JP2011048442A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＧＵＩのどの階層からでも、使用したい機能を操作部から指を離すことなくシンプルな操作で呼び出すことができる入力装置を提供する。
【解決手段】表示部８に表示されるカーソルの位置を移動させて座標値を検出する２次元機構部１００と遠隔操作される機器の階層構造メニューに従いＧＵＩ入力を行なう選択決定部としての入力ＳＷ１１０とを備えた入力操作部としての操作ノブ１０と、操作ノブ１０により表示部８上に表示されたカーソルの軌跡と、予め定義された操作軌跡マップとが一致するかどうかの判定を行なう操作軌跡判定部を備えた制御部としての入力装置ＥＣＵ(Electric Control Unit)２０と、を有して構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、入力装置に関する。

従来、操作者によって操作される操作部と、この操作部によりメニュー等の表示画面が表示される表示部と、カーソルあるいは指等で表示部上の機能表示された領域を選択することにより階層化されたメニュー等の表示画面を移行しながら表示して入力する入力装置がある（例えば、特許文献１参照）。

この入力装置は、自動車内のインストルメントパネルにおけるコンソールの上部付近に、矩形状をなす表示画面と、この表示画面の周囲に、「オーディオ」関連の機能、例えば「ボリューム」等の印字が施された機能表示部とからなる表示装置が配設されている。また、コンソールの下部付近に、矩形状をなすパッドと、このパッドの周囲に、表示画面の機能表示と同様な配列パターンにて、例えば、「ボリューム」等の印字が施された選択キーとからなる入力部が配設されている。

この入力装置では、操作者が、例えば「オーディオ」の操作を行う場合において、まず表示装置を視認すると共に、表示画面に対する「オーディオ」の位置を確認する。そして確認後、入力装置を視認せず、単に左手を入力装置の上方に下ろし、周壁への接触感覚によりパッドの位置を認識する。この状態で、パッドを基準として当該パッドに対して左上方に指を移動させ、その箇所の選択キー「オーディオ」を選択して押圧する。すると、表示画面に「オーディオ」の機能の内容に関する表示及びカーソルがそれぞれ表示される。

この状態で、操作者は、再度パッドを認識して、パッドの表面を指でなぞることができるように左手を位置させる。表示画面には、「オーディオ」関連の機能、例えば「ボリューム」といった機能が表示されるようになっており、操作者はパッドの表面を指でなぞることにより、表示画面に表示された所望の機能の位置にカーソルを移動させる。操作者はカーソルが所望の機能の位置に移動したら、その状態でパッドの表面を軽く叩いてその機能を決定し、表示画面に当該機能の内容が表示させる。更に、このとき細かい情報（例えば「オーディオ」の場合であったら、「ラジオ」のＦＭ／ＡＭ選択や、「ボリューム」の大小選択等）が表示されるが、操作者はその都度、パッドの表面を指でなぞってカーソルを移動させて機能を選択し、パッド表面を軽く叩くことにより機能を選択することを繰り返し、各機能を所望の状態へと移行させていく。

特開２００６−１１７００９号公報

しかし、特許文献１に示す入力装置では、操作者がこの入力装置の操作部を操作しながら階層構造のメニュー表示を所望の状態へと移行させていくには、多くの選択と決定の操作を要する。また、操作者は指で選択キーとパッドの表面を操作するので、選択と決定との間で手を離すこともあり操作時間の増加にも繋がる。さらに、階層が複雑になると操作も複雑化する。従って、ＧＵＩのどの階層からでも、使用したい機能を操作部から指を離すことなくシンプルな操作で呼び出すことができる入力装置が望まれていた。

従って、本発明の目的は、ＧＵＩのどの階層からでも、使用したい機能を操作部から指を離すことなくシンプルな操作で呼び出すことができる入力装置を提供する。

［１］本発明は上記目的を達成するため、表示部に表示されるカーソルの位置を移動させる２次元機構と遠隔操作される機器の階層構造メニューに従いＧＵＩ入力を行なう選択決定部とを備えた入力操作部と、前記入力操作部により前記表示部上に表示されたカーソルの軌跡と、予め定義された操作軌跡マップとが一致するかどうかの判定を行なう操作軌跡判定部を備えた制御部と、を有する入力装置を提供する。

［２］前記制御部は、前記判定部の結果に基づいて前記機器の前記階層構造メニューの特定のメニュー表示に直接移行して表示を行なう表示制御部を有することを特徴とする上記［１］に記載の入力装置であってもよい。

［３］また、前記操作軌跡判定部は、前記カーソルの軌跡は、選択決定部を押圧している間の前記２次元機構により移動される軌跡に基づいて前記判定を行なうことを特徴とする上記［１］に記載の入力装置であってもよい。

本発明によれば、ＧＵＩのどの階層からでも、使用したい機能を操作部から指を離すことなくシンプルな操作で呼び出すことができる入力装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の入力操作部としての操作ノブ１０が車両のセンターコンソール６に装着された場合の斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の構成ブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る入力装置１における階層構造メニューの一例である。 図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の表示部８上のカーソルの軌跡を説明する図である。 図５は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の動作を説明するためのフローチャートである。 図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る入力装置１のフローチャートに基づいて操作軌跡判定を行なうときの、判定基準となるＸ、Ｙの範囲を示す操作軌跡マップである。 図７は、本発明の実施の形態に係る入力装置１のフローチャートに基づいて操作軌跡判定が行なわれたときのメニュー画面の変化の一例である。

（本発明の実施の形態）
本発明の実施の形態に係る入力装置１は、表示部８に表示されるカーソルの位置を移動させて座標値を検出する２次元機構部１００と遠隔操作される機器の階層構造メニューに従いＧＵＩ入力を行なう選択決定部としての入力ＳＷ１１０とを備えた入力操作部としての操作ノブ１０と、操作ノブ１０により表示部８上に表示されたカーソルの軌跡と、予め定義された操作軌跡マップとが一致するかどうかの判定を行なう操作軌跡判定部を備えた制御部としての入力装置ＥＣＵ(Electric Control Unit)２０と、を有して構成されている。

図１は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の入力操作部としての操作ノブ１０が車両のセンターコンソール６に装着された場合の斜視図である。運転席５の左方で車両の中央付近に操作ノブ１０が設けられたセンターコンソール６が配置され、インスツルメントパネル９上でステアリング７の左方、運転者から視認できる位置に表示部８が設けられている。

図２は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の構成ブロック図である。２次元機構部１００は、２次元機構１０１と座標検出部１０２とから構成される。入力装置ＥＣＵ２０は、ＳＷ（スイッチ）状態判定部２１、絶対座標演算部２２、操作軌跡判定部２３、記憶部２４、及び通信部２５から構成される。入力ＳＷ１１０は、ＳＷ状態判定部２１に接続されて、階層構造メニューのＧＵＩ入力時に選択、決定のスイッチ操作によりオンオフ信号を出力する。座標検出部１０２は、絶対座標演算部２２に接続され、２次元機構１０１のノブ操作に伴うＸ、Ｙ座標を出力する。入力装置ＥＣＵ２０の演算、判定結果に基づいて、通信部２５から例えばＣＡＮ通信等の車載ＬＡＮを介して表示部８に接続されて表示データが出力される。尚、ＳＷ状態判定部２１には、特定の機能に設定された複数のスイッチ群からなるエスカッションＳＷ３０が接続されている。

２次元機構部１００は、操作ノブ１０の２次元方向（Ｘ、Ｙ方向）の移動操作を可能とする２次元機構１０１と、２次元機構１０１のＸ、Ｙ座標のそれぞれの移動量を検出する座標検出部１０２とから構成される。この座標検出部１０２と選択決定部としての入力ＳＷ１１０を合わせて入力操作部としての操作ノブ１０が構成され、センターコンソール６に装着される。２次元機構１０１としては、Ｘ、Ｙ方向に操作ノブ１０を支持して移動可能なものであればよく、例えば、Ｘ、Ｙリニアガイド、Ｘ、Ｙステージ等が使用できる。また、座標検出部１０２は、操作ノブ１０のＸ、Ｙ方向の移動操作によるＸ、Ｙ座標を検出できるものであればよく、例えば、Ｘ、Ｙリニアエンコーダ、Ｘ、Ｙリニアポテンショメータ等が使用できる。

図３は、本発明の実施の形態に係る入力装置１における階層構造メニューの一例である。この階層構造メニューは、例えば、エアコン、カーナビゲーション等の車載機器のメニュー画面や車両に関する情報、設定等の基本的メニューが選択できるように選択アイコンが配置されたトップメニュー８０を最上層にして、上記の各選択アイコンに対応した５０音選択メニュー画面８１、エアコン選択メニュー画面８２等が階層構造として設定されている。

図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の表示部８上のカーソル９０の軌跡を説明する図である。操作者が操作ノブ１０をＸ、Ｙの２次元方向に指で操作すると、表示部８上のカーソル９０が図４（ａ）に示すように軌跡を描く。図４（ａ）は５０音選択メニュー画面８１であるが、このメニュー画面上で、操作ノブ１０を押圧することにより入力ＳＷ１１０がオンして、座標検出部１０２により、モニタ開始トリガ位置９１の座標Ｐ１（Ｘ１、Ｙ１）からＸ、Ｙの２次元座標Ｐｉ（Ｘｉ、Ｙｉ）が所定時間間隔ごとに記憶される。入力ＳＷ１１０がオン状態のままカーソルを移動させてモニタ終了トリガ位置９２で押圧をやめて入力ＳＷ１１０をオフにする。座標検出部１０２は、Ｘ、Ｙの２次元座標Ｐｉ（Ｘｉ、Ｙｉ）を、モニタ開始トリガ位置９１からモニタ終了トリガ位置９２まで記憶する。

尚、上記の操作において、操作ノブ１０を押圧することにより入力ＳＷ１１０がオンしてオフされるまでのＸ、Ｙ座標が所定の微小範囲以内、すなわち、略１点で入力ＳＷ１１０がオンオフされたと判断される場合には、５０音選択メニュー画面８１での通常の５０音入力が行なわれる。

（入力装置１の動作）
図５は、本発明の実施の形態に係る入力装置１の動作を説明するためのフローチャートである。

操作ノブ１０を押圧することにより入力ＳＷ１１０がオンした状態かどうかを判断する。すなわち、入力ＳＷ１１０がオンの場合は、次のＳｔｅｐ２へ進み、入力ＳＷ１１０がオンされない場合は、入力ＳＷ１１０がオンされるまでスタートに戻る（Ｓｔｅｐ１）。

モニタ開始トリガ位置９１のＸ、Ｙ座標Ｐ１（Ｘ１、Ｙ１）を座標検出部１０２により検出し記憶する。この検出されたＸ、Ｙ座標は、入力装置ＥＣＵ２０の絶対座標演算部２２に出力され、図４（ｂ）で示したＸｍａｘ、Ｙｍａｘの値でノーマライズ（規格化）されて、後の軌跡の判定が可能なように前処理が行なわれる（Ｓｔｅｐ２）。

操作ノブ１０の押圧をやめて入力ＳＷ１１０がオフしたかどうかを判断する。すなわち、入力ＳＷ１１０がオフされた場合は、次のＳｔｅｐ４へ進み、入力ＳＷ１１０がオンのまま継続されている場合は、Ｓｔｅｐ２に戻り、座標検出部１０２によりＸ、Ｙ座標Ｐｉ（Ｘｉ、Ｙｉ）を検出し記憶部２４に記憶する。上記のＳｔｅｐ２からＳｔｅｐ３は所定の時間間隔で繰り返えされ、操作ノブ１０の操作に伴うカーソル９０の軌跡を演算して記憶する（Ｓｔｅｐ３）。

操作軌跡判定部２３により、座標（Ｘｉ、Ｙｉ）の範囲（軌跡）の判定を行なう。この判定は、操作軌跡マップを使用して、予め記憶部２４に記憶されたＸ及びＹの範囲内に上記の（Ｘｉ、Ｙｉ）が入っているかどうかにより判定することが可能である（Ｓｔｅｐ４）。

図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の実施の形態に係る入力装置１のフローチャートに基づいて操作軌跡判定を行なうときの、判定基準となるＸ、Ｙの範囲を示す操作軌跡マップである。図６（ａ）は、ＹｓｐとＹｓｍの狭い範囲に挟まれたＸ軸に平行な範囲を示す。このＹｓｐとＹｓｍは、予め記憶部２４に記憶されている。絶対座標演算部２２で演算された座標（Ｘｉ、Ｙｉ）は、初期値であるモニタ開始トリガ位置９１の座標Ｐ１（Ｘ１、Ｙ１）からの差分が計算され、この値がすべて上記のＹｓｐとＹｓｍの範囲内に入っていれば、カーソル９０が図６（ａ）に示す横長の範囲内の軌跡を描いたと判定する。

同様に、図６（ｂ）は、ＸｓｐとＸｓｍの狭い範囲に挟まれたＹ軸に平行な範囲を示す。このＸｓｐとＸｓｍは、予め記憶部２４に記憶されている。絶対座標演算部２２で演算された座標（Ｘｉ、Ｙｉ）は、初期値であるモニタ開始トリガ位置９１の座標Ｐ１（Ｘ１、Ｙ１）からの差分が計算され、この値がすべて上記のＸｓｐとＸｓｍの範囲内に入っていれば、カーソル９０が図６（ｂ）に示す縦長の範囲内の軌跡を描いたと判定する。

また、図６（ｃ）は、Ｘ切片ＸｓｐとＹ切片Ｙｓｍで傾きθの狭い傾斜範囲に挟まれた範囲を示す。この傾きθの傾斜範囲を規定するθ、Ｘｓｐ、Ｘｓｍは、予め記憶部２４に記憶されている。絶対座標演算部２２で演算された座標（Ｘｉ、Ｙｉ）は、初期値であるモニタ開始トリガ位置９１の座標Ｐ１（Ｘ１、Ｙ１）からの差分が計算され、この値がすべて上記の傾きθの傾斜範囲内に入っていれば、カーソル９０が図６（ｃ）に示す傾斜した範囲内の軌跡を描いたと判定する。

上記示したカーソル９０の軌跡の判定は、ＸｓｐとＸｓｍの範囲を規定する値を予め記憶部２４に種々記憶させておくことで、多種類の軌跡の判定が可能である。

上記のようにカーソル９０の軌跡の判定がされると、判定された軌跡に対応付けられた機能の呼び出しが行なわれ、一連の動作が終了する（Ｓｔｅｐ５）。

例えば、Ｓｔｅｐ５において、カーソル９０の軌跡が略横方向の軌跡である場合、すなわち、上記示した一連のフローによりカーソル９０が横長の範囲内の軌跡を描いて一致したと判定された場合は、図７に示すように、この軌跡に対応した例えばエアコン選択メニュー画面８２に表示部８のメニュー表示を切り替える。一方、カーソル９０が横長の範囲内の軌跡を描かずに不一致と判定された場合は、５０音選択メニュー画面８１のままで表示を切り替えない。

（本発明の実施の形態の効果）
上記示した実施の形態によれば、以下のような効果を有する。
（１）ＧＵＩのどの階層からでも、使用したい機能を操作ノブから手を離すことなくシンプルな操作で呼び出すことができる。これにより、操作性に優れた入力装置を提供することができる。
（２）操作者であるユーザが任意に機能を割り付けることができるため、ユーザの嗜好に合った操作性を提供できる。
（３）操作ノブの入力ＳＷ１１０をオンにしている間でのカーソル軌跡が判定対象となるので、軌跡の判定精度が向上する。すなわち、車両の振動等を避けて確実にカーソル軌跡を入力して判定することができる。

尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記した実施の形態では、記憶部２４に記憶されたＸｓｐとＸｓｍの範囲からカーソル９０の描く軌跡の形を判定したが、公知の技術である、テンプレートマッチングの手法により軌跡の形を判定することも可能である。

１…入力装置、
５…運転席
６…センターコンソール
７…ステアリング
８…表示部
９…インスツルメントパネル
１０…操作ノブ
２０…入力装置ＥＣＵ
２１…状態判定部
２２…絶対座標演算部
２３…操作軌跡判定部
２４…記憶部
２５…通信部
８０…トップメニュー
８１…５０音選択メニュー画面
８２…エアコン選択メニュー画面
９０…カーソル
９１…モニタ開始トリガ位置
９２…モニタ終了トリガ位置
１００…２次元機構部
１０１…２次元機構
１０２…座標検出部

Claims (3)

1. 表示部に表示されるカーソルの位置を移動させる２次元機構と遠隔操作される機器の階層構造メニューに従いＧＵＩ入力を行なう選択決定部とを備えた入力操作部と、
   前記入力操作部により前記表示部上に表示されたカーソルの軌跡と、予め定義された操作軌跡マップとが一致するかどうかの判定を行なう操作軌跡判定部を備えた制御部と、
   を有する入力装置。
2. 前記制御部は、前記判定部の結果に基づいて前記機器の前記階層構造メニューの特定のメニュー表示に直接移行して表示を行なう表示制御部を有することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
3. 前記操作軌跡判定部は、前記カーソルの軌跡は、選択決定部を押圧している間の前記２次元機構により移動される軌跡に基づいて前記判定を行なうことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
   

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