JP2013134717A - Operation input system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポインティングデバイスとしてのタッチパッドを備えた操作入力システムに関する。 The present invention relates to an operation input system including a touch pad as a pointing device.
例えばノート型パーソナルコンピュータ等において、ポインティングデバイスとしてのタッチパッドを備えた操作入力システムを標準装備した機器が利用されている。使用者は、タッチパッド表面に設けられた操作面上で指先やスタイラスペンのペン先等をスライド操作することで、当該タッチパッドと情報伝達可能に接続された表示画面上に表示される操作カーソルを移動させる。また例えば、表示画面上に表示される操作カーソルを操作標章(例えば操作アイコン等)上に合わせた状態で操作面を所定操作することで、当該操作標章に関連付けられた機能を実現させる。このようなタッチパッドを備えた操作入力システムは、車載用ナビゲーション装置に対する所定の操作入力を行うためにも利用することができる。 For example, in a notebook personal computer or the like, a device equipped with an operation input system having a touch pad as a pointing device as a standard is used. An operation cursor displayed on a display screen connected to the touch pad so as to be able to transmit information by sliding the fingertip or the stylus pen tip on the operation surface provided on the touch pad surface. Move. In addition, for example, by performing a predetermined operation on the operation surface in a state where the operation cursor displayed on the display screen is set on an operation mark (for example, an operation icon), a function associated with the operation mark is realized. The operation input system provided with such a touchpad can also be used for performing a predetermined operation input to the vehicle-mounted navigation device.
ところで、車載用ナビゲーション装置は車両の運転者によって操作されることも多い。そのような場合、使用者(車両の運転者)は運転の合間にナビゲーション装置を操作することになるため、表示画面を注視して操作を行うことは困難であり、望む操作を正確に行うことができない場合がある。このような点に鑑み、触覚(触感)を利用して表示画面を注視せずとも操作入力を行うことができるようにした操作入力システムが提案されている。例えば特開2006−268068号公報(特許文献1)には、操作面全体を繊維毛で覆い、表示装置に表示された操作標章の位置に対応する操作面上の位置にある繊維毛を立毛させる技術が開示されている。しかし、特許文献1のシステムでは、操作面全体が繊維毛で覆われており、立毛している繊維毛とそうでない繊維毛との触覚による識別には曖昧さが残る。 By the way, the vehicle-mounted navigation device is often operated by a vehicle driver. In such a case, since the user (vehicle driver) operates the navigation device between driving, it is difficult to perform the operation while paying attention to the display screen, and to perform the desired operation accurately. May not be possible. In view of such a point, an operation input system has been proposed in which operation input can be performed without using a tactile sensation (tactile sensation) without gazing at a display screen. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-268068 (Patent Document 1), the entire operation surface is covered with fiber hairs, and fiber hairs located on the operation surface corresponding to the position of the operation mark displayed on the display device are raised. Techniques for making them disclosed are disclosed. However, in the system of Patent Document 1, the entire operation surface is covered with fiber hairs, and ambiguity remains in the tactile discrimination between fiber hairs that are raised and fiber fibers that are not.
また、表示画面を注視しないまでも、ある程度は表示画面を確認しながら操作を行うこともある点を考慮すれば、操作面上での操作位置が使用者に直感的に視覚認識しやすくなっていることが、利便性の観点から好ましい。特に、例えば特定の操作入力を行うために所定操作を望む場合等では、少なくとも操作面上の特定の領域を操作していることが使用者に直感的に視覚認識しやすくなっていることが好ましい。しかし、従来の操作入力システムにおける操作カーソルの表示に関しては、指先を模擬したマークや矢印マーク等が、使用者による操作面上での操作位置によらずに一定の形態で表示されることが一般的であった。 In addition, even if you do not pay attention to the display screen, if you take into account that the operation may be performed while checking the display screen to some extent, the operation position on the operation surface will be easier for the user to visually recognize. It is preferable from the viewpoint of convenience. In particular, for example, when a predetermined operation is desired in order to perform a specific operation input, it is preferable that it is easy for the user to intuitively recognize that it is operating at least a specific area on the operation surface. . However, with regard to the display of the operation cursor in the conventional operation input system, it is common that a mark simulating a fingertip, an arrow mark, or the like is displayed in a certain form regardless of the operation position on the operation surface by the user. It was the target.
そこで、表示画面を注視することなく従来に比べてより確実な操作入力を行うことが可能であると共に、利便性に優れた操作入力が可能な操作入力システムの実現が望まれる。 Therefore, it is desired to realize an operation input system that can perform more reliable operation input than in the past without paying attention to the display screen and can perform operation input with excellent convenience.
本発明に係る操作入力システムの特徴構成は、正面に操作面が形成された操作板を有し、前記操作面に接触又は近接する被検知物を検知して当該検知位置に応じた入力を受け付けるタッチパッドと、先端部が前記操作板を貫通して前記操作面から突出可能に設けられた複数の突出部材と、表示画面を有し、当該表示画面に画像を表示すると共に少なくとも前記タッチパッドによる検知位置に応じて操作カーソルを表示する表示装置と、前記表示画面への表示画像を描画制御する描画制御部と、を備え、前記描画制御部は、前記表示画面の座標と前記操作面の座標とを対応付け、前記操作面上での前記検知位置の座標に対応する前記表示画面上の座標に前記操作カーソルを表示すると共に、前記検知位置と前記操作面から突出している前記突出部材との位置関係に応じて前記操作カーソルの表示形態を変化させる点にある。 The feature configuration of the operation input system according to the present invention includes an operation plate having an operation surface formed on the front surface, detects an object to be detected that is in contact with or close to the operation surface, and receives an input corresponding to the detection position. A touch pad, a plurality of projecting members provided so that a tip portion thereof penetrates the operation plate and protrudes from the operation surface; a display screen; and an image is displayed on the display screen and at least by the touch pad A display device that displays an operation cursor according to a detection position; and a drawing control unit that performs drawing control of a display image on the display screen, wherein the drawing control unit includes coordinates of the display screen and coordinates of the operation surface. And the operation cursor is displayed at the coordinates on the display screen corresponding to the coordinates of the detection position on the operation surface, and the protrusion protruding from the detection position and the operation surface It lies in changing the display mode of the operating cursor in accordance with the positional relationship between the wood.
この特徴構成によれば、タッチパッドの操作面に接触又は近接する被検知物の検知位置に応じて、情報伝達可能に接続された他の機器に対して所定操作を入力することができる。このとき、複数の突出部材がタッチパッド正面の操作板を貫通して操作面から突出可能に設けられる。すなわち、これらの突出部材は、先端部が操作面より正面側に突出し当該先端部の高さが操作面よりも高い状態(「第一状態」と称する)と先端部の高さが操作面以下の状態(「第二状態」と称する)との間で移動可能とされる。突出部材の第二状態では操作面におけるその周辺部分は平坦であるのに対して、第一状態にある突出部材の先端部は操作面から明確に突出し、使用者の指先等によって直接的に触覚認識可能となる。よって、例えば表示装置に表示された操作標章の座標に対応する操作面上の座標に位置する突出部材を第一状態とすることで、使用者は第一状態にある突出部材を頼りに、その位置において操作面への操作入力を行なうことができる。従って、表示画面を注視することなく従来に比べてより確実な操作入力を行うことが可能な操作入力システムを提供することができる。
また、この特徴構成では、タッチパッドによる被検知物の検知位置と第一状態にある突出部材との位置関係に応じて、操作カーソルの表示形態が変化される。このような表示形態の変化により、使用者は、表示画面上の特定の領域に対応する操作面上の特定の領域を操作していることを直感的に視覚認識しやすくなる。よって、利便性に優れた操作入力が可能となる。
なお、表示画面をある程度確認しながら操作を行う場合であっても、その確認を容易に行うことができるので、表示画面を注視する必要性を大きく低減することができる。
According to this characteristic configuration, it is possible to input a predetermined operation to another device connected so as to be able to transmit information in accordance with the detection position of an object to be detected that is in contact with or close to the operation surface of the touchpad. At this time, the plurality of projecting members are provided so as to penetrate the operation plate in front of the touch pad and project from the operation surface. That is, in these protruding members, the tip portion protrudes to the front side from the operation surface and the height of the tip portion is higher than the operation surface (referred to as “first state”) and the height of the tip portion is equal to or less than the operation surface. (Referred to as “second state”). In the second state of the projecting member, the peripheral portion of the operation surface is flat, whereas the tip of the projecting member in the first state projects clearly from the operation surface and is directly touched by the user's fingertip or the like. It becomes possible to recognize. Therefore, for example, by setting the protruding member located at the coordinates on the operation surface corresponding to the coordinates of the operation mark displayed on the display device to the first state, the user relies on the protruding member in the first state, An operation input to the operation surface can be performed at that position. Therefore, it is possible to provide an operation input system capable of performing more reliable operation input than in the past without paying attention to the display screen.
In this characteristic configuration, the display form of the operation cursor is changed according to the positional relationship between the detection position of the object to be detected by the touch pad and the protruding member in the first state. Such a change in the display form makes it easier for the user to intuitively recognize that the user is operating a specific area on the operation surface corresponding to the specific area on the display screen. Therefore, the operation input excellent in convenience is possible.
Even when the operation is performed while confirming the display screen to some extent, the confirmation can be easily performed, so that the necessity of gazing at the display screen can be greatly reduced.
ここで、前記描画制御部は、前記操作面から突出している前記突出部材に対して前記検知位置が所定距離以内に近づいた場合に、前記操作カーソルの表示形態を強調表示状態に変化させると好適である。 Here, it is preferable that the drawing control unit changes the display form of the operation cursor to a highlighted display state when the detection position approaches within a predetermined distance with respect to the protruding member protruding from the operation surface. It is.
この構成によれば、操作カーソルが強調表示状態で表示されることに基づいて、使用者は、表示画面上の特定の領域に対応する操作面上の特定の領域(すなわち、第一状態にある突出部材から所定距離内の領域)を操作していることを容易に視覚認識することができる。 According to this configuration, based on the fact that the operation cursor is displayed in a highlighted state, the user is in a specific area on the operation surface corresponding to the specific area on the display screen (that is, in the first state). It is possible to easily visually recognize that a region within a predetermined distance from the protruding member is being operated.
また、前記強調表示状態は、前記操作カーソルの通常表示状態に対して、大きさ、形状、輝度、及び色彩の少なくとも1つを変更して表示した状態であると好適である。 In addition, it is preferable that the highlighted state is a state in which at least one of the size, shape, brightness, and color is changed and displayed with respect to the normal display state of the operation cursor.
この構成によれば、大きさ、形状、輝度、及び色彩からなる群から選択される1つ以上のパラメタの調整量を、通常表示状態と比較して視覚的に強調されるように変更することで、操作カーソルを適切に強調表示状態とすることができる。 According to this configuration, the adjustment amount of one or more parameters selected from the group consisting of size, shape, luminance, and color is changed so as to be visually emphasized compared to the normal display state. Thus, the operation cursor can be appropriately highlighted.
また、前記描画制御部は、前記先端部の高さが前記操作面以下の状態にある前記突出部材に対しては、当該突出部材と前記検知位置との位置関係によらずに一定の表示形態で前記操作カーソルを表示すると好適である。 In addition, the drawing control unit has a fixed display mode for the protruding member in which the height of the tip is not more than the operation surface regardless of the positional relationship between the protruding member and the detection position. It is preferable that the operation cursor is displayed.
使用者は、特定の操作入力を行うために少なくとも操作面上の特定の領域を操作していることが直感的に視覚認識できれば十分と考える可能性がある。むしろ、例えば特定の操作入力とは無関係であり、それに対応する操作面上での位置の突出部材が、その先端部の高さが操作面以下の第二状態となっている場合にまで、当該第二状態にある突出部材の近傍を操作している状態で操作カーソルの表示形態が変化するのでは、煩雑であると共に使用者に対して誤解を与えかねない。そこで、上記のように第二状態にある突出部材に対しては一定の表示形態で操作カーソルを表示することで、無用の誤解によって利便性が損なわれることを有効に抑制できる。 The user may think that it is sufficient if the user can intuitively recognize at least that a specific area on the operation surface is being operated in order to perform a specific operation input. Rather, for example, it is irrelevant to a specific operation input, and the projecting member at the position on the corresponding operation surface corresponds to the case where the height of the tip is in the second state below the operation surface. Changing the display form of the operation cursor while operating the vicinity of the projecting member in the second state is troublesome and may cause misunderstanding to the user. Therefore, by displaying the operation cursor in a fixed display form for the protruding member in the second state as described above, it is possible to effectively suppress the loss of convenience due to unnecessary misunderstanding.
また、前記描画制御部は、前記操作面において被検知物が検知されている間だけ前記表示画面に前記操作カーソルを表示し、前記操作面において被検知物が検知されていない間は前記操作カーソルを非表示とすると好適である。 The drawing control unit displays the operation cursor on the display screen only while a detected object is detected on the operation surface, and the operation cursor while the detected object is not detected on the operation surface. Is preferably not displayed.
この構成によれば、操作面において被検知物が検知されていない間は、いたずらに操作カーソルを表示させることなく非表示として、表示画像を見やすく表示させることができる。 According to this configuration, while the object to be detected is not detected on the operation surface, the display image can be displayed in an easy-to-view manner without displaying the operation cursor unnecessarily.
本発明に係る操作入力システムの実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、車載用のナビゲーション装置1(図1を参照)に対する予め規定された(所定の)操作入力を行うための操作入力装置4を例として説明する。この操作入力装置4は、ナビゲーション装置1と情報伝達可能に接続された表示入力装置40と共に、操作入力システム3を構成している。以下では、ナビゲーション装置1の概略構成、操作入力装置4の構成、操作入力システム3の構成、及び操作入力受付処理の手順の順に説明する。
An embodiment of an operation input system according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, an
1.ナビゲーション装置の概略構成
ナビゲーション装置1の概略構成について、図1及び図2を参照して説明する。ナビゲーション装置1は、自車位置表示、出発地から目的地までの経路探索、経路案内、及び目的地検索等の基本機能を実現可能に構成されている。そのためナビゲーション装置1は、図2に示すように制御演算部6を備えている。制御演算部6は、CPU等の演算処理装置を中核部材として備え、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部として、ハードウェア又はソフトウェア(プログラム)或いはその両方により実装されて構成されている。制御演算部6は、ナビゲーション用演算部70を備えている。また、制御演算部6は、GPS受信機81、方位センサ82、距離センサ83、地図データベース85、表示入力装置40、タッチパッド10、音声入力装置87、及び音声出力装置88と情報伝達可能に接続されている。
1. Schematic Configuration of Navigation Device A schematic configuration of the navigation device 1 will be described with reference to FIG. 1 and FIG. The navigation device 1 is configured to be able to realize basic functions such as display of a vehicle position, route search from a departure place to a destination, route guidance, and destination search. Therefore, the navigation apparatus 1 is provided with the control calculating part 6 as shown in FIG. The control arithmetic unit 6 includes an arithmetic processing unit such as a CPU as a core member, and is implemented by hardware and / or software (program) or both as a functional unit for performing various processes on input data. It is configured. The control calculation unit 6 includes a
GPS受信機81は、GPS(Global Positioning System)衛星からのGPS信号を受信する。方位センサ82は、自車両の進行方位又はその変化を検出する。距離センサ83は、自車両の車速や移動距離を検出する。良く知られているように、ナビゲーション用演算部70は、GPS受信機81、方位センサ82、及び距離センサ83から得られる情報に基づき、更には公知のマップマッチングにも基づいて、推定自車位置を導出可能である。
The
地図データベース85は、所定の区画毎に分けられた地図データを記憶している。地図データは、交差点に対応する複数のノードと各ノード間を接続する道路に対応する複数のリンクとの接続関係により構成される道路ネットワークデータを含んでいる。各ノードは、緯度及び経度で表現された地図上の位置の情報を有している。各リンクは、その属性情報として、道路種別、リンク長、道路幅等の情報を有している。地図データベース85は、地図表示、経路探索、及びマップマッチング等の処理の実行時にナビゲーション用演算部70により参照される。地図データベース85は、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、DVD−ROM等の記憶媒体に格納して備えられている。
The
表示入力装置40は、液晶表示装置等の表示装置とタッチパネル等の入力装置とが一体となったものである。表示入力装置40は、表示画面41を有すると共に当該表示画面41に例えば自車位置周辺の地図や所定機能に関連付けられた操作標章44(図6を参照)等の画像を表示する。本実施形態では、表示入力装置40が本発明における「表示装置」に相当する。ここで、操作標章44は、タッチパネルやタッチパッド10が操作され、その操作入力がナビゲーション装置1に伝達されて特定の機能が実現されるに際して、その機能をユーザー(ここでは車両の乗員)が容易に知覚できるように表示画面41に表示される標章である。このような操作標章44には、例えばイラスト等によって描画された操作アイコンやボタンイメージ、文字キーイメージ等が含まれる。表示入力装置40は、タッチパネルに接触又は近接する被検知物を検知して当該検知位置に応じた入力を受け付ける。例えばユーザーは、表示画面41に表示された操作標章44に、被検知物としての指先やスタイラスペンのペン先等を接触又は近接させることで、その操作標章44を選択してそれに関連付けられた機能を実現することができる。また、ユーザーは、表示画面41に表示された操作標章44以外の位置に被検知物を接触又は近接させることで、例えば地図上の地点選択等を行うことができる。表示入力装置40は第一の操作入力手段として機能する。
The
図1に示すように、タッチパッド10は表示入力装置40とは別体として設けられている。タッチパッド10は、操作面11aを有し、操作面11aに接触又は近接する被検知物D(図6を参照)を検知して当該検知位置に応じた入力を受け付ける。ポインティングデバイスとしてのタッチパッド10が検知した検知位置に対応させて、表示画面41に操作カーソル45(図6を参照)が表示される。ユーザーは、操作面11aに被検知物Dとしての指先等を接触又は近接させながらスライドさせることによって、表示画面41上で操作カーソル45を移動させる。そして、その操作カーソル45が操作標章44上に一致している状態で操作面11aを所定操作することで、当該操作標章44を選択してそれに関連付けられた機能を実現することができる。また、ユーザーは、操作カーソル45が表示画面41に表示された操作標章44以外の位置にある状態で操作面11aを所定操作することで、例えば地図上の地点選択等を行うことができる。タッチパッド10は第二の操作入力手段として機能する。
As shown in FIG. 1, the
なお、表示入力装置40は、ユーザー(ここでは特に、車両の運転者)から見やすいように、運転時の視線方向を大きく変えることなく見ることができるような位置に配置されている。図1に示す例では、表示入力装置40はダッシュボード上面の中央部に配置されているが、計器盤の位置等に配置しても良い。一方、タッチパッド10は、ユーザーが操作しやすいように、ユーザーの手元に近い位置に配置されている。すなわち、タッチパッド10は、表示入力装置40よりもユーザーの手元に近く、かつ、視線方向から遠い位置に配置されている。図1に示す例では、タッチパッド10はセンターコンソール部に配置されているが、ダッシュボード上面の中央部やステアリングホイールのスポーク部、ドアパネル等に配置しても良い。
It should be noted that the
音声入力装置87は、ユーザーからの音声による入力を受け付ける。音声入力装置87はマイクロフォン等を有して構成される。ナビゲーション用演算部70は、音声入力装置87で受け付けた音声に基づき、音声認識による目的地検索やハンズフリー通話等の機能を実現することができる。音声入力装置87は第三の操作入力手段として機能する。音声出力装置88は、スピーカ等を有して構成される。ナビゲーション用演算部70は、音声出力装置88を介して、音声案内等の機能を実現することができる。
The
本発明では、ナビゲーション装置1と情報伝達可能に接続された各機器のうち、第二の操作入力手段としてのタッチパッド10の具体的構成に関して、従来品との対比において新規な特徴を有している。そこで以下では、タッチパッド10を含んで構成される操作入力装置4の構成、及び当該操作入力装置4を含んで構成される操作入力システム3の構成について、より詳細に説明する。
In the present invention, among the devices connected to the navigation apparatus 1 so as to be able to transmit information, the specific configuration of the
2.操作入力装置の構成
図3〜図5に示すように、操作入力装置4は、タッチパッド10と、突出部材20と、駆動機構30とを備えている。操作入力装置4は、概略的には、駆動機構30によって駆動される突出部材20が、タッチパッド10の表面から突出可能(出没可能)に構成されている。
2. Configuration of Operation Input Device As shown in FIGS. 3 to 5, the
図4及び図5に示すように、タッチパッド10は操作板11を有し、操作板11の正面には操作面11aが形成されている。このようなタッチパッド10としては、抵抗膜式や静電容量式等、種々の方式のものを利用することができ、本例では静電容量式を採用している。操作面11aの背面側には基板や電極層が設けられている。タッチパッド10は、操作面11aに接触又は近接する被検知物Dとしての指先等を検知して当該検知位置に応じた入力を受け付ける。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
操作板11には、当該操作板11を貫通する孔部12が設けられている。本実施形態では、このような孔部12が複数(本例では10個)設けられている。本例では、2つの孔部12が操作面11aのY方向に沿って配列され、そのような2つ一組の孔部12が全部で5組、X方向に沿って等間隔で配列されている。また本実施形態では、孔部12は、操作板11の正面から見て円形状に形成されている。なお、操作面11aの背面側に設けられた電極層に接続される導電性の配線部材13が、操作面11aに沿って格子状に配設されているが、それぞれの孔部12は配線部材13を避けて設けられている。すなわち、それぞれの孔部12は、本例では複数の配線部材13によって囲まれた矩形状の領域内に、全ての配線部材13と干渉することなく設けられている。これにより、複数の孔部12を操作板11に設けることによってタッチパッド10の機能が損なわれることが防止されている。
The
それぞれの孔部12には、突出部材20が挿入されている。従って本例では、突出部材20も複数(本例では孔部12と同数の10個)設けられている。また、2つの突出部材20が操作面11aのY方向に沿って配列され、そのような2つ一組の突出部材20が全部で5組、X方向に沿って等間隔で配列されている。なお、これらの孔部12及び突出部材20のタッチパッド10上での配置領域は、後述する操作標章表示領域R(図6を参照)の表示画面41上での配置領域に対応している。
Projecting
図5に示すように、突出部材20は、細長い円柱状(ピン状)のピン部材21と、全体として円筒状の筒状部材22とからなる。ピン部材21の外径は、孔部12の内径よりも僅かに小さい。筒状部材22は、当該筒状部材22の軸方向に沿って等分割された2つの半円筒状部材からなる。ピン部材21は、その下端部において2つの半円筒状部材に挟まれた状態で筒状部材22に係止されている。本例では、それぞれの孔部12に、ピン部材21の先端部(上端部)が挿入されている。駆動機構30によって突出部材20が駆動されていない基準状態(図5の左側の状態)では、平坦に形成されたピン部材21の先端部(先端面)は、操作面11aのレベルに一致している。
As shown in FIG. 5, the protruding
図5に示すように、操作板11に対して背面側に駆動機構30が設けられている。この駆動機構30は、操作面11aに対して交差(本例では直交)する方向(これを「進退動作方向Z」と称する)に沿って突出部材20を進退動作させるための機構である。駆動機構30は、圧電素子31を備えている。
As shown in FIG. 5, a
圧電素子31は圧電効果を利用した受動素子であり、圧電体に印加された電圧を力に変換し、或いは圧電体に加えられた外力を電圧に変換する。圧電素子31は、進退動作方向Zに振動するように設けられている。圧電素子31には連結部材33が連結されており、この連結部材33は圧電素子31と一体的に振動する。連結部材33は、細長い円柱状(ピン状)に形成されている。圧電素子31に連結された側とは反対側の連結部材33の先端部は、筒状部材22の内側の空間に挿入されている。連結部材33の外径は筒状部材22の内径にほぼ等しく、連結部材33の外周面と筒状部材22の内周面とが接している。
The
連結部材33と筒状部材22とが接触する接触位置において、筒状部材22を外周側から包囲するようにバネ部材34が設けられている。バネ部材34は、内周側に向かう所定の大きさの予圧を提供し、連結部材33と突出部材20を構成する筒状部材22との間に所定の摩擦力を生じさせる。バネ部材34が付与する予圧は、連結部材33と筒状部材22との間の静止摩擦力が突出部材20に作用する重力の進退動作方向Zの分力よりも少なくとも大きくなるように設定される。また、上記予圧は、圧電素子31の振動に伴い連結部材33と筒状部材22との間に動摩擦力が生じる状態でこれらが摺動可能となるように設定される。本実施形態では、筒状部材22と連結部材33との摺動部、及び予圧付与手段としてのバネ部材34により、摺動機構32が構成されている。
A
また本実施形態では、圧電素子31の進退動作方向Zに沿った一方側への振動速度と他方側への振動速度との大小関係が、後述する操作入力演算部50に含まれる突出制御部52(図3を参照)によって調整可能とされている。突出方向側(操作面11aよりも正面側)への振動速度を、反突出方向側である埋没方向側(操作面11aよりも背面側)への振動速度よりも小さくすることで、連結部材33と筒状部材22との間に生じる静止摩擦と動摩擦との差異に基づいて、突出部材20が突出方向側へと移動する。これにより、突出部材20(ピン部材21)の先端部は、操作面11aよりも正面側に突出する。すなわち、突出部材20は、先端部が操作板11を貫通して操作面11aより正面側に突出した状態(突出状態)となり得る。この突出状態は、進退動作方向Zに沿った突出部材20の先端部の高さが操作面11aよりも高い状態(第一状態)である。
Further, in the present embodiment, the magnitude control relationship between the vibration speed to one side and the vibration speed to the other side along the advancing / retreating operation direction Z of the
一方、これとは逆に埋没方向側への振動速度を突出方向側への振動速度よりも小さくすることで、突出部材20は埋没方向側へと移動する。すなわち、突出部材20は、先端部が操作面11aより背面側に埋没した状態(埋没状態)ともなり得る。なお、「埋没状態」には、突出部材20のピン部材21の先端部が操作面11aのレベルに一致している状態も含まれるものとする。この埋没状態は、進退動作方向Zに沿った突出部材20の先端部の高さが操作面11a以下の状態(第二状態)である。
On the other hand, the
本実施形態では、圧電素子31と、摺動機構32と、操作入力演算部50に含まれる突出制御部52とにより駆動機構30が構成される。なお、図3では便宜上、突出制御部52を駆動機構30とは分けて表示している。この駆動機構30により、複数の突出部材20は、それぞれ独立に突出状態と埋没状態との間で移動可能となっている。このように、本実施形態に係る操作入力装置4は、タッチパッド10と、このタッチパッド10の操作面11aから出没自在に設けられた複数の突出部材20とを組み合わせて有する。
In the present embodiment, the
3.操作入力システムの構成
図3に示すように、操作入力システム3は、上述した操作入力装置4と、表示入力装置40と、これらの間に介在される操作入力演算部50とを備えている。本実施形態では、操作入力演算部50はナビゲーション装置1を構成する制御演算部6に組み込まれて実装されている(図2を参照)。但し、このような構成に限られず、操作入力演算部50が制御演算部6とは独立して設けられていても良い。操作入力装置4と表示入力装置40とは、操作入力演算部50を介して情報伝達可能に接続されている。
3. Configuration of Operation Input System As shown in FIG. 3, the
操作入力演算部50は、ステータス判定部51、突出制御部52、位置検知部53、描画制御部54、選択操作判定部55を備えている。また本実施形態では、操作入力演算部50は、状態検知部56及び入力受付部57を更に備えている。
The operation
ステータス判定部51は、表示画面41に表示される画像内容に応じて、突出部材20のそれぞれについて突出の状態を表す突出ステータスを判定する。本実施形態では、突出ステータスには「突出状態」と「埋没状態」とが含まれる。ここで、突出ステータスの1つとしての「埋没状態」は、進退動作方向Zにおける可動範囲内で突出部材20が最小変位位置にある状態(ピン部材21の先端部が操作面11aのレベルに一致している状態)であり、他の1つとしての「突出状態」は、進退動作方向Zにおける可動範囲内で突出部材20が最大変位位置にある状態である。本実施形態では、ステータス判定部51は、各突出部材20を突出状態及び埋没状態のうちのいずれの状態とするかを択一的に判定する。
The
ここで、上述したように、表示画面41には、自車位置周辺の地図画像の他にも、所定機能に関連付けられた操作標章44の画像が表示され得る。例えば図6に示す例では、自車位置周辺の地図画像に重畳して、表示画面41における下部側に設定された操作標章表示領域Rに、5つの操作標章44の画像が等間隔で横一列に並んで表示されている。これらの操作標章44は、ナビゲーション装置1や車両の各種装備類を操作する上での主要な機能に対応している。これらは、一例として、左から順にそれぞれプローブ交通情報表示機能、自車位置表示機能、目的地検索機能、オーディオ設定機能、エアコンディショナー設定機能に関連付けられている。なお本例では、一例として、操作標章表示領域Rには最大5つの操作標章44の画像が表示され得るものとする。
Here, as described above, the
ステータス判定部51は、表示画面41の座標と操作面11aの座標とを対応付け、表示された操作標章44の表示画面41上の座標に対応する操作面11a上の座標に位置する1つ以上の突出部材20について、その突出ステータスを突出状態と判定する。本実施形態では、ステータス判定部51は、表示された1つの操作標章44に対してY方向に配列された2つ一組の突出部材20のそれぞれについて、その突出ステータスを突出状態と判定する。一方、ステータス判定部51は、操作標章44が表示されていない領域の表示画面41上の座標に対応する操作面11a上の座標に位置する突出部材20については、その突出ステータスを埋没状態と判定する。図6の例では、操作標章表示領域Rには表示可能数の上限である5つの操作標章44の画像が表示されているので、10個の突出部材20の突出ステータスは全て突出状態と判定される。
The
なお、図示は省略しているが、表示画面41の座標と操作面11aの座標との対応付けを行うため、操作入力演算部50は、対応付け処理部を備える構成とすることができる。このような対応付け処理部は、例えば、操作面11aの座標系での位置を表示画面41の座標系での位置に変換する。すなわち、対応付け処理部は、位置検知部53により検知された操作面11a上での検知位置の座標を表示画面41上の座標に変換する。
Although illustration is omitted, since the coordinates of the
また、ステータス判定部51は、表示画面41に表示される画像が変更される場合には、突出部材20のそれぞれについて、切替前の画像に応じた突出ステータスと切替後の画像に応じた突出ステータスとの差分を判定する。ステータス判定部51は、突出部材20のそれぞれについて、「変化なし」、「突出状態へ移行」、及び「埋没状態へ移行」のいずれに該当するかを択一的に判定する。図6においてオーディオ設定機能に関連付けられた操作標章44が選択された場合には、図7に一例として示すように音量調整のための2つの操作標章44の画像を含む画面に切り替わる。この場合、5つ並んで表示されていた操作標章44のうち、両端の2つと中央の1つが消えると共に、残りの2つに関しては、画像は変更されるものの表示自体はそのまま維持される。そこで、一例としてそのような場合には、ステータス判定部51は、Y方向に配列された2つ一組の突出部材20のそれぞれについて、Y方向に沿って順に「埋没状態へ移行」、「変化なし」、「埋没状態へ移行」、「変化なし」、「埋没状態へ移行」のように判定する。
In addition, when the image displayed on the
ステータス判定部51は、突出部材20のそれぞれについて判定した突出ステータス又はその差分の情報を、突出制御部52に出力する。
The
突出制御部52は、操作面11aに対する突出部材20の突出方向(進退動作方向Zに一致する)の位置を制御する。突出制御部52は、ステータス判定部51から受け取った情報に基づいて駆動機構30を制御する。本実施形態では、突出制御部52は、パルス状の電圧を印加して圧電素子31を振動させる。その際、突出制御部52は、進退動作方向Zに沿った一方側への振動速度と他方側への振動速度との大小関係を調整することができるように構成されている。このような構成は、圧電素子31の振動方向に応じてデューティ比を異ならせることによって実現できる。突出制御部52は、突出方向側への振動速度を埋没方向側への振動速度よりも小さくすることで、突出部材20を突出方向側へと移動させる。一方、突出制御部52は、埋没方向側への振動速度を突出方向側への振動速度よりも小さくすることで、突出部材20を埋没方向側へと移動させる。
The
ところで、上述したように、ステータス判定部51による判定結果は表示画面41の所定位置に操作標章44が表示されるか否かに基づいている。そのため、その判定結果に基づいて駆動機構30を制御することで、突出制御部52は、表示画面41に特定の操作標章44が表示されている場合に、当該操作標章44の座標に対応する操作面11a上の座標に位置する突出部材20を突出状態とする(図6及び図7を参照)。本実施形態では、1つの操作標章44に対して2つ一組の突出部材20を突出状態とする。つまり、突出制御部52は、1つの操作標章44を、それぞれ、操作面11aのY方向に並んだ2つの突起部の形態に変形して表現する。
By the way, as described above, the determination result by the
また、突出制御部52は、操作標章44が表示されていない領域の表示画面41上の座標に対応する操作面11a上の座標に位置する突出部材20を埋没状態とする(図7を参照)。このようにして、突出制御部52は、表示画面41に表示されている特定の操作標章44に対応する突出部材20のみを突出状態とする。ステータス判定部51による判定結果が突出ステータスの差分として得られる場合には、突出制御部52は、その判定結果に基づいて、突出部材20のそれぞれを突出状態若しくは埋没状態に維持し、又は、突出状態と埋没状態との間で切り替える。
Moreover, the
なお、突出制御部52は、突出部材20を突出状態と埋没状態との間で切り替えるために要する時間よりも長い所定時間だけ圧電素子31を振動させ、その後は振動を停止させる。すなわち、上記所定時間だけ圧電素子31に対して電圧を印加し、その後は電圧の印加を停止する。電圧印加の停止後であっても、突出部材20は、連結部材33と筒状部材22との間の静止摩擦により進退動作方向Zの位置を維持する。
The
本実施形態では、突出状態とされる突出部材20の突出高さ(操作面11aを基準とする突出部材20の先端部の高さ)は比較的小さく設定されている。例えば図9に示すように、被検知物Dがユーザーの指先である場合には、操作面11aに沿って指先をスライドさせた際に、生体が元来有する指先腹部の柔軟性によって段差分を十分に吸収可能な程度の突出高さであって良い。例えば指先の厚みの20%以下等とすることができる。なお、それ以上の突出高さとすることも、当然可能である。
In the present embodiment, the protruding height of the protruding
位置検知部53は、タッチパッド10の操作面11a上での被検知物Dの検知位置を取得する。位置検知部53は、被検知物Dとしての指先等が操作面11aに接触又は近接することによって生じる電極間の静電容量の変化に基づいて、被検知物Dが最も接近した電極の位置を特定する。そして、位置検知部53は、その特定された電極の位置を操作面11a上での検知位置として取得する。このような位置検知部53の機能により、タッチパッド10は、操作面11a上での検知位置に応じた入力を受け付けることができる。位置検知部53は、取得した検知位置の情報を、描画制御部54及び選択操作判定部55に出力する。
The
描画制御部54は、表示画面41への表示画像を描画制御する。描画制御部54は、自車位置周辺の背景、道路、及び名称等の画像イメージを含む複数のレイヤ(層)を生成する。また、描画制御部54は、自車位置を表す自車位置マークのイメージを含むレイヤや、目的地が設定されている場合には当該目的地までの案内経路の画像イメージを含むレイヤを生成する。更に描画制御部54は、所定の操作標章44の画像イメージを含むレイヤや、所定の操作カーソル45の画像イメージを含むレイヤを生成する。そして、描画制御部54は、これらの各レイヤを重ね合わせて1つの表示画像イメージを生成し、これを表示画面41に表示させる。
The
ここで、描画制御部54は、表示画面41に設定された操作標章表示領域Rに、主要な操作標章44を表示させる(図6を参照)。表示される操作標章44の種別は、ユーザーからの求めや車両の走行状態等に応じて異なり得る。描画制御部54は、状況に応じて各種の操作標章44の表示/非表示を適宜切り替える。
Here, the
また、描画制御部54は、ユーザーからの求めに応じて操作カーソル45の表示/非表示を適宜切り替える。本実施形態では、描画制御部54は、位置検知部53により操作面11aへの被検知物Dの接触又は近接を検知していない場合には、操作カーソル45を非表示とする。一方、描画制御部54は、位置検知部53により操作面11aへの被検知物Dの接触又は近接が検知されている場合には、その操作面11a上での検知位置に対応する表示画面41上の位置に、本例において円形状の操作カーソル45を表示させる。本例では、上記検知位置と操作カーソル45の中心位置とが一致するように当該操作カーソル45が表示される。操作面11aに接触又は近接した状態で被検知物Dがスライドし、検知位置もスライドする場合には、表示される操作カーソル45もそれに同調して表示画面41上を移動する。
In addition, the
このとき本実施形態では、描画制御部54は、操作面11a上での被検知物Dの検知位置と、突出状態にある突出部材20との位置関係に応じて、操作カーソル45の表示形態を変化させる。ここで、被検知物Dの検知位置は、位置検知部53により特定の座標として取得される。また、本実施形態では1つの操作標章44に対して2つ一組の突出部材20が共に突出状態とされ、突出状態にある突出部材20の位置は、例えばそれら2つの突出部材20それぞれの座標の中点として取得される。なお、2つの突出部材20のうち被検知物Dの検知位置に近い方の突出部材20の座標等として取得されても良い。また、操作カーソル45の表示形態を規定するパラメタには、大きさ、形状、輝度、及び色彩が含まれる。
At this time, in the present embodiment, the
本実施形態では、描画制御部54は、被検知物Dの検知位置が突出部材20から比較的離れているうちは、操作カーソル45を通常表示状態の表示形態で表示させる。ここで、通常表示状態は、大きさ、形状、輝度、及び色彩の各パラメタを所定量に調整して視覚的に見やすい態様で表示した状態である。描画制御部54は、突出状態にある突出部材20に対して操作面11a上での被検知物Dの検知位置が所定距離以内に近づいた場合には、操作カーソル45の表示形態を強調表示状態に変化させる。ここで、強調表示状態は、通常表示状態に対して大きさ、形状、輝度、及び色彩の少なくとも1つを変更して、視覚的に通常表示状態よりも強調されるように表示した状態である。
In the present embodiment, the
一例として、描画制御部54は、通常表示状態において、比較的小径の円形状となるように操作カーソル45を表示させる(図6及び図7を参照)。また、比較的輝度の抑えられた穏やかな色彩となるように操作カーソル45を表示させる。この状態で被検知物Dの検知位置がスライドし、突出状態にある突出部材20に対して所定距離以内まで近づくと、描画制御部54は、一例として操作カーソル45を相対的に大きく表示する(図6及び図7を参照)。その際、本例では、描画制御部54は操作カーソル45の形状、輝度、及び色彩は変化させない。
As an example, the
更に本実施形態では、描画制御部54は、図8に示すように突出状態にある突出部材20と被検知物Dの検知位置との離間距離Lが所定距離(L0)より大きい間は、離間距離Lによらずに対象パラメタ(本例では、大きさのみ)の調整量を一定に維持する。描画制御部54は、離間距離Lが減少してやがて所定距離(L0)に到達したときに、対象パラメタの調整量をステップ的に増加させる。なお図8では、調整量は視覚的な強調度合いを示す尺度であり、「+」に向かうほどより強調される(本例では、大きくなる)ことを表している。描画制御部54は、離間距離Lが所定距離(L0)以内では、対象パラメタの増加後の調整量を一定に維持する。図6には一例として、被検知物Dとしての指先の、突出部材20へと向かう右下方向へのスライド操作に伴い、表示画面41上の比較的小径の操作カーソル45が操作標章44付近で急拡大される様子が示されている。
Further, in the present embodiment, the
但し、描画制御部54は、埋没状態にある突出部材20に対しては、操作面11a上での被検知物Dの検知位置と、突出状態にある突出部材20との位置関係によらずに、一定の表示形態で操作カーソル45を表示する。本実施形態では、描画制御部54は、埋没状態にある突出部材20に対しては操作カーソル45を通常表示状態の表示形態で表示させる。これにより、非表示の操作標章44に対応する埋没状態の突出部材20の近傍で操作カーソル45の表示形態が変化してユーザーに誤解を与えることが抑制されている。図7には一例として、被検知物Dとしての指先の左方向へのスライド操作の際、埋没状態にある中央の突出部材20に対応する表示画面41上の位置では、表示される操作カーソル45が比較的小径のまま保たれ、その後突出状態にある突出部材20に対応する表示画面41上の位置において操作カーソル45が急拡大される様子が示されている。
However, the
選択操作判定部55は、表示画面41に表示されている操作標章44に対する選択操作の有無を判定する。選択操作判定部55は、操作面11aに対する所定操作に基づいて、操作標章44に対する選択操作の有無を判定する。また、選択操作判定部55は、各突出部材20の位置にも基づいて、突出状態にある突出部材20の位置を含む所定領域内で上記所定操作を検知した場合に、当該突出部材20に対応する操作標章44の選択操作があったと判定する。
The selection
本実施形態では、1つの操作標章44に対して2つの突出部材20が割り当てられ、これら2つ一組の突出部材20の突出ステータスは常に同一である。そこで、2つ一組の突出部材20に対して、それぞれの位置を包含する1つの操作標章割当領域I(図4を参照)が上記「所定領域」として設定される。但し、X方向に互いに隣接する組どうしの間で、それぞれに対応する操作標章割当領域Iが重複することがないように設定される。また、判定対象となる「所定操作」には、例えば操作面11aに非接触となっている被検知物Dを操作面11aに接触させる操作(タッチ操作)、操作面11aに接触している被検知物Dを一旦操作面11aから浮かせた後で再度接触させる操作(タップ操作)、タップ操作を所定時間内に2度繰り返して行う操作(ダブルタップ操作)等が含まれる。
In the present embodiment, two projecting
本実施形態では、上述したように表示画面41の座標と操作面11aの座標とが対応付けられ、表示画面41に表示されている特定の操作標章44に対応する突出部材20のみが突出状態とされる。突出部材20の埋没状態では、操作面11aにおけるその周辺部分は平坦であるのに対して、突出状態にある突出部材20の先端部は操作面11aから明確に突出し、ユーザーに対して触覚を利用した操作感を提供することができる。よって、ユーザーは指先等によって直接的にその段差部分を触覚認識することができる。また、ユーザーは、操作面11aにおいて触覚認識される突出部材20の位置と、表示画面41に表示される操作標章44の位置とを、意識の中で対比させて容易に関連付けることができる。更にユーザーは、操作面11aの望みの位置において触覚認識される突出部材20を頼りに、その位置において操作面11aへのタッチ操作等を行なうことができる。よって、ユーザーは、手元付近に設けられるタッチパッド10はもちろんのこと、運転時の視線方向に近い位置に設けられる表示入力装置40すらほとんど見ることなく、望みの操作標章44を容易に選択することができる。従って、本実施形態に係る操作入力装置4及び操作入力システム3によれば、表示画面41を注視することなく従来に比べてより確実な操作入力を行うことができる。
In the present embodiment, as described above, the coordinates of the
また、本実施形態では、突出部材20の埋没状態では、突出部材20の先端部はタッチパッド10の操作面11aに一致した状態となって操作面11aが平坦となるので、ユーザーによるタッチパッド10に対する操作を阻害することもない。よって、本実施形態のように表示画面41に操作標章44が表示されていない場合に突出部材20を埋没状態とすることで、ユーザーは突出部材20に妨げられることなく操作面11aへの操作入力を円滑に行うことができる。以上のように、突出部材20を突出状態と埋没状態との間で進退制御することで、タッチパッド10の操作感を損ねることなく触覚を利用した操作感を提供することが可能となっている。
In the present embodiment, when the protruding
また、仮に表示画面41をある程度確認しながら操作を行う場合であっても、本実施形態では、被検知物Dの検知位置に応じて表示画面41上を移動する操作カーソル45と、表示画面41に表示された操作標章44との位置関係に応じて、操作カーソル45の表示形態が通常表示状態から強調表示状態に変化する。このような表示形態の変化により、ユーザーは、表示画面41上での操作標章44の領域に対応する操作面11a上の領域(本例では、操作標章割当領域I)を操作していることを直感的に視覚認識することができる。よって、表示画面41での確認を容易に行うことができるので、表示画面41を注視する必要性を大きく低減することができる。
Even if the operation is performed while confirming the
また、本実施形態では、表示画面41に表示される操作標章44はそれぞれ、2つ一組の突出部材20により2つ並んだ突起部の形態に変形して表現される。そのため、ユーザーは、同一箇所における2点の触覚認識により、容易に操作面11a上の操作標章割当領域Iの位置を把握することができる。また、必要以上に突出部材20の数を増加させることなく、駆動機構30の構成を比較的簡素化できるという利点もある。
Further, in the present embodiment, the operation marks 44 displayed on the
選択操作判定部55は、操作標章44の選択操作があったと判定した場合には、そのことを表す情報をナビゲーション用演算部70等に出力して、当該選択された操作標章44に関連付けられた機能を実現させる。また選択操作判定部55は、その情報をステータス判定部51及び描画制御部54にも出力する。これにより、次に実現される機能に応じて表示画面41への表示画像が変更される場合には、表示画像イメージが更新されると共に、それに合わせて各突出部材20の突出ステータスの差分が判定されることになる。
When the selection
状態検知部56は、突出部材20の突出状態と埋没状態とを識別可能に検知する。状態検知部56は、例えば位置センサ(図示せず)からの情報を取得可能に構成されている。状態検知部56は、取得される各突出部材20の進退動作方向Zにおける位置の情報に基づいて、各突出部材20の実際の突出ステータスが突出状態及び埋没状態のいずれであるかを検知する。状態検知部56は、その検知結果の情報を、選択操作判定部55の入力受付部57に出力する。
The
入力受付部57は、状態検知部56により突出部材20が突出状態から埋没状態に変化したことを検知した場合に、その突出部材20への入力を受け付ける。ここで、上記のとおり本実施形態では、表示画面41に表示されている特定の操作標章44に対応する突出部材20が突出状態とされている。そのため、突出部材20への入力を受け付けることは、その突出部材20に対応する操作標章44への入力を受け付けることと等価である。つまり、入力受付部57は、突出部材20が突出状態から埋没状態に変化したことを検知した場合に、その突出部材20に対応する操作標章44への入力を受け付ける。これに基づいて、選択操作判定部55は、当該突出部材20に対応する操作標章44の選択操作があったと判定する。
The
本実施形態では、このような入力受付部57を備えることで、タッチパッド10に対するタッチ操作等に基づく通常の選択操作とは別に、突出部材20を介した操作標章44の選択操作を受け付けることができる。このとき、ユーザーは、図9に示すように、被検知物Dとしての指先等の操作面11a上でのスライド操作により突出状態にある目的の突出部材20を触覚により認識した後、そのまま当該突出部材20を押し込んで埋没状態に変化させるだけで、望みの操作標章44を選択することができる。すなわち、ユーザーは、突出状態にある突出部材20をボタンに見立て、その模擬的なボタンを押し込むという直感的な操作によって操作標章44を選択することができる。従って、本実施形態に係る操作入力装置4及び操作入力システム3によれば、利便性に優れた操作入力を行うことができる。
In the present embodiment, by providing such an
なお、図6及び図7を参照して説明した表示画像の切替処理の一例において、オーディオ設定機能に関連付けられた操作標章44がタッチパッド10の操作面11aでの所定操作(例えば、ダブルタップ操作)で選択された場合には、音量調整のための2つの操作標章44の画像を含む画面に切り替わるだけである(図7を参照)。一方、オーディオ設定機能に関連付けられた操作標章44が突出部材20に対する押込操作で選択された場合には、上記と同様の画面切替が行われると共に、当該押込操作により埋没状態となった突出部材20は、再度、突出状態へと移行する。
In the example of the display image switching process described with reference to FIGS. 6 and 7, the
4.操作入力受付処理及び表示形態変更処理の処理手順
本実施形態に係る操作入力システム3による操作入力受付処理及び表示形態変更処理の処理手順について、図10〜図12を参照して説明する。以下に説明する操作入力受付処理の手順は、操作入力演算部50の各機能部を構成するハードウェア又はソフトウェア(プログラム)或いはその両方により実行される。上記の各機能部がプログラムにより構成される場合には、操作入力演算部50を含む制御演算部6が有する演算処理装置が、各機能部を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作する。
4). Processing Procedure of Operation Input Accepting Process and Display Form Changing Process The processing procedure of the operation input accepting process and the display form changing process by the
図10に示すように、操作入力受付処理では、まず各種の準備処理が実行される(ステップ#01)。この準備処理には、例えば表示画像イメージを作成するためのワークエリアの準備等が含まれる。次に、実際に表示画像イメージが作成される(ステップ#02)。また、各突出部材20の突出ステータスが判定される(ステップ#03)。その判定結果は、例えばON/OFF等の形態で設定される。次に、ステップ#02で作成された表示画像イメージとステップ#03で判定された突出ステータスに基づいて、表示画面41に画像が表示され、また駆動機構30により突出部材20が進退駆動される(ステップ#04)。これにより、表示画面41に表示されている特定の操作標章44に対応する突出部材20が突出状態とされる。なお、表示されていない操作標章44に対応する突出部材20は埋没状態とされる。この状態で、入力判定処理が実行される(ステップ#05)。
As shown in FIG. 10, in the operation input reception process, first, various preparation processes are executed (step # 01). This preparation process includes, for example, preparation of a work area for creating a display image. Next, a display image is actually created (step # 02). Further, the protruding status of each protruding
図11に示すように、入力判定処理では、操作面11a上での被検知物Dの検知位置が取得される(ステップ#11)。取得された検知位置に対応する表示画面41上の位置に操作カーソル45が表示される(ステップ#12)。なお、操作面11a上での被検知物Dの検知位置が移動する場合には、表示される操作カーソル45もそれに合わせて表示画面41上を移動する。その際、操作入力受付処理と並行して、表示形態変更処理が実行される。この表示形態変更処理の処理手順については、後述する。その後、突出状態にある突出部材20を強制的に埋没状態へと移行させる操作(押込操作)の有無が判定される(ステップ#13)。そのような押込操作がないと判定された場合には(ステップ#13:No)、操作面11a上でのタッチ操作(タップ操作やダブルタップ操作を含む)の有無が判定される(ステップ#14)。そのようなタッチ操作がないと判定された場合には(ステップ#14:No)、そのまま入力判定処理を終了する。
As shown in FIG. 11, in the input determination process, the detection position of the detection object D on the
ステップ#14においてタッチ操作が検知された場合には(ステップ#14:Yes)、そのタッチ操作の検知位置が操作標章割当領域I内であるか否かが判定される(ステップ#15)。検知位置が操作標章割当領域I内であると判定された場合や(ステップ#15:Yes)、ステップ#13において突出部材20の押込操作が検知された場合には(ステップ#13:Yes)、操作標章割当領域I又は押込操作された突出部材20に対応する操作標章44の種別が判定される(ステップ#16)。そして、その操作標章44が選択され、それに関連付けられた各種機能(例えば、目的地検索機能やオーディオ設定機能等)が実現される(ステップ#17)。その後、入力判定処理を終了する。ステップ#15において検知位置が操作標章割当領域I外であると判定された場合には(ステップ#15:No)、操作標章割当領域I以外の領域(非標章領域)での選択処理が実行される(ステップ#18)。例えば、タッチ操作の検知位置を表示画面41の中心として地図画像をスクロールさせる処理等が実行される。以上で、入力判定処理を終了する。
When a touch operation is detected in step # 14 (step # 14: Yes), it is determined whether or not the detected position of the touch operation is within the operation mark assignment area I (step # 15). When it is determined that the detection position is within the operation mark assignment area I (step # 15: Yes), or when the pushing operation of the protruding
入力判定処理が終了すると、図10に戻り、表示画面41における表示画像の変更の有無が判定される(ステップ#06)。入力判定処理において押込操作もタッチ操作も検知されなかった場合には、画面遷移はない可能性が高い。そのような場合には(ステップ#06:No)、再度入力判定処理を実行する。一方、入力判定処理の結果として操作標章44が選択された場合や、地図画像のスクロール処理が実行される場合等には、画面遷移が伴い得る。そのような場合には(ステップ#06:Yes)、操作入力受付処理を終了する。なお、変更後の表示画像に対して再度ステップ#01以降の処理が実行される。以上の処理が逐次繰り返して実行される。
When the input determination process ends, the process returns to FIG. 10 to determine whether or not the display image on the
操作入力受付処理と並行して実行される表示形態変更処理では、図12に示すように、操作面11a上での被検知物Dの検知位置が取得される(ステップ#21)。次に、突出状態にある突出部材20と被検知物Dの検知位置との離間距離Lが算出される(ステップ#22)。次に、算出された離間距離Lが所定距離(L0)以下であるか否かが判定される(ステップ#23)。所定距離(L0)より大きい場合は(ステップ#23:Yes)、大きさ、形状、輝度、及び色彩の各パラメタの調整量が通常表示用の調整量に設定される(ステップ#24)。一方、所定距離(L0)以下である場合は(ステップ#23:No)、大きさ、形状、輝度、及び色彩の各パラメタのうちの1つ以上(本例では、大きさのみ)の調整量が強調表示用の調整量に設定される(ステップ#25)。その後、設定された各調整量に従って操作カーソル45の画像イメージを含むレイヤが再生成され(ステップ#26)、それに基づいて表示画面41への表示画像が更新される(ステップ#27)。以上で、表示形態変更処理を終了する。そして、以上の処理が逐次繰り返して実行される。
In the display form change process executed in parallel with the operation input reception process, as shown in FIG. 12, the detection position of the detection object D on the
5.その他の実施形態
最後に、本発明に係る操作入力システムの、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
5. Other Embodiments Finally, other embodiments of the operation input system according to the present invention will be described. Note that the configurations disclosed in the following embodiments can be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as no contradiction arises.
(1)上記の実施形態では、描画制御部54が、突出状態にある突出部材20と被検知物Dの検知位置との離間距離Lが所定距離(L0)以下となったときに、対象パラメタの調整量をステップ的に増加させて操作カーソル45を通常表示状態から強調表示状態へと変化させる構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば描画制御部54が、離間距離Lが小さくなるに従って対象パラメタの調整量を徐々に増加させ、操作カーソル45を視覚的に徐々に強調させる構成としても良い。この場合において、調整量の増加の態様は、直線的であっても良く、高次曲線的であっても良く、或いは段階的等であっても良い。
(1) In the above embodiment, when the
(2)上記の実施形態では、描画制御部54が、突出状態にある突出部材20と被検知物Dの検知位置との離間距離Lに応じて、操作カーソル45の大きさを変化させる構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、描画制御部54が、操作カーソル45の形状、輝度、又は色彩等を変化させる構成としても良い。形状に関しては、例えば離間距離Lが所定距離(L0)より大きい場合には矢印マークとし、所定距離(L0)以内となったときに円形状に変化させることが例示される。また、輝度に関しては、例えば離間距離Lが小さくなるに従って徐々に明るくなるように変化させることが例示される。また、色彩に関しては、例えば離間距離Lが小さくなるに従って徐々に鮮やかとなるように変化させることが例示される。また、描画制御部54が、操作カーソル45の大きさ、形状、輝度、及び色彩のうちの2つ以上を同時に変化させる構成としても良い。この場合、図13に示すように、2つ以上の対象パラメタの各調整量を、離間距離Lとの関係でそれぞれ独立に変化させても良い。
(2) In the above embodiment, the
(3)上記の実施形態では、描画制御部54が、操作面11aで被検知物Dが検知されている間だけ操作カーソル45を表示し、被検知物Dが検知されていない間は操作カーソル45を非表示とする構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば描画制御部54が、被検知物Dが検知されなくなった時点を基準として所定時間(例えば1〜10秒)の経過後に操作カーソル45を非表示とする構成としても良い。この場合、描画制御部54は、少なくとも操作面11aで被検知物Dが検知されている間は操作カーソル45を表示し、被検知物Dが検知されなくなってから所定時間経過後は操作カーソル45を非表示とすることになる。
(3) In the above embodiment, the
(4)上記の実施形態では、駆動機構30が、突出部材20を突出状態(ここでは、突出部材20が可動範囲内で最大変位位置にある状態)及び埋没状態(ここでは、突出部材20が可動範囲内で最小変位位置にある状態)のうちのいずれかの状態とする構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、突出部材20を突出状態と埋没状態との間の中間状態とすることができるように駆動機構30を構成しても良い。そのような中間状態も、「第一状態」に含まれる。この場合、突出制御部52が、操作面11aに対する突出部材20の突出方向(進退動作方向Z)の位置を段階的に制御するように構成し、突出部材20を段階的に突出可能としても良い。
(4) In the above embodiment, the
(5)上記の実施形態では、駆動機構30が圧電素子31と摺動機構32と突出制御部52とを備える構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、進退動作方向Zに沿って突出部材20を進退動作させて、突出部材20を突出状態と埋没状態との間で移動させることが可能な機構であれば、駆動機構30の具体的構成は任意である。例えば液圧や気圧等の流体圧を利用する駆動機構30や、電磁石等の電磁力を利用する駆動機構30を用いても良い。
(5) In the above embodiment, the configuration in which the
(6)上記の実施形態では、操作面11aに対して直交する方向に設定された進退動作方向Zに沿って突出部材20が進退駆動される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、進退動作方向Zが操作面11aに対して直交せずに傾斜した方向に設定された構成としても良い。この場合において、例えば上記の実施形態のようにセンターコンソール部にタッチパッド10が略水平に配置されている場合には、進退動作方向Zを運転席側に傾斜させて設定しても好適である。
(6) In the above-described embodiment, the configuration in which the protruding
(7)上記の実施形態では、操作面11aに接触又は近接する被検知物Dを検知可能な静電容量式のタッチパッド10を用いた構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、静電容量式のタッチパッド10に代えて抵抗膜式のタッチパッド10を利用しても良い。また、操作面11aに接触する被検知物Dを検知可能な感圧式のタッチパッド10を利用しても良い。
(7) In the above embodiment, the configuration using the
(8)上記の実施形態では、表示される操作標章44が、2つ一組の突出部材20により2つ並んだ突起部の形態に変形して表現される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、操作標章44が1つの突出部材20により単一の突起部の形態に簡略化して表現される構成としても良い。この場合、突出状態にある突出部材20の位置は、当該1つの突出部材20の座標として取得される。また、3つ以上の突出部材20により全体として所定形状を呈する突起部群の形態に変形して表現される構成としても良い。この場合、突出状態にある突出部材20の位置は、3つ以上の突出部材20それぞれの座標の代表点(例えば重心等)として取得される。なお、そのような構成の実現のためには、多数の孔部12及び突出部材20が操作面11aの全体に規則的に配列され、これら多数の突出部材20が操作面11aの全体でそれぞれ出没自在に設けられた構成とすると良い。
(8) In the above-described embodiment, the
(9)上記の実施形態では、操作入力装置4が、表示装置とタッチパネル等の入力装置とが一体となった表示入力装置40に情報伝達可能に接続された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、タッチパネル(上記の実施形態における第一の操作入力手段)を備えていることは必須ではなく、少なくとも表示画面を有する表示装置(ディスプレイ装置)に操作入力装置4が接続されれば良い。
(9) In the above embodiment, the configuration in which the
(10)上記の実施形態では、状態検知部56が、位置センサから取得される情報に基づいて各突出部材20の実際の突出ステータスを検知する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば状態検知部56を、駆動機構30に備えられる圧電素子31の特性を利用し、圧電素子31をセンサ素子として用いて構成することも可能である。上述したように、突出制御部52が突出部材20を進退駆動する際、所定時間経過後に電圧印加が停止される。そのため、その後、突出部材20及び連結部材33を介して圧電素子31に加えられる外力(ユーザーによる押込力)を電気信号として検知可能に構成することで、ユーザーによる突出部材に対する操作(押込操作)を検知可能な構成を実現し得る。そして、その検知された押込操作と、ステータス判定部51により判定される各突出部材20の突出ステータスとに基づいて、状態検知部56が各突出部材20の実際の突出ステータスを検知する構成を実現し得る。すなわち、突出状態にある突出部材20に対応する圧電素子31からの電気信号が検知された場合に、状態検知部56はその突出部材20が埋没状態となったと判定する。また、埋没状態にある突出部材20に対応する圧電素子31を振動させ、タイマー等で所定時間の経過が判定された場合に、状態検知部56はその突出部材20が突出状態となったと判定する。
(10) In the above embodiment, the configuration in which the
(11)上記の実施形態では、操作入力演算部50が状態検知部56及び入力受付部57を備えている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、状態検知部56及び入力受付部57は、位置検知部53と選択操作判定部55との協働による選択操作の有無判定を代替的に補助する(図11を参照)ための機能部であって、これらが操作入力演算部50に備えられていることは必須ではない。
(11) In the above embodiment, the configuration in which the operation
(12)上記の実施形態では、操作入力演算部50が各機能部51〜57を備えている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、上記の実施形態で説明した機能部の割り当ては単なる一例であり、複数の機能部を組み合わせたり、1つの機能部を更に区分けしたりすることも可能である。
(12) In the above embodiment, the configuration in which the operation
(13)上記の実施形態では、車載用のナビゲーション装置1に対する操作入力を行うための操作入力システム3を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば上記の実施形態において説明したナビゲーション装置1の各構成がサーバ装置と車載端末装置とに分かれて備えられたナビゲーションシステムや、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機、各種機械の制御装置等の他のシステム又は機器も、本発明に係る操作入力システムによる操作入力の対象となり得る。
(13) In the above embodiment, the
(14)その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載されていない構成に関しては、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 (14) Regarding other configurations as well, the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects, and embodiments of the present invention are not limited thereto. In other words, configurations that are not described in the claims of the present application can be modified as appropriate without departing from the object of the present invention.
本発明は、ポインティングデバイスとしてのタッチパッドを備えた操作入力システムに好適に利用することができる。 The present invention can be suitably used for an operation input system provided with a touch pad as a pointing device.
3 操作入力システム
4 操作入力装置
10 タッチパッド
11 操作板
11a 操作面
12 孔部
D 被検知物
20 突出部材
Z 進退動作方向(突出方向)
40 表示入力装置(表示装置)
41 表示画面
44 操作標章
45 操作カーソル
51 ステータス判定部
52 突出制御部
54 描画制御部
55 選択操作判定部
56 突出状態検知部
3
40 Display input device (display device)
41
Claims (5)
先端部が前記操作板を貫通して前記操作面から突出可能に設けられた複数の突出部材と、
表示画面を有し、当該表示画面に画像を表示すると共に少なくとも前記タッチパッドによる検知位置に応じて操作カーソルを表示する表示装置と、
前記表示画面への表示画像を描画制御する描画制御部と、を備え、
前記描画制御部は、前記表示画面の座標と前記操作面の座標とを対応付け、前記操作面上での前記検知位置の座標に対応する前記表示画面上の座標に前記操作カーソルを表示すると共に、前記検知位置と前記操作面から突出している前記突出部材との位置関係に応じて前記操作カーソルの表示形態を変化させる操作入力システム。 A touch pad having an operation surface formed with an operation surface on a front surface, detecting an object to be detected that is in contact with or close to the operation surface, and receiving an input according to the detection position;
A plurality of projecting members provided such that tip portions can project from the operation surface through the operation plate;
A display device having a display screen, displaying an image on the display screen and displaying an operation cursor according to at least a detection position by the touchpad;
A drawing control unit for controlling drawing of a display image on the display screen,
The drawing control unit associates the coordinates of the display screen with the coordinates of the operation surface, and displays the operation cursor at the coordinates on the display screen corresponding to the coordinates of the detection position on the operation surface. An operation input system that changes a display form of the operation cursor in accordance with a positional relationship between the detection position and the protruding member protruding from the operation surface.
Priority Applications (1)
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JP2011286489A JP2013134717A (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Operation input system |
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JPWO2015104884A1 (en) * | 2014-01-08 | 2017-03-23 | ソニー株式会社 | Information processing system, information processing method, and program |
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