(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
与えられた表示情報を、指定された中心位置を中心として表示する表示部を有し、前記表示部の表示内容に対して選択を与えるための指示物の相対的な三次元位置から前記指示物の平面座標情報を生成し、前記選択を前記指示物の接触により感知するタッチパネルと、
筐体の加速度を測定する加速度センサと、
前記平面座標情報に対して、前記加速度に基づいて算出される第１のフィルタ係数を用いた低域通過フィルタ演算を行うことで、前記中心位置を算出し、前記表示部に対して指定する表示制御部と
を具備し、
前記タッチパネルは、前記タッチパネルに対する前記指示物の三次元位置から、前記指示物の垂直座標情報をさらに生成し、
前記表示制御部は、前記垂直座標情報に対して、前記加速度に基づいて算出される第２のフィルタ係数を用いた低域通過フィルタ演算を行うことで、前記垂直座標情報を補正した補正情報を算出し、前記補正情報に基づいて前記表示内容の拡大率を算出して前記表示部へ出力し、
前記表示部は、前記表示情報を、前記中心位置を中心とし、前記拡大率で拡大して表示することを特徴とするユーザインタフェース装置。
【請求項２】
前記拡大率は、前記補正情報の座標値が第１の座標値より大きい場合は第１の拡大率であり、前記補正情報の座標値が前記第１の座標値より小さい第２の座標値より小さい場合は前記第１の拡大率より大きい第２の拡大率であることを特徴とする請求項１記載のユーザインタフェース装置。
【請求項３】
前記第１の座標値及び第２の座標値は、前記第２のフィルタ係数の変化に応じて変化することを特徴とする請求項２記載のユーザインタフェース装置。
【請求項４】
前記第２の拡大率は、前記第２のフィルタ係数の変化に応じて変化することを特徴とする請求項２又は３のいずれかに記載のユーザインタフェース装置。
【請求項５】
前記第１のフィルタ係数は、前記加速度が増加した場合、増加することを特徴とする請求項１記載のユーザインタフェース装置。
【請求項６】
前記第１及び第２のフィルタ係数は、前記加速度が増加した場合、増加することを特徴とする請求項１記載のユーザインタフェース装置。
【請求項７】
前記表示部は、前記中心位置にカーソル表示を行うことを特徴とする請求項１記載のユーザインタフェース装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タッチパネルを有するユーザインタフェース装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＰＤＡ等の小型情報端末では、ユーザインタフェース装置として、タッチパネルが採用されている。タッチパネルを採用することで、ユーザは画面を触るだけで直感的に端末を操作することができる。また、この種のユーザインタフェース装置は、キーボード及びタッチパッド等の場所を占めるユーザインタフェース部品を採用するよりも携帯性に優れている。
【０００３】
このように、小型情報端末のメリットは、乗物に乗車中であっても使用可能であることである。しかしながら、ユーザは、乗物の揺れにより指示する位置がふらつき、意図しない位置へタッチしてしまうという問題がある。
【０００４】
なお、自車両の振動量／振動方向に応じてタッチパネルの操作領域を拡大表示する車載情報端末が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１では、振動の有無によりタッチパネルにおける所定の操作ボタンを拡大表示するため、自動車が振動している際には視認可能な最大情報量を表示できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１９０９４７号公報
【特許文献２】特開２００７−２１９６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、従来のタッチパネルを用いたユーザインタフェース装置では、振動環境下においてユーザの指示位置がふらつき、意図しない位置をタッチしてしまうという問題があった。
【０００７】
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、振動環境下にあっても、誤タッチを抑える事が可能なユーザインタフェース装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係るユーザインタフェース装置は、与えられた表示情報を、指定された中心位置を中心として表示する表示部を有し、前記表示部の表示内容に対して選択を与えるための指示物の相対的な三次元位置から前記指示物の平面座標情報を生成し、前記選択を前記指示物の接触により感知するタッチパネルと、筐体の加速度を測定する加速度センサと、前記平面座標情報に対して、前記加速度に基づいて算出される第１のフィルタ係数を用いた低域通過フィルタ演算を行うことで、前記中心位置を算出し、前記表示部に対して指定する表示制御部とを具備する。
【０００９】
上記構成によるユーザインタフェース装置では、指示物の平面座標（ｘ，ｙ）に対して低域通過フィルタ演算を行った後、中心位置を算出するようにしている。これにより、中心位置を、ユーザが指示する位置へ追随させようとする処理の反応が鈍くなる。つまり、ユーザインタフェース装置が振動することにより指示物が振動したとしても、中心位置の振動は小さく抑えることが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、振動環境下にあっても、誤タッチを抑える事が可能なユーザインタフェース装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るユーザインタフェース装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図１の表示制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図２のｘ−ＬＰＦ部の機能構成を示すブロック図である。
【図４】ユーザ指示座標ｕｘと、図２のｘ−ＬＰＦ部で算出される中心位置ｏｘとの時間領域での推移を示す図である。
【図５】図２のｚ−ＬＰＦ部の機能構成を示すブロック図である。
【図６】図５の拡大率演算部において拡大率ｒを算出する際の、拡大率ｒと補正Ｚ座標ｏｚとの関係を示す図である。
【図７】図５のｚ−ＬＰＦ係数算出部からのｚ−ＬＰＦ係数ｐｚに対するｚ１（ｐｚ）及びｚ２（ｐｚ）を示した図である。
【図８】図５のｚ−ＬＰＦ係数算出部からのｚ−ＬＰＦ係数ｐｚに対するｒ１（ｐｚ）を示した図である。
【図９】図１の表示部の表示例を示す図である。
【図１０】図９における中心位置をユーザ指示位置に基づいて移動させた際の表示例を示す図である。
【図１１】図２のｚ−ＬＰＦ部の機能構成の変形例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るユーザインタフェース装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２の表示制御部の機能構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３のｘ−ＬＰＦ部の機能構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明に係るユーザインタフェース装置の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
［第１の実施形態］  
図１は、本発明の第１の実施形態に係るユーザインタフェース装置の機能構成を示すブロック図である。図１におけるユーザインタフェース装置は、表示部１１、タッチパネル１２、加速度センサ１３及び表示制御部１４を具備する。
【００１４】
表示部１１は、外部から供給される表示情報を表示する。このとき、表示部１１は、表示制御部１４から指定される表示情報上の位置（ｏｘ，ｏｙ）（以降、中心位置と称する）が画面表示部の中心となるように表示情報を表示する。また、表示部１１は、表示制御部１４から指定される拡大率ｒで表示情報を表示する。なお、表示情報とは、文字、画像及びＧＵＩ（Graphical User Interface）部品等のことである。ここで、ＧＵＩ部品とは、アイコン、メニュー及びボタン等を指す。
【００１５】
タッチパネル１２は、表示部１１に組み合わされている。タッチパネル１２は、表示部１１の表示内容に対する選択を指示物の接触により感知する。
【００１６】
また、タッチパネル１２は、指示物の三次元位置を把握する機能を有する。タッチパネル１２は、指示物の三次元相対位置（ｘ，ｙ，ｚ）を、表示部画面の中心である中心位置（ｏｘ，ｏｙ）及びＺ＝０からの相対的な座標として、表示制御部１４へ出力する。ここで、Ｘ軸Ｙ軸は表示部画面上にあり、Ｚ軸は画面から垂直に遠ざかる方向を正とする。
【００１７】
加速度センサ１３は、ユーザインタフェース装置の三次元の加速度（ａｘ，ａｙ，ａｚ）を測定し、測定結果を表示制御部１４へ出力する。
【００１８】
図２は、本発明の第１の実施形態に係る表示制御部１４の機能構成を示すブロック図である。図２における表示制御部１４は、ｘ−ＬＰＦ（Low-Pass Filter）部１４１、ｙ−ＬＰＦ部１４２、ｚ−ＬＰＦ部１４３及びタッチ位置出力部１４４を備える。
【００１９】
ｘ−ＬＰＦ部１４１は、タッチパネル１２からＸ座標ｘ、加速度センサ１３から加速度（ａｘ，ａｙ，ａｚ）、及び、ｚ−ＬＰＦ部１４３から拡大率ｒを受け取り、これらに基づいて中心位置ｏｘを作成する。ｘ−ＬＰＦ部１４１は、中心位置ｏｘを表示部１１及びタッチ位置出力部１４４へ出力する。
【００２０】
ｙ−ＬＰＦ部１４２は、タッチパネル１２からＹ座標ｙ、加速度センサ１３から加速度（ａｘ，ａｙ，ａｚ）、及び、ｚ−ＬＰＦ部１４３から拡大率ｒを受け取り、これらに基づいて中心位置ｏｙを作成する。ｙ−ＬＰＦ部１４２は、中心位置ｏｙを表示部１１及びタッチ位置出力部１４４へ出力する。
【００２１】
ｚ−ＬＰＦ部１４３は、タッチパネル１２からＺ座標ｚ、及び、加速度センサ１３から加速度（ａｘ，ａｙ，ａｚ）を受け取る。ｚ−ＬＰＦ部１４３は、これらに基づいて拡大率ｒを作成し、表示部１１、ｘ−ＬＰＦ部１４１、ｙ−ＬＰＦ部１４２及びタッチ位置出力部１４４へ出力する。
【００２２】
タッチ位置出力部１４４は、タッチパネル１２からＺ座標ｚ、ｘ−ＬＰＦ部１４１から中心位置ｏｘ、ｙ−ＬＰＦ部１４２から中心位置ｏｙ、及び、ｚ−ＬＰＦ部１４３から拡大率ｒとを受信する。タッチ位置出力部１４４は、Ｚ座標ｚが零となった場合、指示物がタッチパネル１２にタッチしたとして、そのときの中心位置（ｏｘ，ｏｙ）をタッチ位置として外部へ出力する。なお、外部に設置される装置（図示せず）は、このタッチ位置に基づいて、ユーザが選択した内容を認識し、選択内容に応じた表示情報を表示部１１へ出力する。
【００２３】
図３は、本発明の第１の実施形態に係るｘ−ＬＰＦ部１４１の機能構成を示すブロック図である。図３におけるｘ−ＬＰＦ部１４１は、ｘ−ＬＰＦ係数算出部１４１１及びｘ−ＬＰＦ演算部１４１２を有する。
【００２４】
ｘ−ＬＰＦ係数算出部１４１１は、加速度センサ１３からの加速度（ａｘ，ａｙ，ａｚ）に基づいてｘ−ＬＰＦ係数ｐｘを算出する。ここで、ｘ−ＬＰＦ係数算出部１４１１での演算では、加速度ａｘ，ａｙ及びａｚのいずれの絶対値に対してもｘ−ＬＰＦ係数ｐｘが単調増加する関数が用いられる。この関数は、例えば、加速度（ａｘ，ａｙ，ａｚ）のベクトル長である。つまり、ユーザインタフェース装置に加えられる振動が大きいほど、ｘ−ＬＰＦ係数ｐｘは増加する事となる。また、加速度（ａｘ，ａｙ，ａｚ）のＸ成分の寄与が大きい関数とすれば、振動が大きい方向に対して反応が鈍くなる効果が得られる。また、ｘ−ＬＰＦ係数ｐｘに対して一定の時定数のＬＰＦを掛けたものを最終的に出力するｐｘとすれば、操作がより安定する効果が得られる。ｘ−ＬＰＦ係数算出部１４１１は、ｘ−ＬＰＦ係数ｐｘをｘ−ＬＰＦ演算部１４１２へ出力する。
【００２５】
ｘ−ＬＰＦ演算部１４１２は、タッチパネル１２からＸ座標ｘ、ｚ−ＬＰＦ部１４３から拡大率ｒ、及び、ｘ−ＬＰＦ係数算出部１４１１からｘ−ＬＰＦ係数ｐｘを受け取る。また、ｘ−ＬＰＦ演算部１４１２は、メモリを備えており、このメモリに前回算出した中心位置ｏｘ’を格納している。ｘ−ＬＰＦ演算部１４１２は、入力されたＸ座標ｘ、拡大率ｒ及び中心位置ｏｘ’を用いて、ユーザ指示座標ｕｘを、ｕｘ＝ｏｘ’＋ｘ／ｒに基づいて逐次算出する。
【００２６】
ｘ−ＬＰＦ演算部１４１２は、ユーザ指示座標ｕｘに対してｘ−ＬＰＦ係数ｐｘを用いた低域通過フィルタ演算を行い、新たな中心位置ｏｘを算出する。ｘ−ＬＰＦ演算部１４１２は、中心位置ｏｘを表示部１１及びタッチ位置出力部１４４へ出力する。
【００２７】
ここで、ｘ−ＬＰＦ演算部１４１２は、ｘ−ＬＰＦ係数ｐｘが増加した場合、低域通過フィルタのカットオフ周波数を下げる。つまり、ｘ−ＬＰＦ演算部１４１２は、ユーザインタフェース装置に加えられる振動が大きいほど、中心位置ｏｘのユーザ指示座標ｕｘへの追従が鈍い低域通過フィルタ演算を行う事となる。
【００２８】
図４は、時間領域での中心位置ｏｘ及びユーザ指示座標ｕｘの推移の一例を示す模式図である。図４において、実線はユーザ指示座標ｕｘの推移を示し、破線はｘ−ＬＰＦ係数ｐｘが小さい場合の中心位置ｏｘの推移を示し、一点鎖線はｘ−ＬＰＦ係数ｐｘが大きい場合の中心位置ｏｘの推移を示す。
【００２９】
なお、ｙ−ＬＰＦ部１４２は、図３に示すｘ−ＬＰＦ部１４１と同様の構造をしている。そのため、ここでは詳細な説明は割愛する。
【００３０】
図５は、本発明の第１の実施形態に係るｚ−ＬＰＦ部１４３の機能構成を示すブロック図である。図５におけるｚ−ＬＰＦ部１４３は、ｚ−ＬＰＦ係数算出部１４３１、ｚ−ＬＰＦ演算部１４３２及び拡大率演算部１４３３を有する。
【００３１】
ｚ−ＬＰＦ係数算出部１４３１は、加速度センサ１３からの加速度（ａｘ，ａｙ，ａｚ）に基づいてｚ−ＬＰＦ係数ｐｚを算出する。ここで、ｚ−ＬＰＦ係数算出部１４３１での演算では、加速度ａｘ，ａｙ及びａｚのいずれの絶対値に対してもｚ−ＬＰＦ係数ｐｚが単調増加する関数が用いられる。ｚ−ＬＰＦ係数算出部１４３１は、ｚ−ＬＰＦ係数ｐｚをｚ−ＬＰＦ演算部１４３２及び拡大率演算部１４３３へ出力する。
【００３２】
ｚ−ＬＰＦ演算部１４３２は、タッチパネル１２からＺ座標ｚ及びｚ−ＬＰＦ係数算出部１４３１からｚ−ＬＰＦ係数ｐｚを受け取る。ｚ−ＬＰＦ演算部１４３２は、Ｚ座標ｚに対してｚ−ＬＰＦ係数ｐｚを用いた低域通過フィルタ演算を行い、補正Ｚ座標ｏｚを算出する。ｚ−ＬＰＦ演算部１４３２は、補正Ｚ座標ｏｚを拡大率演算部１４３３へ出力する。
【００３３】
拡大率演算部１４３３は、ｚ−ＬＰＦ係数算出部１４３１からのｚ−ＬＰＦ係数ｐｚ、及び、ｚ−ＬＰＦ演算部１４３２からの補正Ｚ座標ｏｚに基づいて拡大率ｒを算出する。拡大率演算部１４３３は、拡大率ｒをｘ−ＬＰＦ部１４１、ｙ−ＬＰＦ部１４２、タッチ位置出力部１４４及び表示部１１へ出力する。
【００３４】
図６は、拡大率演算部１４３３において拡大率ｒを算出する際の、拡大率ｒと補正Ｚ座標ｏｚとの関係を示す図である。図６において、拡大率ｒは、補正Ｚ座標ｏｚが０からｚ２（ｐｚ）までの間は「ｒ１（ｐｚ）」であり、補正Ｚ座標ｏｚがｚ２（ｐｚ）からｚ１（ｐｚ）までの間は単調に「１」に近づく。そして、拡大率ｒは、補正Ｚ座標ｏｚがｚ１（ｐｚ）以上である場合には、「１」となる。
【００３５】
ここで、各パラメータｚ１（ｐｚ）、ｚ２（ｐｚ）及びｒ（ｐｚ）は、それぞれｚ−ＬＰＦ係数ｐｚの関数となっている。図７及び図８は、各パラメータとｚ−ＬＰＦ係数ｐｚとの関係の一例を示す図である。図７はｚ−ＬＰＦ係数ｐｚに対するｚ１（ｐｚ）及びｚ２（ｐｚ）を示した図であり、図８はｚ−ＬＰＦ係数ｐｚに対するｒ１（ｐｚ）を示した図である。
【００３６】
図７において、ｚ１（ｐｚ）及びｚ２（ｐｚ）は、ｚ−ＬＰＦ係数ｐｚが増加するに従って増加する。このとき、ｚ１（ｐｚ）及びｚ２（ｐｚ）は、検出可能最大距離ｚｍａｘを上回らない範囲で増加する。また、ｚ１（ｐｚ）＞ｚ２（ｐｚ）である。
【００３７】
図８において、ｒ１（ｐｚ）は、ｚ−ＬＰＦ係数ｐｚが増加するに従って増加する。このとき、ｒ１（ｐｚ）は、「１」より大きく、操作性を考慮して定める最大拡大率ｒｍａｘを上回らない範囲で増加する。
【００３８】
次に、上記構成における動作を説明する。
【００３９】
図９は、本発明の第１の実施形態に係る表示部１１の表示例を示す模式図である。表示部１１には、表示情報が表示されている。図９において、中心位置（ｏｘ，ｏｙ）＝（１０，１０、拡大率ｒ＝１であるとする。
【００４０】
このとき、ユーザが図９における×印の位置に指示物を移動させたとする。タッチパネル１２は、×印の三次元座標を中心位置（１０，１０）及びＺ＝０からの相対位置として捉え、三次元相対位置（ｘ，ｙ，ｚ）＝（１，２．５，２）を表示制御部１４へ出力する。加速度センサ１３は、加速度（ａｘ，ａｙ，ａｚ）を測定し、表示制御部１４へ出力する。
【００４１】
ｚ−ＬＰＦ部１４３は、加速度（ａｘ，ａｙ，ａｚ）に基づいてｚ−ＬＰＦ係数ｐｚを算出する。ｚ−ＬＰＦ部１４３は、Ｚ座標「２」にｚ−ＬＰＦ係数ｐｚを用いた低域通過フィルタ演算を行い、補正Ｚ座標ｏｚを算出する。そして、ｚ−ＬＰＦ部１４３は、補正Ｚ座標ｏｚと、ｚ−ＬＰＦ係数ｐｚとから拡大率ｒを算出する。本説明においては、補正Ｚ座標ｏｚ＝３、移動後の拡大率ｒ＝２であるとする。
【００４２】
ｘ−ＬＰＦ部１４１は、Ｘ座標「１」、拡大率「１」，メモリに格納されている前回算出された中心位置ｏｘ’＝１０に基づいて、ユーザ指示座標ｕｘ＝ｏｘ’＋ｘ／ｒ＝１１を算出する。そして、ｘ−ＬＰＦ部１４１は、ユーザ指示座標「１１」に、加速度（ａｘ，ａｙ，ａｚ）に基づいて算出されるｘ−ＬＰＦ係数ｐｘを用いた低域通過フィルタ演算を行い、移動に伴う新たな中心位置ｏｘを算出する。本説明においては、移動後の中心位置ｏｘ＝１０．５であるとする。
【００４３】
ｙ−ＬＰＦ部１４２は、Ｙ座標「２．５」、拡大率「１」，メモリに格納されている前回算出された中心位置ｏｙ’＝１０に基づいて、ユーザ指示座標ｕｙ＝ｏｙ’＋ｙ／ｒ＝１２．５を算出する。そして、ｚ−ＬＰＦ部１４２は、ユーザ指示座標「１２．５」に、加速度（ａｘ，ａｙ，ａｚ）に基づいて算出されるｙ−ＬＰＦ係数ｐｙを用いた低域通過フィルタ演算を行い、移動に伴う新たな中心位置ｏｙを算出する。本説明においては、移動後の中心位置ｏｙ＝１１であるとする。
【００４４】
これにより、新たな中心位置（１０．５，１１）を中心として、拡大率「２」で図９に示される表示内容が拡大される事となる。図１０は、中心位置（１０．５，１１）、拡大率２とした場合の表示部１１の表示内容を示す模式図である。
【００４５】
以上のように、上記第１の実施形態では、ｘ−ＬＰＦ部１４１及びｙ−ＬＰＦ部１４２により、指示物の座標（ｘ，ｙ）に対して低域通過フィルタ演算を行った後、中心位置（ｏｘ，ｏｙ）を算出するようにしている。これにより、中心位置（ｏｘ，ｏｙ）をユーザが指示する位置へ追随させようとする処理の反応が鈍くなる。中心位置（ｏｘ，ｏｙ）の追随が鈍くなるため、指示物が振動したとしても、中心位置（ｏｘ，ｏｙ）の振動は小さく抑えられる。つまり、ユーザインタフェース装置が振動を受けている場合であっても、タッチを認識する位置とユーザの意図した位置との差が小さくなる。
【００４６】
また、上記第１の実施形態では、振動が大きいほどｘ−ＬＰＦ係数ｐｘ及びｙ−ＬＰＦ係数ｐｙを増大させるようにしている。これにより、振動が大きな場合ほど、中心位置（ｏｘ，ｏｙ）をユーザが指示する位置へ追随させようとする処理の反応が鈍くなる。このため、指示物の振動が大きな場合であっても、中心位置（ｏｘ，ｏｙ）の振動は小さく抑えられる。つまり、ユーザインタフェース装置が受ける振動の大きさに係らず、タッチを認識する位置とユーザの意図した位置との差が小さくなる。
【００４７】
したがって、本発明に係るユーザインタフェース装置は、振動環境下における指示物の震えによるタッチ先誤認識を防止することができる。なお、本実施形態では、タッチ誤認識を避けるために、タッチパネル１２上に不感帯領域を設けているわけではないので、選択できる位置が飛び飛びとなるような事はない。
【００４８】
また、上記第１の実施形態では、ｚ−ＬＰＦ部１４３は、指示物のＺ座標ｚに低域通過フィルタ演算を行い、指示物の補正Ｚ座標ｏｚを算出する。そして、ｚ−ＬＰＦ部１４３は、補正Ｚ座標ｏｚに基づいて拡大率ｒを算出する。表示部１１は、この拡大率ｒに応じて表示情報を拡大して表示するようにしている。これにより、ユーザインタフェース装置は、タッチパネル１２に対する指示物のＺ座標に基づいて表示情報が拡大表示される事となる。
【００４９】
したがって、本発明に係るユーザインタフェース装置は、ユーザの指が太い場合、ユーザが装置を爪で操作する場合、又は、ユーザの手の震え等により指示物が震える場合であっても、タッチ先誤認識を防止することができる。また、タッチパネル１２の位置検出誤差によるタッチ先誤認識も防止することができる。
【００５０】
また、上記第１の実施形態では、Ｚ座標ｚに対するＬＰＦ処理により指示物の振動が除去される。これにより、指示物の振動と共に拡大率が変動する事はない。したがって、画面表示の変動を抑えられ、目が疲れ難いという効果がある。
【００５１】
また、上記第１の実施形態では、振動が大きいほどｚ−ＬＰＦ係数ｐｚを増大させるようにしている。これにより、振動が大きな場合ほど、補正Ｚ座標ｏｚをユーザが指示する位置へ追随させようとする処理の反応が鈍くなる。このため、指示物の振動が大きな場合であっても、拡大率ｒの変動は小さく抑えられる。つまり、ユーザインタフェース装置が受ける振動の大きさに係らず、拡大率ｒの変動は小さくなる。
【００５２】
したがって、本発明に係るユーザインタフェース装置は、振動の大きい環境下ではＧＵＩ部品がより見やすく、誤タッチをより防止することが可能となる。また、揺れの小さい状況では、ＧＵＩ部品の視認性と誤タッチ防止性を確保しつつ、タッチ時の表示情報量の減少を抑えることが可能となる。
【００５３】
なお、この発明は上記第１の実施形態に限定されるものではない。
【００５４】
例えば、上記第１の実施形態では、表示制御部１４は、中心位置（ｏｘ，ｏｙ）を常に表示部１１へ出力し、表示部１１は、表示制御部１４からの中心位置（ｏｘ，ｏｙ）に合わせて表示情報を表示しているが、これに限定される訳ではない。表示制御部１４は、指示物がディスプレイにある程度以上近づいた場合（例えば、補正Ｚ座標ｏｚ＜ｚ２）、拡大率ｒだけでなく表示拡大中心位置（ｏｘ，ｏｙ）もそれ以降固定する。そして、指示物のタッチを検出した場合、そのときの位置として表示拡大中心位置＋（ｏｘ、ｏｙ）／ｒを表示部１１へ出力することも可能である。これにより、タッチ間際に画面表示が固定し、安定した画面にタッチ出来る効果がある。
【００５５】
また、上記第１の実施形態では、表示部１１が表示制御部１４からの中心位置（ｏｘ，ｏｙ）に合わせて表示情報を表示する例について説明したが、表示部１１が中心位置（ｏｘ，ｏｙ）の位置にカーソルを表示するようにしても構わない。これにより、ユーザインタフェース装置は、ユーザにタッチ見込み位置をフィードバックする事が可能となる。つまり、ユーザインタフェース装置のユーザは、ＬＰＦ処理による追従鈍りを把握しながら、装置を操作する事が可能となる。したがって、誤タッチをより防止する効果がある。
【００５６】
また、上記第１の実施形態では、ｚ−ＬＰＦ部１４３が図５に示す機能構成を有する例について説明したが、これに限定される訳ではない。例えば、ｚ−ＬＰＦ部１４３は、図１１に示すような機能構成を有している場合であっても同様に実施可能である。すなわち、拡大率演算部１４３４は、タッチパネル１２からのＺ座標ｚに基づいて拡大率ｒ’を算出する。そして、ｚ−ＬＰＦ演算部１４３５は、拡大率ｒ’に対して、ｚ−ＬＰＦ係数算出部１４３１からのｚ−ＬＰＦ係数ｐｚを用いた低域通過フィルタ演算を行い、拡大率ｒを算出しても構わない。
【００５７】
また、上記第１の実施形態に係るユーザインタフェース装置のタッチパネル１２は、特許文献２のデータ入力装置のように表示部と一体であってもよい。
【００５８】
また、上記第１の実施形態では、ユーザインタフェース装置内部に加速度センサ１３が内蔵される例について説明したが、従来の情報端末の他部分に加速度センサが内蔵される場合には、この加速度センサを共有しても構わない。この場合、ユーザインタフェース装置内部に必ずしも加速度センサを内蔵させる必要はない。
【００５９】
また、上記第１の実施形態では、加速度センサ１３は三次元加速度を測定し、この三次元加速度を表示制御部１４へ出力する例について説明したが、加速度センサ１３は加速度の大きさを測定し、この加速度を表示制御部１４へ出力する場合であっても同様に実施可能である。
【００６０】
また、表示制御部１４は、表示部を備える従来の情報端末内の制御部に、表示制御部１４の機能を追加的に搭載させる事によっても実現も可能である。
【００６１】
また、指示物が光等を発し、タッチパネル１２がこの光を受信する事で指示物の三次元位置を把握するようにしても良い。
【００６２】
また、表示部１１での拡大表示は全画面で行っても、指定された位置近傍の所定範囲で行ってもよい。
【００６３】
［第２の実施形態］  
図１２は、本発明の第２の実施形態に係るユーザインタフェース装置の機能構成を示すブロック図である。図１２におけるユーザインタフェース装置は、表示部２１、タッチパネル２２、加速度センサ２３及び表示制御部２４を具備する。
【００６４】
表示部２１は、外部から供給される表示情報を表示する。このとき、表示部２１は、表示制御部２４から指定される中心位置（ｏｘ，ｏｙ）が中心となるように表示情報を表示する。
【００６５】
タッチパネル２２は、表示部２１に組み合わされている。タッチパネル２２は、表示部２１の表示内容に対する選択を指示物の接触により感知する。
【００６６】
また、タッチパネル２２は、タッチパネル２２上に位置する指示物の二次元位置を把握する機能を有する。なお、タッチパネル２２は、指示物が接触していなくてもその二次元位置を把握する事が可能である。タッチパネル２２は、指示物の二次元相対位置（ｘ，ｙ）を中心位置（ｏｘ，ｏｙ）からの相対的な座標として、表示制御部２４へ出力する。また、タッチパネル２２は、指示物が接触した場合、タッチ検出信号を生成し、表示制御部２４へ出力する。
【００６７】
加速度センサ２３は、ユーザインタフェース装置の加速度Ａを測定し、測定結果を表示制御部２４へ出力する。
【００６８】
図１３は、本発明の第２の実施形態に係る表示制御部２４の機能構成を示すブロック図である。図１３における表示制御部２４は、ｘ−ＬＰＦ部２４１、ｙ−ＬＰＦ部２４２及びタッチ位置出力部２４３を備える。
【００６９】
ｘ−ＬＰＦ部２４１は、タッチパネル２２からＸ座標ｘ、加速度センサ２３から加速度Ａを受信する。そして、ｘ−ＬＰＦ部２４１は、これらから中心位置のＸ成分ｏｘを作成し、表示部２１及びタッチ位置出力部２４３へ出力する。
【００７０】
ｙ−ＬＰＦ部２４２は、タッチパネル２２からＹ座標ｙ、加速度センサ２３から加速度Ａを受信する。そして、ｙ−ＬＰＦ部２４２は、これらから中心位置のＹ成分ｏｙを作成し、表示部２１及びタッチ位置出力部２４３へ出力する。
【００７１】
タッチ位置出力部２４３は、タッチパネル２２からタッチ検出信号、ｘ−ＬＰＦ部２４１から中心位置ｏｘ及びｙ−ＬＰＦ部２４２から中心位置ｏｙを受信する。タッチ位置出力部１４４は、タッチパネル検出信号を受信した場合、指示物がタッチパネル２２にタッチしたとして、そのときの中心位置（ｏｘ，ｏｙ）をタッチ位置として外部へ出力する。
【００７２】
図１４は、本発明の第２の実施形態に係るｘ−ＬＰＦ部２４１の機能構成を示すブロック図である。図１４におけるｘ−ＬＰＦ部２４１は、ｘ−ＬＰＦ係数算出部２４１１及びｘ−ＬＰＦ演算部２４１２を有する。
【００７３】
ｘ−ＬＰＦ係数算出部２４１１は、加速度センサ２３からの加速度Ａに基づいてｘ−ＬＰＦ係数ｐｘを算出する。ここで、ｘ−ＬＰＦ係数算出部２４１１での演算では、加速度Ａに対してｘ−ＬＰＦ係数ｐｘが単調増加する関数が用いられる。つまり、ユーザインタフェース装置に加えられる振動が大きいほど、ｘ−ＬＰＦ係数ｐｘは増加する事となる。また、ｘ−ＬＰＦ係数ｐｘに対して一定の時定数のＬＰＦを掛けたものを最終的に出力するｐｘとすれば、操作がより安定する効果が得られる。ｘ−ＬＰＦ係数算出部２４１１は、ｘ−ＬＰＦ係数ｐｘをｘ−ＬＰＦ演算部２４１２へ出力する。
【００７４】
ｘ−ＬＰＦ演算部２４１２は、タッチパネル２２からＸ座標ｘ及びｘ−ＬＰＦ係数算出部２４１１からｘ−ＬＰＦ係数ｐｘを受け取る。ｘ−ＬＰＦ演算部２４１２は、Ｘ座標ｘに対してｘ−ＬＰＦ係数ｐｘを用いた低域通過フィルタ演算を行い、中心位置ｏｘを算出する。ｘ−ＬＰＦ演算部２４１２は、中心位置ｏｘを表示部２１及びタッチ位置出力部２４３へ出力する。
【００７５】
なお、ｘ−ＬＰＦ演算部２４１２は、ｘ−ＬＰＦ係数ｐｘの増加に伴い、低域通過フィルタのカットオフ周波数を下げる。つまり、ｘ−ＬＰＦ演算部２４１２は、ユーザインタフェース装置に加えられる振動が大きいほど、中心位置ｏｘの座標ｘへの追従が鈍い低域通過フィルタ演算を行う事となる。
【００７６】
なお、ｙ−ＬＰＦ部２４２は、図１４に示すｘ−ＬＰＦ部２４１と同様の構造をしている。そのため、ここでは詳細な説明は割愛する。
【００７７】
以上のように、上記第２の実施形態では、第１の実施形態と比較して、ｚ−ＬＰＦ部１４３が存在しない。この場合であっても、ユーザインタフェース装置は、ｘ−ＬＰＦ部２４１及びｙ−ＬＰＦ部２４２により低域通過フィルタ演算を行うことで、指示物が振動したとしても、中心位置（ｏｘ，ｏｙ）の振動は小さく抑えられる。つまり、ユーザインタフェース装置が振動を受けている場合であっても、タッチを認識する位置とユーザの意図した位置との差が小さくなる。つまり、タッチ先誤認識を防止することが可能である。これによれば、タッチ先誤認識の防止機能を有したユーザインタフェース装置の製造コストを削減する事ができる。
【００７８】
なお、この発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１１…表示部
１２…タッチパネル
１３…加速度センサ
１４…表示制御部
１４１…ｘ−ＬＰＦ部
１４１１…ｘ−ＬＰＦ係数算出部
１４１２…ｘ−ＬＰＦ演算部
１４２…ｙ−ＬＰＦ部
１４３…ｚ−ＬＰＦ部
１４３１…ｚ−ＬＰＦ係数算出部
１４３２，１４３５…ｚ−ＬＰＦ演算部
１４３３，１４３４…拡大率演算部
１４４…タッチ位置出力部
２１…表示部
２２…タッチパネル
２３…加速度センサ
２４…表示制御部
２４１…ｘ−ＬＰＦ部
２４１１…ｘ−ＬＰＦ係数算出部
２４１２…ｘ−ＬＰＦ演算部
２４２…ｙ−ＬＰＦ部
２４３…タッチ位置出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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