(57)【要約】【課題】  タッチパネルの視野ずれに起因した誤入力を防止する。【解決手段】  操作ボタンを含む入力画面を表示する表示画面上において操作位置を検出するとともに、入力画面の操作ボタンの表示面積をしきい値と比較して大きな操作ボタンか小さな操作ボタンかを判定する。そして、大きな操作ボタンが表示された入力画面上で操作ボタンの表示位置に対する操作位置のずれの傾向を検出するとともに、小さな操作ボタンが表示された入力画面上で操作位置のずれ傾向に応じて各操作ボタンの操作検出領域を設定し、小さな操作ボタンが表示された入力画面上で操作位置がどの操作ボタンの操作検出領域内にあるかを検出して操作された操作ボタンを特定する。【選択図】  図１６ 
2005234958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作ボタンを含む入力画面を表示する表示手段と、
前記表示手段の表示画面上の操作位置を検出する操作位置検出手段と、
入力画面の操作ボタンの表示面積をしきい値と比較して大きな操作ボタンか小さな操作ボタンかを判定する操作ボタン判定手段と、
前記大きな操作ボタンが表示された入力画面上で操作ボタンの表示位置に対する前記操作位置のずれの傾向を検出する操作ずれ検出手段と、
前記小さな操作ボタンが表示された入力画面上で前記操作位置のずれ傾向に応じて各操作ボタンの操作検出領域を設定する領域設定手段と、
前記小さな操作ボタンが表示された入力画面上で前記操作位置がどの操作ボタンの前記操作検出領域内にあるかを検出して操作された操作ボタンを特定する操作ボタン特定手段とを備えることを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項２】
請求項１に記載のタッチパネル装置において、
前記操作ずれ検出手段は、前記大きな操作ボタンの表示画面上の表示領域を複数の領域に分割し、各分割領域における前記操作位置の検出頻度に基づいて前記操作位置のずれ傾向を検出することを特徴とするタッチパネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力パネル面に表示された操作ボタンの内の任意の操作ボタンに指や鉛筆をタッチすることによって、電子機器へ各種情報を入力するタッチパネル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルの視野ずれに起因する誤入力を防止するために、１回目のタッチ操作において操作ボタンに対する操作位置のずれを検出し、検出したずれに応じて検出領域を変更して２回目以降の操作を検出するようにしたタッチパネル装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献１】特開平０８−２７８８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のタッチパネル装置では、隣接する操作ボタンの間隔が狭い場合にはどの操作ボタンを操作しようとしたのかを明確に判定することができず、検出領域を逆の方向へ変更してしまうことがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
操作ボタンを含む入力画面を表示する表示画面上において操作位置を検出するとともに、入力画面の操作ボタンの表示面積をしきい値と比較して大きな操作ボタンか小さな操作ボタンかを判定する。そして、大きな操作ボタンが表示された入力画面上で操作ボタンの表示位置に対する操作位置のずれの傾向を検出するとともに、小さな操作ボタンが表示された入力画面上で操作位置のずれ傾向に応じて各操作ボタンの操作検出領域を設定し、小さな操作ボタンが表示された入力画面上で操作位置がどの操作ボタンの操作検出領域内にあるかを検出して操作された操作ボタンを特定する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、タッチパネルの視野ずれに起因した誤入力を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は一実施の形態の構成を示す。タッチパネル付きディスプレイ１には、タッチパネルを指でタッチして各種情報を入力するための入力画面、例えばメニュー画面、５０音入力画面、電話番号入力画面、多選択リスト画面などが表示される。ディスプレイ１の表面にはタッチパネルが設けられており、そのタッチパネル面には透明なフィルム電極２とガラス電極３が積層されている。ディスプレイ１のタッチパネル面を指や鉛筆で触れると、フィルム電極２が押圧されてガラス電極３と接触し、ガラス電極３上の接触点のＸ軸座標およびＹ軸座標の電位（電圧）をフィルム電極２で検知して接触点の位置、すなわちタッチされた位置（以下、操作位置という）を検出する。
【０００８】
コントローラー４はＣＰＵ４ａ、メモリ４ｂ、操作位置検出回路４ｃ、画像生成回路４ｄなどを備え、タッチパネル付きディスプレイ１の画像表示制御とタッチパネルからの情報入力制御を行う。操作位置検出回路４ｃは、上述したようにフィルム電極２とガラス電極３の接触点のガラス電極３上の電圧を検出してタッチ位置を検出する。画像生成回路４ｄはディスプレイ１にメニュー画面、５０音入力画面、電話番号入力画面、多選択リスト画面などの入力画面を表示する。コントローラー４には、イグニッションキー（不図示）がアクセサリー位置ACCに設定されると閉路するアクセサリースイッチ５などが接続されている。
【０００９】
図２〜図６は、タッチパネル付きディスプレイ１に表示される階層化入力画面の例を示す。図２は、２階層までの初期の階層の入力画面に多く採用されるマトリクス形式のメニュー画面を示す。この例は目的地の設定方法を選択するためのメニュー画面を示し、入力ボタンを２行４列に配列している。図３は、２階層までの初期の階層の入力画面に多く採用される通常リストメニュー画面を示す。図２に示すメニュー画面に対して車両の乗員が“施設から”の操作ボタンに指を触れると、操作位置検出回路４ｃにより“施設から”ボタンの操作が検出されて図３に示す各種施設のリストメニュー画面が表示される。
【００１０】
図４は３階層以降の入力画面に用いられる５０音入力画面を示す。図３に示すリストメニュー画面に対して乗員が“５０音から”の操作ボタン（不図示）に指を触れると、操作位置検出回路４ｃにより“５０音から”ボタンの操作が検出されて図４に示す５０音入力画面が表示される。図５は３階層以降の入力画面に用いられる電話番号入力画面を示す。図２に示すメニュー画面または図３に示すリストメニュー画面に対して乗員が“電話番号から”の操作ボタンに指を触れると、操作位置検出回路４ｃにより“電話番号から”ボタンの操作が検出されて図５に示す電話番号入力画面が表示される。図６は、３階層以降の入力画面に用いられる複数機能選択メニュー画面を示す。このメニュー画面では、５０音順に整理された県名を検索するために、まず「あ」行〜「わ」行までの５０音行名を選択して県名の表示グループを絞り込み、次に表示されたグループの県名の中からいずれかを選択する。
【００１１】
この一実施の形態では、図２、図３に示すような操作ボタンの面積が広い入力画面において乗員の操作位置の傾向を判定する。つまり、図７に示すように、１個の操作ボタンの表示領域を複数の領域に分割し、操作位置検出回路４ｃにより操作ボタンの複数の分割領域の内のどの領域が操作される頻度が高いかを検出する。図７に示す例では、図２に示す“施設から”ボタンをＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの領域に分割し、これらの分割領域のどの領域がタッチされたかを検出する。なお、操作位置は、図８に示すように操作位置検出回路４ｃで検出した圧力分布の重心位置とする。コントローラー４は、アクセサリースイッチ５がオンしてからオフするまでの間に検出した操作位置の領域をメモリ４ｂに記録し、乗員の操作位置の傾向を判定する。
【００１２】
乗員の操作傾向の判定方法を説明する。図９は、タッチパネル付きディスプレイ１に表示された操作ボタンの“表示領域”に対して、その操作ボタンの操作を検出する“検出領域”を示す。操作位置検出回路４ｃにより検出された乗員の操作ボタンの操作位置が、図７に示す分割領域Ａ〜Ｄの内の同じ領域内にある場合、例えば検出操作位置が領域Ａ内に分布している場合は、表示領域に対して検出領域が左上にずれたパターン５に対応し、この操作傾向を“ＡＡ”と呼ぶ。同様に、検出操作位置が領域Ｂ内に分布している場合は、表示領域に対して検出領域が右上にずれたパターン２に対応し、この傾向を“ＢＢ”と呼ぶ。検出操作位置が領域Ｃ内に分布している場合は、表示領域に対して検出領域が左下にずれたパターン６に対応し、この操作傾向を“ＣＣ”と呼ぶ。検出操作位置が領域Ｄ内に分布している場合は、表示領域に対して検出領域が右下にずれたパターン３に対応し、この操作傾向を“ＤＤ”と呼ぶ。
【００１３】
一方、乗員の操作ボタンの操作位置が、図７に示す分割領域Ａ〜Ｄの内の異なる領域にある場合、例えば検出操作位置が領域ＡとＢに分布している場合は、表示領域に対して検出領域が上にずれたパターン８に対応し、この操作傾向を“ＡＢ”と呼ぶ。同様に、検出操作位置が領域ＡとＣに分布している場合は、表示領域に対して検出領域が左にずれたパターン７に対応し、この操作傾向を“ＡＣ”と呼ぶ。検出操作位置が領域ＡとＤに分布している場合、および検出操作位置が領域ＢとＣに分布している場合は、表示領域の中央に検出領域が位置するパターン１に対応し、この操作傾向を“ＡＤ”、“ＢＣ”と呼ぶ。検出操作位置が領域ＢとＤに分布している場合は、表示領域に対して検出領域が右にずれたパターン４に対応し、この操作傾向を“ＢＤ”と呼ぶ。検出操作位置が領域ＣとＤに分布している場合は、表示領域に対して検出領域が下にずれたパターン９に対応し、この操作傾向を“ＣＤ”と呼ぶ。
【００１４】
パターン２と４は、車両のセンターコンソールに設置されたタッチパネル付きディスプレイ１を運転席から操作する場合に多く見られる操作傾向であり、十分に手を伸ばして操作するのが面倒なためにできるだけ自分に近い場所を押そうとする傾向がある。また、指の爪がタッチパネルに当たっている場合には、図１０(ａ)に示す操作ボタン中央の目標操作位置に対して実際の操作位置が図１０(ｂ)や(ｃ)に示すように操作ボタンの上方にずれる傾向がある。これは、図１１に示すように、指先で押そうとしている位置と爪が当たっている位置の両方で圧力を検出するため、実際に検出する操作位置はそれらの中間位置になるからである。さらに、図１２に示すように長爪のため指の腹で押す場合や、乗員の視線位置が高い、つまり背が高くアイポイントが上方にある場合にも、実際の操作位置が操作ボタンの上方にずれる傾向がある。
【００１５】
一方、図１３に示すように指を下に向けてタッチパネルを操作する場合には、指先で押そうとしている位置と爪が当たっている位置の両方で圧力を検出するため、実際に検出する操作位置はそれらの中間位置になり、図１４(ａ)に示す操作ボタン中央の目標操作位置に対して実際の操作位置が図１４(ｂ)や(ｃ)に示すように操作ボタンの下方にずれる傾向がある。
【００１６】
図２、図３に示すような操作ボタンの面積が広い入力画面において乗員の操作位置の傾向を判定した後、図４〜図６に示すような操作ボタンの面積が狭い入力画面、すなわち５０音入力画面、電話番号入力画面、多機能選択リスト画面になった場合には、各操作ボタンごとに操作傾向のパターンに応じた検出領域を設定し、その検出領域内で乗員の操作位置が検出されたら検出領域に対応する表示領域の操作ボタンが操作されたと認識する。例えば乗員の操作位置の傾向が図９に示すパターン５の“ＡＡ”と判定された場合には、パターン５の検出領域内で乗員の操作位置が検出されたらパターン５の表示領域に対応する操作ボタンが操作されたものと認識する。これにより、図４〜図６に示すような操作ボタンの面積が狭い入力画面において、表示された操作ボタンに対して実際の操作位置がずれてもその操作ボタンが操作されたことを確実に認識することができる。
【００１７】
ところで、図１５に示すように、図４〜図６に示すような操作ボタンの面積が狭い入力画面、すなわち５０音入力画面、電話番号入力画面、多機能選択リスト画面が３階層以降の場合もある。２階層以降に操作ボタン面積が広い通常メニュー画面およびマトリクス画面がある場合は、引き続き押された場所をカウントしてより精度の高い操作傾向を判定する。この場合は、上述したように操作位置の分割領域Ａ〜Ｄを記録し、最も多く押された領域と２番目に多く押された領域を操作傾向とする。ただし、２番目に多く押された領域の操作回数が最も多く押された領域の操作回数の半数以下の場合には、最も多く押された領域を操作傾向ＡＡ、ＢＢ、ＣＣ、ＤＤとする。また、各領域の操作回数が同数の場合は一番新しい操作位置検出データを優先する。
【００１８】
図１６、図１７は一実施の形態のタッチパネル制御を示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。コントローラー４のＣＰＵ４ａはアクセサリースイッチ５がオンされるとこのタッチパネル制御を開始する。ステップ１において、タッチパネル付きディスプレイ１に表示された入力画面が大きな操作ボタンの入力画面か否かを確認する。ここで、大きな操作ボタンとは、図７に示すように操作ボタンの表示領域を複数の領域に分割して乗員による操作ボタンの操作傾向を把握できる程度の面積を有する操作ボタンであり、予め大きな操作ボタンか否かを判定するための操作ボタンの表示面積のしきい値を設定しておき、表示された操作ボタンの面積がしきい値以上であれば大きな操作ボタンであるとする。大きな操作ボタンは、その操作位置が表示領域から外れる確率が低く、誤操作の少ない操作ボタンである。
【００１９】
大きな操作ボタンの入力画面でない場合はステップ７へ進み、すでに乗員の操作傾向が把握されており、図９に示す操作傾向のパターンの内のいずれかが選択されているか否かを確認する。すでにいずれかの操作傾向のパターンが選択されている場合はステップ８へ進み、まだ操作傾向のパターンが選択されていない場合はステップ１へ戻る。
【００２０】
一方、大きな操作ボタンの入力画面がディスプレイ１に表示されている場合はステップ２へ進み、操作位置検出回路４ｃにより操作位置を検出する。続くステップ３で予め操作ボタンの表示領域を複数の領域に分割した内のどの領域に操作位置が含まれるかを検出する。ステップ４で操作位置が含まれる領域（以下、操作領域という）の操作回数をカウントアップし、ステップ５ではそれまでの領域ごとの操作回数に基づいて操作位置と操作ボタンの表示領域とのずれの傾向を判定し、判定結果の操作ずれの傾向に対応するパターンを図９に示すパターンの中から選択する。
【００２１】
ステップ６において検出操作位置の操作ボタンに対応する入力画面をディスプレイ１に表示し、続くステップ７で表示された入力画面は小さな操作ボタンの入力画面か否かを確認する。ここで、小さな操作ボタンとは、図７に示すように操作ボタンの表示領域を複数の領域に分割して乗員による操作ボタンの操作傾向を把握するのが困難な狭い面積の操作ボタンであり、大きな操作ボタンか否かを判定するための操作ボタンの表示面積のしきい値未満の面積の操作ボタンである。小さな操作ボタンの入力画面でない場合はステップ１へ戻り、大きな操作ボタンの入力画面に対して上述した処理を繰り返す。一方、小さな操作ボタンの入力画面の場合はステップ９へ進む。
【００２２】
ステップ９において小さな操作ボタンの入力画面における操作位置を検出する。続くステップ１０では、乗員の操作傾向に応じて選択されたパターンにしたがって、入力画面上の小さな操作ボタンのそれぞれに対して各操作ボタンの操作を検出するための操作検出領域を設定する。ステップ１１で検出操作位置がどの操作検出領域に含まれるかを判定し、続くステップ１２で乗員が操作した操作ボタンを特定する。そして、ステップ１３で操作ボタンに対応する入力画面をディスプレイ１に表示するか、あるいは操作ボタンに対応する情報を入力する。ステップ１４でアクセサリースイッチ５がオフされたか否かを確認し、アクセサリースイッチ５がオフされたら処理を終了し、オンされたままであればステップ１へ戻って上述した処理を繰り返す。
【００２３】
このように、一実施の形態によれば、操作ボタンを含む入力画面を表示する表示画面上において操作位置を検出するとともに、入力画面の操作ボタンの表示面積をしきい値と比較して大きな操作ボタンか小さな操作ボタンかを判定する。そして、大きな操作ボタンが表示された入力画面上で操作ボタンの表示位置に対する操作位置のずれの傾向（パターン）を検出するとともに、小さな操作ボタンが表示された入力画面上で操作位置のずれ傾向に応じて各操作ボタンの操作検出領域を設定し、小さな操作ボタンが表示された入力画面上で操作位置がどの操作ボタンの操作検出領域内にあるかを検出して操作された操作ボタンを特定するようにした。これにより、大きな操作ボタンの入力画面において操作位置のずれの傾向を正確に把握することができ、正確な操作ずれ傾向にしたがって小さな操作ボタンの入力画面上の各操作ボタンの操作検出領域を適切に設定することができる。したがって、タッチパネルの視野ずれに起因した誤入力を確実に防止できる。
【００２４】
また、一実施の形態によれば、大きな操作ボタンの表示画面上の表示領域を複数の領域に分割し、各分割領域における操作位置の検出頻度に基づいて操作位置のずれ傾向を検出するようにしたので、簡単な方法で操作位置のずれの傾向を正確に検出することができる。
【００２５】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、タッチパネル付きディスプレイ１が表示手段を、フィルム電極２、ガラス電極３および操作位置検出回路４ｃが操作位置検出手段を、コントローラー４のＣＰＵ４ａが操作ボタン判定手段、操作ずれ検出手段、領域設定手段および操作ボタン特定手段を構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【００２６】
なお、上述した一実施の形態ではタッチパネル上の操作位置検出装置としてフィルム電極２とガラス電極３とを積層した抵抗膜方式のタッチパネルを用いた例を示したが、タッチパネル上の操作位置検出装置は上述した一実施の形態の方式に限定されない。例えば、タッチパネル上のＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ一対の赤外線投光器（ＬＥＤ）と受光器（フォトトランジスター）とを配置し、指や鉛筆などでタッチパネルにタッチされたときに赤外線光束が遮られた操作位置を検出する赤外光方式としてもよい。また、赤外光の代わりに超音波を用いてもよい。あるいは、導電性ポリマーフィルムを用いた抵抗膜式タッチパネルとしてもよい。
【００２７】
また、上述した一実施の形態では車両に搭載されるタッチパネル装置の例を示したが、本願発明は車載用に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】マトリクス形式のメニュー画面例を示す図である。
【図３】通常のリストメニュー画面例を示す図である。
【図４】５０音入力画面例を示す図である。
【図５】電話番号入力画面例を示す図である。
【図６】複数機能選択メニュー画面例を示す図である。
【図７】操作ボタンの操作傾向を検出するための操作ボタンの分割領域を示す図である。
【図８】操作ボタンの操作位置の検出方法を示す図である。
【図９】操作ボタンの表示領域と、その操作ボタンの操作を検出する検出領域との間のずれのパターンを示す図である。
【図１０】操作位置が上方にずれる傾向を説明するための図である。
【図１１】指の爪による操作位置のずれを示す図である。
【図１２】長爪による操作位置のずれを示す図である。
【図１３】指を下に向けてタッチパネルを操作した場合の爪による操作位置のずれを示す図である。
【図１４】操作位置が下方にずれる傾向を説明するための図である。
【図１５】入力画面が多層に展開される場合の操作傾向の判定方法を説明するための図である。
【図１６】一実施の形態のタッチパネル制御を示すフローチャートである。
【図１７】図１６に続く、一実施の形態のタッチパネル制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
１  タッチパネル付きディスプレイ
２  フィルム電極
３  ガラス電極
４  コントローラー
４ａ  ＣＰＵ
４ｂ  メモリ
４ｃ  操作位置検出回路
４ｄ  画像生成回路
５  アクセサリースイッチ
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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