JP4421904B2 - 電子機器操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、ディスプレイ装置に表示された選択肢情報を直接指定するタッチパネルスイッチを用いた電子機器操作装置に関する。

従来から、車載電装品の操作をタッチパネルスイッチを用いて行う車載電装品制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この制御装置では、ラジオ、テレビ、空調装置等のそれぞれの電装品に対応するスイッチボタンの表示に関する情報が書込み用メモリに格納されており、各電装品毎に異なる内容のスイッチボタンを表示することができる。また、新たな電装品を追加する場合には、この電装品に対応する情報を書込み用メモリに追加格納することにより、追加した電装品の操作をこの電装品専用のスイッチボタンを用いて行うことができるようになる。
特開２０００−３４４０２７号公報（第３−６頁、図１−８）

ところで、上述した特許文献１に開示された車載電装品制御装置では、新たに電装品を追加することが想定されているが、この電装品に対応するスイッチボタンの表示に関する情報を制御装置内の書込み用メモリに格納する必要があるため、電装品を追加してその操作をタッチパネルで行うまでに煩雑な作業が必要になるという問題があった。しかも、追加する電装品に対応するスイッチボタンの表示に関する情報を書込み用メモリに格納するということは、この情報が予め用意されていない電装品についてはタッチパネルを利用することができないことになり、タッチパネルを使用可能な追加電装品が限定されるという問題があった。例えば、量販店等において気に入った外観の電装品や最新機種の電装品を購入して装着しようとした場合に、これらの電装品に対応するスイッチボタンの表示に関する情報は必ずしも用意されているとは限らずタッチパネルを利用することができないか、あるいは、タッチパネルの使用を優先させた場合にはタッチパネルを使用可能な少ない機種の中から選ぶことになる。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、電子機器を追加する際の煩雑な作業が不要であり、確実にタッチパネルを利用することができる電子機器操作装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の電子機器操作装置は、第１の電子機器に接続されたディスプレイ装置の画面上の指し示された位置を検出する位置検出手段と、ディスプレイ装置に表示する操作画面を作成する操作画面作成手段とディスプレイ装置に操作画面が表示されているときに位置検出手段によって検出された操作画面上の位置に基づいて第２の電子機器に対する動作指示内容を決定する動作指示内容決定手段とを有して第２の電子機器に設けられた操作制御手段とを備えている。第１の電子機器に接続されたディスプレイ装置に第２の電子機器の操作画面を表示するとともに、この操作画面上の指し示された位置を検出することにより第２の電子機器に対する動作指示を行うことができるため、第２の電子機器を追加した際に操作画面を追加表示するために第１の電子機器側の設定を変更する必要がなく、煩雑な作業が不要となる。

また、上述したディスプレイ装置には、第１の電子機器に対して動作指示を与える第１のタッチパネルが一体化されて設けられていることが望ましい。これにより、タッチパネルを使用する第１の電子機器に対して従来通りの使い方をしながら、追加した第２の電子機器に対して操作画面を用いた動作指示を行うことが可能になる。

また、上述した位置検出手段は、ディスプレイ装置の画面を透視可能な窓部とその外側の枠部材とを有する第２のタッチパネルを含んで構成されることが望ましい。これにより、第１のタッチパネルが一体化されたディスプレイ装置の上に重ねて第２のタッチパネルを装着して第２の電子機器に対する動作指示を行うことが可能になり、第２の電子機器に対する動作指示をタッチパネルを利用して確実に行うとともに、第２の電子機器を追加する以前に使用していたディスプレイ装置をそのまま継続的に使用することができる。

また、上述した第１および第２の電子機器は選択的に動作可能であり、第２のタッチパネルが装着された状態で、第１のタッチパネルを用いて第１の電子機器に対する動作指示が行われることが望ましい。これにより、第１のタッチパネルを用いた第１の電子機器に対する動作指示を第２の電子機器が追加された後もそれ以前と同様に継続することができる。

また、上述した枠部材には、検出光を出射する複数の発光部と、これらの発光部のそれぞれから出射された検出光を受光する複数の受光部とが備わっており、位置検出手段は、複数の受光部による検出光の受光状態に応じて操作画面上の位置を判定する位置判定手段をさらに備えることが望ましい。これにより、窓部を通してディスプレイ装置に表示された操作画面を確実に見ることができるとともに、この操作画面を指し示す位置を確実に検出することができる。

また、上述した操作制御手段は、位置検出手段による検出位置と操作画面の表示位置や表示範囲との関係を調整するキャリブレーション処理手段をさらに備えることが望ましい。これにより、様々な大きさのディスプレイ装置に対して、第２の電子機器と第２のタッチパネルを組み合わせることが可能になる。

以下、本発明を適用した一実施形態の車載システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、一実施形態の車載システムの全体構成を示す図である。この車載システムは、ナビゲーション装置１００、車載装置２００、ディスプレイ装置２１０、タッチパネル２２０、３００を含んで構成されている。車載装置２００は、車両購入当初から搭載された各種の電子機器（第１の電子機器）である。例えば、オーディオ装置、テレビジョン受信機、ＤＶＤプレーヤやナビゲーション装置等がこれにあたる。車載装置２００には、一体化されたディスプレイ装置２１０とタッチパネル２２０が専用端子２３０を介して接続されており、車載装置２００から出力される映像信号に対応した画像がディスプレイ装置２１０に表示されるとともに、タッチパネル２２０を用いた動作指示が車載装置２００に送られる。また、ディスプレイ装置２１０は、専用端子２３０以外に外部端子２３２を有しており、この外部端子２３２を通してナビゲーション装置１００に接続されている。

ナビゲーション装置１００は、車両購入後に追加搭載された電子機器（第２の電子機器）である。本実施形態では、車載装置２００にナビゲーション装置が含まれる場合も想定されている。例えば、車両購入時にメーカーオプションとして同時購入した、あるいは標準品として車両購入時に予め搭載された車載装置２００としてのナビゲーション装置が古くなって、その後に最新機能を有するナビゲーション装置１００を追加購入する場合が考えられる。ディスプレイ装置２１０とタッチパネル２２０を用いて、車載装置２００としてのナビゲーション装置、オーディオ装置、空調装置等の操作が行われている場合には、新たにナビゲーション装置１００を追加購入しても古いナビゲーション装置以外のオーディオ装置や空調装置等の操作を今まで通りに行うためにはディスプレイ装置２１０やタッチパネル２２０を取り外すことができない。このため、本実施形態では、追加されたナビゲーション装置１００に関する画像の表示はこのディスプレイ装置２１０を用いて行い、このディスプレイ装置２１０と新たに追加したタッチパネル３００とを用いてナビゲーション装置１００の操作を行うことにしている。

ナビゲーション装置１００は、ナビゲーション処理部１１０、表示処理部１２０、操作制御部１３０を含んで構成されている。なお、ナビゲーション装置１００には、ＧＰＳ装置や自律航法センサ、ＶＩＣＳユニット等の外部機器が接続されているが、図１では省略されている。

ナビゲーション処理部１１０は、自車位置周辺あるいは指定位置周辺の地図画像の表示や目的地までの最適な走行経路の探索およびこの走行経路に沿った車両の案内等の各種のナビゲーション動作を行う。これらのナビゲーション動作は、操作制御部１３０からナビゲーション処理部１１０に入力される操作信号に基づいて行われる。また、これらのナビゲーション動作に必要な画像データがナビゲーション処理部１１０によって作成され、表示処理部１２０に向けて出力される。

表示処理部１２０は、入力される画像データを所定形式の映像信号（例えばＮＴＳＣ信号）に変換して出力する。この映像信号は、ディスプレイ装置２１０の外部端子２３２に入力され、対応する画像がディスプレイ装置２１０に表示される。

操作制御部１３０は、ディスプレイ装置２１０の画面上に装着されたタッチパネル３００から出力される信号に基づいて、利用者によって行われるナビゲーション装置１００に対する動作指示の内容を決定する処理を行う。このために、操作制御部１３０は、操作画面作成部１３２、位置判定部１３４、動作指示内容決定部１３６、キャリブレーション処理部１３８を備えている。

操作画面作成部１３２は、ナビゲーション処理部１１０によって行われる各種のナビゲーション動作に必要な操作画面に対応する画像データを作成する。例えば、自車位置周辺の地図画像表示が行われているときにこの地図画像に重ねて表示される目的地設定等の操作画面が作成される。また、この操作画面には、利用者が直接指し示すための選択肢ボタンが含まれている。この操作画面の画像データは表示処理部１２０に入力され、ナビゲーション処理部１１０から入力される画像データに対応する画像に操作画面の画像が重ねられた映像信号が表示処理部１２０によって生成される。

位置判定部１３４は、タッチパネル３００の出力信号に基づいて、ディスプレイ装置２１０の画面上の指し示された位置（操作位置）を判定する。図２は、タッチパネル３００の具体例を示す図である。図２に示すように、タッチパネル３００は、中央部に透視可能な窓部３１０を有する枠部材３２０によって構成されている。枠部材３２０は横長の長方形形状を有しており、左辺部３３２には複数の発光部３２２が、右辺部３３４には複数の受光部３２４が、上辺部３３６には複数の発光部３２６が、下辺部３３８には複数の受光部３２８がそれぞれ設けられている。左辺部３３２に設けられた各発光部３２２と右辺部３３４に設けられた各受光部３２４とが対応しており、各発光部３２２から照射された光（例えば赤外光）が各受光部３２４によって受光される。したがって、利用者が窓部３１０のいずれかに指を差し入れると、その位置と同じ垂直位置に設けられた発光部３２２から出射された光が遮られて受光部３２４に到達しなくなる。同様に、上辺部３３６に設けられた各発光部３２６と下辺部３３８に設けられた各受光部３２８とが対応しており、各発光部３２６から照射された光（例えば赤外光）が各受光部３２８によって受光される。したがって、利用者が窓部３１０のいずれかに指を差し入れると、その位置と同じ水平位置に設けられた発光部３２６から出射された光が遮られて受光部３２８に到達しなくなる。位置判定部１３４は、右辺部３３４の各受光部３２４の出力信号に基づいて、窓部３１０に差し入れられた利用者の指の垂直位置を判定するとともに、下辺部３３８の各受光部３２８の出力信号に基づいて、窓部３１０に差し入れられた利用者の指の水平位置を判定する。

なお、本実施形態のタッチパネル３００の枠部材３２０には、各種の押しボタンスイッチ３４０、３４２、アップ／ダウンスイッチ３４４、操作つまみ３４６が備わっており、それらの操作状況に応じた信号も出力されるようになっている。

動作指示内容決定部１３６は、位置判定部１３４によって判定された操作位置に基づいて、操作画面作成部１３２によって作成された操作画面内の選択肢ボタンのいずれが指し示されたかを判定し、この判定内容に基づいてナビゲーション装置１００に対する動作指示内容を決定する。決定された動作指示内容はナビゲーション処理部１１０に送られる。

キャリブレーション処理部１３８は、ディスプレイ装置２１０に表示される操作画面の表示位置や表示範囲（操作画面内の選択肢ボタンの位置）と、タッチパネル３００による検出位置との関係を調整する処理を行う。例えば、初期状態においては、ディスプレイ装置２１０の画面の大きさとタッチパネル３００の窓部３１０の大きさとが等しいものとして設定されているが、ディスプレイ装置２１０は、車載装置２００に接続されて用いられていたものをそのまま使用するため、実際の大きさは様々である。したがって、これらの大きさが異なる場合には、その違いを調整するキャリブレーションが必要になり、そのための処理がキャリブレーション処理部１３８によって行われる。

図３は、タッチパネル３００の装着位置を示す斜視図である。例えば、車両のダッシュボードの上部にはディスプレイ装置２１０の搭載スペースが予め用意されており、車両購入時あるいは車両製造時にこの搭載スペースにディスプレイ装置２１０が組み付けられる。上述したように、このディスプレイ装置２１０にはタッチパネル２２０が一体化されている。また、タッチパネル３００は、タッチパネル２２０が一体化されたディスプレイ装置２１０の画面に窓部３１０が重なる位置に装着される。この装着は、車両走行時の振動等によってタッチパネル３００の位置ずれや脱落が生じないように行われる。例えば、最も簡単には、タッチパネル３００の枠部材３２０の裏側に両面テープを取り付け、ディスプレイ装置２１０の筐体に直接この両面テープの接着力でタッチパネル３００を取り付けることができる。また、様々な形状の各ディスプレイ装置２１０に対応する各種の取り付け具を予め用意しておいて、搭載対象のディスプレイ装置２１０に適合する取り付け具を用いてタッチパネル３００を取り付けるようにしてもよい。

上述したタッチパネル３００、位置判定部１３４が位置検出手段に、位置判定部１３４が位置判定手段に、操作画面作成部１３２が操作画面作成手段に、動作指示内容決定部１３６が動作指示内容決定手段に、キャリブレーション処理部１３８がキャリブレーション処理手段に、操作制御部１３０が操作制御手段にそれぞれ対応する。

本実施形態の車載システムに含まれるナビゲーション装置１００およびタッチパネル３００はこのような構成を有している。車載装置２００から出力される映像信号は専用端子２３０を介してディスプレイ装置２１０に入力され、車載装置２００の動作に必要な各種の画像が表示される。ディスプレイ装置２１０上にはタッチパネル３００が装着されているが、その画像は窓部３１０を通して見ることができるため、車載装置２００は従来通りの利用が可能になる。また、ディスプレイ装置２１０に一体化されたタッチパネル２２０は、タッチパネル３００の窓部３１０を通して操作することができるため、車載装置２００に対して動作指示を行う場合も、従来通りにタッチパネル２２０を用いて行うことができる。

一方、新たに追加したナビゲーション装置１００から出力される映像信号は外部端子２３２を介してディスプレイ装置２１０に入力される。例えば、車載装置２００の筐体の一部には外部端子２３２から入力される映像信号に対応する画像に表示内容を切り替える指示を行う外部入力スイッチ２０２が設けられており、この外部入力スイッチ２０２を押下したときに、ディスプレイ装置２１０の表示対象が車載装置２００からナビゲーション装置１００に切り替えられる。これ以後、ナビゲーション装置１００の動作に必要な各種の画像がディスプレイ装置２１０に表示される。なお、この外部入力スイッチ２０２をディスプレイ装置２１０の筐体に設ける場合や、外部端子２３２に映像信号が入力されたことを検出したときに表示対象をナビゲーション装置１００側に自動的に切り替える場合等の変形が考えられる。

ナビゲーション装置１００に対して各種の動作指示を行う場合には、ディスプレイ装置２１０に重ねるように追加して装着されたタッチパネル３００が用いられる。タッチパネル３００から出力される信号は、位置判定部１３４あるいは動作指示内容決定部１３６に入力され、決定された動作指示内容がナビゲーション処理部１１０に送られて所定のナビゲーション動作が行われる。

図４は、キャリブレーション処理部１３８によって行われるキャリブレーション処理の動作手順を示す流れ図である。キャリブレーション処理部１３８は、キャリブレーション動作を開始するか否かを判定しており（ステップ１００）、利用者によって所定の開始指示がなされない場合には否定判断を行ってこの判定を繰り返す。例えば、タッチパネル３００の枠部材３２０に設けられた押しボタンスイッチ３４２を押下することによりキャリブレーション動作の開始が指示されるものとすると、キャリブレーション処理部１３８は、この押しボタンスイッチ３４２が押下されたときにステップ１００の判定において肯定判断を行う。

次に、キャリブレーション処理部１３８はキャリブレーション用の画像データを出力する。表示処理部１２０ではこの画像データに対応する映像信号が生成され、ディスプレイ装置２１０の画面にはキャリブレーション用画像が表示される（ステップ１０１）。

次に、キャリブレーション処理部１３８は、キャリブレーション用画像に含まれる特定位置が指し示されたか否かを判定し（ステップ１０２）、指し示されていない場合には否定判断を行ってこの判定を繰り返す。また、特定画像が指し示された場合にはステップ１０２の判定において肯定判断が行われ、次に、キャリブレーション処理部１３８は、ナビゲーション装置１００から出力される映像信号に対応するディスプレイ装置２１０の表示範囲を決定する（ステップ１０３）。

例えば、特定画像内の複数箇所に十字カーソル等の特定画像を表示しておいて、利用者にこの特定画像を指し示す旨のメッセージを表示する方法が用いられる。キャリブレーション処理部１３８は、複数の特定画像が指し示されたときに位置判定部１３４によって判定されたそれぞれの位置に基づいて、ディスプレイ装置２１０の画面の大きさを知ることができる。

このように、本実施形態の電子機器操作装置は、ナビゲーション装置１００内の操作制御部１３０とタッチパネル３００とを組み合わせることにより構成されており、第１の電子機器としての車載装置２００に接続されたディスプレイ装置２１０に第２の電子機器としてのナビゲーション装置１００の操作画面を表示するとともに、この操作画面上の指し示された位置をタッチパネル３００を用いて検出することによりナビゲーション装置１００に対する動作指示を行うことができるため、ナビゲーション装置１００を追加した際に操作画面を追加表示するために車載装置２００側の設定を変更する必要がなく、煩雑な作業が不要となる。

また、ディスプレイ装置２１０には車載装置２００に対して動作指示を与えるタッチパネル２２０が一体化されて設けられており、タッチパネル２２０を使用する車載装置２００に対して従来通りの使い方をしながら、追加したナビゲーション装置１００に対して操作画面を用いた動作指示を行うことが可能になる。

また、利用者によって指し示された画面上の位置を検出するために、ディスプレイ装置２１０の画面を透視可能な窓部３１０とその外側の枠部材３２０とを有するタッチパネル３００が用いられており、これにより、タッチパネル２２０が一体化されたディスプレイ装置２１０の上に重ねてこのタッチパネル３００を装着してナビゲーション装置１００に対する動作指示を行うことが可能になり、ナビゲーション装置１００に対する動作指示をタッチパネル３００を利用して確実に行うとともに、ナビゲーション装置１００を追加する以前に使用していたディスプレイ装置２１０をそのまま継続的に使用することができる。

また、車載装置２００とナビゲーション装置１００は選択的に動作可能であり、タッチパネル２２０を用いた車載装置２００に対する動作指示をナビゲーション装置１００が追加された後もそれ以前と同様に継続することができる。

また、タッチパネル３００の枠部材３２０には、検出光を出射する複数の発光部３２２、３２６と、これらの発光部３２２、３２６のそれぞれから出射された検出光を受光する複数の受光部３２４、３２８とが備わっており、位置判定部１３４によって、複数の受光部３２４、３２８による検出光の受光状態に応じて操作画面上の位置を判定している。これにより、窓部３１０を通してディスプレイ装置２１０に表示された操作画面を確実に見ることができるとともに、この操作画面を指し示す位置を確実に検出することができる。

また、操作制御部１３０には、操作画面上の検出位置と操作画面の表示位置や表示範囲との関係を調整するキャリブレーション処理部１３８が備わっており、様々な大きさのディスプレイ装置２１０に対して、ナビゲーション装置１００の操作を行うタッチパネル３００を組み合わせて使用することが可能になる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。上述した実施形態では、ナビゲーション装置１００を車載システムに追加する場合を想定して説明したが、ナビゲーション装置１００以外の電子機器を追加するようにしてもよい。また、ディスプレイ装置２１０には必ずしもタッチパネル２２０が一体化されている必要はなく、単独でディスプレイ装置２１０が用いられる場合であってもよい。

また、上述した実施形態では、車載システムに本発明を適用するようにしたが、家庭用の電子機器システムに、タッチパネル３００が接続された新たな電子機器を追加する場合にも本発明を適用することができる。

一実施形態の車載システムの全体構成を示す図である。 タッチパネルの具体例を示す図である。 タッチパネルの装着位置を示す斜視図である。 キャリブレーション処理部によって行われるキャリブレーション処理の動作手順を示す流れ図である。

符号の説明

１００ ナビゲーション装置
１１０ ナビゲーション処理部
１２０ 表示処理部
１３０ 操作制御部
１３２ 操作画面作成部
１３４ 位置判定部
１３６ 動作指示内容決定部
１３８ キャリブレーション処理部
２００ 車載装置
２１０ ディスプレイ装置
２２０、３００ タッチパネル
３１０ 窓部
３２０ 枠部材

Claims (3)

1. 第１の電子機器に接続されたディスプレイ装置の画面上の指し示された位置を検出する位置検出手段と、
   前記ディスプレイ装置に表示する第２の電子機器の操作画面を作成する操作画面作成手段と、前記ディスプレイ装置に前記操作画面が表示されているときに前記位置検出手段によって検出された前記操作画面上の位置に基づいて前記第２の電子機器に対する動作指示内容を決定する動作指示内容決定手段とを有し、前記第２の電子機器に設けられた操作制御手段と、を備え、
   前記ディスプレイ装置には、前記第１の電子機器に対して動作指示を与える第１のタッチパネルが一体化されて設けられており、
   前記位置検出手段は、前記ディスプレイ装置の画面を透視可能な窓部とその外側の枠部材とを有して前記ディスプレイ装置の画面上であって前記第１のタッチパネルに重ねて装着される第２のタッチパネルを含んで構成され、
   前記第１および第２の電子機器は選択的に動作可能であり、前記第２のタッチパネルが装着された状態で、前記第１のタッチパネルを用いて前記第１の電子機器に対する動作指示が行われ、
   前記第１の電子機器から出力される映像信号に対応する画像が前記ディスプレイ装置に表示されているときに、前記第１の電子機器に対して前記第１のタッチパネルを用いた動作指示が行われ、前記第２の電子機器から出力される映像信号に対応する画像が前記ディスプレイ装置に表示されているときに、前記第２の電子機器に対して前記第２のタッチパネルを用いた動作指示が行われることを特徴とする電子機器操作装置。
2. 請求項１において、
   前記枠部材には、検出光を出射する複数の発光部と、これらの発光部のそれぞれから出射された前記検出光を受光する複数の受光部とが備わっており、
   前記位置検出手段は、前記複数の受光部による前記検出光の受光状態に応じて前記操作画面上の位置を判定する位置判定手段をさらに備えることを特徴とする電子機器操作装置。
3. 請求項１または２において、
   前記操作制御手段は、前記位置検出手段による検出位置と前記操作画面の表示位置や表示範囲との関係を調整するキャリブレーション処理手段をさらに備えることを特徴とする電子機器操作装置。

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