JP2013257655A - 操作入力システム - Google Patents

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智則 杉浦
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Abstract

【課題】表示画面を注視することなく操作入力を行うことが可能であると共に、表示画面に地図画像等が表示される場合における利便性に優れた操作入力システムを実現する。
【解決手段】操作入力システムは、表示画面に表示されている地図画像に含まれる地図内容情報に対応させて突出部材を突出状態とする地図対応状態と、操作面の突出部材を埋没状態とする埋没入力受付状態とで操作面状態を切り替える状態切替部を備え、当該状態切替部は、操作面状態が地図対応状態であって埋没領域において被検知物を検知した場合には、操作面状態を地図対応状態から埋没入力受付状態に切り替えると共に、切替受付領域に含まれる突出部材を突出状態とする第一切替処理を実行し、操作面状態が埋没入力受付状態であって切替受付領域において突出部材に対する押圧操作を検知した場合には、操作面状態を埋没入力受付状態から地図対応状態へ切り替える第二切替処理を実行する。
【選択図】図3

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。
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(例えば操作ボタンや操作アイコン等)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、ナビゲーションシステムにおける車載端末装置(以下、「ナビゲーション装置」と称する場合がある)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。
ところで、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。
特開2006−268068号公報
特許文献1のシステムでは、繊維毛を立毛させる等して操作面上の触感を異ならせる領域は、表示画面上の操作標章の表示領域(実施の形態1〜3等)、又は、表示画面上の操作標章の表示領域に対して所定規則で対応付けられた領域(実施の形態4)に限られている。しかし、例えばナビゲーションシステムのように、主に地図画像(すなわち、道路を含む画像)を表示画面に表示させる機器又はシステムを操作入力の対象とする場合には、操作標章の表示領域以外の領域に対応する操作面上の部分でも触感を異ならせることが利便性の観点から好ましい場合がある。このような点に関して、特許文献1のシステムでは何の考慮もなされていなかった。
そこで、表示画面を注視することなく操作入力を行うことが可能であると共に、表示画面に地図画像等の道路を含む画像が表示される場合における利便性に優れた操作入力システムの実現が望まれる。
本発明に係る操作入力システムの特徴構成は、表示画面に各種画像を表示可能な表示装置と、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、前記操作面に沿って所定の規則で配列されると共に前記操作板を貫通して前記操作面からそれぞれ独立して突出可能に設けられた複数の突出部材とを有し、前記表示装置に対する入力が行なわれる入力装置と、前記操作面に対する前記突出部材の突出方向の位置を、先端部の高さが前記操作面よりも高い突出状態と前記先端部の高さが前記操作面以下の埋没状態との間で制御する突出制御部と、前記表示画面に地図画像が表示されている場合に前記地図画像に含まれる地図内容情報に対応させて前記突出部材を前記突出状態とする地図対応状態と、前記地図内容情報に関係なく前記操作面に予め設定された連続面領域である特定受付領域に含まれる前記突出部材を前記埋没状態とする埋没入力受付状態と、で操作面状態を切り替える状態切替部と、を備え、前記状態切替部は、前記操作面状態が前記地図対応状態であって前記突出部材が前記埋没状態とされている埋没領域において前記被検知物を検知した場合には、前記操作面状態を前記地図対応状態から前記埋没入力受付状態に切り替えると共に、前記特定受付領域とは異なる切替受付領域に含まれる前記突出部材を前記突出状態とする第一切替処理を実行し、前記操作面状態が前記埋没入力受付状態であって前記切替受付領域において前記突出部材に対する押圧操作を検知した場合には、前記操作面状態を前記埋没入力受付状態から前記地図対応状態へ切り替える第二切替処理を実行する点にある。
この特徴構成によれば、タッチパッドへの操作を行ないたい際には、埋没入力受付状態に切り替えることによって広い埋没領域を確保することができ、タッチパッドへの入力が容易となる。一方、地図内容情報を認識したい場合には、地図対応状態へ切り替えることにより、地図内容情報を触覚にて容易に取得することができる。また、第一切替処理は、埋没領域において被検知物を検知させることによって行なうことができ、第二切替処理は、切替受付領域に含まれる突出部材を押圧操作することによって行なうことができる為、地図対応状態と埋没入力受付状態との間で操作面状態の切り替えを容易に行なうことができる。このように、ユーザーは、表示画面や操作面を注視することなく操作面状態を切り替えることができる為、容易に望みの操作入力を行うことができる。従って、この特徴構成によれば、表示画面や操作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できると共に、利便性に優れた操作入力が可能である。
ここで、前記操作面に接触又は近接する前記被検知物の検知結果に基づいて当該被検知物による前記タッチパッドに対する入力パターンを判定する入力パターン判定部を更に備え、前記状態切替部は、前記操作面状態が前記地図対応状態であって前記埋没領域において前記被検知物を検知した場合には、当該被検知物による前記入力パターンがマルチタッチ入力、スライド入力、長押し入力のいずれかであることを更なる条件として、前記第一切替処理を実行すると好適である。
この構成によれば、埋没領域の狭い地図対応状態の操作面に対して、入力に広い埋没領域を必要とする入力パターンによって入力する際にも、操作面状態を地図対応状態から埋没入力受付状態に切り替えることにより埋没領域を広く確保することができる為、入力を容易に行なうことが可能となる。
また、前記入力パターンに応じて異なる処理を割り当て、前記操作面状態が前記埋没入力受付状態であって前記タッチパッドに対して前記処理が割り当てられた前記入力パターンの入力があった場合に、当該入力パターンに割り当てられた処理を実行するパターン入力処理実行部を更に備えると好適である。
この構成によれば、入力パターンに対して各処理が割り当てられている為、ユーザーは、埋没入力受付状態においては、所望の処理に応じた入力パターンで入力操作を行なうことにより、当該処理の実行命令を入力することができる。よって、入力パターンを選択することにより所望の処理の実行命令をより容易に行なうことが可能となる。
また、前記表示画面への表示画像を描画制御する描画制御部を更に備え、前記描画制御部は、前記切替受付領域の前記操作面での位置に応じた前記表示画面内の位置に、前記第二切替処理が割り当てられた操作標章を表示させると好適である。
この構成によれば、表示画面にも第二切替処理が割り当てられた操作標章が表示される為、ユーザーは、触覚だけでなく、視覚によっても切替受付領域に含まれる突出部材を認識することができる。よって、より容易に第二切替処理を行なうことが可能となる。
また、前記状態切替部は、前記第一切替処理の実行後、予め定めた時間連続して前記タッチパッドへの入力が検知されなかった場合には、前記第二切替処理を実行すると好適である。
この特徴構成によれば、意図せずに埋没入力受付状態に切り替えられた場合等でも、そのままタッチパッドへの入力が行われなければ、自動的に地図対応状態に戻るので、利便性を高めることができる。
また、前記地図対応状態において前記突出状態とされている前記突出部材のそれぞれについて、当該突出部材が対応する前記地図内容情報に応じて異なる処理を割り当て、前記突出部材に対する押圧操作を検知した場合に、当該突出部材に割り当てられた処理を実行する突出入力処理実行部を更に備え、前記状態切替部は、前記地図対応状態において前記地図内容情報に応じた処理が割り当てられていない前記突出部材に対する押圧操作を検知した場合にも、前記第一切替処理を実行すると好適である。
この特徴構成によれば、埋没領域の小さい地図対応状態における操作面においても、地図内容情報に応じた処理が割り当てられていない突出部材を押圧するという簡単な操作によって、操作面状態を地図対応状態から埋没入力受付状態へ切り替えることができる。
また、前記状態切替部は、前記地図対応状態において複数の前記突出部材に対して同時に押圧操作が行われたことを検知した場合にも、前記第一切替処理を実行すると好適である。
この構成によれば、埋没領域の小さい地図対応状態における操作面においても、複数の突出部材を同時に押圧するという簡単な操作によって、操作面状態を地図対応状態から埋没入力受付状態へ切り替えることができる。
操作入力システムの車両への搭載状態を示す模式図である。 ナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。 操作入力システムの概略構成を示すブロック図である。 操作入力装置に備えられる表示画面及びタッチパッドの図である。 駆動機構の構成を示す断面図である。 突出部材の突出状態の更新について示す模式図である。 操作入力システムを利用した操作入力の一例を示す図である。 操作入力システムを利用した操作入力の一例を示す図である。 操作入力システムを利用した操作入力の一例を示す図である。 操作入力システムを利用した操作入力の一例を示す図である。 操作入力システムを利用した操作入力の一例を示す図である。 操作入力システムを利用した操作入力の一例を示す図である。 操作入力システムを利用した操作入力の一例を示す図である。 操作入力システムの全体の処理手順を示すフローチャートである。 表示画像イメージ作成処理を示すフローチャートである。 突出状態判定処理を示すフローチャートである。 入力判定処理を示すフローチャートである。 切替処理を示すフローチャートである。
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、ナビゲーションシステム(本例では、車載用のナビゲーション装置1)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システム3を例として説明する。この操作入力システム3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と操作入力装置4とを備えている。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の概略構成、操作入力システム3の構成、及び操作入力システム3の処理について説明する。
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。
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、推定自位置を導出可能である。GPS受信機81、方位センサ82、及び距離センサ83は、自車両の現在の位置である自位置を示す自位置情報を取得する自位置情報取得部8を構成する。また、ナビゲーション用演算部70は、導出した推定自位置から、自位置周辺の地図画像及び地図内容情報を地図データベース85から取得する。そして、ナビゲーション用演算部70は、当該地図画像及び地図内容情報を基に、自位置を中心としたターンリスト、当該ターンリストに接続される分岐点と分岐経路を含む分岐経路リスト、及び当該ターンリストに載せる施設Qの施設リストを作成する。ナビゲーション用演算部70は、作成したターンリスト情報、分岐路リスト情報、施設リスト情報を含む情報(以下、リスト情報)、自位置周辺の地図画像、及び地図内容情報を描画制御部51へ出力する。ここで、地図画像とは、自位置情報取得部8により取得した自位置を示す自位置画像を含むナビゲーション用の地図の画像である。本実施形態では、当該地図画像に含まれる地図内容情報には、道路Rの情報及び施設Qの情報、すなわち後述の各リンクの属性情報が含まれる。
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。ここで、本実施形態では一例として、道路種別には「高速自動車道」、「国道」、「主要地方道」、「都道府県道」、「市道」、「町村道」、及び「認定外道路」が含まれている。
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。
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に地図画像を含む各種画像を表示可能に構成される。地図画像を含む各種画像とは、例えば自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13を参照)等の画像が相当する。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操作ボタン、文字キー等が含まれる。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。
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を有しており、当該操作面11aには、連続面領域であって、特定の入力を受け付ける特定受付領域Kが予め設定されている。タッチパッド10は、操作面11a上の当該特定受付領域Kに接触又は近接する被検知物D(図4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。また、後述するように、操作面11aの操作面状態が切り替えられる際には、図13に示すように、操作面状態に応じて、操作面11a上の一部の領域であって特定受付領域Kとは異なる位置に、切替受付領域Lが設定される。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4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。
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。もちろん、ヘッドアップディスプレイとすることも可能である。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。
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。
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。
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。本実施形態では、操作入力装置4が本発明における「入力装置」に相当し、表示入力装置40に対する各種の入力を行うことが可能となる。
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(多数)設けられている。これら複数の孔部12は、操作面11aに沿って所定の規則で配列されている。本例では、複数の孔部12が、操作面11a全体に亘って縦横にそれぞれ一定間隔で規則的に配列され、全体としてマトリクス状(直交格子状)に配列されている。それぞれの孔部12は、操作板11の正面から見て円形状に形成されている。
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(多数)設けられ、具体的には孔部12と同数の突出部材20が設けられている。また、これら複数の突出部材20は、操作面11aに沿って所定の規則で配列されている。本例では、複数の突出部材20が、操作面11a全体に亘って縦横にそれぞれ一定間隔で規則的に配列され、全体としてマトリクス状に配列されている。
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。ピン部材21は、その下端部において筒状部材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。
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「突出方向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。
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、突出方向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。
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に作用する重力の突出方向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。
また本実施形態では、圧電素子31の突出方向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53(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、突出方向Zに沿った突出部材20の先端部の高さが操作面11aよりも高い状態である。
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、突出方向Zに沿った突出部材20の先端部の高さが操作面11a以下の状態である。
このように、複数の突出部材20は、駆動機構30により、操作面11aからそれぞれ独立して突出可能に、すなわち突出状態と埋没状態との間で移動可能に設けられている。そして、操作面11aの全体に出没自在に設けられる多数の突出部材20により、任意形状の凹凸を表現することが可能となっている。
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。また、本実施形態の操作入力演算部50は、ユーザーの操作に応じて、操作面11aの操作面状態を、表示画面41に地図画像が表示されている場合に当該地図画像に含まれる地図内容情報に対応させて突出部材20を突出状態とする地図対応状態M(図4参照)と、当該突出状態の突出部材20を埋没状態とすることによりタッチパッド10への入力を容易にする埋没入力受付状態N(図13参照)との間で切り替える。以下、操作入力演算部50について説明する。
操作入力演算部50は、図3に示すように、描画制御部51、ステータス判定部52、突出制御部53、位置検知部54、状態検知部55、操作判定部56、処理実行部57、状態切替部58を備えている。
描画制御部51は、表示画面41への表示画像を描画制御する。描画制御部51は、ナビゲーション用演算部70から取得したリスト情報、自位置周辺の地図画像、及び地図内容情報を基に表示画像イメージを作成し、これを表示画面41に表示させる。具体的には、描画制御部51は、自位置周辺の背景、道路R、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51は、自車両の現在位置を表す自位置マークP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51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も生成する。そして、描画制御部51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(図4、図13を参照)。また、描画制御部51は、ナビゲーション用演算部70から取得したリスト情報、自位置周辺の地図画像及び地図内容情報をステータス判定部52及び処理実行部57へ出力する。
ここで、描画制御部51は、ユーザーの操作や車両の走行状態等に応じて、表示画面41に操作標章44を表示させる。描画制御部51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。本実施形態では、描画制御部51は、図13に示すように、操作面状態が地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nへ切り替えられた際に、状態切替部58(後述)からの情報に基づき、操作面状態を地図対応状態Mへ再度切り替える処理である地図再開処理(第二切替処理)が割り当てられた操作標章44を表示させる。すなわち、描画制御部51は、第二切替処理が割り当てられた切替受付領域Lの操作面11aでの位置に応じた表示画面41内の位置に、当該第二切替処理が割り当てられた操作標章44を表示させる。なお、本実施形態における地図再開処理が割り当てられた操作標章44は、図13に示す「地図再開」の文字イメージである。
また、描画制御部51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51は、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51は、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、位置検知部54から取得した操作面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。
また、描画制御部51は、状況に応じて各種の道路Rの表示形態を適宜切り替える。例えば描画制御部51は、渋滞又は混雑している道路Rを、それ以外の道路Rと視覚的に異なる態様で表示する。また例えば描画制御部51は、後述する突出制御部53等により突出状態とされる突出部材20に対応する道路Rを、それ以外の道路Rと視覚的に異なる態様で表示する。描画制御部51は、例えば特定の道路Rを表す線分に沿って他の画像イメージ(他の線分や点線等)を表示させることで、その道路Rとそれ以外の道路Rとを視覚的に異ならせることができる。また描画制御部51は、例えば特定の道路Rを表す線分の太さ、形状、線種、輝度、及び色彩等を通常の態様から変更することで、その道路Rとそれ以外の道路Rとを視覚的に異ならせることができる。
ステータス判定部52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「高突出状態」と「低突出状態」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、突出方向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)である。「高突出状態」は、突出方向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り、「低突出状態」は、突出方向Zにおける可動範囲内で突出部材20が「高突出状態」よりも低く「埋没状態」よりも高い変位位置にある状態、ここでは「高突出状態」と「埋没状態」との中間の状態である。本実施形態では、ステータス判定部52は、各突出部材20を高突出状態、低突出状態、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。なお、本実施形態における高突出状態及び低突出状態が、本発明の突出状態に相当する。
本実施形態では、ステータス判定部52は、描画制御部51から取得した、リスト情報、現在位置周辺の地図画像、及び地図内容情報に基づいて、突出部材20のそれぞれについて突出ステータスを判定する。具体的には、表示画面41には、自位置周辺の地図画像、自位置マークPの画像等が表示され得るが、ステータス判定部52は、表示画面41に道路Rのうち、案内経路を構成する道路Sを含む画像が表示されている場合、当該道路Sを表す軌跡に含まれる各点の座標の相互の位置関係に対応する位置関係となる複数の突出部材20について、その突出ステータスを「高突出状態」と判定する。また、ステータス判定部52は、表示画面41に道路Rのうち、案内経路を構成する道路S以外の道路Tを含む画像が表示されている場合、当該道路Tを表す軌跡に含まれる各点の座標の相互の位置関係に対応する位置関係となる複数の突出部材20について、その突出ステータスを「低突出状態」と判定する。本実施形態では、ステータス判定部52は、表示画面41の座標と操作面11aの座標とを対応付け、表示された道路S及び道路Tのそれぞれを表す軌跡に含まれる各点の座標に対応する操作面11a上の各点の座標に位置する複数の突出部材20について、その突出ステータスをそれぞれ「高突出状態」及び「低突出状態」と判定する。
また、ステータス判定部52は、表示画面41に自位置マークPを含む画像が表示されている場合、当該自位置マークPに対応する突出部材20についても、その突出ステータスを「高突出状態」と判定する。また、ステータス判定部52は、表示画面41に目印となるべき特徴を有する施設Qを含む画像が表示されている場合、当該施設Qに対応する突出部材20についても、その突出ステータスを「高突出状態」と判定する。
なお、ステータス判定部52は、表示画面41に表示された画像において、道路R、自位置マークP、施設Q及び操作標章44のいずれも表示されていない領域の各点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。
また、ステータス判定部52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52は、突出部材20のそれぞれについて、「変化なし」、「高突出状態へ移行」、「低突出状態へ移行」、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。ここでは特に、表示画面41に表示される地図画像(道路Rを含む画像)が変更される場合には、ステータス判定部52は、画像に含まれる道路Rの変更態様に応じて突出部材20の突出ステータスの差分をそれぞれ判定する。
また、ステータス判定部52は、操作面状態が埋没入力受付状態Nに切り替わる際に、地図内容情報に応じて突出状態とされている突出部材20の突出ステータスを埋没状態とするよう、後述の状態切替部58から指令を受ける。ステータス判定部52は、当該指令に基づき、操作面状態の切替前と切替後の突出ステータスの差分を判定する。すなわち、高突出状態若しくは低突出状態である突出部材20については「埋没状態へ移行」と判定し、すでに埋没状態である突出部材20については「変化なし」と判定する。
また、ステータス判定部52は、操作面状態が埋没入力受付状態Nに切り替わる際に、地図再開処理が割り当てられた操作面11a上の切替受付領域Lに含まれる突出部材20を突出状態とするよう状態切替部58から指令を受ける。ステータス判定部52は、当該指令に基づき、切替受付領域Lに含まれる突出部材20について、操作面状態の切替前と切替後の突出ステータスの差分を判定する。
ステータス判定部52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53に出力する。
突出制御部53は、操作面11aに対する突出部材20の突出方向の位置を、先端部の高さが操作面11aよりも高い突出状態と先端部の高さが操作面11a以下の埋没状態との間で制御する。突出制御部53は、ステータス判定部52から受け取った情報に基づいて駆動機構30を制御し、操作面11aに対する突出部材20の突出方向Zの位置を制御する。本実施形態では、操作面11aの操作面状態が地図対応状態Mである場合には、突出制御部53は、道路R及び施設Qに対応させて突出部材20を突出させ、埋没入力受付状態Nに切り替えられると、これらの突出状態にある突出部材20を埋没させる。ここで、表示画面41の座標と操作面11aの座標とは対応付けられている。よって、突出制御部53は、表示画面41における道路R、施設Qの座標に対応付けられた操作面11aの座標の位置に配置されている突出部材20を突出させることが可能となる。
以下、操作面11aの操作面状態が地図対応状態Mである場合における突出制御部53について説明する。本実施形態では案内経路を構成する道路Sに対応する突出部材20及び目印となるべき特徴を有する施設Qに対応する突出部材20は、それ以外の道路、すなわち案内経路を構成する道路S以外の道路Tに対応する突出部材20よりも突出量が大きくなるように突出される。従って、ユーザーは操作面11aから突出する突出部材20に触れることにより案内経路及び目印となるべき特徴を有する施設Qの位置を把握することができる。
また、本実施形態では、突出制御部53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53は、突出方向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53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53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。
また、突出制御部53は、表示画面41に自位置マークPを更に含む画像が表示されている場合、当該自位置マークP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をも「高突出状態」又は「低突出状態」とする。
突出制御部53は、道路R、自位置マークPのいずれも表示されていない領域(例えば、背景等)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4参照)。このようにして、突出制御部53は、表示画面41に表示されている特定の道路R、及び自位置マークPに対応する突出部材20を「高突出状態」又は「低突出状態」とする。ステータス判定部52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53は、その判定結果に基づいて、突出部材20のそれぞれを「高突出状態」、「低突出状態」、若しくは「埋没状態」に維持し、又は、「高突出状態」と「低突出状態」と「埋没状態」との間で切り替える。
なお、突出制御部53は、突出部材20を「高突出状態」と「低突出状態」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突出方向Zの位置を維持する。
また、突出制御部53は、自位置の移動に伴う自位置と地図との位置関係の変化に応じて突出部材20の突出状態を更新する。自位置の移動とは、実空間において走行することによる自位置の移動である。このような移動に伴い表示画面41の地図画像も更新される。従って、表示画面41内に表示される道路Rの形態は走行に応じて時々刻々と変化する。また、突出状態とは、「高突出状態」、「低突出状態」、及び「埋没状態」からなる突出部材20の突出態様である。突出制御部53は、このような時々刻々と変化する道路Rの形態に伴い、操作面11aの突出部材20の突出状態を更新する。
このような突出状態の更新に係る形態が、図6に示される。図6(a)〜図6(c)は、案内経路に沿って自車が直進している状況を示している。走行に応じて、案内経路において右折すべきコーナーに近づいていることが示される。図6(d)は、図6(c)の状態から案内経路に従ってコーナーを右折した後の表示画面41に表示される画像と、これに伴って突出状態が制御される突出部材20が示される。このように本実施形態に係る突出制御部53は、突出部材20の突出状態が表示画面41に表示される地図に追従するように突出部材20の突出状態を更新する。
位置検知部54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54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54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54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54は、取得した検知位置の情報を、描画制御部51及び操作判定部56に出力する。
状態検知部55は、突出部材20の突出度合いを検知するものであり、「高突出状態」と「低突出状態」と「埋没状態」とを識別可能に検知する。状態検知部55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55は、取得される各突出部材20の突出方向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「高突出状態」、「低突出状態」、及び「埋没状態」のいずれであるかを検知する。状態検知部55は、その検知結果の情報を、操作判定部56に出力する。
操作判定部56は、少なくとも操作面11aに対する入力操作に基づいて、ユーザーによるナビゲーション装置1への所定の操作入力を判定する。なお、当該入力操作には、突出部材20に対する押圧操作も含まれる。押圧操作とは、突出状態にある突出部材20を操作面11a側に押し込む操作である。ここで、突出部材20が押し込まれたことの検出は、突出部材20の位置を検出するセンサの出力に基づいて行い、或いは「高突出状態」又は「低突出状態」とされている突出部材20が設けられているタッチパッド10上の位置においてタッチパッド10により接触を検出したことに基づいて行う。
操作判定部56は、操作面状態を切替可能な操作面に対する入力操作を検知した場合に、操作面毎に異なる態様で当該入力操作を受付け、当該入力操作に応じた所定の処理を判定する。操作判定部56は、操作面状態が地図対応状態Mである場合において、突出状態にある突出部材20に対しての押圧操作を検知した場合、当該押圧操作された突出部材20に所定の処理が割り当てられているか否かを判定する。また、操作判定部56は、操作面状態が地図対応状態Mである場合において、突出状態にある突出部材20に対しての押圧操作を検知した場合、複数の突出部材20に対して同時に押圧操作がされていないかを判定する。さらに、操作判定部56は、操作面状態が地図対応状態Mである場合において、タッチパッド10の埋没領域に対する入力操作を検知した場合、当該入力操作の入力パターンを判定し、当該入力パターン毎に予め定められた処理をナビゲーション装置1への所定の操作入力として判定する。また、操作面状態が埋没入力受付状態Nである場合において、タッチパッド10への入力操作を検知した場合、地図対応状態Mにおいて入力パターン毎に予め定められた処理とは異なる処理が埋没入力受付状態N用として入力パターン毎に定められており、操作判定部56は、入力操作の入力パターンを判定し、当該入力パターンに埋没入力受付状態N用として予め定められた処理をナビゲーション装置1への所定の操作入力として判定する。
また、操作判定部56は、操作面11aに接触又は近接する被検知物Dの検知結果に基づいて被検知物Dによるタッチパッド10に対する入力パターンを判定する入力パターン判定部59を備える。入力パターン判定部59の判定の基準となる「入力パターン」には、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(タッチ入力)、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(タップ入力)、タップ操作を所定時間内に2度繰り返して行う操作(ダブルタップ入力)、操作面11aの複数のポイントで同時に被検知物Dを接触させる操作(マルチタッチ入力)、操作面11a上で被検知物Dを接触させながら滑らせる操作(スライド入力)、操作面11a上の任意の点に所定時間被検知物Dを接触させながら押圧し続ける操作(長押し入力)が含まれる。また、マルチタッチ入力には、操作面11aに接触している複数の被検知物Dを互いに離れるように相対移動させる操作(ピンチアウト入力)、操作面11aに接触している複数の被検知物Dを互いに近づくように相対移動させる操作(ピンチイン入力)等が含まれる。
本実施形態では、操作判定部56は、操作面11aの操作面状態が、地図対応状態Mである場合と、埋没入力受付状態Nである場合とで処理内容が異なる為、下記には操作面11aの状態が図4及び図6〜図12のように地図対応状態Mである場合と図13のように埋没入力受付状態Nである場合とに分けて説明する。
(地図対応状態Mにおける処理の説明)
ここでは、操作面状態が地図対応状態Mである。操作判定部56は、位置検知部54及び状態検知部55から取得した情報を基に、地図内容情報に対応して突出状態となっている突出部材20への押圧操作を検知した場合、押圧操作があった突出部材20を特定する。そして、操作判定部56は、地図対応状態用処理マップを参照し、当該押圧操作のあった突出部材20に特定の処理が割り当てられていないかを判定する。ここで、地図対応状態用処理マップとは、後述の処理実行部57によって地図内容情報に基づき突出部材20に割り当てられた処理が記憶されているものであり、当該処理が割り当てられた突出部材20と当該処理との対応関係が規定されている。なお、地図対応状態用処理マップは記憶媒体に格納されている。操作判定部56は、当該押圧操作のあった突出部材20に特定の処理が割り当てられていると判定した場合には、当該押圧操作のあった突出部材20の情報を処理実行部57へ出力する。一方、操作判定部56は、当該押圧操作のあった突出部材20に特定の処理が割り当てられていないと判定した場合には、当該判定結果を後述の状態切替部58へ出力する。また、操作判定部56は、複数の突出部材20に対して同時に押圧操作が行なわれたことを検知した場合には、当該判定結果を状態切替部58へ出力する。
また、操作判定部56は、突出部材20が埋没状態である埋没領域においてタッチ操作を検知した場合には、入力パターン判定部59によって、入力パターンを判定する。入力パターン判定部59が、マルチタッチ等の長押し以外の入力パターンであると判定すると、操作判定部56は、その判定結果を状態切替部58へ出力する。また、当該入力パターンが、第1長押し入力であると判定すると、操作判定部56は、当該タッチ操作があった検知位置に応じた表示画面41上の地点のPOI探索処理を実行するようナビゲーション用演算部70(図2参照)へ指令する。そして、ナビゲーション用演算部70によって当該検知位置に応じたPOI探索処理が実行され、表示画面41に一定時間POI情報が表示される。ここで、第1長押し入力とは、操作面11aにおける埋没領域に対して被検知物Dを接触又は近接させた時点から計測される時間t1が、予め定められた時間T1よりも長い入力パターンをいう。また、入力パターン判定部59が、当該入力パターンが、第2長押し入力であると判定すると、操作判定部56はその判定結果を状態切替部58へ出力する。ここで、第2長押し入力とは、操作面11aにおける埋没領域に対して被検知物Dを接触又は近接させた時点から計測される時間t1が、予め定められた時間T2よりも長い入力パターンをいう。なお、ここにおいて、T2はT1よりも長い時間として設定される。すなわち、操作判定部56は、第1長押し入力よりもさらに長く長押しされている場合(第2長押し入力)は、その判定結果を状態切替部58へ出力し、操作面状態を切り替える処理を行なう。
上述のように、操作判定部56は、操作面状態が地図対応状態Mである場合には、入力パターンが第1長押し入力以外であると判定した場合には操作面状態の切替処理を実行すべく状態切替部58へ判定結果を出力し、第1長押し入力であると判定した場合には、検知位置のPOI情報探索処理を実行すべくナビゲーション装置1へ指令する。
次に、状態切替部58によって、操作面状態が埋没入力受付状態Nに切り替えられた後の操作判定部56の処理内容について説明する。
(埋没入力受付状態Nにおける処理の説明)
ここでは、操作面状態が埋没入力受付状態Nである。操作判定部56は、操作面11aにおいてタッチ操作を検知した場合には、位置検知部54及び状態検知部55からの情報に基づき、入力パターン判定部59にて、当該タッチ操作の入力パターンを判定する。そして、操作判定部56は、入力パターン判定部59の判定結果を後述のパターン入力処理実行部60へ出力する。なお、操作判定部56は、埋没入力受付状態Nで操作面11aにおけるタッチ操作を検知しない時間である非操作時間t2を計測し、当該非操作時間t2が、予め定められた時間T3を超えた場合は、その旨の情報を状態切替部58へ出力する。なお、非操作時間t2には、操作面状態が埋没入力受付状態Nに切り替えられてからタッチ操作を連続的に検知しない時間、或いは埋没入力受付状態Nで最後にタッチ操作を検知した後タッチ操作を連続的に検知しない時間が含まれる。
また、操作判定部56は、操作面状態が埋没入力受付状態Nであって、切替受付領域Lにおける突出部材20に対する押圧操作を検知したと判定した場合は、状態切替部58へ当該判定結果を出力する。
上述のように、操作面状態が埋没入力受付状態Nである場合において、操作面11aにおいてタッチ操作を検知すると、操作判定部56は、入力パターンを判定し、当該入力パターンに予め割り当てられた処理を実行させるべく判定結果をパターン入力処理実行部60へ出力する。また、所定の時間を経過してもタッチ操作を検知しない場合は、操作面状態の切替処理を実行すべく状態切替部58へ判定結果を出力する。また、操作判定部56は、切替受付領域Lにおける突出部材20に対する押圧操作を検知したと判定した場合にも、操作面状態の切替処理を実行すべく状態切替部58へ判定結果を出力する。
処理実行部57は、所定の処理を所定の対象に割り当て、当該所定の対象に対する操作を検知した場合には、当該所定の処理を実行するものであり、突出入力処理実行部61とパターン入力処理実行部60とを備える。
突出入力処理実行部61は、突出部材20のそれぞれに対応する地図内容情報に応じて異なる処理を突出部材20のそれぞれに割り当てる。具体的には、突出入力処理実行部61は、処理実行部57が描画制御部51を介してリスト情報、自位置周辺の地図画像、及び地図内容情報を取得すると、各突出部材20へ処理を割り当て、当該処理と当該処理を割り当てた突出部材とを対応づけて地図対応状態用処理マップとして記憶媒体に格納する。そして、操作判定部56から特定の処理が割り当てられた突出部材20に押圧操作があったとの判定結果を取得した場合には、地図対応状態用処理マップを参照して当該押圧操作のあった突出部材20に割り当てられた当該特定の処理を実行する。すなわち、突出入力処理実行部61は、地図対応状態Mにおいて突出状態とされている突出部材20のそれぞれについて、突出部材20が対応する地図内容情報に応じて異なる処理を割り当て、突出部材20に対する押圧操作を検知した場合に、突出部材20に割り当てられた処理を実行する。
パターン入力処理実行部60は、入力パターンに応じて異なる処理を割り当て、操作面状態が埋没入力受付状態Nであってタッチパッド10に対して前記処理が割り当てられた入力パターンの入力があった場合に、当該入力パターンに割り当てられた処理を実行する。具体的には、パターン入力処理実行部60は、予め埋没入力受付状態Nにおけるタッチパッド10への各入力パターンに対して処理を割り当て、当該処理と、当該処理を割り当てた入力パターンとを対応付けて埋没入力受付状態用処理マップとして記憶媒体に格納する。そして、パターン入力処理実行部60は、操作判定部56から入力パターン判定部59における判定結果を取得すると、埋没入力受付状態用処理マップを参照して、当該入力パターンに応じた処理を実行する。例えば、パターン入力処理実行部60は、ピンチアウト入力操作に対しては地図画像の拡大処理を、ピンチイン入力操作に対しては地図画像の縮小処理等を割り当てることができる。この場合、パターン入力処理実行部60は、操作判定部56から、埋没入力受付状態Nにおいてピンチイン入力操作があった旨の判定結果を取得すると、埋没入力受付状態用処理マップを参照して、ピンチイン入力操作に割り当てられた地図画像の縮小処理を実行すると共に、縮小処理実行する旨の情報を描画制御部51へも出力する。そして、描画制御部51は、当該縮小処理後の地図画像を表示画面41に再描画させる。また、この時に、地図再開処理が割り当てられた切替受付領域L内の突出部材20への押圧操作があると、表示画面41に表示された縮小後の地図画像に含まれる地図内容情報に応じて突出部材20が突出状態とされる。すなわち、地図再開された地図対応状態Mにおいて、縮小後の地図内容情報を表現することが可能となる。
次に、本実施形態における突出入力処理実行部61の具体的な処理について説明する。
上述のように本実施形態では、地図内容情報には道路の情報が含まれる。特に、本実施形態では、突出入力処理実行部61は、道路の属性を規定する属性情報に応じて異なる処理を突出部材20のそれぞれに割り当てる。属性情報には、経路属性及び位置属性の少なくとも一方の情報が含まれる。経路属性とは、出発地から目的地までの案内経路を構成する道路であるか、当該案内経路を構成する道路以外の道路であるかを示す属性である。また、位置属性とは、案内経路を構成する道路に関して、自位置であるか、自位置から目的地までの案内経路上の位置であるか、出発地から自位置までの案内経路上の位置であるかを示す属性である。突出入力処理実行部61は、操作面11aに配置された突出部材20のそれぞれに対して、上述のような属性に応じて異なる処理を割り当てる。
これにより、突出入力処理実行部61は、経路属性が、案内経路を構成する道路であることを示しているか、案内経路を構成する道路以外の道路であることを示しているかに応じて、並びに、経路属性が案内経路を構成する道路であることを示している場合には、位置属性が、自位置であることを示しているか、自位置から目的地までの案内経路上の位置であることを示しているか、出発地から自位置までの案内経路上の位置であることを示しているかに応じて、異なる処理を突出部材20のそれぞれに割り当てる。すなわち、突出入力処理実行部61は、経路属性が、案内経路を構成する道路であることを示しているか、案内経路を構成する道路以外の道路であることを示しているかに応じて異なる処理を突出部材20のそれぞれに割り当てる。また、突出入力処理実行部61は、経路属性が案内経路を構成する道路であることを示している場合には、位置属性が、自位置であることを示しているか、自位置から目的地までの案内経路上の位置であることを示しているか、出発地から自位置までの案内経路上の位置であることを示しているかに応じて異なる処理を突出部材20のそれぞれに割り当てる。
本実施形態では、突出入力処理実行部61は、案内経路を構成する道路S以外の道路Tに対応する突出部材20に、案内経路が当該突出部材20が対応する道路T上の位置を通るように再設定する経路再設定処理を割り当てる。このように割り当てられた処理が図7に示される。図7(a)に示される例では、案内経路を構成する道路は、符号Sが付されている道路Rである。このような道路Sに対応する突出部材20は、「高突出状態」とされる。一方、操作面11aには案内経路を構成する道路S以外の道路も示される。このような道路には符号Tが付されている。このような道路Tに対応する突出部材20は、「低突出状態」とされる。
突出入力処理実行部61は、突出部材20が押し込まれたことを検知した場合に、当該押し込まれた突出部材20に割り当てられた処理を実行する。図7(a)に示されるように例えばユーザーにより案内経路を構成する道路S以外の道路Tに対応する突出部材20が押し込まれると、突出入力処理実行部61は、当該ユーザーにより押し込まれた突出部材20に対応する道路T上の位置を通るように、案内経路が再設定される。このように再設定された案内経路を構成する道路Sが表示画面41に表示され(図7(b)参照)、それに合わせて突出部材20の突出状態も更新される。
また、突出入力処理実行部61は、自位置に対応する突出部材20に、自位置をマッチングさせる道路の再計算を行う再マッチング処理を割り当てる。ここで、再マッチング処理とは、当該処理を開始する時点の最新の情報に基づいて、自位置を道路にマッチングさせる演算処理を再実行することである。ここで用いる最新の情報には、例えば、その時点の自位置、自位置の進行方向、自位置の移動軌跡、道路位置、道路形状等の情報が含まれる。例えばトンネル等に通過時にGPS受信機81により自位置情報の取得ができなかった場合、トンネルから脱出した際に地図上の自位置に誤差が含まれる可能性がある。再マッチング処理は、このような誤差をいち早く修正したい際などに有効である。
突出入力処理実行部61は、自位置に対応する突出部材20が押し込まれたことを検知した場合には、再マッチング処理として、当該再マッチング処理の前に自位置がマッチングされている道路に対して予め定めた距離内に並行する並行道路が存在するか否かを確認し、当該並行道路が存在する場合には、当該並行道路に自位置をマッチングさせる処理を実行する。すなわち、突出入力処理実行部61は、自位置に対応する突出部材20が押し込まれたことを検知した場合には、現在、自位置がマッチングされている道路に対して予め設定された距離内に並行する並行道路があるか否かを確認する。並行する道路が予め設定された距離内になければ、処理実行部57は上述のように通常の再マッチング処理を実行する。
一方、現在、自位置がマッチングされている道路に対して予め設定された距離内に並行する並行道路があれば、突出入力処理実行部61は、再マッチング処理として、自位置を並行道路にマッチングさせる処理である並行道路マッチング処理を実行する。このような処理が図8に示される。図8(a)に示される例では、案内経路を構成する経路が符号Sが付されている道路Rである。このような道路Sに対応する突出部材20は、「高突出状態」とされる。一方、案内経路を構成する道路Sに並行する道路に符号Uが付されている。このような道路に対応する突出部材20は、「低突出状態」とされる。
例えば、自位置がマッチングされている道路に並行する並行道路がある状態において、ユーザーにより自位置マークPに対応する突出部材20が押し込まれると、突出入力処理実行部61は、図8(b)に示されるように、自位置を並行道路Uにマッチングさせる。これにより、当該ユーザーにより押し込まれた突出部材20に対応する並行道路U上に自位置がマッチングされる。更に本例では、当該並行道路Uを通るように案内経路が再設定される。それに合わせて突出部材20の突出状態も更新される。これにより、例えば高速道路やバイパス等の高架で構成された道路と、当該高架下や高架の脇を走行する並行道路Uとがある場合であって、これらの道路のうち自位置が実際に走行していない道路にマッチングされている場合でも、ユーザーの意図に合わせて自位置を補正することが可能となる。
また、突出入力処理実行部61は、自位置から目的地までの案内経路上の位置に対応する突出部材20に、自位置から目的地までの案内経路に関する情報を表示する行先経路情報表示処理を割り当て、出発地から自位置までの案内経路上の位置に対応する突出部材20に、出発地から自位置までの案内経路に関する情報を表示する通過経路情報表示処理を割り当てる。自位置から目的地までの案内経路に関する情報とは、例えば自位置から目的地までの距離、到達予想時刻、自位置から目的地に至るまでに通過する場所の天候等が含まれる。また、出発地から自位置までの案内経路に関する情報とは、例えば出発地から自位置までの距離、走行時間等が含まれる。
図9には、自位置から目的地までの案内経路に関する情報を表示する例が示される。図9のタッチパッド10を示す図(下図)に示されるように、ユーザーにより自位置から目的地までの案内経路を構成する道路Sに対応する突出部材20が押し込まれると、突出入力処理実行部61は、図9の表示入力装置40を示す図(上図)に示されるように、表示画面41に自位置から目的地までの距離、到達予想時刻、自位置から目的地に至るまでに通過する場所の天候を表示するよう描画制御部51に処理させる。これにより、ユーザーが、自位置から目的地に至るまでの案内経路に関する情報を容易に取得することが可能となる。もちろん、このような案内経路に関する情報を音声出力装置88から音声として出力させるように構成することも可能である。
図10には、出発地から自位置までの案内経路に関する情報を表示する例が示される。図10のタッチパッド10を示す図(下図)に示されるように、ユーザーにより出発地から自位置までの案内経路を構成する道路Sに対応する突出部材20が押し込まれると、突出入力処理実行部61は、図10の表示入力装置40を示す図(上図)に示されるように、表示画面41に出発地から自位置までの距離、走行時間を表示するよう描画制御部51に処理させる。これにより、ユーザーが、出発地から自位置に至るまでの案内経路に関する情報を容易に取得することが可能となる。もちろん、このような案内経路に関する情報を音声出力装置88から音声として出力させるように構成することも可能である。
更に、突出入力処理実行部61は、施設Qに対応する突出部材20に、当該施設Qに関する情報を表示する施設情報表示処理を割り当てる。施設Qに関する情報とは、例えば、当該施設Qの名称、種別や属性、電話番号等の当該施設Qに関する各種情報である。このような施設情報表示処理を割り当てる施設Qとしては、走行中に目印となり得る特徴を有する施設、すなわち周囲の施設に比べて広い面積を有する施設や周囲の施設に比べて高背の施設など、いわゆるランドマークと呼ばれる施設が適している。
図11には、施設Qに関する情報を表示する例が示される。図11のタッチパッド10を示す図(下図)に示されるように、ユーザーにより施設Qに対応する突出部材20が押し込まれると、突出入力処理実行部61は、図11の表示入力装置40を示す図(上図)に示されるように、表示画面41に当該施設Qに関する情報として、その名称や属性(高さなど)を表示するよう描画制御部51に処理させる。これにより、ユーザーが、施設Qに関する情報を容易に取得することが可能となる。もちろん、このような施設Qに関する情報を音声出力装置88から音声として出力させるように構成することも可能である。
状態切替部58は、操作面11aの操作面状態を地図対応状態Mと埋没入力受付状態Nとの間で切り替えるものである。すなわち、状態切替部58は、複数の突出部材20によって表現される操作面11a上の任意形状の凹凸形態を変更することにより操作面状態を切り替える。具体的には、状態切替部58は、表示画面41に地図画像が表示されている場合に地図画像に含まれる地図内容情報に対応させて突出部材20を突出状態とする地図対応状態Mと、地図内容情報に関係なく操作面11aに予め設定された連続面領域である特定受付領域Kに含まれる突出部材20を埋没状態とする埋没入力受付状態Nと、で操作面状態を切り替える。
また、状態切替部58は、操作面状態を地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nに切り替えると共に、特定受付領域Kとは異なる切替受付領域Lに含まれる突出部材20を突出状態とする第一切替処理と、操作面状態を埋没入力受付状態Nから地図対応状態Mへ切り替える第二切替処理とを実行する。状態切替部58は、第一切替処理については、操作面状態が地図対応状態Mであって突出部材20が埋没状態とされている埋没領域において被検知物Dを検知した場合に実行し、第二切替処理については、操作面状態が埋没入力受付状態Nであって切替受付領域Lにおいて突出部材20に対する押圧操作を検知した場合に実行する。
ここで、本実施形態における第一切替処理について説明する。本実施形態では、状態切替部58は、操作面状態が地図対応状態Mである場合において、押圧操作のあった突出部材20に特定の処理が割り当てられていない場合、複数の突出部材20に同時に押圧操作があった場合、及び埋没領域におけるタッチ操作があった場合(第1長押し入力除く)に、操作面状態を埋没入力受付状態Nへ切り替える。
具体的には、操作面状態が地図対応状態Mである場合において、操作判定部56より、押圧操作のあった突出部材20には特定の処理が割り当てられていないとの判定結果を取得した場合に、操作面11aの操作面状態を、地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nへ切り替えるべく、ステータス判定部52へ指令し、突出制御部53を介して突出状態の突出部材20を埋没状態とする。すなわち、状態切替部58は、地図対応状態Mにおいて地図内容情報に応じた処理が割り当てられていない突出部材20に対する押圧操作を検知した場合に、第一切替処理を実行する。また、状態切替部58は、操作判定部56より、複数の突出部材20への押圧操作を検知したとの判定結果を取得した場合に、操作面11aの操作面状態を、地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nへ切り替えるべく、ステータス判定部52へ指令し、突出制御部53を介して突出状態の突出部材20を埋没状態とする。すなわち、状態切替部58は、地図対応状態Mにおいて複数の突出部材20に対して同時に押圧操作が行われたことを検知した場合にも、第一切替処理を実行する。
また、状態切替部58は、操作判定部56より、埋没領域におけるタッチ操作の入力パターンが長押し以外のパターンであるという判定結果を取得すると、操作面11aの操作面状態を、地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nへ切り替えるべく、ステータス判定部52へ指令し、突出制御部53を介して突出状態の突出部材20を埋没状態とする。すなわち、操作面状態が地図対応状態Mであって突出部材20が埋没状態とされている埋没領域において被検知物Dを検知した場合には、操作面状態を地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nに切り替える。さらに、状態切替部58は、操作判定部56より、埋没領域における入力パターンが第2長押し入力であるという判定結果を取得すると、操作面11aの操作面状態を、地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nへ切り替えるべく、ステータス判定部52へ指令し、突出制御部53を介して突出状態の突出部材20を埋没状態とする。なお、状態切替部58は、操作面状態が地図対応状態Mであって埋没領域において被検知物Dを検知した場合には、被検知物Dによる入力パターンがマルチタッチ入力、スライド入力、長押し入力のいずれかであることを更なる条件として、地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nへ切り替える構成としてもよい。
また、図13の例にも示すように、状態切替部58は、操作面状態を地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nへ切り替える際に、地図再開処理が割り当てられた切替受付領域Lを操作面11a上の一部の領域に設定する。そして、状態切替部58は、当該切替受付領域Lに含まれる突出部材20を突出状態とするようステータス判定部52に指令し、突出制御部53を介して当該切替受付領域Lに含まれる突出部材20を突出状態とする。これによれば、切替受付領域L内の突出部材20が突出状態である為、当該突出状態の突出部材20を目印として、ユーザーは、操作面11a上において触覚にて容易に切替受付領域Lを認識することができる。その結果、ユーザーは容易に地図再開処理を行なうことができる。また、状態切替部58は、操作面状態を地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nへ切り替える際に、描画制御部51に、地図再開処理が割り当てられた切替受付領域Lの操作面11aにおける位置情報を出力する。
次に、本実施形態における第二切替処理、すなわち地図再開処理について説明する。本実施形態における状態切替部58は、操作面状態が埋没入力受付状態Nである場合において、切替受付領域Lにおける突出状態の突出部材20に対しての押圧操作を検知したとの判定結果を操作判定部56から取得すると、地図再開処理を実行する。すなわち、状態切替部58は、操作面状態が埋没入力受付状態Nであって切替受付領域Lにおいて突出部材20に対する押圧操作を検知した場合には、操作面状態を埋没入力受付状態Nから地図対応状態Mへ切り替える第二切替処理を実行する。また、この時、状態切替部58は、ステータス判定部52に、新たな地図内容情報等を取得するよう指令し、ステータス判定部52は、描画制御部51を介して新たな地図内容情報等を取得する。そして、ステータス判定部52は、当該取得した新たな地図内容情報等に基づき突出部材20の突出ステータスを判定し、突出制御部53へ出力する。これにより、状態切替部58は、操作面状態を、新たな地図内容情報が反映された地図対応状態Mに切り替えることができる。また、状態切替部58は、非操作時間t2が予め定められた時間T3を超えても、操作面11aにおけるタッチ操作を検知しない旨の情報を操作判定部56から取得すると、操作面状態を埋没入力受付状態Nから地図対応状態Mへ切り替えるべく、ステータス判定部52へ指令する。すなわち、状態切替部58は、第一切替処理の実行後、予め定めた時間連続してタッチパッド10への入力が検知されなかった場合にも、第二切替処理を実行する。
4.操作入力システムの処理
本実施形態に係る操作入力システム3による処理について、図14〜図18を参照して説明する。以下に説明する処理は、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。
図14に示されるように、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、表示画像イメージ作成処理が実行される(ステップ#02)。ここでは、実際に表示画像イメージが作成される。
表示画像イメージ作成処理では、図15に示されるように、まず、自位置情報取得部8が自位置を示す自位置情報を取得し、ナビゲーション用演算部70へ出力する(ステップ#21)。自位置情報を取得したナビゲーション用演算部70は、現在位置周辺の地図画像及び地図内容情報を地図データベース85から取得する(ステップ#22、#23)。ナビゲーション用演算部70は、当該取得した地図画像及び地図内容情報を基に、自位置を中心としたターンリストを作成する(ステップ#24)。それから、地図画像からターンリストに接続される分岐点と分岐経路を含む分岐経路リストを作成する(ステップ#25)。また、ナビゲーション用演算部70は、地図内容情報からターンリストに載せる施設Qを抽出し、施設リストを作成する(ステップ#26)。そして、ナビゲーション用演算部70は、これらの作成したリスト情報(ターンリスト情報、分岐路リスト情報、施設リスト情報)に加え、地図データベース85から取得した現在位置周辺の地図画像及び地図内容情報を描画制御部51へ出力する。描画制御部51は、ナビゲーション用演算部70から取得した情報を基に、表示画像イメージを作成する(ステップ#27)。描画制御部51は、ナビゲーション用演算部70から取得したリスト情報、現在位置周辺の地図画像及び地図内容情報をステータス判定部52と処理実行部57へ出力する。以上で表示画像イメージ作成処理を終了する。
次に、突出状態判定処理が実行される(ステップ#03)。突出状態判定処理では、図16に示されるように、ステータス判定部52が、描画制御部51を介して取得したステップ#24で作成されたターンリストから案内経路に対応する突出部材20の突出状態を判定する(ステップ#31)。また、ステータス判定部52は、ステップ#25で作成された分岐経路リストから分岐経路に対応する突出部材20の突出状態を判定する(ステップ#32)。更に、ステータス判定部52は、ステップ#26で作成された施設リストから施設Qに対応する突出部材20の突出状態を判定する(ステップ#33)。また、ステータス判定部52は、ステップ#21で取得した自位置情報に基づき、自位置を表示する自位置マークPに対応する突出部材20の突出状態を判定する(ステップ#34)。ステータス判定部52は、ステップ#31〜ステップ#34にて判定されたそれぞれの突出部材20の突出状態の判定結果を合成し(ステップ#35)、全体的な突出部材20の突出状態の判定結果を突出制御部53へ出力する。以上で突出状態判定処理を終了する。
図14に戻り、突出状態判定処理が終了すると、描画制御部51は、ステップ#02で作成した表示画像イメージに基づいて、画像を表示するよう表示画面41を制御する(ステップ#04)。また、突出制御部53は、ステップ#35で合成した突出状態の判定結果に基づき突出部材20を進退駆動する(ステップ#05)。これにより、表示画面41に表示されている特定の道路R、自位置マークP等の突出部材20が突出状態とされる。すなわち、表示画面41に表示されている地図画像に含まれる地図内容情報に対応するように、突出部材20が突出状態とされる(地図対応状態M)。
次に、図14に示すように、当該地図対応状態Mにおいて(ステップ#05)、位置検知部54及び状態検知部55が、突出状態である突出部材20への押圧操作を検知した場合、及び、操作面11a上の突出部材20が埋没状態である埋没領域においてタッチ操作を検知した場合には(ステップ#06:Yes)、操作判定部56は、当該操作が、処理実行部57によって予め処理が割り当てられた突出部材20への操作であるか否かを判定する(ステップ#08)。操作判定部56が、当該操作を、予め処理が割り当てられた突出部材20への操作であると判定した場合は(ステップ#08:Yes)、入力判定処理が実行される(ステップ#09)。一方、操作判定部56が、当該操作を、予め処理が割り当てられた突出部材20への操作ではないと判定した場合は(ステップ#08:No)、状態切替処理が実行される(ステップ#10)。なお、地図対応状態Mにおいて、位置検知部54及び状態検知部55のいずれもが突出部材20への押圧操作及びタッチパッド10へのタッチ操作を検知しない場合は(ステップ#06:No)、画面遷移の有無が判定される(ステップ#07)。画面遷移があると判定された場合は(ステップ#07:Yes)、遷移後の表示画像イメージが作成され(ステップ#02)、ステップ#03以降の処理が繰り返される。一方、画面遷移がなしと判定された場合は(ステップ#07:No)、システム電源がオフされたか否かが判定される(ステップ#11)。システム電源がオフと判定された場合は(ステップ#11:Yes)、操作入力システムの処理を終了し、システム電源がオンと判定された場合は(ステップ#11:No)、ステップ#07以降の処理が繰り返される。
ここで、入力判定処理(ステップ#09)について、図17を用いて説明する。まず、操作判定部56は、押圧操作(入力)のあった突出部材20の位置を特定し、ターンリスト上の突出部材20でないかを判定する(ステップ#81)。操作判定部56は、当該押圧操作のあった突出部材20が、ターンリスト上のものでなく(ステップ#81:Yes)、分岐経路上のものでもなく(ステップ#82:Yes)、施設Q上のものでもない(ステップ#83:Yes)と判定すると、誤検出の可能性があることから入力判定処理を終了し、図14のステップ#11以降の処理が繰り返される。
押圧操作のあった突出部材20が、ターンリスト上のものではなく(ステップ#81:Yes)、分岐経路上のものでもないが(ステップ#82:Yes)、施設Q上のものであれば(ステップ#83:No)、操作判定部56は、処理実行部57を介してナビゲーション用演算部70に対して当該施設Qに関する情報を出力するよう指示する(ステップ#84)。これが、ナビゲーション装置1で実行可能な処理であれば(ステップ#85:Yes)、ナビゲーション用演算部70は、表示画面41に当該施設Qの情報を一定時間表示させる等の処理を実行し(ステップ#86)、入力判定処理は終了する。一方、ナビゲーション装置1で実行可能な処理でなければ(ステップ#85:No)、ナビゲーション用演算部70は処理を実行することなく入力判定処理は終了する。
また、押圧操作のあった突出部材20が、ターンリスト上のものでないが(ステップ#81:Yes)、分岐経路上のものである場合には(ステップ#82:No)、操作判定部56は、処理実行部57を介してナビゲーション用演算部70に対して当該押圧操作のあった突出部材20に対応する地点を通るようにリルート(経路再探索)を行うよう指示する(ステップ#87)。その後、ステップ#85から処理を続行する。
押圧操作のあった突出部材20が、ターンリスト上のものであれば(ステップ#81:No)、更にその位置の詳細が判定される。当該入力が自位置のものであり(ステップ#88:Yes)、案内経路から予め設定された距離内に並行道路があれば(ステップ#89:Yes)、操作判定部56は、処理実行部57を介してナビゲーション用演算部70に対して自位置を並行道路にマッチングさせる並行道路マッチング処理を実行させる(ステップ#90)。その後、ステップ#85から処理を続行する。
押圧操作のあった突出部材20が、当該入力が自位置のものであるが(ステップ#88:Yes)、案内経路から予め設定された距離内に並行道路がなければ(ステップ#89:No)、操作判定部56は、処理実行部57を介してナビゲーション用演算部70に対して自位置を道路にマッチングさせる演算処理を再実行する通常の再マッチング処理を実行させる(ステップ#91)。その後、ステップ#85から処理を続行する。
押圧操作のあった突出部材20が、自位置のものでなく(ステップ#88:No)、出発地から現在の位置までの間の案内経路に対応する突出部材20であれば(ステップ#92:Yes)、操作判定部56は、処理実行部57を介してナビゲーション用演算部70に対して出発地から現在地までの案内経路に関する通過経路情報を表示するよう指示する(ステップ#93)。その後、ステップ#85から処理を続行する。
押圧操作のあった突出部材20が、自位置のものでなく(ステップ#88:No)、出発地から現在の位置までの間の案内経路に対応する突出部材20でなければ(ステップ#92:No)、操作判定部56は、処理実行部57を介してナビゲーション用演算部70に対して現在地から目的地までの案内経路に関する行先経路情報を表示するよう指示する(ステップ#94)。その後、ステップ#85から処理を続行する。
次に、状態切替処理(ステップ#10)について、図18を用いて説明する。まず、状態切替処理(ステップ#10)は、地図対応状態Mである場合において、突出状態である突出部材20への押圧操作を検知した場合、及び、操作面11a上の埋没領域においてタッチ操作を検知した場合において(図14のステップ#06:Yes)、予め処理が割り当てられた突出部材20への押圧操作ではないと判定された場合に実行される(ステップ#08:No)。すなわち、状態切替処理は埋没領域においてタッチ操作が検知された場合と、突出状態の突出部材20への押圧操作が検知された場合であっても予め処理が割り当てられていない突出部材20への操作であると判定された場合と、複数の突出部材20への押圧操作が検知された場合とにおいて実行される。
状態切替処理では、まず、操作判定部56が、操作面11aへの入力操作の入力形態を特定する(ステップ#61)。ここでの入力形態とは、埋没領域においてタッチ操作が検知された場合の各種入力パターン、複数の突出部材20への押圧操作、予め処理が割り当てられていない突出部材20への押圧操作をいう。次に、操作判定部56は、当該入力形態が、操作面11aの埋没領域に対して被検知物Dを接触又は近接させた時点から計測される時間t1が、予め定められた時間T1よりも長い第1長押し入力(t1>T1)であるか否かを判定する(ステップ#62)。操作判定部56は、入力形態が第1長押し入力であると判定すると(ステップ#62:Yes)、さらに長押し入力が継続しているか否かを判定する(ステップ#63)。すなわち、ステップ#63においては、操作判定部56は、入力形態が、操作面11aの埋没領域に対して被検知物Dを接触又は近接させた時点から計測される時間t1が、予め定められた時間T2よりも長い第2長押し入力(t1>T2>T1)であるか否かを判定する。なお、T2はT1よりも長い時間として設定されている。操作判定部56が、当該入力形態が、第2長押し入力であると判定すると(ステップ#63:Yes)、状態切替部58は、地図内容情報に対応して突出状態となっている突出部材20を埋没状態とする(ステップ#64)。また、操作判定部56が、入力形態が第1長押し入力以外であると判定したときも(ステップ#62:No)、状態切替部58は、地図内容情報に対応して突出状態となっている突出部材20を埋没状態とする(ステップ#64)。それから、状態切替部58は、切替受付領域L内の突出部材20を突出状態とする(ステップ#67)。これらのステップ#64及びステップ#67にて、状態切替部58は、操作面状態を地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nへと切り替える。一方、ステップ#63において、操作判定部56が、操作面11aの埋没領域に対して被検知物Dを押圧した時点から計測される時間t1が、予め定められた時間T1よりも長く、T2よりも短いと判定した場合(T2>t1>T1)、すなわち、入力形態が第2長押し入力ではなく、第1長押し入力であると判定した場合(ステップ#63:No)には、ナビゲーション用演算部70にて、被検知物Dの検知位置に対応する表示画面41上の地点のPOI探索処理が実行される(ステップ#65)。そして、ナビゲーション用演算部70は、表示画面41に、当該POI情報を一定時間表示させて(ステップ#66)、状態切替処理を終了する。
また、ステップ#67にて、操作面状態が埋没入力受付状態Nへ切り替えられると、操作判定部56は、まず、タッチパッド10へタッチ操作があったか否かを判定する(ステップ#68)。操作判定部56は、当該タッチ操作があったと判定した場合は(ステップ#68:Yes)、当該タッチ操作の入力パターンを判定し、処理実行部57を介して当該入力パターンに応じた処理を実行する(ステップ#70)。一方、操作判定部56は、当該タッチ操作がないと判定した場合は(ステップ#68:No)、操作面状態が埋没入力受付状態Nである場合において、操作面11aにおけるタッチ操作を検知しない時間である非操作時間t2が、予め定められた時間T3よりも長いか否かを判定する(ステップ#69)。そして、操作判定部56は、非操作時間t2が予め定められた時間T3よりも長いと判定すると(ステップ#69:Yes)、状態切替部58によって、操作面状態が地図対応状態Mへと切り替えられ(ステップ#72)、状態切替処理は終了する。また、操作判定部56は、非操作時間t2が予め定められた時間T3よりも短いと判定すると(ステップ#69:No)、地図再開処理が割り当てられた切替受付領域Lにおける突出部材20に対する押圧操作を検知したか否かを判定する(ステップ#71)。操作判定部56は、切替受付領域Lにおける突出部材20に対する押圧操作を検知した場合には(ステップ#71:Yes)、状態切替部58によって、操作面状態が地図対応状態Mへと切り替えられ(ステップ#72)、状態切替処理は終了する。なお、操作判定部56は、切替受付領域Lにおける突出部材20に対する押圧操作を検知しなかった場合には(ステップ#71:No)、ステップ#68からの処理が続行される。また、ステップ#70において、入力パターンに応じた処理が実行されると、ステップ#71からの処理が続行される。
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道路Rや自位置マークP等に対応する突出部材20が突出状態とされる。当該構成によれば、突出部材20が埋没状態である平坦部分に対して、突出状態にある突出部材20は、操作面11aから明確に突出している為、ユーザーは指先等によって直接的にその突出部分を触覚認識することができる。
さらに、ユーザーは、当該触覚により認識される突出状態にある複数の突出部材20の先端部の集合により形成される集合形状と、表示画面41に表示される道路R等の形状とを、意識の中で対比させて容易に関連付けることができる。よって、表示される道路Rの形状に対応するように突出状態とされた複数の突出部材20を目印に、入力操作を行いたい位置を特定でき、当該位置での操作面11aへのタッチ操作等を行うことができる。従って、ユーザーは、表示画面41や操作面11aを注視することなく、容易に所望の操作入力を行うことができる。
更に本実施形態では、案内経路を構成する道路Sに対応する突出部材20と、当該道路S以外の道路Tに対応する突出部材20とを、突出方向Zに位置を異なるように制御する。これにより、道路Sと道路Tとを表示画面41上で明確に区別してユーザーに視覚認識させることができると共に、触覚にても明確に区別してユーザーに認識させることができる。
また、本実施形態では、表示画面41に表示されている地図画像に含まれる地図内容情報に対応して突出部材20が突出させられるので、ユーザーは地図内容情報がある突出部材20を指先等によって直接的に触覚認識することができる。また、このような触覚認識できる突出部材20を押し込むことにより、ユーザーは表示画面41や操作面11aを注視することなく、当該突出部材20に割り当てられた処理を実行させることができる。
本実施形態では、タッチパッド10への操作を行ないたい際には、広い平坦部分を確保できる埋没入力受付状態Nに切り替え、地図内容情報を認識したい場合には、地図内容情報を触覚にて取得できる地図対応状態Mへ切り替えることが可能である。また、地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nへの切り替えは、埋没領域において被検知物D検知させることによって行なうことができ、埋没入力受付状態Nから地図対応状態Mへの切り替え(地図再開処理)は、切替受付領域Lに含まれる突出部材20を押圧することによって行なうことができる。このように、本実施形態では、地図対応状態Mと埋没入力受付状態Nとの間で操作面状態の切り替えを容易に行なうことができる。よって、ユーザーは、車両の運転中等であっても表示画面41や操作面11aを注視することなく操作面状態を容易に切り替えることができる。
また、本実施形態では、平坦部分が少ない地図対応状態Mの操作面11aに対して、スライド入力やマルチタッチ入力等の入力操作を行なう際に広い平坦部分を必要とする入力パターンで入力する場合であっても、操作面状態を地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nに切り替えることにより平坦部分のスペースを広く確保することができる。よって、このような場合であっても、容易にかつ的確に入力操作を行なうことができる。
5.その他の実施形態
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記実施形態では、図18に示すように、操作面状態が地図対応状態Mである場合における、操作面11aの埋没領域においてタッチ操作が検知された場合であって、当該入力パターンが第1長押し入力であると判定されると(T2>t1>T1)(ステップ#62:Yes、ステップ#63:No)、ナビゲーション用演算部70を介して、被検知物Dの検知位置に対応する表示画面41上の地点のPOI探索処理が実行され(ステップ#65)、表示画面41に当該POI情報が一定時間表示される構成であった(ステップ#66)。また、入力パターンが第2長押し入力であると判定されると(t1>T2>T1)(ステップ#63:Yes)、操作面状態が埋没入力受付状態Nへ切り替えられ、地図再開処理が割り当てられた突出部材20への押圧操作(地図再開指示)が検知されるまでは、操作面状態は地図対応状態Mへ切り替わらない構成であった。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。入力パターンが第1長押し入力であると判定される場合に、当該入力検知位置に関連する情報を表示画面41に表示させる構成としてもよい。また、第2長押し入力であると判定される場合には、一度操作面状態を埋没入力受付状態Nへ切り替えると共に、当該検知位置を中心としたPOI探索処理を実行し、POI探索処理後に操作面11aの突出部材20を当該POI情報に対応させるように突出状態とさせる構成であってもよい。すなわち、第2長押し入力によって、POI情報に対応させた地図対応状態Mに切り替える構成であってもよい。また、その際に、表示画面41に当該POI情報を一定時間表示させる構成とすることもできる。
(2)上記の実施形態では、案内経路を構成する道路S以外の道路Tを表す軌跡に含まれる各点の座標の相互の位置関係に対応する位置関係となる複数の突出部材20の一部について処理を割り当てない構成とし、操作面状態が地図対応状態Mである場合において、処理が割り当てられていない突出部材20の押圧操作を検知した場合、埋没入力受付状態Nに切り替える構成とした。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、当該道路Tの一部に対応する突出部材20に対して、操作面状態を地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nに切り替える処理を割り当て、当該切替処理の割り当てられた突出部材20の押圧操作を検知した場合に、操作面状態を地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nに切り替える構成としてもよい。
(3)上記の実施形態では、突出状態である複数の突出部材20に対して同時に押圧操作があったと検知した場合に、操作面状態を地図対応状態Mから埋没入力受付状態Nへ切り替える構成とした。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。異なる処理が割り当てられた複数の突出部材20が同時に押圧されたときに、押圧された本数が多い突出部材20に割り当てられた処理を実行する構成としてもよい。例えば、処理の割り当てられていない突出部材20と、所定の処理が割り当てられた突出部材20とが同時に押圧操作された場合、押圧された突出部材20のうち、処理の割り当てられていない突出部材20の割合の方が多い場合は、処理の割り当てられていない突出部材20が押圧されたとして、操作面状態を切り替える処理が行なわれる構成としてもよい。一方、所定の処理が割り当てられた突出部材20の割合の方が多い場合は、当該所定の処理が実行される構成としてもよい。
(4)上記の実施形態では、操作面状態が埋没入力受付状態Nである場合において、切替受付領域Lにおける突出部材20への押圧操作、すなわち、状態検知部55が当該突出部材20が突出状態から埋没状態への突出ステータスの変化を検知した場合には、押圧操作があったものとし、操作面状態を埋没入力受付状態Nから地図対応状態Mへ切り替える構成とした。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。切替受付領域Lにおける突出部材20の突出ステータスの変化を検知することによってではなく、タッチパッド10における切替受付領域Lへの入力を検知することによって、切替受付領域Lにおける突出部材20への押圧操作があったものとして、操作面状態を埋没入力受付状態Nから地図対応状態Mへ切り替える構成としてもよい。
(5)上記の実施形態では、操作標章44として、操作面状態を埋没入力受付状態Nから地図対応状態Mへの切替処理を割り当てた「地図再開」標章を表示画面41に表示させる構成とした。しかし、本発明の実施形態はこれに限られない。すなわち、「地図再開」標章を表示画面41に表示させない構成としてもよい。当然ながら、その他の処理を割り当てた操作標章44を表示画面41に表示させる構成としてもよい。
(6)上記の実施形態では、地図再開処理を行なう際に、切替受付領域Lにおける突出部材20の押圧操作によって、操作面状態を埋没入力受付状態Nから地図対応状態Mへ切り替える構成とした。しかし、本発明の実施形態はこれに限られない。表示画面41に表示された操作標章44である「地図再開」へ入力操作が行われた場合、操作判定部56は、その操作標章44に関連付けられた機能が選択されたと判定する構成としてもよい。すなわち、操作判定部56は、表示画面41に表示された操作標章44である「地図再開」の入力操作を検知すると、地図再開処理を実行するよう状態切替部58へ指令する構成としてもよい。
(7)上記の実施形態では、操作面状態が地図対応状態Mである場合において、埋没領域おけるタッチ操作を検知すると、操作判定部56が、当該タッチ操作の入力パターンを判定し、当該入力パターンに応じた処理を実行するよう各機能部へ指令をしている構成であった。しかし、本発明の実施形態はこれに限られない。埋没入力受付状態Nである場合と同様に、パターン入力処理実行部60が地図対応状態M用に各入力パターンに各処理を割り当て、当該入力パターンによるタッチ操作を検知すると、当該割り当てた処理を実行する構成としてもよい。例えば、パターン入力処理実行部60が、第1長押し入力にはPOI情報探索処理を、第2長押し入力やマルチタッチ等の第1長押し入力以外の入力パターンには操作面状態切替処理を割り当てて、これらの入力パターンと割り当てた処理とを対応させたマップを記憶媒体に格納する構成としてもよい。
(8)上記実施形態では、地図内容情報には道路の情報が含まれ、突出部材20には、道路の属性を規定する属性情報に応じて異なる処理が割り当てられるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。地図内容情報に道路の情報が含まれないように構成することも可能であるし、突出部材20に対して道路の属性を規定する属性情報に応じた処理を割り当てないように構成することも当然に可能である。
(9)上記の実施形態では、複数の突出部材20が操作面11a全体に亘って縦横にそれぞれ一定間隔で規則的に配列され、全体としてマトリクス状(直交格子状)に配列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、複数の突出部材20は少なくとも操作面11aに沿って所定の規則で配列されていれば良く、操作面11a全体に亘って例えばハニカム状(六角格子状)に配列されていても良い。これらの場合において、複数の突出部材20は、操作面11aの全体ではなくその一部のみに配列されていても良い。
(10)上記の実施形態では、駆動機構30が圧電素子31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、突出方向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。
(11)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突出方向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、突出方向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、突出方向Zを運転席側に傾斜させて設定しても好適である。
(12)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。
(13)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、タッチパネルを備えていることは必須ではなく、少なくとも表示画面41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。
(14)上記の実施形態では、操作入力演算部50が各機能部51〜61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。
(15)上記の実施形態では、全ての構成が車両に搭載された車載用のナビゲーション装置1(ナビゲーションシステムの一例)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クライアント/サーバ型の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3による操作入力の対象となり得る。
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。
3:操作入力システム
4:操作入力装置(入力装置)
10:タッチパッド
11:操作板
11a:操作面
20:突出部材
40:表示入力装置(表示装置)
41:表示画面
53:突出制御部
58:状態切替部
59:入力パターン判定部
60:パターン入力処理実行部
61:突出入力処理実行部
57:処理実行部
D:被検知物
Q:施設
R:道路
S:道路
T:道路
K:特定受付領域
L:切替受付領域
M:地図対応状態
N:埋没入力受付状態
U:並行道路
Z:突出方向

Claims (7)

  1. 表示画面に各種画像を表示可能な表示装置と、
    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、前記操作面に沿って所定の規則で配列されると共に前記操作板を貫通して前記操作面からそれぞれ独立して突出可能に設けられた複数の突出部材とを有し、前記表示装置に対する入力が行なわれる入力装置と、
    前記操作面に対する前記突出部材の突出方向の位置を、先端部の高さが前記操作面よりも高い突出状態と前記先端部の高さが前記操作面以下の埋没状態との間で制御する突出制御部と、
    前記表示画面に地図画像が表示されている場合に前記地図画像に含まれる地図内容情報に対応させて前記突出部材を前記突出状態とする地図対応状態と、前記地図内容情報に関係なく前記操作面に予め設定された連続面領域である特定受付領域に含まれる前記突出部材を前記埋没状態とする埋没入力受付状態と、で操作面状態を切り替える状態切替部と、を備え、
    前記状態切替部は、
    前記操作面状態が前記地図対応状態であって前記突出部材が前記埋没状態とされている埋没領域において前記被検知物を検知した場合には、前記操作面状態を前記地図対応状態から前記埋没入力受付状態に切り替えると共に、前記特定受付領域とは異なる切替受付領域に含まれる前記突出部材を前記突出状態とする第一切替処理を実行し、
    前記操作面状態が前記埋没入力受付状態であって前記切替受付領域において前記突出部材に対する押圧操作を検知した場合には、前記操作面状態を前記埋没入力受付状態から前記地図対応状態へ切り替える第二切替処理を実行する操作入力システム。
  2. 前記操作面に接触又は近接する前記被検知物の検知結果に基づいて当該被検知物による前記タッチパッドに対する入力パターンを判定する入力パターン判定部を更に備え、
    前記状態切替部は、前記操作面状態が前記地図対応状態であって前記埋没領域において前記被検知物を検知した場合には、当該被検知物による前記入力パターンがマルチタッチ入力、スライド入力、長押し入力のいずれかであることを更なる条件として、前記第一切替処理を実行する請求項1に記載の操作入力システム。
  3. 前記入力パターンに応じて異なる処理を割り当て、前記操作面状態が前記埋没入力受付状態であって前記タッチパッドに対して前記処理が割り当てられた前記入力パターンの入力があった場合に、当該入力パターンに割り当てられた処理を実行するパターン入力処理実行部を更に備える請求項2に記載の操作入力システム。
  4. 前記表示画面への表示画像を描画制御する描画制御部を更に備え、
    前記描画制御部は、前記切替受付領域の前記操作面での位置に応じた前記表示画面内の位置に、前記第二切替処理が割り当てられた操作標章を表示させる請求項1〜3のいずれか一項に記載の操作入力システム。
  5. 前記状態切替部は、前記第一切替処理の実行後、予め定めた時間連続して前記タッチパッドへの入力が検知されなかった場合には、前記第二切替処理を実行する請求項1〜4のいずれか一項に記載の操作入力システム。
  6. 前記地図対応状態において前記突出状態とされている前記突出部材のそれぞれについて、当該突出部材が対応する前記地図内容情報に応じて異なる処理を割り当て、前記突出部材に対する押圧操作を検知した場合に、当該突出部材に割り当てられた処理を実行する突出入力処理実行部を更に備え、
    前記状態切替部は、前記地図対応状態において前記地図内容情報に応じた処理が割り当てられていない前記突出部材に対する押圧操作を検知した場合にも、前記第一切替処理を実行する請求項1〜5のいずれか一項に記載の操作入力システム。
  7. 前記状態切替部は、前記地図対応状態において複数の前記突出部材に対して同時に押圧操作が行われたことを検知した場合にも、前記第一切替処理を実行する請求項1〜6のいずれか一項に記載の操作入力システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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