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公開番号2020197942
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201210
出願番号2019103919
出願日20190603
発明の名称入力装置
出願人株式会社デンソー
代理人特許業務法人ゆうあい特許事務所
主分類G06F 3/01 20060101AFI20201113BHJP(計算;計数)
要約【課題】所定以上の面積の表示部に対する入力操作に用いられ、タッチ操作とジェスチャ操作とのスムーズな切り替えが可能な構成とされた入力装置を実現する。
【解決手段】所定以上の面積の表示部10に対して重畳配置されたタッチパネル11と、操作者のジェスチャを認識し、ジェスチャに応じた信号を出力するジェスチャ認識部12と、タッチ操作による入力制御およびジェスチャ操作による入力制御を行う制御部17と、を備える。このような構成において、制御部は、タッチ操作およびジェスチャ操作のいずれか一方による入力制御となるように操作系の切り替えを実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
所定以上の面積とされた表示部(10)に対して重畳配置されたタッチパネル(11)と、
操作者の身体形状を撮像する撮像部(21)が取得した画像データに基づいて、前記操作者のジェスチャを認識し、前記ジェスチャに応じた信号を出力するジェスチャ認識部(12)と、
前記タッチパネルからの出力信号に基づくタッチ操作による入力制御、および前記ジェスチャ認識部からの出力信号に基づくジェスチャ操作による入力制御を行う制御部(17)と、を備え、
前記制御部は、前記タッチ操作および前記ジェスチャ操作のいずれか一方による入力制御となるように操作系の切り替えを実行する、入力装置。
続きを表示(約 1,900 文字)【請求項2】
前記タッチパネルは、前記操作者との相対位置の変化が所定以下に制限されている状況において、前記操作者が接触可能な第1領域(111)と、前記操作者が接触できない第2領域(112)とを有してなり、
前記制御部は、少なくとも前記表示部のうち前記第2領域に位置する部分については前記ジェスチャ操作による入力制御を行う、請求項1に記載の入力装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記タッチパネルからの信号出力がある場合には、前記タッチ操作による入力制御を実行し、前記タッチパネルからの信号出力がない場合には、前記ジェスチャ操作による入力制御を実行する、請求項1または2に記載の入力装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記タッチパネルからの出力信号の強度が所定の閾値以上の場合には、前記タッチ操作による入力制御を実行し、前記タッチパネルからの出力信号の強度が所定の閾値未満の場合には、前記ジェスチャ操作による入力制御を実行する、請求項1または2に記載の入力装置。
【請求項5】
前記操作者が前記タッチパネルにおける所定の箇所に接触し、接触した状態を保ったまま前記所定の箇所から他の箇所へスライドさせたときの前記所定の箇所から前記他の箇所への距離を移動量として、
前記制御部は、
タッチ座標における移動量とジェスチャ座標における移動量との差が所定の閾値以上の場合には、前記タッチ操作による入力制御を実行し、
タッチ座標における移動量とジェスチャ座標における移動量との差が所定の閾値未満の場合には、前記ジェスチャ操作による入力制御を実行する、請求項1または2に記載の入力装置。
【請求項6】
前記制御部は、
前記タッチパネルからの信号出力の強度が所定の閾値以上であり、かつタッチ座標における移動量とジェスチャ座標における移動量との差が所定の閾値以上の場合には、前記タッチ操作による入力制御を実行し、
前記タッチパネルからの信号出力の強度が所定の閾値未満であり、かつタッチ座標における移動量とジェスチャ座標における移動量との差が所定の閾値未満の場合には、前記ジェスチャ操作による入力制御を実行する、請求項5に記載の入力装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記タッチ操作による入力制御時にはタッチ座標を用い、前記ジェスチャ操作による入力制御時にはジェスチャ座標を用いると共に、操作系の切り替えを実行する場合には、前記タッチ座標および前記ジェスチャ座標の一方から他方の座標へ切り替える制御を実行する、請求項1ないし6のいずれか1つに記載の入力装置。
【請求項8】
前記制御部は、前記タッチ座標から前記ジェスチャ座標に切り替える場合には、前記タッチ座標における操作位置と前記ジェスチャ座標における操作位置とが同じになるように前記ジェスチャ座標のオフセットを行う、請求項7に記載の入力装置。
【請求項9】
前記制御部は、前記表示部に前記操作者による操作位置にポインタ(P)を表示させる制御を行っている場合において、前記タッチ座標および前記ジェスチャ座標の一方から他方の座標へ切り替える制御を実行するとき、前記ポインタを振動させるアニメーション表示を実行する、請求項7に記載の入力装置。
【請求項10】
前記制御部は、前記表示部に前記操作者による操作位置にポインタ(P)を表示させる制御を行っている場合において、前記タッチ座標および前記ジェスチャ座標の一方から他方の座標へ切り替える制御を実行するとき、前記ポインタの大きさを一時的に大きくし、切り替えた座標における操作位置に集束するように前記ポインタの大きさを元に戻す制御を行う、請求項7に記載の入力装置。
【請求項11】
前記制御部は、前記表示部に前記操作者による操作位置にポインタ(P)を表示させる制御を行っている場合において、前記ポインタの意匠を、前記タッチ操作による入力制御時と前記ジェスチャ操作による入力制御時とで異なるものとする制御を行う、請求項1ないし10のいずれか1つに記載の入力装置。
【請求項12】
前記制御部は、前記表示部に表示されているアイコンであって、前記操作者が選択している選択アイコンを強調表示させる制御を実行すると共に、前記選択アイコンの意匠を、前記タッチ操作による入力制御時と前記ジェスチャ操作による入力制御時とで異なるものとする制御を行う、請求項1ないし11のいずれか1つに記載の入力装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、タッチ操作およびジェスチャ操作が可能な入力装置に関する。
続きを表示(約 5,700 文字)【背景技術】
【0002】
従来、操作者がタッチパネルに指を接触させた状態で行うタッチ操作、または操作者がタッチパネルから指を離した状態で行うジェスチャに基づくジェスチャ操作を実行可能な構成とされた入力装置としては、例えば特許文献1に記載のものが提案されている。
【0003】
なお、本明細書において「ジェスチャ」とは、例えば、操作者が指を上下左右などの所定の一方向に動かす、または指を時計回りもしくは反時計回りに動かすといった簡単な動作を意味する。また、「ジェスチャ操作」とは、タッチ操作が行われていない状況にて、操作者のジェスチャに基づいて行われる入力操作を意味する。
【0004】
この入力装置は、表示部に重畳配置されたタッチパネルと、操作者がジェスチャ操作を行う際の当該操作者の身体形状を画像データとして取り込む身体形状入力部と、当該画像データに基づいてジェスチャ操作を認識し、入力制御を行う制御部とを備える。この入力装置は、例えば車両に搭載されるディスプレイなどに適用され、操作者と表示部との相対位置の変化が所定の範囲内に制限されている状況において、操作者が表示部の全域において、タッチ操作またはジェスチャ操作が可能な構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
国際公開第2013/136776号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、この種の入力装置では、操作者が姿勢や表示部に対する相対位置などを大きく変えないとその全域をタッチ操作できないほどに表示部を大面積化したいとのニーズが存在する。
【0007】
しかしながら、例えば車載用途のように、表示部と操作者との相対位置の変化が所定の範囲内に制限された状況においては、操作者は、表示部のうち一部の領域しかタッチ操作をすることができない。このような状況では、表示部のうち操作者がタッチ操作できない領域については、非接触でのジェスチャ操作により各種の入力操作を可能にすることが求められる。
【0008】
また、この状況において、操作者が、表示部のうちタッチ操作をすることが可能な第1の領域からタッチ操作ができない第2の領域、すなわち操作者の指が届かない領域に跨って所定の入力操作をすることが想定される。この場合、操作性を向上させるためには、タッチ操作に続けてジェスチャ操作を行う際に、これらの操作の切り替えをスムーズに行い、連続した操作が可能な構成とする必要がある。特許文献1に記載の入力装置は、表示部の面積が小さいため、このような操作系のスムーズな切り替えが考慮された構成となっていない。
【0009】
本発明は、上記の点に鑑み、所定以上の面積とされた表示部に対する入力操作に用いられ、タッチ操作とジェスチャ操作とのスムーズな切り替えが可能な構成とされた入力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】
【0010】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の入力装置は、所定以上の面積とされた表示部(10)に対して重畳配置されたタッチパネル(11)と、操作者の身体形状を撮像する撮像部(21)が取得した画像データに基づいて、操作者のジェスチャを認識し、ジェスチャに応じた信号を出力するジェスチャ認識部(12)と、タッチパネルからの出力信号に基づくタッチ操作による入力制御、およびジェスチャ認識部からの出力信号に基づくジェスチャ操作による入力制御を行う制御部(17)と、を備え、制御部は、タッチ操作およびジェスチャ操作のいずれか一方による入力制御となるように操作系の切り替えを実行する。
【0011】
これにより、所定以上の面積の表示部へのタッチ操作およびジェスチャ操作が可能な入力装置において、制御部がタッチ操作とジェスチャ操作との切り替えを実行することで、スムーズな操作系の切り替えがなされる構成となる。
【0012】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0013】
第1実施形態の入力装置を有する車載装置の構成を示すブロック図である。
図1の車載装置の搭載例を説明するための説明図である。
図1の車載装置のうちタッチパネルの第1領域および第2領域の区画例を示す図である。
タッチパネルをタッチ操作中の様子および表示部におけるポインタの表示を示す図である。
図4Aに続くジェスチャ操作の様子および表示部におけるポインタの表示を示す図である。
タッチ操作およびジェスチャ操作におけるポインタの表示例を示す図である。
タッチ操作およびジェスチャ操作において選択されたコンテンツの表示例を示す図である。
タッチ操作からジェスチャ操作への切り替えにおける座標系の切り替えの一例を説明するための説明図である。
図7に示す座標系の切り替え時におけるポインタ表示の変化の一例を示す図である。
図7に示す座標系の切り替え時におけるポインタ表示の変化の他の一例を示す図である。
タッチ操作からジェスチャ操作への切り替えにおける座標系の切り替えの他の一例を説明するための説明図である。
第1領域に表示されているアイコンを第2領域に移動する操作の例を示す図である。
図11の操作に対応する処理動作の一例を示すフローチャートである。
図12の処理動作の変形例であって、その変形した部分に係る一部を示すフローチャートである。
図12の処理動作の他の変形例であって、その変形した部分に係る一部を示すフローチャートである。
図12の処理動作の他の変形例であって、その変形した部分に係る一部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】
【0014】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【0015】
(実施形態)
実施形態に係る入力装置について説明する。本明細書では、例えば、図1に示すように自動車などの車両に搭載される車載装置1として適用された場合を代表例として説明するが、この用途に限定されるものではない。
【0016】
車載装置1は、例えば図1に示すように、表示部10と、タッチパネル11と、ジェスチャ認識部12と、記憶部13と、音声認識部14と、音声合成部15と、通信部16と、制御部17とを有してなる。車載装置1は、例えば図2に示すように、車両VのサイドウィンドウV1に表示部10が搭載されたサイドウィンドウディスプレイとされ得る。この車載装置1は、乗員、すなわち操作者が表示部10に対してタッチ操作およびジェスチャ操作が可能な構成となっている。
【0017】
なお、図2は、紙面左右方向を車両Vの進行可能な方向に沿った「車両全長方向」とし、紙面上において車両全長方向に直交する方向を「車幅方向」として、これらのなす平面に対する法線方向から車室内を見たときの平面図に相当する。図2では、車両全長方向において、座席V2、V3に着座した乗員が向き合う状態とされると共に、座席V2、V3に隣接するサイドウィンドウV1に表示部10が搭載された状態を示している。そして、図2に示す例では、座席V2またはV3に着座した乗員が、着座した状態のままサイドウィンドウディスプレイとされた車載装置1の入力操作が可能な状況となっている。
【0018】
表示部10は、各種の映像等を表示する任意のディスプレイである。表示部10は、図2に示すようにサイドウィンドウディスプレイとされる場合には、透明ディスプレイ、例えば有機EL(エレクトロルミネッセンスの略)ディスプレイとされる。表示部10は、サイドウィンドウディスプレイへの適用に限られないが、映像等が表示される表示面が、少なくとも操作者が移動しないとその全域を触れることができない程度の所定以上の面積とされている。
【0019】
タッチパネル11は、表示部10のうち表示面に対して重畳配置された透明体であり、操作者によるタッチ操作に用いられる。タッチパネル11は、表示部10に表示される映像等を透過させると共に、タッチパネル11のうち表示部10とは反対側の一面における操作者の接触箇所に応じた信号を出力する。タッチパネル11は、例えば、静電容量式とされ、複数の第1電極と複数の第2電極とが格子状に配列されると共に、任意の絶縁性材料により覆われてなる。この場合、タッチパネル11は、一面に指等の操作体が置かれたときに、一面における当該操作体の位置に応じて静電容量が変化する構成とされ、当該静電容量の信号を出力する構成とされる。タッチパネル11が出力する操作体の位置に応じた信号は、例えば、後述する制御部17に出力され、表示部10に表示された操作アイコン等に割り当てられた所定の車載機器等への入力操作に用いられる。
【0020】
なお、タッチパネル11は、一面に指等の操作体が置かれたときに、その位置に応じた信号を出力する構成であればよく、静電容量式に限定されず、感圧式などの他の任意の方式とされてもよい。
【0021】
表示部10およびタッチパネル11は、操作者との相対位置の変化が所定以下に制限された状況において、当該操作者が、手が届くことによりタッチ操作が可能な領域と、手が届かないことでタッチ操作ができない領域とを有する所定以上の大きさとされる。
【0022】
以下、説明の便宜上、図3に示すように、上記した状況において、タッチパネル11のうち操作者の手が届き、タッチ操作が可能な領域、すなわち接触可能な領域を「第1領域111」と称することがある。また、同状況において、タッチパネル11のうち操作者の手が届かないためにタッチ操作ができない領域を「第2領域112」と称することがある。
【0023】
なお、図3では、第1領域111と第2領域112との境界を便宜的に破線で示しているが、これらの区画について便宜的なものであり、明確な境界が存在するわけではない。また、第2領域112は、指などの操作体が接触した場合には、その接触された位置に応じた信号を出力する構成となっており、操作者が移動したり、体勢を変えたりした場合にはタッチ操作も可能な領域である。つまり、タッチパネル11における第1領域111および第2領域112は、タッチパネル11のサイズ、操作者の位置、姿勢や体格等の諸条件によりその面積や位置等が変化する。
【0024】
ジェスチャ認識部12は、撮像部21から取得した画像データに基づいて、操作者の手や指等を用いたジェスチャを三次元的に認識する。ジェスチャ認識部12は、例えば、所定の一方向への指のスライドや回転といった各種のジェスチャを認識すると共に、各種のジェスチャに応じた信号を制御部17へ出力する。このジェスチャに応じた信号は、例えば、操作者の手が届ない第2領域112における非接触のジェスチャ操作に用いられるが、第1領域111におけるジェスチャ操作にも用いられ得る。
【0025】
撮像部21は、操作者がジェスチャ操作を行う際の当該操作者の手や指などの身体形状であって、ジェスチャに用いる部分を撮像するカメラである。撮像部21は、例えば、可視光カメラ、近赤外カメラ、赤外線カメラ等の任意のカメラとされる。撮像部21は、例えば図1に示すように、車載装置1とは別体とされると共に、図示しない配線等により車載装置1に電気的に接続される。撮像部21で取得した画像データは、ジェスチャ認識部12に伝送され、操作者のジェスチャの特定に用いられる。
【0026】
なお、撮像部21は、操作者の指等を撮像できる位置に設置されていればよく、例えば図2に示すように、車両Vの車室内における天井等の任意の箇所に設置される。
【0027】
記憶部13には、例えば、表示部10に表示される操作アイコン等に係る情報、車載装置1の動作制御や車載機器等の機能を実行するための各種プログラムが格納されている。記憶部13は、例えば、不図示のROM、RAMや不揮発性RAM等により構成される記憶媒体である。
【0028】
音声認識部14は、例えば、車両Vに搭載されるマイク22から取得した音声データに基づき、操作者による発話等を認識する。音声認識部14は、例えば、車載装置1とは別体のマイク22からの音声データに応じた信号を制御部17に出力する。音声認識部14から出力された信号は、音声入力等に用いられる。
【0029】
マイク22は、操作者による発話等の音声が入力される任意の音声装置である。マイク22は、操作者による音声が入力される位置に配置されていればよく、車両Vの車室内における任意の位置に設置される。
【0030】
音声合成部15は、例えば、車載装置1とは別体のスピーカ23を介して音声によるメッセージ等を通知する際の音声を合成する。音声合成部15は、例えば、制御部17から操作者へのメッセージ等に関するテキストデータが伝送され、当該テキストデータに応じた音声信号をスピーカ23に出力する。
(【0031】以降は省略されています)

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