| 【発明の名称】 |
タッチ操作入力装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】妻鹿 晋
【氏名】西川 正人
【氏名】國松 嘉昌
【氏名】長坂 近夫
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| 【要約】 |
【課題】容易に画面の切り換えが可能なタッチ操作入力装置の提供を目的とする。
【解決手段】タッチ操作を行う入力パッド上の位置を検出するＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８と、画面切換トリガボタンを押圧操作することによってオンオフするトリガスイッチ２２と、ＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８の出力に基づいてタッチ操作位置の算出とタッチ操作の有無を検出すると共に、トリガスイッチ２２のオンオフ及びタッチ操作の有無に基づいて、画面切換を行うための信号を出力するタッチトレーサコントローラ４４と、画面切換を行うための信号に基づいて、ディスプレイ１２に表示された画面を切り換えるための情報をディスプレイ１２に出力する制御部４６と、によって構成し、タッチ操作の有無及びトリガスイッチ２２のオンオフの組合せに基づいて画面切換を行う。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の操作機能項目が表示される表示部の前記複数の操作機能項目をタッチ操作により選択入力するタッチパネルを備えた操作部と、前記タッチパネル上のタッチ操作位置を検出する検出手段と、前記表示部に表示される画面を切り換えるトリガ信号を出力するトリガ信号出力手段と、前記検出手段によるタッチ操作位置の検出の有無及び前記トリガ信号出力手段より出力されるトリガ信号の有無の組合せに基づいて、前記表示部に表示する画面の切換制御を行う制御手段と、を備えたタッチ操作入力装置。
【請求項２】 前記制御手段が、前記検出手段によるタッチ操作位置の検出の有無及び前記トリガ信号出力手段より出力されるトリガ信号の回数に基づいて、前記表示部に表示する画面を切り換えることを特徴とする請求項１に記載のタッチ操作入力装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タッチ操作入力装置にかかり、特に、自動車に搭載するナビゲーションシステム等のリモートコントローラ等に用いられるタッチ操作入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えば、自動車に搭載されるナビゲーションシステム等のように、タッチ操作機能付きのディスプレイ装置を備えたものが増えている。この種のディスプレイ装置の一例としては、表示画面に対するタッチ位置を光センサにより検出するように構成されている。
【０００３】具体的には、表示画面の縦方向及び横方向に対応して複数の並列光軸を形成するように投光素子と受光素子とを配置し、表示画面を指でタッチすることにより投光素子から受光素子に至る光軸が遮断されることに基づいてタッチ範囲の中心位置を検出してその座標データを出力するように構成されている。
【０００４】また、タッチ操作入力装置としてディスプレイ部とタッチ操作部を分けて、タッチ操作部を操作し易い場所に配置するものもあり、このタッチ操作入力装置の構成は、上述のような構成となっている。このようなタッチ操作入力装置は、タッチ操作部を車両において操作し易い場所に配置したり、手で持って操作することにより、利便的な操作を提供することができる。
【０００５】このようなタッチ操作入力装置の構成としては、タッチ操作入力装置のタッチ操作面を操作しやすい位置に配置し、該タッチ操作面を操作することによって、ディスプレイに表示された表示スイッチ等を選択できる構成とされている。
【０００６】例えば、ナビゲーションシステムのメニュー画面の操作等を行う場合を想定すると、ディスプレイに表示された多層構造の表示スイッチを操作する必要がある。このとき、従来のタッチ操作入力装置では、１平面で構成されたタッチ操作面を操作することによって、ディスプレイに表示された多層構造のスイッチを操作していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のタッチ操作入力装置では、タッチ操作を行うことによりメニュー画面を表示するが、最初に操作できるメニューは画面に表示される限られた中でしか選択することができず、画面に表示されたメニュー以外を選択するためには、ディスプレイに表示された多層構造の表示スイッチを操作して選択する必要があり利便的ではない、という問題がある。
【０００８】本発明は、上記事実を考慮して、容易に画面の切り換えが可能なタッチ操作入力装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、複数の操作機能項目が表示される表示部の前記複数の操作機能項目をタッチ操作により選択入力するタッチパネルを備えた操作部と、前記タッチパネル上のタッチ操作位置を検出する検出手段と、前記表示部に表示される画面を切り換えるトリガ信号を出力するトリガ信号出力手段と、前記検出手段によるタッチ操作位置の検出の有無及び前記トリガ信号出力手段より出力されるトリガ信号の有無の組合せに基づいて、前記表示部に表示する画面の切換制御を行う制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】請求項１に記載の発明によれば、操作部のタッチパネルをタッチ操作することにより検出される検出手段のタッチ操作位置の検出の有無及びトリガ信号出力手段により出力されるトリガ信号の有無の組合せに基づいて、表示部に表示される画面が制御手段によって切り換えられるので、多層構造の表示スイッチ等をタッチ操作入力装置でタッチ操作することにより選択することなく、容易に表示部に表示される画面の切換を行うことができる。
【００１１】例えば、検出手段のタッチ操作位置の検出が有り、トリガ信号がない場合には、第１の画面を表示部に表示し、検出手段のタッチ操作位置の検出がなく、トリガ信号がある場合には、第２の画面を表示部に表示し、検出手段のタッチ操作位置の検出が有り、トリガ信号が有る場合には、第３の画面を表示部に表示するように制御手段が画面の切換を行うことが可能となり、３倍以上の画面選択操作が可能となる。
【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御手段が、前記検出手段によるタッチ操作位置の検出の有無及び前記トリガ信号出力手段より出力されるトリガ信号の回数に基づいて、前記表示部に表示する画面を切り換えることを特徴としている。
【００１３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、制御手段が、検出手段によるタッチ操作位置の検出の有無及びトリガ信号出力手段より出力されるトリガ信号の回数に基づいて、表示部に表示する画面を切り換えるので、多層構造の表示スイッチ等をタッチ操作入力装置でタッチ操作することにより選択することなく、容易に表示部に表示される画面の切換を行うことができる。
【００１４】また、検出手段の検出の有無及びトリガ信号の出力回数に基づいて表示部に表示する画面の切換を行うので、請求項１に比べて更に多くの画面選択操作が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は車両用のディスプレイシステムに本発明を適用したものである。
【００１６】図１は車両用のディスプレイシステム１０の全体構成を示している。この車両用のディスプレイシステム１０は、エアコン、オーディオ、ナビゲーションシステム等の自動車に付帯する付帯装備の操作を行うものであり、ディスプレイ１２及びタッチ操作入力装置１４（以下、タッチトレーサと称す）とによって主に構成されている。
【００１７】ディスプレイ１２は、運転者及び同乗者が容易に視認することができるインストルメントパネルの中央部に配置され、エアコン、オーディオの操作状況やナビゲーションシステムの案内地図画面等を表示するものであり、タッチトレーサ１４からの操作入力情報に応じて所定の画面を表示するようになっている。
【００１８】タッチトレーサ１４は、運転者が容易に操作することができる場所、例えば、運転席ドアの肘掛部やセンターコンソール等に配置することができ、タッチ操作入力によって上述のエアコン、オーディオ、ナビゲーションンシステム等の付帯装備の操作を行うものである。なお、タッチトレーサ１４は、手に持って操作することも可能である。
【００１９】タッチトレーサ１４は、図２のタッチトレーサ正面図に示すように、タッチトレーサ１４の中央部に入力パッド１６が配置され、入力パッド１６の周囲となる位置には、各種もモード等を選択する選択ボタン１８が配置されている。こららの選択ボタンとしては、現在地ボタン１８Ａ、戻るボタン１８Ｂ、詳細ボタン１８Ｃ、及び広域ボタン１８Ｄ、ＮＶ／ＴＶ（ナビゲーション、テレビ切換）ボタン１８Ｅ、及び電源ボタン１８Ｄが設けられている。
【００２０】続いて、図３及び図４を参照してタッチトレーサ１４の内部構造について説明する。図３は、タッチトトレーサ１４の一部を破断にして示す正面図であり、図４はタッチトレーサ１４の一部を破断にして示す横断面図である。
【００２１】タッチトレーサ１４は、外枠が２分割されたアウターケーシング２６Ａ、２６Ｂによって構成されており、タッチトレーサ１４の底面となるアウターケーシング２６Ｂにプリント配線基板２８が配置され、その上方にプリント配線基板３０が配置されている。プリント配線基板２８には、圧縮コイルバネ３２が配設されており、圧縮コイルバネ３２は、操作決定スイッチ３４を中心に挿入するように配設され、入力パッド１６を図４矢印Ｍ方向に向かって付勢している。操作決定スイッチ３４は、入力パッド１６でタッチ操作された位置に対して、位置を決定するためのスイッチであり、入力パッド１６上の所望の位置をタッチ操作した後に入力パッド１６毎押圧操作することにより、操作決定スイッチ３４のスイッチがオンされる。
【００２２】また、圧縮コイルバネ３２の付勢に対して、アウターケーシング２６Ａには入力パッド１６の外周を抑止するために断面が略Ｔ字形状に成形された部材２７が設けられており、この該略Ｔ字形状の部材２７は、入力パッド１６の任意の位置を押圧操作して操作決定スイッチ３４をオンする場合は、入力パッド１６の支点として作用するものである。
【００２３】プリント配線基板３０上には、光センサユニットが搭載されている。この光センサユニットは、複数のＬＥＤ３６とフォトトランジスタ３８とが交互に配置され、並列に光軸が形成されるようにＬＥＤ３６とフォトトランジスタ３８が対向するように配列されている。なお、ＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８はプリント配線基板３０に接続されている。また、ＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８は、それぞれ隣接するＬＥＤ３６又はフォトトランジスタ３８とを遮光する遮光部材４０で覆われて構成されており、対向配列されたＬＥＤ３６とフォトトランジスタ３８に必要とされる光以外をこの遮光部材４０で遮光するようになっている。
【００２４】また、プリント配線基板３０上には複数の操作用スイッチ４２が搭載されており、上述した各種のモードを選択する選択ボタン１８Ａ〜１８Ｆに対応する操作に応じて対応する操作用スイッチ４２がオンするように配置されている。
【００２５】さて、本実施の形態に係るディスプレイシステム１０のタッチトレーサ１４には、トリガ信号出力手段として、画面切換トリガボタン２０が設けられている。画面切換トリガボタン２０は、タッチトレーサ１４の内部からアウターケーシング２６Ｂを突出して配置されており、アウターケーシング２６Ｂに設けられた支持部２６Ｃに回転可能に軸２０Ａによって軸支されている。また、プリント配線基板２８の裏面側（操作決定スイッチ３４の配置されて面とは反対側の面）には、トリガスイッチ２２が配置されており、画面切換トリガボタン２０を押圧操作することによってオンするように配置されている。
【００２６】図５は、ＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８の配列状態を示している。なお、図５では、ＬＥＤ３６を「投」で示し、フォトトランジスタ３８を「受」で示す。図５において、図示縦方向光軸（以下、Ｙラインと称す）として１５本が設定されていると共に、図示横方向光軸（以下、Ｘラインと称す）として１１本が設定されている。
【００２７】上述したように、ＸラインとＹラインとのそれぞれにおいてＬＥＤ３６とフォトトランジスタ３８とは交互に配置されている。また、ＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８は隣接するＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８に対して、光軸方向にずれて配置されており、これにより、Ｘライン及びＹラインの光軸ピッチを低寸法化することができる。
【００２８】図６は、ディスプレイシステム１０の電気的構成を示すブロック図である。ディスプレイシステム１０は、タッチトレーサ１４に配置されたＬＥＤ３６、フォトトランジスタ３８、操作決定スイッチ３４、操作用スイッチ４２、及びトリガスイッチ２２がタッチトレーサコントローラ４４に接続されており、更にタッチトレーサコントローラ４４には、エアコン、オーディオ、ナビゲーションシステム等の付帯装備を制御する制御部４６及びディスプレイ１２が接続されている。また、ディスプレイ１２には、制御部４６からの信号が入力されるように接続されている。
【００２９】タッチトレーサコントローラ４４は、ＣＰＵ４８、ＲＯＭ５０及びＲＡＭ５２等の周辺装置を含むマイクロコンピュータで構成されており、ＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８から入力される信号に基づいて、入力パッド１６の操作位置座標を算出する。なお、タッチトレーサ１４の入力パッド１６において指でタッチした位置座標は、上述のＸライン、Ｙラインそれぞれの遮光されたラインの中心位置座標を算出して、この算出された中心位置座標を入力パッド１６上のタッチ位置としている。
【００３０】また、タッチトレーサコントローラ４４は、上述の算出された指でタッチした位置座標をディスプレイ１２の表示に対応した位置座標に変換してディスプレイ１２へ出力する。ディスプレイ１２は、タッチトレーサコントローラ４４から出力された位置座標を基に指でタッチしている画面上の位置を画面に表示する。この画面上の位置表示は、選択項目（画面に表示された表示スイッチ）が色反転することによって表示されるようになっている。
【００３１】ここで、入力パッド１６で選択項目が決定された状態で操作決定スイッチ３４が押圧操作されるとタッチトレーサコントローラ４４に操作決定スイッチ３４の信号が出力され、タッチトレーサコントローラ４４は、ディスプレイ１２の選択された項目を表示するための信号を制御部４６へ出力する。
【００３２】制御部４６では、選択された項目に従った画面に切り換えるための情報をディスプレイ１２に出力することによってディスプレイ１２に表示された画面が選択された項目の画面へと切り替わる。また、タッチトレーサ４４の操作用スイッチ４２が押圧操作されると押圧操作されたモードを選択する選択ボタン１８に対応する画面がディスプレイ１２画面上に表示されるように制御部４６によって制御される。
【００３３】また、本実施の形態では、画面切換トリガボタン２０操作の有無（トリガスイッチ２２のオンオフ）及びタッチ操作の有無の組合せに応じて画面が切り替わるように構成されており、表１に示すようにタッチ操作の有無及びトリガスイッチ２２のオンオフに応じて予め設定された第１画面〜第３画面の切換が行われる。
【００３４】
【表１】
【００３５】続いて、上述のように構成されたディスプレイシステム１０の作用について説明する。
【００３６】なお、本実施の形態では、イグニッションスイッチがオンされることにより電源が投入された状態では、図７に示すようなナビゲーションシステムが初期機能として動作するようになっていると共に、タッチトレーサ１４に配設された光センサユニットの電源がオンとなり検出スタンバイ状態となるものとする。
【００３７】ここで、図７に示す地図画面７０の外周部に表示された表示スイッチ７０ａを選択する場合について説明する。タッチトレーサ１４の入力パッド１６上をタッチ操作すると、上述の光センサユニットによってタッチ操作位置がスキャンされる。タッチ操作位置のスキャンは、Ｘライン及びＹラインそれぞれ行われ、遮光されているラインが検出される。そして、遮光されているラインの光センサユニットの検出に基づいて、ＣＰＵ４８によって指でタッチした位置座標が算出される。算出された位置座標は、更にＣＰＵ４８によって、ディスプレイ１２の表示に対応した位置座標に変換されてディスプレイ１２へ出力される。ディスプレイ１２では、タッチトレーサコントローラ４４から出力された位置座標を基に指でタッチしている地図画面７０上の位置が画面に表示される。この時画面上の位置表示は、表示スイッチが色反転されることによって表示される。
【００３８】そして、入力パッド１６毎押圧操作が行われて操作決定スイッチ３４がオンされると、タッチトレーサコントローラ４４に操作決定スイッチ３４の信号が出力されてタッチトレーサコントローラ４４によりディスプレイ１２の選択された表示スイッチ７０ａに対応する項目を表示するための信号が制御部４６へ出力され、制御部４６によって選択された表示スイッチ７０ａに対応する項目に従った画面に切り換えるための情報がディスプレイ１２へ出力されることによって、ディスプレイ１２に表示スイッチ７０ａに対応する項目が表示される。
【００３９】続いて、画面切換トリガボタン２０の操作によって行われる画面切換処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。
【００４０】まず、ステップ１００で、タッチトレーサコントローラ４４により、タッチ操作位置の検出が有ったか否か判定される。すなわち、入力パッド１６にタッチ操作がなされ、ＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８によってタッチ位置の検出が行われたか否か判定される。判定が肯定された場合には、ステップ１０２へ移行して、トリガスイッチ２２がオンか否か判定される。すなわち、画面切換トリガボタン２０が押圧操作されてトリガスイッチ２２がオンとなったか否かが判定される。判定が否定された場合、すなわち、タッチ操作有り且つトリガスイッチオフの場合には、ステップ１０４へ移行して第１画面が表示されて画面切換処理が終了される。なお、第１画面は例えば現在の表示中の画面である。
【００４１】また、ステップ１０２の判定が肯定、すなわち、タッチ操作有り且つトリガスイッチ２２オンの場合には、ステップ１０６へ移行して、予め設定された第２画面が表示されて画面切換処理が終了される。
【００４２】一方、ステップ１００の判定が否定された場合には、ステップ１０８へ移行して、トリガスイッチ２２がオンか否か判定される。すなわち、画面切換トリガボタン２０が押圧操作されてトリガスイッチ２２がオンとなったか否か判定される。判定が肯定された場合、すなわち、タッチ操作無し且つトリガスイッチ２２オンの場合には、ステップ１１０へ移行して、予め設定された第３画面が表示されて画面切換処理が終了される。
【００４３】また、ステップ１０８の判定が否定された場合、すなわち、タッチ操作無し且つトリガスイッチ２２オフの場合には、タッチトレーサ１４に操作入力が全くないのでそのまま画面切換処理が終了される。
【００４４】このように、本実施の形態のディスプレイシステム１０では、タッチトレーサ１４のタッチ操作検出有無とトリガスイッチ２２のオンオフの組合せで、複数の画面の切り換えを容易に行うことができる。
【００４５】なお、上記の実施の形態では、タッチ操作検出有無とトリガスイッチ２２のオンオフの組合せで、複数の画面の切り換えを行うようにしたが、タッチ操作検出有無と画面切換トリガボタン２０の操作回数（トリガスイッチ２２のオン回数）に基づいて、複数の画面切り換えを行うようにしてもよい。
【００４６】例えば、表２に示すようにすることによって、上記実施の形態ようにも多くの画面の切り換えを行うことができる。
【００４７】
【表２】
【００４８】例えば、表２の場合には、第１画面を表示している状態（タッチ操作を行った状態でトリガスイッチを操作してない状態）で、画面切換トリガボタン２０を押圧操作することにより、第２画面が表示され、更に、連続して画面切換トリガボタン２０を押圧操作（トリガスイッチ２２オン）することにより、第３画面が表示される。また、タッチ操作が無い状態で、画面切換トリガボタン２０を押圧操作することにより、第Ａ画面が表示され、更に、連続して画面切換トリガボタン２０を押圧操作することにより、第Ｂ画面が表示される。すなわち、このようにすることにより、上記実施の形態に比べて更に複数の画面切換を容易に行うことが可能となる。
【００４９】また、上記実施の形態において、画面切換トリガボタン２０を押圧操作して画面切り換えを行う場合等に、頻繁に使用する画面等を割り当てられるようにしてもよい。
【００５０】さらに、上記の実施の形態では、操作機能項目（ボタン等）などの選択項目の選択決定以前の段階で画面切換トリガボタン２０の操作を行うようにしたが、タッチ操作及びタッチパネルの押圧操作によって選択項目を選択決定し、その選択項目の２次機能を動作させるようにしてもよい。
【００５１】例えば、選択項目として地図スクロール機能項目を選択した場合、通常では次の画面上には８方向の移動矢印（表示ボタン）が表示される。ここで、所定の移動矢印をタッチ操作及びタッチパネルの押圧操作することによって指定の方向に地図が速度ａでスクロールするようにし、このスクロール状態で、画面切換トリガボタン２０の操作を行うことによりスクロール速度が速度ｂに変速してスクロールする。これによって、スクロール速度を微動及び高速移動の何れかに選択可能となり、目的地へのカーソル移動を短時間に行うことが可能となる。また、操作しながら一定時間を越えるとスクロール速度が高速に変化する、一般的なスクロール機能のように、操作者の意思に関係なくスクロール速度が変化する不具合を生じることがなくなる。
【００５２】また、選択項目として長いリストから目的の項目を選択する場合もスクロール操作同様、画面に表示させる送りボタン等をタッチ操作及びタッチパネルの押圧操作により微動するようにし、タッチ操作及びタッチパネル押圧操作中に画面切換トリガボタン２０を操作することにより高速移動するようにすれば、目的項目への移動を短時間にすることが可能である。さらに、オーディオの音量調整、エアコン等の温度調整、ラジオ選局など操作範囲が広く、かつ微調整を要求する場合も本機能が有効であり、このように通常の操作機能ボタン操作中に、画面切換トリガボタン２０の操作を行うことで操作機能操作機能ボタンの２次機能の動作が可能となる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、タッチ操作の有無及び画面を切り換えるトリガ信号の有無の組み合わせに基づいて画面の切り換えを行うので、多層構造の表示スイッチ等をタッチ操作入力装置でタッチ操作することにより選択することなく、容易に画面の切り換えを行うことができる、という効果がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３５５１
【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所
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| 【出願日】 |
平成１２年９月２８日（２０００．９．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９０４９
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００２−１０８５４４（Ｐ２００２−１０８５４４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年４月１２日（２００２．４．１２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２９６３０３（Ｐ２０００−２９６３０３） |
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