(57)【要約】  タッチパネル装置（１）は、タッチ操作が行われる操作面（２１）における導体の接触領域の静電容量が変化するタッチパネル（２０）と、操作面（２１）に加えられた押圧力の押圧値（Ｆｐ）に応じた圧力検出信号を出力する圧力センサ部（３０）と、静電容量に基づいて操作面（２１）におけるタッチ操作の位置を示す座標を算出する制御部（１００）とを備え、タッチ操作は、操作面（２１）における第１のタッチ操作と、操作面（２１）における第２のタッチ操作とを有し、制御部（１００）は、第１のタッチ操作が行われており且つ押圧値（Ｆｐ）が予め定められた基準圧力範囲内である第１の条件が満たされている場合、第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効と判定し、第１の条件が満たされていない場合、第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定する。
2019150473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチ操作が行われる操作面を有し、前記操作面における導体の接触領域の静電容量が変化するタッチパネルと、
前記操作面に加えられた押圧力の押圧値に応じた圧力検出信号を出力する圧力センサ部と、
前記静電容量に基づいて前記操作面における前記タッチ操作の位置を示す座標を算出する制御部と、
を備え、
前記タッチ操作は、前記操作面における第１のタッチ操作と、前記操作面における第２のタッチ操作とを有し、
前記制御部は、
前記第１のタッチ操作が行われており且つ前記押圧値が予め定められた基準圧力範囲内である第１の条件が満たされている場合、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効と判定し、
前記第１の条件が満たされていない場合、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定する
ことを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記押圧値が前記基準圧力範囲内である期間において前記第１の条件が満たされていると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
【請求項３】
前記制御部は、
操作可能時間を予め保持しており、
前記押圧値が前記基準圧力範囲内になった時点からの経過時間が前記操作可能時間を超えない期間において前記第１の条件が満たされていると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記操作可能時間から前記経過時間を減算して得られた残り操作可能時間を前記タッチパネルに表示させる
ことを特徴とする請求項３に記載のタッチパネル装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第１のタッチ操作の位置の座標と、前記第２のタッチ操作の位置の座標と、前記第１のタッチ操作と前記第２のタッチ操作との押圧力の押圧値とから、前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値を取得するために用いられる逆換算変換テーブルを予め記憶し、
前記取得された押圧値を用いて前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記基準圧力範囲の下限値である第１の閾値、前記基準圧力範囲の上限値である第２の閾値、前記押圧値、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であるか否かを前記タッチパネルに表示させる
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項７】
前記制御部は、
ロック解除オブジェクトを前記タッチパネルの予め定められた位置に表示させ、
前記第１のタッチ操作が前記ロック解除オブジェクト内で行われたときに、前記押圧値が前記基準圧力範囲内であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項８】
前記制御部は、
緊急停止オブジェクトを前記タッチパネルの予め定められた位置に表示させ、
前記第１のタッチ操作が前記緊急停止オブジェクト内で行われたときに、前記押圧値が予め定められた第３の閾値以上であるか否かを判定し、
前記第３の閾値以上である場合に、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効と判定する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記タッチパネルに通常オブジェクトと重要オブジェクトを表示させ、
前記通常オブジェクトに対する前記第２のタッチ操作により入力されたタッチ操作情報は常に有効と判定し、
前記重要オブジェクトに対するタッチ操作により入力された操作情報は、前記第１の条件が満たされている場合に、有効と判定する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
単位時間当たりの前記押圧値の変化量が、予め定められた特定範囲内の押圧値の変化量である場合、前記基準圧力範囲の下限値である第１の閾値及び前記基準圧力範囲の上限値である第２の閾値を単位時間当たりの前記押圧値の変化量に対応させて補正し、
前記補正された第１の閾値及び前記補正された第２の閾値で前記基準圧力範囲を決定する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項１１】
前記制御部は、操作者の操作によって、前記基準圧力範囲の下限値である第１の閾値及び前記基準圧力範囲の上限値である第２の閾値を変更するためのパラメータが入力されるパラメータ設定部を有する
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項１２】
前記制御部は、外部機器から、前記基準圧力範囲の下限値である第１の閾値及び前記基準圧力範囲の上限値である第２の閾値を変更するためのパラメータを送受信するパラメータ通信部を有する
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項１３】
前記制御部は、
外部機器から操作モードを受信する操作モード通信部と、
前記操作モードから前記基準圧力範囲の下限値である第１の閾値及び前記基準圧力範囲の上限値である第２の閾値を変更するためのパラメータを判定する操作モード判定部と
を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項１４】
前記圧力センサ部は、前記タッチパネルを支持する１つ以上の圧力センサを有することを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量方式のタッチパネルを備えたタッチパネル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
外部から加えられる押圧力を検出する押圧センサ部と、操作体が接触する接触位置に応じた信号を出力するタッチパネルと、押圧センサ部から取得した押圧遷移時間に基づいてタッチパネルから出力される信号を有効とするか否かを判定する判定部とを備えた電子機器の提案がある（例えば、特許文献１参照）。押圧遷移時間は、押圧開始時から押圧力が閾値に達するまでの時間である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４２８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の電子機器は、筐体の辺に設けられた押圧センサ部の押圧遷移時間に基づいてタッチパネルから出力される信号を有効とするか無効とするかを判定しているので、操作者が意図しないタッチ操作が行われても、タッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効と判定されて、タッチ操作に対応する操作信号が出力されることがある。【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、操作者が意図しないタッチ操作に基づく操作信号を確実に出力させないタッチパネル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】
【０００６】
本発明の一態様に係るタッチパネル装置は、タッチ操作が行われる操作面を有し、前記操作面における導体の接触領域の静電容量が変化するタッチパネルと、前記操作面に加えられた押圧力の押圧値に応じた圧力検出信号を出力する圧力センサ部と、前記静電容量に基づいて前記操作面における前記タッチ操作の位置を示す座標を算出する制御部と、を備え、前記タッチ操作は、前記操作面における第１のタッチ操作と、前記操作面における第２のタッチ操作とを有し、前記制御部は、前記第１のタッチ操作が行われており且つ前記押圧値が予め定められた基準圧力範囲内である第１の条件が満たされている場合、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効と判定し、前記第１の条件が満たされていない場合、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、操作者が意図しないタッチ操作に基づく操作信号を確実に出力させないことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るタッチパネル装置のハードウェア構成の例を示す図である。
【図２】実施の形態１に係るタッチパネル装置の構造の例を概略的に示す斜視図である。
【図３】実施の形態１に係るタッチパネル装置を概略的に示す機能ブロック図である。
【図４】実施の形態１に係るタッチパネル装置の動作を示す説明図（その１）である。
【図５】実施の形態１に係るタッチパネル装置の動作を示す説明図（その２）である。
【図６】実施の形態１に係るタッチパネル装置の動作を示す説明図（その３）である。
【図７】実施の形態１に係るタッチパネル装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係るタッチパネル装置を概略的に示す機能ブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係るタッチパネル装置を概略的に示す機能ブロック図である。
【図１０】実施の形態３に係るタッチパネル装置の動作を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係るタッチパネル装置を概略的に示す機能ブロック図である。
【図１２】実施の形態４に係るタッチパネル装置の記憶部に格納される逆換算変換テーブルの例を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態５に係るタッチパネル装置を概略的に示す機能ブロック図である。
【図１４】実施の形態５に係るタッチパネル装置の動作を示す説明図である。
【図１５】本発明の実施の形態６に係るタッチパネル装置を概略的に示す機能ブロック図である。
【図１６】実施の形態６に係るタッチパネル装置の動作を示す説明図である。
【図１７】本発明の実施の形態７に係るタッチパネル装置を概略的に示す機能ブロック図である。
【図１８】実施の形態７に係るタッチパネル装置の動作を示す説明図である。
【図１９】本発明の実施の形態８に係るタッチパネル装置を概略的に示す機能ブロック図である。
【図２０】（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態８に係るタッチパネル装置の動作を示す説明図である。
【図２１】本発明の実施の形態９に係るタッチパネル装置を概略的に示す機能ブロック図である。
【図２２】本発明の実施の形態１０に係るタッチパネル装置を概略的に示す機能ブロック図である。
【図２３】本発明の実施の形態１１に係るタッチパネル装置を概略的に示す機能ブロック図である。
【図２４】実施の形態１１に係るタッチパネル装置の動作を示す説明図である。
【図２５】本発明の実施の形態１２に係るタッチパネル装置を概略的に示す機能ブロック図である。
【図２６】実施の形態１２に係るタッチパネル装置の動作を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係るタッチパネル装置を、添付図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００１０】
実施の形態に係るタッチパネル装置は、デッドマンスイッチ（「デッドマン装置」とも言う）の機能を実現するものである。デッドマンスイッチは、例えば、操作者が力を入れていないときはオフ、操作者が適度な力をかけているときのみオン、操作者が過度な力をかけたときはオフになる装置の一般名称である。このような機能を持つタッチパネル装置を用いることにより、産業機器などの操作対象機器の操作において、操作者に非正常な事態が発生して操作者がタッチパネルから手を離した場合、又は操作者に非正常な事態が発生して操作者がタッチパネルを非常に強く押し付けた場合に、操作対象機器を確実に所望の状態（例えば、停止状態）にすることができる。
【００１１】
《１》実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るタッチパネル装置１のハードウェア構成の例を示す図である。図１に示されるように、タッチパネル装置１は、静電容量方式のタッチパネル２０と、タッチパネル２０の操作面に付与された押圧力を検出する圧力センサ部３０と、制御部１００とを備える。タッチパネル２０は、タッチ操作（「タッチジェスチャ操作」又は「タッチ入力操作」とも言う。）が行われる操作面に重ねて配置され、操作部品（例えば、アイコン）などのユーザインタフェース（ＵＩ）画像を表示するディスプレイを有する。タッチパネル装置１は、タッチ操作の結果に基づく情報を表示する表示器５０を備えてもよい。
【００１２】
制御部１００は、例えば、情報処理部としてのプロセッサ４１と、情報を記憶する記憶部としてのメモリ４２とを有する。プロセッサ４１は、メモリ４２に記憶されているプログラムを実行することにより、タッチパネル装置１の全体の動作を制御する。制御部１００の全体又は一部は、半導体集積回路からなる制御回路で構成されてもよい。メモリ４２は、半導体記憶装置、ハードディスク装置、取り出し可能な記録媒体に情報を記録する装置などの各種の記憶装置を含むことができる。メモリ４２は、タッチパネル２０から取得した導体接触情報、圧力センサ部３０から取得した圧力情報を記憶してもよい。
【００１３】
制御部１００は、タッチパネル２０の操作面で入力されたタッチ操作に対応する処理を行う。具体的に言えば、制御部１００は、タッチパネル２０の操作面で入力されたタッチ操作に対応する静電容量の変化と、操作面に加えられる押圧力に対応して圧力センサ部３０から出力される圧力検出信号とに基づく処理を行う。例えば、制御部１００は、タッチパネル２０の操作面で入力されたタッチ操作に対応する操作信号を、タッチパネル装置１に接続された他の機器又はタッチパネル装置１と通信可能な他の機器に送信する。他の機器は、例えば、生産設備、車両、又は家電機器などの外部機器である。
【００１４】
図２は、タッチパネル装置１の構造の例を概略的に示す斜視図である。図２に示されるように、タッチパネル装置１は、基板６０と、タッチパネル２０を基板６０上に支持する４つの圧力センサ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄとを有する。基板６０は、タッチパネル装置１の筐体の一部であってもよい。また、図２では、制御部１００をタッチパネル１０の外側に描いているが、制御部１００は基板６０の一部又は基板６０に搭載された回路基板の一部であってもよい。図２では、圧力センサ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄが、平面形状が四角形であるタッチパネル２０の４つの角部をそれぞれ支持している。図２における圧力センサ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、図１の圧力センサ部３０を構成する。なお、圧力センサ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、タッチパネル２０の角部以外の位置を支持してもよい。また、タッチパネル２０の平面形状は、四角形以外の形状であってもよい。さらに、タッチパネル２０を支持する圧力センサの個数は、３個以下又は５個以上とすることも可能である。
【００１５】
図２に示されるように、タッチパネル２０は、操作者によってタッチ操作される操作面２１を有する。操作面２１に導体（すなわち、導電性の物体）が接触しているときには、導体の接触領域の静電容量が変化する。導体は、例えば、操作者の指８１，８２又は導体からなるタッチペンなどの操作補助具である。制御部１００は、操作面２１の各位置における静電容量を検出し、導体接触領域の位置（すなわち、操作面２１における二次元座標）を取得する。すなわち、制御部１００は、タッチパネル２０の操作面２１の各位置における静電容量に基づいて操作面２１における導体接触領域の位置を示すタッチ位置座標を算出する。導体接触領域は、例えば、静電容量が予め定められた閾値容量ＴｈＣより大きい領域である。導体接触領域は、「静電容量変化領域」である。導体接触領域の位置を示すタッチ位置座標は、「静電容量座標」とも言う。
【００１６】
タッチパネル２０の操作面２１に加えられた押圧力は、圧力センサ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄによって検出される。圧力センサ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄは、操作面２１に加えられた押圧力の大きさである押圧値Ｆｐと押圧位置とに応じた圧力値Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄを示す圧力検出信号を出力する。制御部１００は、圧力センサ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄから出力される圧力検出信号が示す圧力値Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄに基づいて押圧値Ｆｐを算出することができる。また、制御部１００は、圧力値Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄから操作面２１における押圧位置を示すタッチ位置座標を算出することができる。圧力値Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄから算出されたタッチ位置座標は、「圧力座標」とも言う。
【００１７】
図３は、実施の形態１に係るタッチパネル装置１を概略的に示す機能ブロック図である。図３において、図１に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１に示される符号と同じ符号が付される。図３に示されるように、制御部１００は、座標検出部１１０、圧力検出部１２０、及び圧力範囲判定部１３０を有する。タッチパネル２０の操作面２１には、操作部品が表示される。タッチ操作は、第１のタッチ操作と、第２のタッチ操作とを有する。第１のタッチ操作は、例えば、指８１により行われ、第２のタッチ操作は、例えば、指８２によって行われる。第１のタッチ操作は、操作面２１に表示された第１の操作部品（例えば、ロック解除オブジェクト）を用いる操作であってもよい。第２のタッチ操作は、操作面２１に表示された第２の操作部品（例えば、入力オブジェクト）を用いる操作であってもよい。
【００１８】
座標検出部１１０は、タッチパネル２０の操作面２１の各位置における静電容量を検出することで、操作面２１への導体の接触の有無を検出する。座標検出部１１０は、静電容量の検出値を基に、静電容量の検出値が予め定められた閾値容量ＴｈＣより大きい領域である導体接触領域の座標であるタッチ位置座標を算出する。座標検出部１１０は、タッチ位置座標を圧力範囲判定部１３０に提供する。
【００１９】
圧力検出部１２０は、圧力センサ部３０を構成する圧力センサ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄから出力される圧力検出信号を受け取り、圧力検出信号が示す圧力値Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄを圧力範囲判定部１３０に提供する。
【００２０】
圧力範囲判定部１３０は、第１のタッチ操作が行われており且つ押圧値Ｆｐが予め定められた基準圧力範囲内である第１の条件が満たされている場合、第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効と判定し、第１の条件が満たされていない場合、第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定する。したがって、圧力範囲判定部１３０は、第１の条件が満たされているときに第２のタッチ操作が行われた場合、第２のタッチ操作に基づく操作信号を外部機器に出力するが、第１の条件が満たされていないときに第２のタッチ操作が行われた場合、操作信号を外部機器に出力しない。
【００２１】
図４から図６は、実施の形態１に係るタッチパネル装置１の動作を示す説明図（その１〜３）である。図４から図６の各々において、右側に、タッチパネル２０の操作面２１のＵＩ画面の例を示し、左側に、押圧力の押圧値Ｆｐと予め定められた圧力範囲の下限値（すなわち、下限境界値）と上限値（すなわち、上限境界値）である第１及び第２の閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を示す。
【００２２】
図４から図６に示されるように、タッチパネル２０の操作面２１には、例えば、第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定する機能である入力制限機能を解除するための解除ボタンとしてのロック解除オブジェクト７１と、第２のタッチ操作が行われる入力ボタンとしての入力オブジェクト７２〜７４及び７５と、表示ランプ及び表示部としての表示オブジェクト７６及び７７とが表示される。
【００２３】
図４は、押圧値Ｆｐが第１の閾値Ｔｈ１未満（すなわち、Ｆｐ＜Ｔｈ１）の場合を示す。この場合には、圧力範囲判定部１３０は、指８２の第２のタッチ操作による入力オブジェクト７２〜７４の押圧で入力されたタッチ操作情報は無効であると判定し、入力オブジェクト７２〜７４の操作に基づく操作信号を出力しない。
【００２４】
図５は、第１のタッチ操作による押圧が行われ且つ押圧値Ｆｐが第１の閾値Ｔｈ１以上で第２の閾値Ｔｈ２以下（すなわち、Ｔｈ１≦Ｆｐ≦Ｔｈ２）の場合を示す。この場合には、圧力範囲判定部１３０は、指８２の第２のタッチ操作による入力オブジェクト７２〜７４の押圧によって入力されたタッチ操作情報は有効であると判定し、入力オブジェクト７２〜７４の操作に基づく操作信号を出力する。また、第２のタッチ操作が行われた入力オブジェクトに対応する表示オブジェクト７６が点灯状態となり、表示オブジェクト７７に操作に関する情報、例えば、現状の動作モードである「有効モード」であることが表示される。
【００２５】
図６は、第１のタッチ操作による押圧が行われ且つ押圧値Ｆｐが第２の閾値Ｔｈ２より大きい（すなわち、Ｔｈ２＜Ｆｐ）の場合を示す。この場合には、圧力範囲判定部１３０は、指８２の第２のタッチ操作による入力オブジェクト７２〜７４の押圧によって入力されたタッチ操作情報は無効であると判定し、入力オブジェクト７２〜７４の操作に基づく操作信号を出力しない。
【００２６】
なお、図４から図６においては、指８１による第１のタッチ操作がロック解除オブジェクト７１に対して行われている例を示しているが、第１のタッチ操作は操作面２１上の他の位置に対して行われてもよい。また、ロック解除オブジェクト７１は、非表示であってもよい。
【００２７】
図７は、実施の形態１に係るタッチパネル装置１の動作を示すフローチャートである。
【００２８】
ステップＳ１０１において、制御部１００の座標検出部１１０は、タッチパネル２０の操作面２１の各位置における静電容量の検出を開始し、制御部１００の圧力検出部１２０は、圧力センサ部３０から押圧値Ｆｐに基づく圧力検出信号の取得を開始する。
【００２９】
ステップＳ１０２において、制御部１００の圧力範囲判定部１３０は、座標検出部１１０からタッチ操作情報（例えば、タッチ操作位置の座標、接触状態、静電容量の検出値）を取得し、圧力検出部１２０から圧力情報（例えば、圧力値Ｆａ〜Ｆｄ、押圧位置の座標など）を取得する。
【００３０】
ステップＳ１０３において、圧力範囲判定部１３０は、取得した圧力情報から押圧値Ｆｐを算出する。
【００３１】
ステップＳ１０４において、圧力範囲判定部１３０は、押圧値Ｆｐが第１の閾値Ｔｈ１以上（すなわち、Ｔｈ１≦Ｆｐ）か否かを判定する。押圧値Ｆｐが第１の閾値Ｔｈ１以上であれば、処理はステップＳ１０５へ進む。押圧値Ｆｐが第１の閾値Ｔｈ１未満（すなわち、Ｆｐ＜Ｔｈ１）であれば、処理はステップＳ１０７へ進む。
【００３２】
ステップＳ１０５において、圧力範囲判定部１３０は、押圧値Ｆｐが第２の閾値Ｔｈ２以下（すなわち、Ｔｈ１≦Ｆｐ≦Ｔｈ２）か否かを判定する。押圧値Ｆｐが第２の閾値Ｔｈ２以下であれば、処理はステップＳ１０６へ進む。押圧値Ｆｐが第２の閾値Ｔｈ２より大きければ（すなわち、Ｔｈ２＜Ｆｐ）、処理はステップＳ１０７へ進む。
【００３３】
ステップＳ１０６において、圧力範囲判定部１３０は、タッチパネル２０の操作面２１におけるタッチ操作情報を有効と判定する。
【００３４】
ステップＳ１０７において、圧力範囲判定部１３０は、タッチパネル２０の操作面２１におけるタッチ操作情報を無効と判定する。
【００３５】
以上に説明したように、実施の形態１に係るタッチパネル装置１は、
（１）操作者が操作面２１に押圧値Ｆｐを付与していないとき（Ｆｐ＜Ｔｈ１のとき）はオフ状態、すなわち、第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定する入力制限状態（図における「ＮＧ」状態）となり、
（２）操作者が操作面２１に適度な押圧値Ｆｐを付与しているとき（Ｔｈ１≦Ｆｐ≦Ｔｈ２のとき）のみオン状態、すなわち、第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効とする入力制限解除状態（図における「ＯＫ」状態）となり、
（３）操作者が操作面２１に過度な押圧値Ｆｐを付与しているとき（Ｔｈ２＜Ｆｐのとき）はオフ状態、すなわち、第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定する入力制限状態（図における「ＮＧ」状態）となる。
したがって、操作者が意図しないタッチ操作に基づく操作信号を確実に出力させないことができる。
【００３６】
具体的に言えば、タッチパネル装置１を用いて産業機器などの操作対象機器、すなわち、外部機器を操作すれば、操作者に非正常な事態（例えば、居眠りなどのように操作に集中していない状況）が発生して操作者が第１のタッチ操作を維持できなくなり、操作者がタッチパネル２０から指を離した場合、及び操作者に非正常な事態（例えば、身体の一部に痛みを感じるなどのように注意が操作以外に向いている状況）が発生して操作者が第１のタッチ操作を非常に強い力で行ってしまう場合のいずれにおいても、操作対象機器を確実に所望の状態（例えば、停止状態）にすることが可能である。
【００３７】
《２》実施の形態２．
実施の形態１に係るタッチパネル装置１は、タッチパネル２０の操作面２１に対する第１のタッチ操作による押圧の押圧値Ｆｐが基準圧力範囲内（すなわち、第１の閾値Ｔｈ１から第２の閾値Ｔｈ２までの範囲内）であれば、第２のタッチ操作により入力されたタッチ操作情報を有効と判定する。しかし、複数箇所の押圧によって押圧値Ｆｐが増加して基準圧力範囲外になり、タッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が無効になることがある。そこで、実施の形態２に係るタッチパネル装置２は、操作面２１に対する押圧値Ｆｐが基準圧力範囲外になった場合であっても、予め決められた時間が経過するまでの一定期間においては、第２のタッチ操作により入力されたタッチ操作情報を有効と判定する。この点以外については、実施の形態２は、実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態２の説明においては、実施の形態１において説明した図１、図２、及び図４から図６をも参照する。
【００３８】
図８は、実施の形態２に係るタッチパネル装置２を概略的に示す機能ブロック図である。図８において、図３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３に示される符号と同じ符号が付される。図８に示されるように、タッチパネル装置２は、タッチパネル２０、圧力センサ部３０、及び制御部２００を有する。制御部２００は、座標検出部１１０、圧力検出部１２０、圧力範囲判定部２３０、及び操作時間判定部２３１を有する。
【００３９】
操作時間判定部２３１は、第２のタッチ操作による入力の制限を解除する時間である操作可能時間ｔ０を予め保持している。操作可能時間ｔ０は、第１のタッチ操作によって基準押圧範囲内の押圧値Ｆｐが付与された時点から開始される一定時間である。圧力範囲判定部２３０は、押圧値Ｆｐが予め定められた基準圧力範囲内であると判定した時点からの経過時間ｔｅを測定する。操作時間判定部２３１は、操作可能時間ｔ０から経過時間ｔｅを減算することによって残り操作可能時間ｔｒ（＝ｔ０−ｔｅ）を算出する。
【００４０】
圧力範囲判定部２３０は、残り操作可能時間ｔｒがある場合（すなわち、ｔｒ＞０の場合）、第２のタッチ操作により入力されたタッチ操作情報を有効と判定する。圧力範囲判定部２３０は、残り操作可能時間ｔｒがない場合（すなわち、ｔｒ≦０の場合）、第２のタッチ操作により入力されたタッチ操作情報を無効と判定する。つまり、圧力範囲判定部２３０は、第１のタッチ操作が行われており且つ押圧値Ｆｐが予め定められた基準圧力範囲内になった時点からの経過時間ｔｅが操作可能時間ｔ０を超えない期間においてタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であると判定する。
【００４１】
以上に説明したように、実施の形態２に係るタッチパネル装置２によれば、実施の形態１において説明した効果、すなわち、意図しない第２のタッチ操作に対応する操作信号を確実に出力させないことができるという効果を得ることができる。
【００４２】
また、実施の形態２に係るタッチパネル装置２によれば、第１のタッチ操作（例えば、指８１によるタッチ操作）によって操作面２１を基準圧力範囲内の押圧値Ｆｐで押圧しているときに、第２のタッチ操作（例えば、指８２によるタッチ操作）によって操作面２１が押圧され、押圧値Ｆｐが基準圧力範囲を超えた場合であっても、操作可能時間ｔ０内の期間において、第２のタッチ操作により入力されたタッチ操作情報を有効と判定することができる。したがって、タッチパネル装置２によれば、タッチ操作の操作性が向上する。
【００４３】
《３》実施の形態３．
実施の形態２に係るタッチパネル装置２は、操作可能時間ｔ０内において第２のタッチ操作により入力されたタッチ操作情報を有効と判定する。しかし、操作者は、残り操作可能時間ｔｒを把握しながら、第２のタッチ操作を行いたいと考える場合がある。そこで、実施の形態３に係るタッチパネル装置３は、残り操作可能時間ｔｒを表示する機能を備えている。この点以外について、実施の形態３は、実施の形態２と同じである。したがって、実施の形態３の説明においては、実施の形態１及び２において説明した図１、図２、及び図４から図６をも参照する。
【００４４】
図９は、実施の形態３に係るタッチパネル装置３を概略的に示す機能ブロック図である。図９において、図８に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図９に示される符号と同じ符号が付される。図９に示されるように、タッチパネル装置３は、タッチパネル２０、圧力センサ部３０、及び制御部３００を有する。制御部３００は、座標検出部１１０、圧力検出部１２０、圧力範囲判定部３３０、操作時間判定部３３１、及び残操作時間表示部３３２を有する。圧力範囲判定部３３０及び操作時間判定部３３１は、図８における圧力範囲判定部２３０及び操作時間判定部２３１と同様の機能を持つ。残操作時間表示部３３２は、残り操作可能時間ｔｒを表示オブジェクト７７に表示する。これにより、操作者は、自身の入力操作の残り操作可能時間ｔｒを把握しながら、焦ること無く安心してタッチ操作を行うことができる。
【００４５】
図１０は、実施の形態３に係るタッチパネル装置３の動作を示す説明図である。図１０において、右側に、タッチパネル２０の操作面２１のＵＩ画面の例を示し、左側に、押圧力の押圧値Ｆｐと予め定められた基準圧力範囲の下限値と上限値である第１及び第２の閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２を示す。実施の形態３においては、表示オブジェクト７７に、残り操作可能時間が１２秒であることが示されている。この残り操作可能時間は、経過時間ｔｅの増加に伴って、減少する。
【００４６】
以上に説明したように、実施の形態３に係るタッチパネル装置３によれば、実施の形態１において説明した効果、すなわち、意図しない第２のタッチ操作に対応する操作信号を確実に出力させないことができるという効果を得ることができる。
【００４７】
また、実施の形態３に係るタッチパネル装置３によれば、第１のタッチ操作によって操作面２１を基準圧力範囲内の押圧値Ｆｐで押圧しているときに、実施の形態２において説明した効果、すなわち、タッチ操作の操作性が向上することができるという効果を得ることができる。
【００４８】
さらに、実施の形態３に係るタッチパネル装置３によれば、残り操作可能時間ｔｒがタッチパネル２０の表示オブジェクト７７に表示されるので、操作者は残り操作可能時間ｔｒを考慮にいれながら、焦らずに安心して第２のタッチ操作を行うことができる。
【００４９】
《４》実施の形態４．
実施の形態１に係るタッチパネル装置１は、タッチパネル２０の操作面２１に対する押圧力の押圧値Ｆｐが基準圧力範囲内であればタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であると判定する。しかし、例えば、複数のタッチ操作により押圧値Ｆｐが変動する場合には、押圧値Ｆｐが基準圧力範囲外であると判定され、第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が無効と判定されることがある。そこで、実施の形態４に係るタッチパネル装置４は、第２のタッチ操作による押圧値Ｆｐの変動によって、タッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が無効と判定されないようにしている。この点以外について、実施の形態４は、実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態４の説明においては、実施の形態１において説明した図１、図２、及び図４から図６をも参照する。
【００５０】
図１１は、実施の形態４に係るタッチパネル装置４を概略的に示す機能ブロック図である。図１１において、図３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３に示される符号と同じ符号が付される。図１１に示されるように、タッチパネル装置４は、タッチパネル２０と、圧力センサ部３０と、制御部４００とを有する。制御部４００は、座標検出部１１０、圧力検出部１２０、圧力範囲判定部４３０、及び圧力逆算変換部４３１を有する。圧力範囲判定部４３０は、図３における圧力範囲判定部１３０と同様の機能を持つ。
【００５１】
図１２は、タッチパネル装置４の記憶部に格納される逆換算変換テーブルの例を示す図である。圧力逆算変換部４３１は、図１２に示されるような逆換算変換テーブルを有する。逆換算変換テーブルは、第１のタッチ操作の押下位置の座標（ｘ１，ｙ１）と、第２のタッチ操作の押下位置の座標（ｘ２，ｙ２）と、第１のタッチ操作と第２のタッチ操作とによる押圧力の押圧値Ｆｐ′から、第２のタッチ操作が行われる前の第１のタッチ操作のみによる押圧力の押圧値Ｆｐを得るための変換テーブルである。
【００５２】
逆換算変換テーブルを用いれば、変動後の押圧値Ｆｐ′と、押下位置の座標（ｘ１，ｙ１）及び（ｘ２，ｙ２）とから、変動前の押圧値Ｆｐを取得できる。そして、制御部４００は、変動前の押圧値Ｆｐを用いて、押圧値Ｆｐが基準圧力範囲内にあるか否かを判定する。
【００５３】
以上に説明したように、実施の形態４に係るタッチパネル装置４によれば、実施の形態１において説明した効果、すなわち、意図しない第２のタッチ操作に対応する操作信号を確実に出力させないことができるという効果を得ることができる。
【００５４】
また、２本の指による押圧値Ｆｐ′が基準圧力範囲外になったとしても、変動前の押圧値Ｆｐが基準圧力範囲内である場合には、タッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効と判定することができる。これにより、操作者は、押圧値Ｆｐの変動によらず、タッチパネル２０の操作面２１の入力操作を行うことが可能となる。
【００５５】
《５》実施の形態５．
実施の形態１に係るタッチパネル装置１は、タッチパネル２０の操作面２１上の押圧力の押圧値Ｆｐが基準圧力範囲内であれば第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効にする。しかし、操作者は、自身が加えた押圧に対するシステム状態を視覚的に把握したい場合がある。そこで、実施の形態５に係るタッチパネル装置５は、操作者が加えている押圧力の押圧値Ｆｐ、第１の閾値Ｔｈ１の値、第２の閾値Ｔｈ２の値、及び現在の状態が第２のタッチ操作により入力された操作情報を有効と判定する有効モードか、第２のタッチ操作により入力された操作情報を無効と判定する無効モードかを示す表示オブジェクト７７，７８を表示する。この点以外について、実施の形態５は、実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態５の説明においては、実施の形態１において説明した図１、図２、及び図４から図６をも参照する。
【００５６】
図１３は、実施の形態５に係るタッチパネル装置５を概略的に示す機能ブロック図である。図１３において、図３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３に示される符号と同じ符号が付される。図１３に示されるように、タッチパネル装置５は、タッチパネル２０と、圧力センサ部３０と、制御部５００とを有する。制御部５００は、座標検出部１１０、圧力検出部１２０、圧力範囲判定部５３０、及びユーザ通知部５３１を有する。圧力範囲判定部５３０は、図３における圧力範囲判定部１３０と同様の機能を持つ。
【００５７】
図１３において、圧力範囲判定部５３０は、ユーザ通知部５３１へ押圧値Ｆｐ、第１の閾値Ｔｈ１、及び第２の閾値Ｔｈ２を出力する。ユーザ通知部５３１は、押圧値Ｆｐ、第１の閾値Ｔｈ１、及び第２の閾値Ｔｈ２から、現在の状態が第２のタッチ操作により入力された操作情報を有効と判定する有効モードか否かを示す表示オブジェクトを表示する。
【００５８】
図１４は、実施の形態５に係るタッチパネル装置５の動作を示す説明図である。ＵＩ画面は、押圧値Ｆｐを加えるロック解除オブジェクト７１に対するタッチ操作と入力オブジェクト７３に対するタッチ操作による押圧値Ｆｐを表示する表示オブジェクト９３と、境界値である第１の閾値Ｔｈ１の値を表示する表示オブジェクト９１と、境界値である第２の閾値Ｔｈ２の値を表示する表示オブジェクト９２と、入力操作の有効又は無効を表示する表示オブジェクト７７と、メータ表示オブジェクト７８とを有する。表示オブジェクト７８は、図１４に示されるように、有効モードを「ＯＫ」で示し、無効モードを「ＮＧ」で示している。これにより、操作者は、自身が加えた押圧に対するシステム状態を視覚的に把握することができる。
【００５９】
以上に説明したように、実施の形態５に係るタッチパネル装置５によれば、実施の形態１において説明した効果、すなわち、意図しない第２のタッチ操作に対応する操作信号を確実に出力させないことができるという効果を得ることができる。
【００６０】
また、実施の形態５に係るタッチパネル装置５によれば、操作者は、自身が加えた押圧に対するタッチパネル装置５の状態を視覚的に把握することができる。したがって、操作者は、ＵＩ画面を見ながら、適切なタッチ操作を行うことができる。
【００６１】
《６》実施の形態６．
実施の形態１に係るタッチパネル装置１では、タッチパネル２０の操作面２１のどの位置に押圧力を付与してもよい。しかし、操作者は、タッチパネル２０の操作面２１上のどの位置に押圧力を付与すればよいか迷う場合がある。そこで、実施の形態６に係るタッチパネル装置６では、操作者が押圧力を加えるべき領域を限定し、視覚的にロック解除オブジェクトを表示する。具体的には、専用のオブジェクトであるロック解除オブジェクトをＵＩ画面に配置し、操作者は、配置されたロック解除オブジェクトに押圧力を加える。この点以外について、実施の形態６は、実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態６の説明においては、実施の形態１において説明した図１、図２、及び図４から図６をも参照する。
【００６２】
図１５は、実施の形態６に係るタッチパネル装置６を概略的に示す機能ブロック図である。図１５において、図３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３に示される符号と同じ符号が付される。図１５に示されるように、タッチパネル装置６は、タッチパネル２０と、圧力センサ部３０と、制御部６００とを有する。制御部６００は、座標検出部１１０、圧力検出部１２０、圧力範囲判定部６３０、及びロック解除オブジェクト配置部６３１を有する。圧力範囲判定部６３０は、図３における圧力範囲判定部１３０と同様の機能を持つ。
【００６３】
図１５において、圧力範囲判定部６３０は、ロック解除オブジェクト配置部６３１に押圧力の押圧位置の座標である押圧座標を出力する。ロック解除オブジェクト配置部６３１は、ロック解除オブジェクトの表示位置の座標である表示座標を予め保持している。ロック解除オブジェクト配置部６３１は、座標検出部１１０から出力された押圧座標がロック解除オブジェクトの表示座標の領域内であるか否かを判定する。
【００６４】
ロック解除オブジェクト配置部６３１は、押圧座標がロック解除オブジェクトの表示座標の領域内である場合、圧力範囲判定部６３０に押圧力の押圧値Ｆｐの範囲判定を行うように通知する。また、ロック解除オブジェクト配置部６３１は、押圧座標がロック解除オブジェクトの表示座標の領域外である場合、圧力範囲判定部６３０に押圧値Ｆｐの範囲判定を行わないよう通知する。
【００６５】
圧力範囲判定部６３０は、押圧値Ｆｐの範囲判定を行わない場合、無条件でタッチパネル２０の操作面２１におけるタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定する。これにより、操作者は、視覚的に押圧力を加えるべき位置を把握することができる。また、加えるべき領域を限定することも可能となる。
【００６６】
図１６は、実施の形態６に係るタッチパネル装置６の動作を示す説明図である。図１６に示されるＵＩ画面は、ロック解除オブジェクト７１と、タッチ入力操作を行う入力オブジェクト７２〜７４及び７５を有する。
【００６７】
以上に説明したように、実施の形態６に係るタッチパネル装置６によれば、実施の形態１において説明した効果、すなわち、意図しない第２のタッチ操作に対応する操作信号を確実に出力させないことができるという効果を得ることができる。
【００６８】
また、操作者は、ＵＩ画面を見ながら、ロック解除オブジェクト７１に対して操作制限の解除のための押圧力の付与の操作を押圧位置を迷わずに行うことができる。
【００６９】
《７》実施の形態７．
実施の形態１に係るタッチパネル装置１は、タッチパネル２０の操作面２１に対する押圧の押圧値Ｆｐが基準圧力範囲内であれば第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であると判定する。しかし、工場の装置等でトラブルが発生した場合、操作者は、急いで入力操作を行いたい場合がある。そこで、実施の形態７に係るタッチパネル装置７は、緊急時に限定的な入力操作を可能とする。具体的には、ＵＩ画面に専用のオブジェクトである緊急停止オブジェクトを配置し、操作者は緊急停止オブジェクトに高い押圧値Ｆｐを加えることで、限定的な入力操作が可能となる。この点以外について、実施の形態７は、実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態７の説明においては、実施の形態１において説明した図１、図２、及び図４から図６をも参照する。
【００７０】
図１７は、実施の形態７に係るタッチパネル装置７を概略的に示す機能ブロック図である。図１７において、図３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３に示される符号と同じ符号が付される。図１７に示されるように、タッチパネル装置７は、タッチパネル２０と、圧力センサ部３０と、制御部７００とを有する。制御部７００は、座標検出部１１０、圧力検出部１２０、圧力範囲判定部７３０、及び緊急停止オブジェクト判定部７３１を有する。圧力範囲判定部７３０は、図３における圧力範囲判定部１３０と同様の機能を有する。
【００７１】
緊急停止オブジェクト判定部７３１は、圧力検出部１２０から押圧値Ｆｐを受け取り、座標検出部１１０から操作位置の座標を受け取り、操作位置の座標が予め保持されている領域内であるときに、押圧値Ｆｐが予め保持されている第３の閾値Ｔｈ３以上であるかを判定する。緊急停止オブジェクト判定部７３１は、操作位置の座標が予め保持されている領域内であり、押圧値Ｆｐが予め保持されている第３の閾値Ｔｈ３以上である場合には、緊急停止オブジェクトは、押下されたと判定し、緊急停止オブジェクトのタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効と判定する。緊急停止オブジェクトは、タッチ操作された場合、関連する機能に押下されたことを通知する。これにより、操作者は、緊急時の操作を直ぐに行うことが可能となる。
【００７２】
図１８は、実施の形態７に係るタッチパネル装置７の動作を示す説明図である。タッチパネル装置７のＵＩ画面には、緊急停止オブジェクト７９と、タッチ入力操作を行う入力オブジェクト７２〜７４が表示される。また、図１８の左側には、緊急停止オブジェクトの第３の閾値Ｔｈ３と有効判定範囲（「ＯＫ」の領域）を示す。
【００７３】
以上に説明したように、実施の形態７に係るタッチパネル装置７によれば、実施の形態１において説明した効果、すなわち、意図しない第２のタッチ操作に対応する操作信号を確実に出力させないことができるという効果を得ることができる。
【００７４】
また、実施の形態７に係るタッチパネル装置７によれば、緊急停止オブジェクト７９と、タッチ入力操作を行う入力オブジェクト７２〜７４で、緊急のタッチ操作により操作情報を入力することができる。
【００７５】
《８》実施の形態８．
実施の形態１に係るタッチパネル装置１は、タッチパネル２０の操作面２１に対する押圧の押圧値Ｆｐが基準圧力範囲内であれば第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であると判定する。しかし、十分に注意して操作を行う必要がある重要オブジェクト及び重要オブジェクトの操作よりは注意の必要性が低い通常オブジェクトが存在する場合がある。この場合、操作者は、通常オブジェクトであるにもかかわらず、第１のタッチ操作で基準圧力範囲内の押圧力を加えながら、第２のタッチ操作を行う必要がある。そこで、実施の形態８に係るタッチパネル装置８は、通常オブジェクトの操作において、操作者に不要な労力を要求しないようにしている。この点以外について、実施の形態８は、実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態８の説明においては、実施の形態１において説明した図１、図２、及び図４から図６をも参照する。
【００７６】
図１９は、実施の形態８に係るタッチパネル装置８を概略的に示す機能ブロック図である。図１９において、図３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３に示される符号と同じ符号が付される。図１９に示されるように、タッチパネル装置８は、タッチパネル２０と、圧力センサ部３０と、制御部８００とを有する。制御部８００は、座標検出部１１０と、圧力検出部１２０と、圧力範囲判定部８３０と、オブジェクト識別部８３１とを有する。圧力範囲判定部８３０は、図３における圧力範囲判定部１３０と同様の機能を有する。
【００７７】
図１９において、座標検出部１１０は、オブジェクト識別部８３１へ押圧座標を出力する。オブジェクト識別部８３１は、ＵＩ画面に存在する全てのオブジェクトについて、重要オブジェクトであるか、通常オブジェクトであるかの情報及び座標位置をオブジェクト情報として予め保持している。
【００７８】
オブジェクト識別部８３１が、押下されたオブジェクトがオブジェクト情報より通常オブジェクトであると判定した場合、圧力範囲判定部８３０は、押圧値Ｆｐの判定を行わないことを決定する。オブジェクト識別部８３１が、押下されたオブジェクトがオブジェクト情報より重要オブジェクトであると判定した場合、圧力範囲判定部８３０は、押圧値Ｆｐの判定を行うことを決定する。
【００７９】
圧力範囲判定部８３０は、押圧値Ｆｐの判定を行わないと決定した場合、タッチパネル２０の操作面２１のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であると判定する。したがって、無条件でタッチ入力操作が可能である。
【００８０】
圧力範囲判定部８３０は、押圧値Ｆｐの判定を行うと決定した場合、タッチパネル２０の操作面２１に対する押圧の押圧値Ｆｐが基準圧力範囲内であれば第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であると判定する。このときの操作は、実施の形態１のものと同じである。
【００８１】
これにより、タッチパネル装置８は、操作者は通常オブジェクトの操作において、操作者に不要な労力を要求しないようにしている。
【００８２】
図２０（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態８に係るタッチパネル装置８の動作を示す説明図である。図２０（ａ）及び（ｂ）においては、入力オブジェクト７５の内の「ＥＮＴ」キー以外が通常オブジェクトであり、他の入力オブジェクトである入力オブジェクト７２〜７４及び「ＥＮＴ」キーは、重要オブジェクトである。
【００８３】
以上に説明したように、実施の形態８に係るタッチパネル装置８によれば、実施の形態１において説明した効果、すなわち、意図しない第２のタッチ操作に対応する操作信号を確実に出力させないことができるという効果を得ることができる。
【００８４】
また、実施の形態８に係るタッチパネル装置８によれば、操作者は通常オブジェクトを操作するときの手間を省くことが可能となる。
【００８５】
《９》実施の形態９．
実施の形態１に係るタッチパネル装置１は、タッチパネル２０の操作面２１に対する押圧の押圧値Ｆｐが基準圧力範囲内であれば第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であると判定する。しかし、基準圧力範囲内の押圧値Ｆｐを長い時間保持していると操作者が無意識の内に徐々に押圧値Ｆｐが変動し、範囲外になる可能性がある。そこで、実施の形態９に係るタッチパネル装置９は、操作者の無意識の内に増減する押圧値Ｆｐを許容できるようにするために第１の閾値Ｔｈ１及び第２の閾値Ｔｈ２を動的に更新する。この点以外について、実施の形態９は、実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態９の説明においては、実施の形態１において説明した図１、図２、及び図４から図６をも参照する。
【００８６】
図２１は、実施の形態９に係るタッチパネル装置９を概略的に示す機能ブロック図である。図２１において、図３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３に示される符号と同じ符号が付される。図２１に示されるように、タッチパネル装置９は、タッチパネル２０と、圧力センサ部３０と、制御部９００とを有する。制御部９００は、座標検出部１１０と、圧力検出部１２０と、圧力範囲判定部９３０と、自動閾値決定部９３１とを有する。圧力範囲判定部９３０は、図３における圧力範囲判定部１３０と同様の機能を有する。
【００８７】
図２１において、圧力検出部１２０は、自動閾値決定部９３１へ押圧値Ｆｐを出力する。自動閾値決定部９３１は、単位時間当たりの押圧値Ｆｐの変化量が、予め定められた特定範囲内の押圧値Ｆｐの変化量である場合、第１の閾値Ｔｈ１及び第２の閾値Ｔｈ２を単位時間当たりの押圧値Ｆｐの変化量に対応させて補正し、補正された第１の閾値Ｔｈ１及び第２の閾値Ｔｈ２（すなわち、補正された基準圧力範囲）を圧力範囲判定部９３０へ出力する。
【００８８】
圧力範囲判定部９３０は、補正された第１の閾値Ｔｈ１及び第２の閾値Ｔｈ２（すなわち、補正された基準圧力範囲）を使用し、押圧値Ｆｐが基準判定範囲内であるか否かを判定する。
【００８９】
以上に説明したように、実施の形態９に係るタッチパネル装置９によれば、操作者は無意識の内に押圧値Ｆｐが変動した場合であっても、押圧値Ｆｐが基準判定範囲内であるか否か適切に判定することができる。よって、実施の形態９に係るタッチパネル装置９によれば、実施の形態１において説明した効果、すなわち、意図しない第２のタッチ操作に対応する操作信号を確実に出力させないことができるという効果を得ることができる。
【００９０】
《１０》実施の形態１０．
実施の形態１に係るタッチパネル装置１は、タッチパネル２０の操作面２１に対する押圧の押圧値Ｆｐが基準圧力範囲内であれば第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であると判定する。しかし、操作者は、第１の閾値Ｔｈ１及び第２の閾値Ｔｈ２を任意の値へ調整したい場合がある。そこで、実施の形態１０に係るタッチパネル装置１０では、第１の閾値Ｔｈ１及び第２の閾値Ｔｈ２をパラメータ化することができる。この点以外について、実施の形態１０は、実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態１０の説明においては、実施の形態１において説明した図１、図２、及び図４から図６をも参照する。
【００９１】
図２２は、実施の形態１０に係るタッチパネル装置１０を概略的に示す機能ブロック図である。図２２において、図３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３に示される符号と同じ符号が付される。図２２に示されるように、タッチパネル装置１０は、タッチパネル２０と、圧力センサ部３０と、制御部１０００とを有する。制御部１０００は、座標検出部１１０と、圧力検出部１２０と、圧力範囲判定部１０３０と、パラメータ設定部１０３１とを有する。圧力範囲判定部１０３０は、図３における圧力範囲判定部１３０と同様の機能を有する。
【００９２】
図２２において、パラメータ設定部１０３１は、第１の閾値Ｔｈ１及び第２の閾値Ｔｈ２を圧力範囲判定部１０３０へ出力する。圧力範囲判定部１０３０は、パラメータ設定部１０３１から出力される第１の閾値Ｔｈ１及び第２の閾値Ｔｈ２から決定された基準圧力範囲を用いて押圧値Ｆｐについての判定を行う。
【００９３】
以上に説明したように、実施の形態１０に係るタッチパネル装置１０によれば、実施の形態１において説明した効果、すなわち、意図しない第２のタッチ操作に対応する操作信号を確実に出力させないことができるという効果を得ることができる。
【００９４】
また、実施の形態１０に係るタッチパネル装置１０によれば、操作者は第１の閾値Ｔｈ１及び第２の閾値Ｔｈ２を所望の値に変更することが可能である。
【００９５】
《１１》実施の形態１１．
実施の形態１に係るタッチパネル装置１は、タッチパネル２０の操作面２１に対する押圧の押圧値Ｆｐが基準圧力範囲内であれば第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であると判定する。しかし、操作者は、外部機器毎に操作性を変更したい場合がある。そこで、実施の形態１１に係るタッチパネル装置１１は、複数の外部機器の各々において設定されている閾値を参照して、押圧値Ｆｐの判定に用いる基準圧力範囲を設定する。この点以外について、実施の形態１１は、実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態１１の説明においては、実施の形態１において説明した図１、図２、及び図４から図６をも参照する。
【００９６】
図２３は、実施の形態１１に係るタッチパネル装置１１を概略的に示す機能ブロック図である。図２３において、図３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３に示される符号と同じ符号が付される。図２３に示されるように、タッチパネル装置１１は、タッチパネル２０と、圧力センサ部３０と、制御部１１００とを有する。制御部１１００は、座標検出部１１０と、圧力検出部１２０と、圧力範囲判定部１１３０と、パラメータ通信部１１３１とを有する。圧力範囲判定部１１３０は、図３における圧力範囲判定部１３０と同様の機能を有する。
【００９７】
図２３において、圧力範囲判定部１１３０は、パラメータ通信部１１３１から出力される第１の閾値Ｔｈ１と第２の閾値Ｔｈ２を参照する。パラメータ通信部１１３１は、外部機器にアクセスし、外部機器の閾値の読み書きを行う。また、圧力検出部１２０から押圧値Ｆｐを取得し、外部機器へ書き込む。これにより、操作者は、外部機器毎に異なる閾値を参照し、各外部機器に応じた操作性を実現することが可能となる。
【００９８】
図２４は、実施の形態１１に係るタッチパネル装置１１の使用例を示す図である。図２４は、第１の外部機器の第１の閾値及び第２の閾値が１９０及び２００であり、第２の外部機器の第１の閾値及び第２の閾値が１００及び２００であり、第３の外部機器の第１の閾値及び第２の閾値が０及び３００である場合を示している。
【００９９】
以上に説明したように、実施の形態１１に係るタッチパネル装置１１によれば、実施の形態１において説明した効果、すなわち、意図しない第２のタッチ操作に対応する操作信号を確実に出力させないことができるという効果を得ることができる。
【０１００】
また、実施の形態１１に係るタッチパネル装置１１によれば、操作者は、各外部機器に設定されている閾値に応じて基準圧力範囲を設定するので、各外部機器に適した操作性を実現することができる。
【０１０１】
《１２》実施の形態１２．
実施の形態１１に係るタッチパネル装置１１は、複数の外部機器の各々において設定されている閾値を参照し、各外部機器に応じた操作性を実現している。しかし、操作者は、外部機器毎の操作性を具体的な閾値、すなわち、数値ではなく、内容を理解し易い名称である操作モードで扱いたい場合がある。そこで、実施の形態１２に係るタッチパネル装置１２は、複数の外部機器の各々において設定されている操作モードを参照して、押圧値Ｆｐの判定に用いる基準圧力範囲を設定する。この点以外について、実施の形態１２は、実施の形態１と同じである。したがって、実施の形態１２の説明においては、実施の形態１において説明した図１、図２、及び図４から図６をも参照する。
【０１０２】
図２５は、実施の形態１２に係るタッチパネル装置１２を概略的に示す機能ブロック図である。図２５において、図３に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３に示される符号と同じ符号が付される。図２５に示されるように、タッチパネル装置１２は、タッチパネル２０と、圧力センサ部３０と、制御部１２００とを有する。制御部１２００は、座標検出部１１０と、圧力検出部１２０と、圧力範囲判定部１２３０と、操作モード判定部１２３１と、操作モード通信部１２３２とを有する。圧力範囲判定部１２３０は、図３における圧力範囲判定部１３０と同様の機能を有する。
【０１０３】
図２５において、圧力範囲判定部１２３０は、操作モード判定部１２３１から出力される閾値を参照する。操作モード判定部１２３１は、予め変換テーブルを記憶しており、操作モード通信部１２３２から出力される操作モードを基に対応する閾値を変換テーブルから取得する。取得された閾値は、圧力範囲判定部１２３０へ出力される。操作モード通信部１２３２は、１台以上の外部機器１２４０にアクセスし、外部機器の操作モードを取得する。これにより、操作者は、外部機器１２４０の操作モードにて外部機器毎の操作性を実現することが可能となる。
【０１０４】
図２６は、実施の形態１２に係るタッチパネル装置１２の使用例を示す図である。図２６は、第１の外部機器の操作モードは第１のモードであるＨＡＲＤモード（すなわち、第１の閾値及び第２の閾値が１９０及び２００である高難易度モード）であり、第２の外部機器の操作モードは第２のモードであるＮＯＲＭＡＬモード（すなわち、第１の閾値及び第２の閾値が１００及び２００である中難易度モード）であり、第３の外部機器の操作モードは第３のモードであるＥＡＳＹモード（すなわち、第１の閾値及び第２の閾値が０及び３００である低難易度モード）である場合を示している。
【０１０５】
以上に説明したように、実施の形態１２に係るタッチパネル装置１２によれば、実施の形態１において説明した効果、すなわち、意図しない第２のタッチ操作に対応する操作信号を確実に出力させないことができるという効果を得ることができる。
【０１０６】
また、実施の形態１２に係るタッチパネル装置１２によれば、操作者は、各外部機器の操作モードに応じて基準圧力範囲を設定するので、各外部機器に適した操作性を実現することができる。
【０１０７】
《１３》変形例．
上記実施の形態１〜１２に係るタッチパネル装置１〜１２の各々において、タッチパネル装置１〜１２の特徴を適宜組み合わせることが可能である。
【０１０８】
また、タッチパネル装置１〜１２において、圧力センサ部３０の圧力センサ３０ａ〜３０ｄから出力される圧力値Ｆａ〜Ｆｄを用いて、力のモーメントのつり合いの式から、押圧力が付与された座標である圧力座標（ｘ，ｙ）を算出することも可能である。例えば、横方向のサイズがＷであり縦方向のサイズがＨであるタッチパネル２０の４つの角部が、圧力センサ３０ａ〜３０ｄで支持される場合、ｘ軸方向及びｙ軸方向の力のモーメントのつり合い式により、圧力座標（ｘ，ｙ）を算出することができる。力のモーメントのつり合い式は、例えば、式（１）及び（２）である。
【０１０９】
（Ｆａ＋Ｆｂ）ｘ＝（Ｆｃ＋Ｆｄ）（Ｗ−ｘ）  …（１）
（Ｆｂ＋Ｆｃ）ｙ＝（Ｆａ＋Ｆｄ）（Ｈ−ｙ）  …（２）
式（１）及び（２）の連立方程式から圧力座標（ｘ，ｙ）を算出することができる。圧力座標が算出できる場合には、静電容量座標の信頼性を確認するために、又は、静電容量座標の代わりに、圧力座標を用いることも可能である。
【符号の説明】
【０１１０】
１〜１２  タッチパネル装置、  ２０  タッチパネル、  ２１  操作面、  ３０  圧力センサ部、  ３０ａ〜３０ｄ  圧力センサ、  ４１  プロセッサ、  ４２  メモリ、  ７１  ロック解除オブジェクト、  ７２〜７４  入力オブジェクト、  ７６，７７  表示オブジェクト、  ８１，８２  指、  １００，２００，３００，４００，５００，６００，７００，８００，９００，１０００，１１００，１２００  制御部、  １１０  座標検出部、  １２０  圧力検出部、  １３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０，７３０，８３０，９３０，１０３０，１１３０，１２３０  圧力範囲判定部、  Ｆａ〜Ｆｄ  圧力値、  Ｆｐ  押圧値、  Ｔｈ１  第１の閾値、  Ｔｈ２  第２の閾値、  Ｔｈ３  第３の閾値。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年8月16日(2018.8.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチ操作が行われる操作面を有し、前記操作面における導体の接触領域の静電容量が変化するタッチパネルと、
前記操作面に加えられた押圧力の押圧値に応じた圧力検出信号を出力する圧力センサ部と、
前記静電容量に基づいて前記操作面における前記タッチ操作の位置を示す座標を算出する制御部と、
を備え、
前記タッチ操作は、前記操作面における第１のタッチ操作と、前記操作面における第２のタッチ操作とを有し、
前記制御部は、
前記第１のタッチ操作が行われており且つ前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値が上限値と下限値とを有する予め定められた基準圧力範囲内である第１の条件が満たされている場合、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効と判定し、
前記第１の条件が満たされていない場合、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定し、
前記制御部は、
前記第１のタッチ操作の位置の座標と、前記第２のタッチ操作の位置の座標と、前記第１のタッチ操作と前記第２のタッチ操作との両方の押圧力の合計の押圧値とから、前記第２のタッチ操作が行われる前の前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値を取得するために用いられる逆換算変換テーブルを予め記憶し、
前記逆換算変換テーブルを用いて取得された押圧値を、前記第２のタッチ操作が行われる前の前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値として用いて前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であるか否かを判定する
ことを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項２】
タッチ操作が行われる操作面を有し、前記操作面における導体の接触領域の静電容量が変化するタッチパネルと、
前記操作面に加えられた押圧力の押圧値に応じた圧力検出信号を出力する圧力センサ部と、
前記静電容量に基づいて前記操作面における前記タッチ操作の位置を示す座標を算出する制御部と、
を備え、
前記タッチ操作は、前記操作面における第１のタッチ操作と、前記操作面における第２のタッチ操作とを有し、
前記制御部は、
前記第１のタッチ操作が行われており且つ前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値が上限値と下限値とを有する予め定められた基準圧力範囲内である第１の条件が満たされている場合、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効と判定し、
前記第１の条件が満たされていない場合、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定し、
前記制御部は、
単位時間当たりの前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値の変化量が、予め定められた特定範囲内の押圧値の変化量である場合、前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値が前記基準圧力範囲外にならないように、前記基準圧力範囲の前記下限値である第１の閾値及び前記基準圧力範囲の前記上限値である第２の閾値を単位時間当たりの前記押圧値の変化量に対応させて補正し、
前記補正された第１の閾値及び前記補正された第２の閾値で前記基準圧力範囲を決定する
ことを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値が前記基準圧力範囲内である期間において前記第１の条件が満たされていると判定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタッチパネル装置。
【請求項４】
前記制御部は、
操作可能時間を予め保持しており、
前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値が前記基準圧力範囲内になった時点からの経過時間が前記操作可能時間を超えない期間において前記第１の条件が満たされていると判定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタッチパネル装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記操作可能時間から前記経過時間を減算して得られた残り操作可能時間を前記タッチパネルに表示させる
ことを特徴とする請求項４に記載のタッチパネル装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記基準圧力範囲の前記下限値である第１の閾値、前記基準圧力範囲の前記上限値である第２の閾値、前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であるか否かを前記タッチパネルに表示させる
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項７】
前記制御部は、
ロック解除オブジェクトを前記タッチパネルの予め定められた位置に表示させ、
前記第１のタッチ操作が前記ロック解除オブジェクト内で行われたときに、前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値が前記基準圧力範囲内であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項８】
前記制御部は、
緊急停止オブジェクトを前記タッチパネルの予め定められた位置に表示させ、
前記第１のタッチ操作が前記緊急停止オブジェクト内で行われたときに、前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値が予め定められた第３の閾値以上であるか否かを判定し、
前記第３の閾値以上である場合に、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効と判定する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記タッチパネルに通常オブジェクトと重要オブジェクトを表示させ、
前記通常オブジェクトに対する前記第２のタッチ操作により入力されたタッチ操作情報は常に有効と判定し、
前記重要オブジェクトに対するタッチ操作により入力された操作情報は、前記第１の条件が満たされている場合に、有効と判定する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項１０】
前記制御部は、操作者の操作によって、前記基準圧力範囲の前記下限値である第１の閾値及び前記基準圧力範囲の前記上限値である第２の閾値を変更するためのパラメータが入力されるパラメータ設定部を有する
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項１１】
前記制御部は、外部機器から、前記基準圧力範囲の前記下限値である第１の閾値及び前記基準圧力範囲の前記上限値である第２の閾値を変更するためのパラメータを送受信するパラメータ通信部を有する
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
外部機器から操作モードを受信する操作モード通信部と、
前記操作モードから前記基準圧力範囲の前記下限値である第１の閾値及び前記基準圧力範囲の前記上限値である第２の閾値を変更するためのパラメータを判定する操作モード判定部と
を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【請求項１３】
前記圧力センサ部は、前記タッチパネルを支持する１つ以上の圧力センサを有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一態様に係るタッチパネル装置は、タッチ操作が行われる操作面を有し、前記操作面における導体の接触領域の静電容量が変化するタッチパネルと、前記操作面に加えられた押圧力の押圧値に応じた圧力検出信号を出力する圧力センサ部と、前記静電容量に基づいて前記操作面における前記タッチ操作の位置を示す座標を算出する制御部と、を備え、前記タッチ操作は、前記操作面における第１のタッチ操作と、前記操作面における第２のタッチ操作とを有し、前記制御部は、前記第１のタッチ操作が行われており且つ前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値が上限値と下限値とを有する予め定められた基準圧力範囲内である第１の条件が満たされている場合、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効と判定し、前記第１の条件が満たされていない場合、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定し、前記制御部は、前記第１のタッチ操作の位置の座標と、前記第２のタッチ操作の位置の座標と、前記第１のタッチ操作と前記第２のタッチ操作との両方の押圧力の合計の押圧値とから、前記第２のタッチ操作が行われる前の前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値を取得するために用いられる逆換算変換テーブルを予め記憶し、前記逆換算変換テーブルを用いて取得された押圧値を、前記第２のタッチ操作が行われる前の前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値として用いて前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であるか否かを判定することを特徴とする。
本発明の他の態様に係るタッチパネル装置は、タッチ操作が行われる操作面を有し、前記操作面における導体の接触領域の静電容量が変化するタッチパネルと、前記操作面に加えられた押圧力の押圧値に応じた圧力検出信号を出力する圧力センサ部と、前記静電容量に基づいて前記操作面における前記タッチ操作の位置を示す座標を算出する制御部と、を備え、前記タッチ操作は、前記操作面における第１のタッチ操作と、前記操作面における第２のタッチ操作とを有し、前記制御部は、前記第１のタッチ操作が行われており且つ前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値が上限値と下限値とを有する予め定められた基準圧力範囲内である第１の条件が満たされている場合、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効と判定し、前記第１の条件が満たされていない場合、前記第２のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定し、前記制御部は、単位時間当たりの前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値の変化量が、予め定められた特定範囲内の押圧値の変化量である場合、前記第１のタッチ操作の押圧力の押圧値が前記基準圧力範囲外にならないように、前記基準圧力範囲の前記下限値である第１の閾値及び前記基準圧力範囲の前記上限値である第２の閾値を単位時間当たりの前記押圧値の変化量に対応させて補正し、前記補正された第１の閾値及び前記補正された第２の閾値で前記基準圧力範囲を決定することを特徴とする。
【国際調査報告】
2019150473.tif 000029
2019150473.tif 000030
2019150473.tif 000031
2019150473.tif 000032