JP2015114682A - Touch panel device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タッチパネル装置に関する。 The present invention relates to a touch panel device.
従来から、表示器(ディスプレイ)と入力器が一体化された、タッチパネルが知られている。例えば、操作用のアイコン画面等が表示される表示器に積層されるか、離間するようにして、透過型の入力器が配置される。入力器は、例えば、操作者の指が触れた位置座標を検知する透明電極を備えている。タッチパネルの記憶部では、表示器が表示するアイコン画像が示す処理と、所定の視線でアイコン画像を視認したときの、当該アイコン画像が透過する入力器上の位置座標とが予め対応付けられている。操作者がアイコン画像に対応する入力器上の所定位置を触れることで、そのアイコン画像に応じた処理が実行される。 2. Description of the Related Art Conventionally, a touch panel in which a display (display) and an input device are integrated is known. For example, a transmissive input device is arranged so as to be stacked on or separated from a display device on which an operation icon screen or the like is displayed. The input device includes, for example, a transparent electrode that detects position coordinates touched by an operator's finger. In the storage unit of the touch panel, the process indicated by the icon image displayed on the display device is associated with the position coordinates on the input device through which the icon image passes when the icon image is viewed with a predetermined line of sight. . When the operator touches a predetermined position on the input device corresponding to the icon image, processing corresponding to the icon image is executed.
画像を表示する表示器と、画像が透過される入力器の操作面(操作者が触れる面)とは、離間されて設けられている。表示器と入力器が間隔を空けて配置されている場合は、この間隔分離間される。表示器に入力器が積層されている場合は、入力器の厚み分、表示器と操作面とが離間される。この離間により、表示器を見る角度に応じて、操作者が表示器に表示された所定のアイコン画像に向ける視線と、入力器(操作面)上の交点、つまり、操作者に触れられる操作面上の位置座標が変化する。この結果、表示器(及びこれに表示されるアイコン画像)を見る角度に応じて、操作面上の画像と位置座標との対応関係が、予め記憶されていた対応関係に対してずれる。その結果、操作者が操作面に触れたときに、操作者が視認したアイコン画像が示す処理とは異なる処理が実行されるおそれがある。 The display device that displays the image and the operation surface (surface that the operator touches) of the input device through which the image is transmitted are provided apart from each other. When the display unit and the input unit are arranged with an interval, the interval is separated. When the input device is stacked on the display device, the display device and the operation surface are separated by the thickness of the input device. Due to this separation, according to the angle at which the display device is viewed, the line of sight of the operator toward the predetermined icon image displayed on the display device and the intersection on the input device (operation surface), that is, the operation surface that can be touched by the operator The upper position coordinate changes. As a result, the correspondence between the image on the operation surface and the position coordinates is deviated from the correspondence stored in advance according to the viewing angle of the display (and the icon image displayed thereon). As a result, when the operator touches the operation surface, a process different from the process indicated by the icon image visually recognized by the operator may be executed.
そこで、特許文献1では、小売店のレジスター等に用いられるPOS端末への入力に関して、予め入力者の身長情報を取得するとともに、この身長情報から、操作面に垂直に投影させたときの画面と、入力者から見える操作面上の画面とのずれ量を求めて、入力者が触れた操作面上の位置座標に当該ずれ量を反映させている。また、特許文献2では、操作面への押圧ベクトルに基づいてずれ量を求めて、位置補正を行っている。
Therefore, in
ところで、タッチパネルへの入力者が予め特定できている場合には、当該入力者の情報を予め反映させてずれ量を求めることが可能であるが、例えば車載タッチパネルなど、運転者や同乗者など入力者が不特定多数である場合に、上記のようなずれ補正は困難となる。そこで、本発明は、入力者が不特定多数である場合においても、ずれ補正が可能となるタッチパネル装置を提供することを目的とする。 By the way, when the input person to the touch panel can be specified in advance, it is possible to obtain the deviation amount by reflecting the information of the input person in advance. When there are an unspecified number of persons, it is difficult to correct the deviation as described above. Therefore, an object of the present invention is to provide a touch panel device capable of correcting deviation even when there are an unspecified number of input persons.
本発明は、タッチパネル装置に関する。当該タッチパネル装置は、画像を表示させる表示器と、前記表示器による画像を透過させるとともに、その面内から選択された位置座標を検知可能な操作面を備える入力器と、前記選択された位置座標に応じた演算処理が記憶された記憶部と、前記操作面周辺を撮像する撮像器と、前記撮像器による撮像画像に基づいて、前記操作面周辺の複数人の中から、前記位置座標を選択する入力者を特定するとともに、前記特定された入力者の視線に基づいて、前記位置座標と演算処理との対応関係を修正する演算部と、を備える。 The present invention relates to a touch panel device. The touch panel device includes a display device for displaying an image, an input device that transmits an image by the display device and includes an operation surface capable of detecting a position coordinate selected from within the surface, and the selected position coordinate. The position coordinates are selected from a plurality of people around the operation surface based on a storage unit storing arithmetic processing according to the image, an imager that captures the periphery of the operation surface, and an image captured by the imager And an arithmetic unit that corrects a correspondence relationship between the position coordinates and the arithmetic processing based on the identified line of sight of the input user.
また、上記発明において、前記演算部は、前記撮像画像に基づいて、前記操作面に最近接する入力手段の保持者を前記入力者として特定するとともに、前記入力手段の位置に基づいて、前記入力者による前記位置座標の選択前に、選択される前記位置座標を予測するとともに、前記入力者の視線に基づいて、予測された前記位置座標と演算処理との対応関係を修正することが好適である。 Further, in the above invention, the calculation unit specifies, as the input person, a holder of the input unit that is closest to the operation surface based on the captured image, and the input person based on the position of the input unit. It is preferable that the position coordinates to be selected are predicted before selecting the position coordinates according to, and the correspondence between the predicted position coordinates and the calculation process is corrected based on the line of sight of the input person. .
また、上記発明において、前記タッチパネル装置は、車両の前席正面に設けられ、前記記憶部には、運転席または助手席から前記操作面への視線角度が記憶され、前記演算部は、前記撮像器による撮像結果に基づいて、前記記憶された視線角度を用いて、前記位置座標と演算処理との対応関係を修正することが好適である。 In the above invention, the touch panel device is provided in front of a front seat of a vehicle, and the storage unit stores a line-of-sight angle from a driver seat or a passenger seat to the operation surface. It is preferable that the correspondence relationship between the position coordinates and the arithmetic processing is corrected using the stored line-of-sight angle based on the result of imaging by the instrument.
本発明によれば、入力者が不特定多数である場合においても、タッチパネルへの入力時のずれ補正が可能となる ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when an input person is an unspecified number, the shift | offset | difference correction at the time of input to a touch panel is attained.
図1に、本実施形態に係るタッチパネル装置10を例示する。なお、図1では、自動車の車室内における、前席正面部分が例示されている。タッチパネル装置10は、タッチパネル本体12、撮像器15、及び制御ユニット16を備える。
FIG. 1 illustrates a
タッチパネル本体12は、画像の表示及び操作面上の位置検出を行う。例えば、タッチパネル本体12は、車両の前席正面に設けられていてよく、この前席正面のうち、運転席と助手席の間の、センターコンソール18に設けられていてよい。
The
図2に、タッチパネル本体12の平面図を例示する。タッチパネル本体12は、表示器14及び入力器13を備える。
FIG. 2 illustrates a plan view of the
表示器14は、所定の画像を表示させる表示手段である。表示器14は、例えば、オーディオシステムの操作ボタンを示すアイコン画像25や、地図情報を表示する。表示器14は、例えば、LEDが平面上に配列されたLEDディスプレイであってよい。表示器14は、観察者23から見て入力器13よりも後方に配置されていてよい。このような配置関係を採ることで、表示器14に表示された画像は、入力器13の操作面17を透過して観察者23に視認される。
The
入力器13は、操作面17を備え、当該操作面17上にて選択された位置座標を検知可能な検知手段である。入力器13は、表示器14に表示された画像を透過可能な部材から構成されており、例えば操作面17となるガラスに積層された透明電極層を備えた、位置検知センサであってよい。位置検知センサは、抵抗膜式、表面弾性波式、静電容量式、光学式、及び電磁誘導式のいずれであってもよい。
The
入力器13は、車室内の各部材と調和する意匠となるように形成されていてよい。例えば、センターコンソール18の各部材が曲面形状である場合には、入力器13は、曲面形状であってよい。
The
また、入力器13は、入力者の指19やスタイラス21等の入力手段が操作面17を触れた位置座標を検出可能であってよい。また、操作面17に触れなくても、所定距離まで入力手段が操作面17に近接したときに、この近接位置に対応する位置座標を検出可能であってよい。
Further, the
表示器14と入力器13とは離間して配置される。例えば表示器14が平板形状であって、入力器13が曲面形状である場合に、表示器14と入力器13とは離間する箇所が生じる。この離間距離により、表示器14上の所定のアイコン画像25を見る角度によって、当該アイコン画像25に向ける視線と、操作面17との交点、つまり、操作者によって触れられる操作面17上の位置座標がずれる。
The
図1に戻り、撮像器15は、タッチパネル本体12の周辺を撮像する。撮像器15は、CCDカメラやCMOSカメラ等のデジタルカメラであってよい。撮像器15は、タッチパネル本体12及び入力者が撮像可能な位置に配置されている。例えば、撮像器15は、車両の前席正面の、オーバーヘッドコンソール20に設けられていてよい。すなわち、タッチパネル本体12の鉛直方向上方に、撮像器15を設けてよい。
Returning to FIG. 1, the
図3には、上記のような配置を採った場合の、撮像器15の撮像範囲が例示されている。図3上段には、車両の側面図が例示されている。撮像器15の撮像範囲は、一点鎖線にて示されている。この撮像範囲に示されているように、オーバーヘッドコンソール20に搭載されることで、撮像器15は、タッチパネル本体12を含んで、それよりも車室後方の運転席24や助手席22まで撮像することが可能となる。
FIG. 3 illustrates an imaging range of the
撮像器15の撮像範囲は、図3中段のハッチング領域のような、タッチパネル本体12周辺の領域(以下、タッチパネル領域と呼ぶ)と、図3下段のハッチング領域のような、運転席24や助手席22を含む領域(以下、乗員領域と呼ぶ)とに分けることができる。後述するように、タッチパネル領域の撮像画像から、タッチパネル本体12への入力者が特定可能となる。また、乗員領域の撮像画像から、入力者の視線が特定可能となる。
The image pickup range of the
図1に戻り、制御ユニット16は、入力者によるタッチパネル本体12への入力に応じて、演算処理を行う。制御ユニット16は、演算部26及び記憶部28を備える。
Returning to FIG. 1, the control unit 16 performs arithmetic processing according to an input to the
記憶部28は、タッチパネル本体12の操作面17上にて選択された位置座標に応じた演算処理を記憶する。なお、表示器14が複数種類の画像を切り替え表示可能である場合、その表示内容別に、操作面17の位置座標と演算処理との対応関係が記憶部28に記憶されていてよい。記憶部28は、例えば、制御ユニット16に設けられたROMやRAM、EPROM、ハードディスク装置、フラッシュメモリ等の記憶回路であってよい。
The storage unit 28 stores calculation processing according to the position coordinates selected on the
操作面17上の位置座標と、演算処理との対応関係は、例えば以下のようにして定められる。すなわち、表示器14から垂直に(表示器14の表示面31から垂直に)操作面17に画像を透過させたときの、操作面17上のアイコン画像の位置座標と、当該アイコン画像が示す演算処理とを対応付けて、これを記憶部28に記憶させる。
The correspondence between the position coordinates on the
演算部26は、タッチパネル本体12、撮像器15、及び記憶部28からの信号に基づく演算を行うとともに、演算結果をこれらの機器に送る。演算部26は、例えば制御ユニット16の基板上に実装された、集積回路であってよい。
The calculation unit 26 performs calculations based on signals from the
演算部26は、まず、撮像器15による撮像画像に基づいて、操作面17周辺の複数人の中から、位置座標を選択する入力者を特定する。さらに、特定された入力者の視線に基づいて、記憶部28に記憶された、位置座標と演算処理との対応関係を修正する。
First, the computing unit 26 specifies an input person who selects position coordinates from among a plurality of people around the
図4には、入力者の特定プロセスの模式図が示されている。演算部26は、撮像器15によって撮像された、タッチパネル領域の撮像画像を解析して、操作面17に最近接する入力手段(指19やスタイラス21)を特定する。例えば操作面17からの離間距離を入力手段ごとに求めて比較することで、操作面17に最近接する入力手段を特定する。さらに演算部26は、撮像器15によって撮像された、乗員領域の撮像画像を解析して、特定された入力手段の保持者30、すなわち入力者を特定する。
FIG. 4 shows a schematic diagram of the process of specifying the input person. The computing unit 26 analyzes the captured image of the touch panel area captured by the
次に、図5に示すように、演算部26は、特定された入力者の視線を求める。例えば入力者30の顔の画像処理を行って、両目を結ぶ中点を求めるとともに、この中点と、表示面31の中心を結ぶ線を、入力者30の視線とする。
Next, as illustrated in FIG. 5, the calculation unit 26 obtains the line of sight of the specified input person. For example, image processing of the face of the
演算部26は、特定された入力者の視線に基づいて、記憶部28に記憶された、操作面17の位置座標と演算処理との対応関係を修正する。修正は例えば以下のように行われる。演算部26は、入力者の視線と、表示器14の表示面31に対する垂線との成す角度(ずれ角度)αを求める。さらに操作面17の形状から、操作面17と垂線の交点P1と、操作面17と視線の交点P2との距離(ずれ量)Lを求める。例えば操作面17が楕円形状である場合に、楕円の周長を求める公式を用いて距離Lを求める。さらに演算部26は、入力者30によって選択された位置座標に距離Lを加えた(座標系によっては減算した)座標に対応する演算処理を記憶部28から参照して、当該演算処理を実行する。
The calculation unit 26 corrects the correspondence relationship between the position coordinates of the
なお、位置座標と演算処理の対応関係の修正を、入力手段が操作面17に触れた際に実行するなど、位置座標の選択がなされたことをトリガーにして実行すると、修正の演算処理に掛かる時間分、操作面17への接触と演算処理の実行との間にタイムラグが生じる。このことから、操作面17の位置座標の選択が行われる前に、選択される座標を予測して、この予測に基づいて、修正処理を先行させてもよい。
If the correction of the correspondence between the position coordinates and the calculation process is executed when the position coordinate is selected, such as when the input means touches the
上述したように、演算部26は、タッチパネル領域や乗員領域の撮像画像に基づいて、操作面17に最近接する入力手段と、その保持者(=入力者)を特定する。さらに演算部26は、入力手段の位置に基づいて、入力者が選択するであろう位置座標を予測、推定する。例えば、演算部26は、入力手段に最近接する操作面17の位置座標を推定する。具体的には、入力手段の長手方向軸と操作面17の交点を求めて、この交点の位置座標を取得する。
As described above, the calculation unit 26 specifies the input unit closest to the
さらに演算部26は、入力者の視線と、ずれ角度(補正角度)αを求め、操作面17上のずれ量Lを求める。さらに演算部26は、ずれ量Lに基づいて、推定(予測)された位置座標と演算処理の対応関係を修正する。
Further, the calculation unit 26 obtains the line of sight of the input person and the deviation angle (correction angle) α, and obtains the deviation amount L on the
図6には、上述した演算部26の制御フローが例示されている。まず、演算部26は、撮像器15が撮像した、乗員領域の撮像画像から、乗員の有無を判定する(S10)。さらに乗員を認識すると、タッチパネル領域の撮像画像を解析する(S12)。この解析において操作面17の周辺に入力手段があることを判定した場合(S14)、乗員領域の撮像画像を用いて、入力手段の保持者(=入力者)を特定する(S16)。操作面17の周辺に入力手段がない場合、タッチパネル領域の監視を継続する。
FIG. 6 exemplifies the control flow of the arithmetic unit 26 described above. First, the computing unit 26 determines the presence or absence of an occupant from the captured image of the occupant area captured by the imager 15 (S10). When the occupant is further recognized, the captured image in the touch panel area is analyzed (S12). In this analysis, when it is determined that there is an input means around the operation surface 17 (S14), the holder (= input person) of the input means is specified using the captured image of the passenger area (S16). When there is no input means around the
入力手段の保持者(=入力者)を特定した後、演算部26は、入力者の顔位置からずれ角度αを求める(S18)。次に、演算部26は、入力手段の位置や長手方向の向きなどから、選択される操作面17上の位置座標を推定するとともに、ずれ量Lを求める(S20)。操作面17に入力手段が触れるなど、位置座標の選択が行われると(S22)、ずれ量Lに基づいて、演算部26は、位置座標と演算処理の対応関係を修正する(S24)。さらに修正後の演算処理が実行される(S26)。
After identifying the holder of the input means (= input person), the calculation unit 26 obtains the shift angle α from the face position of the input person (S18). Next, the calculation unit 26 estimates the position coordinates on the
なお、上記の実施形態では、撮像器15による撮像画像が、解析可能である程度に鮮明であることを前提としているが、夜間など、撮像器15による撮像画像が不鮮明である場合に、解析が困難になることも考えられる。そこで、予め入力者の視線を記憶部28に記憶させるとともに、演算部26は、撮像器15による撮像結果に応じて、位置座標と演算処理との対応関係を、記憶された視線のデータを用いて修正するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, it is assumed that the image captured by the
図7に示すように、表示器14の表示面31の中心から助手席(または運転席)シートの背面までの距離dと、シート幅cの中点c/2を用いて、下記数式(1)のように基準視線角度βを求める。求められたβを記憶部28に記憶させる。
As shown in FIG. 7, using the distance d from the center of the
次に、演算部26は、撮像器15による撮像画像を解析する。このとき、撮像画像が不鮮明である場合、例えば、コントラスト(輝度値の最大値と最小値の比)が閾値未満である場合に、演算部26は、基準視線角度βと、入力者によって選択された操作面17上の位置座標とをもとにして、位置座標と演算処理との対応関係を修正する。
Next, the calculation unit 26 analyzes the image captured by the
10 タッチパネル装置、12 タッチパネル本体、13 入力器、14 表示器、15 撮像器、16 制御ユニット、17 操作面、26 演算部、28 記憶部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記表示器による画像を透過させるとともに、その面内から選択された位置座標を検知可能な操作面を備える入力器と、
前記選択された位置座標に応じた演算処理が記憶された記憶部と、
前記操作面周辺を撮像する撮像器と、
前記撮像器による撮像画像に基づいて、前記操作面周辺の複数人の中から、前記位置座標を選択する入力者を特定するとともに、前記特定された入力者の視線に基づいて、前記位置座標と演算処理との対応関係を修正する演算部と、
を備えることを特徴とする、タッチパネル装置。 A display for displaying images;
An input device having an operation surface that transmits an image by the display device and that can detect a position coordinate selected from within the surface;
A storage unit storing arithmetic processing according to the selected position coordinates;
An imager for imaging the periphery of the operation surface;
Based on the image captured by the imager, the input person who selects the position coordinate is specified from among a plurality of persons around the operation surface, and the position coordinate is determined based on the line of sight of the specified input person. An arithmetic unit for correcting the correspondence with the arithmetic processing;
A touch panel device comprising:
前記演算部は、前記撮像画像に基づいて、前記操作面に最近接する入力手段の保持者を前記入力者として特定するとともに、前記入力手段の位置に基づいて、前記入力者による前記位置座標の選択前に、選択される前記位置座標を予測するとともに、前記入力者の視線に基づいて、予測された前記位置座標と演算処理との対応関係を修正することを特徴とする、タッチパネル装置。 The touch panel device according to claim 1,
The calculation unit specifies, as the input person, a holder of the input means that is closest to the operation surface based on the captured image, and selects the position coordinates by the input person based on the position of the input means. A touch panel device characterized by predicting the position coordinates to be selected before and correcting a correspondence relationship between the predicted position coordinates and calculation processing based on the line of sight of the input person.
前記タッチパネル装置は、車両の前席正面に設けられ、
前記記憶部には、運転席または助手席から前記操作面への視線角度が記憶され、
前記演算部は、前記撮像器による撮像結果に基づいて、前記記憶された視線角度を用いて、前記位置座標と演算処理との対応関係を修正することを特徴とする、タッチパネル装置。 The touch panel device according to claim 1 or 2,
The touch panel device is provided in front of the front seat of the vehicle,
The storage unit stores a line-of-sight angle from the driver seat or the passenger seat to the operation surface,
The said calculating part corrects the correspondence of the said position coordinate and a calculation process using the memorize | stored line-of-sight angle based on the imaging result by the said image pick-up device, The touch panel apparatus characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
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JP2020091509A (en) * | 2018-12-03 | 2020-06-11 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Information input device |
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