示する各指示項目の領域情報に基づいて、後述する拡大率の変更に伴って更新される。ここで、距離検出手段１８により検出した距離ｈが、操作指示手段１５の距離変化を説明する図８示すように、予め設定されている距離ｈ１より小さくなった否かを確認し（Ｓ４）、距離ｈ１より大きいとき（処理Ｓ４のＮｏ）、処理Ｓ１へ戻る。また、操作指示手段１５との距離が所定の距離ｈ１より小さくなったとき（処理Ｓ４のＹｅｓ）、選出したソフトキーの表示を図４（ａ）に示すように変更表示する（Ｓ５）。

さらに、操作指示手段１５との距離ｈを検出し、前述の処理Ｓ１〜Ｓ３と同様に、距離ｈと表示操作部１４上の座標（ｘ、ｙ）を算出し（Ｓ６）、ソフトキーを選出する（Ｓ７）。ここで、操作指示手段１５の横移動等があるような場合、座標（ｘ、ｙ）に基づきソフトキーを変更して表示して、表示操作部１４のどの辺りに操作指示手段１５が位置するのかを判別することも可能である（図４（ｂ）参照）。選出したソフトキーの領域情報を取得し、記憶部に記憶する（Ｓ８）。例えば、処理Ｓ１と処理Ｓ６で検出した距離のように、前回と今回求めた距離の差からソフトキーの拡大率を変更し、この拡大率に基づき領域情報を算出、更新して表示する（Ｓ９）。なお、拡大率は表示する指示項目の大きさ、表示部の大きさ、操作指示手段１５を選出する距離ｈ１のそれぞれに対応させ予め算出し設定しておく。

検出した操作指示手段１５との距離ｈが、距離ｈ１より大きいとき（処理Ｓ１０のＮｏ）、表示するソフトキーの領域情報を初期の大きさとして最初の処理Ｓ１へ戻り、また、距離ｈ１より小さく距離ｈ４より大きいとき（処理Ｓ１０のＹｅｓ、処理Ｓ１１のＮｏ）、処理Ｓ６へ戻り、選出したソフトキーの表示内容を変更、更新する処理を繰り返す。

そして、処理Ｓ１１にて、距離ｈ４より小さくなったとき（処理Ｓ１１のＹｅｓ）、拡大したソフトキーの領域情報を取得して、記憶部に記憶する（Ｓ１２）。ここでも、操作指示手段１５の横移動等があるような場合、検出した座標に基づきソフトキーを変更して表示することが可能であり、拡大した状態となった各ソフトキーの機能名等を読みやすくでき、ソフトキーの確認を容易にすることができる。また、図８に示すように距離ｈ４より小さくなった場合、さらに拡大表示を行わないのは、拡大状態を変更しないことでソフトキーをより見やすく、操作箇所が間違いないことの確認をしやすくでき、確認後間違いなければそのまま入力部１６ｂ（タッチパネル）に触れることで入力することが可能となる。また、距離ｈ４を超えたときに、最大の表示となるまで拡大しても良い。

表示操作部１４に拡大表示されたソフトキーに触れたことを確認し（Ｓ１３）、入力がない場合（処理Ｓ１３のＮｏ）、処理Ｓ６へ戻り操作指示手段１５との距離検出を繰り返す。また入力された場合（処理Ｓ１３のＹｅｓ）、表示中のソフトキーのコード情報を取得し（Ｓ１４）、主制御部１７ｃにコード情報を送信する（Ｓ１５）。これにより、電子機器は入力された指示項目の処理を行うことになる。

図９（ａ），（ｂ）は本実施形態における第２実施例の操作指示手段により表示操作部の指示項目を選択する場合を説明する図である。まず、操作指示手段１５が表示操作部１４に所定の距離ｈ１に近接したとき、距離検出手段１８により検出した距離情報に基づいて、表示操作部１４上における操作指示手段１５の位置を算出する。この方法としては、前述の図６を用いて説明したように距離ｈとｘｙ座標（位置データ）が算出でき、これを記憶部に記憶する。

さらに、図１０に示すように、次の操作指示手段１５の移動に基づき、その位置を算出して先に求めた距離ｈとｘｙ座標（位置Ｐ）の情報と、今回求めた距離ｈとｘｙ座標（位置Ｑ）の情報から操作指示手段１５の移動方向を算出する。求めた移動方向からその延長線上で表示操作部１４の面（ｘｙ平面）との交点位置Ｒの座標（ｘ３，ｙ３）を算出し、該当する指示項目を選出し、その指示項目の表示を他の指示項目と識別が可能な表示に変えるとともに、領域情報を取得し記憶する（図９（ｂ）参照）。

ここで、図１０を参照しながら操作指示手段１５の移動方向の予測方法について説明する。操作指示手段１５が位置Ｐから位置Ｑに移動している場合、延長線上にあるｘｙ平面上で交差する位置Ｒは、位置Ｐの座標を（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、位置Ｑの座標を（ｘ２，ｙ２，ｚ２）とすると、位置Ｒの座標（ｘ３，ｙ３，０）は、（数２）

で求められ、また、位置Ｒから位置ＰまでのＲＰ間の距離と、位置Ｒから位置ＱまでのＲＱ間の距離は、（数３）

で求められる。

図１１は前述した操作指示手段の移動方向により表示内容を変更する制御を示すフローチャートである。表示操作部１４のＬＣＤ／タッチパネル１６に表示される指示項目（ソフトキー）にて、距離検出手段１８により操作指示手段１５の位置を検出し、図６を用いて説明したように、表示操作部１４上の距離（高さｈ）、座標（ｘ、ｙ）を算出する（Ｓ２１）。

距離検出手段１８により検出した距離ｈが予め設定されている図８に示す距離ｈ１より小さくなった否かを確認し（Ｓ２２）、距離ｈ１より大きいとき（処理Ｓ２２のＮｏ）、距離（高さｈ）と座標（ｘ、ｙ）からなる位置データを登録している記憶部から位置データをクリアして（Ｓ２２ａ）、処理Ｓ１へ戻る。また、操作指示手段１５との距離が所定の距離ｈ１より小さくなったとき（処理Ｓ２２のＹｅｓ）、前の位置データが記憶部に登録されているか確認し（Ｓ２３）、登録した位置データがないとき（処理Ｓ２３のＮｏ）、今回取得した位置データを記憶部に登録し（Ｓ２３ａ）、処理Ｓ２１へ戻る。

また、登録した位置データがあるとき（処理Ｓ２３のＹｅｓ）、記憶部に登録している前回の位置データと、今回算出した位置データとにより操作指示手段１５の移動方向を求め、さらに、図１０で説明したように、この移動方向とｘｙ平面上との交点となる座標を算出する（Ｓ２４）。この座標に対応する表示操作部１４に表示されているソフトキーを選出し（Ｓ２５）、選出したソフトキーの領域情報を取得し、記憶部に記憶する（Ｓ２６）。また、今回算出した位置データを前回の位置データに代えて記憶部に登録する（Ｓ２７）とともに、選出したソフトキーの表示内容を図９（ｂ）に示すように変更する（Ｓ２８）。

さらに、操作指示手段１５の移動方向を求めるため、前述の処理Ｓ２１，Ｓ２４〜Ｓ２７と同様に、距離ｈと表示操作部１４上の座標（ｘ、ｙ）の位置データを算出し（Ｓ２９）、記憶部に登録されている前回の位置データと、今回算出した位置データとにより操作指示手段１５の移動方向を求めて、ｘｙ平面上の交点座標を算出する（Ｓ３０）。座標に対応するソフトキーを選出し（Ｓ３１）、この領域情報を取得して、記憶部に記憶する（Ｓ３２）。

そして、今回算出した位置データを前回の位置データに代えて記憶部に登録する（Ｓ３３）とともに、今回の位置データと前回の位置データとの差として、距離と座標から求める移動方向の移動量からソフトキーの拡大率を変更し、この拡大率に基づき領域情報を算出、更新して表示する（Ｓ３４）。ソフトキーを拡大表示する例は、前述の図４、図５を用いて説明したような表示がある。

その後、操作指示手段１５の移動に伴い検出する距離が、変化したことの確認が行われる。距離ｈが、距離ｈ１より大きいとき（Ｓ３５のＮｏ）、表示を初期の大きさとして最初の処理Ｓ２１へ戻り、また、距離ｈ１より小さく距離ｈ４より大きいとき（Ｓ３６のＮｏ）、処理Ｓ２９へ戻り、選出したソフトキーの表示内容として領域情報を取得し、移動量に基づく拡大率によって領域情報を変更する処理を繰り返す。

処理Ｓ３６において、距離ｈ４より小さくなったとき（Ｓ３６のＹｅｓ）、選出したソフトキーの領域情報と操作指示手段１５の移動量（距離および座標）から算出し拡大したソフトキーの領域情報を取得して、記憶部に記憶する（Ｓ３７）。また、これ以降の処理Ｓ３８〜Ｓ４０までの処理は、前述した図７の処理Ｓ１３〜Ｓ１５と同様であるため、その説明は省略する。

また、第２実施例において、指示項目（ソフトキー）の表示内容を変更するため操作指示手段１５の移動量に基づき処理する場合を例として説明したが、実際の操作でソフトキー選択をする際、表示操作部１４上で操作指示手段１５を一端止めて、表示される項目名等を確認し入力するようなことも考えられるため、例えば移動量を求める操作指示手段１５の検出処理において、所定の時間を加味して得られた移動量の平均値を用いる等により処理することが望ましい。

また、前述した第１，第２実施例において、表示操作部１４に表示される指示項目のうち、操作指示手段１５により選出される最も近い指示項目、または移動方向が示す指示項目として他の指示項目と区別するために、図１２に示すような第１，第２の検出領域を設けている。この第１，第２の検出領域によって選出する指示項目の切り替えを判断し、該当する指示項目の領域を選択している。

図１２に示すように、第１の検出領域には指示項目の領域が含まれており、操作指示手段１５が移動した際の指示項目との間の境界部分において、第１の検出領域により、どの指示項目が近いか判断し、第２の検出領域により、他の指示項目に変更する判断を行う。この第２の検出領域を外れることは、隣接する指示項目の第１の検出領域となることから、隣接する指示項目を選択することになる。

この第１，第２の検出領域を設けることにより、指示項目の境界部分で操作指示手段１５が振れたときの揺らぎや震えによる表示が画面に現れて変動やちらつきを抑えることができる。また、操作指示手段が示す位置が第１，第２の検出領域内にある場合、表示している指示項目の拡大表示はそのままで、指示項目の領域に移動したときに色、輝度等の表示変更をさらに行うようにしても良い。

図１３（ａ），（ｂ）は本実施形態における第３実施例の操作指示手段により表示操作部の指示項目を選択する場合を説明する図である。この第３実施例においては、前述した第１実施例において、操作指示手段１５により表示操作部１４の指示項目を選択する場合、まず、この指示項目を含む項目ブロックを選択し、その後に該当する指示項目を選択するように表示変更を行うものである。

その表示内容は、図１４（ａ）〜（ｆ）、図１５（ａ）〜（ｆ）に示すように、指示項目を含む項目ブロックを選出し、さらに、項目ブロック内から指示項目を選出するように表示変更を行うものである。項目ブロックとして、選出する指示項目の関連する機能を有する例えば、テンキーのような数字の集まり等において、指示項目を選出する際に、操作する機能に関連した項目ブロックが認識できるようになり、所望の機能か否かの確認が容易となり、誤って選択しても指示項目は拡大表示される前でもあり、他の機能をもつ項目ブロックへの切り替えも容易にできる。

図１６は前述した操作指示手段の位置により表示内容を変更する制御を示すフローチャートである。図１６において、前述した図７に示すフローチャートの処理Ｓ１〜Ｓ１０における指示項目に代えて、この指示項目を含む項目ブロックとした処理Ｓ１’〜Ｓ１０’を行っており、項目ブロックとした以外の動作については同様であるため説明は省略する。

図１６において、操作指示手段１５との距離ｈが、その距離変化を説明する図１７に示す距離ｈ１より小さく（処理Ｓ１０’のＹｅｓ）、距離ｈ２より大きいとき（処理Ｓ４１のＮｏ）、処理Ｓ６’へ戻り、選出した項目ブロックの表示内容を変更する処理を繰り返す。

そして、処理Ｓ４１にて、距離ｈ２より小さくなったとき（処理Ｓ４１のＹｅｓ）、選出した項目ブロックの領域情報と操作指示手段１５の座標から拡大した項目ブロックの領域情報を算出して、記憶部に記憶する（Ｓ４２）。ここで、操作指示手段１５の横移動等があるような場合、項目ブロックを変更して表示することが可能となり、拡大した状態のため各ソフトキーの機能名等を読みやすく、ソフトキーを確認することが容易にできる。

選出した項目ブロック内の各ソフトキーの領域情報を取得する（Ｓ４３）。また、取得したソフトキーの領域情報から処理Ｓ１’，Ｓ６’と同様な処理により、操作指示手段１５の最も近いソフトキーを選出し（Ｓ４４）、選出したソフトキーの表示を図１４の（ｂ），（ｃ）に示すように変更する（Ｓ４５）。

さらに、検出した操作指示手段１５との距離ｈが、距離ｈ３より大きいか小さいかを確認し（Ｓ４６）、大きい場合（処理Ｓ４６のＮｏ）、処理Ｓ４１へ戻り距離ｈ２との確認処理を行う。小さい場合（処理Ｓ４６のＹｅｓ）、操作指示手段１５との距離を検出し、表示操作部１４上の座標（ｘ、ｙ）を算出し（Ｓ４７）、これに基づきソフトキーを選出する（Ｓ４８）。選出したソフトキーの領域情報を取得し、記憶部に記憶する（Ｓ４９）。

先に検出した距離と今回検出した距離との差からソフトキーの拡大率を変更し、領域情報を更新して図１４（ｄ），（ｅ）に示すように表示する（Ｓ５０）。次に、検出した操作指示手段１５との距離ｈが、距離ｈ４より大きいか小さいかを確認する処理（Ｓ１１）を行うが、処理Ｓ１１のＮｏと処理Ｓ１３のＮｏの戻り先が処理Ｓ４６となる点が異なるがこれ以降の処理についても、前述した図７の処理Ｓ１１〜Ｓ１５と同様であるため、その説明は省略する。

第３実施例において、図１７に示すＡ−Ｂ（実線）の項目ブロックの表示変更、Ｃ−Ｄ（実線）の指示項目の表示変更として、距離ｈ１〜距離ｈ４の変化を制御するものである。

また、図１８は第３実施例の操作指示手段の表示内容を変更する別の制御を示すフローチャートである。図１８において、図１６のフローチャートに示す処理Ｓ１’〜Ｓ１０’、処理４２〜Ｓ４５、および処理Ｓ１１〜Ｓ１５と同じ処理を行っている。そして、図１６の距離ｈ２，ｈ３を判定する処理Ｓ４１，Ｓ４６、および項目ブロック内の指示項目を選出する処理Ｓ４７〜Ｓ５０を省略した処理を行うものである。そして、図１５（ａ）〜（ｆ）に示すように、選出する指示項目とその近傍の指示項目の表示変更を同時に行うため、選出した指示項目を中心に図８に示すＡ−Ｄ（実線）の距離ｈ１〜距離ｈ４の変化を制御するようにしたものである。

また、前述の第２実施例のように、項目ブロックの表示内容を変更するための操作指示手段１５の最も近い指示項目との距離ｈに代えて、操作指示手段１５の移動方向が示す指示項目への移動量に基づいて表示内容を変更するようにしても良い。さらに、表示内容の拡大表示は、取得した距離や移動量に基づき算出して領域情報を変更したり、取得した距離や移動量に応じて予め領域情報を複数作成して、所定範囲となった場合に選択し切り替るようにしても良く、また、所定の範囲内（例えば、距離ｈ１〜ｈ４）においては、取得した距離や移動量に応じた表示内容の拡大と縮小を行い、距離ｈ１より大きくなれば初期の表示状態とする。

以上のように、本実施形態によれば、電子機器等に用いる入力制御装置おいて、操作指示手段の選択する指示項目を、検出した距離から算出の位置情報に基づき特定し、その表示内容も位置情報に応じて色、輝度、反転、点滅および拡大等の表示変更を行うことで容易な指示項目の選択、確認および入力操作を行うことが可能となり、操作性を維持しながら入力手段、表示手段等の入力装置の構成を小型化できる。

本発明に係る入力制御装置および入力制御方法は、操作指示手段の選択する指示項目を、表示手段との間より検出した距離を用いて算出した位置情報に基づき特定し、この指示項目の表示内容においても位置情報に応じて色、輝度、反転、点滅および拡大等の表示変更を行うことにより、容易な指示項目の選択、確認および入力操作を行うことができ、操作性を維持しながら入力手段、表示手段等の入力装置の構成を小型化でき、事務機器や電子機器にタッチパネル付きディスプレイを有する入力装置に有用である。

本発明の実施の形態における入力制御装置の概略構成を示すブロック図 表示操作部の概略構成を示すブロック図 操作指示手段で表示操作部の指示項目を選択する状態（ａ），（ｂ）を説明する図 指示項目の表示内容（拡大表示）の変更（ａ）〜（ｇ）示す図 指示項目の別の表示内容（拡大表示）の変更（ａ）〜（ｇ）示す図 指示操作部上の操作指示手段の距離ｈおよびｘｙ座標の算出方法を説明する図 第１実施例の操作指示手段の位置により表示内容を変更する制御を示すフローチャート 操作指示手段の距離変化を説明する図 操作指示手段で表示操作部の指示項目を選択する状態（ａ），（ｂ）を説明する図 指示操作部上の操作指示手段の移動方向および移動量の算出方法を説明する図 第２実施例の操作指示手段の位置により表示内容を変更する制御を示すフローチャート 指示項目の領域を切り替える判断を説明する図 操作指示手段で表示操作部の指示項目、項目ブロックを選択する状態（ａ），（ｂ）を説明する図 指示項目の表示内容（拡大表示）の変更（ａ）〜（ｆ）示す図 指示項目の別の表示内容（拡大表示）の変更（ａ）〜（ｆ）示す図 第３実施例の操作指示手段の位置により表示内容を変更する制御を示すフローチャート 操作指示手段の距離変化を説明する図 第３実施例の操作指示手段の位置により表示内容を変更する別の制御を示すフローチャート

符号の説明

１１ 電子機器本体
１４ 表示操作部
１５ 操作指示手段
１６ ＬＣＤ／タッチパネル
１６ａ 表示部（ＬＣＤ）
１６ｂ 入力部（タッチパネル）
１７ 制御手段
１７ａ 表示制御部
１７ｂ 入力制御部
１７ｃ 主制御部
１８ 距離検出手段
１８ａ 検出信号発生部
１８ｂ 検出信号取得手段

Claims (28)

1. 電子機器の操作に係る所定の指示項目を複数表示する表示手段と、前記表示手段に表示された指示項目の中から操作指示手段により選択された指示項目に係る情報を入力する入力手段と、前記操作指示手段と前記表示手段との距離に関する情報を取得する距離検出手段と、前記距離に関する情報に基づき前記操作指示手段の選択する前記指示項目を特定する特定手段と、前記特定された指示項目の表示内容を変更する表示変更手段と、前記操作指示手段に応じた指示項目に係る各手段の制御を行う制御手段とを備え、
   前記特定手段が、距離に関する情報に基づき算出した前記操作指示手段の位置情報により操作指示手段に最も近い指示項目を特定して表示内容を変更することを特徴とする入力制御装置。
2. 電子機器の操作に係る所定の指示項目を複数表示する表示手段と、前記表示手段に表示された指示項目の中から操作指示手段により選択された指示項目に係る情報を入力する入力手段と、前記操作指示手段と前記表示手段との距離に関する情報を取得する距離検出手段と、前記距離に関する情報に基づき前記操作指示手段の選択する前記指示項目を特定する特定手段と、前記特定された指示項目の表示内容を変更する表示変更手段と、前記操作指示手段に応じた指示項目に係る各手段の制御を行う制御手段とを備え、
   前記特定手段が、距離に関する情報に基づき算出した前記操作指示手段の位置情報により前記操作指示手段の移動方向が示す指示項目を特定して表示内容を変更すること特徴とする入力制御装置。
3. 前記特定手段が、操作指示手段の位置情報と、表示手段に表示している指示項目の領域情報とによって前記指示項目を特定することを特徴とする請求項１または２記載の入力制御装置。
4. 前記特定手段において、操作指示手段の位置情報が表示手段に表示している全指示項目の領域情報でいずれの領域にも位置しないとき、前記位置情報に最も近い領域情報を有する指示項目を特定することを特徴とする請求項３記載の入力制御装置。
5. 前記特定手段が、指示項目を特定する際に用いる領域情報は、表示変更手段によって変更される表示内容に対応して変更されることを特徴とする請求項３または４記載の入力制御装置。
6. 前記指示項目の領域情報が、前記指示項目の情報を入力する入力手段における操作指示手段との接触を検出する領域の情報であることを特徴とする請求項５記載の入力制御装置。
7. 前記特定手段の特定において、操作指示手段の位置情報が指示項目の領域を含む第１の検出範囲のとき前記指示項目を特定し、前記第１の検出範囲より大きな第２の検出範囲よりも外側に外れたと判断したときに前記特定する指示項目を切り替えることを特徴とする請求項５または６記載の入力制御装置。
8. 前記表示変更手段が、距離検出手段の検出した距離に応じて、表示手段に表示している特定手段により特定された指示項目の表示内容を変更することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の入力制御装置。
9. 前記表示変更手段が、距離検出手段の検出した距離と位置情報から求めた操作指示手段の移動方向への移動量に応じて、表示手段に表示している特定手段により特定された指示項目の表示内容を変更することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の入力制御装置。
10. 前記表示変更手段が、特定手段により特定された指示項目を含む複数の指示項目からなる項目ブロックの表示内容を変更することを特徴とする請求項８または９記載の入力制御装置。
11. 前記項目ブロックが、特定手段により特定された指示項目と類似する機能を持った複数の指示項目からなる項目ブロックであることを特徴とする請求項１０記載の入力制御装置。
12. 前記表示変更手段が、操作指示手段と表示手段との間が第１の距離のとき、項目ブロックの表示内容を変更し、第２の距離のとき、前記項目ブロックに含む特定された指示項目の表示内容を変更することを特徴とする請求項１０または１１記載の入力制御装置。
13. 前記表示変更手段により変更させる表示内容が、他の指示項目との識別を可能にする色、輝度、反転、点滅等による表示変更であることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の入力制御装置。
14. 前記表示変更手段により変更させる表示内容が、他の指示項目との識別を可能にする拡大の表示変更であることを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１項に記載の入力制御装置。
15. 電子機器の操作に係る所定の指示項目を複数表示する表示手段と、前記表示手段に表示された指示項目の中から操作指示手段により選択された指示項目に係る情報を入力する入力手段と、前記操作指示手段と前記表示手段との距離に関する情報を取得する距離検出手段とを備えた入力装置の入力制御方法であって、
    前記距離検出手段により操作指示手段との距離に関する情報を取得する工程と、前記距離に関する情報に基づき位置情報を算出して、前記操作指示手段に最も近い指示項目を特定する工程と、前記特定され前記表示手段に表示した指示項目の表示内容を変更する工程とを有し、前記操作指示手段に応じた前記指示項目の入力操作に係る表示を制御することを特徴とする入力制御方法。
16. 電子機器の操作に係る所定の指示項目を複数表示する表示手段と、前記表示手段に表示された指示項目の中から操作指示手段により選択された指示項目に係る情報を入力する入力手段と、前記操作指示手段と前記表示手段との距離に関する情報を取得する距離検出手段とを備えた入力装置の入力制御方法であって、
    前記距離検出手段により操作指示手段との距離に関する情報を取得する工程と、前記距離に関する情報に基づき位置情報を算出して、前記操作指示手段の移動方向が示す指示項目を特定する工程と、前記特定され前記表示手段に表示した指示項目の表示内容を変更する工程とを有し、前記操作指示手段に応じた前記指示項目の入力操作に係る表示を制御することを特徴とする入力制御方法。
17. 前記指示項目の特定において、操作指示手段の位置情報と、表示手段に表示している指示項目の領域情報とによって特定することを特徴とする請求項１５または１６記載の入力制御方法。
18. 前記指示項目の特定において、操作指示手段の位置情報が表示手段に表示している全指示項目の領域情報でいずれの領域にも位置しないとき、前記位置情報に最も近い領域情報を有する指示項目を特定することを特徴とする請求項１７記載の入力制御方法。
19. 前記指示項目を特定する際に用いる領域情報が、前記指示項目の変更される表示内容に対応して変更されることを特徴とする請求項１７または１８記載の入力制御方法。
20. 前記指示項目の領域情報が、前記指示項目の情報を入力する入力手段における操作指示手段との接触を検出する領域の情報であることを特徴とする請求項１９記載の入力制御方法。
21. 前記指示項目の特定において、操作指示手段の位置情報が指示項目の領域を含む第１の検出範囲のとき前記指示項目を特定し、前記第１の検出範囲より大きな第２の検出範囲よりも外側に外れたと判断したときに前記特定する指示項目を切り替えることを特徴とする請求項１９または２０記載の入力制御方法。
22. 前記指示項目の表示変更が、距離検出手段の検出した距離に応じて、表示手段に表示している特定された指示項目の表示内容を変更することを特徴とする請求項１５〜２１のいずれか１項に記載の入力制御方法。
23. 前記指示項目の表示変更が、距離検出手段の検出した距離と位置情報から求めた操作指示手段の移動方向への移動量に応じて、表示手段に表示している特定された指示項目の表示内容を変更することを特徴とする請求項１５〜２１のいずれか１項に記載の入力制御方法。
24. 前記指示項目の表示変更が、特定された指示項目を含む複数の指示項目からなる項目ブロックの表示内容を変更することを特徴とする請求項２２または２３記載の入力制御方法。
25. 前記項目ブロックが、特定手段により特定された指示項目と類似する機能を持った複数の指示項目からなる項目ブロックであることを特徴とする請求項２４記載の入力制御方法。
26. 前記指示項目の表示変更が、操作指示手段と表示手段との間が第１の距離のとき、項目ブロックの表示内容を変更し、第２の距離のとき、前記項目ブロックに含む特定された指示項目の表示内容を変更することを特徴とする請求項２４または２５記載の入力制御方法。
27. 前記指示項目を表示変更させる表示内容は、他の指示項目との識別を可能にする色、輝度、反転、点滅等による表示変更であることを特徴とする請求項１５〜２６のいずれか１項に記載の入力制御方法。
28. 前記指示項目を表示変更させる表示内容は、他の指示項目との識別を可能にする拡大の表示変更であることを特徴とする請求項１５〜２７のいずれか１項に記載の入力制御方法。

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