JP2018124811A - Operation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操作装置に関する。 The present invention relates to an operating device.
従来の技術として、操作指により操作入力可能な絶対座標方式のタッチパッドからなる操作手段と、該操作手段よりも比較的遠方に設置された表示手段とを備える自動車用入出力装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 As a conventional technique, there is known an automobile input / output device including an operation unit composed of an absolute coordinate type touch pad that can be operated and input by an operation finger, and a display unit installed relatively far from the operation unit. (For example, refer to Patent Document 1).
この自動車用入出力装置は、操作手段と操作指との距離に応じて表示手段に表示されるカーソルの濃淡、大きさ、及び形状のうち少なくとも何れか一つを変化させると共に、操作手段に操作入力された絶対座標情報に基づいて、表示手段のカーソルを絶対座標情報に対応する位置に表示することができる。 The vehicle input / output device changes at least one of the shade, size, and shape of the cursor displayed on the display unit according to the distance between the operation unit and the operation finger, and operates the operation unit. Based on the input absolute coordinate information, the cursor of the display means can be displayed at a position corresponding to the absolute coordinate information.
しかし従来の自動車用入出力装置は、操作面に接触させた一本の操作指で操作面の全体を対応しなければならないので、操作指の移動量が大きくなって操作負荷が大きい。 However, the conventional input / output device for automobiles has to deal with the entire operation surface with a single operation finger brought into contact with the operation surface, so that the movement amount of the operation finger is large and the operation load is large.
従って本発明の目的は、操作負荷を低減することができる操作装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an operating device that can reduce the operating load.
本発明の一態様は、操作面に対する複数の操作指の接触を検出する検出部と、操作面に付加された操作指ごとの荷重を検出する荷重検出部と、操作面に対する操作指の接触に基づいて当該操作指に相当する第1の画像と当該操作指の影に相当する第2の画像とを操作指ごとに表示装置に表示させ、予め定められた荷重しきい値以上となる荷重が検出された操作指の第1の画像と第2の画像のみを新たに第3の画像に切り替えて表示させる制御部と、を備えた操作装置を提供する。 One aspect of the present invention provides a detection unit that detects contact of a plurality of operation fingers with respect to the operation surface, a load detection unit that detects a load for each operation finger added to the operation surface, and contact of the operation finger with respect to the operation surface. Based on this, the first image corresponding to the operating finger and the second image corresponding to the shadow of the operating finger are displayed on the display device for each operating finger, and a load equal to or greater than a predetermined load threshold value is displayed. There is provided an operation device including a control unit that causes only a first image and a second image of a detected operation finger to be switched to a third image for display.
本発明によれば、操作負荷を低減することができる。 According to the present invention, the operation load can be reduced.
(実施の形態の要約)
実施の形態に係る操作装置は、操作面に対する複数の操作指の接触を検出する検出部と、操作面に付加された操作指ごとの荷重を検出する荷重検出部と、操作面に対する操作指の接触に基づいて当該操作指に相当する第1の画像と当該操作指の影に相当する第2の画像とを操作指ごとに表示装置に表示させ、予め定められた荷重しきい値以上となる荷重が検出された操作指の第1の画像と第2の画像のみを新たに第3の画像に切り替えて表示させる制御部と、を備えて概略構成されている。
(Summary of embodiment)
The operation device according to the embodiment includes a detection unit that detects contact of a plurality of operation fingers with respect to the operation surface, a load detection unit that detects a load for each operation finger added to the operation surface, and an operation finger on the operation surface. A first image corresponding to the operating finger and a second image corresponding to the shadow of the operating finger are displayed on the display device for each operating finger based on the contact, and the predetermined load threshold value is exceeded. And a control unit that newly switches only the first image and the second image of the operating finger in which the load is detected to the third image and displays them.
この操作装置は、操作面に複数の操作指が接触すると、表示装置に操作指を示す第1の画像とその影を示す第2の画像を表示させるので、操作者が所望の操作に対応する操作指がどの操作指であるのかを確認し易い。また操作装置は、荷重しきい値以上の荷重が検出された操作指に対応する第1の画像及び第2の画像を第3の画像に切り替えて表示させるので、操作が受け付けられたことが分かり易い。従って操作装置は、この構成を採用しない場合と比べて、操作面の広い範囲の操作を複数の操作指で分担して行うことが可能となって手首の可動量が小さくなり、操作負荷を低減することができる。 When a plurality of operation fingers touch the operation surface, the operation device displays a first image indicating the operation finger and a second image indicating the shadow on the display device, so that the operator can respond to a desired operation. It is easy to confirm which operation finger is the operation finger. In addition, since the operation device switches the first image and the second image corresponding to the operation finger in which a load equal to or greater than the load threshold is detected to display the third image, it is understood that the operation has been accepted. easy. Therefore, compared with the case where this configuration is not adopted, the operation device can perform operations over a wide range of the operation surface with a plurality of operation fingers, reducing the amount of wrist movement and reducing the operation load. can do.
[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、操作装置が含まれる車両通信システムの一例を示すブロック図である。図2(a)〜図2(c)は、実施の形態に係る操作装置のタッチパッドに対する操作の一例を説明するための概略図である。図3(a)〜図3(c)は、実施の形態に係る操作装置の制御部が表示画面に表示させる第1の画像〜第3の画像の一例について説明するための概略図である。この図3(a)〜図3(c)は、操作対象がナビゲーション装置84である場合の表示画面870の一例を図示したものである。この表示画面870には、地図画像871と車両8の現在位置を示す現在位置カーソル872が表示されている。
[Embodiment]
(Overview of operation device 1)
FIG. 1A is a schematic diagram of the inside of a vehicle on which an example of the operating device according to the embodiment is mounted, and FIG. 1B is a block diagram illustrating an example of the operating device, and FIG. ) Is a block diagram illustrating an example of a vehicle communication system including an operation device. FIG. 2A to FIG. 2C are schematic diagrams for explaining an example of an operation on the touch pad of the operation device according to the embodiment. FIG. 3A to FIG. 3C are schematic diagrams for explaining examples of the first image to the third image displayed on the display screen by the control unit of the controller device according to the embodiment. FIGS. 3A to 3C illustrate an example of the
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、主な情報の流れを矢印で示している。 Note that, in each drawing according to the embodiment described below, the ratio between figures may be different from the actual ratio. Moreover, in FIG.1 (b) and FIG.1 (c), the flow of main information is shown by the arrow.
操作装置1は、例えば、図1(a)に示すように、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、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。
For example, as illustrated in FIG. 1A, the operating device 1 operates an electronic device to be operated mounted on the vehicle 8 based on an operation performed. The operating device 1 is disposed, for example, on a
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。なお以下では、操作指9を検出対象とする。
A
操作装置1は、図1(a)〜図3(c)に示すように、操作面30に対する複数の操作指の接触を検出する検出部としてのタッチパッド3と、操作面30に付加された操作指ごとの荷重を検出する荷重検出部5と、操作面30に対する操作指の接触に基づいて当該操作指に相当する第1の画像と当該操作指の影に相当する第2の画像とを操作指ごとに表示装置87に表示させ、予め定められた荷重しきい値70以上となる荷重が検出された操作指の第1の画像と第2の画像のみを新たに第3の画像に切り替えて表示させる制御部7と、を備えて概略構成されている。
As illustrated in FIGS. 1A to 3C, the operation device 1 is added to the
図3(b)及び図3(c)には、一例として、第1の画像として第1の画像930、第2の画像として第2の画像931、第3の画像として第3の画像932が表示されている。制御部7は、操作指が検出された操作面30の位置に対応する表示画面870の位置に第1の画像を表示させ、第1の画像から離れた位置に第2の画像を表示させる。第2の画像は、例えば、操作面30に対して垂直な方向から操作指を照明した際の影ではなく、当該垂直な方向から傾いた方向から照明した際の影を模している。
3B and 3C, as an example, a
制御部7は、予め定められた時間内に複数の操作指が検出された場合、操作指が接触したことを示す操作情報を出力しないように構成されている。つまり制御部7は、例えば、複数の操作指で操作面30にタッチ操作を行った場合、カーソルなどを移動させず、操作指ごとに第1の画像及び第2の画像を表示させるように構成されている。
The
ここで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。
Here, the vehicle communication system 800 described above is a communication system using a standard such as CAN (Controller Area Network) as an example. The vehicle communication system 800 is configured such that, for example, the operation device 1 and the
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。
In this vehicle communication system 800, as shown in FIG. 1C, for example, the operation device 1, the
(タッチパッド3の構成)
タッチパッド3は、例えば、電磁気的に接続された電子機器の操作を行うことができるものである。タッチパッド3は、例えば、導電性を有するペンや操作者の体の一部による操作により、表示装置87に表示されたカーソルの移動、表示されたアイコンの選択、決定、ドラッグ、ドロップなどの指示を行うことができるように構成されている。このタッチパッド3は、静電容量方式のタッチパッドであり、マルチタッチが検出可能である。
(Configuration of touchpad 3)
The touch pad 3 can operate an electronic device that is electromagnetically connected, for example. The touch pad 3 is an instruction such as movement of the cursor displayed on the
タッチパッド3は、例えば、互いに絶縁されて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。またタッチパッド3は、例えば、こ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に基づいて操作指が検出された操作面30上の座標を算出するように構成されている。そしてタッチパッド3は、例えば、図1(b)に示すように、算出した操作指の座標の情報を検出情報S1として制御部7に出力する。
The touch pad 3 includes, for example, a plurality of drive electrodes and a plurality of detection electrodes that are insulated from each other and intersect. Further, for example, the touch pad 3 calculates the coordinates on the
ここで変形例として検出部は、操作面30に対する操作指9の接近及び接触に基づく距離の情報である検出情報S1を出力する3Dカメラを含んで構成されても良い。
Here detecting unit as a modification example may be configured to include a 3D camera that outputs detection information S 1 is information of a distance-based approach and the contact of the operating finger 9 as to the operating
(荷重検出部5の構成)
荷重検出部5は、例えば、図2(a)に示すように、操作面30に付加された荷重を検出するようにタッチパッド3の裏側に配置されている。この荷重検出部5は、例えば、シート形状の荷重センサであり、操作面30の任意の位置の荷重を検出するように構成されている。荷重検出部5は、検出した荷重と当該荷重が検出された座標の情報を荷重情報S2として制御部7に出力する。
(Configuration of load detection unit 5)
For example, as shown in FIG. 2A, the load detection unit 5 is disposed on the back side of the touch pad 3 so as to detect a load applied to the
(制御部7の構成)
制御部7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7が動作するためのプログラム、荷重しきい値70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。
(Configuration of control unit 7)
The
制御部7は、荷重情報S2に基づく荷重が荷重しきい値70以上である場合、当該荷重が検出された座標においてプッシュ操作が行われたとする操作情報S4を生成して車両通信システム800を介して電子機器に出力する。
また制御部7は、操作指が検出された位置に基づいて第1の画像及び第2の画像を表示装置87に表示させる表示情報S3を生成して出力する。
The
一例として、図2(b)及び図3(b)には、操作指として操作指91(人差指)、操作指92(中指)、操作指93(薬指)及び操作指94(小指)が操作面30に接触したことで、操作指91〜操作指94に対応した第1の画像910と第2の画像911、第1の画像920と第2の画像921、第1の画像930と第2の画像931、及び第1の画像940と第2の画像941が表示画面870に表示されている。また図2(c)及び図3(c)には、一例として、操作者が操作指93によってプッシュ操作を行い、第1の画像930及び第2の画像931が第3の画像932に表示が切り替わった様子を示している。
As an example, in FIG. 2B and FIG. 3B, the operation finger 91 (index finger), the operation finger 92 (middle finger), the operation finger 93 (ring finger), and the operation finger 94 (small finger) are shown as operation fingers. 30, the
この第1の画像は、例えば、操作指を示す円形の画像である。また第2の画像は、例えば、第1の画像の影を模した形状を有している。なお第1の画像は、例えば、操作指を模した形状などであっても良い。 This first image is, for example, a circular image showing an operation finger. Further, the second image has, for example, a shape imitating the shadow of the first image. Note that the first image may be, for example, a shape imitating an operating finger.
より具体的には、一例として、図2(a)に示すように、操作指が検出されていない場合、図3(a)の表示画面870には、地図画像871と現在位置カーソル872が表示される。
More specifically, as an example, as shown in FIG. 2A, when an operating finger is not detected, a
この操作装置1は、複数の操作指を操作面30に接触させて操作を行うことができる。そして操作装置1は、複数の操作指に対応して第1の画像及び第2の画像を表示画面870に表示させることができるので、操作者が操作面30と表示画面870との対応を気にせずに所望の位置に近い操作指を確認することができる。
The operation device 1 can be operated by bringing a plurality of operation fingers into contact with the
この際、制御部7は、図2(b)及び図3(b)に示すように、操作指90(親指)以外の操作指91〜操作指94が検出されると、表示情報S3を出力して第1の画像910と第2の画像911、第1の画像920と第2の画像921、第1の画像930と第2の画像931、第1の画像940と第2の画像941を地図画像871に重畳して表示させる。
At this time, the
荷重検出部5は、例えば、図2(b)に示すように、操作指91の荷重F1、操作指92の荷重F2、操作指93の荷重F3、及び操作指94の荷重F4を検出し、荷重の位置の情報を含む荷重情報S2を生成して制御部7に出力する。
For example, as shown in FIG. 2B, the load detection unit 5 includes a load F 1 of the
操作者は、図3(b)の表示画面870によってプッシュ操作を行う操作指を薬指(操作指93)と定め、操作指93によって操作面30を押し込んで荷重F3を増加させる。制御部7は、荷重が増加するにつれて第2の画像931を第1の画像930に近づけるように表示装置87を制御する。
The operator defines an operation finger to push operations and the ring finger (operation finger 93) by the
そして制御部7は、図2(c)及び図3(c)に示すように、荷重F3が増加して荷重しきい値70以上となると、第1の画像930及び第2の画像931に変えて第3の画像932を表示させる。制御部7は、例えば、荷重F3が荷重しきい値70と等しくなると、第2の画像931を第1の画像930に重ねる。この第3の画像932は、例えば、十字形状を有し、第1の画像930の指先に相当する位置に表示される。
Then, as shown in FIGS. 2 (c) and 3 (c), the
ここで制御部7は、荷重しきい値70と検出された荷重との差に基づいて第1の画像と第2の画像の距離を変更する。具体的には、制御部7は、以下の式(1)によって第1の画像と第2の画像の距離(奥行表現用距離)Zを定める。
Z=a×(Fth−F)・・・(1)
なおaは、定数である。Fthは、荷重しきい値70である。Fは、荷重である。
制御部7は、Z=0となると、プッシュ操作が行われたと判定する。このプッシュ操作は、例えば、選択された項目などの決定操作である。
Here, the
Z = a × (Fth−F) (1)
Note that a is a constant. Fth is a load threshold value 70. F is a load.
The
なお変形例として制御部7は、荷重が大きくなるにつれて第2の画像の形状の縮小、フォーカスの最適化、色の変化の少なくともいずれか1つが実行される表示情報S3を出力するように構成されても良い。これらは、組み合わせて実行されても良い。
Note the
以下では、本実施の形態の操作装置1の動作の一例について図4のフローチャートに従って説明する。 Below, an example of operation | movement of the operating device 1 of this Embodiment is demonstrated according to the flowchart of FIG.
(動作)
操作装置1の制御部7は、車両8の電源が投入されると、タッチパッド3から検出情報S1を取得すると共に荷重検出部5から荷重情報S2を取得する。そして制御部7は、操作指が検出されるか否かを監視する。
(Operation)
When the vehicle 8 is powered on, the
制御部7は、ステップ1の「Yes」が成立する、つまり予め定められた時間内に複数の操作指によるタッチ操作が検出されると(Step1:Yes)、操作指ごとに第1の画像及び第2の画像を表示装置87に表示させる表示情報S3を生成して出力する(Step2)。
When “Yes” in Step 1 is established, that is, when a touch operation with a plurality of operating fingers is detected within a predetermined time (Step 1: Yes), the
制御部7は、荷重情報S2に基づいて荷重を監視し、荷重が増加すると、上述の式(1)に基づいて第1の画像と第2の画像の距離を変更する。そして制御部7は、荷重が荷重しきい値70以上となってプッシュ操作が判定されると(Step3:Yes)、該当する第1の画像及び第2の画像を第3の画像に切り替えて表示させる(Step4)。次に制御部7は、プッシュ操作が行われたことを示す操作情報S4を生成して電子機器に出力してステップ3に処理を進める(Step5)。
ここでステップ3において制御部7は、予め定められた時間内にプッシュ操作が判定されない場合(Step3:No)、タッチ操作が継続していると(Step6:Yes)、ステップ3に処理を進めて改めてプッシュ操作の判定処理を行う。またステップ6において制御部7は、予め定められた時間内にタッチ操作が終了した場合(Step6:No)、第1の画像及び第2の画像の表示を終了させ(Step7)、処理を終了する。
Here, in step 3, when the push operation is not determined within a predetermined time (Step 3: No), the
(実施の形態の効果)
本実施の形態の操作装置1は、操作負荷を低減することができる。具体的には、操作装置1は、操作面30に複数の操作指が接触すると、表示装置87に操作指を示す第1の画像とその影を示す第2の画像を表示させるので、操作者が所望の操作に対応する操作指がどの操作指であるのかを確認し易い。また操作装置1は、荷重しきい値70以上の荷重が検出された操作指に対応する第1の画像及び第2の画像を第3の画像に切り替えて表示させるので、操作が受け付けられたことが分かり易い。従って操作装置1は、この構成を採用しない場合と比べて、操作面30の広い範囲の操作を複数の操作指で分担して行うことが可能となって手首の可動量が小さくなり、操作負荷が低減される。
(Effect of embodiment)
The operation device 1 according to the present embodiment can reduce the operation load. Specifically, when a plurality of operation fingers come into contact with the
また操作装置1は、操作者が操作面30に複数の操作指を接触させた状態で所望の操作を行うことができるので、操作ごとに表示画面870における操作指に対応する画像の位置を確認しながらタッチ位置を変更する必要が抑制され、操作負荷が低減される。
In addition, since the operation device 1 can perform a desired operation in a state where the operator touches the
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。 As mentioned above, although some embodiment and modification of this invention were demonstrated, these embodiment and modification are only examples, and do not limit the invention based on a claim. These novel embodiments and modifications can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the scope of the present invention. In addition, not all combinations of features described in these embodiments and modifications are necessarily essential to the means for solving the problems of the invention. Further, these embodiments and modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
1…操作装置、3…タッチパッド、5…荷重検出部、7…制御部、8…車両、9…操作指、30…操作面、70…荷重しきい値、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、90〜94…操作指、800…車両通信システム、870…表示画面、871…地図画像、872…現在位置カーソル、910…第1の画像、911…第2の画像、920…第1の画像、921…第2の画像、930…第1の画像、931…第2の画像、932…第3の画像、940…第1の画像、941…第2の画像 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Operation apparatus, 3 ... Touch pad, 5 ... Load detection part, 7 ... Control part, 8 ... Vehicle, 9 ... Operation finger, 30 ... Operation surface, 70 ... Load threshold value, 80 ... Floor console, 81 ... Center Console, 82 ... Vehicle LAN, 83 ... Vehicle control unit, 84 ... Navigation device, 85 ... Video playback device, 86 ... Air conditioning device, 87 ... Display device, 90-94 ... Operating finger, 800 ... Vehicle communication system, 870 ... Display Screen, 871 ... Map image, 872 ... Current position cursor, 910 ... First image, 911 ... Second image, 920 ... First image, 921 ... Second image, 930 ... First image, 931 ... 2nd image, 932 ... 3rd image, 940 ... 1st image, 941 ... 2nd image
Claims (4)
前記操作面に付加された操作指ごとの荷重を検出する荷重検出部と、
前記操作面に対する操作指の接触に基づいて当該操作指に相当する第1の画像と当該操作指の影に相当する第2の画像とを操作指ごとに表示装置に表示させ、予め定められた荷重しきい値以上となる荷重が検出された操作指の第1の画像と第2の画像のみを新たに第3の画像に切り替えて表示させる制御部と、
を備えた操作装置。 A detection unit for detecting contact of a plurality of operation fingers with respect to the operation surface;
A load detection unit for detecting a load for each operation finger added to the operation surface;
A first image corresponding to the operation finger and a second image corresponding to the shadow of the operation finger are displayed on the display device for each operation finger on the basis of the contact of the operation finger with the operation surface. A control unit for newly switching and displaying only the first image and the second image of the operating finger in which a load equal to or greater than the load threshold is detected;
The operating device with.
請求項1に記載の操作装置。 The control unit does not output operation information indicating that the operation fingers are in contact when a plurality of operation fingers are detected within a predetermined time.
The operating device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の操作装置。 The control unit changes a distance between the first image and the second image based on a difference between the load threshold and the detected load.
The operating device according to claim 1 or 2.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の操作装置。 When the detected load is equal to or greater than the load threshold, the control unit determines that a push operation has been performed at the coordinates where the operation finger to which the load is applied is detected.
The operating device according to any one of claims 1 to 3.
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