JP2007108842A - 画像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】指がタッチパネルに接触する直前でなければ、指の接近は検出されないので、操作性が損なわれてしまうこと。
【解決手段】液晶ディスプレイ２は、８個の近接センサ５が表示面２ａの周囲に埋め込まれている。液晶ディスプレイ２の一辺には、２個の近接センサ５が埋め込まれている。そして、近接センサ５の配置順は、時計回りに第０番目ないし第７番目である。また、近接センサ５は、その検出媒体（例えば、赤外線）の放出方向と表示面２ａの法線方向とが平行となる状態で設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像を表示する画像表示システムに関するものであって、より詳しくは、ナビゲーションシステムなどに関するものである。

背景技術として、タッチパネルへの指の接近を検出する指接近検出機構と、この指接近検出機構に接続された画像表示ユニットとを備えるカーナビゲーション装置が知られている。指接近検出機構は、液晶パネルのフレームの内側であって画像表示面の周囲に配置されており、画像表示面に平行な方向に赤外線を発光する発光素子と、発光素子で発光された赤外線を受光する受光素子とからなる。画像表示ユニットは、タッチパネルへの指の接近が指接近検出機構で検出されると、液晶表示パネルに対して所定のメニューを表示させる（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００２−３５８１６２号公報（段落００１０−００１１、段落００２２ならびに図１を参照）

背景技術において、指接近検出機構が画像表示面に平行な方向に赤外線を発光しているので、物体の接近を検出可能な距離は、画像表示面から赤外線に下ろした垂線の長さにほぼ等しい。また、指接近検出機構が液晶パネルのフレームの内側であって画像表示面の周囲に配置されているので、画像表示面から赤外線に下ろした垂線の長さは短くなりやすく、物体の接近を検出可能な距離も短くなりやすい。つまり、指がタッチパネルに接触する直前でなければ、指の接近は検出されないので、操作性が損なわれるという課題があった。

本発明に係る画像表示システムは、物体が表示装置に接近すると前記表示装置に対して操作項目を表示させる制御装置と、前記制御装置に接続される非接触センサとを備える画像表示システムであって、前記非接触センサは、その検出媒体を前記表示装置の表示面とのなす角が０度より大きくなる方向に放出し、反射された検出媒体を検出することを特徴とするものである。本発明における字句の解釈は、次のとおりである。

「操作項目」とは、その表示座標とセンサによる検出座標とが符合すると、所定の機能の実行を促すものである。

「非接触センサ」は、好ましくは、表示装置の表示面の周囲に設けられるものである。

「検出媒体」とは、エネルギーを有する媒体である。「検出媒体」の具体例として、電磁波、光や超音波などがある。

「表示装置の表示面とのなす角が０度より大きくなる方向」とは、表示装置の表示面に平行ではない方向であって、より好ましくは、表示装置の表示面の法線方向である。

本発明は、検出媒体が前記表示装置の表示面とのなす角が０度より大きくなる方向に放出されるので、指の接近を検出可能な範囲が広がり、操作性が高まるという効果を有する。

以下、本発明に係る画像表示システムを実施するための最良の形態は、図１ないし図８で示される。
＜ナビゲーションシステム１の構成＞本実施の形態に係るのナビゲーションシステム１の構成は、図１で示される。ナビゲーションシステム１は、画像を表示する液晶ディスプレイ２（「表示装置」に相当する）と、液晶ディスプレイ２に接続されるナビゲーション装置３（「制御装置」に相当する）と、Ａ/Ｄコンバータ４を介してナビゲーション装置３に接続される近接センサ５（「非接触センサ」に相当する）とを備える。また、ナビゲーションシステム１は、現在位置に対応するデータを出力する測位センサ６、接触に応じてデータを出力するタッチパネル７および音声を出力するスピーカ８とを備える。
＜液晶ディスプレイ２の構成＞液晶ディスプレイ２の構成は、図２および図３で示される。液晶ディスプレイ２は、８個の近接センサ５が表示面２ａの周囲に埋め込まれているものである。液晶ディスプレイ２の一辺には、２個の近接センサ５が埋め込まれている。そして、近接センサ５の配置順は、時計回りに第０番目ないし第７番目である（図２を参照）。また、近接センサ５は、その検出媒体（例えば、赤外線）の放出方向と表示面２ａの法線方向とが平行となる状態で設けられている（図３を参照）。また、液晶ディスプレイ２の表示面上には、タッチパネル７が設けられている。
＜ナビゲーション装置３の構成＞ナビゲーション装置３の構成は、図２で示されている。ナビゲーション装置３は、データを入出力するＩ／Ｏ１１と、各種プログラムやデータなどを記憶するＨＤＤ１２と、ＢＩＯＳなどの基本プログラムを記憶するＲＯＭ１３と、ＨＤＤ１２およびＲＯＭ１３に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ１４と、ＣＰＵ１４での処理データなどを記憶するＲＡＭ１５と、音声データを処理する音声ＬＳＩ１６と、画像データを処理する画像ＬＳＩ１７と、画像ＬＳＩ１７での処理データを保持するＶＲＡＭ１８と、特定の周期で起動データを出力するタイマ１９とを備え、これらのハードウエアは、バスで接続されている。

Ｉ／Ｏ１１の入力側には、近接センサ５がＡ／Ｄコンバータ４を介して接続されている。また、測位センサ６およびタッチパネル７が接続されている。他方、Ｉ／Ｏ１１の出力側には、液晶ディスプレイ２およびスピーカ８が接続されている。

ＨＤＤ１２には、物体が液晶ディスプレイ２に接近すると液晶ディスプレイ２に対して操作項目を表示させる処理をＣＰＵ１４に実行させるためのプログラムが記憶されている。また、ＨＤＤ１２には、操作項目に対応する操作項目データや地図画像に対応する地図画像データなどが記憶されている。
＜近接センサ５の構成＞近接センサ５の構成は、図４および図５で示される。近接センサ５は、検出媒体を放出する放出素子５ａおよび検出媒体を検出する検出素子５ｂを備える。物体が近接センサ５に対向する場合、放出素子５ａが検出媒体を放出すると、検出素子５ｂは、物体で反射された検出媒体を検出し、この検出媒体の物理量（例えば、エネルギー）に対応する検出値データを出力する（図４を参照）。検出される検出媒体の物理量（例えば、エネルギー）は、近接センサ５と物体との距離に対応している（図５を参照）。
＜データ処理＞本実施の形態におけるデータ処理は、図６ないし図１０で示される。ＣＰＵ１４は、ＨＤＤ１２に記憶された各種プログラムをＲＡＭ１５に展開し、以下の処理を実行する。

ＣＰＵ１４は、ＲＡＭ１５の検出値データ格納領域（Ｎ＝０〜７）を初期化する（ステップＳ１）。具体的には、初期値として「０」が検出値データ格納領域（Ｎ＝０〜７）に格納される。

ステップＳ１で検出値データ格納領域が初期化されると、ＣＰＵ１４は、検出値データＶｓｎが所定値Ｖｓｃ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。具体的には、Ｉ／Ｏ１１のポートアドレス（ｎ＝０〜７）には、それぞれ、近接センサ５（第０〜７番目）で出力された検出値データＶｓｎが入力されており（図７を参照）、ポートアドレスに入力された検出値データＶｓｎと所定値Ｖｓｃとが比較される。本実施の形態では、「Ｖｓｃ＝１６０ｍｖ」が用いられている。

ステップＳ２で検出値データＶｓｎが所定値Ｖｓｃ以上であるとの判定がなされると（Ｓ２のＹｅｓ）、ＣＰＵ１４は、検出値データＶｓｎをＲＡＭ１５に格納する（ステップＳ３）。具体的には、第ｎ番目のポートアドレスに入力された検出値データＶｓｎは、ＲＡＭ１５の第Ｎ番目のデータ格納領域に転送される。

他方、ステップＳ２で検出値データＶｓｎが所定値Ｖｓｃ以上ではないとの判定がなされると（Ｓ２のＮｏ）、検出値データＶｓｎはＲＡＭ１５に格納されず、初期値「０」が維持される。

ステップＳ３で検出値データＶｓｎが格納され、または、初期値「０」が維持されると、ＣＰＵ１４は、ポートアドレス（ｎ＝０〜７）の全てについてステップＳ２からステップＳ３までの処理が施されたか否かを判定する（ステップＳ４）。

ステップＳ４でポートアドレスの全てについてステップＳ２からステップＳ３までの処理が施されていないとの判定がなされると（Ｓ４のＮｏ）、ＣＰＵ１４は、ステップＳ２からステップ３までの処理を実行する。

他方、ステップＳ４でポートアドレスの全てについてステップＳ２からステップＳ３までの処理が施されたとの判定がなされると（Ｓ４のＹｅｓ）、ＣＰＵ１４は、ＲＡＭ１５に格納された検出値データＶｓＮが所定値Ｖｄ以上であるか否かを判定する（ステップＳ５）。具体的には、ＲＡＭ１５の各格納領域（Ｎ＝０〜７）に格納された検出値データＶｓＮの何れかが所定値Ｖｄ以上であればよい。本実施の形態では、「Ｖｄ＝４００ｍＶ」が設定されており、液晶ディスプレイ２と物体との距離が１４ｃｍ以内にあれば、物体が液晶ディスプレイ２に接近しているとの判定がなされる。

ステップＳ５で検出値データＶｓＮが所定値Ｖｄ以上であるとの判定がなされると（Ｓ５のＹｅｓ）、ＣＰＵ１４は、液晶ディスプレイ２に対して操作項目を表示させるための制御データを出力する（ステップＳ６）。このとき、画像ＬＳＩ１７は、ＣＰＵ１４からの制御データに従って、ＨＤＤ１２に記憶された操作項目データからＶＲＡＭ１８に展開し、ＶＲＡＭ１８上の操作項目データを液晶ディスプレイ２に出力する。そして、液晶ディスプレイ２は、その表示面２ａで操作項目を表示する。

表示処理の結果は、次のとおりである。物体（例えば、指）が液晶ディスプレイ２に近づくと（図８（ａ）を参照）、物体と液晶ディスプレイ２との距離が１４ｃｍ程度になった時点で、操作項目（例えば、縮尺変更用のタッチスイッチ）が表示される（図８（ｂ）を参照）。

なお、ステップＳ１からステップＳ４までの処理は、所定値よりも小さな検出値を「０」とみなすための処理である。なぜなら、近接センサ５は、物体が存在しない場合であっても、検出値を出力しているからである。また、ＣＰＵ１４は、タイマ１４で出力される起動データを割り込みデータとして、ステップＳ１からステップＳ４までの処理を周期的に実行し、他方、ステップＳ５からステップＳ６までの処理をループさせてもよい。
＜本実施の形態における効果＞本実施の形態によれば、近接センサ５がその検出媒体を液晶ディスプレイ２の表示面２ａの法線方向に放出するので、物体が表示面２ａの周囲に接近すれば、操作項目は表示面２ａに表示される。したがって、ユーザは、物体がタッチパネル７に接触するまでに、操作項目を選択する余地を持つことができる。また、ナビゲーションシステムが車両に搭載されている場合、ユーザは座席に着席した状態でタッチパネル７を操作することになる。この場合、ユーザの指と液晶ディスプレイ２との距離が１４ｃｍ程度であれば、操作項目が表示されるので、ユーザは、座席に着席した状態であっても前傾姿勢をとることなく、操作項目を知ることができる。
＜変形例１＞本実施の形態では、８個の近接センサ５が設けられている。もっとも、近接センサ５が液晶ディスプレイ２の左右に１つずつ設けられれば、本発明は実施可能である。
＜変形例２＞本実施の形態では、近接センサ５がその検出媒体を液晶ディスプレイ２の表示面２ａの法線方向に放出している。もっとも、近接センサ５がその検出媒体を液晶ディスプレイ２の表示面２ａに平行ではない方向（なす角が０度より大きい）に放出すれば、本発明は実施可能である。

以上のように、本発明は、指の接近を検出可能な範囲が広がり、操作性が高まるという効果を有し、ナビゲーションシステムなどとして有用である。

本発明に係る画像表示システムを実施するための最良の形態の構成を示すハードウエア構成図 液晶ディスプレイと近接センサとの配置関係を示す図 近接センサによる検出媒体の放出方向を示す図 近接センサの構成を示す構成図 近接センサにおける近接距離と検出値との関係を示す関係図 データ処理の流れを示すフロー図 近接センサ、ポートアドレスおよび格納領域の関係を示す関係図 （ａ）物体接近前の表示例を示す図（ｂ）物体接近後の表示例を示す図

符号の説明

１ ナビゲーションシステム（画像表示システム）
２ 液晶ディスプレイ（表示装置）
２ａ 表示面
３ ナビゲーション装置（制御装置）
５ 近接センサ（非接触センサ）

Claims (4)

1. 物体が表示装置に接近すると前記表示装置に対して操作項目を表示させる制御装置と、前記制御装置に接続される非接触センサとを備える画像表示システムであって、
   前記非接触センサは、その検出媒体を前記表示装置の表示面とのなす角が０度より大きくなる方向に放出し、反射された検出媒体を検出することを特徴とする画像表示システム。
2. 前記非接触センサは、その検出媒体を前記表示面の法線方向に放出することを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。
3. 物体の接近を検出する非接触センサを表示面の周囲に有する表示装置であって、
   前記非接触センサは、その検出媒体を前記表示面とのなす角が０度より大きくなる方向に放出し、反射された検出媒体を検出することを特徴とする表示装置。
4. 前記非接触センサは、その検出媒体を前記表示面の法線方向に放出することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。

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