特許 6304095 電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6304095

(24)【登録日】2018年3月16日

(45)【発行日】2018年4月4日

(54)【発明の名称】電子機器

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0481 20130101AFI20180326BHJP

   G06F 3/0346 20130101ALI20180326BHJP

   G06F 3/038 20130101ALI20180326BHJP

   G06F 3/0488 20130101ALI20180326BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/0481 170

   G06F3/0346 421

   G06F3/038 310Y

   G06F3/0488

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-64911(P2015-64911)

(22)【出願日】2015年3月26日

(65)【公開番号】特開2016-184335(P2016-184335A)

(43)【公開日】2016年10月20日

【審査請求日】2017年3月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】水野 茂寛

【審査官】 萩島 豪

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２４０６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００６７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００４１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０１５８４３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／０５１６８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１９４７１３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０１

Ｇ０６Ｆ ３／０３ − ３／０３８

Ｇ０６Ｆ ３／０４８ − ３／０４８９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タッチ機能付表示パネルと、
前記タッチ機能付表示パネルの近傍に配置されるセンサと、
前記センサによる検出領域をもとに、操作者の手首の位置を推定する推定部と、
前記操作者の手首の位置から前記検出領域の中心へのベクトル方向に応じて、前記タッチ機能付表示パネル上における操作者の指の可動範囲を設定する設定部と、
前記設定部において設定した可動範囲に応じて、前記タッチ機能付表示パネルに対する、表示すべき画像の配置を調節する処理を実行する処理部と、
を備えることを特徴とする電子機器。

【請求項2】

前記推定部は、前記センサでの検出領域の時間変化を観測し、検出結果のピーク値をもとに、手首の位置を推定することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。

【請求項3】

前記センサによる検出領域と前記操作者の手首の位置とを複数のパターンに対応づけたデータベースをさらに備え、
前記推定部は、前記検出領域に対応した前記手首の位置を前記データベースから取得することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器に関し、特にタッチ機能付表示パネルを備えた電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

携帯電話、ＵＭＰＣ（Ultra-MobilePC）、デジタルカメラ、携帯型ゲーム機等の電子機器におけるディスプレイの表示範囲は、映像等を表示するために大型化している。また、表示範囲の大型化にともなって、このような電子機器におけるタッチパネルの検知範囲も大型化する。電子機器のタッチパネルにおいて、アイコンの配置が固定的であると、電子機器を片手で保持しながらでの操作が困難になってくる。これに対応するために、ユーザが所望する範囲にアイコンを表示させ、操作性を向上させる（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−８６０３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

タッチパネルは、車載用のナビゲーション端末装置のような電子機器にも備えられる。携帯電話に備えられるタッチパネルは、ユーザの正面に保持されるように、画面の向きが固定されずに自由に移動／回転される。一方、車載用のナビゲーション端末装置に備えられるタッチパネルは、車内の特定の場所に固定され、かつユーザの正面に配置されない。さらに、ユーザの利き手と逆の手で操作される場合もある。そのため、車載用のナビゲーション端末装置に備えられるタッチパネルは、携帯電話に備えられるタッチパネルよりも操作しにくくなる。

【0005】

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、タッチパネルの操作性を向上する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様の電子機器は、タッチ機能付表示パネルと、タッチ機能付表示パネルの近傍に配置されるセンサと、センサによる検出領域をもとに、操作者の手首の位置を推定する推定部と、操作者の手首の位置から検出領域の中心へのベクトル方向に応じて、タッチ機能付表示パネル上における操作者の指の可動範囲を設定する設定部と、設定部において設定した可動範囲に応じて、タッチ機能付表示パネルに対する、表示すべき画像の配置を調節する処理を実行する処理部と、を備える。

【0007】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、タッチパネルの操作性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施例に係る電子機器が搭載される車室内を後方から見た外観図である。

【図2】図１の電子機器を示す正面図である。

【図3】図２の電子機器の構成を示す図である。

【図4】図２のセンサにおける処理の概要を示す図である。

【図5】図２の推定部における処理の概要を示す図である。

【図6】図２のデータベースにおけるテーブルのデータ構造を示す図である。

【図7】図２の推定部における処理の別の概要を示す図である。

【図8】図２の設定部において設定される可動範囲を示す図である。

【図9】図２の設定部における処理の概要を示す図である。

【図10】図２の設定部における処理の概要を示す図である。

【図11】図２の画像生成部において調節されるボタンの配置を示す図である。

【図12】図２の画像生成部において調節されるボタンの別の配置を示す図である。

【図13】図２の変換部において変換される座標の概要を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明を具体的に説明する前に、まず概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載される電子機器であって、かつタッチ機能付表示パネルを備えた電子機器に関する。これまで、さまざまな電子機器において、電磁誘導方式／静電容量方式などのタッチパネルが使用されている。このようなタッチパネルに対して、操作者は、画面に表示されたボタン等を指でタッチすることによって、動作を選択できる。また、操作者は、指をスライドするフリック操作を行ったり、複数の指の動きを組み合わせて画面を拡縮や回転させるピンチイン・ピンチアウト操作を行ったりする。

【0011】

前述のごとく、電子機器が車載用のナビゲーション端末装置である場合は、電子機器が携帯電話である場合と異なって、ほぼ垂直に位置が固定されるので、操作者が操作しにくくなる。さらに、ボタンを単にタッチする動作と比較して、指をスライドさせたり、複数の指を使ったりする操作は、通常の手首や指を動かすことができる範囲を超えるので、肘から腕全体の角度を変えたり、無理な体勢をとったりしなければならない。そのため、車載用のナビゲーション端末装置に対して、フリック操作、ピンチイン・ピンチアウト操作を行う場合であっても、操作しやすくすることが望まれる。

【0012】

これに対応するために、本実施例に係る電子機器は、タッチ機能付表示パネルを囲む枠に複数のセンサを設け、複数のセンサによって、タッチ機能付表示パネルに接近する操作者の手を検出する。また、電子機器は、人間の手の幅に関するデータベースを予め保持しており、検出した手の幅情報とデータベースとを照合することによって、操作者の手首の位置を推定する。さらに、電子機器は、手首の位置をもとに指の可動範囲を設定する。電子機器は、設定した可動範囲を考慮しながら、ＧＵＩ（Graphical User Interface）部品を配置した画面を表示したり、フリック操作、ピンチイン・ピンチアウト操作を判定したりする。ここで、手首位置を推定することによって、手首を固定した状態であっても、肘関節、手首関節に無理な負荷を与えない指の可動範囲が設定される。

【0013】

図１は、本発明の実施例に係る電子機器１００が搭載される車室内を後方から見た外観図である。車室内の前方において、右側に運転席２０６が配置され、左側に助手席２０８が配置され、運転席２０６の前方にはハンドル２０４が配置されている。なお、図１においてはハンドル２０４および運転席２０６が右側に配置されているが、これらは左側に配置されてもよい。また、ハンドル２０４の前方にはインストルメントパネル２０２が配置され、インストルメントパネル２０２の前方には、フロントガラス２００が配置される。さらに、ハンドル２０４の側方、例えば左方のセンターコンソールには、電子機器１００が設置される。電子機器１００は、車載用のナビゲーション端末装置であり、その画面には、カーナビゲーションシステムの画像等が表示される。

【0014】

図２は、電子機器１００を示す正面図である。電子機器１００は、タッチ機能付表示パネル１０、センサ群１２（センサ）を含む。タッチ機能付表示パネル１０は、電子機器１００の正面側に配置されており、操作者に対して情報を提供するための表示機能と、操作者がタッチ入力した位置、タッチしている期間を判定するためのタッチパネル機能とを有する。タッチ機能付表示パネル１０には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。

【0015】

センサ群１２は、タッチ機能付表示パネル１０の外側を囲むように配置される。センサ群１２は、複数のセンサが枠形に並べられることによって構成される。センサ群１２は、操作者がタッチ機能付表示パネル１０を操作する際の手あるいは指の存在を検出する。なお、センサ群１２は、タッチ機能付表示パネル１０の外側を囲まず、例えば、タッチ機能付表示パネル１０の右側縁部だけに沿って並べられてもよい。この場合、センサ群１２は、操作者のうちの運転手の手の存在を検出する。センサ群１２は、タッチ機能付表示パネル１０に隣接またはタッチ機能付表示パネル１０の近傍に配置されていればよい。

【0016】

図３は、電子機器１００の構成を示す。電子機器１００は、タッチ機能付表示パネル１０、センサ群１２、推定部１４、データベース１６、設定部１８、処理部２０を含む。処理部２０は、画像生成部２２、操作実行部２４を含み、操作実行部２４は、変換部２６を含む。タッチ機能付表示パネル１０は、表示部２８、タッチ入力部３０を含む。さらに、電子機器１００には、記憶部３２が接続される。

【0017】

センサ群１２は、図２に示すように枠形に形成されており、そこに等幅間隔で複数のセンサを配置する。これらのセンサは、直上に物体が存在する場合にこれを検出する。複数のセンサのそれぞれは、タッチ機能付表示パネル１０内への指あるいは手の侵入を検出可能であれば、どのようなセンサであってもよい。例えば、赤外線センサが使用される。赤外線センサは、赤外線を送出する発光部と、その発光部に対応するように配置された受光部により構成される。赤外線センサの直上に指あるいは手が通過した場合、発光部から送出された赤外線は、指あるいは手で遮断され反射される。受光部は、反射した赤外線を受信することによって、指あるいは手の存在を検出する。また、赤外線センサでなくても、マイクロ波が使用されてもよい。その場合、マイクロ波が送信され、指あるいは手の接近により変化するマイクロ波を受信することによって、直上に指あるいは手があるか否かが判定される。

【0018】

ここでは、図４を使用しながら、検出処理の内容を具体的に説明する。図４は、センサ群１２における処理の概要を示す。図２と同様に、タッチ機能付表示パネル１０を囲むようにセンサ群１２が配置されている。図示のごとく、センサ群１２の外側からタッチ機能付表示パネル１０に向かって指が侵入してきた場合を想定する。前述のごとく、センサ群１２のうち、第１検出領域３００に配置された１つ以上のセンサが指の存在を検出する。そのため、指の存在を検出した１つ以上のセンサが配置された第１検出領域３００の位置を特定することによって、どの方向から指が侵入したかが特定される。また、第１検出領域３００の大きさ、つまり指の存在を検出したセンサの数により、センサ群１２上を通過する指の幅が特定される。図３に戻る。センサ群１２は、物体を検出した１つ以上のセンサの位置を推定部１４に出力する。これは、検出した物体の侵入方向、物体の幅の情報を出力することに相当する。

【0019】

推定部１４は、センサ群１２での検出結果、つまり物体の侵入方向、物体の幅の情報をもとに、操作者の手首の位置を推定する。推定処理を説明するために、ここでは図５を使用する。図５は、推定部１４における処理の概要を示す。図４と同様に、タッチ機能付表示パネル１０、センサ群１２、操作者の手が示される。図示のごとく、操作者の手は、開いた状態でセンサ群１２上に位置する。そのため、センサ群１２のうち、第２検出領域３０４、第３検出領域３０６において、手の存在が検出される。図３の推定部１４は、センサ群１２での検出結果、例えば、第２検出領域３０４と第３検出領域３０６との組合せに対応した手首の位置をデータベース１６から取得する。図３に戻る。

【0020】

データベース１６は、センサ群１２で検出されうる結果の複数のパターンのそれぞれに、手首の位置を対応づけたテーブルを記憶する。図６は、データベース１６におけるテーブルの簡易的なデータ構造を示す。図示のごとく、検出領域欄４００、手首位置欄４０２が含まれる。検出領域欄４００には、センサ群１２で検出されうる結果が示される。センサ群１２で検出されうる結果は、センサ群１２において検出されると予想される位置であり、図４の第１検出領域３００であったり、図５の第２検出領域３０４と第３検出領域３０６との組合せであったりする。データベース１６は、手の形状（手の大きさや手の開閉状態）、電子機器１００に対する操作者の位置（操作者の腰部より上、真横、または腰部より下）、または操作者が電子機器１００をどちらの方向（右もしくは左）から操作するか、等の複数の項目に応じて、複数のパターンを記憶する。

【0021】

ここでは、指あるいは手が侵入されうるさまざまな方向が想定され、それぞれに応じた検出領域が検出領域欄４００に含まれる。つまり、運転席から車内中央に配置されたタッチ機能付表示パネル１０に対して左側あるいは右側から手を差し入れた場合のセンサの検出パターンが検出領域欄４００に含まれる。また、成人の平均的な指幅および手の甲の幅などの人間の手に関する長さをもとに、検出領域に位置する指あるいは手に対する手首の位置が特定され、この手首の位置が手首位置欄４０２に含まれている。図５においては、第２検出領域３０４と第３検出領域３０６との組合せに対して、手首位置３０８が対応づけられている。図３に戻る。

【0022】

そのため、推定部１４は、データベース１６の検出領域欄４００に保持された複数のパターンのうち、検出結果に近いパターンを特定するとともに、パターン毎に予め対応づけられていた手首位置をデータベース１６から抽出する。さらに、操作者が手を伸ばしたり、引っ込めたりする動きに追従させるために、推定部１４は、センサ群１２から一定時間間隔毎に検出結果を受けつけており、受けつけた検出結果をもとに、手首位置を順次推定する。推定部１４は、推定した手首位置を設定部１８に出力する。

【0023】

これまでは、検出結果と手首位置との１対１の絶対的な関係を利用して、データベース１６をもとに、検出結果から手首位置を推定している（以下、このような推定を「絶対的推定」という）。一方、検出結果の時間変化から手の部分、例えば指の付け根の位置を相対的に推定し、指の付け根の位置から手首位置を推定してもよい（以下、このような推定を「相対的推定」という）。つまり、推定部１４は、センサ群１２での検出結果の時間変化を観測し、検出結果のピーク値をもとに、手首の位置を推定する。この処理をさらに具体的に説明するために、図７を使用する。

【0024】

図７は、推定部１４における処理の別の概要を示す。図の矢印の方向に手が移動しており、ここでは、人差し指の先から順に、図示しないセンサ群１２、タッチ機能付表示パネル１０に侵入する場合を想定する。そのため、センサ群１２は、第１位置３１０をまず検出し、それに続いて第２位置３１２を検出する。さらに、第３位置３１４、第４位置３１６、手首位置３１８が順に検出される。これに対して、推定部１４は、第１位置３１０、第２位置３１２、第３位置３１４、第４位置３１６をこの順に取得する。その際、最も幅が広い指の付け根までは、物体の幅が連続的に増加していき、指の付け根をすぎると、物体の幅が減少していく。推定部１４は、取得した値のピーク値、ここでは第３位置３１４の幅を指の付け根の幅として選択する。また、推定部１４は、指の付け根の幅「Ａ」と、指の付け根から手首までの距離「Ｂ」との比率を予め保持しており、当該比率をもとに、第３位置３１４に対する手首の位置を導出する。さらに、現在、第４位置３１６が検出されている場合、推定部１４は、第３位置３１４の幅と第４位置３１６の幅との比をもとに、手首の位置を修正する。図３に戻る。

【0025】

設定部１８は、推定部１４において推定した手首の位置を受けつける。この手首の位置は、絶対的推定によって導出されていてもよく、相対的推定によって導出されていてもよい。設定部１８は、推定部１４において推定した手首の位置をもとに、タッチ機能付表示パネル１０上における操作者の指の可動範囲を設定する。このように、センサ群１２での検出結果をもとに、操作者の手が無理な負荷をかけることなく動かしやすい範囲として可動範囲が設定される。

【0026】

図８は、設定部１８において設定される可動範囲を示す。ここでは、手首位置３４０に手首が存在する場合の手を想定し、各指に対して定められたＡ１範囲３２０、Ａ２範囲３２２、Ａ３範囲３２４、Ａ４範囲３２６、Ａ５範囲３２８、Ｖ１ベクトル３３０、Ｖ２ベクトル３３２、Ｖ３ベクトル３３４、Ｖ４ベクトル３３６、Ｖ５ベクトル３３８が示される。Ａ１範囲３２０、Ａ２範囲３２２、Ａ３範囲３２４、Ａ４範囲３２６、Ａ５範囲３２８は、手首位置３４０に手首が存在する場合に、操作者が手首に無理な負担を与えることなく各指を動かすことが可能な領域である。一方、Ｖ１ベクトル３３０、Ｖ２ベクトル３３２、Ｖ３ベクトル３３４、Ｖ４ベクトル３３６、Ｖ５ベクトル３３８は、手首位置３４０に手首が存在する場合に、操作者が手首に無理な負担を与えることなく各指を動かすことができる方向である。なお、手首位置３４０に対するＡ１範囲３２０等、Ｖ１ベクトル３３０等の位置は、成人の平均的なサイズをもとに定められている。

【0027】

図９は、設定部１８における処理の概要を示す。設定部１８は、推定部１４からの手首の位置として、第１手首位置３５２を受けつけた後に、第２手首位置３６４を受けつける。ここで、第１手首位置３５２は、図９に示した手の位置の場合であり、センサ群１２により第２検出領域３０４と第３検出領域３０６とが検出されている。その後、図１０に示すように、第２手首位置３６４へ移動することで、センサ群１２により第４検出領域３９６が検出される。設定部１８は、時系列にしたがって受けつけた第１手首位置３５２と第２手首位置３６４と、それぞれの検出領域の中心とから、操作者の手の侵入方向を推定する。まず、図９において、設定部１８は、第１手首位置３５２から、第２検出領域３０４の左端３９０から第３検出領域３０６の上端３９２までの領域の第１中心３９４へのベクトル方向を求め、ベクトル方向に応じて可動範囲が設定される。その後、図１０のように移動すると、設定部１８は、第２手首位置３６４から、第４検出領域３９６の第２中心３９８へのベクトル方向を求め、ベクトル方向に応じて可動範囲が設定される。図９に示すように、手首の位置を第１手首位置３５２、第２手首位置３６４に順次合わせる。そのため、第１手首位置３５２に対して、Ａ１’範囲３４２、Ａ２’範囲３４４、Ａ３’範囲３４６、Ａ４’範囲３４８、Ａ５’範囲３５０が設定される。また、第２手首位置３６４に対して、Ａ１’’範囲３５４、Ａ２’’範囲３５６、Ａ３’’範囲３５８、Ａ４’’範囲３６０、Ａ５’’範囲３６２が設定される。ここで、Ａ１’範囲３４２、Ａ１’’範囲３５４は、侵入方向と手首位置とをもとに、Ａ１範囲３２０を変換させた領域である。Ａ２’範囲３４４、Ａ２’’範囲３５６等も同様である。

【0028】

前述のごとく、Ａ１’範囲３４２等は、第１手首位置３５２から操作者が手首をひねることなく指を動かせる範囲を示し、Ａ１’’範囲３５４等は、第２手首位置３６４から操作者が手首をひねることなく指を動かせる範囲を示す。なお、Ａ１’範囲３４２、Ａ５’範囲３５０、Ａ１’’範囲３５４は、タッチ機能付表示パネル１０の外にはみ出して設定されている。そのため、操作者にとっては、親指、小指を使った操作が困難になる。図９においては、Ｖ１ベクトル３３０等が示されていないが、これらもＡ１’範囲３４２等と同様に変換されてから設定される。これらのベクトルは、操作者が手を握るような動作を行う方向となっており、例えば親指と人差し指はＶ字を描くような方向であり、それは操作者が手首を動かさずにつまむ動作を行える方向である。図９の場合、最終的には、新たなタイミングに対応するＡ１’’範囲３５４、Ａ２’’範囲３５６、Ａ３’’範囲３５８、Ａ４’’範囲３６０、Ａ５’’範囲３６２が設定される。図３に戻る。設定部１８は、設定した可動範囲を処理部２０に通知する。

【0029】

処理部２０は、記憶部３２に記憶したアプリケーションプログラム（以下、単に「アプリケーション」ともいう）、データを使用しながら、アプリケーションを実行する。また、処理部２０は、設定部１８において設定した可動範囲に応じて、タッチ機能付表示パネル１０に対するアプリケーションの処理を実行する。ここで、当該アプリケーションは、例えば、ＧＵＩを有する。画像生成部２２は、アプリケーションの実行画面を生成し、生成した実行画面を表示部２８に表示させる。特に、画像生成部２２は、設定部１８において設定した可動範囲に応じて、タッチ機能付表示パネル１０に表示すべき画像、例えばアイコンやボタン等を含むＧＵＩ部品の配置を調節する。これは、可動範囲をもとに、操作者が操作しやすい画面構成を作成することに相当する。

【0030】

図１１は、画像生成部２２において調節されるボタンの配置を示す。画像生成部２２は、Ａ１’’範囲３５４からＡ５’’範囲３６２に関する情報を設定部１８から受けつける。画像生成部２２は、Ａ１’’範囲３５４に重なるように第１ボタン３６６を配置する。また、画像生成部２２は、Ａ２’’範囲３５６、Ａ３’’範囲３５８、Ａ４’’範囲３６０、Ａ５’’範囲３６２に重なるように第２ボタン３６８、第３ボタン３７０、第４ボタン３７２、第５ボタン３７４を配置する。第１ボタン３６６から第５ボタン３７４は、アプリケーションに対する操作者からの指示を受けつけるためのボタンである。これらのボタンは、操作者にとってタッチしやすい位置に配置される。また、操作者の手の位置がタッチ機能付表示パネル１０、センサ群１２上において移動する場合、当該移動に合わせてこれらのボタンの配置も変更される。なお、ここでは、第１ボタン３６６から第５ボタン３７４の５つのボタンが示されているが、画像生成部２２によって生成されるボタンの数は、５つより少なくてもよい。

【0031】

図１２は、画像生成部２２において調節されるボタンの別の配置を示す。画像生成部２２は、図１１と同様に、Ａ１’’範囲３５４からＡ５’’範囲３６２に関する情報を設定部１８から受けつける。しかしながら、Ａ１’’範囲３５４とＡ５’’範囲３６２は、タッチ機能付表示パネル１０の外にはみ出して設定されている。画像生成部２２は、これらに重ねるべき第１ボタン３６６、第５ボタン３７４をタッチ機能付表示パネル１０内におさまるように配置を変更する。さらに、第１ボタン３６６、第５ボタン３７４の配置の変更に合わせて、他のボタンの配置が変更されてもよい。また、操作者が指をスライドさせるようなフリック操作を行うことを許す画面において、画像生成部２２は、指を動かすことができる方向にフリック操作できるようにスライドバーなどのＧＵＩ部品の表示の角度を変更してもよい。指を動かすことができる方向は、前述のベクトルをもとに設定される。図３に戻る。

【0032】

タッチ機能付表示パネル１０は、前述のごとく、操作者に対して情報を提供するための表示機能と、操作者がタッチ入力した位置、タッチしている期間を判定するためのタッチパネル機能とを有する。ここでは、表示部２８が、表示機能を実行し、タッチ入力部３０が、タッチパネル機能を実行する。表示部２８は、表示機能として、画像生成部２２において生成された実行画面を表示する。タッチ入力部３０は、タッチパネル機能として、タッチ機能付表示パネル１０に対してなされた操作者のタッチ操作を受けつける。なお、タッチ操作には、フリック操作、ピンチイン・ピンチアウト操作等も含まれる。タッチ入力部３０は、受けつけたタッチ操作の内容を操作実行部２４に出力する。表示機能、タッチパネル機能には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。

【0033】

操作実行部２４は、タッチ入力部３０からの操作内容を受けつけ、受けつけた操作内容に対応したアプリケーションの実行を処理部２０に指示する。例えば、操作実行部２４は、タッチ機能付表示パネル１０中のタッチ操作された位置情報をタッチ入力部３０から受けつけ、当該位置情報で示された位置に配置されたボタンを特定する。操作実行部２４は、特定したボタンに対応した処理を処理部２０に指示する。なお、操作実行部２４は、設定部１８において設定した可動範囲を受けつけている場合、可動範囲に応じて、タッチ入力部３０からの座標を変換することを変換部２６に指示してもよい。変換部２６における変換処理については後述する。処理部２０は、操作実行部２４からの指示に応じて、アプリケーションを実行する。

【0034】

変換部２６は、設定部１８において設定した可動範囲に応じて、タッチ機能付表示パネル１０上における位置の座標であって、かつ操作者の指によってタッチ入力された位置の座標を変換する。ここでは、変換処理を説明するために図１３を使用する。図１３は、変換部２６において変換される座標の概要を示す。ここでは、親指と人差し指でつまむような動作をするピンチイン操作を許す画面を例として説明する。通常のタッチパネルにおけるピンチイン操作は、略一直線上を近づくように移動する２点のＸ，Ｙ座標の変化量によって判定される。

【0035】

図１３では、親指が移動する方向を示したＶ１’ベクトル３７６に沿った第１軸３８６と、第１軸３８６に垂直な第２軸３８８とが規定される。また、人差し指が移動する方向は、Ｖ２’ベクトル３７８によって示される。さらに、Ｖ１’ベクトル３７６に沿った親指の移動量は、Ｌ１距離３８０と示され、Ｖ２’ベクトル３７８に沿った人差し指の移動量は、Ｌ２距離３８２と示される。ここで、Ｖ１’ベクトル３７６とＶ２’ベクトル３７８とは、一直線になっておらず、Ｖ１’ベクトル３７６が沿った第１軸３８６に対して、Ｖ２’ベクトル３７８は、角度θだけ傾いている。そのため、ピンチイン操作を判定するための変化量は、第１軸３８６、第２軸３８８を基準にすると、Ｌ１距離３８０＋Ｌ２距離３８２×ｃｏｓθとなり、実際の変化量よりも小さい変化量によって判定がなされる。そのため、実際は親指と人差し指を移動させているにもかかわらず、ピンチイン操作と判定されない場合が生じうる。

【0036】

変換部２６は、設定部１８からＶ１’ベクトル３７６とＶ２’ベクトル３７８とを受けつけているので、それらに沿った移動量を加算して、変化量を導出する。具体的には、変換部２６は、Ｖ１’ベクトル３７６に沿った移動量であるＬ１距離３８０と、Ｖ２’ベクトル３７８に沿った移動量であるＬ２距離３８２とを加算することによって変化量を導出する。これは、第１軸３８６、第２軸３８８によって表されていた座標を、Ｖ１’ベクトル３７６、Ｖ２’ベクトル３７８によって表されている座標に変換して、移動量を取り扱うことに相当する。つまり、変換部２６は、Ｖ１’ベクトル３７６とＶ２’ベクトル３７８といったＶ字状の２軸にＸ，Ｙ軸を変換する。これによって操作者が無理に手を広げて指の移動量を稼ぐことをしなくても、手首を動かさずに指の動く範囲の操作のみで操作者の求める操作が可能になる。また、画面全体をスライドさせるようなフリック操作の場合、変換部２６は、Ｖ１’ベクトル３７６、Ｖ２’ベクトル３７８等の方向への移動量を、Ｘ軸あるいはＹ軸の方向への移動量として取り扱う。図３に戻る。変換部２６は、導出した変化量を操作実行部２４に出力する。

【0037】

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

【0038】

本発明の実施例によれば、センサでの検出結果をもとに、設定した操作者の指の可動範囲に応じて、前記タッチ機能付表示パネルに対する処理を実行するので、タッチパネルの操作性を向上できる。また、操作者の手首の位置を推定し、推定した手首の位置をもとに操作者の指の可動範囲を設定するので、手首の位置から操作しやすい指の可動範囲を設定できる。また、車載機器のような利き手でない方の手でタッチパネルの操作を行う場合でも、無理な姿勢にならずに、肘や手首にかける負荷を低減できる。また、複数の検出パターンのそれぞれに手首の位置を対応づけたデータベースを予め保持しておき、検出結果に対応した手首の位置をデータベースから取得するので、手首の位置を簡易に推定できる。また、検出結果の時間変化を観測し、検出結果のピーク値をもとに、手首の位置を推定するので、相対的な位置をもとに手首の位置を推定できる。また、相対的な位置をもとに手首の位置が推定されるので、データベースを使用せずに手首の位置を推定できる。

【0039】

また、可動範囲に応じてＧＵＩ部品の配置を調節するので、車載機器のような固定された画面上でタッチパネルを操作する場合でも、操作者が伸ばした手の位置から指の可動範囲内で操作者の操作しやすい位置にＧＵＩ部品を配置できる。また、操作者が伸ばした手の位置から指の可動範囲内で操作者の操作しやすい位置にＧＵＩ部品が配置されるので、操作者にとって操作しやすいＧＵＩを提供できる。また、車載用機器などの固定された画面に対して画面正面以外から手を伸ばして操作する場合に、肘および手首の関節を無理に曲げることなく、現在の指の可動範囲にＧＵＩの部品を配置できる。また、可動範囲に応じて座標を変換するので、車載機器のような大型のタッチパネルを保持する機器において、画面全体をピンチイン操作する場合でも操作者が無理に指を広げなくても、ピンチイン操作を判定できる。また、マルチタッチが可能なタッチパネルの場合、指および手、手首の画面上への侵入方向から手首をひねることなく各指が操作可能な範囲・方向が特定されるので、操作者に操作しやすいＧＵＩを提供できる。

【0040】

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0041】

本発明の実施例において、センサ群１２、推定部１４が、タッチ機能付表示パネル１０と水平のＸＹ平面上に手首位置を推定し、設定部１８が可動範囲を設定している。しかしながらこれに限らず例えば、センサ群１２は、物体がタッチ機能付表示パネル１０の表面からどの程度離れているかも測定してもよい。その場合、推定部１４は、タッチ機能付表示パネル１０の一端を基点とした３次元空間に手首位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を推定し、設定部１８は、３次元空間上に可動範囲を設定してもよい。本変形例によれば、可動範囲の設定精度をさらに向上できる。

【符号の説明】

【0042】

１０ タッチ機能付表示パネル、 １２ センサ群、 １４ 推定部、 １６ データベース、 １８ 設定部、 ２０ 処理部、 ２２ 画像生成部、 ２４ 操作実行部、 ２６ 変換部、 ２８ 表示部、 ３０ タッチ入力部、 ３２ 記憶部、 １００ 電子機器。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】