JP2010170400A - 入力装置及び車載装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 タッチセンサを備えた装置の取付位置の自由度が増すと共に、タッチセンサへの操作性が良好な入力装置を提供すること
【解決手段】 複数のスイッチボタンを表示する表示部２と、その表示部に重ねて配置されるタッチセンサ３と、それら表示部とタッチセンサとを実装するケース１と、そのケースの上下の向きを認識し、前記表示部に表示する前記複数のスイッチボタンの表示状態を前記認識した上下の向きに合うように制御する制御部と、を備える。ケースをどの位置に向けても、スイッチボタンの表示レイアウトを一定にすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、タッチパネルを備えた入力装置及び車載機器に関するものである。

電子機器の入力装置の一つとしてタッチパネルがある。このタッチパネルは、液晶パネル等の表示画面に重ねて静電その他の接触を検知できるシート状のタッチセンサを配置した構成をとる。そして、表示画面に１または複数の所望のスイッチボタンを表示させ、ユーザがそのスイッチボタンをタッチしたことをシート状のタッチセンサで検知する。そのタッチセンサは、どの位置をタッチしたかを認識できるようになっており、表示画面に表示したどのスイッチボタンの上をタッチしたかが認識できる。表示画面に表示するスイッチボタンを切り替えることで、同じ表示装置上で異なる操作画面を順次提供することもできる。

特開２００８−２８２１２５号公報

上述した従来のタッチパネル（タッチセンサ）を備えた電子機器（入力装置）では、通常上下方向などの向きが一意に決まっている。これは、タッチパネルに表示されるスイッチボタンの向きが固定されているとともに、電子機器のケースに印刷された文字・マーク等のロゴの向きによっても上下方向が固定されてしまう。よって、たとえは電子機器が車載機器のように、設置空間が狭い上にルームミラーその他の車両の設備が配置されていることから、タッチパネル付きの車載機器の取り付け位置の自由度が低下する。

本発明は、タッチセンサを備えた装置の取付位置の自由度が増すと共に、タッチセンサへの操作性が良好な入力装置及び車載装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明に係る入力装置は、（１）複数のスイッチボタン（アイコン）を表示する表示部と、その表示部に重ねて配置されるタッチセンサと、それら表示部とタッチセンサとを実装するケースと、そのケースの上下の向きを認識し、前記表示部に表示する前記複数のスイッチボタンの表示状態を前記認識した上下の向きに合うように制御する制御部と、を備えるようにした。ケースの任意の位置を上に向けたとしても、スイッチボタンの表示態様が、ケースの上下の向きに合うように表示されるので、ユーザはスイッチボタンが見やすく、操作もしやすくなる。ケースの上下を任意の姿勢に設定できるので、入力装置の設置位置の自由度が増す。スイッチボタンの表示態様の変更は、たとえば、数字・文字等の天地（上下）を合わせたり、複数のスイッチボタンの並び順・レイアウトをそろえたりすることである。また、入力装置は、入力機能のみを実装した単独の装置はもちろんのこと、電子機器の一部に組み込まれたものも含む。タッチセンサは、表示部の全面を覆うように配置しても良いし、表示部の一部分を覆うように配置しても良い。

（２）前記ケースの上下の向きを検出する上下方向検出センサを設け、前記制御部は、その上下方向検出センサの出力に基づいてケースの上下の向きを認識するようにするとよい。上下方向検出センサとしては、たとえば加速度センサを用いることができる。このようなセンサを用いることで、自動的に上下の向きを認識することができるので、操作性が向上する。

（３）前記ケースに上下方向指示スイッチを設け、前記制御部は、その上下方向指示スイッチに対する操作に基づき前記ケースの上下の向きを認識するようにしてもよい。このようにユーザ等のスイッチ操作に基づいて上下の向きを認識するようにすると、スイッチへの操作をしなければ上下の向きの変更は行われない。よって、ユーザが予期しないタイミングで不用意に向きが変更されてしまうことが抑制できる。

（４）設定許可スイッチを設け、その設定許可スイッチの状態が設定許可状態のときに前記制御部は上下の向きの認識を行うようにするとよい。このようにすると、ユーザが予期しないタイミングで不用意に向きが変更されてしまうことが抑制できる。さらに、たとえば、（２）の発明のように自動的に上下の向きを認識する上下方向検出センサを用いた場合、そのセンサが、加速度センサのように振動によりセンサ出力が変化するようなものとすると、車両の振動を広い誤認識するおそれが抑制できる。

（５）前記表示部には、前記スイッチボタン以外のロゴも表示し、前記制御部は、そのロゴの表示状態を前記認識した上下の向きに合うように表示するようにするとよい。ロゴは、たとえば、会社名・商標その他の文字・マーク等の各種ものがある。ケースを反転したとしても、ロゴを常に天地を正しい状態で表示することができる。

（６）前記表示部は、電源が切れても表示内容を表示し続ける機能を備えるとよい。このようにすると、電源が切れたときでもスイッチボタンやロゴ等を表示することができるので好ましい。

（７）前記ケースには、その側面から配線が外部に引き出されているようにするとよい。配線は、信号配線の場合もあるし電源配線の場合もある。配線付の入力装置の場合、上下の向きが固定されていると、引き出し方向も一意に決まり、設置場所の自由度に制限されるが、本発明では、ケースの上下の向きを自由に設定できるので、配線の引き出し方向も自由に設定でき、設置位置の自由度が高くなる。

（８）上記の（７）の発明を前提とし、前記ケースとは別体の表示装置を備え、その表示装置には、前記配線の引き出し方向の絵を表示し、ユーザにその引き出し方向を選択させることで、前記制御部は前記ケースの上下の向きを認識するようにするとよい。このようにすると、特別なセンサを別途設ける必要がなくなる。また、絵を見ることで、ユーザはその向きを正しく指定することができる。

（９）本発明の車載装置は、（７）に記載の入力装置と、その入力装置に接続された車載機器本体とを備え、前記車載機器本体は、前記制御部が認識した前記ケースの上下の向きに応じて処理・動作内容を変更するものとすることができる。配線付の入力装置の場合、たとえば配線の引き出し方向から、車両の左右どちら側に設置したかを推定することができる。そこで、係る設置位置から、たとえば左ハンドル／右ハンドルの車両のいずれかであるか、つまり、運転者は左右のどちら側にいるかを認識し、それに適した処理内容で動作させると良い。処理内容の変更は、たとえば、車両装置本体における複数の異なる位置にスピーカや表示装置やセンサをそれぞれ設け、ケースの上下の方向に基づき当該複数の異なる位置に設置するスピーカや表示装置やセンサからの入出力態様を変えることがある。また、右ハンドル車用の処理内容／左ハンドル車用の処理内容というように切り替えることもできる。

本発明では、タッチセンサを備えた入力装置の取付位置の自由度が増すと共に、タッチセンサへの操作性が良好となる。

本発明の好適な一実施形態を示す図である。 本発明の好適な他の実施形態を示す図である。

図１は、本発明の好適な一実施形態を示している。図１に示すように、扁平な矩形状のケース１の前面に液晶パネル，有機ＥＬパネル等による表示部２を配置し、その表示部２の前面に透明あるいは半透明のフィルムを備えたタッチセンサ３を設ける。タッチセンサ３は、複数の接触地点を弁別して認識できるものである。また、表示部２は、電子ペーパやコレスティック液晶のように、電源を切っても表示内容が消えないものを用いるとよい。

ケース１の内部には、表示部２に表示するスイッチボタン（アイコン）のイメージを含む表示画面を出力制御したり、タッチセンサ３からの検出信号に基づき、画面上の接触位置を認識し、どのスイッチボタンを選択したかを認識したりする制御部（ＣＰＵ）を備える。図示するように、スイッチボタンは、画面を４分割し、”１“（左上），“２”（右上），“３”（左下），“４”（右下）の４つの数字を入力できるようになっている。これは、各種の電子機器の設定・解除のためのキー（暗証番号）の入力などに利用する。もちろん、実際には、通常のテンキーのように、１０個の数字を配列するような表示画面を構成することができる。また、このケース１内には、音源（ブザー等）を備え、タッチセンサ３に対するタッチ位置に対応した位置から音を出すようにする機能を備えると良い。

さらに、図１（ａ）に示すように、ケース１の一側面から外部に向けてケーブル（配線）５が引き出されている。このケーブル５の先端には、電子機器の本体（図示省略）に接続され、入力されたキー等の情報が送られる。つまり、信号配線用のケーブルである。また、このケーブルは、電源供給用の配線も備えている。以下の説明では、便宜上、このケーブル５が引き出される面をＤ面とし、図１（ａ）に示すように、このＤ面が図中、左側面になるようにした状態で、ケース１の４つの側面をそれぞれＡ面（上面），Ｂ面（右側面），Ｃ面（下面）とする。

また、このケース１は、通常の使用状態では、起立させた状態、つまり、表示部２が運転者等と対向するように上下方向の垂直面と平行（ほぼ並行）になるように設置する。このケース１内に、ケース１の上下を検出する上下方向検出センサを内蔵している。この上下方向検出センサは、たとえば、静電容量式等の加速度センサを用いることができる。加速度センサは、検出方向があり、その検出方向に発生する加速度を検出するものであるが、その検出方向を上下方向に合わせた場合、加速度センサに重力が加わることもあり上下どちらを向いているかを検出することができる。そこで、係る加速度センサをケース１内の適宜の位置に配置し、ケース１の４つの側面（Ａ面，Ｂ面，Ｃ面，Ｄ面）のうち、どの面が上を向いているかを検出することができる。なお、加速度センサは、検出方向が１軸のものの他に、２軸（直交するＸ−Ｙ方向），３軸（相互に直交するＸ−Ｙ−Ｚ方向）というように複数の方向を検出することができるものがあり、たとえば、２軸或いは３軸方向の加速度センサを用いることで、１つの加速度センサを用いて、４つの面のどれが上を向いているかを知ることができる。

また、上下方向検出センサは、上記の加速度センサに限ることはなく、ケースの向きに伴い移動する移動体とそれを検出する変位センサ・近接センサ（リミットスイッチ）等の他、各種のものが利用できる。

制御部は、上下方向検出センサからの信号に基づき、４つの側面のうち現在上に位置している面を認識し、当該面が上にある状態で、数字が正しく見えるような状態で、表示部２に表示する用に制御する。すなわち、たとえば図１（ｂ）に示すように、基本姿勢のようにＡ面が上の場合（車両の左側面近傍（図中左側）に設置したケース１）の場合には、制御部は、図１（ａ）と同様にスイッチボタンの表示画面としてＡ面側に“１”，“２”が並び、Ｃ面側に“３”，“４”が並ぶように表示部２に表示する。

一方、符号１′で示すように、車両の天井１２の近傍側であってケーブル５を天井１２側に引き回すように配置した場合、ケース１′は、Ｄ面が上に来るような姿勢をとる。そこで制御部は、係る状態（Ｄ面が上）を認識し、スイッチボタンの表示画面としてＤ面側に“１”，“２”が並び、Ｂ面側に“３”，“４”が並ぶように表示部２に表示する。係る構成を採ると、従来の上下の位置が固定（常にＡ面が上）の場合、この符号１′の位置にケースを設置する場合には、ケーブル５は図中二点鎖線で示すように左側から引き出されることになり、そこから天井１２に向けて迂回するように引き回すので、ケーブル５の配線が視界に入り見た目が悪い。これに対し、本実施形態ではケース１′から引き出されたケーブル５は、すぐに天井１２に到達するので目立たないで済む。さらに、図示するように、ルームミラー１１の左側にケース１′を設置した場合、従来のようにケーブル５をケース１′の左側から引き出すようにした場合には、その引き出し側にルームミラー１１が存在しているので、ケース１′とルームミラー１１との間に少なくともケーブル５を引き回すための空間を確保する必要があるが、本実施形態のようにケーブル５の引き出し位置を上面側に位置させることで、係る引き回しの空間が不要となり、ケース１′とルームミラー１１とを近接することもでき、設置レイアウトの自由度が増す。

さらにまた、符号１″で示すように、車両の右側面近傍（図中右側）であってケーブル５を右側面から引き出すように配置した場合、ケース１″は、Ｃ面が上に来るような姿勢をとる。そこで制御部は、係る状態（Ｃ面が上）を認識し、スイッチボタンの表示画面としてＣ面側に“１”，“２”が並び、Ａ面側に“３”，“４”が並ぶように表示部２に表示する。係る構成を採ると、従来の上下の位置が固定（常にＡ面が上）の場合、この符号１″の位置にケースを設置する場合には、ケーブル５は図中二点鎖線で示すように左側から引き出されることになり、そこから折り返されてケース１″の側面に沿って迂回して左側面に引き回すので、ケーブル５の配線が視界に入り見た目が悪いとともに配線もしにくく、ケーブル５も邪魔になる。これに対し、本実施形態ではケース１′から引き出されたケーブル５は、すぐに右側壁に到達するので目立たないで済む。なお、図示省略するが、Ｄ面が下に来るように配置し、ケーブル５を下側（ダッシュボード側）に引き出すようにする場合もあり、係る場合も、ケースから引き出されたケーブル５は、すぐにダッシュボードに至るので、ケーブルが邪魔にならない。

なお、上記の実施形態のように、上下方向検出センサとして加速度センサ等を用いた場合、車両は振動があるため、制御部はその振動による加速度センサの出力からケース１の上下位置が実際のものと異なる姿勢にあると誤認識するおそれがある。そこで、設定許可スイッチを設け、制御部は、係る設定許可スイッチをｏｎにしたときの上下方向検出センサ（加速度センサ）に基づいてケースの上下方向を認識し、それに対応する表示画面を生成し出力する。なお、この認識した上下方向の向き（姿勢）は記憶保持し、電源再投入時等にあっては、制御部は、その記憶保持した情報に基づき表示画面を生成し出力するようにするとよい。

なおまた、上記の実施形態では、ケース１内にケースの上下方向を検出するための上下方向検出センサを配置し、ケースの向きを自動的に認識し、その向き（姿勢）にあった表示画面を表示するようにしたが、本発明はこれに限ることはなく、ケース１に設けたスイッチをユーザが操作することなどで制御部に対してケースの姿勢（どの面が上に位置しているか）を認識させるようにしても良い。

また、係る場合のスイッチであるが、たとえば、４つの側面にそれぞれスイッチを設け、ユーザは上面に位置するスイッチを操作することで制御部にケースの上下方向を認識させるようにすることができる。また、電源投入時や、上記の設定許可スイッチのように上下方向を認識するタイミングが規定されるような場合には、たとえば、タッチセンサ３を利用し、ユーザは表示画面の上側をさわることにより、制御部にケースの上下方向を認識させるようにすることができる。さらには、具体的な向きを指示・指定するのではなく、設定許可の状態において所定のスイッチ（タッチセンサ３を含む）を１回操作するごとに、設定方向（上下方向の向き）をローテーション（Ａ面→Ｂ面→Ｃ面→Ｄ面→Ａ面→……）させるようにしても良い。すなわち、たとえば現在、Ａ面が上の認識状態で、設定許可にした後、所定のスイッチを１回操作するとＢ面が上の設定へ変更するようにすることができる。

さらにまた、タッチセンサ３を備えたケース１とは、別に表示装置を有する本体を設け、この本体の表示装置に配線の引き出し方向を示す絵を表示し、本体側の入力装置を操作することで引き出し方向を選べるようにする。表示する絵としては、たとえば引き出しの４方向の絵４枚を用意し、その中からいずれかを選択させるようにしてもよいし、１枚の絵で引き出し方向を選択させるようにしてもよい。この選択をするための入力装置としては、たとえば表示装置にタッチセンサを設け、表示装置の表示画面に表示された絵を参考に所望位置をさわることで行うようにしても良いし、その他の入力装置（スイッチ）を操作するようにしてもよい。このようにすると、ケース１内に上下方向検出センサを内蔵させる必要がなくなる。

また、表示部２に電子ペーパやコレスティック液晶のような電源を切っても表示内容が 消えないものを用いた場合、たとえば企業ロゴやその商品の商標などを当該表示部２に表示する。このとき、制御部が認識したケース１の上下の向きに合うように表示する。このようにすると、ケース１を上下反転して設置した場合でも、企業ロゴ等は常に上下が正しい状態（反転しない）で表示することができる。

さらにまた、入力装置を構成するケース１とは別に電子機器の本体を設ける場合、その本体の複数の異なる位置にスピーカや表示装置やスイッチやセンサを設ける。そして、ケース１内に制御部が認識したケース１の上下の向きの情報を本体側の制御部が取得し、本体側では、係る向きに合わせて当該複数の異なる位置に設置するスピーカや表示装置やスイッチやセンサからの入出力態様を変えるようにするとよい。これは、ケース１に設けたタッチセンサ３を操作するユーザは、運転手と考えると、ケース１は運転者側に設けるレイアウトをとることが多い。従って、たとえば図１（ｂ）に示すように、Ｃ面が上の場合には、右ハンドル車と推定でき、Ａ面が上なら左ハンドル車と推定できるので、係る推定結果に基づいて、入出力態様を変える（運転者側に見やすい表示装置を稼働させる等）。

図２は別の実施形態を示している。本実施形態では、ケース２０の一側面に、取付金具２１を備えており、この取付金具２１を用いて図示省略のブラケット等に連結して車室内の所望位置に設置するものである。そして、ケース２０の前面には、表示部２２が設けられている。このケース２０は、図２（ａ）に示すように、取付金具２１が上に位置した態様では、サンバイザー等に取り付けるものであり、図２（ｂ）に示すように取付金具２１が下に位置した態様では、ダッシュボード上に取り付けるものである。図から明らかなように、両者は上下が反転しているが、上述した図１の場合と同様に、ケース２０の上下の向きを認識し、表示部２２に表示する表示画面が常に正しい向きになるように制御する。そして、図示省略するが、この表示部２２にも、タッチセンサが配置されるとともに、必要に応じてスイッチボタンの表示画面を表示する様になっている。そして、このスイッチボタンの表示の際に、上下の向きを考慮し、常に見やすいレイアウトで表示することになる。

１ ケース
２ 表示部
３ タッチセンサ
５ ケーブル
２０ ケース
２１ 取付金具
２２ 表示部

Claims (9)

1. 複数のスイッチボタンを表示する表示部と、
   その表示部に重ねて配置されるタッチセンサと、
   それら表示部とタッチセンサとを実装するケースと、
   そのケースの上下の向きを認識し、前記表示部に表示する前記複数のスイッチボタンの表示状態を前記認識した上下の向きに合うように制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする入力装置。
2. 前記ケースの上下の向きを検出する上下方向検出センサを設け、
   前記制御部は、その上下方向検出センサの出力に基づいてケースの上下の向きを認識することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
3. 前記ケースに上下方向指示スイッチを設け、
   前記制御部は、その上下方向指示スイッチに対する操作に基づき前記ケースの上下の向きを認識することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
4. 設定許可スイッチを設け、その設定許可スイッチの状態が設定許可状態のときに前記制御部は上下の向きの認識を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の入力装置。
5. 前記表示部には、前記スイッチボタン以外のロゴも表示し、
   前記制御部は、そのロゴの表示状態を前記認識した上下の向きに合うように表示する機能を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の入力装置。
6. 前記表示部は、電源が切れても表示内容を表示し続ける機能を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の入力装置。
7. 前記ケースには、その側面から配線が外部に引き出されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の入力装置。
8. 前記ケースとは別体の表示装置を備え、
   その表示装置には、前記配線の引き出し方向の絵を表示し、ユーザにその引き出し方向を選択させることで前記制御部は前記ケースの上下の向きを認識するようにしたことを特徴とする請求項７に記載の入力装置。
9. 請求項７に記載の入力装置と、その入力装置に接続された車載機器本体とを備え、
   前記車載機器本体は、前記制御部が認識した前記ケースの上下の向きに応じて処理・動作内容を変更するものであることを特徴とする車載装置。

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