(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルと、
前記パネルの周囲に設けられ、力に応じた信号を出力する複数の力センサと、
前記複数の力センサからの信号に基づいて所定の演算処理を行うことで、前記パネルへの複数のタッチ入力の各点での座標および押圧力を算出する演算部と、
を備え、
前記演算部は、
前記複数の力センサからの信号に基づいて、前記パネルにタッチ入力された座標および押圧力を算出し、
算出された前記タッチ入力の座標および押圧力が予め設定される所定のパターン判別条件を満たすか判定し、
前記所定のパターン判別条件を満たすと判定した場合は所定の演算処理を行うことで、前記パネルへの複数のタッチ入力の各点での座標および押圧力を算出する、
タッチ入力装置。
【請求項２】
前記所定のパターン判別条件には、前記パネルに対する複数のタッチ入力の間に所定の時間差がある第１パターンを判別するための第１パターン判別条件が含まれており、
前記演算部は、前記第１パターン判別条件を満たす場合に、前記所定の演算処理に含まれる所定の第１演算処理を実行することで、前記所定の時間差のある複数のタッチ入力の各点での座標および押圧力を算出する、
請求項１に記載のタッチ入力装置。
【請求項３】
前記所定のパターン判別条件には、前記パネルへの複数のタッチ入力が所定の時間内に行われる第２パターンを判別するための第２パターン判別条件が含まれており、
前記演算部は、前記第２パターン判別条件を満たす場合に、前記所定の演算処理に含まれる所定の第２演算処理を実行することで、前記所定の時間内で行われる複数のタッチ入力の各点での座標および押圧力を算出する、
請求項１または請求項２のいずれかに記載のタッチ入力装置。
【請求項４】
前記第１パターン判別条件は、前回検出したタッチ入力の押圧力よりも今回検出したタッチ入力の押圧力の方が大きく、かつ、今回検出したタッチ入力の座標が、前回までに検出したタッチ入力の座標の変化から得られる所定方向に沿って移動している場合に、前記第１パターンであると判別するように規定されている、
請求項２に記載のタッチ入力装置。
【請求項５】
前記第２パターン判別条件は、今回検出したタッチ入力の座標が、前回までに検出したタッチ入力の座標の変化から得られる所定の線上にある場合に、前記第２パターンであると判別するように規定されている、
請求項３に記載のタッチ入力装置。
【請求項６】
前記第２パターン判別条件は、前回までに検出したタッチ入力の座標の中から異なる複数の座標を基準座標として選択し、前記複数の基準座標に基づいて前記所定の線をそれぞれ設定し、今回検出したタッチ入力の座標が前記複数の所定の線のいずれにも存在する場合に、前記第２パターンであると判別するように規定されている、
請求項５に記載のタッチ入力装置。
【請求項７】
パネルと、
前記パネルの周囲に設けられ、力に応じた信号を出力する複数の力センサと、
前記複数の力センサからの信号に基づいて所定の演算処理を行うことで、前記パネルへの複数のタッチ入力の各点での座標および押圧力を算出する演算部と、
タッチ入力された座標を直接的に検出する位置検出用パネル部とを備え、
前記演算部は、前記位置検出用パネル部で検出されたタッチ入力の座標を用いて、前記パネルへの複数のタッチ入力の各点での押圧力を算出する、
タッチ入力装置。
【請求項８】
パネルと該パネルの周囲に設けられた複数の力センサと該各力センサからの信号を受領して演算する演算部を備えるタッチ入力装置を用いて入力を検出する方法であって、
前記演算部は、
前記複数の力センサからの信号を取得し、
前記複数の力センサから取得した信号に基づいて、前記パネルにタッチ入力された座標および押圧力を算出し、
算出された前記タッチ入力の座標および押圧力が予め設定される所定のパターン判別条件を満たすか判定し、
前記所定のパターン判別条件を満たすと判定した場合は所定の演算処理を行うことで、前記パネルへの複数のタッチ入力の各点での座標および押圧力を算出する、
タッチ入力装置の入力検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチ入力装置、タッチ入力装置入力検出方法、およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ表面をタッチすることによる入力を受け付けるタッチパネルのようなタッチ入力装置が知られている。タッチ入力装置においてタッチされた位置のＸＹ座標を検出する方式として、抵抗膜方式、静電容量方式、力センサ方式等が知られている。力センサ方式のタッチ入力装置は、ＸＹ座標に加えて押し圧力を検出することができる。
【０００３】
特許文献１には、操作パネルであるガラス板と力センサとを用いてタッチ入力装置を実現することにより、抵抗膜方式や静電容量方式のように光損失を有する膜を必要としないため、光の透過率が高くなることが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、いわゆるマルチタッチを検出可能なタブレット端末について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７８１９４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１７３８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
力センサ方式のタッチ入力装置では、パネルに加わった圧力をパネル周囲の複数の力センサで測定し、各力センサの測定値からタッチされた箇所を算出する。このため、力センサ式のタッチ入力装置では、ほぼ同時に複数の箇所をタッチされた場合、それらの箇所を特定することが難しい。複数の箇所に加わった圧力の合成値が各力センサに分配されて測定されるためである。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、力センサを用いるタッチ入力装置において複数のタッチ入力を検出できるようにした技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの観点に係るタッチ入力装置は、パネルと、パネルの周囲に設けられ、力に応じた信号を出力する複数の力センサと、複数の力センサからの信号に基づいて所定の演算処理を行うことで、パネルへの複数のタッチ入力の各点での座標および押圧力を算出する演算部と、を備える。
【０００９】
演算部は、複数の力センサからの信号に基づいて、パネルにタッチ入力された座標および押圧力を算出し、算出されたタッチ入力の座標および押圧力が予め設定される所定のパターン判別条件を満たすか判定し、所定のパターン判別条件を満たすと判定した場合は所定の演算処理を行うことで、パネルへの複数のタッチ入力の各点での座標および押圧力を算出することができる。
【００１０】
所定のパターン判別条件には、パネルに対する複数のタッチ入力の間に所定の時間差がある第１パターンを判別するための第１パターン判別条件が含まれており、演算部は、第１パターン判別条件を満たす場合に、所定の演算処理に含まれる所定の第１演算処理を実行することで、所定の時間差のある複数のタッチ入力の各点での座標および押圧力を算出することができる。
【００１１】
所定のパターン判別条件には、パネルへの複数のタッチ入力が所定の時間内に行われる第２パターンを判別するための第２パターン判別条件が含まれており、演算部は、第２パターン判別条件を満たす場合に、所定の演算処理に含まれる所定の第２演算処理を実行することで、所定の時間内で行われる複数のタッチ入力の各点での座標および押圧力を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１のタッチ入力装置の構成を示すブロック図。
【図２】（ａ）はパネル部１００の構成を示す斜視図、（ｂ）はパネル部１００の構成を示す分解斜視図。
【図３】パネル部１００表面の座標系を示す平面図。
【図４】実施例１の入力検出処理を示すフローチャート。
【図５】時間差マルチタッチの検出方法を示す説明図。
【図６】時間差マルチタッチ検出処理を示すフローチャート。
【図７】同時マルチタッチ時の重心の様子を示す説明図。
【図８】同時マルチタッチの検出方法を示す説明図。
【図９】同時マルチタッチの検出処理を示すフローチャート。
【図１０】実施例２のタッチ入力装置の構成を示すブロック図。
【図１１】検出方式の異なる複数のパネルを備えるタッチ入力装置でマルチタッチを検出する処理を示すフローチャート。
【図１２】３点を同時にタッチされた場合の検出方法を示す説明図。
【図１３】直線上に並ぶ３点が同時にタッチされた場合の検出方法を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本実施形態では、以下に詳述する通り、パネルの周囲に配置した力センサからの信号に基づいて、パネルに対してマルチタッチ操作が行われた場合に、それら複数の押下点の座標および圧力を検出する。
【００１４】
「複数のタッチ入力」の一例としてのマルチタッチとは、ユーザが指先などでパネルの複数箇所を同時にタッチすることを意味する。しかし、人間の操作であるから、ユーザ側から見れば「同時」といえる操作であっても、その操作が入力されるタッチ入力装置側から見れば、複数のタッチが比較的厳密な意味で同時刻になされることは少ない。そこで、本実施形態では、パネル上の離れた複数箇所が同時にタッチされるというマルチタッチを、時間差の大小に応じて複数のパターンに分けて対処している。
【００１５】
第１パターンでは、一方のタッチと他方のタッチとの間に所定の時間差がある。所定の時間差は、そのパネル操作がマルチタッチであるとタッチ入力装置認識されるべきマルチタッチ認識時間の範囲内で、比較的長く設定される。所定の時間差をマルチタッチ認識時間以上に設定すると、タッチ入力装置がマルチタッチであると認識できないためである。
【００１６】
第２パターンでは、一方のタッチと他方のタッチとが所定の時間内に行われる。所定の時間は比較的短く設定されている。
【００１７】
第１パターンも第２パターンも、広義では「パネルへの複数のタッチ入力が同時に行われる」場合であると解することができる。両パターンの相違を考察すると、第１パターンとは、パネルへの複数のタッチ入力が所定の時間差を許容する範囲内で同時に行われた場合であると定義することもできる。または、第１パターンとは、パネルへの複数のタッチ入力がほぼ同時に行われた場合であると定義することもできる。
【００１８】
本実施形態のタッチ入力装置は、携帯情報端末（例えば携帯電話、スマートフォン、カメラ、パーソナルコンピュータ、ゲーム機等を含む）、車両（カーナビゲーション装置等を含む）、キオスク端末、ＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｔｅｌｌｅｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）、自動販売機（自動券売機等を含む）等、タッチ面の押圧による操作を受け付けるシステムに適用されても良い。また、本実施形態のタッチ入力装置は、コンピュータに接続されて入出力を行うＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）装置に適用されても良い。さらに、本実施形態のタッチ入力装置は、ポインティングデバイスとして使用されるタッチパッドにも適用することができる。
【実施例１】
【００１９】
図１〜図９を用いて実施例１を説明する。本実施例のタッチ入力装置は、力センサにより検出された力（押圧力）に基づいて座標を算出して出力する。
【００２０】
図１は、実施例１のタッチ入力装置の構成を示すブロック図である。本実施例のタッチ入力装置は、パネル部１００と、信号変換部５００と、演算部２００と、アプリケーション実行部３００と、表示制御部４００とを有する。
【００２１】
パネル部１００は、パネル部１００の４箇所に加わる力をそれぞれ示す４個の出力信号を信号変換部５００へ出力する。信号変換部５００は、パネル部１００から出力される４個の出力信号にそれぞれ対応する４個のＡ／Ｄ変換部５１０を有する。Ａ／Ｄ変換部５１０は、Ａ／Ｄ変換により所定のサンプル周期でアナログの出力信号をデジタルの出力値に変換する。
【００２２】
演算部２００は、各Ａ／Ｄ変換部５１０からの出力値に基づいてパネル部１００への入力を検出し、検出された入力をアプリケーション実行部３００へ出力する。
【００２３】
アプリケーション実行部３００は、検出された入力に基づいてアプリケーションを実行し、実行結果に基づいて画面情報を生成し、画面情報を表示制御部４００へ出力する。表示制御部４００は更に、画面情報に基づいてパネル部１００を制御するための表示信号を生成し、表示信号をパネル部１００へ出力する。パネル部１００は、表示信号に基づいて画面を表示する。
【００２４】
演算部２００は、例えば、入力算出部２１０と、記憶部２２０と、マルチタッチ検出部２３０と、を有する。入力算出部２１０は、所定の測定周期で信号変換部５００から出力値を取得し、出力値の変動をそれぞれ示す測定値を算出する。入力算出部２１０は、測定値に基づいて、押圧の力を示す押圧力を算出する。更に入力算出部２１０は、測定値および押圧力に基づいて、押下点の座標である押圧座標を算出する。記憶部２２０は、入力算出部２１０で算出される押圧力および押圧座標を記憶するためのバッファである。
【００２５】
マルチタッチ検出部２３０は、記憶部２２０に記憶された複数の、押圧力および押圧座標のデータの組に基づいて、マルチタッチされた各点（各押下点）での押圧力および押圧座標を検出する。
【００２６】
マルチタッチ検出部２３０は、時間差マルチタッチ検出部２３１と、同時マルチタッチ検出部２３２を備える。時間差マルチタッチ検出部２３１は、「所定の時間差のある複数のタッチ入力の各点での座標および押圧力を算出する」ための機能である。同時マルチタッチ検出部２３２は、「所定の時間内で行われる複数のタッチ入力の各点での座標および押圧力を算出する」ための機能である。各検出部２３１、２３２の詳細は後述する。
【００２７】
アプリケーション実行部３００は、パネル部１００へのタッチ入力を利用するアプリケーションプログラムを実行する。アプリケーションプログラムとしては、例えば、文書作成ソフトウェア、メール管理ソフトウェア、ウェブブラウザ、ゲームソフトウェア、画像管理ソフトウェア、音楽管理ソフトウェア、電子書籍閲覧ソフトウェア、地図閲覧ソフトウェアなどがある。
【００２８】
表示制御部４００は、アプリケーション実行部３００からの画面情報に基づいて、パネル部１００の表示を制御するための表示信号を生成し、その表示信号をパネル部１００へ出力する。
【００２９】
演算部２００とアプリケーション実行部３００と表示制御部４００とは、例えばコンピュータにより実現される。このコンピュータは、プログラム及びデータを格納するメモリと、そのプログラムに従って演算部２００とアプリケーション実行部３００と表示制御部４００との処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のマイクロプロセッサとを有する。このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な媒体に格納され、その媒体からコンピュータへ読み出されても良い。
【００３０】
演算部２００とアプリケーション実行部３００と表示制御部４００が、互いに異なるマイクロプロセッサにより実現されても良い。アプリケーション実行部３００及び表示制御部４００が一つのマイクロプロセッサにより実現されても良い。演算部２００とアプリケーション実行部３００と表示制御部４００とのそれぞれに対応するプログラムが用意されても良い。演算部２００とアプリケーション実行部３００と表示制御部４００との何れかが、専用の電子回路により実現されてもよい。アプリケーション実行部３００及び表示制御部４００の何れかが、タッチ入力装置の外部に設けられていても良い。この場合、演算部２００は、通信インターフェースを有し、タッチ入力装置の外部との通信を行う。演算部２００は、信号変換部５００を含んでも良い。
【００３１】
図２を用いてパネル部１００の構成を説明する。図２（ａ）は、パネル部１００の斜視図を、図２（ｂ）はパネル部１００の分解斜視図を、示す。
【００３２】
パネル部１００は、例えば、表示パネル１１０と、カバーパネル１２０と、４個の力センサ１３０と、基盤部１５０とを有する。基盤部１５０上には、表示パネル１１０が配置されている。表示パネル１１０は、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等から構成される。本実施例では、表示パネル１１０の表示領域の形状を、長方形にする場合を説明するが、これに限らず、正方形、三角形または五角形以上の多角形、円形、楕円形などの形状でもよい。
【００３３】
基盤部１５０の上面側には、表示パネル１１０の周囲に位置して、複数の力センサ１３０が配置されている。例えば、４個の力センサ１３０が、表示パネル１１０の４個の頂点にそれぞれ対応して配置されている。
【００３４】
力センサ１３０としては、例えば、ピエゾ素子などの圧電素子、コンデンサ、歪みゲージなどがある。本実施例では、力センサ１３０の例として圧電素子を使用する。力センサ１３０の配置数は４個に限らず、例えば、５個以上の力センサ１３０を設けても良いし、または３個以下の力センサを用いる構成でもよい。
【００３５】
表示パネル１１０の表面に対向して、カバーパネル１２０が設けられている。タッチ面は、カバーパネル１２０の表面である。カバーパネル１２０の表面形状は、表示パネル１１０の表面形状と同様に、例えば、長方形に形成される。
【００３６】
４個の力センサ１３０は、カバーパネル１２０の裏面の４個の頂点の付近をそれぞれ支持している。これにより、カバーパネル１２０の裏面と表示パネル１１０の表面の間は、所定の間隔を有する。また、カバーパネル１２０は、表示パネル１１０による表示を透過させる。カバーパネル１２０は例えば、ガラスやプラスチックなどの可視光に対して透明な材料から形成される。
【００３７】
基盤部１５０の上面側には更に、信号変換部５００が設けられている。信号変換部５００は、４個の力センサ１３０と信号線を介して接続されている。信号変換部５００は、力センサ１３０と接続されていればよく、必ずしも基盤部１５０上に配置されていなくても良い。基盤部１５０上には更に、演算部２００やアプリケーション実行部３００等が設けられていても良い。なお、４個の力センサ１３０が、表示パネル１１０の裏面の４個の頂点付近を支持し、表示パネル１１０の表面が、カバーパネル１２０の裏面に接していても良い。
【００３８】
微小な圧力による不安定な動作領域を除くため、カバーパネル１２０には、初期荷重として、基盤部１５０の方向へ若干の圧力を加えることが好ましい。初期荷重を加えるために、カバーパネル１２０と基盤部１５０の間に、ばね等の弾性体を設けても良い。
【００３９】
カバーパネル１２０は、表示パネル１１０の表面を覆い、表示パネル１１０の表面を保護する。更にカバーパネル１２０の表面は、ユーザによる押圧（タッチ）を受ける。４個の力センサ１３０は、カバーパネル１２０から受ける力に応じた出力信号を電気信号として信号変換部５００へ出力する。各力センサ１３０は、ユーザのタッチによる力を連続して測定する。
【００４０】
演算部２００は、所定の入力検出周期毎に、力センサ１３０からの出力に基づいて、入力を検出する入力検出処理を行う。
【００４１】
図３は、パネル部１００表面の座標系を示す。本実施例では、表示パネル１１０の表示領域の中心を原点として、表示パネル１１０の表面をＸＹ平面とする。４個の力センサ１３０のうち、ＸＹ平面の第一象限に配置された力センサ１３０をＳ１とし、第二象限に配置された力センサ１３０をＳ２とし、第三象限に配置された力センサ１３０をＳ３とし、第四象限に配置された力センサ１３０をＳ４とする。また、ここでは、力センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４からそれぞれ得られる測定値をＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４とする。
【００４２】
ここで、表示パネル１１０内のピクセルを単位とし、パネル部１００表面上の距離を定義する。表示パネル１１０の表示領域のＸ方向の大きさをＷｄとし、表示領域のＹ方向の大きさをＨｄとする。
【００４３】
更に、Ｘ方向に隣接する二つの力センサ１３０の間の距離（Ｓ１及びＳ２の間の距離、Ｓ３及びＳ４の間の距離）をＷｓとし、Ｙ方向に隣接する二つの力センサ１３０の間の距離（Ｓ１及びＳ４の間の距離、Ｓ２及びＳ３の間の距離）をＨｓとする。例えば、Ｘ方向のセンサ間ピクセル数Ｗｓは４２２であり、Ｈｓは２６６である。更に、原点から力センサ１３０までのＸ方向の距離をＸｓとするとＸｓはＷｓ／２であり、原点から力センサ１３０までのＹ方向の距離をＹｓとするとＹｓはＨｓ／２である。
【００４４】
押圧座標の算出方法において、入力算出部２１０は、Ｘｓ及びＹｓにより表される力センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の座標と、測定値Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４と、押圧力Ｆｓとから、次式を用いて押圧座標ＰＸ、ＰＹを算出する。
【００４５】
【数１】
0005538596.tif 000002
【００４６】
図４は、入力検出処理を示すフローチャートである。
【００４７】
入力算出部２１０は、４個の力センサ１３０にそれぞれ対応する初期荷重Ｆｗ１、Ｆｗ２、Ｆｗ３、Ｆｗ４を予め記憶する。入力検出処理が開始されると、入力算出部２１０は、４個の力センサ１３０にそれぞれ対応する出力値Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４を信号変換部５００から取得する（Ｓ１０）。入力算出部２１０は、出力値Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４から初期荷重Ｆｗ１、Ｆｗ２、Ｆｗ３、Ｆｗ４をそれぞれ減ずることにより、測定値Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４を算出する（Ｓ１１）。これにより、出力値から初期荷重の影響を除去することができる。
【００４８】
入力算出部２１０は、測定値Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の合計である押圧力Ｆｓを算出する（Ｓ１２）。押圧力Ｆｓは、カバーパネル１２０表面を押圧する力を示す。入力算出部２１０は、押圧力が所定の押圧力閾値Ｆｔｈ以上であるか判定する（Ｓ１３）。入力算出部２１０は、押圧力Ｆｓが押圧力閾値Ｆｔｈより小さいと判定すると（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ１０に戻る。これにより、ノイズ的な力を押圧（タッチ）操作として検出しないため、タッチ入力の検出精度を高めることができる。
【００４９】
入力算出部２１０は、押圧力Ｆｓが押圧力閾値Ｆｔｈ以上であると判定すると（Ｓ１３：ＹＥＳ）、タッチされた点（押下点）の座標である押圧座標ＰＸ、ＰＹを、数１で示したように算出する（Ｓ１４）。入力算出部２１０は、算出した押圧座標と押圧力を記憶部２２０に記憶すると共にマルチタッチ検出部２３０に出力する（Ｓ１５）。
【００５０】
図５は、時間差マルチタッチを検出する方法を示す説明図である。時間差マルチタッチとは、１点目のタッチと２点目のタッチの間に短い所定の時間差があるマルチタッチ操作を意味する。１回目のタッチと２回目のタッチとが所定の時間差以上に離れて操作された場合は、タッチが２箇所で行われたとして検出する。
【００５１】
時間差マルチタッチには、次のような特徴がある。第１の特徴は、検出される座標が１点目から２点目に向けて飛ぶようにして移動する点である。第２の特徴は、２点目をタッチしたときの押圧力Ｆｓが１点目をタッチしたときの押圧力よりも大きい点である。第３の特徴は、１点目と２点目を結ぶ線上に重心が存在する点である。
【００５２】
図５（ａ）は、１点目がタッチされた瞬間を示す。１点目のタッチＰ１の座標は（Ｐ１Ｘ、Ｐ１Ｙ）と検出され、押圧力はＦｓ１と検出される。図中では、演算部２００で検出された押下点に斜線を付し、検出されていない押下点を白抜きで示す。以下、１点目のタッチＰ１を一点目Ｐ１と略する場合がある。同様に、２点目のタッチＰ２を２点目Ｐ２と略する場合がある。
【００５３】
図５（ｂ）は、１点目Ｐ１に続けて２点目をタッチした場合を示す。パネル部１００上で２つの点Ｐ１、Ｐ２がほぼ同時にタッチされることで、押圧座標は、１点目Ｐ１から２点目Ｐ２に向けて移動する。力センサ１３０の検出周期と演算部２００の演算周期の関係で、押圧座標は所定周期で算出される。押圧座標は１点目Ｐ１と２点目Ｐ２との重心点Ｇ付近で停止する。
【００５４】
重心点Ｇの座標を（ＰｇＸ、ＰｇＹ）と、その押圧力をＦｓｇと示す。未だ検出されていない２点目Ｐ２の座標を（Ｐ２Ｘ、Ｐ２Ｙ）と、その押圧力をＦｓ２と示す。また、以下の説明では、重心点Ｇを重心Ｇと略記する場合がある。
【００５５】
図５（ｃ）に示すように、パネル部１００の２カ所Ｐ１、Ｐ２をタッチしたときの押圧座標は重心Ｇとなる。
【００５６】
図５（ｄ）に示すように、２個の直角三角形を定義することで、２点目Ｐ２の座標および押圧力を幾何学的に算出する。１つめの三角形△ＧＰ１Ｗ１は、重心Ｇと、１点目Ｐ１と、重心Ｇから下ろす垂線と１点目Ｐ１を通るＸ軸と平行な線とが交差する点Ｗ１との、３つの点を頂点とする三角形である。他の三角形△Ｐ２ＧＷ２は、２点目Ｐ２と、重心Ｇと、重心Ｇから下ろす垂線と重心Ｇを通るＸ軸と平行な線とが交差する点Ｗ２との、３つの点を頂点とする三角形である。１点目Ｐ１から重心Ｇまでの長さをＲ１、重心Ｇから２点目Ｐ２までの長さをＲ２とする。
【００５７】
１点目Ｐ１から重心Ｇまでの線分Ｒ１がＸ軸との間に作る角度θは、下記数式２で求めることができる。
【００５８】
θ=atan(PgY-P1Y)/(PgX-P1X)*(180/π）・・・（数式２）
【００５９】
線分Ｒ１の長さは、下記数式３または数式４で求めることができる。
【００６０】
R1=(PgY-P1Y)/sinθ・・・（数式３）
【００６１】
R1=(Pgx-P1X)/cosθ・・・（数式４）
【００６２】
ここで、（ＰｇＹ−Ｐ１Ｙ）をＤｉｆｆＹ１と、(Ｐｇｘ−Ｐ１Ｘ）をＤｉｆｆＸ１と置くと、数式２は数式５に、数式３は数式６に、数式４は数式７になる。
【００６３】
θ=atan(DiffY1)/(DiffX1)*(180/π）・・・（数式５）
【００６４】
R1=DiffY1/sinθ・・・（数式６）
【００６５】
R1=DiffX1/cosθ・・・（数式７）
【００６６】
ここで、図５（ｃ）につりあいの法則を適用すると、数式８を得る。線分Ｒ２は、重心Ｇと２点目Ｐ２を結ぶ線である。数式８をＲ２について解くと、数式９を得る。数式９を用いることで、線分Ｒ２の長さを求めることができる。
【００６７】
重心Ｇでの押圧力Ｆｓｇは、１点目Ｐ１での押圧力Ｆｓ１と２点目Ｐ２での押圧力Ｆｓ２との合計として求められるので、２点目Ｐ２の押圧力Ｆｓ２は、（Ｆｓｇ−Ｆｓ１）として表すことができる。なお、数式８、数式９では、重心Ｇの押圧力Ｆｓｇが１点目Ｐ１の押圧力Ｆｓ１よりも大きいことが前提条件である。
【００６８】
Fs1*R1=(Fsg-Fs1)*R2・・・（数式８）
【００６９】
R2=(Fs1*R1)/(Fsg-Fs1)・・・（数式９）
【００７０】
ここで、１点目Ｐ１と２点目Ｐ２とを結ぶ線上のどこかに重心Ｇが位置するため、２つの直角三角形△ＧＰ１Ｗ１、△Ｐ２ＧＷ２は共通の角度θを有する。２つの直角三角形△ＧＰ１Ｗ１、△Ｐ２ＧＷ２は、角度θと直角の２つの角度が等しいので相似である。従って、第１の直角三角形△ＧＰ１Ｗ１の、底辺の長さＤｉｆｆＸ１および高さＤｉｆｆＹ１がわかれば、第２の直角三角形△Ｐ２ＧＷ２の、底辺の長さＤｉｆｆＸ２および高さＤｉｆｆＹ２は、数式１０、数式１１からわかる。
【００７１】
DiffX2=(DiffX1*R2)/R1・・・（数式１０）
【００７２】
DiffY2=(DiffY1*R2)/R1・・・（数式１１）
【００７３】
重心ＧのＸ軸座標ＰｇＸに数式１０で求めたＤｉｆｆＸ２を加えれば、数式１２に示すように２点目Ｐ２のＸ軸座標Ｐ２Ｘを得る。重心ＧのＹ軸座標ＰｇＹに数式１１で求めたＤｉｆｆＹ２を加えれば、数式１３に示すように２点目Ｐ２のＹ軸座標Ｐ２Ｙを得る。
【００７４】
P2X=PgX+DiffX2・・・（数式１２）
【００７５】
P2Y=PgY+DiffY2・・・（数式１３）
【００７６】
このように上記３つの特徴に基づいて「時間差マルチタッチ」操作であることを検出し、１点目Ｐ１の座標および押圧力と重心Ｇの座標および押圧力を得れば、２点目Ｐ２の座標および押圧力も算出できる。１点目Ｐ１と２点目Ｐ２の座標および押圧力がわかれば、中心点Ｍの座標（ＰｍＸ、ＰｍＹ）および押圧力Ｆｓｍも求めることができる。
【００７７】
図６は、時間差マルチタッチ検出部２３１が実行する時間差マルチタッチ検出処理を示すフローチャートである。以下、検出部２３１と略記する場合がある。
【００７８】
入力算出部２１０は所定周期で演算しており、新たな演算結果が得られるたびに本処理が実行される。なお、時間差マルチタッチ検出処理と後述する同時マルチタッチ検出処理とは、新データが検出されるたびに繰り返し実行される。時間差マルチタッチ処理と同時マルチタッチ処理とは並行に実行される。排他制御により、時間差マルチタッチ検出処理と同時マルチタッチ検出処理のうち、いずれか早く出力した方の値が採用される。
【００７９】
検出部２３１は、入力算出部２１０で算出された新データ（押圧座標および押圧力）が記憶部２２０に格納されたか判定する（Ｓ２０）。図４で述べたように、所定の閾値を越えた押圧力が検出された場合に、入力算出部２１０で算出された新データが記憶部２２０に記憶される。検出部２３１は、記憶部２２０に新データが格納されたと判定すると（Ｓ２０：ＹＥＳ）、マルチタッチフラグがオンになっているか判定する（Ｓ２１）。マルチタッチフラグとは、マルチタッチされたと判定したことを示す判定情報であり、後述するステップＳ２５で設定される。検出部２３１は、マルチタッチフラグがオンである場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、既にマルチタッチであると判定している場合なので、ステップＳ２２〜Ｓ２５をスキップしてステップＳ２６に移動する。これに対し、検出部２３１は、マルチタッチフラグがオフの場合（Ｓ２１：ＮＯ）、ステップＳ２０で検出した最新データと過去のデータとの関係を解析する（Ｓ２２）。ここでは、一回目の実行なので、ステップＳ２１ではＮＯと判定されてステップＳ２２に移る。
【００８０】
検出部２３１は、今回の算出された押圧力が前回の押圧力よりも所定値以上増加したか判定する（Ｓ２３）。すなわち、検出部２３１は、データ解析の結果に、上述の第２の特徴を発見できたかを判定する。
【００８１】
さらに、検出部２３１は、今回算出された座標が前回の座標から一定方向に移動したか判定する（Ｓ２４）。すなわち、検出部２３１は、データ解析の結果に、上述の第１の特徴を発見できたかを判定する。なお、ステップＳ２３とステップＳ２４の順番は特に問わない。
【００８２】
検出部２３１は、ステップＳ２３およびステップＳ２４のいずれの判定も満たす場合（Ｓ２３：ＹＥＳ  ＡＮＤ  Ｓ２４：ＹＥＳ）、マルチタッチフラグをオンに設定する（Ｓ２５）。そして、検出部２３１は、所定の演算式を用いて演算することで、時間差のある複数のタッチの座標および押圧力をそれぞれ算出する（Ｓ２６）。所定の演算式については、図５（ｃ）で述べたので重複した説明を割愛する。
【００８３】
検出部２３１は、ステップＳ２６の算出結果を記憶部２２０に記憶し（Ｓ２７）、さらにアプリケーション実行部３００に出力する（Ｓ２８）。アプリケーション実行部３００は、マルチタッチの各点の座標に基づいて、あるいは、座標および押圧力に基づいて、画面情報を生成し、表示制御部４００に出力する。なお、検出部２３１は、新データが記憶部２２０に記憶されていないと判定すると（Ｓ２０：ＮＯ）、マルチタッチフラグをオフにする（Ｓ２９）。本処理の２回目の実行を簡単に説明する。１回目の実行の後で新データが続けて算出された場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、マルチタッチフラグがオンに設定されているので（Ｓ２１：ＹＥＳ）、検出部２３１は、ステップＳ２２〜Ｓ２５をスキップしてＳ２６に移って所定の演算を実行する。その演算結果は記憶部２２０に記憶され（Ｓ２７）、アプリケーション実行部３００に出力される（Ｓ２８）。そして、ユーザが指をパネルから離すなどして、新データが検出されなくなると（Ｓ２０：ＮＯ）、マルチタッチフラグはリセットされ、オフになる（Ｓ２９）。
【００８４】
図７は、同時マルチタッチ時の重心Ｇの変化を示す説明図である。同時マルチタッチとは、所定の短時間内に行われる複数のタッチであり、ほぼ同時に複数箇所（ここでは２カ所）がタッチされることである。同時マルチタッチでは、２カ所がほぼ同時にタッチされるため、時間の先後はないが、説明の便宜上、１点目のタッチＰ１（または１点目Ｐ１）、２点目のタッチＰ２（または２点目Ｐ２）として説明する。
【００８５】
図７（ａ）に示すように、ユーザが、その指先などで１点目Ｐ１と２点目Ｐ２とをほぼ同時にタッチすると、１点目Ｐ１と２点目Ｐ２とを結ぶ線上に重心Ｇが出現する。
【００８６】
図７（ｂ）に示すように、重心Ｇは、タッチされた各点Ｐ１、Ｐ２を結ぶ線上を微少に移動する。ユーザが各点Ｐ１、Ｐ２を全く均等に押圧することは困難であり、各点Ｐ１、Ｐ２の押圧力は短時間でばらつくため、重心Ｇの座標および押圧力も変化する。
【００８７】
図７（ｃ）は、同一線上を微少に変動する重心Ｇを拡大して示す。ここでは、便宜上、1点目Ｐ１から２点目Ｐ２に向かう順番で、重心Ｇに数字１〜５を添えている。しかし、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５の順に移動するわけではない。重心Ｇの微少変動は、各点Ｐ１、Ｐ２での力加減の変化等に依存し、例えば、Ｇ３からＧ１に、Ｇ１からＧ４に、Ｇ４からＧ２に、Ｇ２からＧ５に、のように往復移動することもある。
【００８８】
図８は、同時マルチタッチを検出する方法を示す説明図である。図８（ａ）は、実際にタッチされた点Ｐ１、Ｐ２と、同時マルチタッチ検出処理により検出される推定点Ｐ１ａ、Ｐ２ａとの関係を示す。図８（ｂ）は、一つの重心Ｇ３を基準にして推定点Ｐ１ａ、Ｐ２ａを検出する様子を示す。
【００８９】
図８（ａ）に示すように、重心Ｇは１点目Ｐ１と２点目Ｐ２を結ぶ線上を移動する。つまり、重心Ｇは、Ｘ軸またはＹ軸に対し同一角度θで移動する。さらに換言すれば、重心Ｇの変位は、一次関数で示すことができる。従って、同一線上を微小変位する重心Ｇを発見した場合は、同時マルチタッチが行われた場合であると推定できる。そこで、同一線上で移動しているかを判定するための基準となる重心を定め、その重心との間の角度θを算出し、一致するか確認する。なお、角度θが厳密に一致する必要はなく、所定のマージン内で一致すればよい。さらに、基準となる重心を複数選択し、それぞれについて角度を算出して確認すれば、同時マルチタッチの検出精度を高めることができる。
【００９０】
同時マルチタッチ時に重心Ｇが同一線上を微小変動することまではわかっていても、図８（ａ）に白抜きの星印として示すように、１点目Ｐ１および２点目Ｐ２の座標を求めることはできない。各点Ｐ１、Ｐ２の座標を算出するために必要な情報が得られないためである。
【００９１】
そこで、本実施例では、図８（ｂ）に示すように、重心Ｇは、１点目Ｐ１と２点目Ｐ２との中心点Ｍに一致するものとみなす。そして、重心Ｇでの押圧力から、１点目Ｐ１ａおよび２点目Ｐ２ａの、座標および押圧力を推定する。各点Ｐ１、Ｐ２の推定であるＰ１ａ、Ｐ２ａを求めるため、時間差マルチタッチの検出に比べて検出精度は低くなるが、有る精度の位置でマルチタッチ操作が行われたことは検出できるため、その情報を利用してアプリケーションを動かすことができる。
【００９２】
具体的推定方法を説明する。数式１４、数式１５に示すように、推定される１点目Ｐ１ａから重心Ｇまでの距離Ｒ１と、重心Ｇから推定される２点目Ｐ２までの距離Ｒ２とを算出する。
【００９３】
下記数式１４、数式１５において、ＱＴは、押圧力を長さに変更するための変換係数であり、パネル部１００の大きさなどに基づいて例えば０．８などの値に設定される。重心Ｇの押圧力Ｆｓｇから算出する距離が表示パネル１１０のサイズ内に収まるように、変換係数ＱＴの値は例えばタッチ入力装置の製造時に設定される。なお、例えば、学習アルゴリズムなどで変換係数ＱＴの値を自動的に設定変更する構成でもよい。
【００９４】
R1=(Fsg*QT)/2・・・（数式１４）
【００９５】
R2=(Fsg*QT)/2・・・（数式１５）
【００９６】
次に、重心Ｇと推定押下点Ｐ１ａ、Ｐ２ａまでの、Ｘ軸方向の差分ＴｅｍｐＸおよびＹ軸方向の差分ＴｅｍｐＹを数式１６、数式１７に従って算出する。なお、Ｒ＝Ｒ１＝Ｒ２である。
【００９７】
TempX=R*cosθ・・・（数式１６）
【００９８】
TempY=R*sinθ・・・（数式１７）
【００９９】
数式１６、数式１７で得た、Ｘ軸方向の差分ＴｅｍｐＸおよびＹ軸方向の差分ＴｅｍｐＹから、１点目の推定座標Ｐ１ａ（Ｐ１ａＸ、Ｐ１ａＹ）および２点目の推定座標Ｐ２ａ（Ｐ２ａＸ、Ｐ２ａＹ）を数式１８、数式１９、数式２０、数式２１に従って推定する。
【０１００】
P1aX=PgX-TempX・・・（数式１８）
【０１０１】
P1aY=PgY-TempY・・・（数式１９）
【０１０２】
P2aX=PgX+TempX・・・（数式２０）
【０１０３】
P2aY=PgY+TempY・・・（数式２１）
【０１０４】
このようにして、パネル部１００の２カ所をほぼ同時にタッチされた場合でも、マルチタッチが行われたことと、そのマルチタッチが行われたおよその領域とを検出することができる。
【０１０５】
図９は、同時マルチタッチ検出部２３２が実行する同時マルチタッチ検出処理を示すフローチャートである。同時マルチタッチ処理は、上述の時間差マルチタッチ処理と同様に、新データが算出されるたびに繰り返し実行される。以下、検出部２３２と略記する場合がある。
【０１０６】
入力算出部２１０は所定周期で演算しており、新たな演算結果が得られるたびに本処理が実行される。
【０１０７】
検出部２３２は、入力算出部２１０で算出された新データ（押圧座標および押圧力）が記憶部２２０に格納されたか判定する（Ｓ３０）。検出部２３２は、記憶部２２０に新データが格納されたと判定すると（Ｓ３０：ＹＥＳ）、その最新データと過去のデータとの関係を解析する（Ｓ３１）。
【０１０８】
検出部２３２は、今回算出された重心位置（重心点Ｇの座標）が前回までの重心位置と所定のマージン内で同一の線上にあるか判定する（Ｓ３２）。さらに、検出部２３２は、基準となる重心点を変えて、今回算出された重心位置と前回までの重心位置とが所定のマージン内で同一線上にあるか判定する（Ｓ３３）。
【０１０９】
検出部２３２は、複数の基準重心点から見ても、今回の重心位置が所定の線上にあると判定すると（Ｓ３２：ＹＥＳ、かつＳ３３：ＹＥＳ）、上述の数式１４〜数式２１に基づいて演算し、マルチタッチされた２つの押下点Ｐ１ａ、Ｐ２ａの座標および押圧力を推定的に算出する（Ｓ３４）。検出部２３２は、ステップＳ３４の算出結果を記憶部２２０に記憶し（Ｓ３５）、さらにアプリケーション実行部３００に出力する（Ｓ３６）。
【０１１０】
このように構成される本実施例によれば、力センサ式のタッチ入力装置においても、複数の箇所をタッチするいわゆるマルチタッチ操作を比較的低コストに検出できる。従って、力センサ式タッチ入力装置の操作性を高め、力センサ式タッチ入力装置の可能性、応用範囲、適用分野を広げることができる。
【実施例２】
【０１１１】
図１０〜図１３を用いて実施例２を説明する。実施例２では、力検出用のパネル部１００と位置検出用のパネル部１０１とを備える、いわゆるハイブリッド式タッチ入力装置を例に挙げて説明する。このハイブリッド式タッチ入力装置は、ＸＹ平面の座標を位置検出用パネル部１０１で直接的に検出し、さらに、Ｚ軸方向の力（押圧力）を力センサ式パネル部１００で検出する。つまり、実施例２では、ユーザのタッチ操作を３次元で測定可能なタッチ入力装置について説明する。
【０１１２】
図１０は、実施例２のタッチ入力装置の構成を示すブロック図である。ハイブリッド式パネル部１０は、実施例１で述べた力センサ式パネル部１００と、位置検出用パネル部１０１とを備えている。
【０１１３】
位置検出用パネル部１０１は、ユーザのタッチした位置を直接的に測定可能なパネル部であり、例えば、静電容量式タッチ入力装置、多層抵抗膜式タッチ入力装置のように構成することができる。位置検出用パネル部１０１は、位置を検出するためのセンサ機能を内蔵している。位置検出用パネル部１０１の信号は、信号処理部５０１を経由して演算部２００に入力される。なお、信号処理部５０１を位置検出用パネル部１０１内に設ける構成でもよい。
【０１１４】
実施例２の演算部２００は、入力算出部２１０、記憶部２２０、マルチタッチ検出部２３０ａのほかに、座標検出部２４０を備える。座標検出部２４０は、位置検出用パネル部１０１からの信号に基づいて押下点の座標を検出し、検出した座標を記憶部２２０に記憶すると共に、マルチタッチ検出部２３０ａに送る。
【０１１５】
実施例２のマルチタッチ検出部２３０ａは、２つの押下点の座標を算出する必要はなく、各押下点での押圧力だけを算出するようになっている。
【０１１６】
図１１は、実施例２のタッチ入力装置でマルチタッチを検出する処理を示すフローチャートである。
【０１１７】
演算部２００の座標検出部２４０は、位置検出用パネル部１０１の信号からマルチタッチされた各点の座標を検出し、マルチタッチ検出部２３０ａに出力する（Ｓ４０）。演算部２００の入力算出部２１０は、力センサ１３０からの信号に基づいてマルチタッチ時の押圧力を検出する（Ｓ４１）。
【０１１８】
マルチタッチ検出部２３０ａは、ステップＳ４０で検出されたマルチタッチの各点（各押下点）の座標と、ステップＳ４１で検出されたマルチタッチ時の押圧力とから、所定の演算を行うことで、マルチタッチされた各点の押圧力を算出する（Ｓ４２）。マルチタッチ検出部２３０ａは、マルチタッチされた各点の座標および押圧力をアプリケーション実行部３００に出力する（Ｓ４３）。
【０１１９】
本処理では、１点目Ｐ１の座標（Ｐ１Ｘ、Ｐ１Ｙ）と２点目Ｐ２の座標（Ｐ２Ｘ、Ｐ２Ｙ）は位置検出用パネル部１０１からの信号で検出でき（Ｓ４０）、各点Ｐ１、Ｐ２の重心Ｇでの押圧力Ｆｓｇと重心Ｇの座標換算位置（ＰｇＸ、ＰｇＹ）とは力センサ１３０からの信号で検出できる（Ｓ４１）。
【０１２０】
従って、図５（ｄ）で述べた場合と同様に、１点目Ｐ１から重心Ｇまでの線分Ｒ１がＸ軸との間に作る角度θは、数式２で求めることができる。線分Ｒ１の長さは、数式３または数式４で求めることができる。
【０１２１】
重心Ｇでの押圧力Ｆｓｇは、１点目Ｐ１での押圧力Ｆｓ１と２点目Ｐ２での押圧力Ｆｓ２との合計として求められるので、２点目Ｐ２の押圧力Ｆｓ２は、（Ｆｓｇ−Ｆｓ１）として表すことができる。従って、数式８から各点Ｐ１、Ｐ２での押圧力Ｆｓ１、Ｆｓ２を検出することができる。
【０１２２】
図１２は、ハイブリッド式タッチ入力装置で、３点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が同時にタッチされた場合の座標および押圧力を検出する方法を示す。
【０１２３】
１点目の押下点Ｐ１の座標を（Ｐ１Ｘ、Ｐ１Ｙ）、２点目の押下点Ｐ２の座標を（Ｐ２Ｘ、Ｐ２Ｙ）、３点目の押下点Ｐ３の座標を（Ｐ３Ｘ、Ｐ３Ｙ）とする。これら各点の座標は、位置検出用パネル部１０１からの信号により直接的に測定される。
【０１２４】
パネル部１００に加わる総荷重Ｆｓｇ（各点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３での押圧力の合計）と、その総荷重が現れる座標換算位置、つまり重心点Ｇの座標（ＰｇＸ、ＰｇＹ）とは、力センサ１３０の信号を解析することで検出できる。
【０１２５】
これら既知の情報（Ｐ１Ｘ、Ｐ１Ｙ）、（Ｐ２Ｘ、Ｐ２Ｙ）、（Ｐ３Ｘ、Ｐ３Ｙ）、Ｆｓｇ、（ＰｇＸ、ＰｇＹ）に基づいて、所定の演算を行うことで、３つの押下点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３での押圧力を算出することができる。
【０１２６】
図１２（ａ）に示すように、点Ｐ１と点Ｐ３とを結ぶ線に対して点Ｐ２から垂直に下ろした線との交点ＣＰ１を算出する。具体的には、点Ｐ１と点Ｐ３から一次関数を求め、点Ｐ２と重心Ｇとからも一次関数を求め、それら一次関数から交点ＣＰ１を算出する。
【０１２７】
点Ｐ１と交点ＣＰ１を結ぶ線の長さＲ１、交点ＣＰ１と点Ｐ２を結ぶ線の長さＲ２、点Ｐ２と重心Ｇを結ぶ線の長さＲ３、重心Ｇと交点ＣＰ１を結ぶ線の長さＲ４を、それぞれ算出する。各点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｇ、ＣＰ１の座標はわかっているので、線の長さＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は求めることができる。
【０１２８】
次に、数式２２、数式２３、数式２４を連立方程式として解く。
【０１２９】
Fsg=Fs1+Fs2+Fs3・・・（数式２２）
【０１３０】
R1:R2=Fs3:Fs1・・・（数式２３）
【０１３１】
R3:R4=(Fs1+Fs3):Fs2・・・（数式２４）
【０１３２】
上記の連立方程式を解けば、一直線上に並ばない３カ所の押下点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３それぞれの押圧力を算出することができる。
【０１３３】
図１２（ｂ）に示すように、他の辺を利用して計算した場合でも、図１２（ａ）で述べたと同様に、各点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の押圧力を求めることができる。つまり、点Ｐ１と点Ｐ２を結ぶ線に対して点Ｐ３から下ろす垂線が交差する交点ＣＰ２を用いて計算してもよいし、あるいは、点Ｐ２と点Ｐ３を結ぶ線に対して点Ｐ１から下ろす垂線が公差する交点ＣＰ３を用いて計算してもよい。
【０１３４】
図１３は、ハイブリッド式タッチ入力装置に対し、一直線上に並ぶ３点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３で同時にタッチされた場合を示す。図１２と同様に、（Ｐ１Ｘ、Ｐ１Ｙ）、（Ｐ２Ｘ、Ｐ２Ｙ）、（Ｐ３Ｘ、Ｐ３Ｙ）、Ｆｓｇ、（ＰｇＸ、ＰｇＹ）は既知である。
【０１３５】
まず最初に、中間の点Ｐ３をいったん無視し、最も外側の点Ｐ１、Ｐ２と重心Ｇに基づいて、各点Ｐ１の押圧力Ｆｓ１と点Ｐ２での押圧力Ｆｓ２を算出する。この算出方法は図１１で述べたので省略する。
【０１３６】
次に、点Ｐ１、Ｐ３と重心Ｇとに着目し、先に算出した点Ｐ１の押圧力Ｆｓ１を、点Ｐ１だけの押圧力と点Ｐ３の押圧力とに分割する。これにより、一直線上に並ぶ３点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３での押圧力を算出することができる。
【０１３７】
このように構成される本実施例も実施例１と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例のハイブリッド式パネル部１０は、位置検出用パネル部１０１と力センサ式パネル部１００とを備えるため、マルチタッチされた各点の座標をより正確に検出でき、さらに、各点の圧力も検出することができる。これにより、入力操作の幅を広げて、タッチ入力装置の適用範囲、応用分野を拡大することができる。
【０１３８】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。
「表現１．
タッチされた位置での押圧力を複数の力センサで検出して出力する第１パネル部と、
前記第１パネル部に重ねて配置され、タッチされた位置の座標を検出して出力する第２パネル部と、
前記第１パネル部からの信号と前記第２パネル部からの信号とに基づき所定の演算処理を行うことで、複数のタッチ入力の各点での座標および押圧力を算出する演算部と、
を備える
タッチ入力装置。
表現２．
前記第１パネル部は、パネルと、該パネルの周囲に配置され、力に応じた信号を出力する複数の力センサを備えており、
前記演算部は、前記第２パネル部からの信号で前記複数のタッチ入力の各点の座標を検出し、検出した前記各点の座標と前記複数の力センサからの信号とに基づいて、前記所定の演算処理を行うことで、前記複数のタッチ入力の各点での押圧力を算出する、
表現１に記載のタッチ入力装置。
表現３．
複数のタッチ入力による重心位置での押圧力を力センサからの信号として取得し、
前記複数のタッチ入力における各点の座標を位置検出用センサからの信号として取得し、
前記各点の座標と前記重心位置での押圧力に基づいて所定の演算処理を行うことで、前記各点における押圧力を算出し、前記各点の座標および押圧力を対応付けて出力する、
タッチ入力装置の入力検出方法。」
【符号の説明】
【０１３９】
１００：パネル部、１０１：パネル部（位置検出用）  １１０：表示パネル、  １２０：カバーパネル、  １３０：力センサ、  １５０：基盤部、  ２００、２００ｂ：演算部、  ２１０：入力算出部、２２０：記憶部、２３０、２３０ａ：マルチタッチ検出部、２４０：座標検出部、３００：アプリケーション実行部、  ４００：表示制御部
【要約】
【課題】力センサを用いるパネルに対して複数のタッチ入力がされた場合に、複数のタッチ入力の各点での座標および押圧力を検出できるようにすること。
【解決手段】
パネル部１００は、パネルの周囲に複数の力センサを配置している。各力センサは、パネルへのタッチに応じた信号を出力する。演算部２００は、複数の力センサからの信号に基づいて所定の演算処理を行うことで、パネルにタッチ入力された各点での座標および押圧力を算出する。演算部２００は、算出されたタッチ入力の座標および押圧力が予め設定される所定のパターン判別条件を満たすか判定し、所定のパターン判別条件を満たすと判定した場合は所定の演算処理を行うことで、パネルへの複数のタッチ入力の各点での座標および押圧力を算出することもできる。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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