WO2010089980A1 - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

　画像表示装置は、画像表示部１７と、画像表示部１７の表面に配置した静電容量式のタッチパネル１８と、タッチパネル１８を押圧すると、押圧位置に応じた位置信号やタッチパネル１８と指５３の静電容量からタッチパネルと指５３の距離に応じた信号制御部２０に出力する信号処理部１９を備え、タッチパネル１８への指５３の接近を検出すると感度を低下させ、メニューボタンを表示し、メニューボタンを押圧しながら指５３を移動することにより、メニュー領域とメニューアイコンを表示する。したがって、車載装置に適用されるタッチパネルを操作しやすく表示画面が見やすい。

Description

画像表示装置

　本発明は、タッチパネルが設けられた画像表示装置に関し、特にナビゲーション装置などの車載装置に用いられる画像表示装置に関するものである。

　従来のタッチパネルは、液晶表示パネルの表面に透過型のタッチパネルが配置されユーザの指の接近を赤外線やマイクロ波によって検出する指接近信号処理部を有し、液晶表示パネルを用いて道案内の画像等とメニューと共に表示する構成となっており、この従来のタッチパネルが用いられたナビゲーション装置として、表示部にメニューが表示される際、タッチパネルによりユーザ操作を受け付ける場合にタッチパネルへの指の接近を指接近信号処理部で検出し、メニューを表示部に表示するものが開示されている（特許文献１）。

　すなわち、従来の画像表示として例えばカーナビゲーション装置に適用して、大きさの限られた表示画面を有効に利用して、種々の情報を確実に提供することができるようにするために表示画面に配置したタッチパネルによりユーザの操作を受け付ける場合に、このタッチパネルへの指の接近によりメニューを表示するものが知られている。

日本国特開２００２－３５８１６２号公報

　しかしながら、従来の装置は、指の接近を赤外線やマイクロ波を使用して感知させているため、液晶などの表示装置の周辺に、指の接近を検出する信号処理部を設置するスペースが必要となるため、装置が複雑かつ大きくなり車内の限られた設置スペースでは取り付けが難しくなる。赤外線等の検出装置を車に取り付けるためには、装置のスペース確保のため、小型液晶パネルを現在主流の７～９インチ程度よりも小さくしなければならず、そのためユーザから液晶表示が見えづらくなるという問題があった。

　換言すると、上記従来の画像表示装置においては、ユーザの指が接近したことを赤外線やマイクロ波を利用して感知させており、画像表示装置の表示部の周辺にユーザの指の接近を検出するための信号処理部を設置するスペースが必要であるが、画像表示装置を車載用のものとして応用する場合は、画像表示装置の設置スペースが限られているため表示領域を犠牲にして信号処理部のスペースを確保しなければならない。

　この場合、表示部に使用する表示部として、現在主流の７～９インチ程度の液晶パネルは用いることができず、これよりもさらに小型のものを用いる必要がある。そのため、使用者にとって画像表示装置に表示される内容が見づらくなり、さらには表示部に表示させるメニューボタンなどを小さく設定する必要があるので、ユーザ（操作者）がこの装置を操作しづらくなるという問題があった。

　本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、画像表示装置の表示部の周辺にユーザの指の接近を検出するための信号処理部を設置するスペースを必要とせず、タッチパネルへの入力操作を判断するための感度を変えることにより、操作者の指がタッチパネルに接近するとメニューボタンが表示部に表示され、さらに、表示されたメニューボタンを押圧しながらタッチパネル上をスライドさせることにより表示部に表示するメニューアイコンの数を変更させることで、操作しやすく表示部に表示される内容が見やすい画像表示装置を提供することを目的とする。

　本発明の画像表示装置は、自装置の機能を実行させるための選択肢が階層化された画像表示装置であって、前記選択肢を表示する画像表示部と、前記画像表示部の表面に配置される静電容量型のタッチパネルと、前記タッチパネルに対する入力操作に応じて変化した静電容量を検出する信号処理部と、前記入力操作に対応した機能を実行させる制御部とを備え、前記制御部は、前記タッチパネルの感度を高感度に設定したあとに前記操作者の指が前記タッチパネルに接近して所定量以上の静電容量となったことが検出されると、前記タッチパネルの感度を前記高感度よりも低い感度の低感度に変更して上位の階層の選択肢を前記画像表示部に表示し、前記操作者の指によって前記上位の階層の選択肢が押圧される入力操作が検出されると下位の階層の選択肢を表示する表示領域を前記操作者の指が前記タッチパネル上を押圧しながら移動した距離に応じた大きさに設定して前記表示領域に前記下位の階層の選択肢を表示する機能を実行する。
　この構成により、タッチパネルへの入力を判断する感度を変えることにより、指をタッチパネルに接近させると釦が表示され、さらに、釦をスライドさせることによりメニュー数の表示を変更でき、操作しやすく表示画面が見やすくできる。

　本発明の画像表示装置は、前記信号処理部が静電容量の変化を電圧に変換し、前記制御部は、第１の閾値よりも前記信号処理部に変換された電圧の値が大きいと判断した場合に前記第１の閾値よりも大きい値である第２の閾値と前記信号処理部に変換された電圧の値とを比較することでタッチパネルの感度を変更する。
　この構成により、メニューボタンを表示させたいときには、指をタッチパネルに近づけただけで押圧しなくても、上位の選択肢を表示させることができる。

　本発明の画像表示装置は、前記制御部が、前記画像表示部を複数の領域に分割し前記操作者の指を検出した領域に対応した前記上位の階層の選択肢メニューボタンを表示させる。
　この構成により、表示される上位の選択肢のうち、表示させたい任意のメニューボタンのみを表示させることができ、画像表示部を上位の選択肢で隠してしまう面積を抑えることができ、視認性が損なわれることを低減できる。

　本発明の画像表示装置は、前記制御部が、前記上位の階層の選択肢は前記画像表示部の少なくとも１つの角に表示する。
　この構成により、メニューボタンの表示前に表示されていた画像の中心部の情報を隠すことを避けられる。

　本発明の画像表示装置は、操作者の指が前記タッチパネルに接近して所定量以上の静電容量となったことが検出されると、前記画像表示部の角のうち入力操作が検出された指の位置に最も近い角に前記上位の階層の選択肢を前記画像表示部に表示する。
　この構成により、角以外の場所に操作者の手が近づいて、意図しない操作を引き起こすことを低減できる。

　本発明の画像表示装置は、前記制御部が、前記表示領域を前記タッチパネル上において前記操作者の指が押圧を開始した位置と終了した位置とを含む領域に設定する。
　この構成により、メニュー表示領域とその他の出力画像を一つの画面で表示することができる。

　本発明の画像表示装置は、前記制御部が、前記表示領域を前記タッチパネル上において前記操作者の指が押圧を開始した位置と終了した位置とを結ぶ線分を対角線とした四方形の領域に設定する。
　この構成により、操作者の意図した個数のメニューアイコンのみを表示することができ、選択が容易になる。

　本発明は、静電容量型タッチパネルを用いた画像表示装置にて、タッチパネルへの入力を検出する信号処理部がタッチパネルへの入力を判断する感度を指とタッチパネルとの距離によっても変化する静電容量の検出値で変える構成としたことで、表示部の周辺に使用者の指の接近を検出するための信号処理部を設置する必要が無いため、画像表示部の大きさを従来のものより大きくでき、さらに、指をタッチパネルに接近させるとメニューボタンが表示され、メニューボタンをスライドさせることによりメニューアイコンの表示数を変更できるので、操作しやすく表示画面が見やすい画像表示装置を提供することができる。

本発明の実施の形態における車載装置のブロック図 車載装置の動作を説明するためのフローチャート 本発明の第１の実施の形態における車載装置において、動作説明を示すためであり、（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）、（ｉ）、及び（ｊ）は画像表示部の正面図を示す模式図、（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）、及び（ｈ）は画像表示部の横から見た模式図 本発明の実施の形態における車載装置において、メニューボタン以外の領域を押圧したときの動作説明のための概略図であり、（ａ）タッチパネルを押圧した状態を示す模式図、（ｂ）タッチパネルを押圧した場所に割り振られた動作をした結果の表示する模式図 （ａ）～（ｃ）は、本発明の実施の形態における車載装置において、指のＸ方向の移動でメニュー表示領域の表示領域を変更することの模式図 （ａ）～（ｄ）は、本発明の実施の形態における車載装置において、指のＹ方向の移動メニュー表示領域の表示領域を変更することの模式図 （ａ）～（ｅ）は、本発明の実施の形態における車載装置において、指を移動する方向がＸＹ方向のときの模式図 （ａ）～（ｅ）は、指がタッチパネルに接近したことを認識する領域についての模式図 （ａ）～（ｇ）は、指が表示領域の角に接近したきにのみメニュー領域を表示することについての模式図 感度の説明を示す模式図

　以下、本発明の実施の形態の画像表示装置について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明では画像表示装置として車載用の画像表示装置を例示して説明するため、この車載用の画像表示装置を単に「車載装置」と称して説明する。

　本発明の実施の形態の車載装置のブロック図を図１に示す。
　本実施の形態における車載装置は、経路案内など行うナビゲーション機能や、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体に記録された音響映像の再生を行うオーディオ再生機能などを備えた、所謂カーナビゲーション装置とし、以下の説明においては、これを車載装置の一例として説明する。

　図１において、車載装置１０は、記憶装置１１、ＤＶＤ／ＣＤドライブ１２、ＧＰＳ受信機１３、車速センサ１４、ジャイロ１５、スピーカ１６、画像表示部１７、タッチパネル１８、信号処理部１９、及び制御部２０を備えている。
　ただし、ＤＶＤ／ＣＤドライブ１２、ＧＰＳ受信機１３、車速センサ１４、ジャイロ１５、及びスピーカ１６は、それぞれ車載装置１０の内部に一体に設けられている必要はなく、それぞれと車載装置１０とが電気的に接続取外し可能な構成としても良い。

　記憶装置１１には、車載装置の起動時（あるいは緊急時など）に車載装置１０を制御するために必要な基本プログラムが記憶されており、さらに、ナビゲーション機能の実行あるいはオーディオ再生機能の実行に用いられるアプリケーションプログラム、ナビゲーションのための地図に関するデータベースなど、各種プログラムおよびデータベースが格納されている。
　また、記憶装置１１には、一般的な記憶装置と同様に、各種プログラムや各種データ等が展開される領域、画像が展開される領域とが設けられている。

　ＤＶＤ／ＣＤドライブ１２は、音声ソース（または音声データ）や映像ソース（または映像データ）が保存されたディスクを再生するために設けられている。

　ＧＰＳ受信機１３は、ＧＰＳ衛星からの信号を検出するために設けられている。

　車速センサ１４は、車輌からの車速信号を受信し車両の移動速度を判別するために設けられている。

　ジャイロ１５は、車輌の回転量や上下方向の変化量を検出するために設けられている。

　スピーカ１６は、ナビゲーション機能の一つである音声案内の動作時の音声や、ＤＶＤ／ＣＤドライブ１２で再生された音声や音楽などを出力するために設けられている。

　画像表示部１７は、地図データなどの各種情報に基づいて、自車位置付近の道路地図などの各種情報を、画面表示として乗員に提供するため、あるいはデコードされたＤＶＤなどに記録されている画像データを画面に表示するために設けられている。

　タッチパネル１８は、画像表示部１７の表面に設けられた透明パネルであり、本実施の形態においては、静電容量式のタッチパネルが用いられており、画像表示部１７に表示された表示画面はタッチパネル１８を通して表示される。

　信号処理部１９は、タッチパネル１８が操作者によって押圧（または接触）された場合に、その押圧位置に対応した位置信号や、タッチパネル１８と指５３の静電容量とから計算処理して得たタッチパネルと指５３との距離に応じた信号を制御部２０に出力する。

　制御部２０は、マイクロプロセッサ及びマイクロプロセッサを動作させるための電気回路である周辺回路を含み、記憶装置１１に格納された制御プログラムを実行して、各種の制御処理を行う。また、制御部２０は、制御部２０が制御処理した結果得られた画像データを表示部１７に表示するよう制御処理を行う。
　制御部２０はさらに、タッチパネル１８上の押圧位置を割り出して得られた位置情報を信号処理部１９より取得して、その情報を記憶装置１１に格納されているタッチパネル１８のタッチエリア情報と照合する。そして、押圧位置に該当するタッチエリアにあらかじめ関連付けられているボタンやメニューやスイッチなどに定義された機能を実行する。

　このように構成された車載装置１０は、ＧＰＳ受信機１３や地図データなどが用いられて、目的地設定機能、ルート編集機能、地点編集機能及びナビ設定機能などが実行されるナビゲーションモード、ＤＶＤ／ＣＤドライブ１２やＤＶＤディスクなどが用いられて実行されるディスクモード、あるいは、図示していないラジオチューナなどが用いられて実行されるラジオモードなどの各動作が操作者（あるいは使用者）の選択操作に応じて行われる。

　以上のように構成された車載装置について、図２乃至図１０を用いて、その動作を説明する。
　なお、以下の説明において、車載装置は操作者が階層型に設定された選択肢を選択操作することによって各機能が実行される。
　本実施の形態においては、これを階層操作と称する。階層操作とは、メニューボタンなどの、ある選択肢を選ぶとメニューアイコンなどの複数の項目が表示されて、階層化された選択肢（メニュー）を選択する操作を指す。
　そして、上位の階層の選択肢とは、階層操作する場合に操作の順位が上である選択肢を指し、下位の階層の選択肢とは、階層操作する場合に操作の順位が下である選択肢を指す。

　以下の説明においては、上位の階層としてメニューボタンを用い、下位の階層としてメニューアイコンを用いた場合を説明するが、メニューアイコンの下位の層として更に選択肢を設定するようにしても良い。
　より具体的には、上述の各モードを選択するために表示画面に表示されるものをメニューボタンと称し、さらに、例えばナビゲーションモードにおける目的地設定機能や経路編集機能など、各モードごとに振り分けられているそれぞれの機能を操作者が選択するために表示画面に表示されるものをメニューアイコンと称する。

　ただし、メニューボタンが必ずしも各モードの選択用に、メニューアイコンがそれぞれの機能の選択用に、それぞれ割り振られる必要はない。
　すなわち、例えばナビゲーションモードのみに対してメニューボタンとメニューアイコンとを割り振ってもよく、その場合、例えばメニューボタンを「経路案内」または「地図表示方法」あるいは「基本設定」などに割り振って、メニューボタンに「経路案内」が割り振られた場合はメニューアイコンが「目的地設定」や「目的地周辺情報の表示」などに割り振られる、またはメニューボタンが「地図表示」に割り振られた場合はメニューアイコンが「平面表示」や「俯瞰表示」に割り振られる、などのように車載装置が設定されていてもよく、階層的に操作が行われる状況に対応して、適宜メニューボタンおよびメニューアイコンに割り振られる機能が設定されていても良い。

　図２は、本発明の実施の形態の車載装置１０において、操作者がタッチパネル１８を押圧して入力操作を行った際に車載装置１０が行う入力処理について、フローチャートに示したものである。
　ここで、入力操作とは、複数表示されたメニューボタンやメニューアイコンなどの選択肢を選択すること、操作者の指などがタッチパネル１８に接近すること、操作者の指などがタッチパネル１８を押圧することなどを含む表現である。

　図３（ａ）は、画像表示部１７およびタッチパネル１８を正面から見た図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示された状態を横から見た状態を示す図である。
　図３（ａ）に示されるとおり、画像表示部１７には自車位置周辺の道路５１および自車マーク５２などが表示される。
　図３（ｂ）に示されるとおり、車載装置１０には操作者の指５３が接するべき側から順にタッチパネル１８、画像表示部１７が配置される。

　図２において、始めはタッチパネル１８への入力待ちの状態であり、タッチパネル１８の感度が上がった状態を始めの状態とする（図２におけるＳＴＡＲＴの状態）。
　ここで、タッチパネル１８の感度が上がった状態とは、タッチパネル１８に操作者の指５３が接触していなくても操作者によるタッチパネルへの入力動作の有無が判断できる感度である。

　操作者はまず、タッチパネル１８を操作するために、図３（ｃ）および図３（ｄ）に示すようにタッチパネル１８に操作者の指５３を近づける（ステップＳ１０）。ただし、図３（ｃ）および図３（ｄ）において、破線で示す指５３が時系列的には前で、実線で示す指５３が時系列的に後である。
　図３（ｃ）は、操作者がタッチパネル１８に操作者の指５３を近づけている状態を示す図であり、図３（ｄ）は、図３（ｃ）に示される状態を横から見た状態を示す図である。

　本実施の形態においては、図３（ｄ）に示される距離すなわち、操作者の指５３とタッチパネル１８との間の距離が所定の距離Ｌ５９より小さくなったときに信号処理部１９が指５３の接近を検出するようタッチパネル１８の検出感度が設定されている。この距離Ｌ５９は、たとえば、１センチメートル程度である。
　ここで、距離Ｌ５９は例えば１センチメートル程度に設定されているが、「１センチメートル程度」というのは車輌の搭乗者が車載装置１０の操作を意図せずに何らかの動作を行う場合を想定して設定された距離である。
　すなわち、「１センチメートル程度」というのは、一般的な使用状況を加味したうえで、車輌の搭乗者が車載装置１０の近傍で車載装置１０の操作を意図しない何らかの動作を行ったとしても、不要な機能実行動作を車載装置１０が行わずに済むであろうと考えられて設定された距離であり、この値は、車載装置１０の設置場所や車輌の室内レイアウトなどを考慮して適宜設定される距離である。

　ステップＳ１０の後、さらに操作者の指５３がタッチパネル１８に接近し、操作者の指５３とタッチパネル１８との距離に応じて変化する静電容量が操作者の指５３とタッチパネル１８との距離が距離Ｌ５９に対応する静電容量より大きくなると、信号処理部１９は、操作者の指５３が接近したことを検出し操作者の指５３の位置情報を算出する（ステップＳ１１）。
　ステップＳ１１にて操作者の指５３がタッチパネル１８に接近したことが検出され操作者の指５３の位置情報が算出されると、この位置情報は制御部２０に入力され、この位置情報をもとに制御部２０が制御信号を信号処理部１９へ送出し、その後、タッチパネル１８の感度を下げる（ステップＳ１２）。
　次に、操作者の指５３の位置情報が算出されて信号処理部１９から制御部２０へ信号が送られたことに対応して制御部２０は画像表示部１７にメニューボタン５４～５７を表示するよう制御処理を行う（ステップＳ１３）。

　図３（ｅ）は、指５３とタッチパネルとの距離Ｌ５９が、タッチパネル１８が指５３の接近を検知する距離（例えば１センチメートル）より小さくなった際の、メニューボタン５４～５７が画像表示部１７に表示された状態を示す図であり、ここでは一例として、画像表示部１７の４角にそれぞれ1つのメニューボタン５４～５７が表示された状態が示されている。

　なお、タッチパネルの感度を変更したときには、スピーカ１６から音声を出力させるようにしてもよい。スピーカ１６から音声が出力されることで、操作者の指５３が接触したことを車載装置１０が認識したと操作者が判断でき、操作者は次の操作にスムーズに移行することができるためである。

　ここで、タッチパネル１８と操作者の指５３の距離Ｌ５９とタッチパネル１８の感度について説明する。
　タッチパネル１８と操作者の指５３との距離Ｌ５９が大きく設定されると（すなわち感度を上げすぎると）、車載装置１０に対する操作ではない操作である例えばステアリングの操作やエアコンの操作などの操作や、車輌の揺れなどの影響を車輌の搭乗者が受けることよって車載装置１０が誤動作する場合がある。
　このため、好ましくは、距離Ｌ５９は１～２センチメートル以下で指５３の接近を検出するように距離Ｌ５９を考慮し、この距離Ｌ５９の値に基づいてタッチパネル１８の感度が設定されると車輛搭乗者のタッチパネル操作以外の挙動、例えば、車の揺れなどによるタッチパネルの誤動作を低減することができ、操作者にとってタッチパネル１８が操作しやすくなる。

　ステップＳ１３にて画像表示部１７にメニューボタン５４～５７が表示されると、画像表示部１７に表示されたメニューボタン５４～５７のいずれかが接触されたか否かを制御部２０が判断する（ステップＳ１４）

　図３（ｆ）は、図３（ｅ）に示された状態を横から見た場合の状態を示す図である。ステップＳ１３において信号処理部１９から制御部２０に送られた信号により画像表示部１７にはメニューボタン５４～５７が表示される。
　図３（ｇ）には、操作者によってメニューボタン５４が押圧された状態が示されている。
　図３（ｈ）は、図３（ｇ）に示した状態を横から見た場合の状態を示す図で、タッチパネル１８に指５３が接触している状態を示す図である。
　図３（ｉ）は、操作者がタッチパネル１８を押圧しながら指５３を移動している状態を示し、画像表示部１７上にメニュー表示領域５８が表示された状態を示す図である。
　図３（ｊ）は、メニュー表示領域５８にメニューアイコン１０１を表示した状態を示す図である。ステップＳ１４にてメニューボタン５４～５７のいずれかを押した場合はステップＳ１５の実行に移行する。

　ステップＳ１４の後、操作者がメニューボタン５４～５７のいずれかを押圧しながらタッチパネル１８上の指５３を移動すると移動した距離に応じてメニュー表示領域５８が表示され、メニュー表示領域５８にメニューアイコン１０１が表示される（ステップＳ１５）。
　画像表示部１７に表示されたメニュー表示領域５８の領域内に表示されたメニューアイコン１０１を操作者が選択し、選択したメニューアイコン１０１に操作者の指を接触することにより、入力操作に応じた機能を制御部２０が実行させる。すなわち、選択したメニューアイコン１０１に割り振られた処理が実施する（ステップＳ１６）。
　ここで、選択したメニューアイコン１０１に割り振られた処理が実施されると言うのは、例えば選択したメニューアイコンが「案内開始」などの表示であれば、ナビゲーション機能の経路案内動作を開始するよう自装置を制御部２０が制御することであり、例えば選択したメニューアイコンに再生中のＤＶＤに記録された音楽トラックの曲名が表示されたものであれば、その曲の再生を開始するよう、制御部２０が制御することである。

　そして、ステップＳ１６の後に画像表示部１７に表示された内容が、操作者の指５３の接近を検出する前に表示されていた内容などの所定の表示か否かを制御部２０が判断する。このとき、さらに別のメニュー選択画面などが表示されていた場合は、さらに表示されたメニューを操作者が選択して、ステップＳ１６の操作を繰り返す（ステップＳ１７）。
　ステップＳ１７にて、画像表示部１７に表示された内容が所定の表示であると制御部２０が判断すると、タッチパネル１８の感度を上げ（ステップＳ１８）終了となる。
　ここで、ステップＳ１６の処理が実施され、ステップＳ１７にて、画像表示部１７に表示された内容が所定の表示でないと判断された場合に、あらかじめ設定された所定時間内に操作者からの操作が無いと制御部２０が判断したときには、操作前に画像表示部１７に表示されていた、自車輌の現在地などの所定の表示内容が表示されるようにして、その後、ステップＳ１８へ移行するように処理が行われてもよい。

　このような発明の実施の形態によれば、タッチパネルへの入力を検出する信号処理部でタッチパネルへの入力を判断する感度を変えることにより、指をタッチパネルに接近させるとメニューボタンが表示され、さらに、メニューボタンをスライドさせることによりメニューアイコンの表示数を変更でき、操作しやすく表示画面が見やすくできる。
　換言すると、本発明の実施の形態によれば、操作者による操作を検出するためのタッチパネル１８の感度を、指５３がタッチパネル１８に接近した場合と指５３がタッチパネル１８に触れた場合とで切替える構成としたことにより、操作者の指５３がタッチパネル１８に接近した時にのみメニューボタンが表示されるので、タッチパネル１８への操作を行わない状態では画像表示部１７における画像を表示する領域を全て視認でき、さらに、操作者は画像表示部１７に表示されているメニューボタンに指５３を押圧（接触）させて、この接触状態を保ったまま指５３をスライドさせることによりメニューアイコンの表示数を変更させることができるため、操作が容易となり、メニューアイコン以外の画像を表示するための領域であるメニュー表示領域外の領域を広く確保することができる車載装置を実現することができる。

　また、タッチパネル１８には静電容量型のタッチパネルを用いられているため、画像表示装置の表示部の周辺にユーザの指の接近を検出するための信号処理部を設置するスペースを必要とせずに済む。

　なお、ステップＳ１４において操作者がメニューボタン５４～５７のいずれをも押さなかった場合、ステップＳ１６へ移行する処理を制御部２０が実行する。
　図４（ａ）、図４（ｂ）はステップＳ１４において、メニューボタン５４～５７以外の領域を押圧した場合の表示画面の一例を示す図である。
　たとえば、図４（ａ）に示すように、画像表示部１７に表示された道路５１が交差している交差点８０の部分に相当するタッチパネル１８の部分を押圧すると、制御部２０は画像表示部１７に表示画面内の交差している点８０を表示画面の中央に配置するように制御し、図４（ｂ）に示される表示画面のように画像表示部１７に表示させる。

　これにより、操作者による操作が行われる前に操作者（あるいは使用者）が見ていた表示内容のうち、操作者（あるいは使用者）が操作中にも見ていたい部分（例えばナビゲーションモード時における自車位置や自車周辺の情報など）がメニュー表示領域の表示によって隠されずに済む。
　ステップＳ１４において、操作者がメニューボタン５４～５７を押圧しても指５３を移動させなかった場合は、操作者が押圧した位置に割り振られた機能を実行することができる。
　例えば、メニューボタン５４が押圧されるとＣＤ操作のメニューが表示されたり、また、メニューボタン５５が押圧されるとラジオ放送のメニューが表示されたり、メニューボタン５６が押圧されるとＤＶＤビデオのメニューが表示されるなどである。
　このように、メニューボタン５４～５７のいずれかを押圧した後に指５３を移動させなかった場合に、操作者は意図するメニューを出すことができる。

　なお、メニューボタンに割り振られる機能については、上記機能に限られず、他の機能（例えばナビゲーション機能、電話機能、ＴＶ機能）などが割り振られても良い。
　あるいは、メニューボタン５４～５７のうちの複数のメニューボタンに対して同じ機能を割り振っても良い。これにより、操作者の好む位置からメニュー表示領域を設定できるようになり、また、ハンドルの位置が左右異なる車両においても、同様の操作性を確保することができる。
　さらに、ステップＳ１３において、メニューボタン５４～５７が表示された後、一定期間タッチパネル１８に対して操作者の指５３が接触されないなど、入力操作がない場合は、メニューボタン５４～５７を表示することを止めて、タッチパネルの感度を上げるように制御部２０が制御してもよい。

＜メニュー表示領域のバリエーションの説明１＞
　図３（ｊ）に示される画面表示の例では、指５３の移動によりメニュー表示領域５８にメニューアイコン１０１が３個表示されているが、以下に他の場合の表示例および表示方法を説明する。
　図５（ａ）～（ｃ）に示されるように、表示画面にて画像を表示する領域を例えばＡ～Ｄの列に区分する。領域Ａ～領域Ｄには各々３つのメニューアイコン１０１が表示されるようにあらかじめ設定されている。

　図５（ａ）には、図３（ｅ）に示された状態において、操作者がメニューボタン５４を押しながら左に指５３を移動した場合に、領域Ａから動き始めた指５３が、領域Ａ内でタッチパネル１８の押圧を終了した時の状態が示されており、領域Ａのみにメニュー表示領域５８が表示された状態が示されている。図５（ａ）に示される表示例においては、メニュー表示領域５８にメニューアイコン１０１が３個表示される。

　図５（ｂ）には、図３（ｅ）に示された状態において、操作者がメニューボタン５４を押しながら左に指５３を移動した場合に、領域Ａから動き始めた指５３が、領域Ｂ内でタッチパネル１８の押圧を終了した時の状態が示されており、領域Ａと領域Ｂとがメニュー表示領域５８として表示された状態が示されている。図５（ｂ）に示される表示例においては、メニュー表示領域５８にメニューアイコン１０１が合計６個表示される。

　図５（ｃ）には、図３（ｅ）に示された状態において、操作者がメニューボタン５４を押しながら左に指５３を移動した場合に、領域Ａから動き始めた指５３が、領域Ｄ内でタッチパネル１８の押圧を終了した時の状態が示されており、領域Ａ～領域Ｄがメニュー表示領域５８として表示された状態が示されている。図５（ｃ）に示される表示例においては、メニュー表示領域５８にメニューアイコン１０１が合計１２個表示される。

　また、図５には図示していないが、操作者がメニューボタン５４を押しながら左に指５３を移動した場合に領域Ａから動き始めた指５３が、領域Ｃ内でタッチパネル１８の押圧を終了した時は、メニュー表示領域５８の表示範囲は、領域Ａが～領域Ｃとなり、メニュー表示領域５８にメニューアイコン１０１が合計９個表示される。

　以上のように、操作者がタッチパネルの押圧を開始した領域と終了した領域によって、または押圧した移動距離によって、操作者の任意の大きさの領域がメニュー表示領域として決定され、表示画面に操作者が希望した数のメニューアイコンを表示することができる。
　なお、指５３の移動が終わり、タッチパネル１８の押圧終了した地点の場合分けの領域は、４個に限定されるわけではない。
　すなわち表示画面は、表示領域を領域Ａから領域Ｄまでの４つのみに分割されるべきものではなく、適宜、表示領域を任意の数の領域に分けても良いものであり、さらに表示領域内に表示されるアイコンの数も適宜変更して良いものである。

　このように、操作者は、前記画像表示部の横をＸ方向、縦をＹ方向とすると、操作者の指のＸ方向の移動距離でメニュー表示領域の大きさが変化する。

＜メニュー表示領域のバリエーションの説明２＞
　操作者が指５３を移動させる方向は、画像表示部１７の横方向をＸ、縦方向をＹとすると、Ｙ方向でもよい。図６に操作者がＹ方向に指５３を移動させる場合の実施例を示す。

　図６（ａ）にはＹ方向の領域の分割の仕方の一例が示されており、横方向に３つの領域Ａ～Ｃに区切られている。

　図６（ｂ）には、図３（ｅ）に示された状態において、メニューボタン５４を押しながら領域Ａから動き始めた操作者の指５３が、領域Ａ内でタッチパネル１８の押圧を終了した時の状態が示されており、領域Ａにのみメニュー表示領域５８が表示された状態が示されている。図６（ｂ）に示される表示例においては、メニュー表示領域５８にメニューアイコン１０１が４個表示される。

　図６（ｃ）には、図３（ｅ）に示された状態において、メニューボタン５４を押しながら領域Ａから動き始めた指５３が、領域Ｂ内でタッチパネル１８の押圧を終了した時の状態が示されており、領域Ａ～領域Ｂにメニュー表示領域５８が表示された状態が示されている。図６（ｃ）に示される表示例においては、メニュー表示領域５８にメニューアイコン１０１が合計８個表示される。

　図６（ｄ）には、図３（ｅ）に示された状態において、メニューボタン５４を押しながら領域Ａから動き始めた指５３が、領域Ｃ内でタッチパネル１８の押圧を終了した時の状態が示されており、領域Ａ～領域Ｃにメニュー表示領域５８が表示された状態が示されている。図６（ｄ）に示される表示例においては、メニュー表示領域５８にメニューアイコン１０１が合計１２個表示される。
　ただし、メニュー表示領域５８の分割数やメニューアイコン１０１は上述の例に示される数に限定されるわけではない。

　このように、操作者は、画像表示部の横をＸ方向、縦をＹ方向とすると、操作者の指のＹ方向の移動距離でメニュー表示領域の大きさを変化させることができる。

＜メニュー表示領域のバリエーションの説明３＞
　操作者が指５３を移動させる方向は、画像表示部１７の横方向をＸ、縦方向をＹとすると、ＸＹの両方向でもよい。

　図７（ａ）はＸＹ方向の領域の分割の仕方の一例である。この場合、画像表示部１７の画面を３行４列に区分する

　図７（ｂ）には、図３（ｅ）に示された状態において、メニューボタン５４を押しながら領域Ａから動き始めた操作者の指５３が、領域Ａ内でタッチパネル１８の押圧を終了した時の状態が示されている。この場合は領域Ａにのみメニュー表示領域５８が表示され、メニューアイコン１０１が１個表示される。

　図７（ｃ）には、図３（ｅ）に示された状態において、メニューボタン５４を押しながら領域Ａから動き始めた操作者の指５３が、領域Ｂ内でタッチパネル１８の押圧を終了した時の状態が示されている。この場合領域Ａと領域Ｂとにのみメニュー表示領域５８が表示され、メニューアイコン１０１が２個表示される。

　図７（ｄ）には、図３（ｅ）に示された状態において、メニューボタン５４を押しながら領域Ａから動き始めた指５３が、領域Ｅ内でタッチパネル１８の押圧を終了した時の状態が示されている。この場合、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｄ、領域Ｅのみにメニュー表示領域５８が表示され、メニューアイコン１０１が４個表示される。

　図７（ｅ）には、図３（ｅ）に示された状態において、メニューボタン５４を押しながら領域Ａから動き始めた指５３が、領域Ｌ内でタッチパネル１８の押圧を終了した時の状態が示されている。この場合領域Ａ～Ｌのすべてにメニュー表示領域５８が表示され、メニューアイコン１０１が１２個表示される。

　なお、図７には示していないが、任意の領域についても同様にメニュー表示領域５８の表示範囲を変化させることができる。

　このように、操作者は、前記画像表示部の横をＸ方向、縦をＹ方向とすると、操作者の指のＸ方向とＹ方向の移動距離でメニュー表示領域の大きさを変化させることができる。
　これにより、操作者は、メニュー表示領域５８により隠されたくない領域を避けてメニュー表示領域５８を表示でき、現在地を表示させながらのメニューアイコン１０１操作ができる。
　すなわち、メニュー表示領域以外の領域に使用者が視認したい内容が表示されている場合に操作者による操作によってメニューが表示されても、当該使用者が視認したい内容を表示した状態でメニュー表示することができる。
　なお、メニュー表示領域５８の分割数やメニューアイコン１０１の表示数はこの数に限定されるものではない。

＜指がタッチパネルに接近したことを検出する領域の分割方法のバリエーションの説明１＞
　次に、タッチパネル１８上の検出領域を分割する方法について、以下に説明する。
　図８は、タッチパネル１８に操作者の指５３が近づいて、指５３の接近を検出する領域を分割する場合した時の説明のための図である。

　図８（ａ）は、操作者の指５３がタッチパネル１８に接近したことを検出する領域を認識エリア６０～認識エリア６３の４つに分割した例を説明するための図である。
　図８（ｂ）は、認識エリア６０に操作者の指５３が接近して、指５３がタッチパネル１８に接近したことが検出された時に、表示画面にメニューボタン５４が表示された状態を示す図である。
　図８（ｃ）は、図８（ｂ）に示された状態を横から見た場合の模式図である。
　図８（ｄ）は、認識エリア６１に指５３が接近して、指５３がタッチパネル１８に接近したことが検出された時に、表示画面にメニューボタン５５が表示された状態を示す図である。
　図８（ｅ）は、図８（ｄ）に示された状態を横から見た場合を示す模式図である。

　図８（ａ）に示すように、認識エリアを表示画面上４つに分割した場合、操作者が指５３をタッチパネル１８に接近させて、指５３とタッチパネル１８との距離が距離Ｌ５９以下になったときに、操作者の指５３が認識エリア６０の上にあれば、そのときの操作者の指５３の位置を信号処理部１９が検出してその位置情報を制御部２０へ出力し、制御部２０がこの位置情報を含む認識エリア（ここでは認識エリア６０）にのみメニューボタン（ここではメニューボタン５４）を表示するように（ここでは図８（ｂ）に示す内容を表示するように）車載装置１０を制御する。
　同様に、指５３とタッチパネル１８との距離が距離Ｌ５９以下になったときに、操作者の指５３が認識エリア６１の上にあれば、そのときの操作者の指５３の位置を信号処理部１９が検出してその位置情報を制御部２０へ出力し、制御部２０がこの位置情報を含む認識エリア（ここでは認識エリア６１）にのみメニューボタン（ここではメニューボタン５５）を表示するように（ここでは図８（ｄ）に示す内容を表示するように）車載装置１０を制御する。

　このように、指５３がタッチパネル１８に接近したことを検出する領域をタッチパネル１８上にて予め分割しておくことにより、画像表示部１７に表示されるメニューボタンのうち、表示させたい任意のメニューボタンのみを画像表示部の表示画面の角に表示させることができるので、画像表示部１７の表示領域のうち、メニューボタンで隠してしまう表示領域の面積を抑えることができ、視認性が損なわれることを低減することができる。

　なお、図示はしていないが、認識エリア６０と認識エリア６１とが１つのエリアとして設定されれば、そのエリア（認識エリア６０および認識エリア６１の少なくともいずれか一方）に指５３が近づくとメニューボタン５４とメニューボタン５５が同時に画像表示部１７の表示画面の角に表示される。

＜指がタッチパネルに接近したことを検出する領域の分割方法のバリエーションの説明２＞
　次に、タッチパネル１８上の検出領域を分割する他の方法について、以下に説明する。
　図９は、画像表示部１７の表示画面の角に指５３が近づくと、指５３が近づいた付近の表示画面上の角にメニューボタンが表示されることを示す模式図である。

　図９（ａ）は、画像表示部１７の表示画面が認識エリア１～４とそれ以外のエリアとに分割された例を示す模式図である。
　図９（ｂ）は、認識エリア６５に指５３が接近して、指５３がタッチパネル１８に接近したことが検出された時に、メニューボタン５４が表示された状態を示す図である。
　図９（ｃ）は、図９（ｂ）に示された状態を横から見た状態を示す模式図である。
　図９（ｄ）は、認識エリア６６に指５３が接近して、指５３がタッチパネル１８が接近したことが検出された時に、メニューボタン５５が表示された状態を示す図である。
　図９（ｅ）は、図９（ｄ）に示された状態を横から見た模式図である。
　図９（ｆ）は、認識エリア６５～６８以外のエリアに指５３が接近した場合の状態を示す図であるが、認識エリア６５～６８に操作者の指５３がないため、メニューボタン５４～５７は表示されない。

　すなわち、上述の図８（ａ）に示すようなタッチパネル１８の全体を分割させずに、図９（ａ）に示すように、認識エリアを表示画面上の４角の近傍に存在する部分的なエリアとして認識エリアを設けた場合、操作者が指５３をタッチパネル１８に接近させて、指５３とタッチパネル１８との距離が距離Ｌ５９以下になったときに、操作者の指５３が認識エリア６５の上にあれば、そのときの操作者の指５３の位置を信号処理部１９が検出してその位置情報を制御部２０へ出力し、制御部２０がこの位置情報を含む認識エリア（ここでは認識エリア６５）にのみメニューボタン（ここではメニューボタン５４）を表示するよう（ここでは図９（ｂ）に示す内容を表示するよう）車載装置１０を制御する。
　同様に、指５３とタッチパネル１８との距離が距離Ｌ５９以下になったときに、操作者の指５３が認識エリア６６の上にあれば、そのときの操作者の指５３の位置を信号処理部１９が検出してその位置情報を制御部２０へ出力し、制御部２０がこの位置情報を含む認識エリア（ここでは認識エリア６６）にのみメニューボタン（ここではメニューボタン５５）を表示するよう（ここでは図９（ｄ）に示す内容を表示するよう）車載装置１０を制御する。
　そして、指５３とタッチパネル１８との距離が距離Ｌ５９以下になったときに、操作者の指５３が認識エリア６５～６８のいずれの認識エリアの上にない場合、そのときの操作者の指５３の位置を信号処理部１９が検出してその位置情報を制御部２０へ出力し、制御部２０がメニューボタン５４～５７のいずれも表示しないよう（ここでは図９（ｆ）に示す状態になるよう）車載装置１０を制御する。

　このように構成することにより、表示画面の表示領域内における角以外の場所に操作者の手が近づいて、操作者が意図しない操作が引き起こされることを低減することができる。なお、認識エリアの形状や大きさは任意に設定できる。

　次に、以上の説明における「感度」について、図１０を用いて説明する。図１０は、感度の説明をするための模式図である。
　図１０において、横軸は、タッチパネル１８と指５３との距離であり、縦軸は、タッチパネル１８から指５３を介し接地するまでの静電容量である。静電容量型タッチパネルでは、指５３などの容量性負荷がタッチパネルに接触することにより、タッチパネル１８に電流が流れ、流れた電流が電圧に変換されてこれを信号処理部１９が検出し、この検出結果を信号処理部１９が演算処理することによって接触位置を特定する。

　信号処理部１９にて検出される電圧は、容量性負荷の容量によっても変動するため、図１０の縦軸に示されるタッチパネル１８と指５３との静電容量の変化に応じて、検出電圧も変動する。タッチパネル１８と指５３との間の静電容量は、タッチパネル１８と指５３との距離が短いほど大きく、タッチパネル１８と指５３との距離が長いほど小さくなる。
　したがって、タッチパネル１８と指５３との距離が充分離れた状態からに指５３をタッチパネル１８に近づけると、タッチパネル１８と指との間の静電容量が、ある静電容量（たとえば図１０の場合はＣ）よりも大きくなった時に指５３がタッチパネル１８に接触したと判断されて、接触した位置が算出される。

　感度を変えるとは、静電容量の値がどの程度の値になると指５３が接触したと制御部２０に判断させるかという判断基準となる閾値を変化させることである。
　図１０に示した曲線を用いて説明すると、縦軸上のＡやＢなどの、検出された静電容量の大きさを判断する値となる閾値を変化させることによって感度を変更させることができる。
　すなわち、感度を上げるとは、小さな静電容量のものでタッチパネルに入力した場合でも認識するように閾値を設定することであり、感度を上げた場合、操作者の指５３がタッチパネル１８から離れている時でも、タッチパネル１８へ操作者の指５３が接近した際の位置情報を信号処理部１９が制御部２０に通知する。
　また、感度を下げるとは、大きな静電容量のもの（例えば操作者による指５３の押圧、接触、タッチパネルへの極端な接近など）でのタッチパネル１８への入力操作が必要になるような閾値を設定することであり、感度を下げた場合、タッチパネル１８へ操作者の指５３が接触した際の位置情報を信号処理部１９が制御部２０に通知する。

　感度に関する説明を、動作の一例として図３および図１０を使って説明する。この場合、図１０の縦軸に示されている静電容量値Ａは感度を極端に下げた場合の閾値に対応する静電容量値を示し、図１０の縦軸に示されている静電容量値Ｂは感度を上げた場合の閾値である第１の閾値に対応する静電容量値を示す。静電容量値ＣはＡとＢとの間の任意の値を示し、上述の実施形態で説明した内容において、指５３とタッチパネル１８とが距離Ｌ５９以下の距離に接近した際に切り替わった後の感度に対応する静電容量値を示すものであり、感度を下げた場合の閾値である第２の閾値に対応する値である。

　通常タッチパネル１８と指５３の距離が離れていて遠い場合、タッチパネルと指５３との間に存在する電荷の静電容量は小さく、図１０に示される静電容量値Ｂよりも小さい。
　タッチパネル１８に指５３が近づいて、タッチパネルと指５３との静電容量が図１０に示される静電容量値Ｂを超えると、閾値を静電容量値Ｃに対応する低めの閾値に変更する。
　通常タッチパネルに接触した時の静電容量値をＡとすると、静電容量値Ａよりも低い静電容量値Ｃに対応した閾値を設定すれば、十分に指５３によるタッチパネル１８への接触を検出できる。この縦軸の静電容量値Ｂに対応する閾値Ｂから静電容量値Ｃに対応する閾値への変更が感度を変えることになる。

　本発明では、感度を上げるとは、タッチパネル１８に操作者の指５３が接触していなくてもタッチパネル１８への入力操作があったと制御部２０に判断させる感度にあげることであり、感度を下げるとは、タッチパネル１８に接触した状態にて入力操作を制御部２０に判断させる感度である。なお、閾値Ｂと閾値Ｃは任意に設定することができる。
　また、感度を下げた状態とは、感度が低い、あるいは低感度であると同意であり、感度を上げた状態とは、感度が高い、あるいは高感度であると同意である。

　なお、感度を変更する方法は閾値を変更する以外にも、信号処理部１９における検出波形のゲインを変更する方法もあり、これにより、ソフトウエアによる感度調整に加えハードウエアでの感度調整も可能となり、操作者の接触方法や、車輛ノイズなどの外乱による誤動作の対応が容易となる。

　なお、本発明は車載装置１０に記憶装置１１を搭載したナビゲーション装置に関して説明したが、ナビゲーション機能を有しないオーディオ装置や、オーディオや、ナビゲーション機能を有しないディスプレイ装置でも、同様に実施可能である。

　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

　本出願は、2009年2月6日出願の日本特許出願（特願2009－025745）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　以上のように、本発明の画像表示装置は、静電容量型タッチパネルにて、タッチパネルへの入力を検出する信号処理部がタッチパネルへの入力を判断する感度を指５３とタッチパネルの距離に応じて切り替える構成とすることで、指５３をタッチパネルに接近させるとメニューボタンが表示され、さらに、メニューボタンをスライドさせてメニューアイコンの表示領域を調整することによりメニューアイコンの表示数を変更することができ、操作しやすく表示画面が見やすくなるという効果を有し、ナビゲーション装置などの車載装置に適用可能な画像表示装置に関するものとして有用である。

１０　車載装置
１１　記憶装置
１２　ＤＶＤ／ＣＤドライブ
１３　ＧＰＳ
１４　車速センサ
１５　ジャイロ
１６　スピーカ
１７　画像表示部
１８　タッチパネル
１９　信号処理部
２０　制御部
５１　道路
５２　自車マーク
５３　指
５４　メニューボタン
５５　メニューボタン
５６　メニューボタン
５７　メニューボタン
５８　メニュー表示領域
５９　指とタッチパネルとの距離Ｌ
８０　道路と道路の交点
１０１　メニューアイコン

Claims (7)

1. 　自装置の機能を実行させるための選択肢が階層化された画像表示装置であって、
   　前記選択肢を表示する画像表示部と、
   　前記画像表示部の表面に配置される静電容量型のタッチパネルと、
   　前記タッチパネルに対する入力操作に応じて変化した静電容量を検出する信号処理部と、
   　前記入力操作に対応した機能を実行させる制御部と、を備え、
   　前記制御部は、前記タッチパネルの感度を高感度に設定したあとに操作者の指が前記タッチパネルに接近して所定量以上の静電容量となったことが検出されると、前記タッチパネルの感度を前記高感度よりも低い感度の低感度に変更して上位の階層の選択肢を前記画像表示部に表示し、前記操作者の指によって前記上位の階層の選択肢が押圧される入力操作が検出されると下位の階層の選択肢を表示する表示領域を前記操作者の指が前記タッチパネル上を押圧しながら移動した距離に応じた大きさに設定して前記表示領域に前記下位の階層の選択肢を表示する機能を実行する画像表示装置。
2. 　前記信号処理部は静電容量の変化を電圧に変換し、前記制御部は第１の閾値よりも前記信号処理部に変換された電圧の値が大きいと判断した場合に前記第１の閾値よりも大きい値である第２の閾値と前記信号処理部に変換された電圧の値とを比較することで前記タッチパネルの感度を変更する請求項１記載の画像表示装置。
3. 　前記制御部は、前記画像表示部を複数の領域に分割し前記操作者の指を検出した領域に対応した前記上位の階層の選択肢を表示させる請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
4. 　前記制御部は、前記上位の階層の選択肢は前記画像表示部の少なくとも１つの角に表示する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の画像表示装置。
5. 　前記制御部は、操作者の指が前記タッチパネルに接近して所定量以上の静電容量となったことが検出されると、前記画像表示部の角のうち入力操作が検出された指の位置に最も近い角に前記上位の階層の選択肢を前記画像表示部に表示する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の画像表示装置。
6. 　前記制御部は、前記表示領域を前記タッチパネル上において前記操作者の指が押圧を開始した位置と終了した位置とを含む領域に設定する請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像表示装置。
7. 　前記制御部は、前記表示領域を前記タッチパネル上において前記操作者の指が押圧を開始した位置と終了した位置とを結ぶ線分を対角線とした四方形の領域に設定する請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像表示装置。

Images