(57)【要約】【課題】より利便性に優れた操作入力が可能な操作入力システムを実現する。【解決手段】タッチパッド１０とは別に設けられ、複数の選択候補の中からの選択入力を受け付ける選択入力部４２で受け付け可能な選択候補４４の数が、予め規定された規定選択数以下の場合に、その受け付け可能な選択候補４４のそれぞれに対応する突出割当領域をタッチパッド１０の操作面に設定すると共に、突出割当領域に対応する突出部材２０を第一状態とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
先端部が前記操作板を貫通して前記操作面から突出可能に設けられた複数の突出部材と、
前記操作面に対する前記突出部材の突出方向の位置を制御する突出制御部と、
前記先端部の高さが前記操作面よりも高い第一状態と前記先端部の高さが前記操作面以下の第二状態とを識別可能に検知する突出状態検知部と、
前記突出状態検知部により前記突出部材が前記第一状態から前記第二状態に変化したことを検知した場合に、当該突出部材への操作入力があったことを判定する操作入力判定部と、
前記タッチパッドとは別に設けられ、複数の選択候補の中からの選択入力を受け付ける選択入力部と、を備え、
前記突出制御部は、前記選択入力部で受け付け可能な前記選択候補の数が、予め規定された規定選択数以下の場合に、前記選択候補のそれぞれに対応する突出割当領域を前記操作面に設定すると共に、前記突出割当領域に対応する前記突出部材を前記第一状態とする操作入力システム。
【請求項２】
前記選択入力部は、表示画面を有した表示入力部であり、当該表示画面に前記選択候補として特定の操作標章が表示されている場合、前記突出制御部は、前記表示画面上での前記操作標章の配置に応じた配置で前記操作面に前記突出割当領域を設定する請求項１に記載の操作入力システム。
【請求項３】
前記突出部材は、前記操作面に沿って所定の規則で配列されており、前記突出制御部は、前記表示画面における前記操作標章の座標に対応する前記操作面の座標に前記突出割当領域を設定する請求項２に記載の操作入力装置。
【請求項４】
前記選択入力部は、表示画面を有して当該表示画面に少なくとも文字入力に必要な文字が配列された複数の入力用文字標章を前記選択候補として表示すると共に、当該入力用文字標章が表示された前記表示画面の位置に接触又は近接する被検知物を検知して文字入力を受け付ける表示入力部であり、
前記表示入力部は、既に受け付けた文字である既入力文字により構成される既入力文字列とデータベースに登録された文字列の群である設定可能文字列群とに基づいて、前記設定可能文字列群に含まれる文字列を生成することを条件として、前記既入力文字列に続いて入力可能な文字に対応する前記入力用文字標章のみを、文字入力を受け付け可能なアクティブ文字標章に設定すると共に、他の前記入力用文字標章と判別可能に表示し、
前記突出制御部は、前記アクティブ文字標章が設定された場合に、前記アクティブ文字標章を前記選択候補として、前記選択候補の数が前記規定選択数以下の場合に、前記選択候補のそれぞれに対応する前記突出割当領域を前記操作面に設定する請求項１から３の何れか一項に記載の操作入力システム。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の操作入力システムを備え、前記選択入力部の前記選択候補及び前記突出割当領域に対応する前記突出部材への操作入力によって、地点検索の目標が設定されるナビゲーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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、車載用ナビゲーションシステム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。
【０００３】
ところで、車載用ナビゲーションシステム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システム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。しかし、特許文献１のシステムでは、操作面全体が繊維毛で覆われており、立毛している繊維毛とそうでない繊維毛との触覚による識別には曖昧さが残る。
【０００４】
ところで、例えば車両用ナビゲーション装置では、目的地の名称などを検索画面に表示された操作標章（文字標章）を用いて入力して検索する場合がある。この文字標章を繊維毛で覆われた操作面上に表現する上では、利用者による識別性も考慮すると、表現可能な標章の数に限りがある。つまり、文字入力に必要な文字数を考慮すると、特許文献１のような技術を単純に車両用ナビゲーションシステムに付加しても、文字入力の効率の向上につながらない可能性がある。文字入力に限らず、複数の操作標章から何れかを選択して操作入力を与える場合には同様である。このため、使用者の利便性の観点からは、より直感的な入力が可能なことが好ましいが、従来の操作入力システムには改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２６８０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記背景に鑑みて、従来に比べてより利便性に優れた操作入力が可能な操作入力システムの実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題に鑑みた本発明に係る操作入力システムの特徴構成は、
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、
先端部が前記操作板を貫通して前記操作面から突出可能に設けられた複数の突出部材と、
前記操作面に対する前記突出部材の突出方向の位置を制御する突出制御部と、
前記先端部の高さが前記操作面よりも高い第一状態と前記先端部の高さが前記操作面以下の第二状態とを識別可能に検知する突出状態検知部と、
前記突出状態検知部により前記突出部材が前記第一状態から前記第二状態に変化したことを検知した場合に、当該突出部材への操作入力があったことを判定する操作入力判定部と、
前記タッチパッドとは別に設けられ、複数の選択候補の中からの選択入力を受け付ける選択入力部と、を備え、
前記突出制御部は、前記選択入力部で受け付け可能な前記選択候補の数が、予め規定された規定選択数以下の場合に、前記選択候補のそれぞれに対応する突出割当領域を前記操作面に設定すると共に、前記突出割当領域に対応する前記突出部材を前記第一状態とする点にある。
【０００８】
この特徴構成によれば、選択入力部で受け付け可能な選択候補の数が規定選択数以下の場合に、タッチパッドにおいてユーザーが触覚によって各選択候補が識別可能なように、突出部材が第一状態に制御される。つまり、ユーザーは、視覚に頼ることなく、指先などの触覚によって所望の選択候補に対して選択入力を与えることが可能となる。即ち、従来に比べてより利便性に優れた操作入力が可能な操作入力システムを実現することが可能となる。また、選択候補の数が規定選択数よりも多い場合には、選択候補に対応する突出部材を第一状態とはしないので、多くの突出部材が第一状態となることによって却って煩雑となることを抑制することができる。
【０００９】
ここで、本発明に係る操作入力システムは、前記選択入力部が、表示画面を有した表示入力部であり、当該表示画面に前記選択候補として特定の操作標章が表示されている場合、前記突出制御部が、前記表示画面上での前記操作標章の配置に応じた配置で前記操作面に前記突出割当領域を設定すると好適である。この構成によれば、ユーザーは、表示画面に表示された操作標章の配置に応じてタッチパッドの操作面に対する操作を行うことが可能である。従って、ユーザーは、選択入力部及びタッチパッドを利用した複数の入力方法を、高い親和性を有した状態で、適宜選択することができ、何れの入力方法を用いても違和感なく操作入力を行うことが可能である。即ち、従来に比べてより利便性に優れた操作入力が可能となる。
【００１０】
ここで、本発明に係る操作入力システムは、前記突出部材が、前記操作面に沿って所定の規則で配列されており、前記突出制御部が、前記表示画面における前記操作標章の座標に対応する前記操作面の座標に前記突出割当領域を設定すると、前記突出制御部が、前記表示画面上での前記操作標章の配置に応じた配置で前記操作面に前記突出割当領域を設定するに際して好適である。このように構成されていると、表示画面に表示される操作標章と、タッチパッドの操作面に設定される突出割当領域とが正確に対応づけられることになる。その結果、ユーザーは、表示画面に表示された操作標章に正確に対応づけてタッチパッドを介した操作入力を行うことが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る操作入力システムは、１つの態様として、前記選択入力部が、表示画面を有して当該表示画面に少なくとも文字入力に必要な文字が配列された複数の入力用文字標章を前記選択候補として表示すると共に、当該入力用文字標章が表示された前記表示画面の位置に接触又は近接する被検知物を検知して文字入力を受け付ける表示入力部であり、以下のように構成されていると好適である。本発明に係る操作入力システムの前記表示入力部は、既に受け付けた文字である既入力文字により構成される既入力文字列とデータベースに登録された文字列の群である設定可能文字列群とに基づいて、前記設定可能文字列群に含まれる文字列を生成することを条件として、前記既入力文字列に続いて入力可能な文字に対応する前記入力用文字標章のみを、文字入力を受け付け可能なアクティブ文字標章に設定すると共に、他の前記入力用文字標章と判別可能に表示すると好適である。そして、本発明に係る操作入力システムの前記突出制御部は、前記アクティブ文字標章が設定された場合に、前記アクティブ文字標章を前記選択候補として、前記選択候補の数が前記規定選択数以下の場合に、前記選択候補のそれぞれに対応する前記突出割当領域を前記操作面に設定すると好適である。
【００１２】
文字入力に必要な文字は、例えばアルファベットで２６文字存在し、日本語における表音文字である仮名文字（平仮名又は片仮名）で約５０文字存在する。一般的に、文字入力に必要な文字が配列された複数の入力用文字標章を選択候補として表示するに際しては、タイプライターやコンピュータに利用されるキーボード配列や、文字一覧表形式が用いられる。何れにしても、表示画面上に、多くの選択候補が表示されるため、その中から所望の文字を選択する際には手間の掛かる操作が要求されることになる。一方、文字入力を進めていき、既入力文字により構成される既入力文字列が構成されてくると、この既入力文字列を先頭に含んで構成される文字列をある程度絞り込むことが可能となる。例えば、単純な検索エンジンを用いた検索のための文字入力では、データベースに登録された文字列を入力する必要がある。従って、データベースに登録された文字列の群である設定可能文字列群に含まれる文字列を生成することを条件とすると、過不足なく既入力文字列に続いて入力される可能性のある文字を抽出することができる。この文字を、文字入力を受け付け可能なアクティブ文字標章に設定することによって、選択候補を絞り込むことが可能である。さらに、このアクティブ文字標章が規定選択数以下の場合に、選択候補のそれぞれに対応する突出割当領域がタッチパッドの操作面に設定されるので、ユーザーは、選択入力部及びタッチパッドを利用した複数の方法によって、所望の文字列を完成させることが可能となる。つまり、この構成によって、従来に比べてより利便性に優れた操作入力が可能な操作入力システムが実現される。
【００１３】
例えば、ナビゲーションシステムでは、ナビゲーションを開始するに際して目的地が設定される。この目的地の設定は、しばしば煩雑な操作を要するので、ユーザーが車両を発進させるまでに余分な時間を要することにもつながる。上述したような操作入力システムをナビゲーションシステムの目的地設定など、地点検索の目標の設定に利用すると、設定の煩雑さが軽減され、設定に要する時間も低減させることが可能となる。即ち、１つの態様として、本発明に係る操作入力システムを備え、前記選択入力部の前記選択候補及び前記突出割当領域に対応する前記突出部材への操作入力によって、地点検索の目標が設定されるナビゲーションシステムが構築されると好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】操作入力システムの車両への搭載状態を示す模式図
【図２】ナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図
【図３】操作入力システムの概略構成を示すブロック図
【図４】操作入力装置に備えられるタッチパッドの斜視図
【図５】駆動機構の構成を示す断面図
【図６】操作入力システムを利用した操作入力の一例を示す図
【図７】表示画面と操作面との関係を示す図
【図８】操作入力受付処理の一例を示すフローチャート
【図９】検索用画面の初期画面とタッチパッドの操作面の状態との一例を示す図
【図１０】文字入力に従って選択候補が絞られる例を示す図
【図１１】表示画面と操作面との関係を示す図
【図１２】表示画面と操作面との関係を示す図
【図１３】表示画面と操作面との関係を示す図
【図１４】表示画面と操作面との関係を示す図
【図１５】表示画面と操作面との関係を示す図
【図１６】表示画面と操作面との関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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、図１に示すように、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）に対する所定の操作入力を行うための操作入力装置４を用いて構成されるシステムを例として説明する。この操作入力装置４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と共に、操作入力システム３を構成している。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の構成、操作入力システム３の構成、及び操作入力受付処理の手順の順に説明する。
【００１６】
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、自車位置表示、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。
【００１７】
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、推定自車位置を導出可能である。
【００１８】
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。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。
【００１９】
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に例えば自車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等の画像を表示する（図７等を参照）。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。図７に示すように、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（前画面遷移標章４４ｅ）やボタンイメージ（検索キー４４ｂ、クリヤーキー４４ｃ、入力切替標章４４ｄ）、文字キーイメージ（文字キー４４ａ）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。
【００２０】
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、操作面１１ａに接触又は近接する被検知物Ｄ（図６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。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、例えば、表示画面４１に不図示の操作カーソルが表示される。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上で操作カーソルを移動させる。そして、その操作カーソルが操作標章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。
【００２１】
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。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。
【００２２】
音声入力装置８７はマイクロフォン等を有して構成され、ユーザーからの音声による入力を受け付ける。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。また、ナビゲーション用演算部７０は、スピーカ等を有して構成される音声出力装置８８を介して、音声案内等の機能を実現することができる。
【００２３】
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の表面に対して出退可能（出没可能）に構成されている。
【００２４】
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。
【００２５】
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。図４に示すように、本実施形態では、多数の孔部１２及び突出部材２０が操作面１１ａの全体に規則的に配列されている。つまり、孔部１２及び突出部材２０は、操作面１１ａの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。この他、孔部１２及び突出部材２０は、ハニカム状（六角格子状）に配列されていてもよい。また、本実施形態では、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。なお、操作面１１ａの背面側に設けられた電極層に接続される導電性の配線部材１３が、操作面１１ａに沿って格子状に配設されているが、それぞれの孔部１２は配線部材１３を避けて設けられている。すなわち、それぞれの孔部１２は、本例では複数の配線部材１３によって囲まれた矩形状の領域内に、全ての配線部材１３と干渉することなく設けられている。ハニカム構造の場合には、それぞれの孔部１２は、複数の配線部材１３によって囲まれた六角形状の領域内に、全ての配線部材１３と干渉することなく設けられる。これにより、複数の孔部１２を操作板１１に設けることによってタッチパッド１０の機能が損なわれることが防止されている。
【００２６】
それぞれの孔部１２に挿入されている突出部材２０は、突出制御部５２（図３参照）の制御により、操作面１１ａの全体でそれぞれ独立して出退自在に設けられている。図４に示す例では、１組の突出部材２０の対として、２つの突出部材２０が操作面１１ａのＹ方向に沿って配列されるように突出割当領域Ｉが設定され、そのような２つ１組の突出部材２０が突出するように制御される例を示している。
【００２７】
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。筒状部材２２は、当該筒状部材２２の軸方向に沿って等分割された２つの半円筒状部材からなる。ピン部材２１は、その下端部において２つの半円筒状部材に挟まれた状態で筒状部材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。
【００２８】
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（進退動作方向Ｚ）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。
【００２９】
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、進退動作方向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。
【００３０】
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に作用する重力の進退動作方向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。本実施形態では、筒状部材２２と連結部材３３との摺動部、及び予圧付与手段としてのバネ部材３４により、摺動機構３２が構成されている。
【００３１】
また本実施形態では、圧電素子３１の進退動作方向Ｚに沿った一方向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５２（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となり得る。この、突出部材２０の先端部の高さが操作面１１ａよりも高い状態を「突出状態（第一状態）」と称する。
【００３２】
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ともなり得る。この、突出部材２０の先端部の高さが操作面１１ａ以下の状態を「埋没状態（第二状態）」と称する。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。
【００３３】
本実施形態では、圧電素子３１と、摺動機構３２とにより駆動機構３０が構成される。なお、駆動機構３０には、圧電素子３１にパルス状の駆動信号を提供する突出制御部５２を含めてもよい。この駆動機構３０により、複数の突出部材２０は、それぞれ独立に突出状態と埋没状態との間で移動可能となっている。このように、本実施形態に係る操作入力装置４は、タッチパッド１０と、このタッチパッド１０の操作面１１ａから出没自在に設けられた複数の突出部材２０とを組み合わせて有する。
【００３４】
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を備えた表示入力部４２（選択入力部）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。
【００３５】
操作入力演算部５０は、ステータス判定部５１、突出制御部５２、位置検知部５３、描画制御部５４、操作入力判定部５５、突出状態検知部５６を備えている。本実施形態では、突出制御部５２にステータス判定部５１が含まれる形態を例示している。また、タッチパネルを有した表示入力装置４０に当該タッチパネルへの操作入力を検知する位置検知部４３が備えられている形態を例示している。
【００３６】
本実施形態では、ナビゲーション装置１の目的地をその名称等から検索するための検索画面を例として説明する。図７は、そのような検索画面の一例を示している。タッチパッド１０とは別に設けられた表示入力装置４０を含む表示入力部４２は、複数の選択候補の中からの選択入力を受け付ける選択入力部として機能する。本実施形態では、表示入力装置４０は、少なくとも文字入力に必要な文字が配列された複数の文字キー４４ａ（入力用文字標章）を表示すると共に文字キー４４ａに接触又は近接する被検知物Ｄを検知して文字入力を受け付ける。そして、表示入力装置４０は、既に入力を受け付けた文字である既入力文字Ｃを受け付けた順に入力フィールド４８（文字入力領域）に表示する。既入力文字Ｃの文字列の末尾には、その場所が次の文字が入力される位置（最新の文字入力を受け付ける位置）であることを示す入力カーソル（入力待ち標章）が表示される。必要な文字の入力が完了すると、ユーザーは、検索キー４４ｂ（検索実行指示標章）を操作して、入力済みの文字列に対する検索を実行させる。文字入力の途中で既入力文字Ｃに間違いがあった場合には、クリヤーキー４４ｃ（文字消去指示標章）を操作することによって、入力済みの文字列の末尾から先頭に向かって１文字ずつ既入力文字Ｃを消去することができる。また、所定時間以上、クリヤーキー４４ｃをタッチし続けるなど、所定の操作を連続して行うことによって、入力済みの文字列を一括消去することも可能である。
【００３７】
入力切替標章４４ｄは、文字列の入力方法を切り替えるための操作標章４４である。例えば、検索対象の文字列を構成する文字として、アルファベットだけでなく、日本語の表音文字である仮名文字や、表意文字である漢字が利用できる場合がある。その場合に、仮名文字の入力が可能な文字配列の画面や、漢字への変換入力が可能な文字配列の画面との間で相互に画面を変更するための操作標章４４が入力切替標章４４ｄである。前画面遷移標章４４ｅは、現在の画面から前に表示されていた画面に遷移させるための操作標章４４である。上述した、文字キー４４ａ（入力用文字標章）、検索キー４４ｂ（検索実行指示標章）、クリヤーキー４４ｃ（文字消去指示標章）も、操作標章４４の一例である。また、既入力文字Ｃや入力カーソル（入力待ち標章）は、入力結果や入力場所をユーザーに示す報知標章と称することもできる。
【００３８】
描画制御部５４は、表示画面４１への表示画像を描画制御する機能部である。例えば、描画制御部５４は、自車位置周辺の背景、道路、及び名称等の画像イメージを含む複数のレイヤを生成する。また、描画制御部５４は、自車位置を表す自車位置マーク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。また、描画制御部５４は、上述したような操作標章４４や、報知標章（既入力文字Ｃ、入力カーソル）の画像イメージを含むレイヤを生成する。そして、描画制御部５４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。
【００３９】
ステータス判定部５１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（「突出状態（第一状態）」と「埋没状態（第二状態）」）を判定する。本実施形態では、簡略化ため、「埋没状態」は、進退動作方向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）とし、「突出状態」は、進退動作方向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とする。また、本実施形態では、ステータス判定部５１は、各突出部材２０を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。
【００４０】
また、ステータス判定部５１（突出制御部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５１は、突出部材２０のそれぞれについて、「変化なし」、「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。
【００４１】
突出制御部５２は、操作面１１ａに対する突出部材２０の突出方向（進退動作方向Ｚに一致する）の位置を制御する。突出制御部５２は、ステータス判定部５１の判定結果に基づいて駆動機構３０を制御する。本実施形態では、突出制御部５２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５２は、進退動作方向Ｚに沿った一方向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５２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５２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。
【００４２】
なお、突出制御部５２は、突出部材２０を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進退動作方向Ｚの位置を維持する。
【００４３】
本実施形態では、突出状態とされる突出部材２０の突出高さ（操作面１１ａを基準とする突出部材２０の先端部の高さ）は比較的小さく設定されている。例えば図６に示すように、被検知物Ｄがユーザーの指先である場合には、操作面１１ａに沿って指先をスライドさせた際に、生体が元来有する指先腹部の柔軟性によって段差分を十分に吸収可能な程度の突出高さであって良い。例えば指先の厚みの２０％以下等とすることができる。なお、それ以上の突出高さとすることも、当然可能である。
【００４４】
本実施形態において、ステータス判定部５１（突出制御部５２）は、表示入力装置４０において受け付け可能な選択候補である特定の操作標章（文字キー４４ａや検索キー４４ｂなど）の数が、予め規定された規定選択数以下の場合に、操作標章のそれぞれに対応する突出割当領域Ｉを操作面１１ａに設定する。また、突出制御部５２は、突出割当領域Ｉに対応する突出部材２０を突出状態（第一状態）に制御する。本実施形態では、規定選択数は、片手の指の数に対応させて“５”である。図７に示す例では、入力フィールド４８に“ＹＯＫＯＨＡ”と既入力文字Ｃが表示されている。表示入力部４２は、既に受け付けた文字である既入力文字にＣより構成される既入力文字列と地図データベースに登録された文字列の群である設定可能文字列群とに基づいて、既入力文字列の次の“文字”の候補を推定することが可能である。
【００４５】
表示入力部４２は、設定可能文字列群に含まれる文字列を生成することを条件として、前記既入力文字列に続いて入力可能な“文字”を抽出する。そして、表示入力部４２は、この入力可能な文字に対応する文字キー４４ａ（入力用文字標章）のみを文字入力を受け付け可能なアクティブ文字標章４５ａに設定し、描画制御部５４による制御に従って、アクティブ文字標章４５ａを他の文字キー４４ａ（入力用文字標章）と判別可能に表示する。ステータス判定部５１（突出制御部５２）は、表示入力装置４０において受け付け可能な選択候補である特定の操作標章（この場合は“アクティブ文字標章４５ａ”）が、規定選択数（この場合は“５”）以下の場合に、操作標章のそれぞれに対応する突出割当領域Ｉを操作面１１ａに設定する。つまり、突出制御部５２は、アクティブ文字標章４５ａが設定された場合、アクティブ文字標章４５ａを選択候補とし、その数が規定選択数以下の場合にそれぞれに対応する突出割当領域Ｉを操作面１１ａに設定して、突出割当領域Ｉに対応する突出部材２０を突出状態（第一状態）に制御する。図７に示す例では、突出制御部５２は、１つの操作標章（ここでは“アクティブ文字標章４５ａ”）を、それぞれ、操作面１１ａのＹ方向に並んだ２つの突起部の形態に変形して表現する。
【００４６】
上述したように、突出部材２０は、操作面１１ａに沿って所定の規則（例えば、“直交格子状”）で配列されている。突出制御部５２は、表示画面４１における操作標章（文字キー４４ａ）の座標に対応する操作面１１ａの座標に突出割当領域Ｉを設定して、突出部材２０を突出させる。本実施形態では、１つの操作対象に対して２つの突出部材２０が割り当てられ、これら２つ一組の突出部材２０の突出ステータスは常に同一である。これら、２つ一組の突出部材２０は、それぞれの位置を包含する１つの突出割当領域Ｉ（図４を参照）に含まれる。ここで、隣接する突出割当領域Ｉは、互いに重複しないように設定される。本実施形態の構成例では、Ｘ方向に互いに隣接する組どうしの間で、それぞれに対応する突出割当領域Ｉが重複することがないように設定される。
【００４７】
突出状態検知部５６は、突出部材２０の突出状態と埋没状態とを識別可能に検知する。突出状態検知部５６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。突出状態検知部５６は、取得される各突出部材２０の進退動作方向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突出状態及び埋没状態のいずれであるかを検知する。突出状態検知部５６は、その検知結果の情報を、操作入力判定部５５に出力する。
【００４８】
例えば、本実施形態では図７に示すように、表示画面４１に表示されているアクティブ文字標章４５ａ（文字キー４４ａ）に対応する突出部材２０が突出状態とされている。操作入力判定部５５は、突出状態検知部５６により突出部材２０が突出状態から埋没状態に変化したことが検知された場合に、突出状態から埋没状態に変化した突出部材２０が含まれる突出割当領域Ｉに対応位置を指示位置であると判定する。そして、この指示位置に対応するアクティブ文字標章４５ａ（文字キー４４ａ）に示された文字の入力が受け付けられる。
【００４９】
位置検知部５３は、タッチパッド１０の操作面１１ａ上での被検知物Ｄの検知位置を取得し、取得した検知位置の情報を、操作入力判定部５５に出力する。位置検知部５３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５３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５３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。
【００５０】
操作入力判定部５５は、位置検知部５３及び突出状態検知部５６の少なくとも一方を介してユーザーの操作を検知して、当該操作の有無を判定する。つまり、操作入力判定部５５は、表示画面４１に表示されている操作標章４４に対するユーザーの操作、つまりタッチパネルに対するユーザーの操作を表示入力装置４０の位置検知部４３を介して検知し、操作の有無を判定する。また、操作入力判定部５５は、タッチパッド１０の操作面１１ａに対する所定操作に基づいて、操作標章４４などの操作対象に対する操作の有無を判定する。この所定操作には、指やスタイラスペンなどの被検知物を、操作面１１ａに接触又は近接させること、及び、操作面１１ａにおいて突出状態にある突出部材２０を埋没状態に変化させることが含まれる。但し、本実施形態では、突出状態検知部５６によって検知された位置が文字入力のための指示位置として採用され、位置検知部５３の検知結果は、文字入力のための指示位置としては用いられない。
【００５１】
ところで、突出部材２０の埋没状態では、操作面１１ａにおけるその周辺部分に突出がない（平坦又は窪み）であるのに対して、突出状態にある突出部材２０の先端部は操作面１１ａから明確に突出する。従って、ユーザーは指先等によって直接的にその段差部分を触覚認識することができる。また、ユーザーは、操作面１１ａにおいて触覚認識される突出部材２０の位置と、表示画面４１の内容に応じた操作対象となる位置とを、意識の中で対比させて容易に関連付けることができる。更にユーザーは、操作面１１ａの望みの位置において触覚認識される突出部材２０を頼りに、その位置において操作面１１ａへのタッチ操作等を行なうことができる。よって、ユーザーは、手元付近に設けられるタッチパッド１０はもちろんのこと、運転時の視線方向に近い位置に設けられる表示入力装置４０すらほとんど見ることなく、望みの操作標章４４を容易に選択することができる。従って、本実施形態に係る操作入力装置４及び操作入力システム３によれば、表示画面４１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。
【００５２】
本実施形態では、このような操作入力判定部５５を備えることで、タッチパッド１０に対するタッチ操作等に基づく通常の操作に加えて、突出部材２０を介した操作標章４４の選択操作を受け付けることができる。このとき、ユーザーは、図７に示すように、被検知物Ｄとしての指先等の操作面１１ａ上でのスライド操作により突出状態にある目的の突出部材２０を触覚により認識した後、そのまま当該突出部材２０を押し込んで埋没状態に変化させるだけで、望みの操作入力を行うことができる。すなわち、ユーザーは、突出状態にある突出部材２０をボタンに見立て、その模擬的なボタンを押し込むという直感的な操作によって操作入力を行うことができる。従って、本実施形態に係る操作入力装置４及び操作入力システム３によれば、利便性に優れた操作入力を行うことができる。
【００５３】
４．操作入力受付処理の処理手順
本実施形態に係る操作入力システム３による操作入力受付処理の処理手順について、さらに図８のフローチャートを参照して説明する。以下に説明する操作入力受付処理の手順は、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。
【００５４】
図８に示すように、まず、ナビゲーション装置１の動作モードが、検索モードであるか否かが判定される（＃０１）。ナビゲーション装置１の動作モードには、表示画面４１に道路地図が表示されている地図モード（現在位置表示モード）、ナビゲーション方法などの各種設定を行う設定モード、ナビゲーションの目的地を検索する検索モードなどがある。ステップ＃０１では、ナビゲーション装置１の動作モードがこの検索モードであるか否かが判定され、検索モードである場合に、ステップ＃０２以下の処理（機能）が実行される。
【００５５】
ナビゲーション装置１の動作モードが検索モードである場合には、規定選択数がプログラムメモリやパラメータメモリ等から取得され、設定される（＃０２）。本実施形態では、規定選択数として“５”が設定される。次に、表示入力部４２は、表示画面４１に表示する表示画像の情報を生成し（＃０３）、表示画像に含まれる操作標章４４（選択候補）が、規定選択数（この場合は“５”）以下であるか否かを判定する（＃０４）。表示画像に含まれる操作標章４４（選択候補）の数が規定選択数よりも多い場合には、表示入力部４２は、表示画像を表示画面４１に表示し（＃２５）、表示画面４１に対する操作入力があるまで当該表示画像を表示画面４１に表示した状態で待機する（＃２８）。表示画面４１に対して操作入力があると、表示入力装置４０の位置検知部４３及び操作入力判定部５５により、操作入力のあった座標が取得され、操作標章４４が特定される（＃２９）。制御演算部６は、特定された操作標章４４に規定された機能に応じた制御を実行する。操作標章４４の選択により、表示画面が変わるのでステップ＃０１に戻り一連の処理が繰り返される。
【００５６】
一方、ステップ＃０４において表示画像に含まれる操作標章４４（選択候補）の数が規定選択数以下であると判定された場合には、表示入力部４２により表示画像が表示画面４１に設定されると共に、突出制御部５２によりタッチパッド１０の操作面１１ａに突出割当領域Ｉが設定される（＃０６）。そして、突出制御部５２は、突出割当領域Ｉに属する突出部材２０を突出状態（第一状態）に制御し（＃０７）、操作面１１ａにおいて突出状態にある突出部材２０に対する操作入力があるまで、あるいは、表示画面４１に対する操作入力があるまで当該表示画像を表示画面４１に表示した状態で待機する（＃０８）。
【００５７】
ステップ＃０８ａ（＃０８）において、突出状態にある突出部材２０への操作入力（突出部材２０の押し込み操作）があったと判定された場合には、突出状態検知部５６及び操作入力判定部５５により、当該突出部材２０の座標が取得され、操作標章４４が特定される（＃０９ａ（＃０９））。あるいは、ステップ＃０８ｂ（＃０８）において、表示画面４１に対する操作入力があったと判定された場合には、表示入力装置４０の位置検知部４３及び操作入力判定部５５により、操作入力のあった座標が取得され、操作標章４４が特定される（＃０９ｂ（＃０９））。制御演算部６は、ステップ＃０９において特定された操作標章４４の指定に応じた制御を実行する。尚、突出制御部５２は、ステップ＃０８〜＃０９において、操作入力が受け付けられると、全ての突出部材２０を埋没状態（第二状態）に制御する（＃１０）。操作標章４４の選択により、表示画面が変わるのでステップ＃０１に戻り一連の処理が繰り返される。
【００５８】
以下、図７及び図９から図１６を利用して具体例を示して説明する。ステップ＃０１において検索モードであると判定され、ステップ＃０２において規定選択数（本例では“５”）が設定され、ステップ＃０３において表示画像が生成される。例えば、ナビゲーション装置１における初期画面や、地図モード（現在位置表示モード）から検索モードに遷移した直後には、検索モードの表示画像上に形成された操作標章４４は、全て選択候補である。文字キー４４ａ等を利用して文字入力を行う場合には、選択候補となる操作標章４４の数は、規定選択数（“５”）よりも多いので、ステップ＃０４において“Ｎｏ”と判定され、図９に示すように全ての操作標章４４がハイライト等の強調処理や目立たなくするための抑制処理を施されることなく、同一の条件で表示される（ステップ＃２５）。この場合には、ステップ＃０４における判定によりステップ＃２５の側へ分岐しているので、タッチパッド１０の操作面１１ａには、突出割当領域Ｉは設定されることなく、全ての突出部材２０が埋没状態に制御される。
【００５９】
ユーザーは、表示入力装置４０に表示された文字キー４４ａを利用して、ナビゲーションの目的地の名称を入力する。図１０は、“ＹＯＫＯ”と４文字が入力された状態を示している。“ＹＯＫＯ”は、既入力文字Ｃにより構成される既入力文字列である。地図データベース８５には、例えば、“ＹＯＫＯＷＡ”、“ＹＯＫＯＥ”、“ＹＯＫＯＴＡＮＩ”、“ＹＯＫＯＹＡＭＡ”、“ＹＯＫＯＵＣＨＩ”、“ＹＯＫＯＩ”、“ＹＯＫＯＯ”、“ＹＯＫＯＡＲＩ”、“ＹＯＫＯＳＵＫＡ”、“ＹＯＫＯＤＡ”、“ＹＯＫＯＦＵＫＵ”、“ＹＯＫＯＧＩ”、“ＹＯＫＯＨＡＭＡ”、“ＹＯＫＯＪＩ”、“ＹＯＫＯＫＡＷＡ”、“ＹＯＫＯＺＡＫＩ”、“ＹＯＫＯＣＨＯ”、“ＹＯＫＯＢＵ”、“ＹＯＫＯＮＥ”、“ＹＯＫＯＭＯＴＯ”等の文字列が登録されている。これらの地名を表す一群の文字列は、ナビゲーションシステムの目的地として設定することができる設定可能文字列群である。
【００６０】
既入力文字列である“ＹＯＫＯ”に続いて入力可能である文字は、設定可能文字列群において“ＹＯＫＯ”の次に位置する文字である。その他の文字は、入力されたとしても、地図データベース８５に登録のない文字列であるから、“該当なし”という検索結果しか得ることができない。従って、表示入力部４２は、設定可能文字列群に含まれる文字列を生成することを条件として、既入力文字列（この場合は“ＹＯＫＯ”）に続いて入力可能な文字に対応する文字キー４４ａのみを、文字入力を受け付け可能なアクティブ文字標章４５ａに設定して、他の文字キー４４ａと判別可能に表示する。即ち、アクティブ文字標章４５ａは、選択入力部として機能する表示入力部４２が受け付け可能な選択候補として、他の標章と区別して表示される。図１０に例示するように、この場合には、アクティブ文字標章４５ａとなる文字キー４４ａが２０個存在し、本実施形態における規定選択数“５”よりも多い。従って、タッチパッド１０の操作面１１ａには、突出割当領域Ｉは設定されることなく、全ての突出部材２０が埋没状態に制御される。
【００６１】
ここで、ユーザーが表示入力装置４０に表示された文字キー４４ａを利用して入力を続け、“ＹＯＫＯＨＡ”までの６文字を入力すると、設定可能文字列群は、“ＹＯＫＯＨＡＲＡ”、“ＹＯＫＯＨＡＴＡ”、“ＹＯＫＯＨＡＳＨＩ”、“ＹＯＫＯＨＡＭＡ”等の文字列に絞られる。アクティブ文字標章４５ａは、“Ｒ”、“Ｔ”、“Ｓ”、“Ｍ”となる。アクティブ文字標章４５ａの数は、“４”であり、本実施形態における規定選択数“５”以下である。従って、図７に示すように、突出制御部５２は、タッチパッド１０の操作面１１ａに突出割当領域Ｉを設定し、当該突出割当領域Ｉに対応する突出部材２０を突出状態に制御する（ステップ＃０４〜＃０７）。上述したように、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。突出制御部５２は、表示画面４１における操作標章４４（ここでは、アクティブ文字標章４５ａ）の座標に対応する操作面１１ａの座標に突出割当領域Ｉを設定する。
【００６２】
ここで、文字キー４４ａだけではなく、検索キー４４ｂ（検索実行指示標章）に対応させて、タッチパッド１０の操作面１１ａに突出割当領域Ｉを設定し、当該突出割当領域Ｉに対応する突出部材２０を突出状態に制御すると好適である。検索は、文字キー４４ａを利用した文字列の入力と、入力後の検索キー４４ｂによる検索の指示によって実行される。従って、文字キー４４ａ及び検索キー４４ｂを表示入力部４２が受け付け可能な選択候補としてもよい。あるいは、文字キー４４ａと検索キー４４ｂとは、離れた位置に配置されているため、別々に規定選択数と比較して評価を行ってもよい。即ち、文字キー４４ａに対して規定選択数とアクティブ文字標章４５ａと比較して評価を行い、検索キー４４ｂなどの制御キーに対しては別途定めた規定選択数とと比較した評価を行ってもよい。尚、このような制御キーには、クリヤーキー４４ｃ（文字消去指示標章）や入力切替標章４４ｄも存在するが、既入力文字列に応じてアクティブ文字標章４５ａが設定される文字キー４４ａとは異なり、クリヤーキー４４ｃや入力切替標章４４ｄに対する操作が抑制される必要はない。このため、クリヤーキー４４ｃなどの表示を淡くするようなことは好ましくない。そこで、検索キー４４ｂのみが、操作面１１ａ上においても操作可能となっていることを明示するために、検索キー４４ｂがハイライト表示されるなど、強調表示されると好適である（図７参照）。
【００６３】
ここで、“ＹＯＫＯＨＡ”に続いて、ユーザーが表示画面４１あるいは操作面１１ａを介して“Ｍ”を入力すると、設定可能文字列群に含まれる文字列は“ＹＯＫＯＨＡＭＡ”のみとなる。その結果、図１１に示すように、アクティブ文字標章４５ａは“Ａ”のみとなる。図１１では、 “Ａ”の文字キー４４ａがアクティブ文字標章４５ａに設定され、検索キー４４ｂがハイライト表示されて、アクティブ文字標章４５ａと検索キー４４ｂとに対応させて操作面１１ａに突出割当領域Ｉが設定されて突出部材２０が突出状態に制御される例を示している。ここで、ユーザーが、表示画面４１あるいは操作面１１ａを介して“Ａ”を入力すると、目的地として“ＹＯＫＯＨＡＭＡ”が地図データベースから抽出される。
【００６４】
ところで、図７の状態、即ち“ＹＯＫＯＨＡ”の文字列が入力された状態で、ユーザーが表示画面４１あるいは操作面１１ａを介して検索キー４４ｂに操作入力を与えると、地図データベース８５の設定可能文字列群に基づいて、目的地の候補が抽出される。図１２は、目的地の候補として、“ＹＯＫＯＨＡＭＡ”、“ＹＯＫＯＨＡＳＨＩ”、“ＹＯＫＯＨＡＲＡ”、“ＹＯＫＯＨＡＴＡ”、“ＹＯＫＯＨＡＲＩ”の５つの地点が抽出された例を示している。これらの５つの目的地を示す操作標章４４（目的地候補標章４４ｆ）も、選択候補となり得る。図１２に示す例では、選択候補が５つであり、本実施形態における規定選択数（“５”）以下である。従って、これらの操作標章４４に対応させて、操作面１１ａに突出割当領域Ｉが設定されて突出部材２０が突出状態に制御されると好適である。
【００６５】
また、上述したように、文字キー４４ａと検索キー４４ｂとは、離れた位置に配置されているため、操作面１１ａにおいて双方に対応する突出部材２０を突出状態としてもユーザーは容易に区別することが可能である。従って、文字キー４４ａと検索キー４４ｂとは、別々に規定選択数と比較した評価を行ってもよい。１つの態様として、図１３に例示するように、アクティブ文字標章４５ａの数が規定選択数よりも多い状態においても、検索キー４４ｂについてはハイライト表示を行い、操作面１１ａの検索キー４４ｂに対応する位置に突出部材２０を突出させてもよい。この状態においては、図１０を利用して上述したように、地図データベース８５に格納された多くの文字列が設定可能文字列群に属する。従って、ユーザーが図１３に示す表示画面４１あるいは操作面１１ａを介して検索キー４４ｂに操作入力を与えると、多くの目的地の候補が地図データベース８５から抽出される。
【００６６】
図１４は、そのように多くの目的地の候補が抽出され、目的地候補標章４４ｆが表示された例を示している。図１４に示す表示画面４１には６つの目的地候補標章４４ｆが表示され、さらに複数のページに亘って目的地の候補が存在することがページ切り換えキー４４ｎによって明示されている。ここでは、目的地の候補を示す操作標章４４の数“６”が、規定選択数“５”よりも多いので、操作面１１ａには突出割当領域Ｉが設定されることなく、何れの突出部材２０も突出状態に制御されていない例を示している。尚、ここで、図１５に示すように、ページ切り換えキー４４ｎに対応する操作面１１ａの位置に、突出割当領域Ｉが設定され、突出部材２０が突出状態に制御されると、複数のページに表示された目的地の候補を順に確認する際に利便性が高く、好適である。また、各ページに表示される目的地の候補の数を規定選択数までに制限しておくと、図１６に示すように、各目的地を選択するための操作標章４４（目的地候補標章４４ｆ）と、ページ切り換えキー４４ｎとの双方に対応させて、操作面１１ａに突出割当領域Ｉを設定し、突出部材２０を突出状態に制御することが可能である。
【００６７】
〔その他の実施形態〕
以下、本発明のその他の実施形態について説明する。尚、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。
【００６８】
（１）上述した実施形態においては、選択候補となる文字キー４４ａとしてアルファベットを例として説明した。しかし、選択候補となる文字キー４４ａは、日本語の表音文字である仮名文字や、表意文字である漢字であってもよい。日本語における漢字の場合には、仮名文字からの変換候補を上述した目的地候補標章４４ｆと同様の形態で表示し、その数が規定選択数以下の場合に、操作面１１ａに突出割当領域Ｉを設定し、突出部材２０を突出状態に制御することも好適な態様である。また、当然ながら、アラビア文字や、ハングル文字なども選択候補となる文字キー４４ａとして表示することが可能である。
【００６９】
（２）上記実施形態においては、選択入力部として、表示画面４１を有した表示入力装置４０を含む表示入力部４２を例として説明した。しかし、選択入力部は、このような表示入力装置４０を中核として構成される形態に限定されるものではない。例えば、電光等によって、アクティブであるか非アクティブであるかが明示可能なボタンやスイッチの一群によって、選択入力部が構成されていてもよい。この場合には、アクティブな状態であるとして明示されているボタンやスイッチ等に対応させて、タッチパッド１０の操作面１１ａに突出割当領域Ｉが設定され、当該突出割当領域Ｉに対応する突出部材２０が突出状態に制御される。
【００７０】
（３）上記実施形態においては、規定選択数として“５”が設定される場合を例として説明した。これは、片手の指の数に対応させた数であるが、規定選択数は、“５”に限定されるものではない。例えば、複数列を区別可能な場合であれば、各列において規定選択数を“５”として、列数を乗じた数を合計の規定選択数とすることもできる。具体的には、３列を区別可能な場合であれば、規定選択数を“１５（＝５×３）”と設定することもできる。また、当然ながら、その他の任意の値を規定選択数として設定することも可能である。例えば、瞬間的に認知することが可能である“３”や、親指を除いて同系統の動作を行い易い指の数である“４”など、他の値を設定することも可能である。
【００７１】
（４）上記実施形態では、目的地検索を例として説明したが、ナビゲーション装置１は、インターネットなどのネットワークに接続可能に構成されている場合がある。その場合には、いわゆるインターネットブラウザのアドレス入力や、当該ブラウザを用いた任意の検索においても上記態様を適用することが可能である。また、地図データベース８５は、ネットワーク等に接続された外部サーバーに構築されていてもよい。
【００７２】
（５）上記の実施形態では、駆動機構３０が、突出部材２０を突出状態及び埋没状態のうちのいずれかの状態とす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、突出部材２０を突出状態と埋没状態との間の中間状態とすることができるように駆動機構３０を構成しても良い。この場合、突出制御部５２が、操作面１１ａに対する突出部材２０の突出方向（進退動作方向Ｚ）の位置を段階的に制御するように構成し、突出部材２０を段階的に突出可能としても良い。
【００７３】
（６）上記の実施形態では、駆動機構３０が圧電素子３１と摺動機構３２と突出制御部５２と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、進退動作方向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。
【００７４】
（７）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進退動作方向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、進退動作方向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、進退動作方向Ｚを運転席側に傾斜させて設定しても好適である。
【００７５】
（８）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。
【００７６】
（９）上記の実施形態では、表示される操作標章４４が、２つ一組の突出部材２０により２つ並んだ突起部の形態に変形して表現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、操作標章４４が１つの突出部材２０により単一の突起部の形態に簡略化して表現される構成としても良い。また、３つ以上の突出部材２０により全体として所定形状を呈する突起部群の形態に変形して表現される構成としても良い。
【００７７】
（１０）上記の実施形態では、突出状態検知部５６が、位置センサから取得される情報に基づいて各突出部材２０の実際の突出ステータスを検知す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。例えば突出状態検知部５６を、駆動機構３０に備えられる圧電素子３１の特性を利用し、圧電素子３１をセンサ素子として用いて構成することも可能である。上述したように、突出制御部５２が突出部材２０を進退駆動する際、所定時間経過後に電圧印加が停止される。そのため、その後、突出部材２０及び連結部材３３を介して圧電素子３１に加えられる外力（ユーザーによる押込力）を電気信号として検知可能に構成することで、ユーザーによる突出部材に対する操作（押込操作）を検知可能な構成を実現し得る。そして、その検知された押込操作と、ステータス判定部５１により判定される各突出部材２０の突出ステータスとに基づいて、突出状態検知部５６が各突出部材２０の実際の突出ステータスを検知する構成を実現し得る。すなわち、突出状態にある突出部材２０に対応する圧電素子３１からの電気信号が検知された場合に、突出状態検知部５６はその突出部材２０が埋没状態となったと判定する。また、埋没状態にある突出部材２０に対応する圧電素子３１を振動させ、タイマー等で所定時間の経過が判定された場合に、突出状態検知部５６はその突出部材２０が突出状態となったと判定する。
【００７８】
（１１）上記の実施形態では、操作入力演算部５０が各機能部（５１〜５６）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。
【００７９】
（１２）上記の実施形態では、車載用のナビゲーション装置１に対する操作入力を行うための操作入力装置４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装置による操作入力の対象となり得る。
【００８０】
（１３）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載されていない構成に関しては、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。例えば、第二状態は、突出部材２０の先端部の高さが最大突出量未満の高さであって、操作面１１ａの以上の高さに制御される状態であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
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や、そのような操作入力システムを備えたナビゲーションシステムに適用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１        ：ナビゲーション装置（ナビゲーションシステム）
３        ：操作入力システム
４        ：操作入力装置
６        ：制御演算部
１０      ：タッチパッド
１１      ：操作板
１１ａ    ：操作面
２０      ：突出部材
４１      ：表示画面
４２      ：表示入力部（選択入力部）
４４      ：操作標章
４４ａ    ：文字キー（入力用文字標章）
４５ａ    ：アクティブ文字標章
５２      ：突出制御部
５５      ：操作入力判定部
８５      ：地図データベース（データベース）
Ｃ        ：既入力文字
Ｄ        ：被検知物
Ｉ        ：突出割当領域
【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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