(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に付帯する付帯装備の操作を行うための所定の画面を表示する表示部と、該表示部とは別に設けられ、タッチ操作することによって前記付帯装備を操作するための入力を行うタッチパネルを備えたタッチ操作部と、を備えたタッチ操作入力装置であって、
前記タッチパネルのタッチ操作位置を検出する検出手段と、
前記タッチパネルの領域を複数の領域に分割する分割手段と、
前記分割手段によって分割された複数の領域毎に、それぞれ異なる種類の操作機能を割り当て、前記分割手段によって分割された領域のうち、始めにタッチ操作された領域に対応する操作機能を操作対象とし、前記タッチパネルの全領域を当該操作機能に対応する操作を行うタッチ操作領域として、タッチ操作された領域に応じて、対応する操作機能を制御すると共に、前記表示部への表示を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするタッチ操作入力装置。
【請求項２】
前記分割手段は、前記複数の領域毎に設けられた段差であることを特徴とする請求項１に記載のタッチ操作入力装置。
【請求項３】
前記分割手段は、前記タッチパネルの領域を２分割し、前記制御手段が、前記分割手段によって分割された一方の領域に前記表示部に表示される複数の操作機能項目を選択する選択機能を割り当て、他方の領域に前記表示部に表示される画面をスクロールする操作機能を割り当て、タッチ操作された領域に応じて、対応する操作機能を制御する請求項１又は請求項２に記載のタッチ操作入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タッチ操作入力装置にかかり、特に、自動車に搭載するナビゲーションシステム等のリモートコントローラ等に用いられるタッチ操作入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、自動車に搭載されるナビゲーションシステム等のように、タッチ操作機能付きのディスプレイ装置を備えたものが増えている。この種のディスプレイ装置の一例としては、表示画面に対するタッチ位置を光センサにより検出するように構成されている。
【０００３】
具体的には、表示画面の縦方向及び横方向に対応して複数の並列光軸を形成するように投光素子と受光素子とを配置し、表示画面を指でタッチすることにより投光素子から受光素子に至る光軸が遮断されることに基づいてタッチ範囲の中心位置を検出してその座標データを出力するように構成されている。
【０００４】
また、タッチ操作入力装置としてディスプレイ部とタッチ操作部を分けて、タッチ操作部を操作し易い場所に配置するものもあり、このタッチ操作入力装置の構成は、上述のような構成となっている。このようなタッチ操作入力装置は、タッチ操作部を車両において操作し易い場所に配置したり、手で持って操作することにより、利便的な操作を提供することができる。
【０００５】
このようなタッチ操作入力装置の構成としては、タッチ操作入力装置のタッチ操作面を操作しやすい位置に配置し、該タッチ操作面を操作することによって、ディスプレイに表示された表示スイッチ等を選択できる構成とされている。
【０００６】
例えば、ナビゲーションシステムのメニュー画面の操作等を行う場合を想定すると、ディスプレイに表示された多層構造の表示スイッチを操作する必要がある。このとき、従来のタッチ操作入力装置では、１平面で構成されたタッチ操作面を操作することによって、ディスプレイに表示された多層構造のスイッチを操作していた。
【０００７】
また、地図画面等のスクロール操作とメニュー画面等のメニュー選択など、１つのタッチ操作入力装置で異なる機能の操作を１平面で構成されるタッチ操作入力装置で操作を行っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のタッチ操作入力装置では、１平面で構成されるタッチ操作面を操作することによって、ディスプレイに表示された多層構造の表示スイッチを操作する。すなわち、多階層操作を行う必要があるので、操作自体が煩わしい作業となってしまう、という問題がある。
【０００９】
また、ディスプレイに表示された１画面に対して１種類のメニュー選択等の操作しかできない、という問題がある。
【００１０】
更に、上述のように、地図のスクロール操作やメニュー操作など、１つのタッチ操作面で異なった機能の操作を行う場合においても、１種類の操作入力しかできないので、操作が煩わしい作業となってしまう。
【００１１】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、異なる機能操作が容易にできるようにし、ディスプレイに異なる操作メニューを表示させることができるタッチ操作入力装置の提供を目的とする。
【００１２】
また、上記目的に加え、異なる機能操作を行う場合に、目視することなく容易にブラインド操作を行うことができるタッチ操作入力装置の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、自動車に付帯する付帯装備の操作を行うための所定の画面を表示する表示部と、該表示部とは別に設けられ、タッチ操作することによって前記付帯装備を操作するための入力を行うタッチパネルを備えたタッチ操作部と、を備えたタッチ操作入力装置であって、前記タッチパネルのタッチ操作位置を検出する検出手段と、前記タッチパネルの領域を複数の領域に分割する分割手段と、前記分割手段によって分割された複数の領域毎に、それぞれ異なる種類の操作機能を割り当て、前記分割手段によって分割された領域のうち、始めにタッチ操作された領域に対応する操作機能を操作対象とし、前記タッチパネルの全領域を当該操作機能に対応する操作を行うタッチ操作領域として、タッチ操作された領域に応じて、対応する操作機能を制御すると共に、前記表示部への表示を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、分割手段によってタッチパネルが複数の領域に分割される。この時、検出手段でタッチ操作位置を検出することにより、複数の領域のうち、どの領域がタッチ操作されたのか検出することができる。
【００１５】
そして、それぞれの領域毎にそれぞれ異なる操作機能を割り当て、分割手段によって分割された領域のうち、始めにタッチ操作された領域に対応する操作機能を操作対象とし、タッチパネルの全領域を当該操作機能に対応する操作を行うタッチ操作領域として、タッチ操作された領域に応じて、対応する操作機能が制御手段によって制御されると共に表示部への表示が制御される。すなわち、複数の機能をタッチパネルの複数の領域に分割された各領域に割り当てることができるので、異なる操作機能を容易に操作することができる。また、異なる操作機能項目を表示部に階層的に表示するのではなく、一度に表示することができる。
【００１６】
例えば、タッチパネルを２分割し、一方の領域に、表示部に表示された画面のスクロール機能を割り当て、他方の領域に、各操作機能を選択するメニュー機能を割り当てる。ここで、何れかの領域をタッチ操作することによって画面スクロールを行ったり、メニュー選択を行ったりすることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記分割手段は、前記複数の領域毎に設けられた段差であることを特徴としている。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、分割手段は、複数の領域毎に設けられた段差とすることができる。このように、段差によってタッチパネルが複数の領域に分割されるので、タッチ操作時には、タッチパネルを目視することなく触手によって確認することができ、所望の分割領域をブラインド操作で操作することができる。
なお、請求項３に記載の発明のように、分割手段は、タッチパネルの領域を２分割し、制御手段が、分割手段によって分割された一方の領域に表示部に表示される複数の操作機能項目を選択する選択機能を割り当て、他方の領域に表示部に表示される画面をスクロールする操作機能を割り当て、タッチ操作された領域に応じて、対応する操作機能を制御するようにしてもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は車両用のディスプレイシステムに本発明を適用したものである。
【００２１】
図１は車両用のディスプレイシステム１０の全体構成を示している。この車両用のディスプレイシステム１０は、エアコン、オーディオ、ナビゲーションシステム等の自動車に付帯する付帯装備の操作を行うものであり、ディスプレイ１２及びタッチ操作入力装置１４（以下、タッチトレーサと称す）とによって主に構成されている。
【００２２】
ディスプレイ１２は、運転者及び同乗者が容易に視認することができるインストルメントパネルの中央部に配置され、エアコン、オーディオの操作状況やナビゲーションシステムの案内地図画面等を表示するものであり、タッチトレーサ１４からの操作入力情報に応じて所定の画面を表示するようになっている。
【００２３】
タッチトレーサ１４は、運転者が容易に操作することができる場所、例えば、運転席ドアの肘掛部やセンターコンソール等に配置することができ、タッチ操作入力によって上述のエアコン、オーディオ、ナビゲーションンシステム等の付帯装備の操作を行うものである。なお、タッチトレーサ１４は、手に持って操作することも可能である。
【００２４】
タッチトレーサ１４は、図２のタッチトレーサ正面図に示すように、タッチトレーサ１４の中央部に入力パッド１６が配置され、入力パッド１６の周囲となる位置には、各種のモード等を選択する選択ボタン１８が配置されている。こららの選択ボタンとしては、現在地ボタン１８Ａ、戻るボタン１８Ｂ、詳細ボタン１８Ｃ、及び広域ボタン１８Ｄ、ＮＶ／ＴＶ（ナビゲーション、テレビ切換）ボタン１８Ｅ、及び電源ボタン１８Ｄが設けられている。
【００２５】
タッチ操作を入力するための入力パッド１６は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の領域２０と第２の領域２２の２つの領域に分割されており、領域の境界は段差２４が設けられた構成とされている。すなわち、運転者や同乗者が入力パッドを視認することなく入力パッド１６の操作領域を触手で認識することができると共に、誤操作を防止することができる。
【００２６】
続いて、図４及び図５を参照してタッチトレーサ１４の内部構造について説明する。図４は、タッチトトレーサ１４の一部を破断にして示す正面図であり、図５はタッチトレーサ１４の一部を破断にして示す横断面図である。
【００２７】
タッチトレーサ１４は、外枠が２分割されたアウターケーシング２６Ａ、２６Ｂによって構成されており、タッチトレーサ１４の底面となるアウターケーシング２６Ｂにプリント配線基板２８が配置され、その上方にプリント配線基板３０が配置されている。プリント配線基板２８には、圧縮コイルバネ３２が配設されており、圧縮コイルバネ３２は、操作決定スイッチ３４を中心に挿入するように配設され、入力パッド１６を図５矢印Ｍ方向に向かって付勢している。操作決定スイッチ３４は、入力パッド１６でタッチ操作された位置に対して、位置を決定するためのスイッチであり、入力パッド１６上の所望の位置をタッチ操作した後に入力パッド１６毎押圧操作することにより、操作決定スイッチ３４のスイッチがオンされる。
【００２８】
また、圧縮コイルバネ３２の付勢に対して、アウターケーシング２６Ａには入力パッド１６の外周を抑止するために断面が略Ｔ字形状に成形された部材２７が設けられており、この該略Ｔ字形状の部材２７は、入力パッド１６の任意の位置を押圧操作して操作決定スイッチ３４をオンする場合は、入力パッド１６の支点として作用するものである。
【００２９】
プリント配線基板３０上には、光センサユニットが搭載されている。この光センサユニットは、複数のＬＥＤ３６とフォトトランジスタ３８とが交互に配置され、並列に光軸が形成されるようにＬＥＤ３６とフォトトランジスタ３８が対向するように配列されている。なお、ＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８はプリント配線基板３０に接続されている。また、ＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８は、それぞれ隣接するＬＥＤ３６又はフォトトランジスタ３８とを遮光する遮光部材４０で覆われて構成されており、対向配列されたＬＥＤ３６とフォトトランジスタ３８に必要とされる光以外をこの遮光部材４０で遮光するようになっている。
【００３０】
また、プリント配線基板３０上には複数の操作用スイッチ４２が搭載されており、上述した各種のモードを選択する選択ボタン１８Ａ〜１８Ｆに対応する操作に応じて対応する操作用スイッチ４２がオンするように配置されている。
【００３１】
図６は、ＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８の配列状態を示している。なお、図６では、ＬＥＤ３６を「投」で示し、フォトトランジスタ３８を「受」で示す。図６において、図示縦方向光軸（以下、Ｙラインと称す）として１５本が設定されていると共に、図示横方向光軸（以下、Ｘラインと称す）として１１本が設定されている。なお、上述の入力パッド１６上における第１の領域２０及び第２の領域２２の境界は、本実施の形態では、Ｙライン８本と７本に対応するようになっている。すなわち、Ｙライン８本の何れかが検出された場合には、第１の領域２０をタッチ操作中であり、Ｙライン７本の何れかが検出された場合には、第２の領域２２をタッチ操作中であることを検出することができる。
【００３２】
上述したように、ＸラインとＹラインとのそれぞれにおいてＬＥＤ３６とフォトトランジスタ３８とは交互に配置されている。また、ＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８は隣接するＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８に対して、光軸方向にずれて配置されており、これにより、Ｘライン及びＹラインの光軸ピッチを低寸法化することができる。
【００３３】
図７は、ディスプレイシステム１０の電気的構成を示すブロック図である。ディプレイシステム１０は、タッチトレーサ１４に配置されたＬＥＤ３６、フォトトランジスタ３８、操作決定スイッチ３４、及び操作用スイッチ４２がタッチトレーサコントローラ４４に接続されており、更にタッチトレーサコントローラ４４には、エアコン、オーディオ、ナビゲーションシステム等の付帯装備を制御する制御部４６及びディスプレイ１２が接続されている。また、ディスプレイ１２には、制御部４６からの信号が入力されるように接続されている。
【００３４】
タッチトレーサコントローラ４４は、ＣＰＵ４８、ＲＯＭ５０及びＲＡＭ５２等の周辺装置を含むマイクロコンピュータで構成されており、ＬＥＤ３６及びフォトトランジスタ３８から入力される信号に基づいて、入力パッド１６の操作位置座標を算出する。なお、タッチトレーサ１４の入力パッド１６において指でタッチした位置座標は、上述のＸライン、Ｙラインそれぞれの遮光されたラインの中心位置座標を算出して、この算出された中心位置座標を入力パッド１６上のタッチ位置としている。
【００３５】
また、タッチトレーサコントローラ４４は、上述の算出された指でタッチした位置座標をディスプレイ１２の表示に対応した位置座標に変換してディスプレイ１２へ出力する。ディスプレイ１２は、タッチトレーサコントローラ４４から出力された位置座標を基に指でタッチしている画面上の位置を画面に表示する。この画面上の位置表示は、選択項目（画面に表示された表示スイッチ）が色反転することによって表示されるようになっている。また、スクロールの場合には、Ｘライン又はＹラインにおいて、タッチ位置座標の検出順に応じてスクロールするようになっている。
【００３６】
ここで、入力パッド１６で選択項目が決定された状態で操作決定スイッチ３４が押圧操作されるとタッチトレーサコントローラ４４に操作決定スイッチ３４の信号が出力され、タッチトレーサコントローラ４４は、ディスプレイ１２の選択された項目を表示するための信号を制御部４６へ出力する。
【００３７】
制御部４６では、選択された項目に従った画面に切り換えるための情報をディスプレイ１２に出力することによってディスプレイ１２に表示された画面が選択された項目の画面へと切り替わる。また、タッチトレーサ４４の操作用スイッチ４２が押圧操作されると押圧操作されたモードを選択する選択ボタン１８に対応する画面がディスプレイ１２画面上に表示されるように制御部４６によって制御される。
【００３８】
また、本実施の形態では、上述したように、タッチトレーサ１４の入力パッド１６が複数に分割（本実施の形態では２分割）されているので、それぞれの領域に異なる操作機能を設定することが可能である。例えば、本実施形態では、ディスプレイ１２の画面上に表示される項目を選択する操作機能を第２の領域２２を操作することによって行い、ディスプレイ１２の画面をスクロールする機能を第１の領域２０を操作することによって行うことができる。
【００３９】
続いて、上述のように構成されたディスプレイシステム１０の作用について説明する。
【００４０】
なお、図８に示すようにイグニッションスイッチがオンされることにより電源が投入された状態ではナビゲーションシステムが初期機能として動作するようになっていると共に、タッチトレーサ１４に配設された光センサユニットの電源がオンとなり検出スタンバイ状態となる。
【００４１】
ディスプレイ１２画面上には初期画面として図８に一例を示すような現在位置を示す地図画面７０が表示される。この時、地図画面７０の外周部（例えば、８箇所）にはナビゲーションシステムの機能を選択するための表示スイッチ７０ａが表示される。
【００４２】
ここで、始めにタッチトレーサ１４の入力パッド１６における第２の領域２２が指で操作され、操作決定スイッチ３４がオンされた場合（上述のＹラインの第２の領域２２に対応する７本の光センサユニットによるタッチ位置の検出がなされた場合）には、入力パッド１６の全領域（第１の領域２０及び第２の領域２２を含む領域）をタッチ操作することによって、画面の外周部に表示された表示スイッチ７０ａを選択することができる。すなわち、タッチトレーサ１４の入力パッド１６における外周部に対応する位置をタッチ操作することによって、表示スイッチ７０ａが色反転される。そして、入力パッド１６を更に押圧操作することによって、操作決定スイッチ３４がオンとなり、選択項目（表示スイッチ７０ａ）が決定され、該表示スイッチ７０ａに対応する画面が表示される。
【００４３】
また、始めにタッチトレーサ１４の入力パッド１６における第１の領域２０が指で操作され、操作決定スイッチ３４がオンされた場合（上述のＹラインの第１の領域２０に対応する８本の光センサユニットによるタッチ位置の検出が成された場合）には、入力パッド１６の全領域（第１の領域２０及び第２の領域２２を含む領域）をタッチ操作することによって、地図画面７０のスクロールを行うことができる。すなわち、入力パッド１６上で移動する指の方向に応じて（上述のＸライン、Ｙラインにおける指位置の検出順に応じて）、地図画面７０がスクロールされる。
【００４４】
ここで、タッチ操作を行う際に、第１の領域２０と第２の領域２２との境界に段差２４が設けられているので、タッチトレーサ１４の入力パッド１６を目視確認することなく、第１の領域２０又は第２の領域２２の選択をブラインド操作で行うことができる。
【００４５】
このように、入力パッド１６を複数の領域に分割し、分割された領域毎に操作機能を割り当てることにより、異なる機能操作を容易に行うことができる。また、異なる操作メニューをディスプレイ１２に階層的に表示するのではなく、一度に表示することができる。
【００４６】
また、タッチトレーサ１４に配設されたモードを選択する選択ボタン１８（１８Ａ〜１８Ｆ）の何れかを押圧操作することにより、初期画面としての地図画面７０から選択されたモードの画面に切り替わり、そのモードに応じた画面がディスプレイ１２に表示される。例えば、ＮＡＶ／ＴＶボタン１８Ｅが押圧操作された場合には、制御部４６によりテレビ画面がディスプレイ１２に表示される。
【００４７】
なお、上記の実施の形態では、タッチトレーサ１４の入力パッド１６を複数の領域に分割する際に段差２４によって分割するようにしていたが、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、溝５４や凸形状５６等のような指で区別のつくものを設けるようにしてもよい。
【００４８】
また、上記の実施の形態では、タッチトレーサ１４の入力パッド１６を２分割したが、２分割に限るものではなく、３分割でも４分割でもよい。更に、図３に示すように、紙面上下方向に分割したが、左右方向でもよいし、Ｌ字型に分割してもよい。例えば、Ｌ字型に分割した場合には、上下スクロールと左右スクロールをＬ字部分に割り当てることが可能である。
【００４９】
また、上記の実施の形態では、指位置の検出手段として、光センサユニットを用いたが、これに限るものではなく、例えば、静電式、導電式や感圧式等のセンサを用いるようにしてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、異なる機能操作が容易にできるようにし、ディスプレイに異なる操作メニューを表示させることができるタッチ操作入力装置を提供することができる、という効果がある。
【００５１】
また、異なる機能操作を行う場合に、目視することなく容易にブラインド操作を行うことができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るディスプレイシステムの構成を示す斜視図である。
【図２】タッチトレーサの正面図である。
【図３】（Ａ）は入力パッドの概略側面図であり、（Ｂ）は入力パッドの概略正面図である。
【図４】タッチトレーサの一部を破断して示す正面図である。
【図５】タッチトレーサの一部を破断して示す側面図である。
【図６】ＬＥＤとフォトトランジスタの配置関係を示す図である。
【図７】本実施の形態に係るディスプレイシステムの電気的構成を示すブロック図である。
【図８】ディスプレイに表示された地図画面の一例を示す図である。
【図９】（Ａ）入力パッドに溝を設けて分割した場合を示し、（Ｂ）入力パッドに凸部を設けて分割した場合を示す図である。
【符号の説明】
１０    ディスプレイシステム
１２    ディスプレイ
１４    タッチトレーサ
１６    入力パッド
２０    第１の領域
２２    第２の領域
２４    段差
３６    ＬＥＤ
３８    フォトトランジスタ
４４    タッチトレーサコントローラ
４６    制御部
５４    溝
５６    凸部
【図１】
0004850995.tif 000002
【図２】
0004850995.tif 000003
【図３】
0004850995.tif 000004
【図４】
0004850995.tif 000005
【図５】
0004850995.tif 000006
【図６】
0004850995.tif 000007
【図７】
0004850995.tif 000008
【図８】
0004850995.tif 000009
【図９】
0004850995.tif 000010