JP5985829B2

JP5985829B2 - 車両用操作装置

Info

Publication number: JP5985829B2
Application number: JP2012012042A
Authority: JP
Inventors: 中野　信之; 信之中野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-01-24
Filing date: 2012-01-24
Publication date: 2016-09-06
Anticipated expiration: 2032-01-24
Also published as: JP2013152527A

Description

本発明は、タッチパッドから離れた位置に配置された表示装置をタッチパッドにより操作する車両用操作装置に関する。

従来から、この種の車両用操作装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。この車両用操作装置では、タッチパッドにより検出される操作状態に基づいて次の操作項目が予測され、当該予測された次の操作項目が選択表示（選択状態）とされる。

国際公開第２００９／１２８１４８号パンフレット

特許文献１に記載の技術では、なぞる操作の途中で、なぞる操作の操作量（距離）が一定量に達すると、その時点で予測された次の操作項目が選択表示とされるので、なぞる操作の操作量が小さくても所望の操作項目を選択することができるという利点がある。しかしながら、なぞる操作の操作量が一定量に達するまでは（即ち次の操作項目が選択表示となるまでは）、ユーザは、現在の操作方向が、所望の操作項目を選択するための適切な方向であるか否かを確認できないという問題がある。尚、このような問題は、特許文献１に記載するような予測を行わない構成においても同様に生じる。

そこで、本発明は、現在の操作方向が所望の操作項目を選択するための適切な方向であるか否かをユーザが容易に確認することができる車両用操作装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一局面によれば、タッチパッドから離れた位置に配置された表示装置を前記タッチパッドにより操作する車両用操作装置において、
前記タッチパッドの操作面においてユーザの操作方向を検出し、複数の操作項目とカーソルとを表示する前記表示装置において前記検出した操作方向を表すガイド線を表示し、
前記カーソルは、選択状態にある操作項目上に位置し、前記選択状態にある操作項目は、前記タッチパッドからの座標信号に基づいて、現在の前記タッチパッドの操作面におけるユーザの指の接触座標に対応する前記表示装置上の座標位置に最も近い操作項目が変化した場合に、該最も近い操作項目に変化し、
前記ガイド線は、前記複数の操作項目のうちの、前記カーソルが位置する前記操作項目以外の前記操作項目に係る表示位置情報を用いずに生成され、
前記ガイド線は、現在の前記タッチパッドの操作面におけるユーザの指の接触座標に対応する前記表示装置上の座標位置を基点として、該ユーザの指の接触座標に至るまでの過去の接触座標の変化方向に基づいて生成されることを特徴とする、車両用操作装置が提供される。

本発明によれば、現在の操作方向が所望の操作項目を選択するための適切な方向であるか否かをユーザが容易に確認することができる車両用操作装置が得られる。

本発明の一実施例による車両用操作装置１のタッチパッド１０とディスプレイ２０の配置状態の一例を示す概略図である。本発明の一実施例による車両用操作装置１の主要構成のブロック図である。ディスプレイ２０上に表示される操作画面の一例を示す図である。ガイド線９０の例を示す図である。タッチパッド１０において実行されてよい主要な処理の一例を示すフローチャートである。ガイド線９０を表示しない比較例による操作時の態様を示す図である。本実施例による操作時の態様を示す図である。ガイド線９０の描画方法の他の例の説明図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明の一実施例による車両用操作装置１のタッチパッド１０とディスプレイ２０の配置状態の一例を示す概略図である。図２は、本発明の一実施例による車両用操作装置１の主要構成のブロック図である。

車両用操作装置１は、図２に示すように、タッチパッド１０と、ディスプレイ２０とを含む。

タッチパッド１０は、図１に示すように、タッチ操作が可能な２次元の操作面を有する。タッチパッド１０による検出原理は、静電容量式に基づくものであってよい。タッチパッド１０は、例えば、平板状の電極（センサ）を備え、平板状の電極に人の操作指が接触することにより生じる微弱な静電容量の変化に基づいて、操作指の接触位置（操作面内の２次元座標）等を検出するものであってよい。

ディスプレイ２０は、液晶ディスプレイのような任意の表示装置から構成される。ディスプレイ２０は、表示機能のみを有するものであってよい（即ち、タッチ操作が可能でないディスプレイであってよい）。但し、ディスプレイ２０は、タッチ操作が可能なディスプレイであってもよい。ディスプレイ２０の画面の縦横比は、任意であり、タッチパッド１０の操作面の縦横比と同一であってもよいし、異なってもよい。

タッチパッド１０及びディスプレイ２０は、車室内の異なる位置に配置され、タッチパッド１０の方がディスプレイ２０よりもユーザ（特に運転者）に近い側に配置される。具体的には、図１に示すように、タッチパッド１０は、ユーザが操作しやすい位置、好ましくは、運転者が手を伸ばすだけで操作できるような位置に配置される。タッチパッド１０は、例えば、センターコンソール部に配置されてよいし、インストルメントパネルに配置されてもよい。他方、ディスプレイ２０は、ユーザが見やすい位置、好ましくは、運転者が運転中の視野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る。ディスプレイ２０は、例えば、インストルメントパネル上面の中央部に配置されてよい。

タッチパッド１０は、図２に示すように、画面データ記憶部２０１と、操作画面生成部２０２と、入力操作部２０３と、座標検出部２０４と、操作方向検知部２０５と、ガイド線生成部２０６と、最近接操作項目検出部２０７と、カーソル生成部２０８と、表示制御部２０９とを含む。尚、入力操作部２０３を除く各部の機能は、マイクロコンピューターにより実現されてよい。また、入力操作部２０３を除く各部の機能の一部又は全部は、ディスプレイ２０側の処理装置により実現されてもよい。

操作画面生成部２０２は、画面データ記憶部２０１に記憶される画面を構成するデータを用いて、各種の操作画面を生成する。操作画面は、図３に示すように、タッチパッド１０で操作可能な操作項目を含む。操作画面は、他の情報表示部（例えば、ＴＶ、オーディオ、外気温、燃費などの走行情報、エンターテイメント情報等を表示する部位）を含んでもよい。尚、図３に示す例では、操作画面は、タッチパッド１０でエアコンの各種設定を行うためのものである。

操作項目は、仮想的（直接手で操作される類の機械式のボタンでないという意味)な操作ボタンを構成する。操作項目（操作ボタン）は、任意の種類（機能）に関するものであってよい。即ち、タッチパッド１０で操作可能な内容は、任意であってよい。例えば、操作項目は、ナビゲーション装置の各種設定を行うための画面（操作画面）や地図画面（例えば現在地表示画面）をディスプレイ２０上に表示させる（呼び出す）ための操作項目を含んでよい。また、操作項目は、空調装置の各種設定を行うための操作項目や、その画面をディスプレイ２０上に表示させるための操作項目を含んでよい。また、操作項目は、オーディオやＴＶの各種設定（音量調整等）を行うための操作項目や、その画面をディスプレイ２０上に表示させるための操作項目を含んでよい。また、操作項目は、任意のアプリケーションを起動するための操作項目（アイコン、ランチャ）であってもよい。また、操作項目は、５０音入力画面等のような操作画面における文字入力ボタンであってもよい。また、操作項目は、地図画面の地図領域のようなポインタにより位置指定が可能な領域全体（選択可能な各ポイントの集合）であってもよい。

入力操作部２０３は、２次元の略平らな操作面（タッチ操作面)を備える。入力操作部２０３は、例えば静電パッドにより構成される。静電パッドは、例えば、平面上にX方向、Y方向のそれぞれに絶縁体を挟んで電極（静電センサ）が直線状に延在する構造を有する。これらの電極に、絶縁体のパネルを挟んで人の指が接近すると、電極と指を極板とするコンデンサが形成され、電極の電荷量（及びそれの伴い静電容量）が変化する。この場合、電極の検出信号（電極に溜められる電荷の変化量を表す信号）が座標検出部２０４に送られてよい。

座標検出部２０４は、入力操作部２０３からの出力（検出信号）に基づいて、操作面内の座標位置（Ｘ，Ｙ）を表す座標信号、即ち操作者によりタッチ操作された座標位置（操作指の位置）を表す座標信号を生成する。尚、入力操作部２０３が静電パッドで構成される場合、上述の如く電極と操作指からなるコンデンサには電荷が蓄えられ、各電極における電荷の変化量が操作指の位置に応じて異なるため、各電極からの検出信号に基づいて、操作指の位置を特定することができる。

操作方向検知部２０５は、座標検出部２０４にて連続する座標列を検出した場合に、操作方向を算出する。この算出方法については後述する。尚、連続する座標列は、典型的には、なぞる操作により生成される。

ガイド線生成部２０６は、操作方向検知部２０５により検知（算出）された操作方向を表すガイド線の描画データを生成する。ガイド線は、操作方向を表すものであれば任意の態様で描画されてよい。図４には、ガイド線９０の各例が示される。図４（Ａ）に示す例では、ガイド線９０は、矢印の形態であり、図４（Ｂ）に示す例では、ガイド線９０は、点線の形態である。尚、ガイド線９０は、点線以外にも、一点鎖線等の他の形態であってもよい。また、点線の場合も、点の間隔や大きさは同じである必要は無く、点の大きさが徐々に大きくなる態様であってもよいし、間隔が徐々に大きくなる態様であってもよい。また、ガイド線９０は、必ずしも明確な輪郭を有する必要は無く、色の変化や輝度の変化等により可視化されてもよい。また、ガイド線９０は、移動や点滅等をするアニメーション表示であってもよい。ガイド線９０は、図４に示すように、現在のカーソル７０の位置を基点として描画されてもよい。この場合、ガイド線９０は、現在のカーソル７０の位置と、現時点で座標検出部２０４により検出される座標位置に対応するディスプレイ２０上の座標位置とを結ぶ態様で生成されてもよい。この際、図４（Ａ）に示すように、ガイド線９０は、現在のカーソル７０の位置から、現時点で座標検出部２０４により検出される座標位置に対応するディスプレイ２０上の座標位置までの長さであってもよいし、図４（Ｂ）に示すように、更に延長された長さを有してもよい。また、ガイド線９０の長さは、ディスプレイ２０の操作画面内の各操作項目間の距離に応じて可変されてもよい。

最近接操作項目検出部２０７は、座標検出部２０４からのタッチパッド１０からの座標信号に基づいて、現時点で座標検出部２０４により検出される座標位置に対応するディスプレイ２０上の座標位置に最も近い操作項目（例えば、現時点で座標検出部２０４により検出される座標位置に対応するディスプレイ２０上の座標位置に対して所定距離内にあり、且つ、同座標位置に最も近い操作項目）を検出する。尚、座標検出部２０４により検出される座標位置は、ディスプレイ２０上の座標位置（各操作項目）と一対一で対応してもよいし、或いは、ディスプレイ２０上の対応する座標位置は、通常のノートＰＣ等のように、座標検出部２０４により検出される座標位置の変化態様（指の移動態様）により定まる態様であってもよい。即ちディスプレイ２０の画面の座標系がタッチパッド１０の操作面の座標系と絶対的に対応する絶対的な同期態様であってもよいし、或いは、ディスプレイ２０の画面の座標系がタッチパッド１０の操作面の座標系と相対的に対応する相対的な同期態様であってもよい。

カーソル生成部２０８は、最近接操作項目検出部２０７により検出された操作項目を選択表示とする。即ち、カーソル生成部２０８は、最近接操作項目検出部２０７により検出された操作項目に対してカーソル７０を表示する。図３に示す例では、カーソル７０は、例えば温度設定の“ＴＥＭＰ２１．０”を選択している状態であり、従って、操作項目“ＴＥＭＰ２１．０”が選択表示とされている。尚、ここでは、カーソル７０とは、選択表示されている操作項目自体を表す。従って、カーソル７０の位置は、選択表示されている操作項目の位置に対応する。尚、選択表示（即ちカーソル７０の態様)は、その操作項目が選択されていることを操作者が分かるような表示であれば任意であり、例えば、選択表示とすべき操作項目の表示の輝度や色などを他の操作項目と異ならすことで実現されてもよいし、操作項目の外枠が強調表示されてもよい。

表示制御部２０９は、操作画面生成部２０２、ガイド線生成部２０６及びカーソル生成部２０８により生成された描画データをディスプレイ２０に出力する。即ち、ディスプレイ２０には、操作画面生成部２０２により生成された操作画面が表示されると共に、カーソル７０やガイド線９０が操作画面上に重畳表示される。尚、カーソル７０及びガイド線９０は、操作画面の出力中に常に表示される必要はない。特にガイド線９０は、操作方向検知部２０５により操作方向が検知されたときにだけ表示されてよい。

尚、表示制御部２０９は、その他の機能として、タッチパッド１０からの決定信号に基づいて、その際に選択表示とされている操作項目の操作内容を実現してもよい（即ち“決定操作”に応答してもよい）。尚、この操作内容は、操作項目に依存するが、操作画面の変更等のような画面の遷移や、アプリケーションの起動、操作対象装置（例えば空調装置）への制御信号の送信等を伴うものであってよい。また、決定操作検出時に、“決定操作”が検出されたことをユーザに伝達するために、決定された操作項目の表示を適切に変化させてもよい。また、タッチパッド１０からの決定信号は、タッチパッド１０の全体を押し込む操作を行う際に生成されてもよいし、タッチパッド１０の周囲に設定される機械的なスイッチの操作により生成されてもよい。

図５は、タッチパッド１０において実行されてよい主要な処理の一例を示すフローチャートである。図５に示す処理ルーチンは、例えば車両の電源（例えばイグニッションスイッチ）がオンである間、所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。

ステップ５０１では、座標検出部２０４において、操作者がタッチパッド１０に指を接触させるイベント（タッチＯＮイベント）の有無が判定される。タッチＯＮイベントが検出された場合には、ステップ５０２に進む。他方、タッチＯＮイベントが検出されない場合は、ステップ５００に戻り、タッチＯＮイベントの発生の有無が継続して監視される。

ステップ５０２では、座標検出部２０４において指の接触位置の座標（Ｘ，Ｙ）が取得され蓄積される。尚、タッチＯＮイベント発生時に座標検出部２０４において取得される座標は、操作者がタッチパッド１０に指を接触させたときの座標位置に対応する。

ステップ５０３では、今回の処理周期で座標検出部２０４において取得された指の接触位置の座標が前回の座標に対して変化したか否かが判定される。変化があった場合には、ステップ５０４に進み、変化が無い場合は、ステップ５０８に進む。

ステップ５０４では、現時点の操作画面中における複数の操作項目のうち、変化後の指の接触位置の座標に対応するディスプレイ２０上の座標位置に最も近い操作項目が最近接操作項目検出部２０７により検出される。

ステップ５０５では、カーソル生成部２０８において、上記ステップ５０４で検出された最寄の操作項目に対するカーソル７０が生成され、表示制御部２０９によりディスプレイ２０上の操作画面にカーソル７０が重畳表示される。尚、最寄の操作項目に変化が無い場合は（即ち最寄の操作項目が、現時点でカーソル７０が位置する操作項目である場合は）、カーソル７０の位置が維持されてよい。

ステップ５０６では、操作方向検知部２０５において、最寄の操作項目の重心位置（即ち現時点でカーソル７０の重心位置）から、今回の処理周期で座標検出部２０４において取得された指の接触位置の座標までの方向が、操作方向として算出される。

ステップ５０７では、ガイド線生成部２０６において、上記ステップ５０６で算出された操作方向に対応したガイド線９０が生成され、表示制御部２０９によりディスプレイ２０上の操作画面にガイド線９０が重畳表示される。ガイド線９０は、例えばカーソル７０の位置から、上記ステップ５０６で算出された操作方向に沿って延在する直線状の線であってよい（図４参照）。

ステップ５０８では、座標検出部２０４において、操作者がタッチパッド１０から指を離すイベント（タッチＯＦＦイベント）の有無が判定される。タッチＯＦＦイベントが検出されない場合には、ステップ５０９に進む。他方、タッチＯＦＦイベントが検出された場合は、ステップ５０１に戻り、タッチＯＮイベントの発生の有無が監視される。

ステップ５０９では、電源のオフの有無が判定される。電源がオフされた場合には、そのまま終了する。他方、電源がオン状態である場合は、ステップ５０２に戻り、次の処理周期で新たな指の接触位置の座標が取得されることになる。

このようにして図５に示す処理によれば、ユーザがタッチパッド１０に指を接触させ、なぞる操作を行うと、その操作方向に対応したガイド線９０がディスプレイ２０上の操作画面に重畳表示される。これにより、ユーザは、現在の操作方向が、所望の操作項目を選択するための適切な方向であるか否かを容易に確認することができ、利便性及び操作性が向上する。このような効果は、特に本実施例のようにカーソル７０のみを用いる場合に顕著である。例えば、カーソル７０に代えて又はそれに加えて、操作途中（過渡状態）の操作位置を連続的に示す表示（典型的には、ユーザの指の動きに合わせて動くポインタ）を出力する構成であれば、常にユーザは現在の操作方向を把握できるためである。

図６及び図７は、本実施例によるガイド線９０の有用性を比較例との対比で示す図であり、図６は、ガイド線９０を表示しない比較例による操作時の態様を示し、図７は、本実施例による操作時の態様を示す。尚、図６及び図７には、ディスプレイ２０とタッチパッド１０とが並列に図示されており、タッチパッド１０を操作するユーザの手が概略的に示されている。

先ず、比較例の場合、図６（Ａ）に示すように、ユーザがタッチパッド１０の位置３０１に指を触れると、最寄の操作項目８４にカーソル７０が表示される。次に、ユーザがタッチパッド１０上で位置３０１から位置３０３及び３０４へとなぞると、その座標の最寄の操作項目が変化しない間は、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）に示すように、操作画面の表示内容は、図６（Ａ）に示す状態と変わらず、カーソル７０が操作項目８４に位置するままである。その後更に、図６（Ｄ）に示すように、タッチパッド上を位置３０５までなぞると、その座標の最寄の操作項目が変化し、それに伴い、カーソル７０が操作項目８４の位置から操作項目８２の位置へと移動する。ここで、ユーザは、操作画面上の操作項目８０を狙ってタッチパッド１０をなぞっていたとすると、ユーザのなぞる方向が、所望の操作項目を選択するための適切な方向でなかったため、所望の操作項目８０とは異なる別の操作項目８２が選択されてしまったことになる。即ち、ユーザは、なぞる方向が、所望の操作項目を選択するための適切な方向でなくても、カーソル７０が操作項目８２の位置へと移動するまで、そのことに気付かないため、意図しない操作項目８２を選択してしまうことになる。このように比較例では、利便性及び操作性の観点から問題がある。

これに対して、本実施例の場合、同様に、図７（Ａ）に示すように、ユーザがタッチパッド１０の位置３０１に指を触れると、最寄の操作項目８４にカーソル７０が表示される。次に、ユーザがタッチパッド１０上で位置３０１から位置３０３へとなぞると、その座標の最寄の操作項目が変化しない間は、図７（Ｂ）に示すように、操作画面の表示内容は、図７（Ａ）に示す状態と変わらず、カーソル７０が操作項目８４に位置するままである。この際、位置３０１から位置３０３へのなぞる操作に応答して、図７（Ｂ）に示すように、ディスプレイ２０の操作画面上には、その操作方向を表すガイド線９０が表示される。従って、ユーザは、ガイド線９０を目視で確認することにより、自身がタッチパッド１０をなぞっている方向を確認することができると共に、このままの方向でなぞり続けることにより、どの操作項目に到達するかを予測することができる。図７に示す例では、ガイド線９０は、カーソル７０から操作項目８２に向かっている。従って、ユーザは、このままの方向でなぞる操作を継続すると、操作項目８２が選択されるだろうことを予測することができる。本例では、ユーザが、操作画面上の操作項目８０を狙ってタッチパッド１０をなぞっていた場合が想定される。この場合、ユーザは、ガイド線９０を目視で確認することにより、ずれに気付き、図７（Ｃ）にて矢印４０２で示すように、なぞる方向を位置３０６へと修正することができる。この場合、ガイド線９０の向きは、図７（Ｃ）に示すように、なぞる方向の変更に応答して変化する。即ち、ガイド線９０の向きは、変更後のなぞる方向４０４に合わせて修正される。修正後のガイド線９０は、なぞる方向４０４に対応して、カーソル７０から操作項目８０に向かっている。従って、この場合、ユーザは、このままの方向でなぞり続けることにより、所望の操作項目８０が選択されるだろうことを予測することができる。ユーザは、図７（Ｄ）に示すように、修正後のなぞる方向を維持してタッチパッド１０上で更に位置３１０までなぞると、最寄の操作項目が変化し、それに伴い、カーソル７０が操作項目８４の位置から操作項目８０の位置へと移動する。尚、この間（カーソル７０が操作項目８０の位置へと移動するまでの間）も、ガイド線９０の向きは、最新のなぞる方向４０６に合わせて更新されてよい。

図８は、ガイド線９０の描画方法の他の例の説明図である。図８には、図６及び図７と同様、ディスプレイ２０とタッチパッド１０とが並列に図示されており、タッチパッド１０を操作するユーザの手が概略的に示されている。

上述した例では、ガイド線９０の向きを定める操作方向は、カーソル７０の位置を基点として生成されているが、図８に示すように、現在の指の接触位置の座標を基点として生成されてもよい。この際、ガイド線９０の向きは、現在の指の接触位置の座標に至るまでの座標の変化方向に対応してよい。この場合、図５に示す処理では、ステップ５０６において、前回以前の処理周期で座標検出部２０４において取得された指の接触位置の座標から、今回の処理周期で座標検出部２０４において取得された指の接触位置の座標までの方向が、操作方向として算出されてもよい。

尚、図８に示す例では、ユーザがタッチパッド１０上で位置３０１から位置３０３及び３０６へとなぞることにより、その変化方向（矢印４０７）に応じたガイド線９０がディスプレイ２０に表示されている。この場合も、同様に、ユーザは、このままの方向でなぞり続けることにより、所望の操作項目８０が選択されるだろうことを予測することができる。

以上説明した本実施例の車両用操作装置１によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が奏される。

本実施例の車両用操作装置１によれば、上述の如く、なぞる操作の際、カーソル７０が操作項目から別の操作項目へと移動するまでの過渡状態において、なぞる方向に応じたガイド線９０がディスプレイ２０に表示されるので、ユーザは、自身のなぞる方向の適否を容易に確認することができる。これにより、ユーザは、なぞる操作の際、ガイド線９０の方向を確認しながら、適宜、なぞる方向を修正することで、容易に所望の操作項目を選択することができ、利便性及び操作性が向上する。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

１車両用操作装置
１０タッチパッド
２０ディスプレイ
７０カーソル
８０，８２，８４操作項目
９０ガイド線
２０１画面データ記憶部
２０２操作画面生成部
２０３入力操作部
２０４座標検出部
２０５操作方向検知部
２０６ガイド線生成部
２０７最近接操作項目検出部
２０８カーソル生成部
２０９表示制御部

Claims

タッチパッドから離れた位置に配置された表示装置を前記タッチパッドにより操作する車両用操作装置において、
前記タッチパッドの操作面においてユーザの操作方向を検出し、複数の操作項目とカーソルとを表示する前記表示装置において前記検出した操作方向を表すガイド線を表示し、
前記カーソルは、選択状態にある操作項目上に位置し、前記選択状態にある操作項目は、前記タッチパッドからの座標信号に基づいて、現在の前記タッチパッドの操作面におけるユーザの指の接触座標に対応する前記表示装置上の座標位置に最も近い操作項目が変化した場合に、該最も近い操作項目に変化し、
前記ガイド線は、前記複数の操作項目のうちの、前記カーソルが位置する前記操作項目以外の前記操作項目に係る表示位置情報を用いずに生成され、
前記ガイド線は、現在の前記タッチパッドの操作面におけるユーザの指の接触座標に対応する前記表示装置上の座標位置を基点として、該ユーザの指の接触座標に至るまでの過去の接触座標の変化方向に基づいて生成されることを特徴とする、車両用操作装置。