JP6520856B2 - 表示操作装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ユーザの指操作が可能な画面を有する表示操作装置に関するものである。
従来の表示操作装置として、例えば特許文献1に示されるものが知られている。特許文献1の表示操作装置(表示入力装置)は、複数の検知対象画像(情報入力領域)を表示する表示部と、表示部上で指操作された位置情報を検出するタッチセンサ部と、タッチセンサ部に振動を発生させて振動提示を行う振動発生部と、指操作時の指の座標位置に応じて振動発生部を作動させてタッチセンサ部を振動させる表示入力制御部とを備えている。
複数の検知対象画像は、所定の方向において所定の間隙をもって並ぶように配置されている。また、複数の検知対象画像には、それぞれの画像領域の内側と外側とを区別する境界線が設けられている。そして、表示入力制御部は、指操作時の指の動きが表示部の表示面に沿って移動するなぞり操作の場合に、指が境界線を通過するときに振動発生部を作動させて、タッチセンサ部を振動させるようになっている。
これにより、ユーザは、検知対象画像に対する指の位置を感覚的に認識できるようになっている。
特開2013−73426号公報
しかしながら、上記特許文献1では、ユーザが指操作に迷って、所定方向に並ぶ複数の検知対象画像に対してなぞり操作を行うと、各検知対象画像の内側から外側に出るとき、および外側から内側に入るときに連続的に振動が発生されることになる。このとき、なぞり操作の指の移動速度が所定速度を超えるような速い場合であると、指が境界線を越えるたびに連続して短周期で振動が発生されて、タッチセンサ部があたかもビビリ振動(共振)を起こしているかのような挙動となって、ユーザには不快な感触を与えてしまう。
本発明の目的は、上記問題に鑑み、所定の間隙をもって並ぶ複数の検知対象に対して、なぞり操作を行う場合に、フィーリングの良好な振動提示を行うことのできる表示操作装置を提供することにある。
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
本発明は、所定の間隙(111b)をもって複数並ぶ検出対象画像(111a)を表示する表示部(110)と、
表示部の表示面(111)に設けられ、検出対象画像に対するユーザの指操作時の指の位置を検出するタッチパネル(120)と、
タッチパネルを振動させる振動発生部(130)と、
タッチパネルで検出された指の位置に応じて、振動発生部の作動状態を制御する制御部(102)と、を備える表示操作装置において、
検出対象画像の周囲には、検出対象画像の内側領域(111ai)と外側領域(111ao)とを区画する境界線(111c)が定義されており、
制御部は、指操作が複数の検出対象画像に対して連続して移動されるなぞり操作であるときに、指の移動速度が、予め定めた所定速度より遅い場合には、指が境界線の位置を通過する毎に、振動発生部を作動させると共に、移動速度が、所定速度より速い場合には、指が境界線の位置を通過して、内側領域内に入るとき、あるいは、外側領域に出るときのいずれか一方については、振動発生部を非作動状態とすることを特徴としている。
これにより、指の移動速度が所定速度より速い場合は、指が境界線を超える際の振動発生部の振動作動が間引きされる形となるので、ビビリ振動が抑えられ、良好なフィーリングをユーザに与えることができる。
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
車両における表示操作装置の搭載位置を示す説明図である。 表示操作装置を示すブロック図である。 第1実施形態における表示面の詳細、およびなぞり操作時の振動発生タイミングを示す説明図である。 第1実施形態において、主に目視操作される際の振動提示を行うための制御内容を示すフローチャートである。 第1実施形態において、主にブラインド操作される際の振動提示を行うための制御内容を示すフローチャートである。 第2実施形態における表示面の詳細、およびなぞり操作時の振動発生タイミングを示す説明図である。 第2実施形態において、主にブラインド操作される際の振動提示を行うための制御内容を示すフローチャートである。
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
(第1実施形態)
第1実施形態の表示操作装置100について、図1〜図5を用いて説明する。表示操作装置100は、例えば、車両用として設定されている。車両10は、例えば、図1に示すように、右ハンドル車となっており、ステアリング11側の座席が運転席12、その左隣の座席が助手席13となっている。
表示操作装置100は、車両10のインストルメントパネル14の左右方向の中央部に設けられており、タッチパネル120に対して、ユーザが指操作を行うことが可能となっている。ユーザが行う指操作には、例えば、タッチ操作、なぞり操作、および押下操作等がある。タッチ操作は、図3中の左上の指のように、タッチパネル120の操作面上(ボタンアイコン111a)に指先で触れる操作である。なぞり操作は、操作面上(複数のボタンアイコン111a)に沿って指を、左右方向、上下方向、あるいは斜め方向等、連続的に移動させる操作である。図3中の右下の指は、左右方向のなぞり操作を示している。押下操作は、図3中の左上の指のように、操作面上(所望のボタンアイコン111a上)のタッチした位置で押込む操作である。
そして、表示操作装置100においては、ユーザの指操作に基づいて、制御部102によって、車両に搭載される車両用機器の作動条件が設定され(入力操作され)、作動状態が制御されると共に、その作動状態がディスプレイ110に作動状態画像として表示されるようになっている。車両用機器は、例えば、図2に示すように、車両用空調装置15、車両用オーディオ装置16、カーナビゲーション装置17、および車両走行モード切替え装置18等である。本実施形態では、車両用空調装置15を代表機器として以下説明する。
更に、表示操作装置100は、ユーザの指操作時には、振動発生部130によってタッチパネル120が振動されて(いわゆる振動提示が行われて)、ユーザは指先に操作時の触覚を得ることができるようになっている。
表示操作装置100は、図1〜図3に示すように、タッチパネル部101、および制御部102を備えている。タッチパネル部101は、ディスプレイ110、タッチパネル120、振動発生部130、および押圧検知部140等を有している。また、制御部102は、表示制御部150、入力検出部160、振動制御部170、押下判定部180、通信制御部192、演算部194、およびメモリ部196等を有している。タッチパネル部101は、入力部を形成し、インストルメントパネル14の中央部に配置されて、ユーザから見やすく、またユーザが指操作(タッチ操作、なぞり操作、押下操作等)しやすいように設けられている。また、制御部102は、インストルメントパネル14内に配置されている。
まず、タッチパネル部101の構成について説明する。
ディスプレイ110は、ユーザ側から見た正面形状が横長の四角形(矩形状)を成す画像表示用の表示部となっており、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等によって構成されている。ディスプレイ110の表示面111には、制御部102(表示制御部150)によって、例えば、車両用空調装置15の作動状態、および作動条件を入力するための各種ボタンアイコン111a等が画像として表示されるようになっている。
各種ボタンアイコン111aは、本発明の検出対象画像、および入力操作用のアイコン画像に対応するものである。各種ボタンアイコン111aは、例えば、図3に示すように、主に運転者によって指操作される運転者用温度設定アイコン(111a1、111a2)、運転者および助手席者によって指操作される風量設定用のアイコン(111a3、111a4)、および、主に助手席者によって指操作される助手席者用の温度設定アイコン(111a5、111a6)等の複数のアイコンを有している。各アイコン111a1〜111a6は、それぞれの間に所定寸法の間隙111bが設けられて、縦方向、および横方向に並ぶように配置されている。
運転者用の温度設定アイコン(111a1、111a2)は、ディスプレイ110の運転者側(右側)に表示されて、空調空気の設定温度を上げるための温度増加用アイコン111a1と、空調空気の設定温度を下げるための温度減少用アイコン111a2とを有しており、間隙111bをもって上下方向に並べられている。
風量設定用のアイコン(111a3、111a4)は、ディスプレイ110の中央部に表示されて、空調空気の風量を上げるための風量増加用アイコン111a3と、空調空気の風量を下げるための風量減少用アイコン111a4とを有しており、間隙111bをもって上下方向に並べられている。また、風量設定用の各アイコン111a3、111a4と、温度設定用の各アイコン111a1、111a2との間には、間隙111bが設けられている。
助手席者用の温度設定アイコン(111a5、111a6)は、ディスプレイ110の助手席者側(左側)に表示されて、空調空気の設定温度を上げるための温度量増加用アイコン111a5と、空調空気の設定温度を下げるための温度減少用アイコン111a6とを有しており、間隙111bをもって上下方向に並べられている。また、温度設定用の各アイコン111a5、111a6と、風量設定用の各アイコン111a3、111a4との間には、間隙111bが設けられている。
そして、各アイコン111a1〜111a6の周囲には、各アイコン111a1〜111a6の内側領域111aiと、外側領域111aoとを区画するための境界線111cが定義されている。本実施形態では、境界線111cは、各アイコン111a1〜111a6のアウトライン位置よりも多少(所定量)、内側に位置するように定義されている。
タッチパネル120は、ユーザの指による指操作(タッチ操作、なぞり操作、押下操作等)を可能とするものである。タッチパネル120は、透明で、上記ディスプレイ110の表示面111に対応する四角形(矩形状)の板状を成す検知部であり、ディスプレイ110の表示面111に重なるように設けられている。タッチパネル120への指操作が行われる側の面(ユーザ側の表面)は、操作面となっている。ディスプレイ110における車両用機器(車両用空調装置15)の作動状態、および各アイコン111a1〜111a6等は、タッチパネル120を透過してユーザに視認されるようになっている。
タッチパネル120としては、例えば、静電容量式のもの、抵抗膜式のもの、超音波表面弾性波式のもの、光学式のもの、あるいは電磁誘導式のもの等、各種タイプのものを使用することができる。本実施形態では、タッチパネル120は、静電容量式(相互容量方式)のものが使用されている。静電容量式のタッチパネル120には、マトリックス状に形成された複数の透明な電極が設けられている。タッチパネル120は、ユーザの指操作による指の位置に応じて生ずる静電容量の変化(静電容量の変化信号)を入力検出部160に出力するようになっている。尚、タッチパネル120の操作面には、保護用のカバープレートが設けられるようにしてもよい。
振動発生部130は、タッチパネル120を振動させる振動体であり、制御部102(振動制御部170)に接続されている。振動発生部130としては、例えば、振動子、圧電素子(ピエゾ素子)、振動モータ、リニアアクチュエータ、あるいはボイスコイルモータ等を用いることができる。尚、振動発生部130として、圧電素子を用いる場合であれば、この圧電素子タイプの振動発生部と、後述する押圧検知部140とを兼用することができる。
押圧検知部140は、タッチパネル120上において、各アイコン111a1〜111a6のいずれかに対して、押下操作がなされたときに、押圧力(荷重)に基づく押圧信号を押下判定部180に出力するようになっている。押圧検知部140としては、検出した押圧信号をそのまま出力するもの、あるいは、規定値以上となる押圧信号のみを出力するものとしてもよい。
次に、制御部102の構成について説明する。
表示制御部150は、メモリ部196に予め記憶された各種画像、および通信制御部192を介して得られる各種車両用機器(車両用空調装置15等)における作動信号等をもとに、ディスプレイ110における表示状態の制御を行う部位となっている。
入力検出部160は、ユーザの指操作時において、タッチパネル120から出力される静電容量の変化信号を基に、ユーザの指が、タッチパネル120上のどこにあるか、あるいはどこからどこへ移動したかを検出することで、指の座標位置、指の移動方向(なぞり操作方向)、および指の移動速度(なぞり速度v)等を把握する部位となっている。
振動制御部170は、ユーザの指操作に応じて、振動発生部130の作動を制御する部位となっている。振動制御部170は、指操作によってボタンアイコン111aが押下されたとき、および指が境界線111cを通過したときに振動発生部130を作動させるようになっている(詳細後述)。振動制御部170は、メモリ部196に予め記憶された振動パターンにより、振動発生部130を振動させる際の電圧、電流の印加時間を制御して、振動発生部130を振動させるようになっている。振動パターンは、例えば、単純なオンオフの矩形波、正弦波、あるいは低周波と高周波との合成波等を用いることができる。
押下判定部180は、押圧検知部140から出力される押圧信号に基づいて、タッチパネル120に対する押下操作の有無を判定する部位となっている。押下判定部180は、受け取った押圧信号が予め定めた規定値(例えば3N)を超えたか否かに基づいて、押下操作の有無を判定する。あるいは、受け取る押圧信号が規定値以上となる押圧信号のみの場合であれば、押圧信号を受け取ったことで押圧操作ありと判定する。
通信制御部192は、各車両用機器(15〜18)と所定の通信手段によって接続されており、各車両用機器(15〜18)の作動信号を入手する部位となっている。また、通信制御部192は、ユーザの指操作に応じて、各車両用機器(15〜18)に対する作動条件を出力する。
演算部194は、主に、入力検出部160で得られるユーザの指操作状況、および押下判定部180で得られる指の押下状態に基づいて、ディスプレイ110、振動発生部130に対する制御のための演算を行う部位となっている。
メモリ部196は、ディスプレイ110に表示させるための各種画像、振動発生部130を振動させる際の振動パターン、および各種判定値等を記憶している部位となっている。
表示操作装置100は、以上のように構成されており、以下、表示操作装置100の作動について、図4、図5を加えて説明する。ここでは、制御部102が、タッチパネル120で検出されたユーザの指の位置、および指の動きに応じて、振動発生部130を制御する要領について説明する。
1.主に目視操作によって、ボタンアイコンが選択、押下される場合
図4に示すように、まず、制御部102は、ステップS100で、タッチパネル120上におけるユーザのタッチ操作による指の座標位置を検出し、ステップS110で、指のタッチされていく軌跡を時間経過と共に更新していく。
そして、ステップS120で、制御部102は、現在の指の座標位置が、各アイコン111a1〜111a6のうちのいずれかにおいて、内側領域111ai内にあるのか、外側領域111aoにあるのかを、境界線111cを用いて判定する。
ステップS120で、指の座標位置が内側領域111ai内にあると判定すると、制御部102は、ステップS130で、押圧検知部140から得られる押圧信号を基に、指による押下操作があったか否かを判定する。ステップS130で否定判定すると、制御部102は、ステップS100に戻る。
一方、ステップS130で押下操作ありと判定すると、制御部102は、ユーザがいずれかのアイコンを選択して押下(決定)したと判断して、ステップS140で、振動発生部130を作動させて、アイコン決定を示す振動提示を行う。このとき、ユーザは、所望のアイコンを押下したことを振動によって認識することができる。
上記ステップS120で、指の位置が外側領域111aoにあると判定すると、制御部102は、ステップS150で、指がタッチパネル120から離れるタッチオフがあったか否かを判定する。
そして、制御部102は、ステップS150で、タッチオフがあったと判定すると、本フローを終了し、また、ステップS150で、タッチオフがないと判定すると、タッチパネル120上での指操作が継続されているとして、ステップS100に戻る。
2.主にブラインド操作によって、ボタンアイコンが選択、押下される場合
図5に示すように、まず、制御部102は、ステップS200で、タッチパネル120上におけるユーザのなぞり操作(タッチ操作)による指の座標位置を検出し、ステップS210で、指のなぞられていく軌跡を時間経過と共に更新していく。
そして、ステップS220で、制御部102は、指の座標位置と、時間経過と共に移動されていく指の軌跡とから、なぞり操作における指の移動速度(なぞり速度)vを算出し、ステップS230に移行する。
ステップS230では、制御部102は、現在の指の座標位置が、各アイコン111a1〜111a6のうちのいずれかにおいて、内側領域111ai内にあるのか、外側領域111aoにあるのかを、境界線111cを用いて判定する。
ステップS230で、指の座標位置が内側領域111ai内にあると判定すると、制御部102は、ステップS240で、指の移動方向が、内側領域111ai外(外側領域111ao)への動きとなっているか否かを判定する。
ステップS240で、否定判定すると、制御部102は、ステップS250で、押圧検知部140から得られる押圧信号を基に、指による押下操作があったか否かを判定する。ステップS250で否定判定すると、制御部102は、ステップS200に戻る。
一方、ステップS250で押下操作ありと判定すると、制御部102は、ユーザがいずれかのアイコンを選択して押下(決定)したと判断して、ステップS260で、振動発生部130を作動させて、アイコン決定を示す振動提示を行う。このとき、ユーザは、所望のアイコンを押下したことを振動によって認識することができる。
そして、ステップS270で、制御部102は、タッチオフがあったか否かを判定し、否定判定するとステップS200に戻り、肯定判定をすると本フローを終了する。
上記ステップS230で、指の座標位置が外側領域111aoにあると判定すると、制御部102は、ステップS280で、指が内側領域111ai内へ向かう動きがあるか否かを判定する。
ステップS280で、肯定判定すると、制御部102は、ステップS290で、指が境界線111cを通過したときに、なぞり速度vに関わりなく、振動発生部130を作動させて、領域進入を示す振動提示を行う(図3中のA)。ステップS290の後は、制御部102は、ステップS270に移行する。
また、上記ステップS240で、肯定判定すると、制御部102は、ステップS300で、なぞり速度vが予め定めた所定速度(例えば、200mm/s)よりも速いか遅いかを判定する。ステップS300で、なぞり速度が遅いと判定すると、制御部102は、ステップS310で、境界線111cを通過したときに、振動発生部130を作動させて、領域退出を示す振動提示を行い、ステップS270に移行する。
一方、ステップS300で、なぞり速度が所定速度より速いと判定すると、制御部102は、振動発生部130を非作動状態として、振動提示を行わない。そして、ステップS270に移行する(図3中のB)。
尚、上記ステップS280で、否定判定すると、制御部102は、ステップS320で、タッチオフの有無を判定して、タッチオフがあれば本フローを終了し、タッチオフが無ければステップS200に戻る。
以上のように、本実施形態では、ユーザのなぞり操作がある場合で、指が内側領域111aiに進入するときは、なぞり速度vによらずに、振動発生部130が作動される。一方、指が外側領域111aoに退出されるときは、なぞり速度vが所定速度より遅いと振動発生部130が作動され、なぞり速度vが所定速度より速いと振動発生部130は作動されないようになっている。
換言すると、ユーザのなぞり操作がある場合で、なぞり速度vが所定速度より遅いときは、内側領域111aiへの進入時、外側領域111aoへの退出時、共に指が境界線111cの位置を超える毎に、振動発生部130は作動される。一方、なぞり速度vが所定速度より速いときは、境界線111cを超えて進入するとき、および退出するときのうち、進入するときのみ振動発生部130が作動され、退出するときは振動発生部130が作動されないようになっている。
これにより、指のなぞり速度vが所定速度より速い場合は、指が境界線111cを超える際の振動発生部130の振動作動が間引きされる形となるので、ビビリ振動が抑えられ、良好なフィーリングをユーザに与えることができる。
(第2実施形態)
第2実施形態を図6、図7に示す。第2実施形態の表示操作装置100は、上記第1実施形態と構成は同一としつつも、振動提示の制御内容を変更したものである。図6では、上記第1実施形態で説明した図3に対して、振動提示を行う条件が異なる点を示している。また、図7のフローチャートは、上記第1実施形態で説明した図5に対して、ステップS285の追加、およびステップS300の廃止により、ステップS290、およびステップS310を実行する際の条件を変更したものとなっている。
図7のフローチャートにおいて、なぞり操作がある場合に、制御部102は、ステップS280で、指が内側領域111ai内へ向かう動きがあると判定すると、ステップS285で、なぞり速度vが予め定めた所定速度(例えば、200mm/s)よりも速いか遅いかを判定する。
ステップS285で、なぞり速度が遅いと判定すると、制御部102は、ステップS290で、境界線111cを通過したときに、振動発生部130を作動させて、内側領域111aiへの進入を示す振動提示を行い、ステップS270に移行する。
一方、ステップS285で、なぞり速度が所定速度より速いと判定すると、制御部102は、振動発生部130を非作動状態として、振動提示を行わない。そして、ステップS270に移行する(図6中のC)。
また、ステップS240で、指の移動方向が、内側領域111ai外(外側領域111ao)への動きとなっていると判定すると、制御部102は、ステップS310で、指が境界線111cを通過したときに、なぞり速度vに関わりなく、振動発生部130を作動させて、内側領域111aiからの退出を示す振動提示を行う(図6中のD)。ステップS310の後は、制御部102は、ステップS270に移行する。
本実施形態では、ユーザのなぞり操作がある場合で、指が内側領域111aiから退出するときは、なぞり速度vによらずに、振動発生部130が作動される。一方、指が内側領域111aiに進入されるときは、なぞり速度vが所定速度より遅いと振動発生部130が作動され、なぞり速度vが所定速度より速いと振動発生部130は作動されないようになっている。
換言すると、ユーザのなぞり操作がある場合で、なぞり速度vが所定速度より遅いときは、内側領域111aiへの進入時、外側領域111aoへの退出時、共に指が境界線111cの位置を超える毎に、振動発生部130は作動される。一方、なぞり速度vが所定速度より速いときは、境界線111cを超えて進入するとき、および退出するときのうち、退出するときのみ振動発生部130が作動され、進入するときは振動発生部130が作動されないようになっている。
これにより、上記第1実施形態と同様に、指のなぞり速度vが所定速度より速い場合は、指が境界線111cを超える際の振動発生部130の振動作動が間引きされる形となるので、ビビリ振動が抑えられ、良好なフィーリングをユーザに与えることができる。
(その他の実施形態)
上記各実施形態では、車両用機器として、主に、車両用空調装置15を対象に説明したが、これに限定されることなく、他の車両用オーディオ装置16、カーナビゲーション装置17、および車両走行モード切替え装置18等を対象としたものとしてもよい。
また、本表示操作装置は、車両に搭載されるものとして説明したが、これに限らず定置用、携帯用等、広く活用することができる。
100 表示操作装置
102 制御部
110 ディスプレイ(表示部)
111 表示面
111a ボタンアイコン(検出対象画像、入力操作用のアイコン画像)
111ai 内側領域
111ao 外側領域
111b 間隙
111c 境界線
120 タッチパネル
130 振動発生部(振動体)
140 制御回路(制御部)

Claims (4)

  1. 所定の間隙(111b)をもって複数並ぶ検出対象画像(111a)を表示する表示部(110)と、
    前記表示部の表示面(111)に設けられ、前記検出対象画像に対するユーザの指操作時の指の位置を検出するタッチパネル(120)と、
    前記タッチパネルを振動させる振動発生部(130)と、
    前記タッチパネルで検出された前記指の位置に応じて、前記振動発生部の作動状態を制御する制御部(102)と、を備える表示操作装置において、
    前記検出対象画像の周囲には、前記検出対象画像の内側領域(111ai)と外側領域(111ao)とを区画する境界線(111c)が定義されており、
    前記制御部は、前記指操作が複数の前記検出対象画像に対して連続して移動されるなぞり操作であるときに、前記指の移動速度が、予め定めた所定速度より遅い場合には、前記指が前記境界線の位置を通過する毎に、前記振動発生部を作動させると共に、前記移動速度が、前記所定速度より速い場合には、前記指が前記境界線の位置を通過して、前記内側領域内に入るとき、あるいは、前記外側領域に出るときのいずれか一方については、前記振動発生部を非作動状態とする表示操作装置。
  2. 前記制御部は、前記移動速度が、前記所定速度より速い場合には、前記指が前記境界線の位置を通過して、前記外側領域に出るときについては、前記振動発生部を非作動状態とする請求項1に記載の表示操作装置。
  3. 前記制御部は、前記移動速度が、前記所定速度より速い場合には、前記指が前記境界線の位置を通過して、前記内側領域内に入るときについては、前記振動発生部を非作動状態とする請求項1に記載の表示操作装置。
  4. 前記検出対象画像は、車両用機器(15)に対する入力操作用のアイコン画像である請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の表示操作装置。
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