タッチパネルを用いた入力システム
【課題】 タッチパネルへの入力操作に対する確認応答時間を短縮することができる、「タッチパネルを用いた入力システム」を提供する。
【解決手段】 入力システム１２は、モニタ２２、タッチパネル２４および振動パネル２６を備えた表示装置２０と、タッチパネル２４への入力操作を検知する検知部３２、検知部３２の検知結果に基づきタッチパネル２４への入力操作が有効であるか否かを判定するメインマイコン３６およびその判定結果に応答して振動パネル２６を振動させるＦＦＢ部３４を含むシステム制御装置３０と、システム制御装置３０に接続され、モニタ２２に表示される画像データを提供するナビゲーション装置４０とを有する。メインマイコン３６は、メモリ３８に記憶された入力操作判定用データを用いて入力操作が有効か否かを判定する。
【解決手段】 入力システム１２は、モニタ２２、タッチパネル２４および振動パネル２６を備えた表示装置２０と、タッチパネル２４への入力操作を検知する検知部３２、検知部３２の検知結果に基づきタッチパネル２４への入力操作が有効であるか否かを判定するメインマイコン３６およびその判定結果に応答して振動パネル２６を振動させるＦＦＢ部３４を含むシステム制御装置３０と、システム制御装置３０に接続され、モニタ２２に表示される画像データを提供するナビゲーション装置４０とを有する。メインマイコン３６は、メモリ３８に記憶された入力操作判定用データを用いて入力操作が有効か否かを判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルを用いた入力システムに関し、特に、タッチパネルへの入力操作が有効であることを振動により確認する入力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、液晶やＣＲＴスクリーン上に取り付けられたタッチスクリーンとも呼ばれ、ＰＤＡ、銀行のＡＴＭ、駅の券売機、ナビゲーション装置、ＡＶ機器などの電子機器への入力手段として広く利用されている。タッチパネルは、指や専用のペンにより画面が接触されると、その接触された位置が検知され、これにより入力操作の有無が判別できるようになっている。タッチパネルは、ディスプレイの下に配置して圧力の変化を検出するタイプと、専用の透明なスクリーンで画面を覆うタイプがある。また画面への接触の検知方法には、感圧式や静電式がある。前者は圧力の変化を感知し、後者は静電気による電気信号を感知している。
【０００３】
このようなタッチパネルを用いた入力装置に関する発明が特許文献１において成されている。特許文献１のタッチパネル入力方法は、文字や図形等のオブジェクトを表示する画面に対して、操作者の指が接触および解放されると、該接触および解放した画面位置の座標を求め、該座標に基づき指が画面に対して接触および解放したときのオブジェクトを判断し、該オブジェクトに対応したイベント処理を実行する。その際、接触時のオブジェクトと解放時のオブジェクトとが等しい場合にのみイベント処理を実行させ、これにより操作者の誤操作を防止している。
【０００４】
また、タッチパネルの画面を接触または押圧したとき、その入力操作が適切に行われたのか否かの判別がつきにくいことがある。このため、入力操作があったときに、タッチパネルを振動させて、その入力操作が有効であったことをフィードバックさせる技術が例えば特許文献２に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−６２４４６号
【特許文献２】特開２００１−３５０５９２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図７は従来のタッチパネルを用いた入力システムの構成例を示すブロック図である。入力システム１０は、表示装置２０、表示装置２０に接続されたシステム制御装置３０およびシステム制御装置３０に接続されたナビゲーション装置４０とを含んでいる。システム制御装置３０には、必要に応じてＤＶＤプレーヤ等の他の電子機器５０を接続することができる。
【０００７】
表示装置２０は、液晶などにより画像を表示するモニタ２２、モニタ２２上に取り付けられたタッチパネル２４、タッチパネル２４上に取り付けられた振動パネル２６を含んでいる。システム制御装置３０は、タッチパネル２４への入力操作があったとき、その接触もしくは押下された座標位置を検知する検知部３２と、タッチパネル２４への操作入力が有効であったとき振動パネル２６を振動させるフォースフィードバック（以下、ＦＦＢという）部３４と、メインマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）３６とを備えている。メインマイコン３６は、検知部３２およびＦＦＢ部３４を制御したり、システム制御装置３０に接続される電子機器との間の通信制御などを行う。
【０００８】
ナビゲーション装置４０は、通信線Ｓ１を介してシステム制御装置３０のメインマイコン３６と接続されたメインマイコン４２と、ナビゲーション機能を制御するナビゲーション用マイコン４４とを備えている。メインマイコン４２は、システム制御装置３０との通信制御を行い、メインマイコン４２からの制御信号等のデータは、通信線Ｓ２を介してナビゲーション用マイコン４４に与えられる。また、ナビゲーション用マイコン４４は、画像信号線４６を介して画像データをモニタ２２へ供給し、そこに必要な画像を表示させる。
【０００９】
ユーザによりタッチパネル２４が押下されると、そのタッチパネル２４上の座標位置が検知部３２により検知され、座標位置を示す情報がメインマイコン３６に伝えられる。メインマイコン３６は、この座標位置情報を通信線Ｓ１を介してナビゲーション装置側のメインマイコン４２に伝え、さらにメインマイコン４２が座標位置情報を通信線Ｓ２を介してナビゲーション用マイコン４４へ伝える。これに応答して、ナビゲーション用マイコン４４は、座標位置情報が有効か否かを判定する。例えば、モニタ２２に表示されている入力指示エリア内が押下されたのか否かを判定する。有効であると判定したとき、その旨をメインマイコン３６に伝え、メインマイコン３６は、ＦＦＢ部３４を介して振動パネル２６を一定時間振動させる。
【００１０】
１回のマイコン間通信に要する時間は約５０ｍｓである。従って、現状の入力システムでは、ユーザがタッチパネル２４に触れてからその確認を振動により受け取るまでに約２００ｍｓを要してしまう。タッチパネルへの接触期間が２００ｍｓであると、ユーザに違和感を生じさせてしまう。また、この応答期間が長すぎると、振動による確認を受け取る前にユーザがタッチパネルから手を離してしまうことがある。さらに、ユーザによっては、入力操作が無効であると理解し、繰り返し入力操作を行ってしまうことがある。これでは、パルスタッチという触覚に訴える技術であるにもかかわらず、正式な振動による応答ができない。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決し、タッチパネルへの入力操作に対する確認応答時間を短縮することができる、タッチパネルを用いた入力システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るタッチパネルを用いた入力システムは、少なくともタッチパネルおよび振動部材を備えた表示手段と、タッチパネルへの入力操作を検知する検知手段、当該検知手段の検知結果に基づきタッチパネルへの入力操作が有効であるか否かを判定するための判定手段および判定手段の判定結果に応答して振動部材の所定エリアを振動させる振動手段を含むインターフェース手段と、インターフェース手段に接続され、前記表示手段に表示される画像情報を提供する少なくとも１つの電子機器とを有するものである。好ましくは表示手段は、液晶などのモニタ上にタッチパネルと振動パネルとを積層したものが用いられる。好ましくはインターフェース手段は、マイクロコンピュータ等を含んで構成され、少なくとも表示手段の制御を行うとともに、接続される電子機器との通信機能を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の入力システムによれば、タッチパネルへの入力操作が有効か否かの判定をインターフェース手段側において行うようにしたので、従来の入力システムと比較して、振動による確認応答時間を短縮することができる。ユーザがタッチパネルに接触してから確認を得るまでの時間は、１５０ｍｓ以内にすることができ、ユーザに違和感を与えることはない。また、インターフェース手段に複数の電子機器が接続された場合であっても、電子機器との接続状況にかかわらず、入力操作の確認応答時間を常時安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るタッチパネルを用いた入力システムの最良の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明に係る入力システムは、好ましくは車載用ナビゲーションシステムにおいて実施される。
【実施例】
【００１５】
図１は、本実施例に係る入力システムの構成を示すブロック図であり、図中、従来の説明で用いた構成と同一のものについては同一参照番号を付してある。本実施例の入力システム１２は、表示装置２０、システム制御装置３０、ナビゲーション装置４０とを含んでいる。表示装置２０は、液晶等のモニタ２２上に、指などの接触により入力を可能とするタッチパネル２４が取り付けられ、さらに、入力操作が有効か否かを確認すべく振動を与える振動パネル２６が取り付けられている。タッチパネル２４および振動パネル２６は、例えば、透明電極を備えたシート状のものを液晶モニタ上に積層することができ、タッチパネル２４および振動パネル２６の上下方向の配列順序は問わない。好ましくは表示装置２０は、モニタ２２、タッチパネル２４および振動パネル２６を一体化した表示ユニットから構成され、例えば車内のインダッシュ等に取り付けられる。
【００１６】
システム制御装置３０は、表示装置２０を接続されるとともに、複数の電子機器を接続することができる。このシステム制御装置３０は、表示装置２０と複数の電子機器との間のインターフェース的な役割を果たす。システム制御装置３０は、表示装置２０と一体化されたものであっても良いし、あるいは表示装置２０と別個の構成であってもよい。本例では、システム制御装置３０には、ナビゲーション装置４０が接続され、これに加えて他の電子機器５０が接続されている。他の電子機器５０は、例えば、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ等のオーディオ・ビデオ（ＡＶ）機器などである。複数の電子機器が接続されている場合、どの電子機器をソースに使用するかは、ユーザからの指示によって決定される。システム制御装置３０は、ユーザからの指示に応じて、選択された電子機器に対し、当該選択された電子機器を動作可能状態にするためのイネーブル信号を通信線Ｓ１を介して供給する。動作可能状態となった電子機器は、画像信号線４６を介して画像データを表示装置２０のモニタ２２に供給し、そこに所望の画像を表示させることができる。
【００１７】
システム制御装置３０は、検知部３２と、振動パネル２６を振動させるＦＦＢ（フォースフィードバック）部３４と、メインメモリ３６と、メモリ３８とを含んでいる。検知部３２は、タッチパネル２２への入力操作を検知し、検知した座標位置情報を出力する。ＦＦＢ部３４は、メインマイコン３６の指示に応答して振動パネル２６を振動させる。メインマイコン３６は、検知部３２の検知結果を受け取り、タッチパネル２２への入力操作が有効か無効かを判定したり、ナビゲーション４０および他の電子機器５０との間で制御信号等のデータ通信を制御する。メモリ３８は、後述するように、入力操作が有効か無効かを判定するための入力操作判定用データをナビゲーション装置４０や他の電子機器５０から受け取り、これを記憶する。
【００１８】
ナビゲーション装置４０は、システム制御装置３０との間で通信等を行うメインマイコン４２、ナビゲーション機能を制御するナビゲーション用マイコン４４を有する。ナビゲーションに必要な道路地図等のデータは、ハードディスク等の大容量記憶媒体４８に格納される。これらのデータは、通信手段を用いて外部サーバからダウンロードしたものを記憶媒体４８に記憶するものであってもよい。ナビゲーション用マイコン４４は、自車位置周辺の道路地図の案内を行ったり、目的地までの誘導経路を探索する。また、ユーザインターフェースのために、画像信号を画像信号線４６を介してモニタ２２に供給する。
【００１９】
次に、本実施例の入力システムの動作を説明する。初めに、システム制御装置３０のメモリ３８に入力操作判定用データを記憶するときの動作を図２のフローチャートを用いて説明する。ユーザからソース選択の指示が成されると（ステップＳ１０１）、システム制御装置３０のメインマイコン３６は、選択された電子機器を動作可能状態にするためのイネーブル信号を通信線Ｓ１を介して出力する（ステップＳ１０２）。ここでは、ナビゲーション装置４０がソースとして選択され、ナビゲーション装置４０にイネーブル信号が出力されたものとする。
【００２０】
イネーブル信号は、メインマイコン３６から通信線Ｓ１を介してナビゲーション装置４０のメインマイコン４２に伝えられ、さらに通信線Ｓ２を介してナビゲーション用マイコン４４に伝えられる。マイコン４４は、イネーブル信号によりデータソースとして選択されたことを認識する。そして、マイコン４４は、タッチパネルへの入力操作が有効か無効かを判定するのに必要な入力操作判定用データを記憶媒体４８から読み出し（ステップＳ１０３）、読み出した判定用データをマイコン４２へ出力する。入力操作判定用データは、タッチパネルへの入力操作が、モニタ２２に表示されている画像の所定エリア内にあるか否かを判定するための座標位置データと、モニタ２２に表示される画像データと座標位置データとの関係を示すテーブルとを含む。
【００２１】
例えば、図３(ａ)に示すようなジャンル検索画面がモニタ２２に表示されるとする。検索画面には、入力を指示する表示Ｊ１〜Ｊ１０が描画され、このいずれかの表示にタッチすることで、入力指示を与えることができる。ちなみに、表示Ｊ１〜Ｊ６は、ジャンルを選択するための入力であり、表示Ｊ７、Ｊ８は、ジャンルをスクロールさせるための入力であり、表示Ｊ９は、前の画面に戻すための入力であり、表示Ｊ１０は、自車位置周辺の道路案内画面への切換を入力するものである。
【００２２】
このようなジャンル検索画面への入力操作の有効、無効を判定するための座標位置データを図３（ｂ）に示す。座標位置データＲ１〜Ｒ１０は、ジャンル検索画面の入力を指示する表示Ｊ１〜Ｊ１０に対応するものである。入力操作が、座標位置データＲ１〜Ｒ１０に示されるエリアに含まれていれば、当該入力操作は有効と判定され、いずれの座標位置データＲ１〜Ｒ１０のエリアに含まれていなければ、当該入力操作は無効と判定される。
【００２３】
さらに、入力操作判定用データに含まれるテーブル例を図４に示す。テーブルは、画像データの識別コードと、それに対応する座標位置データの識別コードとの関係を記憶している。例えば、モニタ２２にジャンル検索画面（図３（ａ））が表示されるとき、テーブルを参照し、検索画面における入力操作の有効・無効を判定する座標位置データ（図３（ｂ））が特定される。例えば、ジャンル検索画面の識別コードが「Ｇ０００１」であれば、座標位置データの識別コードは「Ｐ０１１０」となる。
【００２４】
再び図２に戻り、ナビゲーション用マイコン４４から出力された入力操作判定用データは、マイコン４２により通信線Ｓ１を介してシステム制御装置３０のメインマイコン３６へ送信される（ステップＳ１０４）。メインマイコン３６は、受け取った入力操作判定用データをメモリ３８に記憶する（ステップＳ１０５）。この際、メモリ３８に古い入力操作判定用データが記憶されている場合には、そのデータが更新される。
【００２５】
次に、タッチパネルへの入力操作が行われたときの動作について図５のフローチャートを参照して説明する。ナビゲーション装置４０のマイコン４４は、画像信号線４６を介して画像データをモニタ２２に供給する。同時に、マイコン４４は、モニタ２２に表示すべく画像データの識別コードを、マイコン間通信によりメインマイコン３６へ伝える（ステップＳ１０１）。例えば、モニタ２２にジャンル検索画面を表示する場合には、その識別コードがメインマイコン３６に送信される。
【００２６】
メインマイコン３６は、送信された画像データの識別コードに対応する座標位置データの識別コードを、メモリ３８に記憶されたテーブルを用いて検索し（ステップＳ２０２）、検索された識別コードの座標位置データをメモリ３８から読出す（ステップＳ２０３）。
【００２７】
モニタ２２に表示された画面に対し、ユーザによる入力操作が行われると、その入力操作が検知部３２によって検知される（ステップＳ２０４）。検知部３２は、入力操作があった座標位置を検知し（ステップＳ２０５）、これをメインマイコン３６へ出力する（ステップＳ２０６）。例えば、ジャンル検索画面において、ユーザにより交通機関Ｊ４が選択されると、検知部３２は、その接触位置を検知し、検知した座標位置情報をメインマイコン３６へ出力する。
【００２８】
メインマイコン３６は、座標位置データと検知された座標位置情報とを比較し（ステップＳ２０７）、座標位置データのエリア（例えば図３(ｂ)のＲ１〜Ｒ１０）内に座標位置情報が含まれるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。エリア内に含まれる場合、入力操作が有効であると判定し（ステップＳ２０９）、エリアに含まれない場合、入力操作が無効であると判定する（ステップＳ２１０）。
【００２９】
メインマイコン３６は、入力操作が有効であると判定したとき、ＦＦＢ部３４に振動指示信号を出力し、振動パネル２６を一定期間振動させる（ステップＳ２１１）。振動させるエリアは、ユーザにより入力操作が行われたエリアに対応する。例えば、ジャンル検索画面において交通機関Ｊ４について入力操作があったときは、図３（ｂ）に示すエリアＲ４が振動されることになる。一方、メインマイコン３６は、入力操作が無効であると判定されたとき、ＦＦＢ部３４に振動禁止信号を出力し、これにより振動パネル２６の振動は行われない（ステップＳ２１２）。
【００３０】
さらにメインマイコン３６は、入力操作の判定結果を、通信線Ｓ１、Ｓ２を介してナビゲーション用マイコン４４へ伝える。この判定結果は、操作入力が有効か無効であることに加えて、操作入力が有効であったときには、検知された座標位置情報を含む。マイコン４４は、判定結果を受け取り、入力操作が有効であれば、その入力操作に応じた処理を実行する。このとき、検知された座標位置情報を参照し、入力操作の内容をチェックする。交通機関Ｊ４を選択する入力操作が行われた場合には、マイコン４４は、交通機関の検索の処理を開始し、交通機関の検索の画像データを画像信号線４６を介してモニタ２２へ出力するとともに、次の入力操作の判定のために、その画像データの識別コードをマイコン通信によりメインマイコン３６へ送信する。
【００３１】
一方、マイコン４４は、入力操作が無効であるとの判定結果を受け取った場合には、画像信号線４６を介して操作エラーを示す画像データをモニタ２２に出力する。
【００３２】
このように本実施例によれば、入力操作の有効、無効の判定をシステム制御装置３０内で行うようにしたので、入力操作に対する応答確認時間を短縮させることができる。本実施例の場合、ユーザがタッチパネル２２へ接触したときから振動を与えるまでの時間を、ユーザにとって違和感を生じない１５０ｍｓ以下に余裕をもって達成することができる。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。第２の実施例は、図６に示すように、入力操作の判定結果を、振動に加えて画像および音声にて応答するときの例を示している。入力システム１４は、スピーカ６０を含み、スピーカ６０は、音声信号線６２によってメインマイコン３６、ナビゲーション用マイコン４４および他の電子機器５０に接続されている。さらに、メインマイコン３６は、画像信号線４６に接続され、モニタ２２への画像データを供給できるようになっている。また、メモリ３８は、入力操作判定用データに加えて、入力操作の判定結果を表示するための判定結果表示データおよび判定結果音声データを記憶している。
【００３４】
タッチパネルへの入力操作が有効であると判定したとき、メインマイコン３６は、ＦＦＢ部３４による振動に加えて、メモリ３８に記憶された判定結果表示データに基づき、有効であることを示す画像をモニタ２２に表示させる。例えば、図３(ａ)に示すジャンル検索画面において交通機関Ｊ４への入力操作が有効であると判定されたとき、メインマイコン３６は、交通機関Ｊ４に対応するエリアを青色に表示させる。あるいは、モニタ２２に「入力操作有効」という文字を表示させるようにしてもよい。さらに、メインマイコン３６は、メモリ３８に記憶された判定結果音声データに基づき、入力操作が有効であることを示す音声をスピーカ６０から音声出力させる。例えば、ビープ音を出力させたり、「交通機関の選択は有効です」という出力をさせてもよい。同様に、入力操作が無効であると判定したときにも、ユーザにとって、有効のときと容易に識別ができるようにモニタ２２の表示およびスピーカ６０の音声出力を行うようにする。
【００３５】
第２の実施例によれば、触覚による振動に加えて、視覚および聴覚により入力確認の応答を行うことで、ユーザは確実に入力操作の有効または無効を短時間にて認識することができる。
【００３６】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明に係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係るタッチパネルを用いた入力システムは、ナビゲーション装置、ＡＶ機器、ＡＴＭなど、ユーザからの入力に応じて処理を実行する電子機器において広く利用することができる
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例に係るタッチパネルを用いた入力システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例の入力システムの動作を説明するフローチャートである。
【図３】図３（ａ）はモニタに表示されるジャンル検索画面、図３（ｂ）は図３（ａ）の入力操作判定用の座標位置データを説明する図である。
【図４】入力操作判定用データに含まれるテーブルを示す図である。
【図５】本実施例の入力システムにおけるタッチパネル入力の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施例に係るタッチパネルを用いた入力システムの構成を示すブロック図である。
【図７】従来のタッチパネルを用いた入力システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
１２、１４：入力システム ２０：表示装置
２２：モニタ ２４：タッチパネル
２６：振動パネル ３０：システム制御装置
３２：検出部 ３４：ＦＦＢ部
３６：メインマイコン ３８：メモリ
４０：ナビゲーション装置 ４２：メインマイコン
４４：ナビゲーション用マイコン ４６：画像信号線
４８：記憶媒体 ５０：他の電子機器
６０：スピーカ ６２：音声信号線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルを用いた入力システムに関し、特に、タッチパネルへの入力操作が有効であることを振動により確認する入力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、液晶やＣＲＴスクリーン上に取り付けられたタッチスクリーンとも呼ばれ、ＰＤＡ、銀行のＡＴＭ、駅の券売機、ナビゲーション装置、ＡＶ機器などの電子機器への入力手段として広く利用されている。タッチパネルは、指や専用のペンにより画面が接触されると、その接触された位置が検知され、これにより入力操作の有無が判別できるようになっている。タッチパネルは、ディスプレイの下に配置して圧力の変化を検出するタイプと、専用の透明なスクリーンで画面を覆うタイプがある。また画面への接触の検知方法には、感圧式や静電式がある。前者は圧力の変化を感知し、後者は静電気による電気信号を感知している。
【０００３】
このようなタッチパネルを用いた入力装置に関する発明が特許文献１において成されている。特許文献１のタッチパネル入力方法は、文字や図形等のオブジェクトを表示する画面に対して、操作者の指が接触および解放されると、該接触および解放した画面位置の座標を求め、該座標に基づき指が画面に対して接触および解放したときのオブジェクトを判断し、該オブジェクトに対応したイベント処理を実行する。その際、接触時のオブジェクトと解放時のオブジェクトとが等しい場合にのみイベント処理を実行させ、これにより操作者の誤操作を防止している。
【０００４】
また、タッチパネルの画面を接触または押圧したとき、その入力操作が適切に行われたのか否かの判別がつきにくいことがある。このため、入力操作があったときに、タッチパネルを振動させて、その入力操作が有効であったことをフィードバックさせる技術が例えば特許文献２に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−６２４４６号
【特許文献２】特開２００１−３５０５９２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図７は従来のタッチパネルを用いた入力システムの構成例を示すブロック図である。入力システム１０は、表示装置２０、表示装置２０に接続されたシステム制御装置３０およびシステム制御装置３０に接続されたナビゲーション装置４０とを含んでいる。システム制御装置３０には、必要に応じてＤＶＤプレーヤ等の他の電子機器５０を接続することができる。
【０００７】
表示装置２０は、液晶などにより画像を表示するモニタ２２、モニタ２２上に取り付けられたタッチパネル２４、タッチパネル２４上に取り付けられた振動パネル２６を含んでいる。システム制御装置３０は、タッチパネル２４への入力操作があったとき、その接触もしくは押下された座標位置を検知する検知部３２と、タッチパネル２４への操作入力が有効であったとき振動パネル２６を振動させるフォースフィードバック（以下、ＦＦＢという）部３４と、メインマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）３６とを備えている。メインマイコン３６は、検知部３２およびＦＦＢ部３４を制御したり、システム制御装置３０に接続される電子機器との間の通信制御などを行う。
【０００８】
ナビゲーション装置４０は、通信線Ｓ１を介してシステム制御装置３０のメインマイコン３６と接続されたメインマイコン４２と、ナビゲーション機能を制御するナビゲーション用マイコン４４とを備えている。メインマイコン４２は、システム制御装置３０との通信制御を行い、メインマイコン４２からの制御信号等のデータは、通信線Ｓ２を介してナビゲーション用マイコン４４に与えられる。また、ナビゲーション用マイコン４４は、画像信号線４６を介して画像データをモニタ２２へ供給し、そこに必要な画像を表示させる。
【０００９】
ユーザによりタッチパネル２４が押下されると、そのタッチパネル２４上の座標位置が検知部３２により検知され、座標位置を示す情報がメインマイコン３６に伝えられる。メインマイコン３６は、この座標位置情報を通信線Ｓ１を介してナビゲーション装置側のメインマイコン４２に伝え、さらにメインマイコン４２が座標位置情報を通信線Ｓ２を介してナビゲーション用マイコン４４へ伝える。これに応答して、ナビゲーション用マイコン４４は、座標位置情報が有効か否かを判定する。例えば、モニタ２２に表示されている入力指示エリア内が押下されたのか否かを判定する。有効であると判定したとき、その旨をメインマイコン３６に伝え、メインマイコン３６は、ＦＦＢ部３４を介して振動パネル２６を一定時間振動させる。
【００１０】
１回のマイコン間通信に要する時間は約５０ｍｓである。従って、現状の入力システムでは、ユーザがタッチパネル２４に触れてからその確認を振動により受け取るまでに約２００ｍｓを要してしまう。タッチパネルへの接触期間が２００ｍｓであると、ユーザに違和感を生じさせてしまう。また、この応答期間が長すぎると、振動による確認を受け取る前にユーザがタッチパネルから手を離してしまうことがある。さらに、ユーザによっては、入力操作が無効であると理解し、繰り返し入力操作を行ってしまうことがある。これでは、パルスタッチという触覚に訴える技術であるにもかかわらず、正式な振動による応答ができない。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決し、タッチパネルへの入力操作に対する確認応答時間を短縮することができる、タッチパネルを用いた入力システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るタッチパネルを用いた入力システムは、少なくともタッチパネルおよび振動部材を備えた表示手段と、タッチパネルへの入力操作を検知する検知手段、当該検知手段の検知結果に基づきタッチパネルへの入力操作が有効であるか否かを判定するための判定手段および判定手段の判定結果に応答して振動部材の所定エリアを振動させる振動手段を含むインターフェース手段と、インターフェース手段に接続され、前記表示手段に表示される画像情報を提供する少なくとも１つの電子機器とを有するものである。好ましくは表示手段は、液晶などのモニタ上にタッチパネルと振動パネルとを積層したものが用いられる。好ましくはインターフェース手段は、マイクロコンピュータ等を含んで構成され、少なくとも表示手段の制御を行うとともに、接続される電子機器との通信機能を有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の入力システムによれば、タッチパネルへの入力操作が有効か否かの判定をインターフェース手段側において行うようにしたので、従来の入力システムと比較して、振動による確認応答時間を短縮することができる。ユーザがタッチパネルに接触してから確認を得るまでの時間は、１５０ｍｓ以内にすることができ、ユーザに違和感を与えることはない。また、インターフェース手段に複数の電子機器が接続された場合であっても、電子機器との接続状況にかかわらず、入力操作の確認応答時間を常時安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係るタッチパネルを用いた入力システムの最良の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明に係る入力システムは、好ましくは車載用ナビゲーションシステムにおいて実施される。
【実施例】
【００１５】
図１は、本実施例に係る入力システムの構成を示すブロック図であり、図中、従来の説明で用いた構成と同一のものについては同一参照番号を付してある。本実施例の入力システム１２は、表示装置２０、システム制御装置３０、ナビゲーション装置４０とを含んでいる。表示装置２０は、液晶等のモニタ２２上に、指などの接触により入力を可能とするタッチパネル２４が取り付けられ、さらに、入力操作が有効か否かを確認すべく振動を与える振動パネル２６が取り付けられている。タッチパネル２４および振動パネル２６は、例えば、透明電極を備えたシート状のものを液晶モニタ上に積層することができ、タッチパネル２４および振動パネル２６の上下方向の配列順序は問わない。好ましくは表示装置２０は、モニタ２２、タッチパネル２４および振動パネル２６を一体化した表示ユニットから構成され、例えば車内のインダッシュ等に取り付けられる。
【００１６】
システム制御装置３０は、表示装置２０を接続されるとともに、複数の電子機器を接続することができる。このシステム制御装置３０は、表示装置２０と複数の電子機器との間のインターフェース的な役割を果たす。システム制御装置３０は、表示装置２０と一体化されたものであっても良いし、あるいは表示装置２０と別個の構成であってもよい。本例では、システム制御装置３０には、ナビゲーション装置４０が接続され、これに加えて他の電子機器５０が接続されている。他の電子機器５０は、例えば、ＤＶＤプレーヤ、ＣＤプレーヤ等のオーディオ・ビデオ（ＡＶ）機器などである。複数の電子機器が接続されている場合、どの電子機器をソースに使用するかは、ユーザからの指示によって決定される。システム制御装置３０は、ユーザからの指示に応じて、選択された電子機器に対し、当該選択された電子機器を動作可能状態にするためのイネーブル信号を通信線Ｓ１を介して供給する。動作可能状態となった電子機器は、画像信号線４６を介して画像データを表示装置２０のモニタ２２に供給し、そこに所望の画像を表示させることができる。
【００１７】
システム制御装置３０は、検知部３２と、振動パネル２６を振動させるＦＦＢ（フォースフィードバック）部３４と、メインメモリ３６と、メモリ３８とを含んでいる。検知部３２は、タッチパネル２２への入力操作を検知し、検知した座標位置情報を出力する。ＦＦＢ部３４は、メインマイコン３６の指示に応答して振動パネル２６を振動させる。メインマイコン３６は、検知部３２の検知結果を受け取り、タッチパネル２２への入力操作が有効か無効かを判定したり、ナビゲーション４０および他の電子機器５０との間で制御信号等のデータ通信を制御する。メモリ３８は、後述するように、入力操作が有効か無効かを判定するための入力操作判定用データをナビゲーション装置４０や他の電子機器５０から受け取り、これを記憶する。
【００１８】
ナビゲーション装置４０は、システム制御装置３０との間で通信等を行うメインマイコン４２、ナビゲーション機能を制御するナビゲーション用マイコン４４を有する。ナビゲーションに必要な道路地図等のデータは、ハードディスク等の大容量記憶媒体４８に格納される。これらのデータは、通信手段を用いて外部サーバからダウンロードしたものを記憶媒体４８に記憶するものであってもよい。ナビゲーション用マイコン４４は、自車位置周辺の道路地図の案内を行ったり、目的地までの誘導経路を探索する。また、ユーザインターフェースのために、画像信号を画像信号線４６を介してモニタ２２に供給する。
【００１９】
次に、本実施例の入力システムの動作を説明する。初めに、システム制御装置３０のメモリ３８に入力操作判定用データを記憶するときの動作を図２のフローチャートを用いて説明する。ユーザからソース選択の指示が成されると（ステップＳ１０１）、システム制御装置３０のメインマイコン３６は、選択された電子機器を動作可能状態にするためのイネーブル信号を通信線Ｓ１を介して出力する（ステップＳ１０２）。ここでは、ナビゲーション装置４０がソースとして選択され、ナビゲーション装置４０にイネーブル信号が出力されたものとする。
【００２０】
イネーブル信号は、メインマイコン３６から通信線Ｓ１を介してナビゲーション装置４０のメインマイコン４２に伝えられ、さらに通信線Ｓ２を介してナビゲーション用マイコン４４に伝えられる。マイコン４４は、イネーブル信号によりデータソースとして選択されたことを認識する。そして、マイコン４４は、タッチパネルへの入力操作が有効か無効かを判定するのに必要な入力操作判定用データを記憶媒体４８から読み出し（ステップＳ１０３）、読み出した判定用データをマイコン４２へ出力する。入力操作判定用データは、タッチパネルへの入力操作が、モニタ２２に表示されている画像の所定エリア内にあるか否かを判定するための座標位置データと、モニタ２２に表示される画像データと座標位置データとの関係を示すテーブルとを含む。
【００２１】
例えば、図３(ａ)に示すようなジャンル検索画面がモニタ２２に表示されるとする。検索画面には、入力を指示する表示Ｊ１〜Ｊ１０が描画され、このいずれかの表示にタッチすることで、入力指示を与えることができる。ちなみに、表示Ｊ１〜Ｊ６は、ジャンルを選択するための入力であり、表示Ｊ７、Ｊ８は、ジャンルをスクロールさせるための入力であり、表示Ｊ９は、前の画面に戻すための入力であり、表示Ｊ１０は、自車位置周辺の道路案内画面への切換を入力するものである。
【００２２】
このようなジャンル検索画面への入力操作の有効、無効を判定するための座標位置データを図３（ｂ）に示す。座標位置データＲ１〜Ｒ１０は、ジャンル検索画面の入力を指示する表示Ｊ１〜Ｊ１０に対応するものである。入力操作が、座標位置データＲ１〜Ｒ１０に示されるエリアに含まれていれば、当該入力操作は有効と判定され、いずれの座標位置データＲ１〜Ｒ１０のエリアに含まれていなければ、当該入力操作は無効と判定される。
【００２３】
さらに、入力操作判定用データに含まれるテーブル例を図４に示す。テーブルは、画像データの識別コードと、それに対応する座標位置データの識別コードとの関係を記憶している。例えば、モニタ２２にジャンル検索画面（図３（ａ））が表示されるとき、テーブルを参照し、検索画面における入力操作の有効・無効を判定する座標位置データ（図３（ｂ））が特定される。例えば、ジャンル検索画面の識別コードが「Ｇ０００１」であれば、座標位置データの識別コードは「Ｐ０１１０」となる。
【００２４】
再び図２に戻り、ナビゲーション用マイコン４４から出力された入力操作判定用データは、マイコン４２により通信線Ｓ１を介してシステム制御装置３０のメインマイコン３６へ送信される（ステップＳ１０４）。メインマイコン３６は、受け取った入力操作判定用データをメモリ３８に記憶する（ステップＳ１０５）。この際、メモリ３８に古い入力操作判定用データが記憶されている場合には、そのデータが更新される。
【００２５】
次に、タッチパネルへの入力操作が行われたときの動作について図５のフローチャートを参照して説明する。ナビゲーション装置４０のマイコン４４は、画像信号線４６を介して画像データをモニタ２２に供給する。同時に、マイコン４４は、モニタ２２に表示すべく画像データの識別コードを、マイコン間通信によりメインマイコン３６へ伝える（ステップＳ１０１）。例えば、モニタ２２にジャンル検索画面を表示する場合には、その識別コードがメインマイコン３６に送信される。
【００２６】
メインマイコン３６は、送信された画像データの識別コードに対応する座標位置データの識別コードを、メモリ３８に記憶されたテーブルを用いて検索し（ステップＳ２０２）、検索された識別コードの座標位置データをメモリ３８から読出す（ステップＳ２０３）。
【００２７】
モニタ２２に表示された画面に対し、ユーザによる入力操作が行われると、その入力操作が検知部３２によって検知される（ステップＳ２０４）。検知部３２は、入力操作があった座標位置を検知し（ステップＳ２０５）、これをメインマイコン３６へ出力する（ステップＳ２０６）。例えば、ジャンル検索画面において、ユーザにより交通機関Ｊ４が選択されると、検知部３２は、その接触位置を検知し、検知した座標位置情報をメインマイコン３６へ出力する。
【００２８】
メインマイコン３６は、座標位置データと検知された座標位置情報とを比較し（ステップＳ２０７）、座標位置データのエリア（例えば図３(ｂ)のＲ１〜Ｒ１０）内に座標位置情報が含まれるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。エリア内に含まれる場合、入力操作が有効であると判定し（ステップＳ２０９）、エリアに含まれない場合、入力操作が無効であると判定する（ステップＳ２１０）。
【００２９】
メインマイコン３６は、入力操作が有効であると判定したとき、ＦＦＢ部３４に振動指示信号を出力し、振動パネル２６を一定期間振動させる（ステップＳ２１１）。振動させるエリアは、ユーザにより入力操作が行われたエリアに対応する。例えば、ジャンル検索画面において交通機関Ｊ４について入力操作があったときは、図３（ｂ）に示すエリアＲ４が振動されることになる。一方、メインマイコン３６は、入力操作が無効であると判定されたとき、ＦＦＢ部３４に振動禁止信号を出力し、これにより振動パネル２６の振動は行われない（ステップＳ２１２）。
【００３０】
さらにメインマイコン３６は、入力操作の判定結果を、通信線Ｓ１、Ｓ２を介してナビゲーション用マイコン４４へ伝える。この判定結果は、操作入力が有効か無効であることに加えて、操作入力が有効であったときには、検知された座標位置情報を含む。マイコン４４は、判定結果を受け取り、入力操作が有効であれば、その入力操作に応じた処理を実行する。このとき、検知された座標位置情報を参照し、入力操作の内容をチェックする。交通機関Ｊ４を選択する入力操作が行われた場合には、マイコン４４は、交通機関の検索の処理を開始し、交通機関の検索の画像データを画像信号線４６を介してモニタ２２へ出力するとともに、次の入力操作の判定のために、その画像データの識別コードをマイコン通信によりメインマイコン３６へ送信する。
【００３１】
一方、マイコン４４は、入力操作が無効であるとの判定結果を受け取った場合には、画像信号線４６を介して操作エラーを示す画像データをモニタ２２に出力する。
【００３２】
このように本実施例によれば、入力操作の有効、無効の判定をシステム制御装置３０内で行うようにしたので、入力操作に対する応答確認時間を短縮させることができる。本実施例の場合、ユーザがタッチパネル２２へ接触したときから振動を与えるまでの時間を、ユーザにとって違和感を生じない１５０ｍｓ以下に余裕をもって達成することができる。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。第２の実施例は、図６に示すように、入力操作の判定結果を、振動に加えて画像および音声にて応答するときの例を示している。入力システム１４は、スピーカ６０を含み、スピーカ６０は、音声信号線６２によってメインマイコン３６、ナビゲーション用マイコン４４および他の電子機器５０に接続されている。さらに、メインマイコン３６は、画像信号線４６に接続され、モニタ２２への画像データを供給できるようになっている。また、メモリ３８は、入力操作判定用データに加えて、入力操作の判定結果を表示するための判定結果表示データおよび判定結果音声データを記憶している。
【００３４】
タッチパネルへの入力操作が有効であると判定したとき、メインマイコン３６は、ＦＦＢ部３４による振動に加えて、メモリ３８に記憶された判定結果表示データに基づき、有効であることを示す画像をモニタ２２に表示させる。例えば、図３(ａ)に示すジャンル検索画面において交通機関Ｊ４への入力操作が有効であると判定されたとき、メインマイコン３６は、交通機関Ｊ４に対応するエリアを青色に表示させる。あるいは、モニタ２２に「入力操作有効」という文字を表示させるようにしてもよい。さらに、メインマイコン３６は、メモリ３８に記憶された判定結果音声データに基づき、入力操作が有効であることを示す音声をスピーカ６０から音声出力させる。例えば、ビープ音を出力させたり、「交通機関の選択は有効です」という出力をさせてもよい。同様に、入力操作が無効であると判定したときにも、ユーザにとって、有効のときと容易に識別ができるようにモニタ２２の表示およびスピーカ６０の音声出力を行うようにする。
【００３５】
第２の実施例によれば、触覚による振動に加えて、視覚および聴覚により入力確認の応答を行うことで、ユーザは確実に入力操作の有効または無効を短時間にて認識することができる。
【００３６】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明に係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係るタッチパネルを用いた入力システムは、ナビゲーション装置、ＡＶ機器、ＡＴＭなど、ユーザからの入力に応じて処理を実行する電子機器において広く利用することができる
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例に係るタッチパネルを用いた入力システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例の入力システムの動作を説明するフローチャートである。
【図３】図３（ａ）はモニタに表示されるジャンル検索画面、図３（ｂ）は図３（ａ）の入力操作判定用の座標位置データを説明する図である。
【図４】入力操作判定用データに含まれるテーブルを示す図である。
【図５】本実施例の入力システムにおけるタッチパネル入力の動作を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施例に係るタッチパネルを用いた入力システムの構成を示すブロック図である。
【図７】従来のタッチパネルを用いた入力システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
１２、１４：入力システム ２０：表示装置
２２：モニタ ２４：タッチパネル
２６：振動パネル ３０：システム制御装置
３２：検出部 ３４：ＦＦＢ部
３６：メインマイコン ３８：メモリ
４０：ナビゲーション装置 ４２：メインマイコン
４４：ナビゲーション用マイコン ４６：画像信号線
４８：記憶媒体 ５０：他の電子機器
６０：スピーカ ６２：音声信号線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルを用いた入力システムであって、
少なくともタッチパネルおよび振動部材を備えた表示手段と、
タッチパネルへの入力操作を検知する検知手段、当該検知手段の検知結果に基づきタッチパネルへの入力操作が有効であるか否かを判定するための判定手段および判定手段の判定結果に応答して振動部材の所定エリアを振動させる振動手段を含むインターフェース手段と、
インターフェース手段に接続され、前記表示手段に表示される画像情報を提供する少なくとも１つの電子機器と、
を有する入力システム。
【請求項２】
前記判定手段は、入力操作が有効か否かを判定するための入力操作判定用データを前記電子機器から受け取り、当該入力操作判定用データを記憶するメモリを含む、請求項１に記載の入力システム。
【請求項３】
前記判定手段は、前記検知手段による検知結果と前記メモリに記憶された入力操作判定用データとを比較し、入力操作が有効か否かを判定する、請求項２に記載の入力システム。
【請求項４】
前記電子機器は、前記判定手段による判定結果を受け取り、当該判定に応じた処理を実行する、請求項１に記載の入力システム。
【請求項５】
前記判定手段によりタッチパネルへの入力操作が有効であると判定されたとき、前記振動部材は、タッチパネルへの入力操作が発生してから１５０ミリ秒未満で前記振動手段により振動される、請求項１ないし４いずれか１つに記載の入力システム。
【請求項１】
タッチパネルを用いた入力システムであって、
少なくともタッチパネルおよび振動部材を備えた表示手段と、
タッチパネルへの入力操作を検知する検知手段、当該検知手段の検知結果に基づきタッチパネルへの入力操作が有効であるか否かを判定するための判定手段および判定手段の判定結果に応答して振動部材の所定エリアを振動させる振動手段を含むインターフェース手段と、
インターフェース手段に接続され、前記表示手段に表示される画像情報を提供する少なくとも１つの電子機器と、
を有する入力システム。
【請求項２】
前記判定手段は、入力操作が有効か否かを判定するための入力操作判定用データを前記電子機器から受け取り、当該入力操作判定用データを記憶するメモリを含む、請求項１に記載の入力システム。
【請求項３】
前記判定手段は、前記検知手段による検知結果と前記メモリに記憶された入力操作判定用データとを比較し、入力操作が有効か否かを判定する、請求項２に記載の入力システム。
【請求項４】
前記電子機器は、前記判定手段による判定結果を受け取り、当該判定に応じた処理を実行する、請求項１に記載の入力システム。
【請求項５】
前記判定手段によりタッチパネルへの入力操作が有効であると判定されたとき、前記振動部材は、タッチパネルへの入力操作が発生してから１５０ミリ秒未満で前記振動手段により振動される、請求項１ないし４いずれか１つに記載の入力システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１３４１６６（Ｐ２００６−１３４１６６Ａ）
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２３９３４（Ｐ２００４−３２３９３４）
【出願日】平成１６年１１月８日（２００４．１１．８）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月８日（２００４．１１．８）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
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