表示装置
【課題】車両に搭載された場合であっても、車両の振動に起因する押圧操作および押圧位置の誤検出を防止すること。
【解決手段】押圧操作を受け付けるタッチパネルを有し、車両に搭載される表示装置は、タッチパネルに対する圧力値を検知し、検知された圧力値から車両の振動状態に対応する周波数帯を遮断し、遮断された結果に基づいて押圧位置を算出するように構成する。また、かかる表示装置は、車両の振動状態を推定し、推定された振動状態に基づいて周波数帯を変更するように構成する。
【解決手段】押圧操作を受け付けるタッチパネルを有し、車両に搭載される表示装置は、タッチパネルに対する圧力値を検知し、検知された圧力値から車両の振動状態に対応する周波数帯を遮断し、遮断された結果に基づいて押圧位置を算出するように構成する。また、かかる表示装置は、車両の振動状態を推定し、推定された振動状態に基づいて周波数帯を変更するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載され、入力操作を受け付ける表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力操作を受け付けるタッチパネルを有する表示装置が知られている。また、かかる表示装置は、圧力を感知して反応する感圧式や、指と導電膜との間での静電容量の変化で反応する静電容量式等、種々の方式によって押圧位置を検出することができる。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、タッチパネルの背面の四隅に設置された圧力センサによって検出された圧力値に基づいて、押圧位置を算出する感圧式のタッチパネルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２６９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の感圧式のタッチパネルを車両に搭載される表示装置に適用させた場合に、車両の振動による影響によって操作者が意図する押圧位置とは異なる位置を押圧位置として誤検出してしまうといった問題があった。
【０００６】
また、車両に搭載される感圧式のタッチパネルでは、操作者が押圧操作を行っていないにも関わらず、車両の振動による影響によって押圧操作されたと誤検出してしまうといった問題もあった。
【０００７】
これらのことから、車両に搭載された場合であっても、車両の振動に起因する押圧操作および押圧位置の誤検出を防止することができる表示装置をいかにして実現するかが大きな課題となっている。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、車両に搭載された場合であっても、車両の振動に起因する押圧操作および押圧位置の誤検出を防止することができる表示装置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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、押圧操作を受け付けるタッチパネルを有し、車両に搭載される表示装置であって、前記タッチパネルに対する圧力値を検知する複数の検知手段と、前記検知手段によって検知された前記圧力値から前記車両の振動状態に対応する周波数帯を遮断する遮断手段と、前記遮断手段によって遮断された結果に基づいて押圧位置を算出する算出手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、押圧操作を受け付けるタッチパネルを有し、車両に搭載される表示装置は、タッチパネルに対する圧力値を検知し、検知された圧力値から車両の振動状態に対応する周波数帯を遮断し、遮断された結果に基づいて押圧位置を算出することとしたので、車両に搭載された場合であっても、車両の振動に起因する押圧操作および押圧位置の誤検出を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施例に係る表示装置の概要を示す図である。
【図２】図２は、本実施例に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、閾値情報の一例を示す図である。
【図４】図４は、ＬＰＦを説明するための図である。
【図５】図５は、圧力値によるノイズカット処理を説明するための図である。
【図６】図６は、押圧位置補正処理を説明するための図である。
【図７】図７は、振動状態推定処理手順の概要を示すフローチャートである。
【図８】図８は、押圧位置算出処理手順の概要を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る表示装置の好適な実施例を詳細に説明する。まず、本発明に係る表示装置の概要について図１を用いて説明した後に、本発明に係る表示装置についての実施例を図２〜図８を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る表示装置の概要を示す図である。本発明に係る表示装置は、複数の圧力センサによって検知された各圧力値を周波数軸へ展開し、車両の振動に起因する周波数帯域を減衰させることによってノイズをカットする。なお、ノイズとは、運転中の車両の振動に起因する圧力値の乱れのことを指す。
【００１４】
そして、ノイズカットされた各圧力値に基づいて押圧位置を算出する。したがって、本発明に係る表示装置は、車両に搭載された場合であっても、車両の振動に起因する押圧操作および押圧位置の誤検出を防止することができる点に主たる特徴がある。
【００１５】
まず、図１の（Ａ）に示した斜視図を用いて表示装置についての説明をしておく。図１の（Ａ）は、表示装置を右上方から見た図である。以下では同図右側に図示する座標軸を適宜用いて説明を行うこととする。
【００１６】
図１の（Ａ）に示したように、車両に搭載される表示装置が備える押圧操作を受け付ける前面パネルの背面には、四隅に圧力センサが設置されており、四つの圧力センサを挟むように設置される表示用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶パネルには、各種操作ボタンが表示される。
【００１７】
そして、表示装置は、四つの圧力センサが検知したすべての圧力値に基づいて押圧位置を算出する。各圧力センサは、車両の走行中に、人の押圧操作による圧力値だけでなく、車両の振動による影響による圧力値を検知する。これにより、表示装置は、操作者が意図する押圧位置とは異なる位置を押圧位置として誤検出してしまう。
【００１８】
たとえば、表示装置は、押圧操作を行っていないにも関わらず、車両の振動による圧力値を検知することによって押圧操作されたと誤検出してしまうこともある。また、表示装置は、人による押圧操作があった場合であっても、車両の振動に基づく検知結果と、人の押圧操作に基づく検知結果との合算値が検知されるため誤検出してしまう。そこで、本発明に係る表示装置は、車両の振動に起因する周波数帯域を減衰させる遮断フィルタによってノイズをカットすることとした。
【００１９】
以下に、具体的な手法について図１の（Ｂ）を用いて説明する。図１の（Ｂ）に示す横軸は周波数、縦軸はレベル値である。同図に示したように、人の押圧操作によって検知される圧力値は、車両の振動による影響によって検知される圧力値よりも低い周波数に分布する傾向にある。
【００２０】
そこで、本発明に係る表示装置は、各圧力値について周波数軸へ展開し、展開した周波数成分を所定の閾値（以下、「カットオフ周波数」と記載する）よりも高い周波数帯域を減衰させるＬＰＦ（Low pass filter）によってノイズをカットする。
【００２１】
なお、ノイズカットの手法としては、ＬＰＦに限定されるものではなく、必要な範囲の周波数以外の帯域を減衰させるバンドパスフィルタによってノイズをカットしてもよい。
【００２２】
さらに、本発明に係る表示装置は、周波数軸へ展開前の圧力値に基づいて車両の振動による影響をカットする。図１の（Ｃ）は、各圧力センサが検知した圧力値を示すグラフであり、横軸は時間、縦軸は圧力値を示す。同図の実線のグラフは、人による押圧操作の場合を示し同図の波線のグラフは、車両の振動による影響による場合を示す。
【００２３】
人による押圧操作の継続時間（ｔ１）は、車両の振動による圧力値の継続時間（ｔ２）と比較して長い傾向にある。なぜならば、人による押圧操作の場合、押圧をしてから表示装置からの応答があるまで、たとえば、「ピッ」と音がするまで押圧を継続するためである。
【００２４】
また、図１の（Ｃ）に示したように、車両の振動による圧力値のピークが、人の押圧操作による圧力値と比較して、非常に高い値となることもある。逆に、車両の振動による圧力値のピークが非常に低い値となる場合もある。
【００２５】
このような特徴に基づき、本発明に係る表示装置は、継続時間が所定の閾値以下である場合や、圧力値が所定の上限閾値以上または所定の下限閾値以下である場合は、人の押圧操作によるものではないとみなす。したがって、本発明に係る表示装置は、人の押圧操作によるものではない場合に、圧力値に基づく押圧位置の算出をしないこととする。
【００２６】
このように、本発明に係る表示装置は、車両の振動による影響を排除し、人の押圧操作による圧力値のみを抽出する。これにより、本発明に係る表示装置は、車両の振動に起因する押圧操作および押圧位置の誤検出を防止することができる。
【００２７】
また、車両に搭載される表示装置は、車両の振動による影響のみならず、圧力センサが車両の速度や加速度による影響を受けることによって押圧位置の誤検出をすることもある。したがって、本発明に係る表示装置は、ノイズカットする際に、車両の速度や加速度等の車両状態によってカットオフ周波数を変更することもできる。なお、詳細については図３〜図５を用いて後述することとする。
【００２８】
以下では、図１を用いて説明した本発明に係る表示装置についての実施例を詳細に説明する。まず、本実施例に係る表示装置の構成について図２を用いて説明する。図２は、本実施例に係る表示装置１０の構成を示すブロック図である。なお、図２では、表示装置１０の特徴点を説明するために必要な構成要素についてのみ記載している。
【００２９】
図２に示すように、本実施例に係る表示装置１０は、タッチパネル１１と、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）１２と、振動検知部１３と、車速センサ１４と、圧力センサ１５と、人検知用センサ１６と、表示駆動部１７と、記憶部１８と、制御部１９とを備えている。また、制御部１９は、道路情報取得部１９ａと、振動状態推定部１９ｂと、フィルタ部１９ｃと、押圧位置算出部１９ｄと、押圧位置補正部１９ｅとをさらに備えており、記憶部１８は、振動状態情報１８ａと、閾値情報１８ｂを記憶する。
【００３０】
タッチパネル１１は、表示装置１０の前面に備える感圧式のパネルであり、押圧されたことを検知することにより、入力操作を受け付ける。通信Ｉ／Ｆ１２は、他装置との通信を可能にする通信デバイスで構成され、たとえば、図示しないナビ装置と表示装置１０との間のデータ送受信を行う。
【００３１】
振動検知部１３は、車両の加速度、角度および角速度を検知／計測する機器であり、たとえば、Ｇセンサ等の加速度計や角度や角速度を検知するジャイロセンサに相当する。振動検知部１３は、検知された計測値を振動状態推定部１９ｂへ通知する。
【００３２】
車速センサ１４は、車両の速度を検知／計測する機器であり、たとえば、車輪の角速度から速度を求める速度計であってもよい。また、車速センサ１４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から受信した車両の位置情報によって速度を算出する機器であってもよい。車速センサ１４は、検知された車両の車速を振動状態推定部１９ｂへ通知する。
【００３３】
圧力センサ１５は、図１の（Ａ）を用いて説明したように、タッチパネル１１の背面の四隅に設置されており、タッチパネル１１が押圧された圧力値を含む圧力値情報を検知するセンサである。
【００３４】
圧力センサ１５によって検知された圧力値を含む圧力値情報は、ノイズカットを行うためフィルタ部１９ｃへ渡される。なお、ここでは、圧力センサ１５とフィルタ部１９ｃとを一組のみ記載したが、タッチパネル１１の背面の四隅に設置される各圧力センサ１５には、別々のフィルタ部１９ｃが接続されており、四つのフィルタ部１９ｃが個別にノイズカットを行うものとする。ただし、必ずしも四つの圧力センサ１５と四つのフィルタ部１９ｃとで構成される必要はなく、たとえば、表示装置１０は、かかる二つの機器を六組備えることとしてもよい。
【００３５】
人検知用センサ１６は、タッチパネル１１付近に設置されており、人による押圧操作を検知する機器である。たとえば、赤外センサや音波センサであってもよいし、また、カメラによって撮像された画像に基づいて人による押圧操作を検知することとしてもよい。また、人検知用センサ１６は、人による押圧操作を検知したならば、その旨をフィルタ部１９ｃへ通知する。
【００３６】
表示駆動部１７は、押圧操作による押圧位置に対応する操作や各種機能に関する情報を図示しないＴＦＴ液晶パネルへ表示させる制御部１９へ指示を行う処理部である。
【００３７】
たとえば、表示駆動部１７は、ナビゲーション機能を有する表示装置１０の場合は、地図とともに操作ボタン等をＴＦＴ液晶パネルへ表示させるよう制御部１９へ指示し、オーディオ機能を有する表示装置１０の場合は、曲名等とともに再生ボタン、停止ボタン等の操作ボタンをＴＦＴ液晶パネルへ表示させるよう制御部１９へ指示する。なお、表示機能を有するパネルはＴＦＴ液晶パネルに限定されるものではない。
【００３８】
記憶部１８は、イグニッションスイッチがオフの間もバッテリから電源供給が行われることで記憶内容が保持されるスタンバイＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリおよびハードディスクドライブといった記憶デバイスで構成される記憶部である。
【００３９】
この記憶部１８は、振動状態推定部１９ｂによって推定された車両の振動状態に関する情報を振動状態情報１８ａとして記憶する。振動状態情報１８ａは、車両の振動状態を示すレベルであり、たとえば「高」、「中」および「低」のように三種類に分類することとしてもよいし、数値によって分類してもよいし、さらに細分化してもよい。
【００４０】
また、この記憶部１８は、フィルタ部１９ｃがノイズカットする際に使用するカットオフ周波数や圧力値に基づいてノイズカットする際の閾値情報１８ｂとして記憶する。
【００４１】
ここで、閾値情報１８ｂの詳細について図３を用いて説明しておく。図３は、閾値情報１８ｂの一例を示す図である。まず、図３の（Ａ）に示すように、閾値情報１８ｂは、「振動レベル」項目と、「カットオフ周波数」項目とを含んでいる。なお、閾値情報１８ｂは、かかる項目で構成される情報を１レコードとしたレコードの集合体である。
【００４２】
「振動レベル」項目は、車両の速度や加速度等によって予め定める振動状態のレベルであり、振動状態推定部１９ｂによって推定される振動状態情報１８ａと関連付けられており、また、振動状態情報１８ａと同一値であってもよい。「カットオフ周波数」項目は、ＬＰＦによってノイズカットする際の閾値となる周波数である。
【００４３】
閾値情報１８ｂは、「振動レベル」項目に対応して「カットオフ周波数」項目が記憶される。フィルタ部１９ｃは、車両の振動状態に応じた「振動レベル」項目に対応する「カットオフ周波数」より高い周波数の帯域を減衰させるＬＰＦによりノイズカットする。
【００４４】
さらに、圧力値に基づいてノイズカットする場合には、図３の（Ｂ）に示すように、上述した項目以外に、閾値情報１８ｂは、「継続時間」項目と、「上限閾値」項目と、「下限閾値」項目とを含むように構成する。
【００４５】
「継続時間」項目は、押圧操作の継続時間によってノイズカットする際の閾値である。「上限閾値」項目および「下限閾値」項目は、圧力値情報に含まれる圧力値によってノイズカットする際の上限値および下限値である。
【００４６】
なお、振動レベルに対応して各閾値を記憶することとしたが、速度や加速度に対応して各閾値を記憶してもよい。また、閾値情報１８ｂに、種々のノイズカット処理に関する閾値を記憶することとしたが、ＬＰＦによるノイズカットと圧力値によるノイズカットとの処理別に閾値情報を分けて記憶させるような構成としてもよい。
【００４７】
図２に戻り表示装置１０の構成についての説明を続ける。制御部１９は、表示装置１０の全体制御を行う制御部であり、たとえば、パネルマイコンに相当する。道路情報取得部１９ａは、通信Ｉ／Ｆ１２経由で車両が走行中の道路に関する情報を取得する処理を行う処理部である。
【００４８】
道路情報とは、たとえば、「ハイウェイ」、「山道」、「一般道」といった路面種別や、道路の傾斜角、および、道路のＲ値（カーブ半径）のように、ナビ装置の地図情報に含まれる情報を指す。
【００４９】
また、道路情報取得部１９ａは、取得した道路情報を振動状態推定部１９ｂへ渡すことにより、振動状態推定部１９ｂは、かかる道路情報に基づいて車両の振動状態を推定することとなる。
【００５０】
振動状態推定部１９ｂは、道路情報取得部１９ａから受け付けた道路情報、振動検知部１３から受け付けた車両の加速度、角度および角速度、車速センサ１４から受け付けた車速に基づいて車両の振動状態を推定する処理を行う処理部である。
【００５１】
たとえば、振動状態推定部１９ｂは、道路情報取得部１９ａから受け付けた道路情報に含まれる路面種別が「山道」の場合は、路面の状態が悪いと判定し、振動状態のレベルを「高」と推定する。
【００５２】
一方、振動状態推定部１９ｂは、路面種別が「ハイウェイ」の場合は、路面の状態が良いと判定し、振動状態のレベルを「低」と推定する。また、振動状態推定部１９ｂは、推定した振動状態を振動状態情報１８ａとしてフィルタ部１９ｃへ渡す処理を併せて行う。
【００５３】
また、振動状態推定部１９ｂは、通信Ｉ／Ｆ１２経由でナビ装置等から天気情報を取得して、雪による路面状態や風雨の影響等も加味して、車両の振動状態を推定することとしてもよい。
【００５４】
フィルタ部１９ｃは、圧力センサ１５によって検出された各圧力値を周波数軸へ展開し、展開した周波数成分のうち車両の振動に起因する周波数帯域を減衰させるＬＰＦにより、個別にノイズカットする処理を行う処理部である。
【００５５】
その際、フィルタ部１９ｃは、振動状態推定部１９ｂによって推定された振動状態に対応する閾値情報１８ｂを取得し、取得した閾値情報１８ｂに含まれるカットオフ周波数によってノイズカットする。また、フィルタ部１９ｃは、上記した手法によってノイズカットした周波数成分を押圧位置算出部１９ｄへ渡す処理を併せて行う。
【００５６】
なお、フィルタ部１９ｃは、ＬＰＦ以外のノイズカット手法、たとえば、バンドパスフィルタによって、車両の振動に起因する周波数帯域を減衰させることとしてもよい。
【００５７】
また、表示装置１０は、車両の振動に起因する周波数成分を予め記憶部１８へ記憶しておくこととしてもよい。そして、フィルタ部１９ｃは、圧力センサ１５によって検出された圧力値を周波数軸へ展開し、展開した周波数成分から記憶部１８へ記憶された周波数成分を減算することによってノイズカットすることとしてもよい。また、記憶部１８へ振動状態ごとに車両の振動に起因する周波数成分を記憶しておき、振動状態に基づいて減算する周波数成分を決定することとしてもよい。
【００５８】
さらに、フィルタ部１９ｃは、上述したＬＰＦによるノイズカットとともに圧力値によるノイズカットを行うこととしてもよい。ここで、フィルタ部１９ｃが行うノイズカット処理の詳細について図４および図５を用いて説明しておく。
【００５９】
まず、図４は、ＬＰＦを説明するための図である。図４の（Ａ）および図４の（Ｂ）は車両の振動が検知された圧力値を周波数軸へ展開し、展開した周波数成分のグラフであり、横軸は周波数、縦軸は所定のレベル値を示す。なお、図４の（Ａ）は、図４の（Ｂ）と比較して車速が速い場合の周波数成分のグラフを示す。
【００６０】
車速が速い場合（図４の（Ａ））は、車速が遅い場合（図４の（Ｂ））と比較して高い周波数に分布する傾向にある。そこで、図４の（Ａ）に示したように、フィルタ部１９ｃは、カットオフ周波数βより高いカットオフ周波数αによりノイズカットする。
【００６１】
このように、表示装置１０は、車速や加速度等によって変化する振動状態に対応するカットオフ周波数によってノイズカットすることにより、正確に車両の振動による影響を排除することができる。
【００６２】
なお、表示装置１０は、カットオフ周波数よりも高い周波数帯域を減衰させることによってノイズカットすることとしたが、同時に、周波数成分のレベルを減衰させることによりノイズカットすることとしてもよい。
【００６３】
つづいて、フィルタ部１９ｃが実行する圧力値によるノイズカット処理の詳細について図５を用いて説明する。図５は、圧力値によるノイズカット処理を説明するための図である。
【００６４】
図５の（Ａ）〜（Ｃ）は、人の押圧操作による圧力値と車両の振動による圧力値とを比較したグラフであり、横軸は時間、縦軸は圧力値を示す。
【００６５】
図５の（Ａ）に示したように、車両の振動による圧力値の継続時間（ｔ６）は、人の押圧操作による継続時間（ｔ５）より短い傾向にある。そこで、フィルタ部１９ｃは、継続時間が所定の閾値以下である場合に、車両の振動による影響とみなし、かかる圧力値を排除してノイズカットする。
【００６６】
しかし、車両の車速が速い場合に、操作者が同じ押圧位置を継続して押圧することが困難な場合がある。また、加速度が大きい場合、たとえば、急発進時には、押圧位置から操作者の指が離れてしまい、継続時間が短くなってしまうこともある。
【００６７】
このため、継続時間が所定の閾値以下であっても、速度が所定の速度以上、または、加速度が所定値以上であれば、人の押圧操作による圧力値である場合がある。したがって、上記の場合には、フィルタ部１９ｃは、車両の振動による影響によって検知された圧力値であるとはみなさないで、ノイズカットは行わない。
【００６８】
また、図５の（Ｂ）および（Ｃ）に示したように、車両の振動による圧力値のピーク値（ピーク２）は、人の押圧操作による圧力値のピーク値（ピーク１）と比較すると、非常に高い値である場合や、人の押圧操作では不可能なほど微かな圧力値のピーク値（ピーク３）である場合も考えられる。
【００６９】
そこで、フィルタ部１９ｃは、圧力値のピーク値が所定の上限閾値以上または下限閾値以下である場合は、車両の振動による影響によって検知された圧力値とみなし、かかる圧力値を排除してノイズカットする。
【００７０】
なお、フィルタ部１９ｃは、ノイズカットする際に、振動状態推定部１９ｂによって推定された振動状態に対応する閾値情報１８ｂを取得し、取得した閾値情報１８ｂに含まれる継続時間の閾値、上限閾値および下限閾値を使用する。
【００７１】
また、フィルタ部１９ｃは、上述してきたようにノイズカット処理をすることとした。しかし、振動状態推定部１９ｂによって車両が停車していると推定された場合は、車両の振動による影響を受けにくい。この場合、フィルタ部１９ｃによるノイズカットをしないこととするようにしてもよい。
【００７２】
図２に戻り表示装置１０の構成についての説明を続ける。押圧位置算出部１９ｄは、四つのフィルタ部１９ｃによってノイズカットされた各周波数成分に基づいて押圧位置を算出する処理を行う処理部である。
【００７３】
なお、各周波数成分による押圧位置の算出手法については公知の技術であるため、ここでは説明を省略する。また、押圧位置算出部１９ｄは、算出された押圧位置を押圧位置補正部１９ｅへ渡す処理を併せて行う。
【００７４】
押圧位置補正部１９ｅは、押圧位置算出部１９ｄによって算出された押圧位置を補正する処理を行う処理部である。ここで、押圧位置補正部１９ｅが行う押圧位置補正処理の詳細について図６を用いて説明しておく。
【００７５】
図６は、押圧位置補正処理を説明するための図である。まず、タッチパネル１１の所定の位置を操作者によって押圧された場合について図６の（Ａ）および（Ｂ）を用いて説明する。以下では同図右側に図示する座標軸を適宜用いて説明を行うこととする。
【００７６】
図６の（Ａ）に示したように、タッチパネル１１の座標値（ｘ，ｙ）で示す位置Ｐが押圧された場合、圧力センサ１５は、押圧操作の継続時間中の圧力値を連続検知する。そして、押圧位置算出部１９ｄは、連続検知された圧力値に基づき、時刻ごとの押圧位置の算出を行う。
【００７７】
具体的には、連続検知された圧力値に基づいて算出された押圧位置のＸ座標値について時間軸上に展開したグラフを図６の（Ｂ）に示した。なお、同図に示す横軸は時間、縦軸はＸ座標値である。
【００７８】
図６の（Ｂ）に示したように、時刻ｔ７から時刻ｔ１１までについて、押圧位置算出部１９ｄによって算出されたＸ座標値には、数値のばらつきが見受けられる。そこで、押圧位置補正部１９ｅは、連続検知された圧力値に基づいて算出された押圧位置について所定の時間内で平滑化した値を押圧位置とするよう補正する。
【００７９】
なお、補正手法としては、移動平均によって平滑化してもよいし、所定の時間内の座標値の平均値をとることとしてもよい。また、ここでは、Ｘ座標値について示したが、Ｙ座標値についても同様である。
【００８０】
また、制御部１９は、押圧操作の継続時間が所定の閾値以下の場合に、検知された圧力値を無効とする。さらに、押圧位置補正部１９ｅは、振動状態情報１８ａから取得した振動状態に基づいて閾値を変化させることにより、人の押圧操作によるか否かを判定してもよい。たとえば、押圧位置補正部１９ｅは、速度が所定の速度以上、または、加速度が所定値以上であれば、かかる閾値を短く設定する。
【００８１】
つづいて、押圧位置算出部１９ｄによって所定時間内に離れた場所が押圧されたような座標値が算出された場合、押圧位置補正部１９ｅは、かかる座標値を無効とする。具体的には、図６の（Ｃ）に示したように、連続する時刻ｔ１２とｔ１３について、押圧位置算出部１９ｄによって算出された座標値が、Ｐ（ｔ１２）およびＰ（ｔ１３）であったとする。この場合、押圧位置補正部１９ｅは、Ｐ（ｔ１２）またはＰ（ｔ１３）のいずれかの座標値を無効とするよう補正する。
【００８２】
このように、押圧位置補正部１９ｅは、押圧位置算出部１９ｄによって算出された押圧位置を補正する。これにより、表示装置１０は、精度良く押圧位置を算出することができる。なお、補正する手法としては、上述した手法に限定されるものではなく、他の手法によって補正することとしてもよい。
【００８３】
つぎに、本実施例に係る表示装置１０が実行する制御処理の詳細について図７〜図８を用いて説明する。図７は、振動状態推定処理手順の概要を示すフローチャートであり、図８は、押圧位置算出処理手順の概要を示すフローチャートである。
【００８４】
まず、制御部１９では、以下のようにして車両の振動状態を推定する。図７に示すように、道路情報取得部１９ａは、車両が走行中の道路に関する情報を取得する（ステップＳ１０１）。
【００８５】
そして、振動状態推定部１９ｂは、振動検知部１３から車両の加速度、角度および角速度等の振動に関する情報を取得し（ステップＳ１０２）、車速センサ１４から車速を取得する（ステップＳ１０３）。
【００８６】
つぎに、振動状態推定部１９ｂは、取得した道路情報、振動情報および車速に基づいて振動状態を推定し（ステップＳ１０４）、推定した振動状態を振動状態情報１８ａへ更新し（ステップＳ１０５）、制御部１９が行う一連の振動状態推定処理を終了する。
【００８７】
つづいて、制御部１９が実行する押圧位置算出処理手順の詳細について図８を用いて説明する。図８に示すように、四つのフィルタ部１９ｃが、四つの圧力センサからそれぞれ圧力値を取得する（ステップＳ２０１）。
【００８８】
つぎに、フィルタ部１９ｃは、振動状態情報１８ａを取得し（ステップＳ２０２）、取得した振動状態情報１８ａに対応する振動レベルに関連付けられた閾値情報１８ｂを取得する（ステップＳ２０３）。
【００８９】
そして、フィルタ部１９ｃは、取得した閾値情報１８ｂに基づいてステップＳ２０１で取得した各圧力値から車両の振動による影響を排除してノイズカットする（ステップＳ２０４）。
【００９０】
その後、押圧位置算出部１９ｄは、フィルタ部１９ｃによってノイズカットされた各圧力値に基づいて押圧位置を算出する（ステップＳ２０５）。そして、押圧位置補正部１９ｅは、押圧位置算出部１９ｄによって算出された押圧位置を補正して（ステップＳ２０６）、制御部１９が行う一連の押圧位置算出処理を終了する。
【００９１】
なお、制御部１９は、人による押圧操作である旨を人検知用センサ１６から受け付けた場合にのみ、上述した一連の押圧位置算出処理を行うこととしてもよい。これにより、車両の振動による影響を排除し、人の押圧操作による圧力値のみを抽出することができる。
【００９２】
ここで、ナビゲーション機能を有する表示装置１０の場合は、制御部１９によって算出された押圧位置とともに操作ボタンの内容を、図示しないナビ装置へ送信し、ナビ装置は、押圧位置に対応する地図情報やルート情報等を表示装置１０へ送信する。そして、表示装置１０は、ナビ装置から受信した地図情報やルート情報等をＴＦＴ液晶パネルへ表示させることとなる。
【００９３】
このように、本発明に係る表示装置１０を、ナビゲーション機能を有するナビ装置の表示装置１０として適用してもよいし、ＣＤやＤＶＤを再生するオーディオ装置やテレビ受信装置の表示装置１０として適用してもよい。
【００９４】
このように、本発明に係る表示装置１０は、感圧式のタッチパネル１１の背面の四隅に設置された複数の圧力センサ１５によって検知された各圧力値を周波数軸へ展開し、車両の振動に起因する周波数帯域を減衰させることによってノイズをカットする。そして、ノイズカットされた各圧力値に基づいて押圧位置を算出することとしたので、表示装置１０が車両に搭載された場合であっても、車両の振動に起因する押圧操作および押圧位置の誤検出を防止することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１０ 表示装置
１１ タッチパネル
１２ 通信Ｉ／Ｆ
１３ 振動検知部
１４ 車速センサ
１５ 圧力センサ
１６ 人検知用センサ
１７ 表示駆動部
１８ 記憶部
１８ａ 振動状態情報
１８ｂ 閾値情報
１９ 制御部
１９ａ 道路情報取得部
１９ｂ 振動状態推定部
１９ｃ フィルタ部
１９ｄ 押圧位置算出部
１９ｅ 押圧位置補正部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載され、入力操作を受け付ける表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力操作を受け付けるタッチパネルを有する表示装置が知られている。また、かかる表示装置は、圧力を感知して反応する感圧式や、指と導電膜との間での静電容量の変化で反応する静電容量式等、種々の方式によって押圧位置を検出することができる。
【０００３】
たとえば、特許文献１には、タッチパネルの背面の四隅に設置された圧力センサによって検出された圧力値に基づいて、押圧位置を算出する感圧式のタッチパネルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２６９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の感圧式のタッチパネルを車両に搭載される表示装置に適用させた場合に、車両の振動による影響によって操作者が意図する押圧位置とは異なる位置を押圧位置として誤検出してしまうといった問題があった。
【０００６】
また、車両に搭載される感圧式のタッチパネルでは、操作者が押圧操作を行っていないにも関わらず、車両の振動による影響によって押圧操作されたと誤検出してしまうといった問題もあった。
【０００７】
これらのことから、車両に搭載された場合であっても、車両の振動に起因する押圧操作および押圧位置の誤検出を防止することができる表示装置をいかにして実現するかが大きな課題となっている。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、車両に搭載された場合であっても、車両の振動に起因する押圧操作および押圧位置の誤検出を防止することができる表示装置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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、押圧操作を受け付けるタッチパネルを有し、車両に搭載される表示装置であって、前記タッチパネルに対する圧力値を検知する複数の検知手段と、前記検知手段によって検知された前記圧力値から前記車両の振動状態に対応する周波数帯を遮断する遮断手段と、前記遮断手段によって遮断された結果に基づいて押圧位置を算出する算出手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、押圧操作を受け付けるタッチパネルを有し、車両に搭載される表示装置は、タッチパネルに対する圧力値を検知し、検知された圧力値から車両の振動状態に対応する周波数帯を遮断し、遮断された結果に基づいて押圧位置を算出することとしたので、車両に搭載された場合であっても、車両の振動に起因する押圧操作および押圧位置の誤検出を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施例に係る表示装置の概要を示す図である。
【図２】図２は、本実施例に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、閾値情報の一例を示す図である。
【図４】図４は、ＬＰＦを説明するための図である。
【図５】図５は、圧力値によるノイズカット処理を説明するための図である。
【図６】図６は、押圧位置補正処理を説明するための図である。
【図７】図７は、振動状態推定処理手順の概要を示すフローチャートである。
【図８】図８は、押圧位置算出処理手順の概要を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る表示装置の好適な実施例を詳細に説明する。まず、本発明に係る表示装置の概要について図１を用いて説明した後に、本発明に係る表示装置についての実施例を図２〜図８を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る表示装置の概要を示す図である。本発明に係る表示装置は、複数の圧力センサによって検知された各圧力値を周波数軸へ展開し、車両の振動に起因する周波数帯域を減衰させることによってノイズをカットする。なお、ノイズとは、運転中の車両の振動に起因する圧力値の乱れのことを指す。
【００１４】
そして、ノイズカットされた各圧力値に基づいて押圧位置を算出する。したがって、本発明に係る表示装置は、車両に搭載された場合であっても、車両の振動に起因する押圧操作および押圧位置の誤検出を防止することができる点に主たる特徴がある。
【００１５】
まず、図１の（Ａ）に示した斜視図を用いて表示装置についての説明をしておく。図１の（Ａ）は、表示装置を右上方から見た図である。以下では同図右側に図示する座標軸を適宜用いて説明を行うこととする。
【００１６】
図１の（Ａ）に示したように、車両に搭載される表示装置が備える押圧操作を受け付ける前面パネルの背面には、四隅に圧力センサが設置されており、四つの圧力センサを挟むように設置される表示用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶パネルには、各種操作ボタンが表示される。
【００１７】
そして、表示装置は、四つの圧力センサが検知したすべての圧力値に基づいて押圧位置を算出する。各圧力センサは、車両の走行中に、人の押圧操作による圧力値だけでなく、車両の振動による影響による圧力値を検知する。これにより、表示装置は、操作者が意図する押圧位置とは異なる位置を押圧位置として誤検出してしまう。
【００１８】
たとえば、表示装置は、押圧操作を行っていないにも関わらず、車両の振動による圧力値を検知することによって押圧操作されたと誤検出してしまうこともある。また、表示装置は、人による押圧操作があった場合であっても、車両の振動に基づく検知結果と、人の押圧操作に基づく検知結果との合算値が検知されるため誤検出してしまう。そこで、本発明に係る表示装置は、車両の振動に起因する周波数帯域を減衰させる遮断フィルタによってノイズをカットすることとした。
【００１９】
以下に、具体的な手法について図１の（Ｂ）を用いて説明する。図１の（Ｂ）に示す横軸は周波数、縦軸はレベル値である。同図に示したように、人の押圧操作によって検知される圧力値は、車両の振動による影響によって検知される圧力値よりも低い周波数に分布する傾向にある。
【００２０】
そこで、本発明に係る表示装置は、各圧力値について周波数軸へ展開し、展開した周波数成分を所定の閾値（以下、「カットオフ周波数」と記載する）よりも高い周波数帯域を減衰させるＬＰＦ（Low pass filter）によってノイズをカットする。
【００２１】
なお、ノイズカットの手法としては、ＬＰＦに限定されるものではなく、必要な範囲の周波数以外の帯域を減衰させるバンドパスフィルタによってノイズをカットしてもよい。
【００２２】
さらに、本発明に係る表示装置は、周波数軸へ展開前の圧力値に基づいて車両の振動による影響をカットする。図１の（Ｃ）は、各圧力センサが検知した圧力値を示すグラフであり、横軸は時間、縦軸は圧力値を示す。同図の実線のグラフは、人による押圧操作の場合を示し同図の波線のグラフは、車両の振動による影響による場合を示す。
【００２３】
人による押圧操作の継続時間（ｔ１）は、車両の振動による圧力値の継続時間（ｔ２）と比較して長い傾向にある。なぜならば、人による押圧操作の場合、押圧をしてから表示装置からの応答があるまで、たとえば、「ピッ」と音がするまで押圧を継続するためである。
【００２４】
また、図１の（Ｃ）に示したように、車両の振動による圧力値のピークが、人の押圧操作による圧力値と比較して、非常に高い値となることもある。逆に、車両の振動による圧力値のピークが非常に低い値となる場合もある。
【００２５】
このような特徴に基づき、本発明に係る表示装置は、継続時間が所定の閾値以下である場合や、圧力値が所定の上限閾値以上または所定の下限閾値以下である場合は、人の押圧操作によるものではないとみなす。したがって、本発明に係る表示装置は、人の押圧操作によるものではない場合に、圧力値に基づく押圧位置の算出をしないこととする。
【００２６】
このように、本発明に係る表示装置は、車両の振動による影響を排除し、人の押圧操作による圧力値のみを抽出する。これにより、本発明に係る表示装置は、車両の振動に起因する押圧操作および押圧位置の誤検出を防止することができる。
【００２７】
また、車両に搭載される表示装置は、車両の振動による影響のみならず、圧力センサが車両の速度や加速度による影響を受けることによって押圧位置の誤検出をすることもある。したがって、本発明に係る表示装置は、ノイズカットする際に、車両の速度や加速度等の車両状態によってカットオフ周波数を変更することもできる。なお、詳細については図３〜図５を用いて後述することとする。
【００２８】
以下では、図１を用いて説明した本発明に係る表示装置についての実施例を詳細に説明する。まず、本実施例に係る表示装置の構成について図２を用いて説明する。図２は、本実施例に係る表示装置１０の構成を示すブロック図である。なお、図２では、表示装置１０の特徴点を説明するために必要な構成要素についてのみ記載している。
【００２９】
図２に示すように、本実施例に係る表示装置１０は、タッチパネル１１と、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）１２と、振動検知部１３と、車速センサ１４と、圧力センサ１５と、人検知用センサ１６と、表示駆動部１７と、記憶部１８と、制御部１９とを備えている。また、制御部１９は、道路情報取得部１９ａと、振動状態推定部１９ｂと、フィルタ部１９ｃと、押圧位置算出部１９ｄと、押圧位置補正部１９ｅとをさらに備えており、記憶部１８は、振動状態情報１８ａと、閾値情報１８ｂを記憶する。
【００３０】
タッチパネル１１は、表示装置１０の前面に備える感圧式のパネルであり、押圧されたことを検知することにより、入力操作を受け付ける。通信Ｉ／Ｆ１２は、他装置との通信を可能にする通信デバイスで構成され、たとえば、図示しないナビ装置と表示装置１０との間のデータ送受信を行う。
【００３１】
振動検知部１３は、車両の加速度、角度および角速度を検知／計測する機器であり、たとえば、Ｇセンサ等の加速度計や角度や角速度を検知するジャイロセンサに相当する。振動検知部１３は、検知された計測値を振動状態推定部１９ｂへ通知する。
【００３２】
車速センサ１４は、車両の速度を検知／計測する機器であり、たとえば、車輪の角速度から速度を求める速度計であってもよい。また、車速センサ１４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から受信した車両の位置情報によって速度を算出する機器であってもよい。車速センサ１４は、検知された車両の車速を振動状態推定部１９ｂへ通知する。
【００３３】
圧力センサ１５は、図１の（Ａ）を用いて説明したように、タッチパネル１１の背面の四隅に設置されており、タッチパネル１１が押圧された圧力値を含む圧力値情報を検知するセンサである。
【００３４】
圧力センサ１５によって検知された圧力値を含む圧力値情報は、ノイズカットを行うためフィルタ部１９ｃへ渡される。なお、ここでは、圧力センサ１５とフィルタ部１９ｃとを一組のみ記載したが、タッチパネル１１の背面の四隅に設置される各圧力センサ１５には、別々のフィルタ部１９ｃが接続されており、四つのフィルタ部１９ｃが個別にノイズカットを行うものとする。ただし、必ずしも四つの圧力センサ１５と四つのフィルタ部１９ｃとで構成される必要はなく、たとえば、表示装置１０は、かかる二つの機器を六組備えることとしてもよい。
【００３５】
人検知用センサ１６は、タッチパネル１１付近に設置されており、人による押圧操作を検知する機器である。たとえば、赤外センサや音波センサであってもよいし、また、カメラによって撮像された画像に基づいて人による押圧操作を検知することとしてもよい。また、人検知用センサ１６は、人による押圧操作を検知したならば、その旨をフィルタ部１９ｃへ通知する。
【００３６】
表示駆動部１７は、押圧操作による押圧位置に対応する操作や各種機能に関する情報を図示しないＴＦＴ液晶パネルへ表示させる制御部１９へ指示を行う処理部である。
【００３７】
たとえば、表示駆動部１７は、ナビゲーション機能を有する表示装置１０の場合は、地図とともに操作ボタン等をＴＦＴ液晶パネルへ表示させるよう制御部１９へ指示し、オーディオ機能を有する表示装置１０の場合は、曲名等とともに再生ボタン、停止ボタン等の操作ボタンをＴＦＴ液晶パネルへ表示させるよう制御部１９へ指示する。なお、表示機能を有するパネルはＴＦＴ液晶パネルに限定されるものではない。
【００３８】
記憶部１８は、イグニッションスイッチがオフの間もバッテリから電源供給が行われることで記憶内容が保持されるスタンバイＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリおよびハードディスクドライブといった記憶デバイスで構成される記憶部である。
【００３９】
この記憶部１８は、振動状態推定部１９ｂによって推定された車両の振動状態に関する情報を振動状態情報１８ａとして記憶する。振動状態情報１８ａは、車両の振動状態を示すレベルであり、たとえば「高」、「中」および「低」のように三種類に分類することとしてもよいし、数値によって分類してもよいし、さらに細分化してもよい。
【００４０】
また、この記憶部１８は、フィルタ部１９ｃがノイズカットする際に使用するカットオフ周波数や圧力値に基づいてノイズカットする際の閾値情報１８ｂとして記憶する。
【００４１】
ここで、閾値情報１８ｂの詳細について図３を用いて説明しておく。図３は、閾値情報１８ｂの一例を示す図である。まず、図３の（Ａ）に示すように、閾値情報１８ｂは、「振動レベル」項目と、「カットオフ周波数」項目とを含んでいる。なお、閾値情報１８ｂは、かかる項目で構成される情報を１レコードとしたレコードの集合体である。
【００４２】
「振動レベル」項目は、車両の速度や加速度等によって予め定める振動状態のレベルであり、振動状態推定部１９ｂによって推定される振動状態情報１８ａと関連付けられており、また、振動状態情報１８ａと同一値であってもよい。「カットオフ周波数」項目は、ＬＰＦによってノイズカットする際の閾値となる周波数である。
【００４３】
閾値情報１８ｂは、「振動レベル」項目に対応して「カットオフ周波数」項目が記憶される。フィルタ部１９ｃは、車両の振動状態に応じた「振動レベル」項目に対応する「カットオフ周波数」より高い周波数の帯域を減衰させるＬＰＦによりノイズカットする。
【００４４】
さらに、圧力値に基づいてノイズカットする場合には、図３の（Ｂ）に示すように、上述した項目以外に、閾値情報１８ｂは、「継続時間」項目と、「上限閾値」項目と、「下限閾値」項目とを含むように構成する。
【００４５】
「継続時間」項目は、押圧操作の継続時間によってノイズカットする際の閾値である。「上限閾値」項目および「下限閾値」項目は、圧力値情報に含まれる圧力値によってノイズカットする際の上限値および下限値である。
【００４６】
なお、振動レベルに対応して各閾値を記憶することとしたが、速度や加速度に対応して各閾値を記憶してもよい。また、閾値情報１８ｂに、種々のノイズカット処理に関する閾値を記憶することとしたが、ＬＰＦによるノイズカットと圧力値によるノイズカットとの処理別に閾値情報を分けて記憶させるような構成としてもよい。
【００４７】
図２に戻り表示装置１０の構成についての説明を続ける。制御部１９は、表示装置１０の全体制御を行う制御部であり、たとえば、パネルマイコンに相当する。道路情報取得部１９ａは、通信Ｉ／Ｆ１２経由で車両が走行中の道路に関する情報を取得する処理を行う処理部である。
【００４８】
道路情報とは、たとえば、「ハイウェイ」、「山道」、「一般道」といった路面種別や、道路の傾斜角、および、道路のＲ値（カーブ半径）のように、ナビ装置の地図情報に含まれる情報を指す。
【００４９】
また、道路情報取得部１９ａは、取得した道路情報を振動状態推定部１９ｂへ渡すことにより、振動状態推定部１９ｂは、かかる道路情報に基づいて車両の振動状態を推定することとなる。
【００５０】
振動状態推定部１９ｂは、道路情報取得部１９ａから受け付けた道路情報、振動検知部１３から受け付けた車両の加速度、角度および角速度、車速センサ１４から受け付けた車速に基づいて車両の振動状態を推定する処理を行う処理部である。
【００５１】
たとえば、振動状態推定部１９ｂは、道路情報取得部１９ａから受け付けた道路情報に含まれる路面種別が「山道」の場合は、路面の状態が悪いと判定し、振動状態のレベルを「高」と推定する。
【００５２】
一方、振動状態推定部１９ｂは、路面種別が「ハイウェイ」の場合は、路面の状態が良いと判定し、振動状態のレベルを「低」と推定する。また、振動状態推定部１９ｂは、推定した振動状態を振動状態情報１８ａとしてフィルタ部１９ｃへ渡す処理を併せて行う。
【００５３】
また、振動状態推定部１９ｂは、通信Ｉ／Ｆ１２経由でナビ装置等から天気情報を取得して、雪による路面状態や風雨の影響等も加味して、車両の振動状態を推定することとしてもよい。
【００５４】
フィルタ部１９ｃは、圧力センサ１５によって検出された各圧力値を周波数軸へ展開し、展開した周波数成分のうち車両の振動に起因する周波数帯域を減衰させるＬＰＦにより、個別にノイズカットする処理を行う処理部である。
【００５５】
その際、フィルタ部１９ｃは、振動状態推定部１９ｂによって推定された振動状態に対応する閾値情報１８ｂを取得し、取得した閾値情報１８ｂに含まれるカットオフ周波数によってノイズカットする。また、フィルタ部１９ｃは、上記した手法によってノイズカットした周波数成分を押圧位置算出部１９ｄへ渡す処理を併せて行う。
【００５６】
なお、フィルタ部１９ｃは、ＬＰＦ以外のノイズカット手法、たとえば、バンドパスフィルタによって、車両の振動に起因する周波数帯域を減衰させることとしてもよい。
【００５７】
また、表示装置１０は、車両の振動に起因する周波数成分を予め記憶部１８へ記憶しておくこととしてもよい。そして、フィルタ部１９ｃは、圧力センサ１５によって検出された圧力値を周波数軸へ展開し、展開した周波数成分から記憶部１８へ記憶された周波数成分を減算することによってノイズカットすることとしてもよい。また、記憶部１８へ振動状態ごとに車両の振動に起因する周波数成分を記憶しておき、振動状態に基づいて減算する周波数成分を決定することとしてもよい。
【００５８】
さらに、フィルタ部１９ｃは、上述したＬＰＦによるノイズカットとともに圧力値によるノイズカットを行うこととしてもよい。ここで、フィルタ部１９ｃが行うノイズカット処理の詳細について図４および図５を用いて説明しておく。
【００５９】
まず、図４は、ＬＰＦを説明するための図である。図４の（Ａ）および図４の（Ｂ）は車両の振動が検知された圧力値を周波数軸へ展開し、展開した周波数成分のグラフであり、横軸は周波数、縦軸は所定のレベル値を示す。なお、図４の（Ａ）は、図４の（Ｂ）と比較して車速が速い場合の周波数成分のグラフを示す。
【００６０】
車速が速い場合（図４の（Ａ））は、車速が遅い場合（図４の（Ｂ））と比較して高い周波数に分布する傾向にある。そこで、図４の（Ａ）に示したように、フィルタ部１９ｃは、カットオフ周波数βより高いカットオフ周波数αによりノイズカットする。
【００６１】
このように、表示装置１０は、車速や加速度等によって変化する振動状態に対応するカットオフ周波数によってノイズカットすることにより、正確に車両の振動による影響を排除することができる。
【００６２】
なお、表示装置１０は、カットオフ周波数よりも高い周波数帯域を減衰させることによってノイズカットすることとしたが、同時に、周波数成分のレベルを減衰させることによりノイズカットすることとしてもよい。
【００６３】
つづいて、フィルタ部１９ｃが実行する圧力値によるノイズカット処理の詳細について図５を用いて説明する。図５は、圧力値によるノイズカット処理を説明するための図である。
【００６４】
図５の（Ａ）〜（Ｃ）は、人の押圧操作による圧力値と車両の振動による圧力値とを比較したグラフであり、横軸は時間、縦軸は圧力値を示す。
【００６５】
図５の（Ａ）に示したように、車両の振動による圧力値の継続時間（ｔ６）は、人の押圧操作による継続時間（ｔ５）より短い傾向にある。そこで、フィルタ部１９ｃは、継続時間が所定の閾値以下である場合に、車両の振動による影響とみなし、かかる圧力値を排除してノイズカットする。
【００６６】
しかし、車両の車速が速い場合に、操作者が同じ押圧位置を継続して押圧することが困難な場合がある。また、加速度が大きい場合、たとえば、急発進時には、押圧位置から操作者の指が離れてしまい、継続時間が短くなってしまうこともある。
【００６７】
このため、継続時間が所定の閾値以下であっても、速度が所定の速度以上、または、加速度が所定値以上であれば、人の押圧操作による圧力値である場合がある。したがって、上記の場合には、フィルタ部１９ｃは、車両の振動による影響によって検知された圧力値であるとはみなさないで、ノイズカットは行わない。
【００６８】
また、図５の（Ｂ）および（Ｃ）に示したように、車両の振動による圧力値のピーク値（ピーク２）は、人の押圧操作による圧力値のピーク値（ピーク１）と比較すると、非常に高い値である場合や、人の押圧操作では不可能なほど微かな圧力値のピーク値（ピーク３）である場合も考えられる。
【００６９】
そこで、フィルタ部１９ｃは、圧力値のピーク値が所定の上限閾値以上または下限閾値以下である場合は、車両の振動による影響によって検知された圧力値とみなし、かかる圧力値を排除してノイズカットする。
【００７０】
なお、フィルタ部１９ｃは、ノイズカットする際に、振動状態推定部１９ｂによって推定された振動状態に対応する閾値情報１８ｂを取得し、取得した閾値情報１８ｂに含まれる継続時間の閾値、上限閾値および下限閾値を使用する。
【００７１】
また、フィルタ部１９ｃは、上述してきたようにノイズカット処理をすることとした。しかし、振動状態推定部１９ｂによって車両が停車していると推定された場合は、車両の振動による影響を受けにくい。この場合、フィルタ部１９ｃによるノイズカットをしないこととするようにしてもよい。
【００７２】
図２に戻り表示装置１０の構成についての説明を続ける。押圧位置算出部１９ｄは、四つのフィルタ部１９ｃによってノイズカットされた各周波数成分に基づいて押圧位置を算出する処理を行う処理部である。
【００７３】
なお、各周波数成分による押圧位置の算出手法については公知の技術であるため、ここでは説明を省略する。また、押圧位置算出部１９ｄは、算出された押圧位置を押圧位置補正部１９ｅへ渡す処理を併せて行う。
【００７４】
押圧位置補正部１９ｅは、押圧位置算出部１９ｄによって算出された押圧位置を補正する処理を行う処理部である。ここで、押圧位置補正部１９ｅが行う押圧位置補正処理の詳細について図６を用いて説明しておく。
【００７５】
図６は、押圧位置補正処理を説明するための図である。まず、タッチパネル１１の所定の位置を操作者によって押圧された場合について図６の（Ａ）および（Ｂ）を用いて説明する。以下では同図右側に図示する座標軸を適宜用いて説明を行うこととする。
【００７６】
図６の（Ａ）に示したように、タッチパネル１１の座標値（ｘ，ｙ）で示す位置Ｐが押圧された場合、圧力センサ１５は、押圧操作の継続時間中の圧力値を連続検知する。そして、押圧位置算出部１９ｄは、連続検知された圧力値に基づき、時刻ごとの押圧位置の算出を行う。
【００７７】
具体的には、連続検知された圧力値に基づいて算出された押圧位置のＸ座標値について時間軸上に展開したグラフを図６の（Ｂ）に示した。なお、同図に示す横軸は時間、縦軸はＸ座標値である。
【００７８】
図６の（Ｂ）に示したように、時刻ｔ７から時刻ｔ１１までについて、押圧位置算出部１９ｄによって算出されたＸ座標値には、数値のばらつきが見受けられる。そこで、押圧位置補正部１９ｅは、連続検知された圧力値に基づいて算出された押圧位置について所定の時間内で平滑化した値を押圧位置とするよう補正する。
【００７９】
なお、補正手法としては、移動平均によって平滑化してもよいし、所定の時間内の座標値の平均値をとることとしてもよい。また、ここでは、Ｘ座標値について示したが、Ｙ座標値についても同様である。
【００８０】
また、制御部１９は、押圧操作の継続時間が所定の閾値以下の場合に、検知された圧力値を無効とする。さらに、押圧位置補正部１９ｅは、振動状態情報１８ａから取得した振動状態に基づいて閾値を変化させることにより、人の押圧操作によるか否かを判定してもよい。たとえば、押圧位置補正部１９ｅは、速度が所定の速度以上、または、加速度が所定値以上であれば、かかる閾値を短く設定する。
【００８１】
つづいて、押圧位置算出部１９ｄによって所定時間内に離れた場所が押圧されたような座標値が算出された場合、押圧位置補正部１９ｅは、かかる座標値を無効とする。具体的には、図６の（Ｃ）に示したように、連続する時刻ｔ１２とｔ１３について、押圧位置算出部１９ｄによって算出された座標値が、Ｐ（ｔ１２）およびＰ（ｔ１３）であったとする。この場合、押圧位置補正部１９ｅは、Ｐ（ｔ１２）またはＰ（ｔ１３）のいずれかの座標値を無効とするよう補正する。
【００８２】
このように、押圧位置補正部１９ｅは、押圧位置算出部１９ｄによって算出された押圧位置を補正する。これにより、表示装置１０は、精度良く押圧位置を算出することができる。なお、補正する手法としては、上述した手法に限定されるものではなく、他の手法によって補正することとしてもよい。
【００８３】
つぎに、本実施例に係る表示装置１０が実行する制御処理の詳細について図７〜図８を用いて説明する。図７は、振動状態推定処理手順の概要を示すフローチャートであり、図８は、押圧位置算出処理手順の概要を示すフローチャートである。
【００８４】
まず、制御部１９では、以下のようにして車両の振動状態を推定する。図７に示すように、道路情報取得部１９ａは、車両が走行中の道路に関する情報を取得する（ステップＳ１０１）。
【００８５】
そして、振動状態推定部１９ｂは、振動検知部１３から車両の加速度、角度および角速度等の振動に関する情報を取得し（ステップＳ１０２）、車速センサ１４から車速を取得する（ステップＳ１０３）。
【００８６】
つぎに、振動状態推定部１９ｂは、取得した道路情報、振動情報および車速に基づいて振動状態を推定し（ステップＳ１０４）、推定した振動状態を振動状態情報１８ａへ更新し（ステップＳ１０５）、制御部１９が行う一連の振動状態推定処理を終了する。
【００８７】
つづいて、制御部１９が実行する押圧位置算出処理手順の詳細について図８を用いて説明する。図８に示すように、四つのフィルタ部１９ｃが、四つの圧力センサからそれぞれ圧力値を取得する（ステップＳ２０１）。
【００８８】
つぎに、フィルタ部１９ｃは、振動状態情報１８ａを取得し（ステップＳ２０２）、取得した振動状態情報１８ａに対応する振動レベルに関連付けられた閾値情報１８ｂを取得する（ステップＳ２０３）。
【００８９】
そして、フィルタ部１９ｃは、取得した閾値情報１８ｂに基づいてステップＳ２０１で取得した各圧力値から車両の振動による影響を排除してノイズカットする（ステップＳ２０４）。
【００９０】
その後、押圧位置算出部１９ｄは、フィルタ部１９ｃによってノイズカットされた各圧力値に基づいて押圧位置を算出する（ステップＳ２０５）。そして、押圧位置補正部１９ｅは、押圧位置算出部１９ｄによって算出された押圧位置を補正して（ステップＳ２０６）、制御部１９が行う一連の押圧位置算出処理を終了する。
【００９１】
なお、制御部１９は、人による押圧操作である旨を人検知用センサ１６から受け付けた場合にのみ、上述した一連の押圧位置算出処理を行うこととしてもよい。これにより、車両の振動による影響を排除し、人の押圧操作による圧力値のみを抽出することができる。
【００９２】
ここで、ナビゲーション機能を有する表示装置１０の場合は、制御部１９によって算出された押圧位置とともに操作ボタンの内容を、図示しないナビ装置へ送信し、ナビ装置は、押圧位置に対応する地図情報やルート情報等を表示装置１０へ送信する。そして、表示装置１０は、ナビ装置から受信した地図情報やルート情報等をＴＦＴ液晶パネルへ表示させることとなる。
【００９３】
このように、本発明に係る表示装置１０を、ナビゲーション機能を有するナビ装置の表示装置１０として適用してもよいし、ＣＤやＤＶＤを再生するオーディオ装置やテレビ受信装置の表示装置１０として適用してもよい。
【００９４】
このように、本発明に係る表示装置１０は、感圧式のタッチパネル１１の背面の四隅に設置された複数の圧力センサ１５によって検知された各圧力値を周波数軸へ展開し、車両の振動に起因する周波数帯域を減衰させることによってノイズをカットする。そして、ノイズカットされた各圧力値に基づいて押圧位置を算出することとしたので、表示装置１０が車両に搭載された場合であっても、車両の振動に起因する押圧操作および押圧位置の誤検出を防止することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１０ 表示装置
１１ タッチパネル
１２ 通信Ｉ／Ｆ
１３ 振動検知部
１４ 車速センサ
１５ 圧力センサ
１６ 人検知用センサ
１７ 表示駆動部
１８ 記憶部
１８ａ 振動状態情報
１８ｂ 閾値情報
１９ 制御部
１９ａ 道路情報取得部
１９ｂ 振動状態推定部
１９ｃ フィルタ部
１９ｄ 押圧位置算出部
１９ｅ 押圧位置補正部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧操作を受け付けるタッチパネルを有し、車両に搭載される表示装置であって、
前記タッチパネルに対する圧力値を検知する複数の検知手段と、
前記検知手段によって検知された前記圧力値から前記車両の振動状態に対応する周波数帯を遮断する遮断手段と、
前記遮断手段によって遮断された結果に基づいて押圧位置を算出する算出手段と
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記車両の振動状態を推定する振動推定手段
をさらに備え、
前記遮断手段は、
前記振動推定手段によって推定された前記車両の振動状態に基づいて前記周波数帯を変更することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
道路の状態に関する情報を含む地図情報を取得する地図情報取得手段
をさらに備え、
前記振動推定手段は、
前記地図情報取得手段によって取得された前記地図情報に基づいて前記振動状態を推定することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記算出手段によって算出された前記押圧位置を前記振動推定手段によって推定された前記振動状態に基づいて補正する押圧位置補正手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記算出手段は、
前記検知手段によって検知された前記圧力値が下限閾値を連続して上回った時間を示す継続時間が所定の閾値未満である場合、または、前記圧力値が所定の範囲に含まれない場合に、前記押圧位置を算出しないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の表示装置。
【請求項６】
前記押圧操作を受け付けたか否かを検知する押圧操作検知手段
をさらに備え、
前記算出手段は、
前記押圧操作検知手段によって前記押圧操作を受け付けたことが検知された場合に、前記押圧位置を算出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の表示装置。
【請求項１】
押圧操作を受け付けるタッチパネルを有し、車両に搭載される表示装置であって、
前記タッチパネルに対する圧力値を検知する複数の検知手段と、
前記検知手段によって検知された前記圧力値から前記車両の振動状態に対応する周波数帯を遮断する遮断手段と、
前記遮断手段によって遮断された結果に基づいて押圧位置を算出する算出手段と
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記車両の振動状態を推定する振動推定手段
をさらに備え、
前記遮断手段は、
前記振動推定手段によって推定された前記車両の振動状態に基づいて前記周波数帯を変更することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
道路の状態に関する情報を含む地図情報を取得する地図情報取得手段
をさらに備え、
前記振動推定手段は、
前記地図情報取得手段によって取得された前記地図情報に基づいて前記振動状態を推定することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記算出手段によって算出された前記押圧位置を前記振動推定手段によって推定された前記振動状態に基づいて補正する押圧位置補正手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記算出手段は、
前記検知手段によって検知された前記圧力値が下限閾値を連続して上回った時間を示す継続時間が所定の閾値未満である場合、または、前記圧力値が所定の範囲に含まれない場合に、前記押圧位置を算出しないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の表示装置。
【請求項６】
前記押圧操作を受け付けたか否かを検知する押圧操作検知手段
をさらに備え、
前記算出手段は、
前記押圧操作検知手段によって前記押圧操作を受け付けたことが検知された場合に、前記押圧位置を算出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の表示装置。
【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２０１２−１８１７０３（Ｐ２０１２−１８１７０３Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４４４８０（Ｐ２０１１−４４４８０）
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１日（２０１１．３．１）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]