JP2014211690A - タッチ入力方法およびタッチ入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者が車載機器の複雑な入力操作を行うことを可能とし、さらに誤操作の発生を抑制できるタッチ入力方法、及びこれを備えるタッチ入力装置を提供する。
【解決手段】車両のステアリングホイール４を運転者が両手で握っている状態で、運転者の一方の親指６ａが接する範囲に第１のタッチセンサ３を配置し、他方の親指６ｂが接する範囲に第２のタッチセンサ３を配置して、タッチセンサ３へのタッチ操作によってカーナビゲーション装置２の入力を行うタッチ入力方法であって、各タッチセンサ３は、各親指６ａ，６ｂの可動範囲に沿って連続して配列した複数の検出部７を有し、第１のタッチセンサ３と第２のタッチセンサ３に同時に接触することで、カーナビゲーション装置２の入力をするタッチ入力方法とした。またこのタッチ入力方法を実行することができるタッチ入力装置１とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載機器のタッチ入力方法とタッチ入力装置に関する。

自動車等における車載機器の操作部はコンソールパネル等にあり、運転席の周辺部分に配置されていることが多い。そのため、運転者が車載機器を操作する場合には、操作部を視認するため前方から目を離したり、操作部まで手を伸ばすためにハンドルから手を離したりすることがあった。従って運転者による車載機器の操作は、必ずしも安全にはなされないという課題がある。
そこで運転者が安全に車載機器の操作を行えるようにするために、車載機器の操作部をハンドル部分に配置した車載機器操作システムが提案されており、例えば特開２０１１−０６３１０３号公報（特許文献１）に記載されている。

特開２０１１−０６３１０３号公報

また、近年のカーナビゲーション装置等の操作部は液晶画面上にタッチパネルを設けたものが多く、画面上の表示画像に指を接触して項目を選択したり、地図を拡大、縮小したりといった様々な入力操作ができるようになっている。しかしこうした複雑な操作部を安全のためといってハンドル部分に設けようとしても、ハンドル部分は狭いため複雑な操作をするための操作部を設置することは困難であるという課題がある。また、ハンドル部分に操作部を設けることで、誤って操作部に触れてしまうことによる誤操作が生じる可能性もある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。すなわち、安全に操作が可能で、また複雑な入力操作も行うことができ、さらに誤操作の発生を抑制できるタッチ入力方法と、このタッチ入力方法を実行することができるタッチ入力装置を提供することを目的とする。

すなわち、上記目的を達成すべく以下の構成を提供する。
車両のハンドルを運転者が両手で握っている状態で、運転者の一方の親指が接する範囲に第１の検知手段を配置し、他方の親指が接する範囲に第２の検知手段を配置して、検知手段へのタッチ操作によって車載機器の入力を行うタッチ入力方法であって、各検知手段は、各親指の可動範囲に沿って連続して配列した複数の検出部を有し、第１の検知手段と第２の検知手段に同時に接触することで、車載機器の入力をするタッチ入力方法とすることができる。

車両のハンドルを運転者が両手で握っている状態で、運転者の一方の親指が接する範囲に第１の検知手段を配置し、他方の親指が接する範囲に第２の検知手段を配置したため、手をハンドルから離すことなく検知手段に触れることができる。よって、安全に車載機器への入力を行うことができる。

また各検知手段に各親指の可動範囲に沿って連続して配列した複数の検出部を有するため、各検出部でＯＮ／ＯＦＦ状態を読み取ることができる。よって複数の検出部による複数のＯＮ／ＯＦＦ状態の組み合わせにより複雑な入力操作が可能である。

第１の検知手段と第２の検知手段に同時に接触することで車載機器の入力をするため、片手のみが誤っていずれか一方の検知手段に触れても入力されない。よって、誤操作を防止することができる。

なお、本明細書及び特許請求の範囲において「同時」とは人間の意識上で同時ととらえられるものであれば良く、また「同時に接触」するとは、第１の検知手段と第２の検知手段の両方に接触している状態を指す。したがって、全く同時に両方の検知手段に接触する必要は無く、いずれか一方の検知手段に対して先に接触しても良いが、その接触があってから他方の検知手段への接触がなされるまでの時間に上限を設けることが好ましい。

一方の検知手段への接触があってから、他方への接触があるまでに大きく時間が空いた場合であっても「同時」に含まれるものとすると、誤入力が生じやすくなるためである。よって例えば上限を０．５秒以下とし、いずれか一方の検知手段に接触してから０．５秒以内に他方に接触した場合にのみ「同時」に接触したと認識され、入力が行われるものとすることができる。

また、「車載機器」にはカーナビゲーション装置やＥＴＣ装置、エアコン、オーディオ機器、テレビ受像機等の車載情報機器、あるいは自動車のウィンドウ開閉機器やヘッドライト、ウィンカー、ワイパー、ミラー、社外モニタ用カメラ等の車両走行に必要な機器を含み、また、画面上にその操作項目や内容が表示される機器の他、その機器自体が動作するものも含まれる。

前記接触が、第１の検知手段と第２の検知手段の少なくとも一方に、検出部の配列方向に沿ってスライドさせるスライド接触であるものとすることができる。検知手段への接触を、第１の検知手段と第２の検知手段の少なくとも一方に、検出部の配列方向に沿ってスライドさせるスライド接触として行えば、隣接する検出部に時間差をつけて次々に接触することができる。これにより各検知手段が直線的な入力操作を検出できるため、各検出部に単に接触する場合と比較してより複雑な操作が可能となる。従って、例えばオーディオ機器の音量操作等をより直感的に行うことができる。

本発明のタッチ入力方法は、第１の検知手段と第２の検知手段に同時にスライド接触することで、いずれか一方の検知手段にのみスライド接触する場合と比較して車載機器に対してより大きな出力がなされるものとすることができる。
前記２つの検知手段に同時にスライド接触するか、あるいはいずれか一方の検知手段のみにスライド接触するかによって異なる出力を行うことができるため、狭いハンドル上でより複雑な入力操作を行うことができる。

スライド接触が、左右の親指を同一方向または左右対称となる方向のいずれかの方向に移動させながら接触するもののいずれかとすることができる。
スライド接触が、左右の親指を同一方向に接触移動させること、例えば左右の親指を上下方向や左右方向等の同じ方向に向けて接触移動させることで、カーナビゲーション装置の地図等の画像をスライド方向にスクロールするといった操作を直感的に行うことができる。また、左右の親指を左右対称となる方向に接触移動させること、例えば左右の親指をそれぞれハンドルの中心側から外方または外側から中心側に向けて移動することで上記のような画像を拡大または縮小させるといった操作を直感的に行うことができる。

また、スライド接触が、左親指を上に移動し右親指を下に移動すること、または左親指を下に移動し右親指を上に移動するもののいずれかとすることができる。
スライド接触が、左親指を上に右親指を下に接触移動し、または左親指を下に右親指を上に接触移動するものとできるため、例えば左側の検知手段を上に、右側の検知手段を下に向けてそれぞれスライド接触することで画面に表示させた画像や地図を右回転させたり、右側に向けて斜めに傾いた状態で表示させたりといった操作を直感的に行うことができる。

本発明は車両のハンドルを運転者が両手で握っている状態で、運転者の一方の親指が接する範囲に第１の検知手段を配置し、他方の親指が接する範囲に第２の検知手段を配置して、検知手段に対して接触するタッチ操作によって車載機器の入力を行うタッチ入力装置であって、各検知手段は、各親指の可動範囲に沿って連続して配列した複数の検出部を有し、第１の検知手段と第２の検知手段に同時に接触することで車載機器の入力がなされるタッチ入力装置を提供する。
また本発明は、第１の検知手段と第２の検知手段に同時にスライド接触することで、いずれか一方の検知手段にのみスライド接触する場合と比較して車載機器に対してより大きな出力がなされるものとすることができる。
これにより、上記のタッチ入力方法の作用・効果を有するタッチ入力装置と得ることができる。

こうした検知手段は、静電容量式タッチセンサまたは感圧式タッチセンサとすることができる。
検知手段が静電容量式タッチセンサまたは感圧式タッチセンサであるため、静電容量の変化または感圧ゴム等の電気抵抗の変化により運転者の指先による操作を検出するように構成できる。そのため、容易かつ安価に検知手段を得ることができる。また、静電容量式タッチセンサを用いることでより高精度のタッチセンサを得ることができる。その一方で感圧式タッチセンサを用いることで、指で直接接触する操作だけではなく手袋をした指やタッチペン等による操作も可能であり、またより安価なタッチセンサを得ることが可能となる。

本発明のタッチ入力方法またはタッチ入力装置によれば、安全に操作でき、また複雑な入力操作を行うことができる。さらに誤操作の発生を抑制することができる。

タッチ入力装置の自動車内での設置状態を示す説明図である。 タッチ入力装置のステアリングホイールでの設置位置を示す説明図である。 各分図はタッチセンサの検出部の平面図を示し、分図３（ａ）は上下方向のマトリクス状に複数の検出部が配置されたタッチセンサ、分図３（ｂ）は斜め方向のマトリクス状に複数の検出部が配置されたタッチセンサ、分図３（ｃ）は上下方向に複数の検出部が配置されたタッチセンサ、分図３（ｄ）は左右方向に複数の検出部が配置されたタッチセンサ、分図３（ｅ）は検出部を５つ有するタッチセンサである。 タッチ入力方法を説明する説明図である。 変形例のタッチ入力装置の平面図である。

本発明について各実施形態に基づきさらに詳細に説明するが、各実施形態について共通する構成については同一の符号を付して重複説明を省略し、また共通する作用効果等についても重複説明を省略する。

第１実施形態：
本実施形態のタッチ入力装置１の自動車内の設置状態を図１に、またハンドルの例として自動車のステアリングホイール４における設置位置を図２に示す。また、車載機器はカーナビゲーション装置２としている。

図２（ａ）で示すように、第１の検知手段または第２の検知手段としてのタッチセンサ３，３は、４本スポーク５のステアリングホイール４における左右両側であって、運転者がハンドルを握っている状態で、運転者の親指６ａ，６ｂが接することが可能な範囲に設置している。ステアリングホイール４のうち、運転者が運転操作中に無意識に接触することの少ないスポーク５にタッチセンサ３を配置することで、運転中に誤ってタッチセンサ３に接触し、誤操作することを防止することができる。
明細書または特許請求の範囲において「車両のハンドルを運転者が両手で握っている状態」とは、本実施形態においてはステアリングホイール４におけるいわゆる３時と９時の位置または１０時と２時の位置のように進行方向に対して左右対称の位置に両手を置きステアリングホイール４を握っている状態をいうものとする。

第１の検知手段であるタッチセンサ３や第２の検知手段であるタッチセンサ３としては、図３（ａ）で示すように、上下および左右方向にマトリクス状に連続して複数の検出部７を配置したタッチセンサ３ａとすることができる。検出部７の配列方向に向けて親指６ａ，６ｂがスライド接触することで、時間差をつけて次々に隣接する各検出部７のＯＮ／ＯＦＦを切り替えることができる。例えば、上下方向に配列した検出部７に沿ってスライド操作を行うことで上下方向のスライド入力を行うことができる。また、左右方向に配列した検出部７に沿ってスライド操作を行うことで左右方向のスライド入力を行うことができる。

また、タッチセンサ３ａでは、このような直線的なスライド操作だけではなく、運転者の親指６ａ，６ｂのタッチセンサ３上の位置をより正確に検出することができる。これは、マトリクス状に複数の検出部７が配置されているためであり、例えば液晶画面の画像等における特定の位置を指定することができ、かつその位置を拡大縮小するといった細かな操作が可能となる。

タッチセンサ３としては、静電容量式タッチセンサや感圧式タッチセンサを好適に用いることができる。それぞれ、静電容量の変化または感圧ゴム等の電気抵抗の変化が生じることで検出部７のＯＮ／ＯＦＦが切り替わり、各車載機器へ出力される。静電容量式タッチセンサは高精度のタッチセンサ３とすることができる。また、感圧式タッチセンサは指で直接接触する操作だけではなく手袋をした指やタッチペン等による操作も可能であり、またより安価なタッチセンサ３とすることが可能である。

（入力方法）
タッチ入力装置１を用いたタッチ入力方法を説明する。カーナビゲーション装置２の操作は、右の親指６ａで右に配置したタッチセンサ３に対し検出部７の配列方向に沿ってスライド接触する。それと同時に左の親指６ｂで左に配置したタッチセンサ３に対し検出部７の配列方向に沿ってスライド接触する。

ここでのスライド接触は、第１に左右の親指６ａ，６ｂを同一方向に接触移動させることができる。例えば、左右の親指６ａ，６ｂを上下方向や左右方向等の同じ方向に向けて移動させながら接触することで、カーナビゲーション装置２の地図等の画像を指のスライド方向にスクロールするといった操作を直感的に行うことができる。あるいは、左右のタッチセンサ３，３のうち、いずれか一方にのみスライド接触する場合と比較して、双方に対して同一方向に同時にスライド接触する場合の方が、カーナビゲーション装置２のスクロール量を大きくすることができるといった操作方法も可能である。

第２に左右の親指６ａ，６ｂを同一方向ではなく反対方向（対称となる方向）に接触移動させるスライド接触を行うことができる。例えば、左の親指６ｂをステアリングホイール４の中心側から外周方向にスライドさせる一方で、右の親指６ａをステアリングホイール４の中心側から外周方向にスライドさせる。こうした操作で画像が拡大する。また、左の親指６ｂをステアリングホイール４の外周方向から中心側にスライドさせる一方で、右の親指６ａをステアリングホイール４の外周方向から中心側にスライドさせる。こうした操作で画像が縮小する。

左右の親指６ａ，６ｂを反対方向（対称となる方向）に動かす別の例は、左親指６ｂを上に移動させ右親指６ａを下に移動させる。こうした操作でカーナビゲーション装置２の液晶画面上の画像等を右回転させたり右側に傾いた状態で表示されたりすることができる。また、左親指６ｂを下に右親指６ａを上に移動させると、液晶画面上の画像等を左回転させたり左側に傾いた状態で表示されたりすることができる。

左右の親指６ａ，６ｂを「同時に」スライド接触する場合の同時は、人間の意識上で同時ととらえられればよいが、接触開始を同時と検出するための許容時間を設定することが好ましい。この許容時間は０．５秒以下であることが好ましい。０．５秒を超えると誤操作による入力が生じる可能性が高くなるためである。

第１実施形態の変形例：
タッチセンサ３の設置位置はステアリングホイール４の形状に合わせて適宜変更することができる。図２（ａ）においては４本スポーク５のステアリングホイール４に設置する例を示したが、図２（ｂ）で示すように３本スポーク５のステアリングホイール４であっても設置することができる。

タッチセンサ３における複数の検出部７の配置や大きさ、形状等も変更が可能である。例えば、ステアリングホイール４を運転者が両手で握っている状態での親指６ａ，６ｂの可動方向を考慮すると、やや斜めに上下左右を定めることがより好ましい。すなわち、上下方向は水平面に対し鉛直方向ではなく、図４の矢印Ａで示すように、上方向は斜め内向きに、下方向は斜め外向きにする。また左右方向は、図４の矢印Ｂで示すように、親指６ａ，６ｂの付け根を支点に親指６ａ，６ｂの先端が円弧を描く方向とする。この場合、タッチセンサ３の複数の検出部７を、上記親指６ａ，６ｂの可動方向に沿って配列するために、図３（ｂ）で示すように検出部７を斜め方向のマトリクス状に連続して配置したタッチセンサ３ｂとすることが好ましい。こうしたタッチセンサ３ｂを採用することで運転者による指の操作方向に対してより正確に画面上の操作を行わせることができる。タッチセンサ３ｂを用いれば、例えばタッチセンサ３ａを斜めに傾けて設置しなくとも、親指の操作範囲により密接な検出部７とすることができる。

あるいは、左の親指６ｂが触れるタッチセンサ３を図３（ｃ）で示すような上下方向にのみ検出部７を重ねたタッチセンサ３ｃを用い、右の親指６ａが触れるタッチセンサ３を図３（ｄ）で示すような左右方向にのみ検出部７を重ねたタッチセンサ３ｄを用いることができる。
例えば、両親指６ａ，６ｂを同時に右方向にスライドさせる場合には、タッチセンサ３ｃで指の接触を検知し、タッチセンサ３ｄで右方向へのスライドを検知することができる。また、両親指６ａ，６ｂを同時に上方向にスライドさせる場合には、タッチセンサ３ｄで指の接触を検知し、タッチセンサ３ｃで上方向へのスライドを検知することができる。

タッチセンサ３の検出部７の配列は図３（ｅ）で示すように、中央に検出部７を一つ有し、さらにその上下左右に一つずつ検出部７を有するタッチセンサ３ｅとすることもできる。このタッチセンサ３ｅは、上下方向に３つ配列された検出部７に配列方向に沿ってスライド接触することで上下方向のタッチ入力が可能となる。また左右方向に３つ配列された検出部７に配列方向に沿ってスライド接触することで左右方向のタッチ入力が可能となる。従って、検出部７を計５つ備えるだけで、上下方向と左右方向という直行する二方向のタッチ入力が可能となるため、上述のマトリックス状に多くの検出部７を有するタッチセンサ３ａ,３ｂ等と比較して、画面上の動きをシンプルにすることができる。また、製造が簡単でコストが低いタッチセンサ３ｅとすることができる。

種々のタッチセンサ３について説明したが、第１の検出部として機能するタッチセンサ３と第２の検出部として機能するタッチセンサ３は、検出部７の配置や形状等が同じであるタッチセンサ３を用いることが好ましい。また左右のタッチセンサ３の設置向きとしては、各タッチセンサ３の検出部７の配列方向が対称となるような向きで配置されることが好ましい。運転者が迷いを生じることなく感覚的に操作することができるためである。

第２実施形態：
上記第１実施形態におけるタッチ入力方法はタッチセンサ３に対し、左右の親指６ａ，６ｂが、タッチセンサ３の検出部７の配列方向に沿って同時にスライド接触することで、カーナビゲーション装置２の操作をするものである。これに対し本実施形態のタッチ入力方法は、一方の親指６ａ，６ｂをタッチセンサ３に接触させた状態で、もう一方の親指６ａ，６ｂのみをスライド接触させるものとすることができる。これにより、スライド操作で左右の親指６ａ，６ｂの間隔が大きくなるとカーナビゲーション装置２の液晶画面の画像等が拡大し、逆に間隔が小さくなると縮小するといった使用方法も可能である。
または、一方の親指６ａ，６ｂをタッチセンサ３に接触させた状態で、もう一方の親指６ａ，６ｂのみを上下方向にスライド接触させることで、カーナビゲーション装置２の液晶画面の画像等が、接触のみだった親指６ａ，６ｂ側を中心にして回転するといった使用方法も可能である。

但し、本実施形態におけるタッチセンサ３は、一方の親指が触れる第１の検知手段としてのタッチセンサ３と他方の親指が触れる第２の検知手段としてのタッチセンサ３とは、検出部７の配置や形状等が同じタッチセンサ３を用いる必要がある。すなわち、図３（ｃ）で示すタッチセンサ３ｃと図３（ｄ）で示すタッチセンサ３ｄとを組み合わせて用いることはできず、また、検出部７が一方向にのみ配列したタッチセンサ３ｃ、３ｄを用いることはできない。スライド操作するどちらか一方の指のみで上下左右の移動を検知する必要があるからである。

各実施形態の変形例：
第１および第２の検知手段としてタッチセンサ３をステアリングホイール４のスポーク５における左右両側に１つずつ設ける例を示したが、第１の検知手段や第２の検知手段は１つに限らず２以上のタッチセンサ３としても良い。すなわち、操作する車載装置の数や種類に応じて増加させることもできる。例えば図５で示すように、タッチセンサ３をスポーク５の左右に２つずつ設けたタッチ入力装置１ａとすることができる。スポーク５の左右に１つずつ設けたタッチセンサ３で多様な車載装置の操作をすべて行うものとすれば、操作が煩雑になり運転者による誤操作が生じやすくなる。しかし、さらに多くのタッチセンサ３を設けてそれぞれで別々の車載装置を操作するものとすれば、そのような誤操作の発生を抑制することができる。また設置数が限定されないため、デザイン上、設計上の自由度を高めることもできる。このように３つ以上のタッチセンサ３を設ける場合にも、そのうち例えば２つのみに同時に接触した場合に入力が生じるものとしても良い。

タッチセンサ３には、入力以外の様々な機能を付加することができる。例えばタッチセンサ３に照光機能を持たせることで、入力時にタッチセンサ３を裏側から光らせるといった照光式タッチセンサとしても良い。照光式タッチセンサは、夜間や暗所で視認しやすいタッチセンサ３となる。

上記各実施形態では、「同時」に入力する際の上限を０．５秒とした。しかし、上限は他の秒数であっても良く、また任意に変更可能としても良い。こうすることで、例えば運転者が高齢者である場合には１秒とするなど、運転者ごとに利用しやすいタッチセンサ３とすることができる。

また、上記各実施形態ではステアリングホイール４を運転者が握っている状態で、タッチセンサ３の検出部７に親指６ａ，６ｂで接触を行う例を挙げたが、他の指で行うことも可能である。あるいは、指で直接接触する場合の他に、手袋等をはめたり、タッチペンを用いたりしても、静電容量変化を検知できれば静電容量式タッチセンサを用いることが可能である。これにより入力方法の自由度が高まり操作者の利便性を向上させることができる。

上記実施形態または変形例は本発明の一例であり、こうした形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に反しない他の任意の変更形態を含み、また上記以外の組合せ等も可能である。また、上記実施形態ではハンドルの例としてステアリングホイール４を挙げたが、自動二輪車や自転車等のハンドルに設置することも可能である。

１ タッチ入力装置
１ａ 変形例のタッチ入力装置
２ カーナビゲーション装置
３ タッチセンサ
３ａ タッチセンサ
３ｂ タッチセンサ
３ｃ タッチセンサ
３ｄ タッチセンサ
３ｅ タッチセンサ
４ ステアリングホイール
５ スポーク
６ａ 右親指
６ｂ 左親指
７ 検出部
Ａ 上下方向
Ｂ 左右方向

Claims (8)

1. 車両のハンドルを運転者が両手で握っている状態で、運転者の一方の親指が接する範囲に第１の検知手段を配置し、他方の親指が接する範囲に第２の検知手段を配置して、検知手段へのタッチ操作によって車載機器の入力を行うタッチ入力方法であって、
   各検知手段は、各親指の可動範囲に沿って連続して配列した複数の検出部を有し、
   第１の検知手段と第２の検知手段に同時に接触することで、車載機器の入力をするタッチ入力方法。
2. 前記接触が、第１の検知手段と第２の検知手段の少なくとも一方に、検出部の配列方向に沿ってスライドさせるスライド接触である請求項１記載のタッチ入力方法。
3. 第１の検知手段と第２の検知手段に同時にスライド接触することで、いずれか一方の検知手段にのみスライド接触する場合と比較して車載機器に対してより大きな出力がなされる請求項２記載のタッチ入力方法。
4. スライド接触が、左右の両親指を同一方向または左右対称となる方向のいずれかの方向に移動させながら接触するもののいずれかである請求項２又は請求項３記載のタッチ入力方法。
5. スライド接触が、左親指を上に、右親指を下に移動、または左親指を下に、右親指を上に移動させながら接触するもののいずれかである請求項２又は請求項３記載のタッチ入力方法。
6. 車両のハンドルを運転者が両手で握っている状態で、運転者の一方の親指が接する範囲に第１の検知手段を配置し、他方の親指が接する範囲に第２の検知手段を配置して、検知手段に対して接触するタッチ操作によって車載機器の入力を行うタッチ入力装置であって、
   各検知手段は、各親指の可動範囲に沿って連続して配列した複数の検出部を有し、
   第１の検知手段と第２の検知手段に同時に接触することで車載機器の入力がなされるタッチ入力装置。
7. 第１の検知手段と第２の検知手段に同時にスライド接触することで、いずれか一方の検知手段にのみスライド接触する場合と比較して車載機器に対してより大きな出力がなされる請求項６記載のタッチ入力装置。
8. 検知手段が、静電容量式タッチセンサまたは感圧式タッチセンサのいずれかである請求項６又は請求項７記載のタッチ入力装置。

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