JP7001368B2 - 操作装置 - Google Patents

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Description

本発明は、操作装置に関する。
従来の技術として、画面上のポインタを画面上の別のある目標位置へ動かすために、指先を接触させて目標方向にスライドさせる操作を行うポインティング領域と、ポインティング領域の周辺に設けられ、指先のスライド量に対する画面上のポインタの移動量を、指先を接触させることにより切替えることのできる切替えタッチパネルと、を備えた装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
この装置は、切替えのための余計な操作を必要とせずに、いつでも所望のタイミングでポインタの移動速度を自在に切替えることができる。
特開2002-244809号公報
しかし従来の装置は、指先を切替えタッチパネルに接触させてからポインティング領域をスライドさせないとポインタの移動量などを切替えることができないので、ポインティング領域の中央付近のみで操作する必要がある場合などにおいて操作性が良くない。
従って本発明の目的は、操作性を向上させることができる操作装置を提供することにある。
本発明の一態様は、操作面に対するなぞり操作を検出するタッチパッドと、タッチパッドの近傍に設けられ、操作を受け付けると共に操作指の接触を検出する操作部と、操作部に対する接触が検出された場合、接触が検出されない場合と比べて、表示装置に表示された操作対象の移動距離に対するなぞり操作の距離の比であるCD比を高くする制御部と、を備えた操作装置を提供する。
本発明によれば、操作性を向上させることができる。
図1(a)は、第1の実施の形態に係る操作装置の一例を示す概略図であり、図1(b)は、操作装置の一例を示すブロック図である。 図2(a)は、第1の実施の形態に係る操作装置が接続される車両通信システムの一例を示すブロック図であり、図2(b)は、操作部を操作しながらタッチパッドを操作し易い順に領域に分けた一例を示す概略図である。 図3(a)及び図3(b)は、第1の実施の形態に係る操作装置が制御する、操作部に接触がない場合のCD比の一例を説明するための概略図である。 図4(a)及び図4(b)は、第1の実施の形態に係る操作装置が制御する、操作部に接触がある場合のCD比の一例を説明するための概略図である。 図5は、第1の実施の形態に係る操作装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図6(a)及び図6(b)は、第2の実施の形態に係る操作装置の操作指間の距離が短い場合のCD比の一例について説明するための概略図である。 図7(a)及び図7(b)は、第2の実施の形態に係る操作装置の操作指間の距離が長い場合のCD比の一例について説明するための概略図である。 図8は、第2の実施の形態に係る操作装置の動作の一例を示すフローチャートである。
(実施の形態の要約)
実施の形態に係る操作装置は、操作面に対するなぞり操作を検出するタッチパッドと、タッチパッドの近傍に設けられ、操作を受け付けると共に操作指の接触を検出する操作部と、操作部に対する接触が検出された場合、接触が検出されない場合と比べて、表示装置に表示された操作対象の移動距離に対するなぞり操作の距離の比であるCD比を高くする制御部と、を備えて概略構成されている。
操作者がタッチパッドと操作部の操作を組み合わせて行う場合、操作指の可動範囲は、組み合わせない場合と比べて狭くなる。操作装置は、操作部に対する接触が検出されると、検出されない場合と比べて、CD比を高くしてなぞり操作の距離が小さくても操作対象の移動距離を大きくすることができるので、操作指の可動範囲が限定された状態であっても操作性を向上させることができる。
[第1の実施の形態]
(操作装置1の概要)
図1(a)は、第1の実施の形態に係る操作装置の一例を示す概略図であり、図1(b)は、操作装置の一例を示すブロック図である。図2(a)は、第1の実施の形態に係る操作装置が接続される車両通信システムの一例を示すブロック図であり、図2(b)は、操作部を操作しながらタッチパッドを操作し易い順に領域に分けた一例を示す概略図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図1(b)及び図2(a)では、主な情報の流れを矢印で示している。
操作装置1は、例えば、図1(a)に示すように、運転席と助手席の間に位置するフロアコンソール10に配置され、車両に搭載された電子機器83を離れた位置で操作する遠隔操作装置である。この操作装置1は、例えば、運転席と助手席の斜め前方に配置される表示装置82に表示されたカーソルを移動させたり、アイコンを選択してドラッグアンドドロップを行ったり、地図画像やページのスクロールを行ったりできるように構成されている。
電子機器83は、一例として、ナビゲーション装置、空調装置及び音楽再生装置などである。表示装置82は、電子機器83の表示部として機能する。なお表示装置82は、速度計などが配置されるメータパネル内に配置された表示装置であっても良いし、メータパネルに速度計などを表示する表示装置として構成されても良い。
操作装置1は、例えば、図1(a)及び図1(b)に示すように、操作面20に対するなぞり操作を検出するタッチパッド2と、タッチパッド2の近傍に設けられ、操作を受け付けると共に操作指の接触を検出する操作部4と、操作部4に対する接触が検出された場合、接触が検出されない場合と比べて、表示装置82に表示された操作対象の移動距離に対するなぞり操作の距離の比であるCD比を高くする制御部6と、を備えて概略構成されている。
本実施の形態の表示装置82に表示された操作対象は、一例として、表示装置82に表示される後述するカーソル821である。
操作装置1は、例えば、図1(a)に示すように、タッチパッド2を操作する際に操作者の手9が置かれるパームレスト86を備えている。操作装置1の操作部4は、操作者がパームレスト86に手9を置いた状態で操作可能な位置に配置される。このパームレスト86は、例えば、手が載せ易い丸みを帯びた形状を有している。
操作装置1は、例えば、図2(a)に示すように、車両通信システム80に接続されている。この車両通信システム80は、車両LAN(Local Area Network)84を介して車両制御部81、表示装置82及び電子機器83などが接続されている。この車両LAN84は、例えば、有線及び無線によって相互に信号や情報などの交換を可能とするCAN(Controller Area Network)やLIN(Local Interconnect Network)といった車両用ネットワークである。この車両制御部81は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)などから構成されたマイクロコンピュータである。
(タッチパッド2の構成)
タッチパッド2は、例えば、操作者の体の一部(例えば、操作指)や専用のペンで操作面20に触れることにより、触れた操作面20上の位置(検出点)を検出するものである。操作者は、例えば、操作面20に操作を行うことにより、接続された電子機器83の操作を行うことが可能となる。タッチパッド2としては、例えば、抵抗膜方式、赤外線方式、静電容量方式などのタッチパッドを用いることが可能である。本実施の形態のタッチパッド2は、一例として、静電容量方式のタッチパッドである。
このタッチパッド2は、例えば、図1(a)に示すように、フロアコンソール10に操作面20が露出するように配置されている。
そしてタッチパッド2は、例えば、操作面20の下方に絶縁を保ちながら交差する複数の駆動電極と複数の検出電極を有している。タッチパッド2は、この複数の駆動電極と複数の検出電極の全ての組み合わせを走査して組み合わせごとの静電容量を読み出し、予め定められたしきい値以上の静電容量に基づいて検出対象が検出された後述する検出点910を算出する。この検出点910の算出は、例えば、加重平均を用いて行われる。
そしてタッチパッド2は、走査するたびに検出点910の座標を算出して周期的に検出情報Sを生成して制御部6に出力する。なお検出点910の座標は、例えば、操作面20に設定されたXY座標系における座標である。このXY座標は、運転席に着座する操作者から見て、左上が原点であり、横軸(車両の左右方向)がX軸、縦軸(車両の前後方向)がY軸である。なおタッチパッド2は、例えば、相対座標系のタッチパッドである。
(操作部4の構成)
操作部4は、例えば、図1(a)に示すように、パームレスト86の近傍に配置されている。操作部4は、運転席に着座する操作者の手9(左手)で操作し易いように、親指である操作指90の位置に対応して配置されている。以下では、一例として、操作部4を操作する操作指(親指)を操作指90とし、タッチパッド2を操作する操作指(一例として人差指であるが他の指でも良い)を操作指91とする。
この操作部4は、例えば、操作面20に対して傾いて回転するホイールとして構成されると共に操作指90の接触を検出するように構成されている。この接触の検出は、例えば、ホイールに設けられたタッチセンサによって行われる。そして操作部4は、接触の有無と操作量に応じた接触操作情報Sを生成して制御部6に出力する。この操作量は、例えば、ホイールの回転量である。なお操作部4は、回転操作と共にプッシュ操作可能に構成されても良い。
操作部4は、例えば、表示装置に表示されたメニュー項目のスクロールや設定値の変更などに用いられる。なお変形例として操作部4は、ホイールに限定されず、スライダー、静電方式のタッチセンサ、機械式プッシュスイッチなどであっても良い。
操作者は、例えば、タッチパッド2と操作部4の操作を連続的に組み合わせることにより、カーソル821の移動と画像のスクロールを組み合わせて行うことができる。
(制御部6の構成)
図3(a)及び図3(b)は、第1の実施の形態に係る操作装置が制御する、操作部に接触がない場合のCD比の一例を説明するための概略図である。図4(a)及び図4(b)は、第1の実施の形態に係る操作装置が制御する、操作部に接触がある場合のCD比の一例を説明するための概略図である。
制御部6は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工などを行うCPU、半導体メモリであるRAM及びROMなどから構成されるマイクロコンピュータである。このROMには、例えば、制御部6が動作するためのプログラムと、CD比情報60と、が格納されている。RAMは、例えば、一時的に演算結果などを格納する記憶領域として用いられる。また制御部6は、その内部にクロック信号を生成する手段を有し、このクロック信号に基づいて動作を行う。
CD比情報60は、例えば、図3(a)~図4(b)に示すカーソル821の移動距離に対するなぞり操作の距離の比に関する情報である。このCD比情報60には、少なくとも操作部4に対する接触がない場合の基準値のCD比、及び接触がある場合のCD比に関する情報が含まれている。このCD比は、例えば、数値として記憶されても良いし、関数として記憶されていても良い。なお図3(a)及び図3(b)のCD比は、CD比の基準値であるD/dである。また図4(a)及び図4(b)のCD比は、CD比の基準値から変更されたD/dである。
例えば、図1(a)に示すように、操作者が操作部4に操作指90を接触させて操作指91によって操作面20に対してなぞり操作を行う場合、操作部4から操作指90が離れないようになぞり操作を行うことから操作指91の可動範囲が限定される。つまり操作者は、操作部4に操作指90を接触させた状態で、操作指91によって操作面20の全域を操作することは困難である。
この操作指91の可動範囲は、一例として、図2(b)の紙面右下に操作部4が位置する場合、簡易的に近領域20a、中領域20b及び遠領域20cなどに分けられる。例えば、操作者が操作指90を操作部4に接触させたまま操作面20に対してなぞり操作を行う場合、可動範囲が近領域20aや、近領域20a及び中領域20bに限定され易い。なお操作指91の可動範囲は、操作部4に接触する操作指90を中心とした扇状の範囲に近いので、近領域20a、中領域20b及び遠領域20cを、円弧を含む領域としている。
従って操作者は、例えば、操作指90を操作部4に接触させた状態でカーソル821を目的の位置まで移動させる長い距離のなぞり操作が困難となる。図3(a)及び図3(b)は、操作指90が操作部4に接触していない場合のCD比の例であるが、例えば、接触した状態でこのCD比が適用された場合、カーソル821を目的の位置まで移動させる移動距離Dが長いので、なぞり操作の距離dが長くなって操作性が良くない。
そこで制御部6は、操作部4に操作指90が接触している場合、操作指91の可動範囲が、接触していない場合と比べて狭いので、接触していない場合よりもCD比を高くするように構成されている。
具体的には、操作指90が操作部4に接触していない場合は、例えば、図3(a)及び図3(b)に示すように、CD比がD/dであるので、カーソル821を移動距離Dだけ移動させるためのなぞり操作の距離は、dである。一方操作指90が操作部4に接触している場合は、例えば、図4(a)及び図4(b)に示すように、CD比が高くされるので、カーソル821を移動距離Dだけ移動させるためのなぞり操作の距離は、dより短いdとなる。
なおCD比は、表示装置82の表示画面820の大きさ、操作面20の大きさなどに依存して最適な比とされる。CD比は、一例として、表示画面820と操作面20の面積の差が極端に大きくない場合(一例として3倍以下)、およそ0.1~0.3である。
制御部6は、タッチパッド2から取得する検出情報S、及び操作部4から出力される接触操作情報Sに基づいて電子機器83に出力する操作情報Sを生成する。この操作情報Sは、少なくとも検出点910の座標の情報や操作部4の操作量の情報を含んでいる。
ここでCD比を変更する場合、少なくとも次の2通りの方法が考えられる。1つは、操作装置1がなぞり操作の距離の情報含む操作情報Sを生成する場合、予め定められた正の定数を算出した距離に乗算してCD比を高くする方法である。この定数は、CD比情報60に含まれる。
もう1つは、操作装置1が検出点910の座標又はなぞり操作の距離を含む操作情報Sを生成する場合、さらに電子機器83側でCD比を変更するように指示する指示情報を含んだ操作情報Sを出力し、電子機器83側でCD比を高くする方法である。この指示信号は、CD比情報60に基づいて生成される。本実施の形態の制御部6は、例えば、なぞり操作の距離に予め定められた正の定数を乗算して操作情報Sを生成するように構成されている。
ここで変形例として制御部6は、操作部4に対する接触が検出された場合、操作部4に接触していない場合と比べて、操作面20になされたフリック操作の検出感度を高くするように構成されても良い。この変形例における操作装置1は、操作部4に操作指90が接触して操作指91の可動範囲が狭く、フリック操作がし難い場合でも、検出感度を高めることにより、操作部4に接触した状態、又は操作部4を操作しながら行われたフリック操作の検出精度を向上させることができる。
また他の変形例として制御部6は、タッチパッド2及び操作部4の少なくとも一方になされた操作によって、操作部4に対する接触が検出された場合のCD比、及び接触が検出されなかった場合のCD比の少なくとも一方を操作者によって設定されても良い。制御部6は、一例として、操作者が操作部4に操作指90を接触させた状態で操作面20に対してタップ操作を行った場合、少なくとも一方のCD比を設定できる画面を表示装置82に表示させるように構成される。この変形例の操作装置1は、少なくとも一方のCD比を設定できるので、設定できない場合と比べて、CD比が合わないことに起因する操作者の違和感を抑制することができる。
以下に本実施の形態の操作装置1のCD比を変更する動作の一例について図5のフローチャートに従って説明する。
(動作)
操作装置1の制御部6は、電源が投入されると、タッチパッド2から検出情報Sを取得すると共に操作部4から接触操作情報Sを取得する。制御部6は、接触操作情報Sに基づいて操作指90の接触が検出されると(Step1:Yes)、CD比情報60に基づいてCD比を基準値から変更した状態で(Step2)、タッチパッド2に操作がなされるか監視する。なお制御部6は、接触が検出されなくなると、CD比を基準値に変更する。
ここで制御部6は、接触が検出されない場合(Step1:No)、CD比を基準値に維持した状態で(Step3)、タッチパッド2に操作がなされるか監視する。
(第1の実施の形態の効果)
本実施の形態に係る操作装置1は、操作性を向上させることができる。具体的には、操作装置1は、操作部4に対する接触が検出されると、検出されない場合と比べて、CD比を高くしてなぞり操作の距離が小さくても操作対象の移動距離を大きくすることができるので、操作指の可動範囲が限定された状態であっても操作性を向上させることができる。
操作装置1は、CD比を高くすることにより、タッチパッド2の操作と操作部4の操作を両立させることができる。そして操作装置1は、タッチパッド2と操作部4を連続的に組み合わせた操作を行うことができるので、電子機器83の操作の種類が増加する。
[第2の実施の形態]
第2の実施の形態は、タッチパッドで検出された操作指と操作部で検出された操作指の距離に基づいてCD比を変更する点で他の実施の形態と異なっている。
図6(a)及び図6(b)は、第2の実施の形態に係る操作装置の操作指間の距離が短い場合のCD比の一例について説明するための概略図である。また図7(a)及び図7(b)は、第2の実施の形態に係る操作装置の操作指間の距離が長い場合のCD比の一例について説明するための概略図である。図6(b)及び図7(b)は、上面から見たタッチパッド2と操作部4を模式的に図示している。この図6(b)及び図7(b)の紙面の法線方向がXY座標と直交するZ軸となる。
なお以下に記載する実施の形態において、第1の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第1の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。また本実施の形態では、一例として、操作指91によってタッチパッド2を操作すると共に操作指90によって操作部4を操作するとしているがこれに限定されない。
操作装置1は、例えば、図6(b)及び図7(b)に示すように、操作部4と共にタッチパッド2を操作できるように、操作面20が含まれる平面に設定されたXY座標系のY軸方向に操作面20と操作部4とが並んで配置されている。言い換えるなら操作装置1は、操作者の手9が置かれるパームレスト86の近傍にタッチパッド2が配置され、このパームレスト86の側部に操作部4が配置され、操作部4に操作指90を接触させた状態でタッチパッド2の操作が可能となるようにされている。
このXY座標系は、例えば、図6(b)及び図7(b)の紙面において操作面20の左上を原点とし、左から右にX軸、上から下にY軸が設定されている。操作面20上の検出点910は、このXY座標系の座標を有する。また操作部4の検出点40は、操作部4が検出した操作指90の検出点40をXY座標系に投影し、この投影したXY座標系の座標を与えられる。なお操作部4の検出点40は、例えば、操作指90が接触している点でも良いし、平行移動したX軸と操作部4の交点としても良い。
制御部6は、タッチパッド2において検出された操作指91の検出点910のY座標と、操作部4によって検出された操作指90の検出点40のY座標と、の差を距離Lとし、距離Lに基づいてCD比を変更する。後述するように制御部6は、距離Lが短い方が長い方と比べてCD比を高く(早く)する。また制御部6は、距離が変わる度にCD比を変更する。
本実施の形態のCD比情報60は、距離LとCD比を関連付けた情報を有している。なおCD比は、距離Lの関数としても良い。
例えば、図6(a)及び図6(b)に示すように、パームレスト86の近くにおいて、操作部4に接触した状態でタッチパッド2が操作された場合、手9がすぼんだ状態での操作になるので、操作指91の可動域が小さくなる。そこで制御部6は、図6(b)に示す距離LとCD比情報60とに基づいて距離Lに適したCD比(D/d)によって、なぞり操作の距離dにより遠い際よりも長く(早く)、カーソル821を移動距離D移動させる。
また、例えば、図7(a)及び図7(b)に示すように、パームレスト86から離れて、操作部4に接触した状態でタッチパッド2が操作された場合、手9が広がった状態での操作になるので、操作指91の可動域が大きくなる。そこで制御部6は、図7(b)に示す距離LとCD比情報60とに基づいて距離Lに適したCD比(D/d:D/d<D/d)によって、なぞり操作の距離dが近い際と同じでも、カーソル821を移動距離Dより短い(遅い)移動距離D移動させる。
つまりカーソル821は、なぞり操作の距離が同じであっても、距離Lが長い場合、移動距離Dが短く(CD比が遅く)なり、距離Lが短い場合、移動距離Dが長く(CD比が早く)なる。
以下に本実施の形態の操作装置1のCD比を変更する動作の一例について図8のフローチャートに従って説明する。
(動作)
操作装置1の制御部6は、電源が投入されると、タッチパッド2から検出情報Sを取得すると共に操作部4から接触操作情報Sを取得する。制御部6は、接触操作情報Sに基づいて操作指90の接触が検出されると(Step10:Yes)、操作指91の検出点910などから距離Lを算出する(Step11)。
次に制御部6は、算出した距離LとCD比情報60に基づいてCD比を基準値から変更する(Step12)。このCD比の変更は、距離Lが変わる度に、つまり実質的にリアルタイムで行われる。
ここで制御部6は、接触が検出されない場合(Step11:No)、CD比を基準値に維持した状態で(Step13)、タッチパッド2に操作がなされるか監視する。
(第2の実施の形態の効果)
本実施の形態の操作装置1は、手がすぼんだ状態でも広がった状態でも適切なCD比を設定し、CD比が固定の場合と比べて、操作性を向上させることができる。
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…操作装置、2…タッチパッド、4…操作部、6…制御部、9…手、10…フロアコンソール、20…操作面、20a…近領域、20b…中領域、20c…遠領域、40…検出点、60…CD比情報、80…車両通信システム、81…車両制御部、82…表示装置、83…電子機器、84…車両LAN、86…パームレスト、90,91…操作指、820…表示画面、821…カーソル、910…検出点

Claims (6)

  1. 表示装置に表示された操作対象を操作するためになされた操作面に対するなぞり操作を検出するタッチパッドと、
    前記タッチパッドの近傍に設けられ、表示装置に表示された操作対象を操作するための操作(前記操作対象の移動速度を変化させる操作を除く)を受け付けると共に操作指の接触を検出する操作部と、
    前記操作部に対する接触が検出された場合、接触が検出されない場合と比べて、前記タッチパッドの操作対象の移動距離に対する前記なぞり操作の距離の比であるCD比を高くする制御部と、
    を備えた操作装置。
  2. 前記制御部は、前記操作部に対する接触が検出された場合、前記操作部に接触していない場合と比べて、前記操作面になされたフリック操作の検出感度を高くする、
    請求項1に記載の操作装置。
  3. 前記制御部は、前記タッチパッド及び前記操作部の少なくとも一方になされた操作によって、前記操作部に対する接触が検出された場合のCD比、及び接触が検出されなかった場合のCD比の少なくとも一方が操作者によって設定可能とされた、
    請求項1又は2に記載の操作装置。
  4. 前記操作部と共に前記タッチパッドを操作できるように、前記操作面が含まれる平面に設定されたXY座標系のY軸方向に前記操作面と前記操作部とが並んで配置され、
    前記制御部は、前記タッチパッドにおいて検出された操作指の検出点のY座標と、前記操作部によって検出された操作指の検出点のY座標と、の差を距離とし、前記距離に基づいてCD比を変更する、
    請求項1又は2に記載の操作装置。
  5. 前記制御部は、前記距離が短い方が長い方と比べてCD比を高くする、
    請求項4に記載の操作装置。
  6. 前記制御部は、前記距離が変わる度にCD比を変更する、
    請求項4又は5に記載の操作装置。
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