JP5852514B2

JP5852514B2 - タッチセンサ

Info

Publication number: JP5852514B2
Application number: JP2012133912A
Authority: JP
Inventors: 康弘藤岡
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2012-06-13
Filing date: 2012-06-13
Publication date: 2016-02-03
Anticipated expiration: 2032-06-13
Also published as: JP2013257775A

Description

本発明は、タッチセンサに関する。

従来、例えば車両のセンターコンソール等の操作し易い場所に配設されたタッチセンサとセンタークラスタパネル等の視認し易い場所に配設されたディスプレイとを備えるタッチセンサシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ユーザは、タッチセンサの操作面（タッチパッド）に触れる（タッチする）ことで、ディスプレイに表示された複数の機能項目から一つの機能項目を選択して、所望の画面を表示させたり車両の付帯装備を作動させたりする。ディスプレイを視認しながら操作面を容易に操作することができるので、車両の利便性が向上する。

特開２００６−２０９６８４号公報

ところで、タッチセンサは、携帯端末をはじめ、様々な製品に採用されている。近年では、例えばタッチパッドをある一方向へなぞったり払ったりするなぞり操作（フリック操作）と、特定の機能とを対応付けているものがある。特定の機能とは、例えば、ディスプレイに表示する画面のなぞり操作方向へのスクロールなどである。一方で、例えば２本指の間隔を拡げたり狭めたりする操作、いわゆるピンチ操作と、ディスプレイに表示する画面の拡大及び縮小、いわゆる縮尺調節とを対応付けているタッチセンサもある。また、これらなぞり操作及びピンチ操作の両方に特定の機能を対応付けたタッチセンサもある。

なぞり操作及びピンチ操作の両方に対応したタッチセンサの場合、例えば、タッチパッドをタッチする指の本数に基づきなぞり操作かピンチ操作かを判定する。すなわち、操作する指の本数が２本である場合にはピンチ操作と判断し、操作する指の本数が２本以外、例えば１本である場合にはなぞり操作と判断する。このように、タッチパッドをタッチする指の本数に基づき機能が制御されるため、ユーザにとっては、このタッチセンサは使いづらい。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、タッチされる指の本数によらず操作種別を判定できるタッチセンサを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、自身の操作面に対する複数のタッチ位置を検出し、これらタッチ位置を示す位置信号を生成する検出部と、当該検出部により生成される前記位置信号に基づきなぞり操作かピンチ操作かを判断する判断部と、を備え、前記判断部は、少なくとも２つのタッチ信号が生成されるとき、少なくとも一のタッチ位置の単位時間当たりの位置変化量と、前記少なくとも一のタッチ位置を含む２つのタッチ位置間の単位時間当たりの距離変化量との比較を通じて、なぞり操作かピンチ操作かを判断することを要旨とする。

同構成によれば、タッチセンサは、タッチトレーサをタッチする指の本数によらず、なぞり操作かピンチ操作かを判断することができる。

本発明では、タッチされる指の本数によらず操作種別を判定できるタッチセンサを提供することができる。

タッチセンサシステムを搭載した車室の斜視図。タッチセンサシステムの概略構成を示すブロック図。ピンチ操作されるときのタッチ位置の変移を示す図。なぞり操作されるときのタッチ位置の変移を示す図。

以下、本発明のタッチセンサをタッチセンサシステムに具体化した一実施の形態について図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、車両には、例えばエアコン、カーナビ、及びオーディオなどの各種機器が制御を行うために必要な情報を入力するためのタッチセンサシステム１０が設けられている。図２に示すように、タッチセンサシステム１０は、ディスプレイ１１、タッチトレーサ１２、及び制御回路１３を備えている。ディスプレイ１１は、選択項目などを表示する。タッチトレーサ１２は、タッチパッドなどの操作面１２ａを備え、当該操作面１２ａがタッチされた座標（Ｘ，Ｙ）（タッチ位置）を示すタッチ信号を生成する。なお、タッチトレーサ１２は、タッチされた指の数だけタッチ信号を生成する。制御回路１３は、ディスプレイ１１の表示を制御する。なお、タッチトレーサ１２及び制御回路１３がタッチセンサを構成する。

図１に示すように、ディスプレイ１１は、ダッシュボードの中央部に嵌め込まれている。タッチトレーサ１２は、ダッシュボードにおいて、ディスプレイ１１の手前側に設けられている。タッチトレーサ１２は、操作面１２ａを指でタッチできるように車室内に露出させている。タッチトレーサ１２の下部（紙面方向の下部）には、図示しないプッシュスイッチが設けられている。当該プッシュスイッチは、操作面１２ａが押下されたときプッシュ信号を生成する。タッチトレーサ１２及びプッシュスイッチは、それぞれ制御回路１３に接続されている。なお、制御回路１３は、定期的にタッチ信号の取得を試みる。

図２に示すように、制御回路１３は、前述したカーナビの制御回路をはじめとする各種機器の図示しない制御回路と接続されている。制御回路１３は、各種機器の制御回路から各種機器における制御状態を示す情報を取得し、この取得される情報に応じてディスプレイ１１に表示する表示画面を切り替える。制御回路１３は、タッチ位置がディスプレイ１１に表示される選択項目の表示範囲に含まれる場合には、例えば当該選択項目の色を変える等して、どの選択項目が選択されているのかをユーザに報知する。制御回路１３は、プッシュ信号が入力されると、それまでタッチ位置が含まれていた選択項目の選択が確定されたものと判断する。そして、制御回路１３は、選択が確定した選択項目を示す信号を生成する。当該信号が必要な機器の制御回路は、当該信号に基づき当該機器の制御を切り替える。

図２に示すように、制御回路１３は、特定操作判断部１４を備えている。特定操作判断部１４は、タッチトレーサ１２から入力されるタッチ信号に基づき、タッチトレーサ１２において特定の操作、ここでは、なぞり操作又はピンチ操作が行われたか否かを判断する。ここで、なぞり操作とは、ある一方向へ操作面１２ａをなぞる操作のことである。また、ピンチ操作とは、操作面１２ａをタッチしながら２本指の間隔を拡げたり狭めたりする操作のことである。制御回路１３は、特定操作判断部１４において、なぞり操作されたと判断される場合にはなぞり信号を、ピンチ操作されたと判断される場合にはピンチ信号を、それぞれ生成する。例えば、カーナビの制御回路は、なぞり信号に基づきディスプレイ１１に表示される地図をスクロールする旨示すスクロール信号を生成する。また、カーナビの制御回路は、ピンチ信号に基づきディスプレイ１１に表示される地図の縮尺を変更する旨示す縮尺変更信号を生成する。制御回路１３は、スクロール信号に基づき、ディスプレイ１１に表示する地図のスクロールを行い、縮尺変更信号に基づき、ディスプレイ１１に表示する地図の縮尺変更を行う。なお、カーナビの制御回路は、ディスプレイ１１に地図を表示しているときのみ地図のスクロール信号及び縮尺変更信号を生成する。

次に、特定操作判断部１４におけるなぞり操作及びピンチ操作の判断方法について説明する。ピンチ操作の場合、一の指の移動量よりも、２本の指の間隔の変化量の方が必ず大きくなることに基づき、特定操作判断部１４は、なぞり操作かピンチ操作かを判断する。

タッチトレーサ１２の操作面１２ａが２本の指で操作された場合、制御回路１３は、定期的にタッチ信号を取得する。図３及び図４に示すように、特定操作判断部１４は、制御回路１３において前回取得された第１及び第２の過去タッチ位置Ｋ１（Ｘ_１１，Ｙ_１１），Ｋ２（Ｘ_２１，Ｙ_２１）と今回取得された第１及び第２の現在タッチ位置Ｇ１（Ｘ_１２，Ｙ_１２），Ｇ２（Ｘ_２２，Ｙ_２２）との比較を通じてなぞり操作及びピンチ操作のどちらの操作が行われたか否かを判断する。

まず、特定操作判断部１４は、第１の過去タッチ位置Ｋ１と第１の現在タッチ位置Ｇ１との間の変化量Ａを求める。変化量Ａは、指の移動量（例えば、先にタッチされた指）を示すものであって、次の（式１）で算出することができる。

次に、特定操作判断部１４は、第１及び第２の過去タッチ位置Ｋ１，Ｋ２間の距離ＢＫと第１及び第２の現在タッチ位置Ｇ１，Ｇ２間の距離ＢＧとから、過去と現在との間における２本指間の距離の変化量Ｃを求める。距離ＢＫ，ＢＧ及び変化量Ｃは、次の（式２）〜（式４）で算出することができる。

そして、特定操作判断部１４は、変化量Ａと変化量Ｃとの大小を比較する。特定操作判断部１４は、変化量Ｃが変化量Ａ以上（Ｃ≧Ａ）であるとき、ピンチ操作と判断する。これは、図３に示すように、２本の指のタッチ位置が互いにほぼ反対方向に変移しているからである。図３は、ピンチアウト時のタッチ位置の変移を示すが、ピンチインの時も同様である。また、特定操作判断部１４は、変化量Ｃが変化量Ａ未満（Ｃ＜Ａ）であるとき、なぞり操作と判断する。これは、図４に示すように、２本の指のタッチ位置は互いにほぼ同方向に変移しているからである。このように、特定操作判断部１４は、２本の指でタッチトレーサ１２が操作された場合でもなぞり操作とピンチ操作とを判断することができる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）制御回路１３に特定操作判断部１４を設けた。特定操作判断部１４は、定期的に取得されるタッチ信号に基づき一のタッチ位置における過去と現在との間の変化量Ａと、過去と現在との間における二のタッチ位置間の距離の変化量Ｃとの比較に基づき、なぞり操作であるかピンチ操作であるかを判断することができる。これにより、制御回路１３は、タッチトレーサ１２をタッチする指の本数によらず、タッチトレーサ１２がなぞり操作された場合にはなぞり信号を、ピンチ操作された場合にはピンチ信号を生成することができる。すなわち、タッチ操作する上で、指本数の制約が緩和される。

（２）制御回路１３は、タッチトレーサ１２をタッチする指の本数によらず、なぞり操作を検出する場合に地図のスクロールを行い、ピンチ操作を検出する場合に地図の縮尺変更を行うことができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、変化量Ａの算出には、第１の過去タッチ位置Ｋ１と第１の現在タッチ位置Ｇ１とを用いたが、第２の過去タッチ位置Ｋ２と第２の現在タッチ位置Ｇ２とを用いて算出してもよい。このように構成した場合でも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

・上記実施形態では、制御回路１３は、ディスプレイ１１の表示の制御のみを行ったがカーナビの制御をはじめとする各種の制御回路を兼ねてもよい。例えば、制御回路１３がカーナビの制御回路を兼ねる場合、制御回路１３は、なぞり信号及びピンチ信号を生成しなくとも、なぞり操作を検出する場合にディスプレイ１１に表示する地図のスクロールを行い、ピンチ操作を検出する場合に地図の縮尺変更を行うようにしてもよい。なお、例えば、なぞり操作を検出する場合に地図の縮尺変更を行ってもよいし、ピンチ操作を検出する場合に地図のスクロールを行ってもよい。また、例えば、制御回路１３がオーディオの制御回路を兼ねる場合、なぞり操作を検出する場合にオーディオの選曲を行い、ピンチ操作を検出する場合にオーディオの音量の調節を行うようにしてもよい。このように、特定の操作に対し、特定の機能が発揮されればよい。

・上記実施形態では、タッチトレーサ１２を操作する指が２つである場合について説明したが、タッチトレーサ１２を操作する指が３つ以上である場合についても本例と同様である。ここで、タッチトレーサ１２を操作する指が３つである場合を代表して説明する。３つのタッチ位置をＰ，Ｑ，Ｒとすると、制御回路１３は、過去と現在との間におけるＰの移動距離、Ｑの移動距離、Ｒの移動距離、ＰＱ間の距離の変化量、ＱＲ間の距離の変化量、ＲＰ間の距離の変化量の６のパラメータを取得することができる。特定操作判断部１４は、例えば、ＰＱ間又はＱＲ間又はＲＰ間の距離の変化量がＰ、Ｑ、及びＲのいずれの移動距離以上である場合にはピンチ操作と判断し、これを満たさない場合にはスクロール操作と判断する。このように、構成した場合であっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、操作する指が３つ以上ある場合には、そのうちの２つの指のタッチ位置に基づき、なぞり操作であるかピンチ操作であるかの判断をしてもよい。

・上記実施形態において、タッチトレーサ１２の手前側にパームレストを配置してもよい。このように構成すれば、タッチトレーサ１２を操作する際、パームレストに手や腕を置くことができるので、なぞり操作やピンチ操作を行いやすい。

・上記実施形態では、タッチ位置が含まれる選択項目の表示範囲を当該表示範囲の色を変えることで報知したが、これ以外の方法で報知するようにしてもよい。例えば、タッチ位置が含まれる選択項目が移動した場合にはタッチトレーサ１２の操作面１２ａを振動させて、当該振動が指に伝わることによって報知する。このように構成した場合であれ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

・上記実施形態では、タッチトレーサ１２（操作面１２ａ）が押下されたときに、選択している選択項目の入力（確定）が行われるようにしたが、入力方法はこれに限らない。例えば、タッチトレーサ１２へのタッチの解除（リリース）、タップ、ダブルタップ、タッチトレーサ１２とは別に設けられたエンタースイッチの操作等によって入力を行うようにしてもよい。このように構成した場合であれ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

・上記実施形態において、操作面１２ａは、静電式でも感圧式でもよい。
・上記実施形態では、車両に搭載されるタッチセンサシステム１０について説明したが、当該タッチセンサシステム１０は、他のものに適用してもよい。例えば、住宅用のドアの解錠や施錠を行うシステムに適用してもよい。また、タッチトレーサ１２及び制御回路１３が構成するタッチセンサについても、住宅用のドアの解錠や施錠を行うものに適用してもよい。このように構成した場合であれ、上記実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

・上記実施形態のタッチセンサは、携帯端末などに適用してもよい。

１０…タッチセンサシステム、１１…ディスプレイ、１２…タッチトレーサ（検出部）、１２ａ…操作面、１３…制御回路、１４…特定操作判断部。

Claims

操作面に対する複数のタッチ位置を検出し、これらタッチ位置を示す位置信号を生成する検出部と、当該検出部により生成される前記位置信号に基づきなぞり操作かピンチ操作かを判断する判断部と、を備え、
前記判断部は、少なくとも２つのタッチ信号が生成されるとき、少なくとも一のタッチ位置の単位時間当たりの位置変化量と、前記少なくとも一のタッチ位置を含む２つのタッチ位置間の単位時間当たりの距離変化量との比較を通じて、なぞり操作かピンチ操作かを判断するタッチセンサ。