JP2018005475A

JP2018005475A - 操作装置

Info

Publication number: JP2018005475A
Application number: JP2016130186A
Authority: JP
Inventors: 貴夫今井; Takao Imai
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2018-01-11

Abstract

【課題】操作性を向上させる操作装置を提供する。【解決手段】操作装置１は、操作者によって操作面３１になされた操作を検出して検出値Ｓ１を出力するタッチパッド３と、操作を判定するための判定しきい値５０を有し、検出値Ｓ１が判定しきい値５０以上となって操作が検出された後、検出された操作が操作者の意図した操作であるかを予め定められた条件に従って判定し、検出された操作が意図した操作であった場合、その後の操作の検出に適するように判定しきい値５０を調整する制御部５と、を備えて概略構成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、操作装置に関する。

従来の技術として、初期検出期間における静電容量値に基づいて感度補正値を設定して検出感度の補正を行うタッチパネル装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このタッチパネル装置は、例えば、初期検出期間における静電容量値のピークが低い場合、検出感度を上げる感度補正値を設定して検出感度を補正する。

特開２０１２−１０３９９５号公報

しかし従来のタッチパネル装置は、手のひらが触れるなどの操作者の意図しない操作が検出されて検出感度が補正され、操作性が低下する可能性が有る。

従って本発明の目的は、操作性を向上させる操作装置を提供することにある。

本発明の一態様は、操作者によって操作面になされた操作を検出して検出値を出力する検出部と、操作を判定するための判定しきい値を有し、検出値が判定しきい値以上となって操作が検出された後、検出された操作が操作者の意図した操作であるかを予め定められた条件に従って判定し、検出された操作が意図した操作であった場合、その後の操作の検出に適するように判定しきい値を調整する判定部と、を備えた操作装置を提供する。

本発明によれば、操作性を向上させることができる。

図１（ａ）は、実施の形態に係る操作装置の一例が搭載された車両内部の概略図であり、図１（ｂ）は、操作装置の一例を示すブロック図であり、図１（ｃ）は、操作装置を含んで構成された車両通信システムの一例を示す概略図である。図２（ａ）は、実施の形態に係る操作装置の操作対象の表示画面の一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、操作面の一例を示す概略図であり、図２（ｃ）は、プッシュスイッチの一例を示す概略図である。図３は、実施の形態に係る操作装置のタッチパッドが検出する検出値の一例を示すグラフである。図４は、実施の形態に係る操作装置の動作の一例を示すフローチャートである。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る操作装置は、操作者によって操作面になされた操作を検出して検出値を出力する検出部と、操作を判定するための判定しきい値を有し、検出値が判定しきい値以上となって操作が検出された後、検出された操作が操作者の意図した操作であるかを予め定められた条件に従って判定し、検出された操作が意図した操作であった場合、その後の操作の検出に適するように判定しきい値を調整する判定部と、を備えて概略構成されている。

この操作装置１は、検出された操作が操作者の意図した操作であった場合に判定しきい値を調整するので、この構成を採用しない場合と比べて、意図しない操作に基づいてしきい値を変更して却って操作ができなくなるなどの操作性の低下を抑制すると共に、意図してなされた操作に基づいて判定しきい値を適したしきい値に調整するので、操作性を向上させることができる。

[実施の形態]
（操作装置１の概要）
図１（ａ）は、実施の形態に係る操作装置の一例が搭載された車両内部の概略図であり、図１（ｂ）は、操作装置の一例を示すブロック図であり、図１（ｃ）は、操作装置を含んで構成された車両通信システムの一例を示す概略図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図１（ｂ）及び図１（ｃ）では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。

操作装置１は、例えば、なされた操作に基づいて車両８に搭載された操作対象の電子機器を操作するものである。この操作装置１は、例えば、図１（ａ）に示すように、運転席と助手席の間のフロアコンソール８０に配置されている。操作対象の電子機器は、一例として、図１（ｃ）に示すナビゲーション装置８４、音楽及び映像再生装置８５などである。操作装置１と操作対象の電子機器は、一例として、図１（ｃ）に示すように、車両通信システム８００を構成している。

この電子機器の表示部として機能する表示装置８７は、例えば、センターコンソール８１に配置されている。この表示装置８７は、例えば、液晶ディスプレイである。

操作装置１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、操作者によって操作面３１になされた操作を検出して検出値Ｓ_１を出力する検出部としてのタッチパッド３と、操作を判定するための判定しきい値５０を有し、検出値Ｓ_１が判定しきい値５０以上となって操作が検出された後、検出された操作が操作者の意図した操作であるかを予め定められた条件に従って判定し、検出された操作が意図した操作であった場合、その後の操作の検出に適するように判定しきい値５０を調整する判定部としての制御部５と、を備えて概略構成されている。

また操作装置１は、図１（ｂ）に示すように、さらに操作面３１になされたプッシュ操作を検出するプッシュ操作検出部としてのプッシュスイッチ４を備えている。このプッシュ操作検出部は、例えば、プッシュスイッチ４に限定されず、操作面３１の変位を測定するレーザを用いたセンサ、操作面３１に加えられた圧力を検出するセンサなどであっても良い。さらにプッシュ操作検出部は、例えば、接触面積に比例して増加する静電容量に基づいてプッシュ操作の有無を判定するように構成されても良い。

なお変形例として操作装置１は、プッシュ操作検出部に限定されず、例えば、操作装置１の電源オンスイッチ、メニューを表示させるスイッチ、メイン画面に戻るスイッチなどのタッチスイッチや機械式スイッチを備えても良いし、これらのスイッチからのオン信号を取得する構成であっても良い。操作装置１は、例えば、これらのスイッチが操作されたことを予め定められた条件とし、これらのスイッチの操作に基づく検出値Ｓ_１に基づいて判定しきい値５０を調整する。

上述の車両通信システム８００は、一例として、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの規格を用いた通信システムである。車両通信システム８００は、例えば、車両ＬＡＮ（Local Area Network）８２を介して操作装置１やナビゲーション装置８４などが通信を行うように構成されている。

この車両通信システム８００は、一例として、図１（ｃ）に示すように、操作装置１、車両制御部８３、ナビゲーション装置８４、音楽及び映像再生装置８５、空調装置８６及び表示装置８７などが通信できるように構成されている。車両制御部８３は、例えば、この車両通信システム８００を制御するマイクロコンピュータである。

（タッチパッド３の構成）
図２（ａ）は、実施の形態に係る操作装置の操作対象の表示画面の一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、操作面の一例を示す概略図であり、図２（ｃ）は、プッシュスイッチの一例を示す概略図である。図２（ａ）に示すように、表示装置８７の表示画面８７ａには、左下を原点とし、横軸をＸ軸、縦軸をＹ軸とするＸＹ座標系が設定されている。また図２（ｂ）に示すように、操作面３１には、横軸をｘ軸、縦軸をｙ軸とするｘｙ座標系が設定されている。ＸＹ座標系とｘｙ座標系の対応は、絶対座標系であっても良いし、相対座標系であっても良い。

タッチパッド３は、例えば、抵抗膜方式、赤外線方式、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）方式、静電容量方式などのタッチパッドを用いることが可能である。本実施の形態に係るタッチパッド３は、例えば、操作面３１に対する操作指の接近又は接触を検出する静電容量方式のタッチパッドである。

タッチパッド３は、例えば、図２（ｃ）に示すように、表面が操作面３１となる樹脂製のパネル３０を備えている。この操作面３１は、例えば、図２（ｂ）に示すように、一辺がＷの正方形である。またパネル３０の裏面３２側には、例えば、互いに絶縁されながら交差する複数の駆動電極と複数の検出電極とが配置されている。

このタッチパッド３は、例えば、上述の駆動電極と検出電極の組み合わせ全てを周期的に走査して得られた静電容量を検出値Ｓ_１として制御部５に出力するように構成されている。制御部５は、１周期分の検出値Ｓ_１のうち、判定しきい値５０以上の検出値Ｓ_１に基づいて加重平均などの方法により、操作指が検出された操作面３１上の点（検出点）を算出するように構成されている。この検出点は、操作面３１に設定されたｘｙ座標系の点として算出される。

（プッシュスイッチ４の構成）
プッシュスイッチ４は、例えば、図２（ｃ）に示すように、操作指９によって操作面３１になされたプッシュ操作によってオンするマイクロスイッチである。プッシュスイッチ４は、オン状態となるとスイッチ信号Ｓ_２を制御部５に出力する。

（制御部５の構成）
図３は、実施の形態に係る操作装置のタッチパッドが検出する検出値の一例を示すグラフである。図３は、周期的に得られた検出値Ｓ_１の最大値の時間変化を示しており、横軸が時間であり、縦軸が検出値となっている。

図３に示す時間ｔ_１〜時間ｔ_２は、検出値Ｓ_１が判定しきい値５０以上となるほど操作指が操作面３１に接近した期間を示している。また時間ｔ_２〜時間ｔ_３は、操作指を操作面３１に接触させて後述するカーソル８７０を所望のアイコンに移動させている期間を示している。さらに時間ｔ_３〜時間ｔ_４は、このアイコンを選択決定するために操作面３１を押し込む、つまり操作面３１に対するプッシュ操作の押し込み開始から押し込み終了までの期間を示している。時間ｔ_５は、判定しきい値５０が初期判定しきい値ｔｈ_１から調整判定しきい値ｔｈ_２に調整された時間を示している。

制御部５は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部５が動作するためのプログラム、判定しきい値５０、及び条件情報５１が格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。

判定しきい値５０は、操作の検出を判定するためのしきい値である。制御部５は、取得した検出値Ｓ_１と判定しきい値５０とを比較し、検出値Ｓ_１が判定しきい値５０以上である場合、操作がなされたと判定する。制御部５は、判定しきい値５０以上となった１周期分の検出値Ｓ_１に基づいて操作指が操作面３１に接触した検出点を算出する。制御部５は、例えば、加重平均などの方法により検出点を算出する。

制御部５は、例えば、算出した検出点のｘｙ座標系における座標を表示装置８７の表示画面８７ａのＸＹ座標系の座標に変換して操作情報Ｓ_３を生成して出力する。また制御部５は、プッシュ操作に基づくスイッチ信号Ｓ_２に応じて操作情報Ｓ_３を生成して出力する。この操作情報Ｓ_３は、車両通信システム８００の車両ＬＡＮ８２を介してナビゲーション装置８４などの操作対象の電子機器に出力する。

制御部５は、操作対象の表示部に表示された画像の選択が予想される操作の検出、及びプッシュスイッチ４のプッシュ操作の検出を予め定められた条件としている。条件情報５１は、この予め定められた条件に関する情報である。なお制御部５は、予め定められた条件の確認を周期的に行うように構成されている。

操作対象の表示部に表示された画像とは、例えば、図２（ａ）に示す表示画面８７ａに表示されたアイコン８７１〜アイコン８７４である。このアイコン８７１〜アイコン８７４は、操作対象の機能が割り当てられている。なおアイコン８７１〜アイコン８７４は、一例として、操作対象の電子機器を切り替えるためのボタンである。

制御部５は、操作対象からアイコン８７１〜アイコン８７４などの情報である画像情報Ｓ_４を取得する。制御部５は、カーソル８７０などによってアイコンが選択決定されると、画像情報Ｓ_４に基づいてこのアイコンに割り当てられた機能の実行を指示する操作情報Ｓ_３を生成して出力するように構成されている。なおアイコンの選択決定は、例えば、アイコンにカーソル８７０を重ねて操作面３１に対してプッシュ操作を行うことによってなされる。

制御部５は、例えば、カーソル８７０が一定の方向に設定された距離移動すると、操作者がアイコンを選択しようと操作していると判定する。この設定された距離は、例えば、操作面３１の横の長さ（ｗ）や縦の長さ（ｗ）の１／ａ倍（ａは正の数）である。このａは、一例として、５である。

またカーソル８７０が表示画面８７ａに表示される際の初期位置が表示画面８７ａの中央である場合、設定された距離は、例えば、図２（ａ）に示すように、アイコンの幅Ｌの１／ｂ倍（ｂは正の数）である。このｂは、一例として、２である。

さらに制御部５は、プッシュスイッチ４から取得したスイッチ信号Ｓ_２に基づいてプッシュ操作がなされたと判定した場合、操作者が意図した操作を行ったと判定する。

制御部５は、操作者が意図した操作を行ったと判定した後、操作を検出するための判定しきい値５０を調整する。つまり制御部５は、操作された際に検出された検出値Ｓ_１に基づいて判定しきい値５０を調整し、その後の操作に適した判定しきい値５０を設定する。

例えば、操作装置１が手袋による操作を検出するように検出感度を高く、つまり判定しきい値５０を低く設定している場合、手袋を装着していない状態で操作面３１に手を接近させると、意図しない操作が検出される可能性がある。しかし操作装置１は、意図して行われた操作の際の検出値Ｓ_１に基づいて判定しきい値５０を調整するので、手袋を装着していない状態に適したしきい値に設定することができる。

制御部５は、アイコンの選択が予想される操作において検出された検出値Ｓ_１の最低値又は平均値に予め定められた数を乗算した算出値を判定しきい値５０とする。制御部５は、例えば、図３に示す時間ｔ_２〜時間ｔ_３に検出された操作が、アイコンの選択が予想される操作であると判定した場合、この期間の検出値Ｓ_１の最低値又は平均値に予め定められた数を乗算した値を判定しきい値５０とする。

本実施の形態では、制御部５は、予め定められた数を８０％（０．８）とし、この期間の検出値Ｓ_１の平均値の８０％を判定しきい値５０とする。従って制御部５は、図３に示すように、操作の検出を開始する際の初期判定しきい値ｔｈ_１に基づいて操作を判定し、予め定められた条件が満たされた場合、時間ｔ_２〜時間ｔ_３の検出値Ｓ_１の平均値の８０％を算出して調整判定しきい値ｔｈ_２を設定する。そして制御部５は、例えば、時間ｔ_５において判定しきい値５０を初期判定しきい値ｔｈ_１から調整判定しきい値ｔｈ_２に変更する。

また制御部５は、プッシュ操作より前の予め定められた期間に検出された検出値Ｓ_１の最低値又は平均値に予め定められた数を乗算した算出値を判定しきい値５０とする。制御部５は、例えば、図３に示す時間ｔ_３から時間ｔ_４の期間に検出された操作が、プッシュ操作であると判定した場合、プッシュ操作より前の予め定められた期間としてプッシュ操作の開始（時間ｔ_３）から押し込みの終了（時間ｔ_４）までの検出値Ｓ_１の最低値又は平均値に予め定められた数を乗算した値を判定しきい値５０とする。

本実施の形態では、制御部５は、予め定められた数を８０％（０．８）とし、この期間の検出値Ｓ_１の平均値の８０％を判定しきい値５０とする。従って制御部５は、図３に示すように、操作の検出を開始する際の初期判定しきい値ｔｈ_１に基づいて操作を判定し、予め定められた条件が満たされた場合、時間ｔ_３〜時間ｔ_４の検出値Ｓ_１の平均値の８０％を算出して調整判定しきい値ｔｈ_２を設定する。そして制御部５は、例えば、時間ｔ_５において判定しきい値５０を初期判定しきい値ｔｈ_１から調整判定しきい値ｔｈ_２に変更する。

以下に本実施の形態の操作装置１の動作の一例を図４のフローチャートに従って説明する。

（動作）
操作装置１の制御部５は、車両８の電源が投入されると、タッチパッド３から検出値Ｓ_１を取得して判定しきい値５０（初期判定しきい値ｔｈ_１）と比較して操作の有無を監視すると共に、プッシュスイッチ４からスイッチ信号Ｓ_２を取得してプッシュ操作の有無を監視する。

制御部５は、ステップ１の「Ｙｅｓ」が成立する、つまり判定しきい値５０以上の検出値Ｓ_１が検出されると（Ｓｔｅｐ１：Ｙｅｓ）、続いて取得される検出値Ｓ_１を監視しながら検出された操作が操作者の意図した操作であるか判定する（Ｓｔｅｐ２）。具体的には、制御部５は、まず操作対象の電子機器から出力された画像情報Ｓ_４に基づいて表示画面８７ａに表示されているアイコンなどの情報を取得する。次に制御部５は、取得した検出値Ｓ_１と条件情報５１に基づいて検出された操作が、アイコンの選択が予想される操作であるかを判定する。

制御部５は、条件情報５１に基づく予め定められた条件が満たされ、検出された操作が、アイコンの選択が予想される操作であった場合（Ｓｔｅｐ３：Ｙｅｓ）、アイコンの選択が予想される操作において検出された検出値Ｓ_１の平均値に予め定められた数を乗算した算出値を判定しきい値５０（調整判定しきい値ｔｈ_２）とする（Ｓｔｅｐ４）。制御部５は、この判定の後、しきい値として当該判定しきい値５０を用いて操作を判定する。

ここでステップ３において制御部５は、検出された操作が、アイコンの選択が予想される操作でない場合（Ｓｔｅｐ３：Ｎｏ）、条件情報５１に基づく予め定められた条件であるプッシュ操作がなされるか監視する。制御部５は、スイッチ信号Ｓ_２に基づいてプッシュ操作がなされと判定した場合（Ｓｔｅｐ５：Ｙｅｓ）、プッシュ操作より前の予め定められた期間に検出された検出値Ｓ_１の平均値に予め定められた数を乗算した算出値を判定しきい値５０（調整判定しきい値ｔｈ_２）とする（Ｓｔｅｐ４）。制御部５は、この判定の後、しきい値として当該判定しきい値５０を用いて操作を判定する。

またステップ５において制御部５は、プッシュ操作が検出されない場合（Ｓｔｅｐ５：Ｎｏ）、操作が終了したか判定する。制御部５は、操作が終了した場合（Ｓｔｅｐ６：Ｙｅｓ）、判定しきい値５０を初期判定しきい値ｔｈ_１のまま調整せずに処理を終了する。

さらにステップ６において制御部５は、操作が継続している場合（Ｓｔｅｐ６：Ｎｏ）、ステップ３に処理を進める。

（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る操作装置１は、操作性を向上させることができる。具体的には操作装置１は、検出された操作が操作者の意図した操作であった場合に判定しきい値５０を調整するので、この構成を採用しない場合と比べて、意図しない操作に基づいてしきい値を変更して却って操作ができなくなるなどの操作性の低下を抑制すると共に、意図してなされた操作に基づいて判定しきい値５０を適したしきい値に調整するので検出精度が安定し、操作性を向上させることができる。

操作装置１は、例えば、操作者が乗車中に手袋を付けたり、外したりして操作したり、操作者以外の乗員が操作した場合であっても複雑な設定を行うことなしに判定しきい値５０を適したしきい値に変更するので、この構成を採用しない場合と比べて、検出精度の変化が抑制され、安定した操作性を提供することができる。

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…操作装置、３…タッチパッド、４…プッシュスイッチ、５…制御部、８…車両、９…操作指、３０…パネル、３１…操作面、３２…裏面、５０…判定しきい値、５１…条件情報、８０…フロアコンソール、８１…センターコンソール、８２…車両ＬＡＮ、８３…車両制御部、８４…ナビゲーション装置、８５…映像再生装置、８６…空調装置、８７…表示装置、８７ａ…表示画面、８００…車両通信システム、８７０…カーソル、８７１〜８７４…アイコン

Claims

操作者によって操作面になされた操作を検出して検出値を出力する検出部と、
操作を判定するための判定しきい値を有し、前記検出値が前記判定しきい値以上となって操作が検出された後、検出された操作が操作者の意図した操作であるかを予め定められた条件に従って判定し、前記検出された操作が前記意図した操作であった場合、その後の操作の検出に適するように前記判定しきい値を調整する判定部と、
を備えた操作装置。
前記判定部は、操作対象の表示部に表示された画像の選択が予想される操作の検出を前記予め定められた条件とする、
請求項１に記載の操作装置。
前記操作面になされたプッシュ操作を検出するプッシュ操作検出部を有し、
前記判定部は、前記プッシュ操作検出部の前記プッシュ操作の検出を前記予め定められた条件とする、
前記１又は２に記載の操作装置。
前記判定部は、前記画像の選択が予想される操作において検出された検出値の最低値又は平均値に予め定められた数を乗算した算出値を前記判定しきい値とする、
請求項２に記載の操作装置。
前記判定部は、前記プッシュ操作より前の予め定められた期間に検出された検出値の最低値又は平均値に予め定められた数を乗算した算出値を前記判定しきい値とする、
請求項３に記載の操作装置。