(57)【要約】      （修正有）【課題】ユーザの意図しない２点入力、特に爪と指とが同時に接触することによって生じる意図しない２点入力を抑止する、光学式タッチパネル装置を提供する。【解決手段】対となる発光素子と受光素子が形成するマトリクス状光軸の遮光によって位置座標を検出する光学式タッチパネルを用いた入力装置であって、光学式タッチパネルで検出された接触座標が２点であり、かつ２点が平行移動している場合に、片方の座標を爪と判断して１点のみを出力することで、ユーザの意図しない２点入力を防止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対となる発光素子と受光素子が形成するマトリクス状光軸の遮光によって位置座標を検出する光学式タッチパネルを用いた入力装置であって、前記光学式タッチパネルで検出された接触座標が２点であり、かつ前記２点が平行移動している場合に、１点のみを出力することを特徴とする入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学式タッチパネルを用いて機器へのユーザの指示を入力するための入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学式タッチパネルは、ユーザが接触入力する領域の外側を囲む矩形枠の隣接する二辺に、多数の発光素子と多数の受光素子が設けられている。該発光素子と該受光素子によって構成されるマトリクス状の光軸がユーザの指などによって遮断されたとき、その場所を接触座標として出力する。
【０００３】
光学式タッチパネルの誤入力を抑止する方法として各種技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、発光素子もしくは受光素子の永続的な故障を検知することによって誤入力を抑止している。
【特許文献１】特開平４−１６９９２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしならがら、上記従来の方法では埃の付着や傷のような静止体のみを対象としているため、動体が瞬時に複数の光軸を遮断した場合に、それを誤入力であるとみなすことはできない。
【０００５】
近年、光学式タッチパネルの実現方法として光導波路を用いたものが提案されており、高分解能を有している。このため、指と指の隙間や、指と爪の隙間を検出することが可能であり、利用者の意図しない多点入力が行われることがしばしばある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、高分解能の光学式タッチパネルにおける意図しない２点入力を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は対となる発光素子と受光素子が形成するマトリクス状光軸の遮光によって位置座標を検出する光学式タッチパネルを用いた入力装置であって、光学式タッチパネルで検出された接触座標が２点であり、かつ２点が平行移動している場合に、１点のみを出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の入力装置によれば、意図しない２点入力を抑止することができる。特に高分解能を持つ光学式タッチパネルにおいて、爪による意図しない２点入力抑止に効果的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１０】
本発明の実施の形態における入力装置の構成を示す模式図を図１に示す。入力装置１００には、光学式タッチパネル２００が接続されており、ユーザがその操作面を接触した位置座標は光学式タッチパネル２００から入力装置１００に入力される。光学式タッチパネル２００は、図１に示すように、Ｘ方向とＹ方向に対となる発光素子と受光素子が形成するマトリクス状光軸の遮光によって位置座標を検出する。ここで用いる光学式タッチパネル２００は光導波路を用いた高分解能のタッチパネルであって、その操作面をユーザが接触した位置を多点で検知することができる。
【００１１】
入力装置は演算部１１０、記憶部１２０、出力部１３０により構成され、演算部１１０は外部に接続されている光学式タッチパネル２００からの入力情報をもとに計算を行う。記憶部１２０には後述する処理のプログラムやデータが格納されており、演算部１１０によって情報の読み出しや書き込みが行われる。出力部１３０は演算部１１０からの計算結果をカーナビゲーションシステムやＡＴＭ、ゲーム機などの外部機器３００に対して出力を行う。
【００１２】
次に、光学式タッチパネル２００においてユーザが操作面を接触した座標を検出する方法について図２を用いて説明する。図２（ａ）、（ｂ）は光学式タッチパネル２００の操作面を上から見た図で、図２（ｃ）は横から見た図を示している。図２では、爪２１０の先端と指２２０が光学式タッチパネル２００の操作面に触れており、図２（ｂ）のように光軸の遮断が遮光領域２３０、２４０に示す２つの領域で発生している。遮光領域２３０は爪２１０の先端により光軸が遮断されている領域で、遮光領域２４０は指２２０により光軸が遮断されている領域を示している。本実施例ではこのような２つの遮光領域が縦に並んでいる状況を仮定する。このとき、光学式タッチパネル２００は、まず、Ｘ軸、Ｙ軸それぞれで遮断されている光軸を求める。図２（ｂ）の場合、Ｘ軸はＸ４からＸ９の光軸が、Ｙ軸ではＹ１、Ｙ２、およびＹ５からＹ９の光軸が遮断されている。次に、連続して遮断されいる光軸の中心を求める。中心が光軸間となる場合は小数点を切り上げて中心とする。図２（ｂ）の場合、Ｘ軸はＸ７、Ｙ軸はＹ２とＹ７がそれぞれ該当し、（Ｘ７，Ｙ２）と（Ｘ７，Ｙ７）が接触座標として、入力装置１００の演算部１１０に入力される。以降、接触座標のうち、Ｙ座標が小さいものを第１接触座標、大きいものを第２接触座標と呼ぶ。図２に、爪による接触座標２５０と指による接触座標２６０を示す。
【００１３】
次に、入力装置１００の動作について図３ａおよび図３ｂのフローチャートを用いて説明する。
【００１４】
まず、ステップＳ３０１において、演算部１１０は定期的に光学式タッチパネル２００からの入力を点検し、接触座標が存在するかを確認する。接触座標を検出できない場合、ステップＳ３０１に処理を戻す。
【００１５】
接触座標が存在するとき、ステップＳ３０２およびＳ３０３でその接触座標の数を判定する。まず、ステップＳ３０２では演算部１１０は接触座標が１つであるか否かを判定し、１つである場合（Ｙｅｓ判定）にはステップＳ３０５に処理を進め、１つでないと判定した場合（Ｎｏ判定）にはステップＳ３０３に処理を進める。ステップＳ３０３では、演算部１１０は接触座標が２つであるか否かを判定し、２つである場合（Ｙｅｓ判定）にはステップＳ３０９（図３ｂのＣ）に処理を進め、２つでないでないと判定した場合（Ｎｏ判定）、すなわち３つ以上の接触座標を検出した場合には、出力部１３０にエラーを出力する（ステップＳ３０４）。
【００１６】
ステップＳ３０５では、演算部１１０は１つの接触座標を出力バッファに格納する。そして、演算部１１０は、ステップＳ３０６において後述する記憶部１２０に記憶されている接触座標の履歴を消去し、ステップＳ３０７において後述するタイムアウトを検出するためのタイマーを停止して、ステップＳ３０８で出力バッファに格納されている接触座標を出力部１３０へ出力する。
【００１７】
次に、接触座標が２つである場合の処理について説明する。本実施形態では、検出した２つの接触座標が平行移動するかを判定することにより、有効な接触座標を特定している。接触座標が平行移動している場合は、指と共に爪の接触位置が検出されていると判断して爪の接触座標を無視して出力を行う。平行移動の判定は、過去の接触座標の履歴である第１、第２接触座標と、現在入力されている第１、第２接触座標についてそれぞれの差をとった差ベクトルを求め、そのＸＹ成分を比較することにより行う。また、タイマーを用いて、一定時間以内に平行移動が発生したかどうかを検知して、発生しなかった場合は検出した２点を出力する。以上の処理（ステップＳ３０９からステップＳ３１８）を詳細に説明する。
【００１８】
まず、ステップＳ３０９で、演算部１１０は記憶部１２０に接触座標の履歴が存在するかどうかを判定する。履歴が存在しない場合、ステップＳ３１０で、演算部１１０は検出した２つの接触座標を履歴として記憶部１２０に格納し、ステップＳ３１１でタイムアウト検出のためのタイマーを開始させる。そして、演算部１１０はステップＳ３０１に処理を戻す。
【００１９】
ステップＳ３０９で演算部１１０が履歴が存在すると判定した場合は、ステップＳ３１２において、履歴の接触座標と現在入力されている接触座標との差ベクトルを計算する。ここで、記憶部１２０に履歴として格納されている２つの接触座標を（Ｐ１Ｘ，Ｐ１Ｙ），（Ｐ２Ｘ，Ｐ２Ｙ）とし（Ｐ１Ｙ＜Ｐ２Ｙ）、現在入力されている２つの接触座標を（Ｃ１Ｘ，Ｃ１Ｙ），（Ｃ２Ｘ，Ｃ２Ｙ）とすると（Ｃ１Ｙ＜Ｃ２Ｙ）、差ベクトルは、（Ｃ１Ｘ−Ｐ１Ｘ，Ｃ１Ｙ−Ｐ１Ｙ），（Ｃ２Ｘ−Ｐ２Ｘ，Ｃ２Ｙ−Ｐ２Ｙ）の２つとなる。この２つの差ベクトルを以降では第１差ベクトル、第２差ベクトルと呼ぶ。
【００２０】
次に、演算部１１０は、ステップＳ３１３において差ベクトルの長さを求め、その長さが所定の閾値以上であるか否かを判定する。長さが閾値より小さければ（Ｎｏ判定）、ステップＳ３１４において、演算部１１０は、タイマーが一定時間経過したかどうかを判定する。一定時間経過していない場合（Ｎｏ判定）、ステップＳ３０１に処理を戻す。ステップＳ３１４において、演算部１１０が、タイマーが一定以上経過したと判定した場合（Ｙｅｓ判定）には、ステップＳ３１５において、現在入力されている２つの接触座標を出力バッファに格納して、ステップＳ３０６に進む。
【００２１】
ステップＳ３１３において、演算部１１０が差ベクトルの長さが所定の閾値以上であると判定した場合（Ｙｅｓ判定）には、ステップＳ３１６において、２つの差ベクトルのＸＹ成分を比較することによって平行移動の判定を行う。まず、第１差ベクトルのＸ成分と第２差ベクトルのＸ成分との差を求め、その値が所定の閾値以下であるかどうかを判定する。同様にＹ成分についても所定の閾値以下であるかどうかを判定する。Ｘ成分、Ｙ成分の比較について、いずれか一方が所定の閾値より大きい場合（Ｎｏ判定）、演算部１１０は平行移動ではないと判定し、ステップＳ３１８において第１座標、第２座標の両方を出力バッファに格納し、ステップＳ３０６に進む。一方、ステップＳ３１６において、共に所定の閾値以内であった場合（Ｙｅｓ判定）、演算部１１０は平行移動であると判定し、ステップＳ３１７において第２座標のみを出力バッファに格納し、ステップＳ３０６に進む。この平行移動を検出した場合は、指と共に爪の接触位置が検出されていると判断し、爪の接触座標（第１接触座標）が無視され、指の接触座標（第２接触座標）が採用される。
【００２２】
なお、接触座標は遮光領域の中心でなくてもよい。例えば、遮光領域の左上端の座標点としてもよい。
【００２３】
また、ステップＳ３１３において差ベクトルの長さの計算は第１差ベクトルを用いても第２差ベクトルを用いてもよい。
【００２４】
また、平行移動以外に、接触座標間の距離や遮光領域の面積などを判定の条件に加えてもよい。例えば、第１座標と第２座標の間の距離が指と爪の先端の距離を示す所定の閾値の範囲内に有るか否かや、光学式タッチパネルにより検出された遮光領域の面積が指や爪による遮光領域の面積を示す所定の閾値の範囲内に有るか否かに応じて、指もしくは爪による遮光領域として特定することなどが考えられる。
【００２５】
また、Ｓ３１７で出力バッファに格納する座標は第１座標でもよいし、第１座標と第２座標の中点のような計算によって求めた座標であってもよい。すなわち、光学式タッチパネルで検出された接触座標が２点であり、かつそれら２点が平行移動している場合に、１点のみを出力バッファに格納すればよい。
【００２６】
また、本発明は指２本を横に並べることによって生じる２点入力を抑止するためにも利用できる。
【００２７】
本発明の入力装置によれば、光学式タッチパネルにおいて検出される２点の接触座標が平行移動した場合、１点のみが入力として扱われる。これによって、高解像度を有する光学式タッチパネルにおける意図しない２点入力、特に、爪と指による意図しない２点入力を抑止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように、本発明の入力装置は、高解像度を有する光学式タッチパネルにおける指と爪によって起こる意図しない２点入力を抑止できるという効果を有し、光学式タッチパネルを利用するカーナビゲーション、ゲーム機、携帯電話、ＡＴＭなどの機器の入力装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態における入力装置の構成を示す模式図
【図２】爪と指によって生じる２点入力の一例を示す図で、（ａ）光学式タッチパネル２００の操作面を上から見た図、（ｂ）遮光領域２３０、２４０と接触座標２５０、２６０を示す図、（ｃ）光学式タッチパネル２００の操作面を横から見た図
【図３ａ】本発明の実施の形態でおける入力装置の処理の前半部を示すフローチャート
【図３ｂ】本発明の実施の形態でおける入力装置の処理の後半部を示すフローチャート
【符号の説明】
【００３０】
１００    入力装置
１１０    演算部
１２０    記憶部
１３０    出力部
２００    光学式タッチパネル
２１０    爪
２２０    指
２３０、２４０    遮光領域
２５０    爪による接触座標
２６０    指による接触座標
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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