JP6525504B2

JP6525504B2 - 入力装置および操作入力方法

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Publication number: JP6525504B2
Application number: JP2014086949A
Authority: JP
Inventors: 俊一今西
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2014-04-20
Filing date: 2014-04-20
Publication date: 2019-06-05
Anticipated expiration: 2034-04-20
Also published as: JP2015207132A

Description

本発明は、利用者の手で操作を行って各種入力を行う入力装置および操作入力方法に関する。

従来から、タッチパネル（タッチスクリーン）を用いて各種の入力を行う際に、操作対象のボタンを操作体の接触位置に移動させるようにした情報処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この情報処理装置では、表示部に表示された複数の機能ボタンの中から、情報処理装置の動作状態に対応する機能ボタンが選択され、操作体の接触位置に移動させるようになっている。利用者は、概略的な位置を触るだけで、所望の機能ボタンを指し示すことが可能となる。

特開２０１１−６０２０９号公報

ところで、上述した特許文献１に開示された情報処理装置では、動作状態に応じて選択可能な機能ボタンが複数存在する場合には、動作状態に基づいて一つの機能ボタンを自動的に選択することができないことになる。このため、このような場合に一つの機能ボタンを選択しようとすると、自動的に選択する機能を解除して、所望の機能ボタンを選択する必要があり、操作性が悪いという問題があった。

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、タッチパネルを用いて操作を行う際の操作性の悪化を防止することができる入力装置および操作入力方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の入力装置は、一あるいは複数の操作部を表示画面に表示する表示手段と、表示画面に重ねて配置され、操作者の指の接触位置あるいは接近位置を検出するタッチパネルと、いずれかの操作部が指によって指し示されたことがタッチパネルによって検出されたときに、この指し示された操作部の表示サイズを変更する表示サイズ変更手段と、複数の操作部のそれぞれに、各操作部が操作可能な指が対応付けられており、指がタッチパネルに接触あるいは接近したときに、その近傍にある操作部であって、指の数が対応付けられた一の操作部を選択する操作部選択手段とを備え、表示サイズ変更手段は、操作部選択手段によって選択された操作部の表示サイズを変更している。

また、本発明の操作入力方法は、一あるいは複数の操作部を表示手段によって表示画面に表示する表示ステップと、表示画面に重ねて配置されたタッチパネルによって、操作者の指の接触位置あるいは接近位置を検出する位置検出ステップと、複数の操作部のそれぞれに、各操作部が操作可能な指の数が対応付けられており、指がタッチパネルに接触あるいは接近したことがタッチパネルによって検出されたときに、その近傍にある操作部であって、指の数が対応付けられた一の操作部を操作部選択手段によって選択する操作部選択ステップと、操作部選択手段によって選択された操作部の表示サイズを表示サイズ変更手段によって変更する表示サイズ変更ステップとを有している。

特に、上述した表示サイズ変更手段は、操作部の表示サイズを大きくすることが望ましい。

指示体の接触形状等を変えることで指示対象候補となる操作部を指定することが可能となり、接近した位置に複数の操作部が表示されている場合に、操作を意図していない操作部を誤って操作してしまうことを防止することができる。例えば、指１本で触る操作部と複数本の指で同時に触る操作部とがある場合に、これらの操作部を接近した位置に配置しても、操作を意図していない操作部を誤って選択してしまうことを防止することができる。また、表示画面に表示された操作部が利用者の手等の指示体によって指し示されたときにこの操作部の表示サイズが変更されるため、この操作部を用いて各種の操作が行われる際に操作部が指示体に隠れて見えなくなって操作性が悪化することを防止することができる。

また、上述した表示サイズ変更手段によって表示サイズが変更された操作部を操作対象として指による操作がなされたときに、その操作内容をタッチパネルによる検出結果に基づいて判定する操作内容判定手段をさらに備えることが望ましい。これにより、操作部の表示サイズ変更による良好な操作性を維持しつつ、この操作部を用いた次の操作指示を行うことができる。

また、上述した表示サイズ変更手段は、操作部の表示サイズを変更するとともに操作部の色を変更することが望ましい。これにより、表示対象となっている操作部の目視による確認が容易となり、さらに操作性を向上させることができる。

また、上述したタッチパネルによって検出された接触位置あるいは接近位置にあわせて、その近傍の操作部の位置を移動させる操作部移動手段をさらに備えることが望ましい。これにより、操作部の概略的な位置を指し示すことで操作対象となる操作部を特定することが可能になり、正確に指し示されないことに起因する操作ミスを減らすことができる。

また、上述した表示サイズ変更手段は、操作部の表示サイズをこの操作部を操作する操作者の手の大きさよりも大きくすることが望ましい。これにより、利用者の手等によって操作部が隠れることを確実に回避することができる。

また、本発明の入力装置は、車両に搭載されており、車載機器に対して利用者が操作指示を行うために用いられることが望ましい。これにより、操作部が表示された表示画面を注視しにくい車載環境での操作性向上および操作ミスの低減が可能となる。

一実施形態の車載システムの構成を示す図である。複数の操作部が表示された表示画面の一例を示す図である。タッチパネル制御部によって操作部を用いた操作内容を判定する動作手順を示す流れ図である。操作部の表示サイズを大きくする具体例を示す図である。タッチパネル制御部によって操作部を用いた操作内容を判定する変形例の動作手順を示す流れ図である。タッチパネル制御部によって操作部を用いた操作内容を判定する他の変形例の動作手順を示す流れ図である。操作部の位置を移動する具体例を示す図である。

以下、本発明の入力装置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説明する。

図１は、一実施形態の車載システムの構成を示す図である。図１に示す車載システムは、入力装置１００、表示装置２００、ナビゲーション装置３００、オーディオ装置３１０、ラジオ受信機３２０、エアコン３３０を含んで構成されている。

入力装置１００は、利用者が操作することにより、操作対象の車載機器としてのナビゲーション装置３００、オーディオ装置３１０、ラジオ受信機３２０、エアコン３３０のそれぞれに対して各種の動作指示を与えるためのものである。本実施形態では、各種の車載機器に対応して一つの入力装置１００が設けられており、各車載機器に異なる内容の動作指示が与えられる。また、表示装置２００は、入力装置１００を用いて利用者が操作を行うナビゲーション装置３００の出力画像等を表示する。なお、操作対象の車載機器は、一例であって、必ずしも複数の車載機器が操作対象である必要はなく、一つの車載機器が操作対象であってもよい。また、ナビゲーション装置３００、オーディオ装置３１０、ラジオ受信機３２０、エアコン３３０の一部あるいは全部を他の車載機器に置き換えたり、一部を削除したり、別の車載機器を追加するようにしてもよい。また、表示装置２００をそれぞれの車載機器に対応して設けるようにしてもよい。

上述した入力装置１００、表示装置２００、ナビゲーション装置３００、オーディオ装置３１０、ラジオ受信機３２０およびエアコン３３０のそれぞれは、車内バスを介して接続されており、相互に各種のデータが送受信される。

入力装置１００は、タッチパネル制御部１０、表示装置２０、タッチパネル２２、制御部３０を備えている。表示装置２０は、運転席と助手席の間であってフロアシフト方式のシフトレバーの前方に配置されており、液晶表示装置（ＬＣＤ）を用いて構成されている。タッチパネル２２は、表示装置２０の表示画面の表面に重ねて配置されている。タッチパネル制御部１０は、タッチパネル２２を用いた位置検出や操作指示を行うために必要な制御を行う。制御部３０は、入力装置１００を用いた操作指示動作全体を制御しており、車載装置との間で操作部の表示等に必要な表示情報や操作部の操作内容等の情報を相互に入出力する。

また、図１に示すように、タッチパネル制御部１０は、表示設定部１１、位置判定部１２、表示サイズ・色変更部１３、操作内容判定部１４、操作部選択部１５、操作部移動部１６を含んで構成されている。

表示設定部１１は、一あるいは複数の操作部を表示装置２０の表示画面に表示する。ここで、「操作部」とは、タッチパネル２２を用いて操作を行う表示画面上の操作対象物であり、各種の操作ボタンや操作つまみなどが含まれる。

図２は、複数の操作部が表示された表示画面２０Ａの一例を示す図である。図２に示す表示画面２Ａには、大ロータリー部Ｒ１、Ｒ２、中ロータリー部Ｒ３、小ロータリー部Ｒ４、水平スライダー部Ｓ１、垂直スライダー部Ｓ２が含まれる。例えば、これらの操作部を用いて行うことができる操作は以下のようになっている。

Ｒ１：運転席側エアコン制御
Ｒ２：助手席側エアコン制御
Ｒ３：エアコン３３０の内気／外気切り替え
Ｒ４：ボリューム（音量等）の制御
Ｓ１：表示内容の水平スクロール
Ｓ２：表示内容の垂直スクロール
位置判定部１２は、タッチパネル２２を用いて表示画面上における指示体（本実施形態では利用者の指を想定している）の接触位置を判定する。例えば、静電容量式のタッチパネル２２が用いられおり、指示体の接触に伴う静電容量変化を利用した接触位置検出が行われる。なお、検出閾値を変更することにより検出感度を上げ、実際の表示画面の表面に指示体が接触する前に指示体の接近位置を検出することもできる。この点を考慮して、位置判定部１２によって判定される「接触位置」には、表示画面上で実際に指示体が接触する位置だけでなく、表示画面上で指示体が接近する位置も含まれるものとする。

表示サイズ・色変更部１３は、表示画面２０Ａ内に配置されたいずれかの操作部が指示体によって指し示されたことがタッチパネル２２を用いて検出されたときに、この指し示された操作部の表示サイズ、あるいは表示サイズと色を変更する。以後、表示サイズあるいは表示サイズと色の変更を、「表示サイズ等の変更」と称する。

操作内容判定部１４は、表示サイズ・色変更部１５によって表示サイズ等が変更された操作部を操作対象として指示体による操作がなされたときに、その操作内容をタッチパネル２２による検出結果に基づいて判定する。

操作部選択部１５は、指示体がタッチパネル２２に接触（あるいは接近）したときに、その近傍にある指示体を選択する。この指示体の選択は、接触位置に最も近い１つの指示体を特定する場合が考えられる。

また、指示体の選択は、各操作部が操作可能な指示体の接触形状あるいは接近形状が対応付けられている場合に、指示体がタッチパネルに接触等したときに、その近傍であって指示体の接触形状（あるいは接近形状）が対応付けられた一の操作部を特定する場合などが考えられる。例えば、図２に示す表示画面２０Ａに含まれる水平スライダー部Ｓ１は、１本の指で指し示しながら左右に移動させることを想定しており、中ロータリー部Ｒ３は、円柱状の操作つまみを複数本の指でつかんで回転させる動作を真似た際に複数本の指先が表示画面（タッチパネル２２）の表面に同時に接触することを想定しているものとする。このような想定において、水平スライダー部Ｓ１と中ロータリー部Ｒ３の近傍において１本の指先の接触等が検出された場合には、水平スライダー部Ｓ１が選択される。

操作部移動部１６は、タッチパネル２２を用いて検出された接触位置にあわせて、その近傍の操作部（操作部選択部１５によって選択された操作部）の位置を移動させる。

上述した表示装置２０、表示設定部１１が表示手段に、表示サイズ・色変更部１３が表示サイズ変更手段に、操作内容判定部１４が操作内容判定手段に、操作部選択部１５が操作部選択手段に、操作部移動部１６が操作部移動手段にそれぞれ対応する。

本実施形態の入力装置１００はこのような構成を有しており、次に、利用者がいずれかの操作部を指し示して選択した後にこの操作部に対して所定の操作を行う一連の動作を検出して判定する動作について説明する。

図３は、タッチパネル制御部１０によって操作部を用いた操作内容を判定する動作手順を示す流れ図である。操作部選択部１５は、位置判定部１２の判定結果に基づいて、タッチパネル２２によって指示体の接触（あるいは接近）を検出したか否かを判定する（ステップ１００）。検出していない場合には否定判断が行われ、この判定が繰り返される。また、指示体の接触を検出した場合にはステップ１００の判定において肯定判断が行われる。

次に、操作部選択部１５は、検出した接触位置に操作部が配置されているか否かを判定する（ステップ１０２）。「接触位置に操作部が配置されている」とは、接触位置が操作部の表示領域内に含まれる場合の他に、接触位置が操作部の表示領域およびその周辺の所定範囲内に含まれる場合が考えられる。接触位置に操作部が配置されていない場合にはステップ１０２の判定において否定判断が行われる。この場合はステップ１００に戻って、指示体接触有無の判定が繰り返される。また、接触位置に操作部が配置されている場合にはステップ１０２の判定において肯定判断が行われる。

次に、表示サイズ・色変更部１３は、接触位置に配置されている操作部の表示サイズを大きくする（ステップ１０４）。どの程度表示サイズを大きくするかは各操作部毎に予め決まっている。具体的には、各操作部を操作したときに、操作する指示体（１本の指で操作する場合には１本の指、複数本の指で操作する場合にはこれら複数本の指を含む手）の大きさよりも大きくすることが望ましい。また、表示サイズを大きくするとともに、操作部の一部あるいは全部の色を変えるようにしてもよい。

図４は、操作部の表示サイズを大きくする具体例を示す図である。図４に示す例では、中ロータリー部Ｒ３をつかむように複数の指をタッチパネル２２に接触させた状態が示されている。これら複数の指の接触位置に基づいて、操作対象の操作部として中ロータリー部Ｒ３が特定され、複数の指を含む手の大きさよりも大きくなるように中ロータリー部Ｒ３の表示サイズが拡大される。図４では、拡大後の中ロータリー部にＲ３’の符号が付されている。

次に、操作内容判定部１４は、この表示サイズが大きくなった操作部（中ロータリー部Ｒ３’）が操作されたか否かを判定する（ステップ１０６）。利用者が中ロータリー部Ｒ３’をつかんだ状態で何もしない場合には否定判断が行われ、次に、操作内容判定部１４は接触状態が継続しているか否かを判定する（ステップ１０８）。継続している場合には肯定判断が行われ、ステップ１０６に戻って操作有無の判定が繰り返される。接触状態が継続していない場合（利用者が中ロータリー部Ｒ３’から指を離した場合）にはステップ１０８の判定において否定判断が行われる。この場合には、表示サイズ・色変更部１３は表示サイズを元の大きさに戻す（ステップ１１０）。その後、ステップ１００に戻って、指示体接触有無の判定が繰り返される。

また、利用者が中ロータリー部Ｒ３’を右あるいは左に回転させるように指先を動かしたことが接触位置の変化から検出されるとステップ１０６の判定において肯定判断が行われる。次に、操作内容判定部１４は、接触位置の変化状況に基づいて操作内容を判定する（ステップ１１２）。中ロータリー部Ｒ３’の場合には、例えば右回転操作が外気取り入れに、左回転操作が内気循環にそれぞれ対応しており、いずれの操作が行われたかが判定される。この判定結果は、制御部３０からエアコン３３０に向けて出力される（ステップ１１４）。その後、ステップ１０６に戻って操作有無の判定が繰り返される。

図５は、タッチパネル制御部１０によって操作部を用いた操作内容を判定する変形例の動作手順を示す流れ図である。図５に示す動作手順は、図３に示した動作手順に対して、ステップ１０２の動作をステップ１０２Ａ、２００、２０２の動作に置き換えた点が異なっている。以下では、これらのステップの動作に着目して説明する。

指示体の接触が検出されてステップ１００の判定において肯定判断が行われた後、操作部選択部１５は、接触位置およびその近傍に操作部が配置されているか否かを判定する（ステップ１０２Ａ）。一つも操作部が存在しない場合には否定判断が行われ、ステップ１００に戻って、指示体接触有無の判定が繰り返される。また、指示体が存在する場合にはステップ１０２Ａの判定において肯定判断が行われる。

次に、操作部選択部１５は、接触位置およびその近傍に配置された操作部の数が複数か否かを判定する（ステップ２００）。複数の場合には肯定判断が行われ、次に、操作部選択部１５は、指示体の接触形状（あるいは接近形状）が対応付けられた１つの操作部を選択する（ステップ２０２）。その後、あるいは、操作部が１つしか存在しない場合にはステップ２００の判定において否定判断が行われた後、ステップ１０４に移行して表示サイズ・色変更部１３による操作部の表示サイズの変更が行われる。

図６は、タッチパネル制御部１０によって操作部を用いた操作内容を判定する他の変形例の動作手順を示す流れ図である。図６に示す動作手順は、図５に示した動作手順に対して、ステップ２００、２０２の動作をステップ２１０の動作に置き換えた点が異なっている。以下では、このステップ２１０の動作について着目して説明する。

指示体の接触位置およびその近傍に操作部が配置されていてステップ１０２Ａの判定において肯定判断が行われた後、操作部移動部１６は、接触位置に合わせて操作部の位置を移動する（ステップ２１０）。その後、ステップ１０４に移行して表示サイズ・色変更部１３による操作部の表示サイズの変更が行われる。

図７は、操作部の位置を移動する具体例を示す図である。図７に示す例では、中ロータリー部Ｒ３をつかむように複数の指をタッチパネル２２に接触させる点は、上述した図４に示す例と同じであるが、複数の指を接触させた位置が本来の中ロータリー部Ｒ３の位置に対して左上にずれている。例えば、ずれているか否かは、複数の指の接触位置に基づいて算出したそれらの中央位置と、中ロータリー部Ｒ３の中央位置とを比較することにより行われる。このような場合に、複数の指の接触位置に基づいて算出した中央位置に、中ロータリー部Ｒの中央位置が一致するように、中ロータリー部Ｒ３の位置が移動することになる。図７に示した中ロータリー部Ｒ３”は、位置を移動後に表示サイズを大きくした後の操作部を示している。

このように、本実施形態の入力装置１００では、表示画面に表示された操作部が利用者の手等の指示体によって指し示されたときにこの操作部の表示サイズが変更されるため、この操作部を用いて各種の操作が行われる際に操作部が指示体に隠れて見えなくなって操作性が悪化することを防止することができる。

また、表示サイズが変更された操作部を操作対象として指示体による操作がなされたときに、その操作内容をタッチパネルによる検出結果に基づいて判定しており、これにより、操作部の表示サイズ変更による良好な操作性を維持しつつ、この操作部を用いた次の操作指示を行うことができる。

また、操作部が操作可能な指示体の接触形状あるいは接近形状が対応付けられている場合に、指示体がタッチパネルに接触あるいは接近したときに、その近傍であって指示体の接触形状あるいは接近形状が対応付けられた一の操作部を選択するようにしている。これにより、指示体の接触形状等を変えることで指示対象候補となる操作部を指定することが可能となり、接近した位置に複数の操作部が表示されている場合に、操作を意図していない操作部を誤って操作してしまうことを防止することができる。例えば、指１本で触る操作部と複数本の指で同時に触る操作部とがある場合に、これらの操作部を接近した位置に配置しても、操作を意図していない操作部を誤って選択してしまうことを防止することができる。

また、操作部の表示サイズを変更するとともに操作部の色を変更することにより、表示対象となっている操作部の目視による確認が容易となり、さらに操作性を向上させることができる。

また、タッチパネル２２によって検出された接触位置あるいは接近位置にあわせて、その近傍の操作部の位置を移動させる場合には、操作部の概略的な位置を指し示すことで操作対象となる操作部を特定することが可能になり、正確に指し示されないことに起因する操作ミスを減らすことができる。また、操作部の表示サイズをこの操作部を操作する指示体の大きさよりも大きくすることにより、利用者の手等によって操作部が隠れることを確実に回避することができる。さらに、車載システムに含まれる入力装置１００に本発明を適用することにより、操作部が表示された表示画面を注視しにくい車載環境での操作性向上および操作ミスの低減が可能となる。

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。例えば、上述した実施形態では、車載システムに含まれる入力装置１００に本発明を適用したが、車載システム以外、例えば、屋内あるいは屋外で使用する各種システムに含まれる入力装置に本発明を適用することができる。

また、上述した実施形態では、図２に示す表示画面２０Ａに含まれる各操作部を用いて操作を行う場合について本発明を適用したが、これらの操作部は一例であって、他の形状および操作内容に対応する各種の操作部を用いて操作を行う場合に本発明を適用することができる。

上述したように、本発明によれば、表示画面に表示された操作部が利用者の手等の指示体によって指し示されたときにこの操作部の表示サイズが変更されるため、この操作部を用いて各種の操作が行われる際に操作部が指示体に隠れて見えなくなって操作性が悪化することを防止することができる。

１０タッチパネル制御部
１１表示設定部
１２位置判定部
１３表示サイズ・色変更部
１４操作内容判定部
１５操作部選択部
１６操作部移動部
２０、２００表示装置
２２タッチパネル
３０制御部
１００入力装置
３００ナビゲーション装置
３１０オーディオ装置
３２０ラジオ受信機
３３０エアコン

Claims

一あるいは複数の操作部を表示画面に表示する表示手段と、
前記表示画面に重ねて配置され、操作者の指の接触位置あるいは接近位置を検出するタッチパネルと、
いずれかの前記操作部が前記指によって指し示されたことが前記タッチパネルによって検出されたときに、この指し示された前記操作部の表示サイズを変更する表示サイズ変更手段と、
前記複数の操作部のそれぞれに、各操作部が操作可能な前記指の数が対応付けられており、前記指が前記タッチパネルに接触あるいは接近したときに、その近傍にある前記操作部であって、前記指の数が対応付けられた一の前記操作部を選択する操作部選択手段と、
を備え、前記表示サイズ変更手段は、前記操作部選択手段によって選択された前記操作部の表示サイズを変更することを特徴とする入力装置。
請求項１において、
前記表示サイズ変更手段は、前記操作部の表示サイズを大きくすることを特徴とする入力装置。
請求項１または２において、
前記表示サイズ変更手段によって表示サイズが変更された前記操作部を操作対象として
前記指による操作がなされたときに、その操作内容を前記タッチパネルによる検出結果に基づいて判定する操作内容判定手段をさらに備えることを特徴とする入力装置。
請求項１〜３のいずれか一項において、
前記表示サイズ変更手段は、前記操作部の表示サイズを変更するとともに前記操作部の色を変更することを特徴とする入力装置。
請求項１〜４のいずれか一項において、
前記タッチパネルによって検出された接触位置あるいは接近位置にあわせて、その近傍の前記操作部の位置を移動させる操作部移動手段をさらに備えることを特徴とする入力装置。
請求項１〜５のいずれか一項において、
前記表示サイズ変更手段は、前記操作部の表示サイズをこの操作部を操作する前記操作者の手の大きさよりも大きくすることを特徴とする入力装置。
請求項１〜６のいずれか一項において、
車両に搭載されており、車載機器に対して利用者が操作指示を行うために用いられることを特徴とする入力装置。
一あるいは複数の操作部を表示手段によって表示画面に表示する表示ステップと、
前記表示画面に重ねて配置されたタッチパネルによって、操作者の指の接触位置あるいは接近位置を検出する位置検出ステップと、
前記複数の操作部のそれぞれに、各操作部が操作可能な前記指の数が対応付けられており、前記指が前記タッチパネルに接触あるいは接近したことが前記タッチパネルによって検出されたときに、その近傍にある前記操作部であって、前記指の数が対応付けられた一の前記操作部を操作部選択手段によって選択する操作部選択ステップと、
前記操作部選択手段によって選択された前記操作部の表示サイズを表示サイズ変更手段によって変更する表示サイズ変更ステップと、
を有することを特徴とする操作入力方法。