JP2000194505A - タッチ操作入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タッチ操作入力装置のタッチ面上に異物等が
侵入することなく、且つ、消費電力の低減を達成するこ
とができるタッチ操作入力装置の提供を目的とする。 【解決手段】 タッチトレーサ１４の入力パッド上を保
護するスライドシャッタ１７を開閉自在に設けると伴に
スライドシャッタの開閉状態を検出するリミットスイッ
チ５８を設け、スライドシャッタ１７の開閉に応じてＬ
ＥＤ４４及びフォトトランジスタの作動を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操作面をタッチす
ることによって、タッチ操作情報を入力するタッチ操作
入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば車両においては、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】

【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、タッチ操作部の検出方式がＬ
ＥＤとフォトトランジスタを使ったものであるため、タ
ッチ操作部の操作面上に異物等が侵入した場合、指がそ
の部分にタッチしているものと誤検出してしまう虞があ
る。また、車内のタッチ操作入力装置を操作する時間
は、運転する時間に比べて非常に少ないことから、タッ
チ操作入力装置を操作していないときには、電源をオフ
にすることが望ましい。

【０００６】本発明は、上記の事実を考慮して成された
もので、タッチ操作入力装置のタッチ面上に異物等が侵
入することなく、且つ、消費電力の低減を達成すること
ができるタッチ操作入力装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数の操作機能項目を表示する表示部と、表示部と
は別に設けられ、タッチ操作することによって前記複数
の機能項目を選択入力するタッチパネルを備えたタッチ
操作部と、前記タッチパネルを保護し、前記タッチパネ
ル上を開放自在に開閉する保護手段と、を備えることを
特徴としている。

【０００８】請求項１に記載の発明によれば、表示部に
複数の操作機能項目を表示し、タッチ操作部のタッチパ
ネルをタッチ操作することによって、表示部に表示され
た複数の操作機能項目を選択入力する。また、タッチ操
作部におけるタッチ操作を行うタッチパネル上を開放自
在に開閉し、タッチパネルを保護する保護手段が設けら
れている。タッチ操作部を使用しない場合に保護手段を
閉状態とすることにより、タッチ操作部への異物等の侵
入を防止することができる。例えば、光センサなどによ
ってタッチ操作を検出している場合には、異物によるタ
ッチ操作部の誤検出を防ぐことができる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、前記保護手段の
開閉を検出する検出手段を更に有し、前記検出手段の検
出信号に基づいて前記タッチ操作部の作動を制御するこ
とを特徴としている。

【００１０】請求項２に記載の発明によれば、保護手段
の開閉を検出する検出手段によって、保護手段の開閉状
態の検出を行い、検出手段によって検出された検出結果
に基づいてタッチ操作部の作動を制御することにより、
タッチ操作部を使用しない時の消費電力を低減すること
ができる。例えば、光センサなどによって、タッチ操作
部の操作位置を検出している場合には、保護手段の開閉
をリミットスイッチ等の検出手段により検出を行い、リ
ミットスイッチ等の検出手段の検出信号に基づいて光セ
ンサの作動を制御する。このようにすることによって、
タッチ操作部未使用時の光センサの消費電力を低減する
ことができる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、前記タッチ操作
部の作動の制御は、前記タッチ操作部に設けられたタッ
チ操作位置を検出するＬＥＤとフォトトランジスタのオ
ンオフ制御であることを特徴としている。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、保護手段
の開閉を検出する検出手段によって、保護手段の開閉状
態の検出を行い、検出手段によって検出された検出結果
に基づいてタッチ操作部に設けられたタッチ操作位置を
検出するＬＥＤとフォトトランジスタのオンオフを制御
する。

【００１３】保護手段が閉状態であるときに、ＬＥＤと
フォトトランジスタをオフし、保護手段が開状態である
ときに、ＬＥＤとフォトトランジスタをオンとする制御
をすることによって、タッチ操作入力装置の消費電力を
低減することができる。

【００１４】

【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。

【００１５】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１
４（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。

【００１６】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。

【００１７】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され、タッチ操作入力に
よってエアコン、オーディオ、ナビゲーションシステム
等の付帯装備の操作を行うものである。

【００１８】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の上面を
保護するためにスライドシャッタ１７が配置されてお
り、入力パッド１６の周囲となる位置には、各種のモー
ドを選択する選択ボタンが配置されている。これらの選
択ボタンとしては、現在地ボタン１８、目的地ボタン２
０、メニューボタン２２、エアコンボタン２４、オーデ
ィオボタン２６、画質ボタン２８が設けられており、こ
れらのモード選択ボタンを押圧操作することにより、選
択されたモードに対応する画面がディスプレイ１２に表
示される。

【００１９】タッチ操作を入力するための入力パッド１
６は、図３に示すように円弧状の指ガイド溝３０が、縦
２本、横１本それぞれ交差するように形成されており、
運転者が入力パッドを見ることなく入力パッドの操作位
置を触手で認識することができる。また、指ガイド溝３
０が円弧状の溝となっていることにより、指を縦方向及
び横方向にスライドする場合に指を容易にガイドするこ
とができ操作時の操作ブレを防止することができる。な
お、指ガイド溝３０の位置は、ディスプレイ１２に表示
されるボタン表示部の位置に対応して設けられており、
運転者又は同乗者がブラインド操作により任意のボタン
を選択することが可能である。

【００２０】さらに、図４に示すようにディスプレイ１
２に表示される画面上（図４は、メニュー画面７２を示
す）には、入力パッド１６に形成された指ガイド溝３０
が画面上に表現され、入力パッド１６とディスプレイ１
２画面との位置関係を容易に認識することができる。ま
た、ディスプレイ１２を見ながら指ガイド溝３０が形成
された入力パッド１６をタッチ操作することによって、
指定されたディスプレイ１２画面上の項目が色反転する
ようになっている。すなわち、入力パッド１６の操作位
置を確認することなくブラインド操作が可能であり、デ
ィスプレイ１２画面のみを見ることによって容易に操作
を行うことができる。

【００２１】次に、図５及び図６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５は、タッチ
トレーサ１４の一部を破断にして示す正面図であり、図
６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。

【００２２】タッチトレーサ１４は、アウターケーシン
グＡ３２及びアウターケーシングＢ３４によって外枠が
構成され、タッチトレーサ１４の底面となるアウターケ
ーシングＢ３４にプリント配線基板３６が配置され、そ
の上方にプリント配線基板３８が配置されている。プリ
ント配線基板３６の中央部にはタッチ用スイッチ４０が
搭載されていると共に、圧縮コイルバネ４２が配設され
ており、圧縮コイルバネ４２は、タッチ用スイッチ４０
を中心に挿入するように配設され、入力パッド１６を図
６矢印Ｍ方向に向かって付勢している。タッチ用スイッ
チ４０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した後に入力パッド１６
毎押圧操作することにより、タッチ用スイッチ４０のス
イッチがオンされる。

【００２３】また、圧縮コイルバネ４２の付勢に対し
て、アウターケーシングＢ３４には入力パッド１６の外
周を抑止するために略Ｔ字形状３４ａに成形された部材
が設けられており、このアウターケーシングＢ３４の入
力パッド１６を抑止する略Ｔ字形状３４ａは、入力パッ
ド１６の任意の位置を押圧操作してタッチ用スイッチ４
０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。

【００２４】また、タッチトレーサ１４には、可撓性の
スライドシャッタ１７が設けられ（図２も参照）、使用
していない時の異物等の侵入を防ぐことができる。スラ
イドシャッタ１７は、アウターケーシングＡ３２に形成
されたスライドシャッタ１７ガイド用のガイド溝３２ａ
に沿って両端をガイドされ、入力パッド１６上を開閉自
在に配置されている。

【００２５】タッチトレーサ１４には、スライドシャッ
タ１７を内部へガイドするためのガイド部材５２が配置
され、スライドシャッタ１７開状態の際には、スライド
シャッタ１７を装入するようになっている。また、アウ
ターケーシングＢ３４にガイド部材によってガイドされ
たスライドシャッタ１７をプリント配線基盤３６の方向
へガイドするためのガイド部３４ｂが形成されている。
さらに、プリント配線基盤３６にスライドシャッタ１７
の開閉状態を検出するリミットスイッチ５８が配置され
ており、スライドシャッタ１７は、ガイド部材５２及び
アウターケーシングＢ３４に形成されたガイド部３４ｂ
によってリミットスイッチ５８へと案内されるため、リ
ミットスイッチ５８は、スライドシャッタ１７の開閉状
態を検出することができる。

【００２６】また、プリント配線基板３８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ＬＥＤ４４とフォトトランジスタ４６とを並
列光軸を形成するように対向配列すると共に、ＬＥＤ４
４及びフォトトランジスタ４６はプリント配線基板３８
の電気回路に接続さている。また、これらのＬＥＤ４４
及びフォトトランジスタ４６は、それぞれ隣接するＬＥ
Ｄ４４又はフォトトランジスタ４６とを遮光する遮光部
材４８で覆われて構成されており、対向配列されたＬＥ
Ｄ４４とフォトトランジスタ４６に必要とされる光以外
をこの遮光部材４８で遮光するようになっている。

【００２７】光センサユニットは、上述のスライドシャ
ッタ１７開閉状態を検出するリミットスイッチ５８に電
気的に接続されており、スライドシャッタ１７開状態検
出信号によって光センサユニットが作動するように構成
されている。このように、スライドシャッタ１７の開閉
状態を検出し、光センサユニットの作動を制御すること
によって消費電力の低減を図ることができる。

【００２８】また、プリント配線基板３８上には複数の
操作用スイッチ５０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１８〜２８に対する操作に
応じて対応する操作用スイッチ５０がオンするようにな
っている。

【００２９】図７は、ＬＥＤ４４及びフォトトランジス
タ４６の配列状態を示している。図７において、図示縦
方向光軸（以下、Ｘラインと称する）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、Ｙライン
と称する）として１１本が設定されている。この場合、
ＸラインとＹラインとのそれぞれにおいてＬＥＤ４４と
フォトトランジスタ４６とは交互に並列配置されてい
る。また、並列配置されたＬＥＤ４４及びフォトトラン
ジスタ４６において、フォトトランジスタ４６は隣接す
るＬＥＤ４４よりも後方に配設されており、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。

【００３０】図８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ＬＥＤ４４、
フォトトランジスタ４６、タッチ用スイッチ４０、操作
用スイッチ５０がＣＰＵ６０に接続されており、更にＣ
ＰＵ６０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６２、ディスプレ
イ１２に接続されている。また、上述したように、リミ
ットスイッチ５８が、ＬＥＤ４４及びフォトトランジス
タ４６に接続されている。

【００３１】リミットスイッチ５８は、スライドシャッ
タ１７の開閉状態を検出し、開状態を検出した場合に
は、ＬＥＤ４４及びフォトトランジスタ４６を作動させ
る。

【００３２】ＣＰＵ６０は、Ｘライン及びＹラインに配
置されたＬＥＤ４４を点灯させ、ＬＥＤ４４から投光さ
れた光を受光するフォトトランジスタ４６の信号を検出
し、フォトトランジスタ４６から出力される信号を基に
入力パッド１６を指でタッチした位置座標を算出する。
なお、指でタッチした位置座標は、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。

【００３３】また、ＣＰＵ６０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、ＣＰＵ６０から出力された位置座
標情報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。なお、
この画面表示は矢印等による表示でもよい。

【００３４】入力パッドで選択項目が決定された状態で
タッチ用スイッチ４０が押圧操作されるとＣＰＵ６０に
タッチ用スイッチ４０の信号が出力され、ＣＰＵ６０
は、ディスプレイ１２の選択された項目の表示するため
の信号を制御部６２へ出力する。制御部６２では、選択
された項目に従った画面に切り替えるための情報を デ
ィスプレイ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１４の操作用スイッチ５０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１８〜２８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制御部によって制御される。

【００３５】次に、タッチトレーサ操作時の作用につい
て、図１１のフローチャートに沿って図９及び図１０を
参照して説明する。

【００３６】ステップ１００で、イグニッションがオン
されると、ステップ１０２に移り、図１０に示すような
ナビゲーションシステムの地図画面７０が表示される。
続いて、ステップ１０４へ移行し、モード選択スイッチ
１８〜２８が押されたか判定される。ステップ１０４で
モード選択スイッチ１８〜２８の何れかが押された場合
には、ステップ１０６へ移行する。ステップ１０６で
は、押されたモード選択スイッチ１８〜２８に対応する
画面が表示される。例えば、メニューボタン２２が押さ
れた場合には、図４に示すようなメニュー画面７２が表
示される。

【００３７】ステップ１０４でモード選択スイッチ１８
〜２８の何れか押されなかった場合は、地図画面７０が
表示されたまま、又、モード選択スイッチ１８〜２８の
何れか押された場合は、対応する図９に示す画面に切り
替わりステップ１０８へと移行する。

【００３８】ステップ１０８では、スライドシャッタ１
７の開閉状態を検出するリミットスイッチ５８がスライ
ドシャッタ１７の開状態を検出したか判定される。ステ
ップ１０８でスライドシャッタ１７の開状態が検出され
なかった場合は、ステップ１０４へと戻り、スライドシ
ャッタ１７の開状態が検出されるまで、上述のステップ
１０４〜ステップ１０８が繰り返される。

【００３９】ステップ１０８でスライドシャッタ１７の
開状態が検出されるとステップ１１０へ移り、タッチト
レーサの光センサユニットであるＬＥＤ４４及びフォト
トランジスタ４６が作動し、入力パッド１６上の指操作
位置検出スタンバイ状態となり、ステップ１１２へ移行
する。

【００４０】ステップ１１２では、フォトトランジスタ
４６に入射される光が遮光検出されたか否か判定され
る。すなわち、指で入力パッド１６が操作されているか
否か判定される。ステップ１１２で、否定判定されると
ステップ１０４へ戻り、ステップ１１２の判定が肯定さ
れるまで、上述のステップ１０４〜ステップ１１２が繰
り返される。

【００４１】ステップ１１２で、肯定判定されるとステ
ップ１１４へ移行し、ＣＰＵ６０によって入力パッド１
６上の指位置座標が算出され、ステップ１１６へと移行
する。なお、指位置座標は上述したＸラインＹラインの
対向配列されたＬＥＤ４４及びフォトトランジスタ４６
間が指で遮られた中心位置座標がＣＰＵ６０によって算
出される。

【００４２】ステップ１１６では、算出された指位置座
標に基づいてディスプレイ１２上の該当する選択項目が
色反転表示される。続いて、ステップ１１８へと移行
し、タッチ用スイッチ４０が押されたか判定される。ス
テップ１１８で否定判定されるとステップ１０４へと戻
り、ステップ１１８で肯定判定されるまで、上述のステ
ップ１０４〜１１８が繰り返される。

【００４３】ステップ１１８で肯定判定されると、ステ
ップ１２０へ移行してステップ１１４及びステップ１１
６で算出された指位置座標に基づいて選択され画面上で
色反転された項目に応じた画面表示及びその項目に従っ
た制御が制御部６２によって実行される。続いて、ステ
ップ１０４へと戻り上述のステップ１０４〜１２０の処
理が繰り返し行われる。

【００４４】上述したように、タッチトレーサ１４を使
用しない場合は、スライドシャッタ１７を閉めることに
より、異物等の侵入を防ぐことができると共に閉めてい
る状態では、光センサユニット作動しないようにしてい
るため消費電力の低減を図ることができる。

【００４５】なお、上記の実施の形態では、スライドシ
ャッタ１７の開閉状態検出用リミットスイッチ５８は、
プリント配線基盤３６に配置したが、これに限定される
ものではなく、スライドシャッタ１７の開閉状態を検出
できる場所であればよい。また、リミットスイッチ５８
に限定されるものでもなく、光センサ等によってスライ
ドシャッタ１７の開閉状態を検出するようにしてもよ
い。

【００４６】また、スライドシャッタ１７閉時には、光
センサユニットを不作動にすることにより、消費電力の
低減行うようにしたが、消費電力低減するためには、対
象となる操作画面のマトリックス数に応じて発光素子の
オン状態にする数を変えるようにしてもよい。例えば、
タッチトレーサ非使用時には、半分の光センサユニット
（受発光素子）をオフ状態とし、残り半分の光センサユ
ニットで指を検出した場合に、全ての光センサユニット
を作動状態とするようにしてもよい。さらに、スライド
シャッタ１７の開閉ではなく、タッチトレーサ１４自体
をアームレストやインストパネル等からせり出す構造と
してもよい。

【００４７】また、ディスプレイ開閉式の構成のものに
ついては、ディスプレイ開閉に応じて受発光素子を作動
するようにすれば、同様の効果を得ることができる。

【００４８】また、本実施の形態では、スライドシャッ
タ１７の開閉を手動で行う構成としたがこれに限るもの
ではなく、ボタンを操作することによって自動で開閉す
る構成としてもよい。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、タ
ッチ操作入力装置のタッチ面上に異物等が侵入すること
なく、且つ、消費電力の低減を達成することができると
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わるディスプレイシス
テムの構成を示す斜視図である。

【図２】タッチトレーサの正面図である。

【図３】入力パッドの正面図及び断面図である。

【図４】ディスプレイに表示されたメニュー画面を表す
図である。

【図５】タッチトレーサを破断して示す正面図である。

【図６】タッチトレーサを破断して示す横断面図であ
る。

【図７】ＬＥＤとフォトトランジスタの配置関係を示す
図である。

【図８】本実施の形態に係わるディスプレイシステムの
電気的構成を示すブロック図である。

【図９】タッチトレーサへの操作に応じたディスプレイ
表示画面を表す図である。

【図１０】ディスプレイに表示された地図画面を示す図
である。

【図１１】タッチトレーサ操作時の作用を示すフローチ
ャートである。

【００６１】

【符号の説明】

１０ ディスプレイシステム １２ ディスプレイ １４ タッチトレーサ １６ 入力パッド １７ スライドシャッタ ５８ リミットスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 國松 嘉昌 愛知県丹羽郡大口町豊田三丁目260番地 株式会社東海理化電機製作所内 Ｆターム(参考） 2F029 AA02 AC02 5B068 AA03 AA22 AA32 BB19 BC04 BE06 CD01 5B087 AA03 CC11 CC26 DE03 9A001 BB06 DZ13 HH35 JJ11 JJ77 KK31 KK54

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の操作機能項目を表示する表示部
   と、 表示部とは別に設けられ、タッチ操作することによって
   前記複数の機能項目を選択入力するタッチパネルを備え
   たタッチ操作部と、 前記タッチパネルを保護し、前記タッチパネル上を開放
   自在に開閉する保護手段と、を備えることを特徴とする
   タッチ操作入力装置。
2. 【請求項２】 前記保護手段の開閉を検出する検出手段
   を更に有し、前記検出手段の検出信号に基づいて前記タ
   ッチ操作部の作動を制御す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。
3. 【請求項３】 前記タッチ操作部の作動の制御は、前記
   タッチ操作部に設けられたタッチ操作位置を検出するＬ
   ＥＤとフォトトランジスタのオンオフ制御であることを
   特徴とする請求項２に記載のタッチ操作入力装置。