タッチパネル操作装置
【課題】表示画面に接触する操作手段に応じて、表示画面に表示される操作用画像の表示サイズを変更することが可能なタッチパネル操作装置を提供すること。
【解決手段】 本発明に係るタッチパネル操作装置１の制御手段８は、距離検出手段７により検出された操作手段の先端の距離が、表示画面より所定距離以内である場合には、操作手段の先端の位置に対応する表示画面上の表示位置に表示されている操作用画像を検出し、検出された操作用画像の表示範囲と接触範囲記憶手段４に記憶される接触範囲との比較を行い、接触範囲が表示範囲よりも大きい場合には、表示画面に表示されている操作用画像を拡大表示させるように画像処理手段３を制御する。
【解決手段】 本発明に係るタッチパネル操作装置１の制御手段８は、距離検出手段７により検出された操作手段の先端の距離が、表示画面より所定距離以内である場合には、操作手段の先端の位置に対応する表示画面上の表示位置に表示されている操作用画像を検出し、検出された操作用画像の表示範囲と接触範囲記憶手段４に記憶される接触範囲との比較を行い、接触範囲が表示範囲よりも大きい場合には、表示画面に表示されている操作用画像を拡大表示させるように画像処理手段３を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作手段に応じてディスプレイに表示される操作用画像の表示サイズを変更することが可能なタッチパネル操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時の電子機器、例えば、カーナビゲーションシステム、ＰＤＡ等では、ディスプレイ等の表示部に表示される操作ボタン、アイコン等（操作用画像）を、操作者が指又はスタイラスペン等（操作手段）でタッチ（接触）することによって操作処理を行うことが可能なタッチパネル操作装置が多く採用されている。
【０００３】
タッチパネル操作装置において、操作者がディスプレイ画面にタッチして電子機器の操作を行う場合、ディスプレイに数多くの操作ボタンが表示されていると、操作ボタンの表示面積（タッチ可能面積）が狭くなってしまうので、所望の操作ボタンの近隣の他の操作ボタンを押してしまい、誤操作を招くおそれがあった。
【０００４】
このため、今日のタッチパネル操作装置では、操作者の指やスタイラスペン等とディスプレイ画面との距離を検出手段が検出し、指等がディスプレイ画面に所定距離以上近接した場合には、指等の位置に対応するディスプレイ画面の表示画像を拡大表示させる装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２６９０２２号公報
【特許文献２】特開平１１−６５７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ディスプレイ画面に表示される操作ボタンは、複数の操作画面に対して全て同じ大きさで表示されているのではなく、操作画面毎に、または操作ボタンの役割毎に表示される大きさが異なっているため、一律にディスプレイの表示が拡大されると操作性が低下するおそれがある。
【０００６】
また、ディスプレイにタッチする物が、例えば、操作者の指である場合と、スタイラスペンである場合とでは、ディスプレイに接触する部分の面積が異なるため、スタイラスペンの場合には拡大しなくても誤操作無く操作ボタンを押すことができるが、指を用いる場合には、拡大しないと誤操作を招いてしまう場合があり得るという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたたものであり、表示画面に接触する操作手段に応じて、表示画面に表示される操作用画像の表示サイズを変更することが可能なタッチパネル操作装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係るタッチパネル操作装置は、操作用画像を表示画面に表示する表示手段と、前記表示画面に表示させる複数の操作用画像を記憶する画像情報記憶手段と、前記画像情報記憶手段に記憶される複数の操作用画像より特定の操作用画像を抽出して、前記表示画面に表示させるための表示画像を作成する画像処理手段と、前記表示画面に接触した操作手段の有無を判断する接触状態判断手段と、前記表示画面に前記操作手段が接触した場合に、当該操作手段が接触した前記表示画面上の接触位置及び接触範囲を検出する接触位置検出手段と、前記接触位置検出手段により検出された前記操作手段の接触範囲を予め記憶する接触範囲記憶手段と、前記表示画面の前面に位置する前記操作手段の先端の前記操作画面からの距離及び位置を検出する距離検出手段と、前記距離検出手段により検出された前記操作手段の先端の距離が、前記表示画面より所定距離以内である場合には、前記操作手段の先端の位置に対応する表示画面上の表示位置に表示されている操作用画像を検出し、検出された操作用画像の表示範囲と前記接触範囲記憶手段に記憶される前記接触範囲との比較を行い、前記接触範囲が前記表示範囲よりも大きい場合には、前記表示画面に表示されている操作用画像を拡大表示させるように前記画像処理手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るタッチパネル操作装置によれば、操作用画像の表示範囲と操作手段の接触範囲とを比較し、接触範囲の方が操作用画像の表示範囲よりも大きい場合にのみ操作用画像を拡大表示させるので、操作用画像が複数配設されて各操作用画像が表示画面に小さく表示される場合であっても、操作者が誤操作するおそれが少なくなる。また、操作用画像の表示範囲が操作手段の接触範囲よりも大きい場合には、操作用画像が拡大表示されることはないので、拡大表示された操作用画像によって他の操作用画像が隠れてしまうという不都合を回避することができ、操作用画像の視認性を阻害することなく良好な操作性を維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るタッチパネル操作装置を、図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、タッチパネル操作装置１の構成を示すブロック図である。タッチパネル操作装置１は、ディスプレイ部（表示手段）２と、画像処理部（画像処理手段）３と、記憶部（画像情報記憶手段、接触範囲記憶手段）４と、タッチ式の入力部（接触状態判断手段）５と、タッチ位置検出部（接触位置検出手段）６と、超音波センサ（距離検出手段）７と、ＣＰＵ（制御手段）８とを備えている。
【００１２】
ディスプレイ部２は、画像処理部３により制御されており、画像処理部３より受信した画像情報に基づいて、例えば、図２に示すような表示画像２ｂをディスプレイ画面（表示画面）２ａに表示する。なお、ディスプレイ画面２ａに表示される表示画像２ｂは、操作者が指又はスタイラスペン等の操作手段を用いて操作を行う場合に必要とされる操作ボタン、アイコン等２ｃの複数の操作用画像により構成される。
【００１３】
記憶部４には、操作ボタン等の操作用画像及び表示画像の作成に必要とされる他の画像データ等が記憶されており、操作ボタン等は、操作ボタン等毎に異なるサイズの同一画像、具体的には、通常サイズの操作ボタン等と拡大サイズの操作ボタン等との画像データがそれぞれ記憶されている。また、記憶部４には、操作者の指やスタイラスペン等の操作手段の先端の接触面積（接触範囲）を予め記憶させておくことが可能である。
【００１４】
画像処理部３は、ＣＰＵ８の指示に従って、記憶部４に記憶された複数の操作用画像より特定の操作ボタン、アイコン等の画像データを抽出し、操作ボタンの大きさ、配列等を考慮してディスプレイ画面２ａに表示させる表示画像を作成する。画像処理部３では、作成された表示画像の操作ボタン、アイコン等の配置位置を把握している。
【００１５】
入力部５は、ディスプレイ画面２ａ上に指又はスタイラスペン等が接触した場合、接触したディスプレイ画面２ａ上の接触位置を座標情報として検出し、タッチ位置検出部６に出力する。入力部５は、ディスプレイ画面２ａの下に配置されて圧力の変化を検出することにより接触位置を検出するタイプであってもよく、また、専用の透明なスクリーンでディスプレイ画面の表面を覆うように設置されて、圧力の変化を感知（感圧式）したり、静電気による電気信号を感知（静電式）したりすることにより接触位置を検出するタイプであってもよい。
【００１６】
タッチ位置検出部６は、入力部５において指又はスタイラスペン等の接触が検出された場合に、入力部５より受信した座標情報に基づいて、接触されたディスプレイ画面２ａ上の位置を求め、接触面積（接触範囲）を算出する。算出された位置情報及び面積情報は、ＣＰＵ８に伝達される。
【００１７】
超音波センサ７は、図３に示すように、ディスプレイ画面２ａの裏面に格子状に配設されて、ディスプレイ画面２ａに対して垂直に超音波が射出される複数の超音波射出源７ａを有しており、この超音波射出源７ａより出射される超音波７ｂによって、ディスプレイ画面２ａに接近する物体を検知し、その接近距離を検出する。なお、図３には、便宜上６個の超音波射出源７ａしか示されていないが、実際にはディスプレイ画面２ａの全面より超音波７ｂが射出されるように多数設置される。
【００１８】
ＣＰＵ８は、タッチパネル操作装置１の各種制御を行う役割を有しており、超音波センサ７により検出される近接物体の距離変化、タッチ位置検出部６により検出される位置情報及び面積情報、画像処理部３で作成された表示画像における操作ボタン等の配置位置状況及び各操作ボタン等の割り当て処理内容に関する情報を受信する。ＣＰＵ８は、受信した各種情報に基づいて、ディスプレイ部２に表示される操作ボタン等の変更等を画像処理部３に指示し、ディスプレイ部２に表示される操作ボタン等の大きさ等を変更させる。
【００１９】
以下に、ＣＰＵ８による処理を、フローチャートを用いて説明する。
【００２０】
図４は、システムの初期設定時の処理を示したフローチャートである。
【００２１】
システムの初期設定処理は、タッチパネル操作装置１の記憶部４に操作手段の先端の接触面積情報が記憶されていない場合、及び操作者が接触面積情報を変更する場合等に実行される処理である。
【００２２】
システムの初期設定処理において、ＣＰＵ８は、図５に示すような初期設定用画面を画像処理部３に作成させて、ディスプレイ部２に表示させる（ステップＳ．１）。初期設定画面には、操作者の指やスタイラスペン等の操作手段の先端を接触させるための接触エリア２ｄが表示される。
【００２３】
操作者が操作手段を操作し操作手段の先端をディスプレイ画面２ａの接触エリア２ｄに接触させると、入力部５が操作手段の接触位置の座標情報を検出し、タッチ位置検出部６が具体的な位置情報及び面積情報を算出してＣＰＵ８に伝達する。
【００２４】
ＣＰＵ８は、位置情報及び面積情報をタッチ位置検出部６より受信した場合（ステップＳ．２のＹＥＳの場合）、受信した面積情報を操作手段の先端の接触面積情報として記憶部４に記憶し（ステップＳ．３）、システムの初期設定処理を終了する。位置情報及び面積情報をタッチ位置検出部６より受信しなかった場合（ステップＳ．２のＮＯの場合）、ＣＰＵは初期設定用画面を表示させ続ける（ステップＳ．１）。
【００２５】
次に、通常のタッチパネル操作おけるＣＰＵ８の処理について、図６に示すフローチャートを用いて説明を行う。
【００２６】
まず、ＣＰＵ８は、ディスプレイ部２に表示させる表示画像を画像処理部３に作成させて、ディスプレイ画面２ａに表示させる（ステップＳ．１０）。なお、最初に作成される表示画像は、通常サイズの操作ボタン等を用いて作成される。
【００２７】
操作者が、ディスプレイ画面２ａ方向に操作手段を近づけて、ディスプレイ画面２ａから操作手段先端までの距離が一定距離以内となった場合、超音波センサ７は、操作手段の存在を検出し、接近距離をＣＰＵ８に伝達する。
【００２８】
超音波センサ７より接近距離を受信した場合（ステップＳ．１１のＹＥＳの場合）、ＣＰＵ８は、超音波センサ７より受信した接近距離が予め規定される閾値以下であるか否かの判断を行う（ステップＳ．１２）。この閾値はタッチパネル操作装置１が利用される用途等によって異なる値を設定することができる。ＣＰＵ８は、接近距離が閾値以上である場合（閾値よりも離れている場合）には（ステップＳ．１２のＮＯの場合）、通常サイズの操作ボタン等を用いて作成された表示画像が引き続きディスプレイ部２に表示されるように、画像処理部３を制御する（ステップＳ．１３）。
【００２９】
接近距離が閾値以下の場合（閾値よりも近づいている場合）（ステップＳ．１２のＹＥＳの場合）、ＣＰＵ８は、超音波センサ７が検出した操作手段の位置を、格子状に配設された超音波射出源７ａの設置位置（射出源７ａ毎に割り振られたセンサ番号毎の設置位置情報）より判断する（ステップＳ．１４）。そして、ＣＰＵ８は、検出された操作手段の位置に該当するディスプレイ画面２ａ上の位置を算出し（ステップＳ．１５）、算出されたディスプレイ画面２ａ上に表示される操作ボタン等の表示面積の大きさと、記憶部４に記憶されている操作手段の接触面積の大きさとを比較する（ステップＳ．１６）。
【００３０】
操作ボタン等の表示面積が接触面積よりも大きい場合（ステップＳ．１６のＹＥＳの場合）、ＣＰＵ８は、通常サイズの操作ボタン等を用いて作成された表示画像が引き続きディスプレイ部２に表示されるように、画像処理部３を制御する（ステップＳ．１３）。例えば、図７（ａ）左図に示される表示画像において、操作者の指１１が閾値以下の距離までディスプレイ画面２ａの操作ボタン９ａに近づいた場合、ＣＰＵ８は、操作ボタン９ａの表示面積が指１１の接触面積よりも大きいと判断して、図７（ａ）右図に示すように表示画像をそのまま（通常サイズの操作ボタン等を用いて作成された表示画像）表示させ続ける。
【００３１】
一方で、操作ボタン等の表示面積が接触面積よりも小さい場合（ステップＳ．１６のＮＯの場合）、ＣＰＵ８は、該当するディスプレイ画面２ａ上の位置の操作ボタンが拡大サイズの操作ボタン等に置き換えられた表示画像を、ディスプレイ部２に表示させるように画像処理部３を制御する（ステップＳ．１７）。例えば、図７（ｂ）左図に示す表示画面において、操作者の指１１が閾値以下の距離までディスプレイ画面２ａの操作ボタン等９ｂに近づいた場合、ＣＰＵ８は、操作ボタン９ｂの表示面積が指１１の先端の接触面積よりも小さいと判断して、図７（ｂ）右図に示すように操作ボタン９ｂを拡大表示させる。
【００３２】
その後、操作手段がディスプレイ画面２ｂに接触した場合（ステップＳ１８のＹＥＳの場合）、ＣＰＵ８は、入力部５及びタッチ位置検出部６を通して操作手段の接触位置を位置情報として受信し、受信した位置情報より求められるディスプレイ画面２ａ上の座標位置より当該座標位置に表示される操作ボタン等を特定し（ステップＳ．１９）、当該操作ボタン等に割り当てられる処理を実行する（ステップＳ．２０）。なお、操作ボタン等が拡大表示されている場合には、拡大サイズの操作ボタン等により作成された表示画像に基づいて接触位置に対応する操作ボタン等を求めて、該当する操作ボタン等に割り当てられた処理を実行する。操作手段がディスプレイ画面２ｂに接触しなかった場合（ステップＳ１８のＮＯの場合）、ＣＰＵ８は、超音波センサ７より接近距離を受信したか否かの判断（ステップＳ．１１）を繰り返し行う。
【００３３】
このように、操作ボタン等の表示面積と操作手段の接触面積とを比較し、接触面積の方が操作ボタン等の表示面積よりも大きい場合にのみ操作ボタン等を拡大表示させることによって、操作ボタン等が複数配設されて各操作ボタン等が小さく表示される場合であっても、操作者が誤操作するおそれが少なくなる。また、操作ボタンの表示面積が操作手段の接触面積よりも大きい場合には、操作ボタン等が拡大表示されることはないので、拡大表示された操作ボタン等によって他の操作ボタン等が隠れてしまうという不都合を回避することができ、操作ボタン等の視認性を阻害することなく良好な操作性を維持することが可能となる。
【００３４】
さらに、操作ボタン等に割り当てられる処理の重要度等に応じて操作ボタン等の大きさを他の操作ボタン等よりも大きく表示させている場合などにおいては、表示サイズが小さくて重要度が低い操作ボタン等に操作手段が接近したときだけ該当する操作ボタンが拡大表示され、他の小さい操作ボタンは拡大表示されないので、不用意に小さい操作ボタンが複数拡大表示されるおそれがなく、重要度の高い操作ボタン等の顕著性を維持することが可能となる。
【００３５】
以上、本発明に係るタッチパネル操作装置について、図面を用いて説明を行ったが、本発明に係るタッチパネル操作装置は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施例では、超音波センサ７を用いて操作手段の接近状況を検出したが、操作手段の接近を感知することが可能なセンサであれば、超音波センサ７以外のセンサを用いてもよい。
【００３６】
例えば、図８に示すように、ディスプレイ画面２ａの前面に赤外線センサ１０をパネル面に平行に設置し、この赤外線センサ１０より赤外線１０ａをディスプレイ前面２ａに格子状に走らせるような構成としても良い。このように構成することによって、操作手段（図８に示す操作者の指１１）が赤外線を遮断することにより操作手段が赤外線センサ設置位置まで接近したことを検出することができ、さらに、操作手段の接近位置を特定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るタッチパネル操作装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】操作用画像により作成された表示画像を示した図である。
【図３】ディスプレイ部に設けられる超音波センサの設置状況を模式的に示した図である。
【図４】システムの初期設置時にＣＰＵが行う処理を示したフローチャートである。
【図５】システムの初期設定画面を示した図である。
【図６】通常のタッチパネル操作おいてＣＰＵが行う処理を示したフローチャートである。
【図７】操作者の指の接近に応じて表示される表示画面を示した図であって、（ａ）は通常サイズの操作ボタンを用いて作成した表示画面がそのまま表示される状態を示し、（ｂ）は、拡大サイズの操作ボタンを用いて作成した表示画面に変更表示される状態を示したものである。
【図８】赤外線センサが設けられたディスプレイ部を示した側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ タッチパネル走査装置
２ ディスプレイ部（表示手段）
３ 画像処理部（画像処理手段）
４ 記憶部（画像情報記憶手段、接触範囲記憶手段）
５ 入力部（接触状態判断手段）
６ タッチ位置検出部（接触位置検出手段）
７ 超音波センサ（距離検出手段）
８ ＣＰＵ（制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作手段に応じてディスプレイに表示される操作用画像の表示サイズを変更することが可能なタッチパネル操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時の電子機器、例えば、カーナビゲーションシステム、ＰＤＡ等では、ディスプレイ等の表示部に表示される操作ボタン、アイコン等（操作用画像）を、操作者が指又はスタイラスペン等（操作手段）でタッチ（接触）することによって操作処理を行うことが可能なタッチパネル操作装置が多く採用されている。
【０００３】
タッチパネル操作装置において、操作者がディスプレイ画面にタッチして電子機器の操作を行う場合、ディスプレイに数多くの操作ボタンが表示されていると、操作ボタンの表示面積（タッチ可能面積）が狭くなってしまうので、所望の操作ボタンの近隣の他の操作ボタンを押してしまい、誤操作を招くおそれがあった。
【０００４】
このため、今日のタッチパネル操作装置では、操作者の指やスタイラスペン等とディスプレイ画面との距離を検出手段が検出し、指等がディスプレイ画面に所定距離以上近接した場合には、指等の位置に対応するディスプレイ画面の表示画像を拡大表示させる装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２６９０２２号公報
【特許文献２】特開平１１−６５７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ディスプレイ画面に表示される操作ボタンは、複数の操作画面に対して全て同じ大きさで表示されているのではなく、操作画面毎に、または操作ボタンの役割毎に表示される大きさが異なっているため、一律にディスプレイの表示が拡大されると操作性が低下するおそれがある。
【０００６】
また、ディスプレイにタッチする物が、例えば、操作者の指である場合と、スタイラスペンである場合とでは、ディスプレイに接触する部分の面積が異なるため、スタイラスペンの場合には拡大しなくても誤操作無く操作ボタンを押すことができるが、指を用いる場合には、拡大しないと誤操作を招いてしまう場合があり得るという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたたものであり、表示画面に接触する操作手段に応じて、表示画面に表示される操作用画像の表示サイズを変更することが可能なタッチパネル操作装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係るタッチパネル操作装置は、操作用画像を表示画面に表示する表示手段と、前記表示画面に表示させる複数の操作用画像を記憶する画像情報記憶手段と、前記画像情報記憶手段に記憶される複数の操作用画像より特定の操作用画像を抽出して、前記表示画面に表示させるための表示画像を作成する画像処理手段と、前記表示画面に接触した操作手段の有無を判断する接触状態判断手段と、前記表示画面に前記操作手段が接触した場合に、当該操作手段が接触した前記表示画面上の接触位置及び接触範囲を検出する接触位置検出手段と、前記接触位置検出手段により検出された前記操作手段の接触範囲を予め記憶する接触範囲記憶手段と、前記表示画面の前面に位置する前記操作手段の先端の前記操作画面からの距離及び位置を検出する距離検出手段と、前記距離検出手段により検出された前記操作手段の先端の距離が、前記表示画面より所定距離以内である場合には、前記操作手段の先端の位置に対応する表示画面上の表示位置に表示されている操作用画像を検出し、検出された操作用画像の表示範囲と前記接触範囲記憶手段に記憶される前記接触範囲との比較を行い、前記接触範囲が前記表示範囲よりも大きい場合には、前記表示画面に表示されている操作用画像を拡大表示させるように前記画像処理手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るタッチパネル操作装置によれば、操作用画像の表示範囲と操作手段の接触範囲とを比較し、接触範囲の方が操作用画像の表示範囲よりも大きい場合にのみ操作用画像を拡大表示させるので、操作用画像が複数配設されて各操作用画像が表示画面に小さく表示される場合であっても、操作者が誤操作するおそれが少なくなる。また、操作用画像の表示範囲が操作手段の接触範囲よりも大きい場合には、操作用画像が拡大表示されることはないので、拡大表示された操作用画像によって他の操作用画像が隠れてしまうという不都合を回避することができ、操作用画像の視認性を阻害することなく良好な操作性を維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るタッチパネル操作装置を、図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
図１は、タッチパネル操作装置１の構成を示すブロック図である。タッチパネル操作装置１は、ディスプレイ部（表示手段）２と、画像処理部（画像処理手段）３と、記憶部（画像情報記憶手段、接触範囲記憶手段）４と、タッチ式の入力部（接触状態判断手段）５と、タッチ位置検出部（接触位置検出手段）６と、超音波センサ（距離検出手段）７と、ＣＰＵ（制御手段）８とを備えている。
【００１２】
ディスプレイ部２は、画像処理部３により制御されており、画像処理部３より受信した画像情報に基づいて、例えば、図２に示すような表示画像２ｂをディスプレイ画面（表示画面）２ａに表示する。なお、ディスプレイ画面２ａに表示される表示画像２ｂは、操作者が指又はスタイラスペン等の操作手段を用いて操作を行う場合に必要とされる操作ボタン、アイコン等２ｃの複数の操作用画像により構成される。
【００１３】
記憶部４には、操作ボタン等の操作用画像及び表示画像の作成に必要とされる他の画像データ等が記憶されており、操作ボタン等は、操作ボタン等毎に異なるサイズの同一画像、具体的には、通常サイズの操作ボタン等と拡大サイズの操作ボタン等との画像データがそれぞれ記憶されている。また、記憶部４には、操作者の指やスタイラスペン等の操作手段の先端の接触面積（接触範囲）を予め記憶させておくことが可能である。
【００１４】
画像処理部３は、ＣＰＵ８の指示に従って、記憶部４に記憶された複数の操作用画像より特定の操作ボタン、アイコン等の画像データを抽出し、操作ボタンの大きさ、配列等を考慮してディスプレイ画面２ａに表示させる表示画像を作成する。画像処理部３では、作成された表示画像の操作ボタン、アイコン等の配置位置を把握している。
【００１５】
入力部５は、ディスプレイ画面２ａ上に指又はスタイラスペン等が接触した場合、接触したディスプレイ画面２ａ上の接触位置を座標情報として検出し、タッチ位置検出部６に出力する。入力部５は、ディスプレイ画面２ａの下に配置されて圧力の変化を検出することにより接触位置を検出するタイプであってもよく、また、専用の透明なスクリーンでディスプレイ画面の表面を覆うように設置されて、圧力の変化を感知（感圧式）したり、静電気による電気信号を感知（静電式）したりすることにより接触位置を検出するタイプであってもよい。
【００１６】
タッチ位置検出部６は、入力部５において指又はスタイラスペン等の接触が検出された場合に、入力部５より受信した座標情報に基づいて、接触されたディスプレイ画面２ａ上の位置を求め、接触面積（接触範囲）を算出する。算出された位置情報及び面積情報は、ＣＰＵ８に伝達される。
【００１７】
超音波センサ７は、図３に示すように、ディスプレイ画面２ａの裏面に格子状に配設されて、ディスプレイ画面２ａに対して垂直に超音波が射出される複数の超音波射出源７ａを有しており、この超音波射出源７ａより出射される超音波７ｂによって、ディスプレイ画面２ａに接近する物体を検知し、その接近距離を検出する。なお、図３には、便宜上６個の超音波射出源７ａしか示されていないが、実際にはディスプレイ画面２ａの全面より超音波７ｂが射出されるように多数設置される。
【００１８】
ＣＰＵ８は、タッチパネル操作装置１の各種制御を行う役割を有しており、超音波センサ７により検出される近接物体の距離変化、タッチ位置検出部６により検出される位置情報及び面積情報、画像処理部３で作成された表示画像における操作ボタン等の配置位置状況及び各操作ボタン等の割り当て処理内容に関する情報を受信する。ＣＰＵ８は、受信した各種情報に基づいて、ディスプレイ部２に表示される操作ボタン等の変更等を画像処理部３に指示し、ディスプレイ部２に表示される操作ボタン等の大きさ等を変更させる。
【００１９】
以下に、ＣＰＵ８による処理を、フローチャートを用いて説明する。
【００２０】
図４は、システムの初期設定時の処理を示したフローチャートである。
【００２１】
システムの初期設定処理は、タッチパネル操作装置１の記憶部４に操作手段の先端の接触面積情報が記憶されていない場合、及び操作者が接触面積情報を変更する場合等に実行される処理である。
【００２２】
システムの初期設定処理において、ＣＰＵ８は、図５に示すような初期設定用画面を画像処理部３に作成させて、ディスプレイ部２に表示させる（ステップＳ．１）。初期設定画面には、操作者の指やスタイラスペン等の操作手段の先端を接触させるための接触エリア２ｄが表示される。
【００２３】
操作者が操作手段を操作し操作手段の先端をディスプレイ画面２ａの接触エリア２ｄに接触させると、入力部５が操作手段の接触位置の座標情報を検出し、タッチ位置検出部６が具体的な位置情報及び面積情報を算出してＣＰＵ８に伝達する。
【００２４】
ＣＰＵ８は、位置情報及び面積情報をタッチ位置検出部６より受信した場合（ステップＳ．２のＹＥＳの場合）、受信した面積情報を操作手段の先端の接触面積情報として記憶部４に記憶し（ステップＳ．３）、システムの初期設定処理を終了する。位置情報及び面積情報をタッチ位置検出部６より受信しなかった場合（ステップＳ．２のＮＯの場合）、ＣＰＵは初期設定用画面を表示させ続ける（ステップＳ．１）。
【００２５】
次に、通常のタッチパネル操作おけるＣＰＵ８の処理について、図６に示すフローチャートを用いて説明を行う。
【００２６】
まず、ＣＰＵ８は、ディスプレイ部２に表示させる表示画像を画像処理部３に作成させて、ディスプレイ画面２ａに表示させる（ステップＳ．１０）。なお、最初に作成される表示画像は、通常サイズの操作ボタン等を用いて作成される。
【００２７】
操作者が、ディスプレイ画面２ａ方向に操作手段を近づけて、ディスプレイ画面２ａから操作手段先端までの距離が一定距離以内となった場合、超音波センサ７は、操作手段の存在を検出し、接近距離をＣＰＵ８に伝達する。
【００２８】
超音波センサ７より接近距離を受信した場合（ステップＳ．１１のＹＥＳの場合）、ＣＰＵ８は、超音波センサ７より受信した接近距離が予め規定される閾値以下であるか否かの判断を行う（ステップＳ．１２）。この閾値はタッチパネル操作装置１が利用される用途等によって異なる値を設定することができる。ＣＰＵ８は、接近距離が閾値以上である場合（閾値よりも離れている場合）には（ステップＳ．１２のＮＯの場合）、通常サイズの操作ボタン等を用いて作成された表示画像が引き続きディスプレイ部２に表示されるように、画像処理部３を制御する（ステップＳ．１３）。
【００２９】
接近距離が閾値以下の場合（閾値よりも近づいている場合）（ステップＳ．１２のＹＥＳの場合）、ＣＰＵ８は、超音波センサ７が検出した操作手段の位置を、格子状に配設された超音波射出源７ａの設置位置（射出源７ａ毎に割り振られたセンサ番号毎の設置位置情報）より判断する（ステップＳ．１４）。そして、ＣＰＵ８は、検出された操作手段の位置に該当するディスプレイ画面２ａ上の位置を算出し（ステップＳ．１５）、算出されたディスプレイ画面２ａ上に表示される操作ボタン等の表示面積の大きさと、記憶部４に記憶されている操作手段の接触面積の大きさとを比較する（ステップＳ．１６）。
【００３０】
操作ボタン等の表示面積が接触面積よりも大きい場合（ステップＳ．１６のＹＥＳの場合）、ＣＰＵ８は、通常サイズの操作ボタン等を用いて作成された表示画像が引き続きディスプレイ部２に表示されるように、画像処理部３を制御する（ステップＳ．１３）。例えば、図７（ａ）左図に示される表示画像において、操作者の指１１が閾値以下の距離までディスプレイ画面２ａの操作ボタン９ａに近づいた場合、ＣＰＵ８は、操作ボタン９ａの表示面積が指１１の接触面積よりも大きいと判断して、図７（ａ）右図に示すように表示画像をそのまま（通常サイズの操作ボタン等を用いて作成された表示画像）表示させ続ける。
【００３１】
一方で、操作ボタン等の表示面積が接触面積よりも小さい場合（ステップＳ．１６のＮＯの場合）、ＣＰＵ８は、該当するディスプレイ画面２ａ上の位置の操作ボタンが拡大サイズの操作ボタン等に置き換えられた表示画像を、ディスプレイ部２に表示させるように画像処理部３を制御する（ステップＳ．１７）。例えば、図７（ｂ）左図に示す表示画面において、操作者の指１１が閾値以下の距離までディスプレイ画面２ａの操作ボタン等９ｂに近づいた場合、ＣＰＵ８は、操作ボタン９ｂの表示面積が指１１の先端の接触面積よりも小さいと判断して、図７（ｂ）右図に示すように操作ボタン９ｂを拡大表示させる。
【００３２】
その後、操作手段がディスプレイ画面２ｂに接触した場合（ステップＳ１８のＹＥＳの場合）、ＣＰＵ８は、入力部５及びタッチ位置検出部６を通して操作手段の接触位置を位置情報として受信し、受信した位置情報より求められるディスプレイ画面２ａ上の座標位置より当該座標位置に表示される操作ボタン等を特定し（ステップＳ．１９）、当該操作ボタン等に割り当てられる処理を実行する（ステップＳ．２０）。なお、操作ボタン等が拡大表示されている場合には、拡大サイズの操作ボタン等により作成された表示画像に基づいて接触位置に対応する操作ボタン等を求めて、該当する操作ボタン等に割り当てられた処理を実行する。操作手段がディスプレイ画面２ｂに接触しなかった場合（ステップＳ１８のＮＯの場合）、ＣＰＵ８は、超音波センサ７より接近距離を受信したか否かの判断（ステップＳ．１１）を繰り返し行う。
【００３３】
このように、操作ボタン等の表示面積と操作手段の接触面積とを比較し、接触面積の方が操作ボタン等の表示面積よりも大きい場合にのみ操作ボタン等を拡大表示させることによって、操作ボタン等が複数配設されて各操作ボタン等が小さく表示される場合であっても、操作者が誤操作するおそれが少なくなる。また、操作ボタンの表示面積が操作手段の接触面積よりも大きい場合には、操作ボタン等が拡大表示されることはないので、拡大表示された操作ボタン等によって他の操作ボタン等が隠れてしまうという不都合を回避することができ、操作ボタン等の視認性を阻害することなく良好な操作性を維持することが可能となる。
【００３４】
さらに、操作ボタン等に割り当てられる処理の重要度等に応じて操作ボタン等の大きさを他の操作ボタン等よりも大きく表示させている場合などにおいては、表示サイズが小さくて重要度が低い操作ボタン等に操作手段が接近したときだけ該当する操作ボタンが拡大表示され、他の小さい操作ボタンは拡大表示されないので、不用意に小さい操作ボタンが複数拡大表示されるおそれがなく、重要度の高い操作ボタン等の顕著性を維持することが可能となる。
【００３５】
以上、本発明に係るタッチパネル操作装置について、図面を用いて説明を行ったが、本発明に係るタッチパネル操作装置は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施例では、超音波センサ７を用いて操作手段の接近状況を検出したが、操作手段の接近を感知することが可能なセンサであれば、超音波センサ７以外のセンサを用いてもよい。
【００３６】
例えば、図８に示すように、ディスプレイ画面２ａの前面に赤外線センサ１０をパネル面に平行に設置し、この赤外線センサ１０より赤外線１０ａをディスプレイ前面２ａに格子状に走らせるような構成としても良い。このように構成することによって、操作手段（図８に示す操作者の指１１）が赤外線を遮断することにより操作手段が赤外線センサ設置位置まで接近したことを検出することができ、さらに、操作手段の接近位置を特定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るタッチパネル操作装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】操作用画像により作成された表示画像を示した図である。
【図３】ディスプレイ部に設けられる超音波センサの設置状況を模式的に示した図である。
【図４】システムの初期設置時にＣＰＵが行う処理を示したフローチャートである。
【図５】システムの初期設定画面を示した図である。
【図６】通常のタッチパネル操作おいてＣＰＵが行う処理を示したフローチャートである。
【図７】操作者の指の接近に応じて表示される表示画面を示した図であって、（ａ）は通常サイズの操作ボタンを用いて作成した表示画面がそのまま表示される状態を示し、（ｂ）は、拡大サイズの操作ボタンを用いて作成した表示画面に変更表示される状態を示したものである。
【図８】赤外線センサが設けられたディスプレイ部を示した側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ タッチパネル走査装置
２ ディスプレイ部（表示手段）
３ 画像処理部（画像処理手段）
４ 記憶部（画像情報記憶手段、接触範囲記憶手段）
５ 入力部（接触状態判断手段）
６ タッチ位置検出部（接触位置検出手段）
７ 超音波センサ（距離検出手段）
８ ＣＰＵ（制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作用画像を表示画面に表示する表示手段と、
前記表示画面に表示させる複数の操作用画像を記憶する画像情報記憶手段と、
前記画像情報記憶手段に記憶される複数の操作用画像より特定の操作用画像を抽出して、前記表示画面に表示させるための表示画像を作成する画像処理手段と、
前記表示画面に接触した操作手段の有無を判断する接触状態判断手段と、
前記表示画面に前記操作手段が接触した場合に、当該操作手段が接触した前記表示画面上の接触位置及び接触範囲を検出する接触位置検出手段と、
前記接触位置検出手段により検出された前記操作手段の接触範囲を予め記憶する接触範囲記憶手段と、
前記表示画面の前面に位置する前記操作手段の先端の前記表示画面までの距離及び位置を検出する距離検出手段と、
前記距離検出手段により検出された前記操作手段の先端の距離が、前記表示画面より所定距離以内である場合には、前記操作手段の先端の位置に対応する表示画面上の表示位置に表示されている操作用画像を検出し、検出された操作用画像の表示範囲と前記接触範囲記憶手段に記憶される前記接触範囲との比較を行い、前記接触範囲が前記表示範囲よりも大きい場合には、前記表示画面に表示されている操作用画像を拡大表示させるように前記画像処理手段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パネル操作装置。
【請求項１】
操作用画像を表示画面に表示する表示手段と、
前記表示画面に表示させる複数の操作用画像を記憶する画像情報記憶手段と、
前記画像情報記憶手段に記憶される複数の操作用画像より特定の操作用画像を抽出して、前記表示画面に表示させるための表示画像を作成する画像処理手段と、
前記表示画面に接触した操作手段の有無を判断する接触状態判断手段と、
前記表示画面に前記操作手段が接触した場合に、当該操作手段が接触した前記表示画面上の接触位置及び接触範囲を検出する接触位置検出手段と、
前記接触位置検出手段により検出された前記操作手段の接触範囲を予め記憶する接触範囲記憶手段と、
前記表示画面の前面に位置する前記操作手段の先端の前記表示画面までの距離及び位置を検出する距離検出手段と、
前記距離検出手段により検出された前記操作手段の先端の距離が、前記表示画面より所定距離以内である場合には、前記操作手段の先端の位置に対応する表示画面上の表示位置に表示されている操作用画像を検出し、検出された操作用画像の表示範囲と前記接触範囲記憶手段に記憶される前記接触範囲との比較を行い、前記接触範囲が前記表示範囲よりも大きい場合には、前記表示画面に表示されている操作用画像を拡大表示させるように前記画像処理手段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パネル操作装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−８５２１８（Ｐ２００６−８５２１８Ａ）
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６６３４７（Ｐ２００４−２６６３４７）
【出願日】平成１６年９月１４日（２００４．９．１４）
【出願人】（０００００１４８７）クラリオン株式会社 (1,722)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１４日（２００４．９．１４）
【出願人】（０００００１４８７）クラリオン株式会社 (1,722)
【Ｆターム（参考）】
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