(57)【要約】【課題】タッチパネルを用いた入力機器において、人間の触覚を利用して設定値を容易に知覚できるようにして、操作性の向上を図る。【解決手段】  タッチパネル上に円弧状の突起を形成し、これに指を沿わせることにより入力ができる。直線でなく円弧状であるために、突起と指の接触点の位置感覚によってユーザは現在の設定値を類推できることで、タッチパネルを凝視せずとも別の表示部を見ながらでも設定操作を行える。保護フィルムに突起を施せばスマートフォンやタブレットPCにも応用可能である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に円弧状の突起を設けたタッチパネルと、
ユーザ接触位置にかかる前記突起位置から角度情報に変換する位置入力処理部と、
前記位置入力処理部から得られた前記角度情報から設定値情報に変換する設定値処理部と、
を備えることを特徴とする入力機器。
【請求項２】
請求項1に記載の入力機器において、さらに、
前記タッチパネルにおけるユーザの接触位置に対応する位置または設定値の情報を表示するフィードバック表示部を備える入力機器。
【請求項３】
前記タッチパネルは、透明基板と、
その上に静電容量方式電極層と、
さらにその上に前記突起を設けた保護フィルムと
が積層されていることを特徴とする請求項1または請求項２に記載の入力機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルを用いたタブレット型コンピュータその他のコンピュータの入力機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、工業分野でのＳＣＡＤＡなどの設備監視装置用の電子機器において、ユーザがデータ等を入力するための手段として、タッチパネルを用いたものが用いられてきている。従来のキーボードによる入力に代わって、より人間の直感的な操作を可能とするタッチパネル機能が搭載された入力機器が急激に増えてきているのである。
【０００３】
特許文献１にあるようなタッチパネルを用いた電子機器の入力装置は、操作ボタンを画面に表示することなく、正確かつ多様な入力操作を可能とするように、ユーザの入力操作に用いる仮想ボタンを生成して前記タッチパネル表面に配置するボタン生成手段と、前記タッチパネル表面における前記仮想ボタンの位置にユーザが接触したことをユーザに知覚させるフィードバック手段と、を有し、前記ボタン生成手段は、ユーザが入力操作の最初に接触した前記タッチパネル上の位置を基準点として、前記基準点に基づいて前記仮想ボタンの位置を決定する入力装置が発明されている。
【０００４】
一方、タッチパネル技術分野で特許文献２における発明では、保護シートの有無や種類などに影響されることなく、最適なタッチパネル感度を容易に設定するため、携帯端末装置は、表示画面を有する表示部と、表示画面上に保護シートが貼付された場合に該保護シートに覆われるタッチパネル部分と、保護シートに覆われず露出するタッチパネル部分とを有するタッチパネルと、保護シートに覆われるタッチパネル部分と、保護シートに覆われず露出するタッチパネル部分とがタッチ操作された際の検出信号のレベル差に基づいてタッチパネルの検知感度を調整する技術などが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０６３８５２号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７５１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１にあるような構成をとることで、タッチパネルへ最初に触れた点を起点として、そこから指を動かす方向により、ある値の上昇／下降などの操作が可能になるが、これはあくまでも、当初の値（現在値）に対する相対的設定に過ぎず、今操作する値が絶対値でどのくらいのものであるかを確かめるには表示部を注視しなければならなかった。
【０００７】
むしろ、より人間（ユーザ）の感覚に叶うようにするには、指を沿わせる動作だけで概ねの値（絶対値）がある程度感覚的に認知できて、逐一画面表示部で設定値を確認しなくとも済むものが望まれる。このような操作性に優れる入力機器を提供することを本願発明の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、表面に円弧状の突起を設けたタッチパネルと、
このタッチパネルにおけるユーザ接触位置の前記突起位置から角度情報に変換する位置入力処理部と、
前記位置入力処理部から得られた前記角度情報から設定値情報に変換する設定値処理部と、
を備えることを特徴とする入力機器である。
【０００９】
さらに、前記タッチパネルにおけるユーザの接触位置に対応する位置または設定値の情報を表示するフィードバック表示部を備えることも可能である。当該位置にカーソルなどを表示して位置を指し示すか、または設定値がいくつになるかを指示することで、入力の確定前に確認を得るためである。
【００１０】
また、本願発明は、前記タッチパネルは、透明基板と、その上に静電容量方式電極層と、
さらにその上に前記突起を設けた保護フィルムとが積層されていることを特徴とする入力機器でもよい。投影型のタッチパネルが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明により、タッチパネルを用いた入力機器において、人間の触覚を利用して設定値などを即座に知覚できて、設定の操作性の向上を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本願発明の入力機器の外観構成を示す。
【図２】本願発明の入力機器の内部ブロック構成を示す。
【図３】本願発明の実施形態にかかる動作フローを示す。
【図４】本願発明の一実施例を示す。
【図５】その他の実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本願発明における入力機器１の外観構成は、図１に示すとおりである。
１０はタッチパネル本体の筐体であり、これから述べる表示部、入力部の各要素のほかに、電源、CPU,メモリも装備する。図１の上段は入力機器１の上平面図であり、そのＩ−Ｉ‘線での断面図を下段に示す。
【００１４】
その断面図で示すように、１１は表示用であり、液晶、有機ＥＬなどのフラット型表示器でガラスなどの透明基板で形成される。その上にある１２は例えば静電容量方式の電解層であり、指タッチによる静電容量の変化を捉えるために電極がマトリックス構成されているものである。
【００１５】
さらに、１３は透明基板１１および電解層１２を外的衝撃から保護する保護フィルムである。なお、電解層１２は抵抗膜式の導電膜にしてもよい。
【００１６】
保護フィルム１３の表面には、円弧状の突起１４が設けられている。必ずしも円環状に限らずその一部である円弧でも十分である。直線でなく円弧であるために、突起１４と指の接触点の位置によって現在の設定値が類推できることに本願発明の特徴がある。
もちろん、突起１４の頂上ではタッチ感度に劣化が生じることは否めないが、頂上のみならず突起１４の内周、外周でもタッチを認められるようにすればよい。
【００１７】
次に、本願発明の入力機器の内部構成をブロック図で図2に示す。
上述の電解層１２を中心として制御回路などで構成される入力部２０と、透明基板１１を中心として液晶駆動回路などで構成される表示部３０と、ＣＰＵを中心とした処理部４０とで構成される。
【００１８】
処理部４０は、入力部２０から伝達される位置情報（ｘ、ｙ）を所定の許容誤差範囲まで認めて（多少の指位置のずれを丸めて）、当該円弧の座標式（１）に当てはめる。  。
円弧の中心を（ａ，ｂ）,円弧の半径をｒとすると、
ｒ＾２  ＝  （ｘ−ａ）＾2  ＋  （ｙ−ｂ）＾2  ・・・（１）  
なお、＾2は二乗の意味である。
そして、位置情報（ｘ、ｙ）を当該円弧の角度情報に変換する。
θ  ＝  ａｒｃｔａｎ（ｙ−ｂ）／（ｘ−ａ）    ・・・（２）
以上これを実行するのが、位置情報入力部４１である。
【００１９】
そして、当該円弧におけるゼロ点とスパン角度から、このθが設定値の何％に相当するかを求める。
ゼロ点の角度をθｚｅｒｏ、スパン角度をθｓｐａｎとすると、パーセンテージは次式で求まる。
％Ｖａｌｕｅ  ＝  （θ  −  θｚｅｒｏ）／θｓｐａｎ  ・・・（３）
本パーセントから実工業量へ変更することなどを含め、これを実行するのが設定値処理部４２である。
【００２０】
位置入力処理部４１または設定値処理部４２からの信号で、表示部３０に接触操作中の位置にかかる値をユーザにフィードバック表示するのがフィードバック表示部４３である。
逐次フィードバック表示するか、確定前にだけ表示するなど、様々な設計バリエーションはある。
【００２１】
一方、設定値処理部４２で確定した設定値は、外部のシステムまたは操作対象（アクチュエータ）へと伝達される。それを行うのが外部出力処理部４４である。直接入出力信号によるか、通信機能によることでもよい。
【００２２】
それでは次に、それらの処理がどのようなシーケンスで実行されるのかを動作フロー図３で説明する。まず、表示画面が呼び出しされてスタートすると、表示部３０に所定の表示を行う（図中ステップＳ４０）。背景画および現在値などの表示が行われる。
【００２３】
次に、ユーザの指がタッチパネル入力部２０の電解層１２に触れられると、ステップＳ４１に移行する。そこで、入力部２０から接触位置を得て、その円弧の所定範囲にある場合に、円弧位置から角度情報に変換される。変換式については先に述べた。
【００２４】
引き続いて、変換して得られた角度情報から設定値情報（％など）に変換する（ステップＳ４２）。
【００２５】
そして、ユーザの接触位置に対応する位置にカーソル表示するか、または設定値情報を画面上の適当な場所にユーザにフィードバック表示する（ステップＳ４３）。
【００２６】
ここで、まだユーザのタッチ操作が継続する場合は、処理続行するために、ステップＳ４１にループバックする。
一方、ユーザの指が離されたなどの確定行為を検知した場合は、確定処理として、次に外部出力処理へ移行する(ステップS４４)。
以上が、入力機器における一連の処理動作フローである。
【実施例】
【００２７】
（１）図４を用いて、実施例を示すが、これは図1の外観のような一体型を模式的に示すものと解するも良し、また実際に入力部２０と表示部３０が分離型であると解するもよい。本願発明はどちらにも当てはまるものである。
【００２８】
いまユーザが指で、円環状の突起１４の上部または周囲をなぞったとする。
その結果、２５．５％の位置にある例がフィードバック表示されている。表示部３０には円形のボリュームグラフが表示されている。適宜スケール（０、５０，１００）が付されている。または、突起１４にスケール相当に刻み（切り欠け）が施されていてもよい。このように、一体型であればもちろん設定位置の確認は容易であって、分離型であっても触覚的に概ねの値は認識できる特徴がある。
【００２９】
（２）次に図５は、円環状の突起ではなく、タッチパネルの端や角部を利用する円弧状の突起のレイアウト例である。なお、本例では一体型で示すものであり、表示部３０の表示上に入力部２０の各部が積層されている状況である。
【００３０】
図５のＡでは、表示部３０の透明基板１１の縁を越えたところに電解層１２および保護フィルム１３を延伸して、突起１４を設けてある。このように本体の筐体１０の端にあれば表示面積を損なわずに効率がよい。この例では設定値温度（℃）を円弧で決められる。
【００３１】
一方、図５のＢで示すものは、＋−方向に移動設定させるジョグダイアルのようなものである。これも表示部３０の透明基板１１を超えたところにまで円弧状の突起１４を設置してある。
【００３２】
次に、別の例であるが、図５のＣは空調用の設定パネルを模したものである。またDは無線受信機の同調パネルを模したものである。これらの例では、円環状の突起１４を表示部３０の右下に設けてある。ここで、円の内周と外周のどちらをタッチされたかによって、本設定パネルの動作モードが異なるように設計される。
【００３３】
図５のＣでは、例えば突起１４の内周を接触されたとする、そのとき表示部３０には室温設定温度（ＴＥＭＰ）にかかわる情報が表示され、さらに室温設定が突起１４の内周の接触によって設定される。一方、突起１４の外周を接触された場合には、表示部３０には給気風量（ＦＡＮ）にかかわる情報が表示され、さらに風量設定が突起１４の外周の接触によって設定される（強中弱微風など）。
【００３４】
図５のDでは、広い範囲から微弱な範囲までの設定を行うものとして、広帯域受信機を例示している。この場合、内外周ともに受信周波数の機能の設定であるが、内周が微調整（KHｚ単位の設定）を行えるのに対して、外周が粗調整（例えば数MHｚ単位の設定）を行う設定モードになるものである。
【産業上の利用分野】
【００３５】
本願発明にかかる入力機器は、実施例であげた工業用の設定器に限らず、ゲームのコントローラ、各種販売促進用のディスプレイパネルなどのデザイン部位としても応用は可能である。その他ＴＶのボリューム設定であれば大まかであっても素早く設定したいような場合に功を奏する。いわゆる民生品用途であっても本願発明の範囲が及ぶものである。
【符号の説明】
【００３６】
１  入力機器
１０  本体筐体
１１  透明基板
１２  （静電容量方式）電解層
１３  保護フィルム
１４  突起
２０  入力部
３０  表示部
３１  スケールインディケータ
３２  フィードバック表示部
４０  ＣＰＵ処理部
４１  位置入力処理部
４２  設定値処理部
４３  フィードバック表示部
４４  外部出力処理部
【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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