(57)【要約】      （修正有）【課題】複数のレイヤーから特定のレイヤーを容易に選択できるユーザーインターフェイス装置及び電子機器を提供する。【解決手段】ユーザーインターフェイス装置３は、制御部１０、座標検知部１７、感圧検知部１８、表示制御部１９を備える。座標検知部１７は、制御部１０に座標検知情報を入力する。感圧検知部１８は、制御部１０に感圧検知情報を入力する。制御部１０は、座標検知情報に基づいてタッチ操作が行われたことを判定し、感圧検知情報に基づいて押込み操作検出する。制御部１０は、タッチ操作と押込み操作を組み合わせたジェスチャー操作に基づいて、複数のレイヤーから選択された一のレイヤーを表示パネルに表示するための制御情報を表示制御部１９に出力する。また、制御部１０は、表示パネルに表示された一のレイヤーを通じてオブジェクトに行われたタッチ操作を判定する。【選択図】図２
2018106574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オブジェクトを表示する表示パネルと、
制御情報に従って前記表示パネルに前記オブジェクトを表示させる制御を行う表示制御部と、
指示媒体によりタッチ操作が行われるタッチパネルと、
前記タッチ操作が行われた前記タッチパネルのタッチ位置の座標を検知して座標検知情報を出力する座標検知部と、
前記指示媒体により前記タッチパネルに印加される押圧力に応じて変化するセンサー値を出力する感圧センサーと、
前記センサー値に基づいて、前記指示媒体により前記タッチパネルが押込まれる押込み操作が行われたことを検知して感圧検知情報を出力する感圧検知部と、
前記座標検知情報に基づいて判定した前記タッチ操作、及び前記感圧検知情報に基づいて判定した前記押込み操作を組み合わせたジェスチャー操作に基づいて、前記オブジェクトに関連する複数のレイヤーから選択された一の前記レイヤーを前記表示パネルに表示するための前記制御情報を前記表示制御部に出力し、前記表示パネルに表示された一の前記レイヤーを通じて前記オブジェクトに行われた前記タッチ操作を判定する制御部と、を備える
ユーザーインターフェイス装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記タッチパネルが前記指示媒体により押込まれた場合に、異なるメニュー項目を含む複数の前記レイヤーから一の前記レイヤーを表示するための前記制御情報を前記表示制御部に出力する
請求項１に記載のユーザーインターフェイス装置。
【請求項３】
前記レイヤーには、前記タッチパネルに対してメニュー操作が行われると表示される第１メニューを含む第１レイヤーと、前記第１メニューの上で前記タッチパネルが前記指示媒体により押込まれると表示される第２メニューを含む第２レイヤーとが含まれ、
前記制御部は、前記第１メニューの上で前記タッチパネルが前記指示媒体により押込まれた場合に、前記タッチ位置の近傍に前記第２メニューを表示するための前記制御情報を前記表示制御部に出力する
請求項２に記載のユーザーインターフェイス装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記タッチパネルが前記指示媒体により押込まれた場合に、複数の前記レイヤーから、前記オブジェクトを操作可能な一の前記レイヤーに切替えて前記表示パネルに表示するための前記制御情報を前記表示制御部に出力する
請求項１〜３のいずれか一項に記載のユーザーインターフェイス装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記タッチパネルが前記指示媒体により押込まれる継続時間又は押込み量に応じて、複数の前記レイヤーを順に切替えて前記表示パネルに表示するための前記制御情報を前記表示制御部に出力する
請求項４に記載のユーザーインターフェイス装置。
【請求項６】
前記制御部は、第１レイヤーが表示された状態で前記タッチパネルが前記指示媒体により押込まれた場合に、所定の機能が割当てられたショートカットアイコンを含む第２レイヤーを表示するための前記制御情報を前記表示制御部に出力し、前記タッチパネルが前記指示媒体により押込まれた状態で前記指示媒体で選択された前記ショートカットアイコンに割当てられた前記機能を実行する
請求項１〜４のいずれか一項に記載のユーザーインターフェイス装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記タッチパネルが前記指示媒体により押込まれる継続時間又は押込み量に応じて、前記ショートカットアイコンを順に切替えて前記表示パネルに表示するための前記制御情報を前記表示制御部に出力する
請求項６に記載のユーザーインターフェイス装置。
【請求項８】
ユーザーインターフェイス装置と、電子機器本体と、を備え、
前記ユーザーインターフェイス装置は、
オブジェクトを表示する表示パネルと、
制御情報に従って前記表示パネルに前記オブジェクトを表示させる制御を行う表示制御部と、
指示媒体によりタッチ操作が行われるタッチパネルと、
前記タッチ操作が行われた前記タッチパネルのタッチ位置の座標を検知して座標検知情報を出力する座標検知部と、
前記指示媒体により前記タッチパネルに印加される押圧力に応じて変化するセンサー値を出力する感圧センサーと、
前記センサー値に基づいて、前記指示媒体により前記タッチパネルが押込まれる押込み操作が行われたことを検知して感圧検知情報を出力する感圧検知部と、を備え、
前記座標検知情報に基づいて判定した前記タッチ操作、及び前記感圧検知情報に基づいて判定した前記押込み操作を組み合わせたジェスチャー操作に基づいて、前記オブジェクトに関連する複数のレイヤーから選択された一の前記レイヤーを前記表示パネルに表示するための前記制御情報を前記表示制御部に出力し、前記表示パネルに表示された一の前記レイヤーを通じて前記オブジェクトに行われた前記タッチ操作を判定する制御部を備え、
前記電子機器本体は、
前記制御部から入力する前記タッチ操作又は前記ジェスチャー操作により指示された内容に基づいて所定の処理を行い、前記所定の処理を行った前記オブジェクトを前記ユーザーインターフェイス装置の前記制御部に出力する
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザーインターフェイス装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、指等で容易かつ感覚的に操作できるタッチパネルが広く普及しており、タッチパネルの小型化、薄型化、軽量化、省電力化及び低コスト化等に関する多様な研究及び開発が行われている。指等の指示媒体がタッチパネルにタッチした位置（「タッチ位置」と呼ぶ）を検知する方式としては、電気抵抗の変化を検知する抵抗膜式、超音波等を利用する表面弾性波方式、静電容量の変化を検知する静電容量方式等が知られている。中でも、複数のタッチ位置を検知できる点等において、静電容量方式のタッチパネルが注目されている。
【０００３】
静電容量方式のタッチパネルは、静電容量を発生させる透明電極と、静電容量の変化を検知する外部回路とを備えている。近年では、スタイラスペン、指等によりタッチパネルが押圧されたときの押圧力を検知可能な感圧センサーを備えたタッチパネルが提供されつつある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、トッププレート及びタッチパネルが押圧方向に移動することにより変位した感圧センサーの上部電極と下部電極の静電容量の変化に基づいて、入力操作面への押圧による入力決定操作がなされたことを判定する技術が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、弾性部材を用いない感圧センサーを備えるセンサー装置について開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、画面に対する指の近接に応じて、画面に表示された画像が所定の拡大表示倍率により拡大された拡大画像を生成し、画像の一部が局所拡大画像となった画像を画面に表示させる技術について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１３４０００号公報
【特許文献２】特開２０１１−１００３６４号公報
【特許文献３】特開２０１３−２２５２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
タッチパネルは様々な電子機器に用いられている。タッチパネルが用いられる電子機器として、例えば、自動車に搭載され、現在の自車の位置から目的地までの地図及び道順等を表示パネルに表示するナビゲーション装置がある。ナビゲーション装置では、簡易な操作が求められる。しかし、従来のナビゲーション装置に取り付けられるタッチパネルには、タッチ位置のＸＹ座標を検知する機能しかなく、ユーザーが目的とする結果を得るまでに複雑な操作を行わなくてはならず、不便であった。
【０００９】
また、特許文献１及び２に開示された感圧センサーを備えるタッチパネルでは、タッチパネルに指等がタッチしたことを確実に検知するために、感圧センサーが補助的に用いられるに過ぎない。このため、特許文献１及び２に開示された技術を適用したタッチパネルであっても、操作自体は従来の感圧機能を有さないタッチパネルと同様であり、操作の不便さは解消していなかった。また、感圧センサーを備えないタッチパネルでは、外部の入力装置等を用いた操作が要求されるため、ユーザーが操作に習熟するまで時間がかかっていた。
【００１０】
また、特許文献３に開示された技術では、指が画面に近接したときの画面から指までの距離に応じて異なるレイヤーの拡大画像を表示可能である。しかし、特許文献３に開示された表示装置を用いても、目的とするレイヤーを適切に選択することが難しかった。また、特許文献３に開示された表示装置を、例えば、車両に搭載してカーナビゲーション装置に対する指示入力を行うために用いた場合、画面から指が離れていることから、車両が揺れたときに操作を誤りやすかった。
【００１１】
本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、複数のレイヤーから特定のレイヤーを容易に選択できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るユーザーインターフェイス装置は、オブジェクトを表示する表示パネルと、制御情報に従って表示パネルにオブジェクトを表示させる制御を行う表示制御部と、指示媒体によりタッチ操作が行われるタッチパネルと、タッチ操作が行われたタッチパネルのタッチ位置の座標を検知して座標検知情報を出力する座標検知部と、指示媒体によりタッチパネルに印加される押圧力に応じて変化するセンサー値を出力する感圧センサーと、センサー値に基づいて、指示媒体によりタッチパネルが押込まれる押込み操作が行われたことを検知して感圧検知情報を出力する感圧検知部と、座標検知情報に基づいて判定したタッチ操作、及び感圧検知情報に基づいて判定した押込み操作を組み合わせたジェスチャー操作に基づいて、オブジェクトに関連する複数のレイヤーから選択された一のレイヤーを表示パネルに表示するための制御情報を表示制御部に出力し、表示パネルに表示された一のレイヤーを通じてオブジェクトに行われたタッチ操作を判定する制御部と、を備える。
また、本発明に係る電子機器は、上述したユーザーインターフェイス装置と、電子機器本体と、を備える。電子機器本体は、制御部から入力するタッチ操作又はジェスチャー操作により指示された内容に基づいて所定の処理を行い、所定の処理を行ったオブジェクトをユーザーインターフェイス装置の制御部に出力する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ユーザーは、タッチ操作及び押込み操作を組み合わせた直感的なジェスチャー操作を行うことで、レイヤーを適切に変更することが可能となる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態例の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るナビゲーション装置が搭載されている車両の運転席及び助手席を進行方向の後方から前方に向かって眺めたときの状態を示す説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るユーザーインターフェイス装置の内部構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るユーザーインターフェイス装置の概略構成図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る感圧センサーの動作原理の説明図である。
【図５】従来のメニュー項目を選択する操作の例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るメニュー項目を選択する操作の例を示すフローチャートである。
【図７】従来のレイヤー切替え操作の例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るレイヤー切替え操作の例を示すフローチャートである。
【図９】従来のショートカットアイコン選択操作の例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係るショートカットアイコン選択操作の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照して説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
【００１６】
［第１の実施の形態］
図１は、ナビゲーション装置１が搭載されている車両の運転席及び助手席を進行方向の後方から前方に向かって眺めたときの状態を示す説明図である。
ナビゲーション装置１（電子機器の一例）は、ダッシュボード５とメーターパネル６とに挟まれた位置であって、ステアリングホイール７を握るユーザーが視認可能な位置に設置されている。ナビゲーション装置１の下には、シフトレバー８が設けられている。
【００１７】
このナビゲーション装置１は、ナビゲーションに必要な処理を行うナビゲーション装置本体２と、ユーザーインターフェイス装置３とを備える。ナビゲーション装置本体２はダッシュボード５に形成された凹部に嵌め込まれておりユーザーが直接視認することはできない。ユーザーインターフェイス装置３は、ユーザーが視認可能な位置に配置されており、ユーザーから入力された指示をナビゲーション装置本体２に出力したり、ナビゲーション装置本体２による処理結果をユーザーに示したりする。
【００１８】
ユーザーインターフェイス装置３は、ダッシュボード５及びメーターパネル６並びにシフトレバー８からフロントガラス４の基部にかけての内装の形状と一体感を持つように構成されている。ユーザーインターフェイス装置３には、ナビゲーション装置本体２から出力されたナビゲーション処理等に必要な情報（地図、各種アイコン等）が表示されている。ユーザーは、ユーザーの指、スタイラスペン等の指示媒体をタッチパネル２０にタッチして、ユーザーインターフェイス装置３に表示されたアイコンを動かしたり、地図等を拡大又は縮小させたりするジェスチャー操作を行うことが可能である。
【００１９】
以下の説明では、タッチパネル２０にタッチする指示媒体を、ユーザーの指であるとする。また、ユーザーがタッチパネル２０にタッチしたまま指を移動して行う操作を「タッチ操作」と呼び、ユーザーがタッチパネル２０を指で押し込む操作を「押込み操作」と呼ぶ。そして、タッチ操作と押込み操作を組み合わせて行われる操作を「ジェスチャー操作」と呼ぶ。なお、従来のジェスチャー操作は、タッチ操作だけで行われる操作である。
【００２０】
図２は、ユーザーインターフェイス装置３の内部構成例を示すブロック図である。
ユーザーインターフェイス装置３の内部構成を説明する前に、ナビゲーション装置本体２の動作を説明する。ナビゲーション装置本体２（電子機器本体の一例）は、ユーザーインターフェイス装置３の制御部１０から入力されるタッチ操作又はジェスチャー操作により、指示された内容に基づいて所定の処理を行う。そして、ナビゲーション装置本体２は、指示に基づいて所定の処理を行った後のオブジェクトをユーザーインターフェイス装置３の制御部１０に出力する。
【００２１】
ナビゲーション装置本体２からユーザーインターフェイス装置３に出力されるオブジェクトには、例えば、地図、文字列、アイコン、画像等が含まれる。ナビゲーション装置本体２は、ユーザーインターフェイス装置３になされたジェスチャー操作に基づくナビゲーション処理を行っており、ユーザーインターフェイス装置３が表示するための地図を出力したり、ユーザーインターフェイス装置３から入力された文字列を編集したりする。
【００２２】
ユーザーインターフェイス装置３は、バスＢで接続された、制御部１０、記憶媒体制御部１４、記憶媒体１５、通信制御部１６、座標検知部１７、感圧検知部１８、表示制御部１９を備える。また、ユーザーインターフェイス装置３は、座標検知部１７に接続されたタッチパネル２０、感圧検知部１８に接続された感圧センサー３０、表示制御部１９に接続された表示パネル４０を備える。
【００２３】
制御部１０は、ユーザーインターフェイス装置３内の各部の動作を制御する。この制御部１０は、座標検知部１７から入力する座標検知情報に基づいてタッチ操作が行われたことを判定すると共に、タッチ位置から入力された情報をナビゲーション装置本体２に出力する。また、制御部１０は、感圧検知部１８から入力する感圧検知情報に基づいてタッチパネル２０が指で押込まれた押込み操作が行われたことを判定する。また、制御部１０は、ナビゲーション装置本体２がユーザーインターフェイス装置３に出力したオブジェクトを表示パネル４０に表示させる制御情報を表示制御部１９に出力する。そして、制御部１０は、タッチ操作及び押込み操作を組み合わせたジェスチャー操作に基づいて、オブジェクトに関連する複数のレイヤーから選択された一のレイヤーを表示パネル４０に表示するための制御情報を表示制御部１９に出力する。また、制御部１０は、表示パネル４０に表示された一のレイヤーを通じてオブジェクトに行われたタッチ操作（指の移動方向、タッチ位置等）を判定する。
【００２４】
制御部１０は、ＣＰＵ１１，ＲＡＭ１２，ＲＯＭ１３により構成され、ＣＰＵ１１，ＲＡＭ１２，ＲＯＭ１３が連動して制御部１０の機能を実現する。
ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１は、ユーザーインターフェイス装置３内の各部の動作を制御するコンピューターの一例である。ＣＰＵ１１は、例えば、ＲＯＭ１３から読出したプログラムを実行し、本実施の形態に係るジェスチャー操作に関わる処理を行う。
ＲＡＭ（Random Access Memory）１２は、ＣＰＵ１１によって実行されるプログラム等の一時データを記憶する。
【００２５】
ＲＯＭ（Read Only Memory）１３は、ＣＰＵ１１によって読出されるプログラム等を記憶する。ＲＯＭ１３は、ＣＰＵ１１によって実行されるプログラムを格納したコンピューター読取可能な非一過性の記録媒体の一例として用いられる。このため、ＲＯＭ１３には、このプログラムが永続的に格納される。なお、ＣＰＵ１１によって実行されるプログラムを格納したコンピューター読取可能な非一過性の記録媒体としては、他にもＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。
【００２６】
記憶媒体制御部１４は、記憶媒体１５に対する制御を行う。例えば、記憶媒体制御部１４は、制御部１０から入力するデータを記憶媒体１５に書き込んだり、制御部１０からの指示により記憶媒体１５に記憶されたデータを読出して制御部１０に出力したりする。
記憶媒体１５は、例えば、ユーザーインターフェイス装置３に設けられるスロット等に差し込まれ、記憶媒体制御部１４により書き込まれたデータを記憶し、又は記憶媒体制御部１４によりデータが読出される。例えば、記憶媒体１５には、ナビゲーション装置本体２で動作するナビゲーションプログラム、文字編集プログラムのバージョンアップデータ等が記憶される。
通信制御部１６は、ナビゲーション装置本体２とユーザーインターフェイス装置３との間でネットワークＮを通じて行われるデータの通信処理を制御する。
【００２７】
座標検知部１７は、タッチ操作が行われたタッチパネル２０のタッチ位置の座標を検知する。タッチパネル２０は、平面矩形状に形成されており、互いに交差するＸ電極とＹ電極の交差する点の位置が座標情報となり、この位置の静電容量の変化に応じた値が座標検知部１７に出力される。座標検知部１７は、タッチパネル２０から入力された座標情報が変化した箇所の座標を、指のタッチ位置であると検知して、タッチ位置の座標を含む座標検知情報を制御部１０に出力する。
【００２８】
感圧検知部１８は、タッチパネル２０が指で押され、感圧センサー３０が感圧したことを検知する。感圧センサー３０は、タッチパネル２０の裏面に設けられており、指によりタッチパネル２０に印加される押圧力に応じて変化するセンサー値を感圧検知部１８に出力する。感圧検知部１８は、感圧センサー３０から入力されるセンサー値に基づいて、指によりタッチパネル２０が押込まれる押込み操作が行われたことを検知して感圧検知情報を制御部１０に出力する。
【００２９】
表示制御部１９は、制御部１０から入力される制御情報に従って、平面矩形状に形成された表示パネル４０に対して、例えば、ナビゲーションに必要なアイコン、地図等を表示させる制御を行う。
【００３０】
図３は、ユーザーインターフェイス装置３の概略構成図である。
図３の上には、上面視したタッチパネル２０に設置される感圧センサー３０の位置と、筐体５５の額縁の位置とが破線で示されている。タッチパネル２０を内包するユーザーインターフェイス装置３の筐体５５の額縁上のタッチパネル２０の裏面には、６個の感圧センサー３０が設けられている。このため、ユーザーが感圧センサー３０を直接見ることはない。感圧センサー３０が設置される数は、図３に示すように通常は複数個設けられるが、必ずしも複数設ける必要はなく、１個でもよい。
【００３１】
図３の下には、タッチパネル２０及び感圧センサー３０の断面図が示される。
トッププレート５０は、タッチパネル２０の表面を保護する。トッププレート５０には透明のガラス基板やフィルム等が用いられる。トッププレート５０の表面は、ユーザーがタッチ操作を行うために指を接触させる入力操作面５１である。
【００３２】
タッチパネル２０は、例えば、透明なＸ電極基板２１、接着層２２、Ｙ電極基板２３を順に積層して構成されたものである。トッププレート５０とＸ電極基板２１は、接着層５２により接着固定されている。Ｘ電極基板２１及びＹ電極基板２３はそれぞれ矩形状を有する。Ｘ電極基板２１及びＹ電極基板２３は、接着層２２にて接着される。Ｘ電極基板２１に形成されるＸ方向検知電極（不図示）と、Ｙ電極基板２３に形成されるＹ方向検知電極（不図示）が互いに平面的に重なる領域が、ＸＹ平面の座標検知領域となる。感圧センサー３０は、タッチパネル２０のＸＹ平面の座標検知領域外の周縁領域（額縁）に配置される。
【００３３】
感圧センサー３０は、タッチパネル２０と筐体５５との間に配置された誘電材料からなる弾性体３３と、弾性体３３を挟むように配置され、コンデンサを形成する上部電極３１及び下部電極３５とを備える。感圧センサー３０はさらに、弾性体３３と上部電極３１とを接着固定する接着層３２と、弾性体３３と下部電極３５とを接着固定する接着層３４とを備える。本実施の形態においては、６個の各感圧センサー３０を構成する弾性体が連結して１つの枠状の弾性体３３を構成し、６個の感圧センサー３０で１つの弾性体３３を共有している。弾性体３３を環状に設けることにより、タッチパネル２０と筐体５５との間、つまりタッチパネル２０と表示パネル４０との間の空隙４１に外部からのゴミ等が侵入することを防止できる。また、６個の感圧センサー３０を構成する下部電極３５が連結して１つの枠状の下部電極３５を構成し、６個の感圧センサー３０で１つの下部電極３５を共有している。なお、上部電極３１も下部電極３５と同様に枠状に形成されてもよい。
【００３４】
弾性体３３には、例えば、残留ひずみが少なく、復元率（復元速度）が高い材料が用いられる。弾性体３３に用いられる材料としては、例えばシリコーンゴム、ウレタン系ゴムがある。弾性体３３は、例えば、元の弾性体３３の高さに対して最大で１０％程度変位すればよい。例えば、感圧センサー３０に用いられる厚み０．５ｍｍの弾性体３３であれば、１０μｍ程度変位すればよい。
【００３５】
入力操作面５１と垂直な押圧方向（ｚ軸方向）に入力操作面５１を、指で押圧すると、感圧センサー３０の弾性体３３が縮小するように歪み、この感圧センサー３０が接着固定されているトッププレート５０及びタッチパネル２０が押圧方向に移動する。このように、感圧センサー３０は、押圧されると押圧方向にその厚みが変位する。そして感圧センサー３０の変位分だけ、タッチパネル２０の裏面が、表示パネル４０の表面に近づくので、タッチパネル２０と表示パネル４０との間には、タッチパネル２０の移動分を考慮した空隙４１が設けられている。ただし、タッチパネル２０と表示パネル４０が接着される場合には、空隙４１が設けられない。そして、感圧センサー３０は、上部電極３１及び下部電極３５により形成されるコンデンサの静電容量に応じたセンサー値を感圧検知部１８に出力する。
【００３６】
図４は、感圧センサー３０の動作原理を説明するための図である。ここでは、タッチパネル２０の記載を省略している。
図４の左上には、指で押圧されていない感圧センサー３０の例を示し、図４の右上には、指で押圧された感圧センサー３０の例を示している。
【００３７】
上述したようにタッチパネル２０が指で押され、感圧センサー３０に押圧力が加わると、弾性体３３は厚みが減少するように歪む。そして、押圧されていない感圧センサー３０の厚みに対して、押圧された感圧センサー３０の厚みが変わることで、感圧センサー３０の静電容量が変化する。例えば、感圧センサー３０が指で押圧されて弾性体３３の厚みが変位ｄだけ減少すると、上部電極３１と下部電極３５との間の静電容量が変化する。このため、感圧検知部１８は、弾性体３３の変位ｄによる上部電極３１と下部電極３５間の静電容量変化率を利用して、タッチパネル２０が押圧され、感圧センサー３０が感圧したことを検知している（以下、「感圧を検知」と呼ぶ）。なお 、静電容量変化率は、感圧検知部１８が上部電極３１と下部電極３５から出力されるセンサー値に基づいて求められる。ここでセンサー値とは、上部電極３１と下部電極３５間の静電容量によって決定される電圧である。すなわち、静電容量変化率は、押圧されていない感圧センサー３０の上部電極３１と下部電極３５間の静電容量に対する、押圧された感圧センサー３０の上部電極３１と下部電極３５間の静電容量の割合で求められる。
【００３８】
図４の下のグラフは、感圧センサー３０の静電容量変化率と、感圧センサー３０に加わる押圧力との関係を示すグラフである。このグラフから、感圧センサー３０の静電容量変化率は、感圧センサー３０に加わる押圧力にほぼ比例するリニアな特性を有することが分かる。本実施の形態に係る感圧検知部１８は、感圧センサー３０から入力するセンサー値により、上部電極３１と下部電極３５間の静電容量が変化したこと、すなわち静電容量変化率を求めることが可能である。
【００３９】
感圧検知部１８は、図４の下の押圧力と静電容量変化率の関係を示すグラフに基づいて、タッチパネル２０の裏面に配置された各感圧センサー３０で検知されたセンサー値を、タッチパネル２０が押込まれたときの押圧力に変換する。そして、感圧検知部１８は、この押圧力が押圧閾値を越えたときに、タッチパネル２０に対してユーザーが意識的に押圧を加えたと判定し、感圧検知情報を制御部１０に出力する。
【００４０】
なお、感圧検知部１８は、各感圧センサー３０により検出されるそれぞれの静電容量変化率の合算値に基づいて、押圧力を求めてもよい。これにより、入力操作面５１へのタッチ位置だけに依存しない高精度な押圧力検知が可能となる。なお、感圧検知部１８は、例えば、静電容量変化率の合算値を感圧センサー３０の数で除算して得られる平均値から押圧力を求めてもよい。
【００４１】
また、感圧検知部１８は、押圧力の大きさにより異なる感圧検知情報を制御部１０に出力してもよい。例えば、図４の下のグラフにおいて、静電容量変化率が２．０％となる押圧力を閾値ｔｈ１（第１押圧閾値の一例）とし、静電容量変化率が６．０％となる押圧力を閾値ｔｈ２（第２押圧閾値の一例）とする。押圧力が閾値ｔｈ１未満であれば、筐体５５を通じてユーザーインターフェイス装置３に加わる振動等により静電容量が変化したに過ぎないと考える。つまり、ユーザーが意図して指をタッチパネル２０に押込んだものではないとする。この場合、感圧検知部１８は、ユーザーが指をタッチパネル２０に押込んだと判定しないので、感圧検知情報を出力しない。しかし、押圧力が閾値ｔｈ１以上であれば、感圧検知部１８は、ユーザーが指をタッチパネル２０に押込んだと判定し、第１感圧検知情報を出力する。さらに、押圧力が閾値ｔｈ２以上であれば、感圧検知部１８は、ユーザーが指をタッチパネル２０に強く押込んだと判定し、第２感圧検知情報を出力する。
【００４２】
このように感圧検知部１８は、ユーザーが指をタッチパネル２０に押込む押込み量に応じて変わる静電容量変化率から求めた押圧力に基づいて、第１感圧検知情報又は第２感圧検知情報を制御部１０に出力することができる。この結果、制御部１０は、感圧検知部１８から入力される第１感圧検知情報又は第２感圧検知情報に応じて異なる処理を行うことが可能となる。なお、感圧検知情報を第１感圧検知情報又は第２感圧検知情報のいずれか１つだけとしてもよい。第１感圧検知情報又は第２感圧検知情報を区別しない場合、「感圧検知情報」と呼ぶ。
【００４３】
制御部１０は、感圧検知部１８から感圧検知情報が入力したことにより、タッチパネル２０に指が押込まれ、ユーザーによる決定操作がなされたことを判定する。このとき、制御部１０は、ユーザーに押圧状態であることを知らせるために、筐体５５を振動させたり、表示パネル４０にメッセージを表示したりする。また、不図示のスピーカーから音声ガイドを放音するようにしてもよい。あるいは、制御部１０は、押込まれているタッチ位置に丸、四角等のアイコンを表示することもできる。この場合、アイコンを点滅させてもよいし、アイコンの表示色を変えてもよい。また、筐体５５は、タッチパネル２０が押込まれた時に、クリック音を発生させたり、指の感触を変化させたりすることもできる。
【００４４】
以下、図５及び図６を参照して、従来のユーザーインターフェイス装置１００を用いた操作例と、第１の実施の形態に係るユーザーインターフェイス装置３を用いた操作例とを比較して説明する。
図５に示す従来のフローチャートと、図６に示す本発明の第１の実施の形態に係るフローチャートの各ステップには、ジェスチャー操作の具体的な内容を説明するために、ユーザーインターフェイス装置３，１００の表示パネルに表示された画面の表示例が示されることがある。この表示例には、タッチパネルを通じてユーザーがメニュー項目を指示する指示アイコンが黒矢印で表される。
【００４５】
＜従来のメニュー項目を選択する操作の課題＞
従来のユーザーインターフェイス装置は、タッチ位置のＸＹ座標だけを検知可能な従来のタッチパネル、又はマウスを備えている。そして、ユーザーは、従来のユーザーインターフェイス装置を用いて、メニューバーに配置されたメインメニューからメニュー項目を選択する場合がある。このときユーザーは、指示アイコンでメインメニューを選択した後、このメインメニューに対して下位レイヤーに属する複数のメニュー項目から目的とするメニュー項目を選択する。しかし、ユーザーが目的とするメニュー項目まで指示アイコンを移動する際に、指示アイコンがメニュー項目の表示領域を外れると、メニュー項目が表示されなくなり、改めてメインメニューを選択してメニュー項目を表示させなければならなかった。
【００４６】
＜従来の操作＞
図６に示す本発明の第１の実施の形態を説明する前に、図５により従来のメニュー項目を選択する操作の例を説明する。
図５は、従来のメニュー項目を選択する操作の例を示すフローチャートである。
始めに、従来のユーザーインターフェイス装置１００が備える不図示の制御部は、ユーザーインターフェイス装置１００が備えるタッチパネルに指がタッチしたことを検知する（Ｓ１）。以下、従来のユーザーインターフェイス装置の制御部を、符号無しで単に「制御部」と称する。
【００４７】
次に、制御部は、ユーザーによりメニューバーからメインメニューを選択するメニュー操作が行われたか否かを判定する（Ｓ２）。制御部が、ユーザーによりメニュー操作が行われていないと判定した場合（Ｓ２のＮＯ）、タッチパネルに行われた操作は、指示アイコンをメニューバー以外の場所に移動させる操作になる。このため、制御部は、ユーザーの指の移動方向に合わせて指示アイコンを動かす指示アイコンの移動操作等を行った後（Ｓ３）、本処理を終了する。
【００４８】
一方、ステップＳ２にて制御部は、ユーザーによりメニュー操作が行われたと判定した場合（Ｓ２のＹＥＳ）、指示アイコンが指示したメインメニューの下位レイヤーに含まれるメニュー項目をプルダウンリストに第１メニューｍ１として表示する（Ｓ４）。ステップＳ４に付加された画面には、ユーザーが従来のユーザーインターフェイス装置１００に表示される画面左上のメニューバーからメインメニューとしてＦＩＬＥメニューをクリック等により選択した結果、ＦＩＬＥメニューの下位レイヤーにある第１メニューｍ１と第２メニューｍ２がプルダウンリストに表示される様子が示されている。第１メニューｍ１、第２メニューｍ２は、共に複数のメニュー項目をグループ化したものである。第１メニューｍ１のメニュー項目には、例えば「ＮＥＷ」、「ＯＰＥＮ」等が含まれ、第２メニューｍ２のメニュー項目には、例えば「ＰＲＩＮＴ」等が含まれる。なお、ステップＳ７に付加された画面では、第１メニューｍ１の下に第２メニューｍ２が同時に表示されているが、表示パネルが小さい場合には、第１メニューｍ１の下に表示されるドロップダウンボタンをクリックしたり、画面をスクロール移動しなければ、第２メニューｍ２が表示されない。
【００４９】
次に、ユーザーは、プルダウンリストに表示される第２メニューｍ２を選択するか否かを判定する（Ｓ５）。第２メニューｍ２を選択しない場合（Ｓ５のＮＯ）、ユーザーは、第１メニューｍ１のメニュー項目を選択する（Ｓ６）。制御部は、第１メニューｍ１のメニュー項目が選択され、タッチパネルから指が離れたと判定すると、選択されたメニュー項目を確定し、本処理を終了する。
【００５０】
一方、ステップＳ５にて制御部は、ユーザーが第２メニューｍ２を選択する場合（Ｓ５のＹＥＳ）、ユーザーは指示アイコンを移動して、第２メニューｍ２を表示する（Ｓ７）。ステップＳ７に付加された画面には、ユーザーがＦＩＬＥメニュー項目から第２メニューｍ２に含まれる「ＰＲＩＮＴ」を選択した様子が示されている。
【００５１】
そして、ユーザーは、第２メニューｍ２のメニュー項目を選択する（Ｓ８）。制御部は、第２メニューｍ２のメニュー項目が選択され、タッチパネルから指が離れたと判定すると、選択されたメニュー項目を確定し（Ｓ８）、本処理を終了する。
【００５２】
このように従来は、メインメニューが複数の下位レイヤーのメニューで構成される場合、ユーザーが最終的に必要とするメニュー項目を選択するには、下位レイヤーのメニューを選択し、表示されたメニュー項目に指示アイコンを移動する操作を行っていた。しかし、移動した指示アイコンがメニュー項目から外れてしまうと、メインメニュー及び下位レイヤーのメニューの選択が無効となってしまう。また、ユーザーが指示アイコンをメインレイヤーに戻し、他のメインメニューを選択し直す場合にも正確に指示アイコンを移動しなければならない。そして、多くのメニュー項目を含むプルダウンリストから、ユーザーが目的とするメニュー項目を選択するためには指を大きく動かさなくてはならず、意図したメニュー項目とは異なる位置で誤ってタッチパネルから指を離すこともあり、操作ミスを起こしやすかった。
【００５３】
＜第１の実施の形態のジェスチャー操作＞
図６は、第１の実施の形態に係るメニュー項目を選択する操作の例を示すフローチャートである。この第１の実施の形態では、１本の指を用いた簡易な操作によりメニュー項目に関連するレイヤーから目的とするメニュー項目を選択できるようにしている。すなわち、第１の実施の形態に係る制御部１０は、タッチパネル２０が指により押込まれた場合に、異なるメニュー項目を含む複数のレイヤーから一のレイヤーを表示するための制御情報を表示制御部１９に出力することが可能である。そして、レイヤーには、第１レイヤー及び第２レイヤーが含まれる。第１レイヤーは、タッチパネル２０に対してメニュー操作が行われると表示される第１メニューｍ１を含む。第２レイヤーは、第１メニューｍ１の上でタッチパネル２０が指により押込まれると表示される第２メニューｍ２を含む。
【００５４】
第１の実施の形態においてジェスチャー操作とは、ユーザーが第１メニューｍ１の上でタッチパネル２０に指を押込んで第２メニューｍ２を表示し、第２メニューｍ２から任意のメニュー項目を選択する操作である。また、第１の実施の形態においてオブジェクトに関連する複数のレイヤーから選択された一のレイヤーを表示パネル４０に表示するとは、例えば、あるオブジェクト（例えば、ファイル、図形、文字列）について、１つのレイヤー（例えば、メインメニュー）に複数の下位のレイヤー（例えば、第１メニューｍ１及び第２メニューｍ２）が含まれるときに、複数の下位のレイヤーから１つの下位のレイヤーを選択して、この下位のレイヤーに含まれるメニュー項目を表示することである。
【００５５】
始めに、ユーザーインターフェイス装置３が備えるタッチパネル２０にユーザーの指が触れたことにより、座標検知部１７は、タッチされたことを検知し（Ｓ１１）、タッチ位置の座標を検知する。
【００５６】
次に、ユーザーがタッチパネル２０にタッチした指でメニューバーからメインメニューを選択するメニュー操作を行う（Ｓ１２）。ユーザーがメニュー操作を行わなければ（Ｓ１２のＮＯ）、タッチパネル２０に行われた操作は、指示アイコンをメニューバー以外の場所に移動させる操作である。このため、制御部１０は、ユーザーの指の移動方向に合わせて指示アイコンを動かす指示アイコンの移動操作等を行った後（Ｓ１３）、本処理を終了する。
【００５７】
一方、ユーザーがメニュー操作を行えば（Ｓ１２のＹＥＳ）、制御部１０は、座標検知部１７から入力する座標検知情報に基づいて、ユーザーが移動した指が画面上部のメニューバーに移動したことを判定する。例えば、メニューバーのＦＩＬＥメニューに指が移動すると、制御部１０は、第１メニューｍ１だけを表示パネル４０に表示するための制御情報を表示制御部１９に出力する（Ｓ１４）。このとき、メインメニューの下位レイヤーである第１メニューｍ１だけがプルダウンリストに表示される。ステップＳ１４に付加された画面には、ユーザーが画面左上のメニューバーからＦＩＬＥメニューをタッチ操作で選択し、第１メニューｍ１のメニュー項目（「ＮＥＷ」、「ＯＰＥＮ」等）だけがプルダウンリストに表示される様子が示されている。
【００５８】
次に、ユーザーが指をタッチパネル２０に押し込む動作を選択する。感圧検知部１８は、感圧センサー３０から出力されるセンサー値に基づいて、感圧センサー３０が感圧を検知したか否かを判定する（Ｓ１５）。感圧検知部１８が、センサー値により感圧を検知していないと判定した場合（Ｓ１５のＮＯ）、制御部１０は、第１メニューｍ１のメニュー項目が選択され、タッチパネル２０から指が離れると、選択されたメニュー項目を確定し（Ｓ１６）、本処理を終了する。
【００５９】
一方、感圧検知部１８が、センサー値により感圧を検知したと判定した場合（Ｓ１５のＹＥＳ）、制御部１０は、第１メニューｍ１の上でタッチパネル２０が指により押込まれたと判定する。そして、制御部１０は、指が押込まれたタッチ位置の近傍に第２メニューｍ２を表示するための制御情報を表示制御部１９に出力する。
【００６０】
これにより、既に表示パネル４０に表示されている第１メニューｍ１に重なる位置で第２メニューｍ２が表示される（Ｓ１７）。このため、ユーザーは、タッチパネル２０を押込んだ位置からほとんど指を動かすことなく第２メニューｍ２のメニュー項目を選択することができる（Ｓ１８）。そして、制御部１０は、第２メニューｍ２のメニュー項目が選択され、タッチパネル２０から指が離れると、選択されたメニュー項目を確定し、本処理を終了する。
【００６１】
なお、ユーザーが指をタッチパネル２０に押込んで第２メニューｍ２を表示したものの、目的とするメニュー項目が他のメニューの下位レイヤーに含まれることに気づいたとする。この場合、ユーザーは、指をタッチパネル２０に押込んだまま、指を第２メニューｍ２から離す操作を行う。これにより、第１メニューｍ１及び第２メニューｍ２の表示は消え、ユーザーは改めてメニューバーからメニューを選択することができる。
【００６２】
以上説明した第１の実施の形態に係るユーザーインターフェイス装置３では、１本の指を用いて、タッチパネル２０を押込むシンプルなジェスチャー操作により第１メニューｍ１又は第２メニューｍ２を選択し、目的とするメニュー項目を選択することができる。このため、従来のメニュー項目を選択するために指示アイコンを大きく移動する操作に比べて、本実施の形態に係るジェスチャー操作をユーザーが感覚的かつ直感的で扱うことができる。
【００６３】
また、第１メニューｍ１に重ねて第２メニューｍ２が表示されるため、ユーザーの視線移動も少なくてよい。また、指の移動距離も短くすることができ、指示アイコンをほとんど動かさなくてよいため、ユーザーは操作ミスを減らすばかりか、複数のレイヤーを素早く切替えることができる。
【００６４】
また、ユーザーがユーザーインターフェイス装置３に指をタッチしている間は、走行中の車両が揺れていたとしても指がタッチ位置から移動しにくい。このため、従来の近接式のタッチパネルを用いたユーザーインターフェイス装置に比べて正確に操作することができる。なお、ナビゲーション装置本体２は、車両が走行している間はユーザーインターフェイス装置３を用いて操作できないようにする制御情報をユーザーインターフェイス装置３に出力してもよい。逆に、車両が停車している間はユーザーインターフェイス装置３を用いて操作できるようにする制御情報をユーザーインターフェイス装置３に出力してもよい。
【００６５】
また、画像編集ソフトウェア、画像閲覧ソフトウェア等においても、第１の実施の形態に係るユーザーインターフェイス装置３を用いて第１メニューｍ１及び第２メニューｍ２を表示してもよい。
【００６６】
なお、第２メニューｍ２を、「ＰＲＩＮＴ」以降のメニュー項目としたが、任意のメニュー項目に変更することが可能である。また、１つのメニューに、３つ以上の下位のレイヤーを設定することも可能である。この場合、ユーザーがメニューを選択した位置でタッチパネル２０を押込むことで、レイヤーを順に切替えて表示することができる。例えば、第１メニューｍ１が表示されている状態で、タッチパネル２０に対する指の押圧力が閾値ｔｈ１以上であれば第２メニューｍ２を表示し、指の押圧力が閾値ｔｈ２以上であれば、第２メニューｍ２の代わりに他のメニューを表示するようにしてもよい。このため、ユーザーは、複数のレイヤーから目的とするメニュー項目が含まれるレイヤーを選択することが可能である。
【００６７】
また、閾値ｔｈ１だけを用いて、ユーザーが目的とするレイヤーを選択可能としてもよい。例えば、下位レイヤーには、上述した第１メニューｍ１、第２メニューｍ２に加えて、第３メニューがあるとする。そして、第１メニューｍ１が表示されている状態で、ユーザーがタッチパネル２０を閾値ｔｈ１以上の押圧力で押込むと、第１メニューｍ１が第２メニューｍ２に切替えて表示される。次に、ユーザーがタッチパネル２０に指をタッチしたまま指の押圧力が閾値ｔｈ１未満となるように指を引いた後、再びタッチパネル２０を閾値ｔｈ１以上の押圧力で押込むと、第２メニューｍ２が第３メニューに切替えて表示される。さらに、ユーザーがタッチパネル２０に指をタッチしたまま指の押圧力が閾値ｔｈ１未満となるように指を引いた後、再びタッチパネル２０を閾値ｔｈ１以上の押圧力で押込むと、第３メニューが第１メニューｍ１に切替えて表示される。このようにユーザーがタッチパネル２０に指を押込む度に、第１メニューｍ１、第２メニューｍ２、第３メニューをサイクリックに表示することが可能である。
【００６８】
また、表示パネル４０の任意の一辺に各種のメニューをユーザーが選択可能なメニュー選択エリアを表示してもよい。そして、ユーザーが一つのメニュー選択エリアを指でタッチして押込んだ場合、このメニュー選択エリアに表示されているメニューに対応するメニュー項目を表示パネル４０に表示してもよい。
【００６９】
［第２の実施の形態］
次に、図８を参照して、本発明の第２の実施の形態に係るユーザーインターフェイス装置３のジェスチャー操作の例について説明する。第２の実施の形態に係るジェスチャー操作は、レイヤー別にタッチ操作を行うために行われる。
【００７０】
＜従来のレイヤー切替え操作の課題＞
従来のタッチ位置のＸＹ座標だけを検知可能なタッチパネルを備えたユーザーインターフェイス装置では、ユーザーがレイヤー毎に異なる作業を行うために、切替え先のレイヤーが一覧表示されたメニュー項目から目的とするレイヤーを選択していた。
【００７１】
以下、図７及び図８を参照して、従来のユーザーインターフェイス装置１００を用いた操作例と、第１の実施の形態に係るユーザーインターフェイス装置３を用いた操作例とを比較して説明する。
図７及び図８のステップに付加した画面には、矩形状の破線の範囲内に、ある瞬間におけるユーザーインターフェイス装置３，１００の画面及び指の正面図、下面図、左側面図が同時に表示されている。また、画面内の白抜き矢印は指の移動方向を表す。
【００７２】
＜従来のジェスチャー操作＞
図８に示す本発明の第２の実施の形態を説明する前に、図７により従来のレイヤー切替え操作の例を説明する。
図７は、従来のレイヤー切替え操作の例を示したフローチャートである。
なお、図７のステップＳ２１，Ｓ２２の処理は、上述した第１の実施の形態における図５のステップＳ１，Ｓ２の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００７３】
ステップＳ２２にて制御部は、ユーザーによりメニュー操作が行われたと判定した場合（Ｓ２２のＹＥＳ）、ユーザーの指がタッチした位置でレイヤーを切替えるためのメニュー項目を表示する（Ｓ２３）。ステップＳ２３に付加された画面には、ユーザーが画面左上のメニューバーからレイヤー切替えメニューを選択し、レイヤー切替えメニューに含まれる切替え先のレイヤーの名称がメニュー項目としてプルダウンリストに表示される様子が示されている。例えば、現在、表示されているレイヤーの名称が「レイヤーＡ」であることが、画面中央に表示された「Ａ」により表される。ここで、プルダウンリストに表示されるメニュー項目は、レイヤーＡ，Ｂ，Ｃの３項目である。
【００７４】
次に、ユーザーは、切替え先のレイヤーのメニュー項目を選択する（Ｓ２４）。制御部は、プルダウンリストに表示されるメニュー項目から切替え先のレイヤーが選択されたことを判定する。ステップＳ２４に付加された画面には、ユーザーがプルダウンリストに沿って指を移動して、レイヤーＢのメニュー項目を選択する様子が示されている。
【００７５】
次に、制御部は、ユーザーが選択したメニュー項目のレイヤーに切替える（Ｓ２５）。そして、ユーザーがタッチパネルから指を離すと、制御部は、切替えたレイヤーを確定して表示し（Ｓ２６）、本処理を終了する。ステップＳ２６に付加された画面には、ユーザーがタッチパネルから指を離したことにより、レイヤーＢが表示される様子が示されている。
【００７６】
このように従来は、ユーザーがレイヤーのメニュー項目を表示し、このメニュー項目から切替えるレイヤーを選択する操作が必要であった。しかし、頻繁にレイヤーを切替えなければいけない作業では、レイヤーの切替え操作が煩雑であった。
【００７７】
＜第２の実施の形態のジェスチャー操作＞
図８は、第２の実施の形態に係るレイヤー切替え操作の例を示すフローチャートである。この第２の実施の形態においても、１本の指を用いた簡易な操作によりレイヤーを切替えることが可能である。すなわち、制御部１０は、タッチパネル２０が指により押込まれた場合に、複数のレイヤーから、オブジェクトを操作可能な一のレイヤーに切替えて表示パネル４０に表示するための制御情報を表示制御部１９に出力する。
【００７８】
第２の実施の形態においてジェスチャー操作とは、ユーザーがタッチパネル２０に指を押込んでレイヤーを切替え、タッチパネル２０から指を離して切替えたレイヤーを確定する操作である。また、第２の実施の形態においてオブジェクトに関連する複数のレイヤーから選択された一のレイヤーを表示パネル４０に表示するとは、異なるレイヤーＡ，Ｂ，Ｃがあるときに、例えば、複数のレイヤーＡ，Ｂ，Ｃから１つのレイヤーＢを選択して、レイヤーＢにてオブジェクトを編集可能に表示することである。なお、レイヤーＡ，Ｂ，Ｃは、いずれも編集対象とするオブジェクトに関連するレイヤーであるとする。
【００７９】
始めに、ユーザーインターフェイス装置３が備えるタッチパネル２０にユーザーの指が触れたことにより、座標検知部１７は、タッチされたことを検知し（Ｓ３１）、タッチ位置の座標を検知する。ステップＳ３１に付加された画面には、ユーザーが画面の左を１本の指でタッチした様子が示されている。このとき、ユーザーインターフェイス装置３には、レイヤーＡが表示されている。
【００８０】
次に、ユーザーが指をタッチパネル２０に押し込む動作を選択する（Ｓ３２）。ステップＳ３２に付加された画面には、ユーザーが画面の左上を１本の指でタッチし、さらにタッチパネル２０を押込む様子が示されている。そして、タッチパネル２０が指で押込まれたことは、タッチパネル２０に対して下向き矢印で表された指の移動方向により示される。
【００８１】
次に、感圧検知部１８は、感圧センサー３０から出力されるセンサー値に基づいて、感圧センサー３０が感圧を検知したか否かを判定する（Ｓ３３）。感圧検知部１８が、センサー値により感圧を検知していないと判定した場合（Ｓ３３のＮＯ）、制御部１０は、本処理を終了する。
【００８２】
一方、感圧検知部１８が、センサー値により感圧を検知したと判定した場合（Ｓ３３のＹＥＳ）、制御部１０は、レイヤーを切替え、この切替えたレイヤーを表示パネル４０に表示させる制御情報を表示制御部１９に出力する（Ｓ３４）。ステップＳ３４に付加された画面には、ユーザーがタッチパネル２０に指を押込んだことで、レイヤーＡからレイヤーＢに切替えて表示される様子が示されている。
【００８３】
そして、ユーザーがタッチパネル２０から指を離すと、切替え表示されたレイヤーが確定して表示される（Ｓ３５）。ステップＳ３５に付加された画面には、ユーザーがタッチパネル２０から指を離したことで、レイヤーＢが確定して表示される様子が示されている。その後、再びユーザーがタッチパネル２０に指を押込むと、ユーザーインターフェイス装置３にはレイヤーＢから切替えたレイヤーＣが表示され、ユーザーはレイヤーＣを確定することが可能である。
【００８４】
以上説明した第２の実施の形態に係るユーザーインターフェイス装置３では、１本の指を用いて、タッチパネル２０を押込むシンプルなジェスチャー操作により、複数のレイヤーから一つのレイヤーを切替えて表示することができる。このため、従来は、メニューバーからレイヤー切替えメニューを選択し、レイヤーのメニュー項目を選択していたのに対し、指をわずかに動かすだけでレイヤーを切替えられる。また、指をほとんど動かさなくてよいため、操作ミスを減らすばかりか、複数のレイヤーを素早く切替えることもできる。
【００８５】
例えば、写真に手書きで文字、図形等を描画可能な画像編集ソフトウェアがある。このソフトウェアには、写真レイヤーと画像編集レイヤーを用いて画像を編集することが可能である。画像編集レイヤーが表示されているときに、ユーザーがタッチパネル２０を押し込み、画像編集レイヤーから写真レイヤーに変更することで、写真の表示位置を変える、写真の向きを変える、又は写真を拡大縮小する等が可能となる。このため、従来のようにレイヤー一覧から目的とするレイヤーを選択しなくても、直感的な操作によりレイヤーを切替えることができる。
【００８６】
なお、タッチパネル２０が押込まれたときに切替えるレイヤーを変えてもよい。例えば、始めに、画像編集レイヤーが表示されているときには、ユーザーが指でタッチパネル２０を押込むと写真レイヤーに切替えて表示する。次に、写真レイヤーが表示されているときには、ユーザーが指でタッチパネル２０を押込むと画像編集レイヤーに切替えて表示するようにしてもよい。
【００８７】
また、複数のレイヤーがある場合に、制御部１０は、タッチパネル２０が指により押込まれる継続時間に応じて、複数のレイヤーを順に切替えて表示パネル４０に表示するための制御情報を表示制御部１９に出力してもよい。このとき切替えて表示されるレイヤーの順は、例えば、レイヤーＡ，Ｂ，Ｃ，Ａ，Ｂ，Ｃ，…のようにサイクリックにしておく。これにより、例えば、意図しないレイヤーが表示されても、ユーザーは指を押込んだ状態を維持するだけで、レイヤーが順に切り替わるので目的とするレイヤーを表示することが可能である。
【００８８】
また、複数のレイヤーがある場合に、ユーザーがタッチパネル２０に押込む指の押込み量に応じてレイヤーを切替えてもよい。例えば、画像編集レイヤーが表示されている状態で、タッチパネル２０に対する指の押圧力が閾値ｔｈ１以上であれば写真レイヤーを表示し、指の押圧力が閾値ｔｈ２以上であれば他のメニュー（例えば、背景レイヤー）を表示してもよい。このため、ユーザーは、複数のレイヤーから目的とするメニュー項目が含まれるレイヤーを選択することが可能である。
【００８９】
また、例えば、スライドショーの機能にジェスチャー操作を割当ててもよい。この場合、ユーザーが指でタッチパネル２０を押込むと、次のスライドが表示されるようにしてもよい。これにより、ユーザーは、次のスライドを表示するためのボタンを探さなくても、スライドショーを円滑に実行することができる。
【００９０】
［第３の実施の形態］
次に、図１０を参照して、本発明の第３の実施の形態に係るユーザーインターフェイス装置３のジェスチャー操作の例について説明する。第３の実施の形態に係るジェスチャー操作は、ショートカットアイコンを選択するために行われる。
【００９１】
＜従来のショートカットアイコン選択操作の課題＞
従来のタッチ位置のＸＹ座標だけを検知可能なタッチパネルを備えたユーザーインターフェイス装置では、頻繁に使うメニューでも表示パネルに表示されたメニューアイコンをタッチして選択する必要があった。このため、常時、画面に表示されていないメニュー項目を使う際には、ユーザーがメニュー項目が含まれるレイヤーを切替えたり、いずれかのレイヤーに含まれるメニューアイコンをタッチしなければならず、操作が煩雑であった。
【００９２】
＜従来のジェスチャー操作＞
図１０に示す本発明の第３の実施の形態を説明する前に、図９により従来のショートカットアイコン選択操作の例を説明する。
図９ は、従来のショートカットアイコン選択操作の例を示したフローチャートである。
始めに、従来のユーザーインターフェイス装置１００が備える制御部は、ユーザーインターフェイス装置１００が備えるタッチパネルに指がタッチしたことを検知する（Ｓ４１）。ステップＳ４１に付加された画面には、ユーザーが画面の左を１本の指でタッチした様子が示されている。
【００９３】
次に、制御部は、ユーザーにより地図表示選択アイコンが選択されたことを判定する（Ｓ４２）。ステップＳ４２に付加された画面には、画面の右上に表示される地図表示選択アイコンを指で選択したことにより地図が表示される様子が示されている。
【００９４】
次に、制御部は、ユーザーにより目的地選択アイコンが選択されたことを判定する（Ｓ４３）。目的地選択アイコンは、ユーザーが車両の目的地を選択入力するために用いられる機能別アイコンを表示するアイコンである。ステップＳ４３に付加された画面には地図が表示され、画面の左上に表示された目的地選択アイコンをユーザーが指で選択する様子が示されている。
【００９５】
次に、制御部は、ユーザーにより自宅アイコンが選択されたことを判定する（Ｓ４４）。ステップＳ４４に付加された画面には、目的地選択アイコンに複数の機能別アイコンが表示される例が示される。これらの機能別アイコンは、目的とする機能を簡易な操作（例えば、ワンクリック）で実現するためのショートカット機能を有しており、目的地選択アイコンの右下に矩形状の枠内に表示される。そして、目的地選択アイコンに表示される機能別アイコンは、予め登録された複数の目的地をリスト表示することを示すリストアイコン（枠の右上）、新たに目的地を検索することを示す検索アイコン（枠の左下）、ユーザーの自宅住所を目的地として決定することを示す自宅アイコン（枠の右下）を含む。例えば、ユーザーが自宅アイコンを目的地として決定すると、ソフトウェアキーボード等により自宅住所を入力しなくても、自動的に自宅住所が目的地として決定される。
【００９６】
次に、制御部は、ユーザーにより自宅アイコンの選択が決定されたことを判定する（Ｓ４５）。ステップＳ４５に付加された画面には、ユーザーが選択した自宅アイコンの決定可否を選択させるＹＥＳボタンとＮＯボタンが表示され、ユーザーが指でＹＥＳボタンを選択する様子が示されている。ユーザーがＹＥＳボタンを選択すると、予め設定されている自宅の住所が目的地として決定される。
【００９７】
従来、ユーザーが自宅住所を目的地として指定する際、（１）地図表示画面を選択し、（２）目的地選択アイコンを選択し、（３）自宅アイコンを選択し、（４）自宅住所を目的地として決定する操作を行っていた。このように目的地を決定するまでに、ユーザーは、タッチパネルを少なくとも４回タッチしなければならない。また、アイコン等の表示位置は一定でなく、その大きさもばらついているため、ユーザーは、表示されたアイコン等を毎回確認しなければならず、操作が煩雑であった。
【００９８】
＜第３の実施の形態のジェスチャー操作＞
図１０は、第３の実施の形態に係るショートカットアイコン選択操作の例を示すフローチャートである。この第３の実施の形態においても、１本の指を用いた簡易な操作により必要な機能を選択できるようにしている。すなわち、制御部１０は、地図等（第１レイヤーの一例）が表示された状態でタッチパネル２０が指により押込まれた場合に、所定の機能が割当てられたショートカットメニューを含むショートカットアイコン（第２レイヤーの一例）を表示するための制御情報を表示制御部１９に出力する。そして、制御部１０は、タッチパネル２０が指により押込まれた状態で指で選択されたショートカットメニューに割当てられた機能を実行する。
【００９９】
第３の実施の形態においてジェスチャー操作とは、ユーザーがタッチパネル２０に指を押込んでショートカットアイコンを表示し、タッチパネル２０に指を押込んだままショートカットアイコンを選択する操作である。また、第３の実施の形態においてオブジェクトに関連する複数のレイヤーから選択された一のレイヤーを表示パネル４０に表示するとは、例えば、地図（オブジェクト）を表示する第１レイヤーに対して、ショートカットアイコンを表示する第２レイヤーを表示することである。
なお、図１０のステップＳ５１〜Ｓ５３の処理は、上述した第２の実施の形態における図８のステップＳ３１〜Ｓ３３の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０１００】
ステップＳ５３にて感圧検知部１８が、センサー値により感圧を検知したと判定した場合（Ｓ５３のＹＥＳ）、制御部１０は、ショートカットアイコンを表示パネル４０に表示させる制御情報を表示制御部１９に出力する（Ｓ５４）。ステップＳ５４に付加された画面には、ユーザーがタッチパネル２０に指を押込んだことで、４種類のショートカット機能を有するショートカットアイコンが、指のタッチ位置を中心として十字状に配置して表示される様子が示されている。このショートカットアイコンは、左から時計回りに、自宅アイコン、メニューアイコン、設定アイコン、電話アイコンを表している。自宅アイコンは自宅住所を目的地として設定する機能を有し、メニューアイコンは各種メニューを表示する機能を有し、設定アイコンは任意の設定を行う機能を有し、電話アイコンは登録した電話番号に電話を掛ける機能を有する。
【０１０１】
そして、ユーザーが、ショートカットアイコンのいずれかに、タッチパネル２０に押込んだまま指を移動した後、タッチパネル２０から指を離すことでショートカットアイコンの選択が完了する（Ｓ５５）。ステップＳ５５に付加された画面には、ユーザーの指がタッチパネル２０に押込まれた状態で自宅アイコンを選択する様子が示されている。これにより、制御部１０は、ユーザーにより選択されたショートカットアイコンに対応するショートカット機能を実行する。このため、自宅住所が目的地に設定される。
【０１０２】
以上説明した第３の実施の形態に係るユーザーインターフェイス装置３では、１本の指を用いて、タッチパネル２０を押込むシンプルなジェスチャー操作により、簡易的なショートカットアイコンが表示される。そして、ユーザーは、タッチパネル２０に押込んだ状態の指を動かしてショートカットアイコンを選択することができる。このため、従来のように複数のタッチ操作を行うことなく目的とする機能を速やかに実行することが可能となる。また、このジェスチャー操作は、直感的かつ簡易的であるため、ショートカットアイコンを選択しやすい。
【０１０３】
なお、複数のショートカットアイコンがある場合に、制御部１０は、タッチパネル２０が指により押込まれる継続時間に応じて、複数のショートカットアイコンを順に切替えて表示パネル４０に表示するための制御情報を表示制御部１９に出力してもよい。このとき切替えて表示されるショートカットアイコンの順は、例えば、自宅アイコン、メニューアイコン、設定アイコン、電話アイコン、自宅アイコン、…のようにサイクリックにしておく。このため、例えば、意図しないショートカットアイコンが表示されても、ユーザーは指を押込んだ状態を維持するだけで、ショートカットアイコンが順に切り替わる（例えば、１秒毎）ので目的とするショートカットアイコンを選択することが可能である。
【０１０４】
また、ユーザーがタッチパネル２０に指を所定時間以上押込んだ後は、ショートカットアイコンを表示し続けてもよい。例えば、感圧検知部１８により指の押圧力が閾値ｔｈ１以上となる時間が所定時間経過したことが検知されると、制御部１０は、ショートカットアイコンを表示パネル４０に表示するための制御情報を表示制御部１９に出力する。そして、制御部１０は、ユーザーが指を引いたことにより感圧検知部１８が検知した指の押圧力が閾値ｔｈ１未満となっても、このショートカットアイコンを表示パネル４０に表示し続けるように制御する。このため、ユーザーは、タッチパネル２０から指を離して任意のショートカットアイコンをタッチして選択することが可能となる。ただし、ユーザーが、ショートカットアイコン以外の箇所をタッチした場合には、制御部１０は、ショートカットアイコンを表示パネル４０から非表示とする制御を行う。このため、ユーザーは、ショートカットアイコンを選択する操作の途中で他の操作を選択することも容易となる。
【０１０５】
また、ユーザーが押込み操作を繰り返す度にショートカットアイコンが順に切り替わって表示されることで、目的とするショートカットアイコンを選択することを可能としてもよい。例えば、あるショートカットアイコンが表示された後、再び、ユーザーが指を押込んだことにより、感圧検知部１８により指の押圧力が閾値ｔｈ１以上となる時間が所定時間経過したことが検知されると、制御部１０は、別のショートカットアイコンを表示パネル４０に表示する。以降、ユーザーがタッチパネル２０に指を押込み、指を引く操作を繰り返す度に、制御部１０は、異なるショートカットアイコンを順に表示パネル４０に切替えて表示する。表示パネル４０に表示されるショートカットアイコンは、複数のショートカットアイコンから一つのショートカットアイコンがサイクリックに選択される。
【０１０６】
また、ユーザーがタッチパネル２０を指で押込む強さに応じてショートカット機能を有する複数のアイコンを順に表示してもよい。例えば、地図が表示されている状態で、タッチパネル２０に対する指の押圧力が閾値ｔｈ１以上であれば自宅アイコンを表示し、指の押圧力が閾値ｔｈ２以上であればメニューアイコンを表示してもよい。このため、ユーザーは、タッチパネル２０に押込んだ指を移動しなくても、複数のアイコンから目的とするアイコンを選択することが可能である。
【０１０７】
［変形例］
上述した各実施の形態に係るユーザーインターフェイス装置３をナビゲーション装置以外の装置に適用してもよい。例えば、携帯端末、タブレット端末等のタッチパネル部分に、ユーザーインターフェイス装置３を適用することで操作性を高めることができる。このようにタッチパネルを必要とする様々な電子機器に本実施の形態例に係るユーザーインターフェイス装置３を組み合わせることが可能である。
【０１０８】
また、図２に示したブロック図では、ユーザーインターフェイス装置３が制御部１０を備える構成としたが、ナビゲーション装置本体２が制御部１０を備える構成としてもよい。
【０１０９】
また、タッチパネル２０には、静電容量方式以外の方式によりタッチ操作を検知可能な構成としてもよい。また、感圧センサー３０は、タッチパネル２０の下に設けた押圧スイッチ等によりタッチパネル２０が押込まれたことを検知してもよい。
【０１１０】
また、ユーザーインターフェイス装置３における感圧機能を組み合わせた操作を、カーナビゲーション以外にも、例えば、人、自転車のナビゲーションに用いてもよい。また、ユーザーインターフェイス装置３を、上述したように画像編集ソフトウェアの操作に用いてもよいし、他のアプリケーションソフトウェアの操作に用いてもよい。
【０１１１】
また、上述した各実施の形態においては、ナビゲーション装置本体２とユーザーインターフェイス装置３とを組み合わせていた。しかし、ユーザーインターフェイス装置３自体がナビゲーション機能を有することにより、ユーザーインターフェイス装置３だけをナビゲーション装置として用いてもよい。
【０１１２】
また、感圧センサー３０は、弾性体３３を備えない構成としてもよい。例えば、感圧センサー３０から弾性体３３を取り除いたとしても、上部電極３１と下部電極３５間が一定の距離を保って離れている状態で感圧センサー３０に押圧力が加わると、上部電極３１と下部電極３５が近づき、上部電極３１と下部電極３５との間の静電容量が減少する。このため感圧検知部１８は、上部電極３１と下部電極３５から出力されるセンサー値に基づいて静電容量変化率を求めることができる。
【０１１３】
本発明は上述した実施の形態例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
例えば、上述した実施の形態例は本発明を分かりやすく説明するために装置の構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、ここで説明した実施の形態例の構成の一部を他の実施の形態例の構成に置き換えることは可能であり、さらにはある実施の形態例の構成に他の実施の形態例の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【０１１４】
１…ナビゲーション装置、２…ナビゲーション装置本体、３…ユーザーインターフェイス装置、１０…制御部、１７…座標検知部、１８…感圧検知部、１９…表示制御部、２０…タッチパネル、３０…感圧センサー、４０…表示パネル
【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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