(57)【要約】  【課題】表示面に表示された入力操作画面のボタンに斜め方向からタッチ操作する際の誤操作を、入力操作画面上のボタン領域の周囲にボタン操作検知のための拡張領域を設けることなく回避することができ、これにより、タッチパネル操作者のタッチ操作により操作されるボタンを、その操作性を損なうことなく入力操作画面内に多数設けることを可能とする。  【解決手段】入力操作画面を表示する表示部１０４と、該表示部１０４上に配置され、指の接触を検知するタッチパネル１０１と、該タッチパネル１０１の出力Ｉｄに基づいて指のタッチ位置を検出する位置検出部１０２と、該タッチパネル１０１の出力Ｉｄに基づいて、タッチした指先の向いている指方向を検出する方向検出部１０３と、タッチ位置から指方向に沿って入力操作画面内にて探索を行い、この探索が行われた探索範囲内に、該ボタンが占有するボタン領域が含まれるか否かを判定する判定部１０６とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力操作画面に表示された１以上のボタンを操作して情報を入力するためのタッチパネル装置であって、
表示面を有し、該表示面に該入力操作画面を表示する表示部と、
該表示部上に配置され、物体の接触を検知するタッチパネルと、
該タッチパネルの出力に基づいて、該タッチパネルに接触した物体の該表示面上での位置を接触位置として検出し、該接触位置を示す位置情報を出力する位置検出部と、
該タッチパネルの出力に基づいて、該タッチパネルに接触した物体の先端が該表示面上で向いている指向方向を検出し、該指向方向を示す方向情報を出力する方向検出部と、
該接触位置から該指向方向に沿って、該表示面に表示された入力操作画面内にて探索を行い、この探索が行われた探索範囲内に、該ボタンが占有するボタン領域が含まれるか否かを判定する判定部と
を備え、
該判定部は、該判定結果に応じて、該タッチパネルに対する物体の接触が、該入力操作画面に表示されたいずれのボタンに対する操作であるかを決定するタッチパネル装置。
【請求項２】
請求項１に記載のタッチパネル装置において、
前記判定部は、前記表示部の表示面に表示された入力操作画面内で、前記接触位置を含み、かつ前記指向方向に平行な直線上を探索し、該直線上に前記ボタン領域があるか否かを判定する、タッチパネル装置。
【請求項３】
請求項２に記載のタッチパネル装置において、
前記直線上で探索を行う探索距離に上限値が設定されている、タッチパネル装置。
【請求項４】
請求項３に記載のタッチパネル装置において、
前記方向情報の信頼度を検出する信頼度検出部を備え、
前記判定部は、該信頼度検出部で検出された前記方向情報の信頼度に基づいて、前記探索距離の上限値を変更する、タッチパネル装置。
【請求項５】
請求項４に記載のタッチパネル装置において、
前記タッチパネルに接触する物体は、該タッチパネルを操作するタッチパネル操作者の指である、タッチパネル装置。
【請求項６】
請求項１に記載のタッチパネル装置において、
前記タッチパネルは、光電変換素子をマトリクス状に配列してなる素子アレイを有し、該タッチパネルに接触した物体の影画像を示す画像データを出力するよう構成されており、
前記方向検出部は、
前記タッチパネルから出力される画像データに基づいて、該タッチパネルに接触した物体の影画像のパターン認識を行うことにより、前記物体の先端が向いている指向方向を検出する、タッチパネル装置。
【請求項７】
請求項１に記載のタッチパネル装置において、
前記タッチパネルは、光電変換素子をマトリクス状に配列してなる素子アレイを有し、該タッチパネルに接触した物体の影画像を示す画像データを出力するよう構成されており、
前記方向検出部は、
前記タッチパネルから出力される画像データに基づいて、該タッチパネルに接触した物体の影画像の輪郭を検出することにより、前記物体の先端が向いている指向方向を検出する、タッチパネル装置。
【請求項８】
請求項１に記載のタッチパネル装置において、
前記判定部は、
前記探索範囲内に前記ボタン領域が含まれるとき、前記タッチパネルへの物体の接触が、該探索範囲内に含まれる該ボタン領域を占有するボタンに対する操作であると判定する、タッチパネル装置。
【請求項９】
請求項１に記載のタッチパネル装置において、
前記判定部は、
前記探索範囲内に２以上のボタン領域が含まれるとき、前記タッチパネルへの物体の接触が、該接触位置から最短距離に位置するボタン領域を占有するボタンに対する操作であると判定する、タッチパネル装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のタッチパネル装置において、
前記判定部は、
前記指向方向が検出されないとき、前記接触位置が前記ボタン領域内に位置するか否かにより、前記物体の接触が、前記入力操作画面に表示されたいずれのボタンに対する操作であるかを決定する、タッチパネル装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のタッチパネル装置において、
前記判定部は、
前記探索範囲内にいずれのボタン領域も含まれないとき、前記タッチパネルへの物体の接触が、前記入力操作画面に含まれるボタンの操作でないと判定する、タッチパネル装置。
【請求項１２】
請求項１に記載のタッチパネル装置において、
前記判定部は、前記表示面に表示された入力操作画面内での探索範囲を、前記接触位置から前記指向方向に沿って延びる帯状領域として、該帯状領域内に前記ボタン領域が含まれているか否かを判定する、タッチパネル装置。
【請求項１３】
タッチパネルへの接触により情報の入力を行うタッチパネル入力処理方法であって、
該タッチパネルに重ねて配置された表示部の表示面に入力操作画面を表示するステップと、
該タッチパネルに接触した物体の該表示面上での位置を接触位置として検出するステップと、
該タッチパネルに接触した物体の先端が該表示面上で向いている指向方向を検出するステップと、
該接触位置から該指向方向に沿って、該表示面に表示された入力操作画面内にて探索を行い、この探索が行われた探索範囲内に、該ボタンが占有するボタン領域が含まれるか否かを判定するステップとを含み、
該判定結果に応じて、該タッチパネルに対する物体の接触が、該入力操作画面に表示されたいずれのボタンに対する操作であるかを判定するタッチパネル入力処理方法。
【請求項１４】
請求項１から１２のいずれかに記載のタッチパネル装置を備えた電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル装置、タッチパネル入力処理方法および電気機器に関し、特に、タッチパネルに対するタッチ操作の操作性を向上させることができるタッチパネル装置、タッチパネル入力処理方法、およびこのようなタッチパネル装置を搭載した電気機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からユーザの操作情報を電子情報機器に入力するための装置として、入力操作画面のボタンが表示された領域（以下、ボタン表示領域という。）がタッチパネル操作者（以下、ユーザという。）によりタッチされたことを検出してユーザによる情報入力が行われるタッチパネル装置がある。
【０００３】
図２１は、従来のタッチパネル装置を説明する図であり、図２１（ａ）は、このタッチパネル装置の構成を概略的に示す図であり、図２１（ｂ）は、このタッチパネル装置の入力操作画面を示している。
【０００４】
このタッチパネル装置１は、ユーザのタッチ操作により情報を入力するための情報入力部１０を備え、該情報入力部１０は、液晶ディスプレイなどの表示パネル１０ａと、該表示パネルの表示面上の、ユーザがタッチした位置（以下、タッチ位置という。）を検出するタッチパネル１０ｂとを有している。また、タッチパネル装置１は、表示パネル１０ａの表示面に所定の表示が行われるよう該表示パネル１０ａを制御する表示制御部２０と、該表示パネル１０ａの表示面に種々のボタンを含む入力操作画面を表示するための情報を表示制御部２０に出力するとともに、表示パネル１０ａの表示面上のタッチ位置の情報を該タッチパネル１０ｂから受け取り、表示パネル１０ａに表示された入力操作画面のどのボタンが操作されたかを判定する主制御部３０とを有している。
【０００５】
なお、図２１（ｂ）では、表示パネル１０ａの表示面に表示された入力操作画面Ｓの２つのボタン領域Ｒｂ１およびＲｂ２を示している。
【０００６】
特許文献１には、このようなタッチパネル装置として、上記タッチパネル１０ｂに光学式タッチパネルを用いたものが開示されている。
【０００７】
図２２は、この光学式タッチパネルの構成を説明する図であり、図２２（ａ）は、光学式タッチパネルの構造を示し、図２２（ｂ）は、この光学式タッチパネルにおける位置検出可能な点（以下、反応点という。）の配列を示す図である。
【０００８】
この光学式タッチパネル１０ｂは、表示パネル１０ａの縁部（図２２（ａ）における右側縁部および下側縁部）に配列された複数の赤外線発光ダイオード１２と、該表示パネル１０ａの縁部（図２２（ａ）における左側縁部および上側縁部）に、上記赤外線発光ダイオードと対向するよう配列された複数のフォトトランジスタ１４とを有している。
【０００９】
このような光学式タッチパネル１０ｂでは、図２２（ａ）に示すように、対向配置された赤外線発光ダイオード１２とフォトトランジスタ１４とにより、この光学式タッチパネル１０ｂにタッチ位置を検出可能な反応点Ｐがマトリクス状に配列され、例えば、図２２（ａ）に示すタッチパネル１０ｂでは、図２２（ｂ）に示すように、横方向の１３本の赤外線ＩＶｔと縦方向の１３本の赤外線ＩＬｖにより、これらの交差点に１６９箇所の反応点Ｐが形成される。
【００１０】
従って、ユーザが指先で表示パネル１０ａをタッチしたとき、赤外線発光ダイオード１２からの赤外線が指先で遮られ、赤外線を受光できなくなったフォトトランジスタ１４の位置から、指先が置かれている反応点が表示パネル上のタッチ位置として特定される。
【００１１】
つまり、主制御部３０では、タッチパネル１０ｂからのタッチ位置の情報を受け取り、タッチ位置が所定のボタン領域に含まれるときは、ユーザがこのボタン領域に配置されているボタンを操作したと判定し、タッチ位置がいずれのボタン領域にも含まれないときは、ユーザがパネルにタッチしたにも拘わらず、いずれのボタンの操作も行われなかったと判定される。
【００１２】
このようにタッチパネル上でのタッチ操作では、タッチパネル上の実際に目で認識した位置と、タッチパネル上での実際のタッチ位置とが異なるため、上記のようにボタンが反応しない場合がある。
【００１３】
例えば、カーナビゲーション（以下、カーナビと略記する。）に用いられるタッチパネル装置では、運転者がカーナビの斜め横方向から表示パネルにタッチ操作する際、右ハンドルの車では、視点のズレから表示されたボタンの右側をタッチする傾向があり、ボタンを押しても反応しない場合がある。
【００１４】
このような問題に対して、上記特許文献１では、指先が置かれている反応点が、表示面のボタン領域上の反応点である場合だけでなく、ボタン領域を右側および下側に拡張した拡張領域上の反応点である場合にも、そのボタンの操作が行われたと判定するようにしている。
【００１５】
以下、上述した問題およびそれに対する対策について具体的に説明する。
【００１６】
例えば、図２３（ａ）に示すように、タッチパネル装置の表示パネル１０ａの表示面Ｄｓには入力操作画面Ｆｐが表示され、さらにこの入力操作画面Ｆｐに第１および第２の２つのボタンが表示されており、この状態で、これらの第１あるいは第２のボタンが表示されているボタン領域Ｒｂ１あるいはＲｂ２に対するタッチ操作により情報入力を行う場合について説明する。
【００１７】
ユーザが、第２のボタンを操作しようと、入力操作画面Ｆｐを表示した表示パネル１０ａの表示面Ｄｓにタッチしても、ユーザは、上述した視点のズレに起因して、表示面Ｄｓの、ボタン領域Ｒｂ２の外側をタッチしている場合がある。
【００１８】
つまり、図２３（ｂ）に示すように、ユーザの指先Ｆは、表示面Ｄｓに表示した入力操作画面Ｆｐのボタン領域Ｒｂ２内の反応点（黒塗りの丸印）Ａｐに届いておらず、入力操作画面Ｆｐのボタン領域Ｒｂ２の外側の反応点（白抜きの丸印）ＮＡｐ上に位置している。
【００１９】
この場合、ユーザが第２のボタンを操作しようとして、表示パネルの表示面Ｄｓにタッチしたにも拘わらず、いずれのボタンの操作も行われなかったと判定される。
【００２０】
そこで、上記特許文献１では、図２４（ａ）に示すように、入力操作画面Ｆｐに表示される第１および第２のボタン領域Ｒｂ１およびＲｂ２に対して、それぞれの右側および下側に拡張領域ＥＲｂ１およびＥＲｂ２を設定し、指先が置かれている反応点が、表示面のボタン領域上の反応点である場合だけでなく、ボタン領域を右側および下側に拡張した拡張領域ＥＲ１、ＥＲ２上の反応点である場合にも、そのボタンの操作が行われたと判定するようにしている。
【００２１】
例えば、ユーザが、第２のボタンを操作しようと、入力操作画面Ｆｐを表示した表示パネル１０ａの表示面Ｄｓにタッチしたときに、上述した視点のズレに起因して、ユーザの指先Ｆが、表示面Ｄｓのボタン領域Ｒｂ２の右下側に置かれている場合でも、図２４（ｂ）に示すように、ユーザの指先Ｆが、表示面Ｄｓに表示した入力操作画面Ｆｐのボタン領域Ｒｂ２に対する拡張領域ＥＲｂ２内の反応点（ドットを付した丸印）ＥＡｐ上に置かれているときには、ユーザによる第２のボタンの操作が行われたと判定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開平８−９５７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
しかしながら、特許文献１に開示のタッチパネル装置では、運転者によるタッチ位置が、目標の位置から右方向にずれることには対応できるが、助手席の人がカーナビをタッチ操作しようとした時に生じる左方向へのずれに対応できないという問題がある。
【００２４】
また、このような助手席側からのタッチ操作に対応するために、ボタン領域を左側に拡張する拡張領域を設定することも考えられ、さらに、あらゆる方向からのタッチ操作に対応するため、さらにボタン領域を上側に拡張する拡張領域を設定することも考えられるが、このように拡張領域を設定すると、入力操作画面上に複数のボタンを配列する際、隣接して配置されるボタン同士の間隔を広くする必要が生じ、表示パネルの表示面に表示する入力操作画面にたくさんのボタンを配置できなくなるという問題がある。
【００２５】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、表示面に表示された入力操作画面に含まれるボタンに対して斜め方向からタッチ操作する際の誤操作を、入力操作画面上でボタンが占有するボタン領域の周囲にボタン操作検知のための拡張領域を設けることなく回避することができ、これにより、タッチパネル操作者のタッチ操作により操作されるボタンを、その操作性を損なうことなく入力操作画面内に多数設けることができるタッチパネル装置およびタッチパネル入力処理方法、並びに、このような多数のボタンを操作性よく操作可能なタッチパネル装置を搭載した電気機器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明に係るタッチパネル装置は、入力操作画面に表示された１以上のボタンを操作して情報を入力するためのタッチパネル装置であって、表示面を有し、該表示面に該入力操作画面を表示する表示部と、該表示部上に配置され、物体の接触を検知するタッチパネルと、該タッチパネルの出力に基づいて、該タッチパネルに接触した物体の該表示面上での位置を接触位置として検出し、該接触位置を示す位置情報を出力する位置検出部と、該タッチパネルの出力に基づいて、該タッチパネルに接触した物体の先端が該表示面上で向いている指向方向を検出し、該指向方向を示す方向情報を出力する方向検出部と、該接触位置から該指向方向に沿って、該表示面に表示された入力操作画面内にて探索を行い、この探索が行われた探索範囲内に、該ボタンが占有するボタン領域が含まれるか否かを判定する判定部とを備え、該判定部は、該判定結果に応じて、該タッチパネルに対する物体の接触が、該入力操作画面に表示されたいずれのボタンに対する操作であるかを決定するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２７】
本発明は、上記タッチパネル装置において、前記判定部は、前記表示部の表示面に表示された入力操作画面内で、前記接触位置を含み、かつ前記指向方向に平行な直線上を探索し、該直線上に前記ボタン領域があるか否かを判定することが好ましい。
【００２８】
本発明は、上記タッチパネル装置において、前記直線上で探索を行う探索距離に上限値が設定されていることが好ましい。
【００２９】
本発明は、上記タッチパネル装置において、前記方向情報の信頼度を検出する信頼度検出部を備え、前記判定部は、該信頼度検出部で検出された前記方向情報の信頼度に基づいて、前記探索距離の上限値を変更することが好ましい。
【００３０】
本発明は、上記タッチパネル装置において、前記タッチパネルに接触する物体は、該タッチパネルを操作するタッチパネル操作者の指であることが好ましい。
【００３１】
本発明は、上記タッチパネル装置において、前記タッチパネルは、光電変換素子をマトリクス状に配列してなる素子アレイを有し、該タッチパネルに接触した物体の影画像を示す画像データを出力するよう構成されており、前記方向検出部は、前記タッチパネルから出力される画像データに基づいて、該タッチパネルに接触した物体の影画像のパターン認識を行うことにより、前記物体の先端が向いている指向方向を検出することが好ましい。
【００３２】
本発明は、上記タッチパネル装置において、前記タッチパネルは、光電変換素子をマトリクス状に配列してなる素子アレイを有し、該タッチパネルに接触した物体の影画像を示す画像データを出力するよう構成されており、前記方向検出部は、前記タッチパネルから出力される画像データに基づいて、該タッチパネルに接触した物体の影画像の輪郭を検出することにより、前記物体の先端が向いている指向方向を検出することが好ましい。
【００３３】
本発明は、上記タッチパネル装置において、前記判定部は、前記探索範囲内に前記ボタン領域が含まれるとき、前記タッチパネルへの物体の接触が、該探索範囲内に含まれる該ボタン領域を占有するボタンに対する操作であると判定することが好ましい。
【００３４】
本発明は、上記タッチパネル装置において、前記判定部は、前記探索範囲内に２以上のボタン領域が含まれるとき、前記タッチパネルへの物体の接触が、該接触位置から最短距離に位置するボタン領域を占有するボタンに対する操作であると判定することが好ましい。
【００３５】
本発明は、上記タッチパネル装置において、前記判定部は、前記指向方向が検出されないとき、前記接触位置が前記ボタン領域内に位置するか否かにより、前記物体の接触が、前記入力操作画面に表示されたいずれのボタンに対する操作であるかを決定することが好ましい。
【００３６】
本発明は、上記タッチパネル装置において、前記判定部は、前記探索範囲内にいずれのボタン領域も含まれないとき、前記タッチパネルへの物体の接触が、前記入力操作画面に含まれるボタンの操作でないと判定することが好ましい。
【００３７】
本発明は、上記タッチパネル装置において、前記判定部は、前記表示面に表示された入力操作画面内での探索範囲を、前記接触位置から前記指向方向に沿って延びる帯状領域として、該帯状領域内に前記ボタン領域が含まれているか否かを判定することが好ましい。
【００３８】
本発明に係るタッチパネル入力処理方法は、タッチパネルへの接触により情報の入力を行うタッチパネル入力処理方法であって、該タッチパネルに重ねて配置された表示部の表示面に入力操作画面を表示するステップと、該タッチパネルに接触した物体の該表示面上での位置を接触位置として検出するステップと、該タッチパネルに接触した物体の先端が該表示面上で向いている指向方向を検出するステップと、該接触位置から該指向方向に沿って、該表示面に表示された入力操作画面内にて探索を行い、この探索が行われた探索範囲内に、該ボタンが占有するボタン領域が含まれるか否かを判定するステップとを含み、該判定結果に応じて、該タッチパネルに対する物体の接触が、該入力操作画面に表示されたいずれのボタンに対する操作であるかを判定するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００３９】
本発明に係る電気機器は、上述した本発明に係るタッチパネル装置を備えたものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００４０】
次に作用について説明する。
【００４１】
本発明においては、タッチパネルの出力に基づいて、該タッチパネルに接触した物体の表示面上での位置を接触位置として検出する位置検出部と、タッチパネルの出力に基づいて、該タッチパネルに接触した物体の先端が該表示面上で向いている指向方向を検出する方向検出部とを備えたので、入力操作画面を表示した表示面上で接触位置から物体の先端の向いている方向に沿って、ボタンを配置したボタン領域を探索することが可能となり、接触位置がボタン領域内に位置している場合は、そのボタン領域に配置されているボタンを押されたと判定し、接触位置がボタン領域内に入っていない場合は、接触した物体の先端が表示面上で向いている指向方向を示す方向情報を使い、その指向方向にボタンが配置されたボタン領域がないかを調べ、ボタン領域がある場合は、そのボタン領域に配置されているボタンが押されたと判定することができる。
【００４２】
また、接触した物体の先端が向いている指向方向に沿ってボタン領域がないか探索する処理では、探索範囲としての探索距離に閾値を設けて、この閾値未満の探索範囲内にあるボタン領域のみを探索することで効率よく探索することが可能となる。例えば、指先の方向にボタン領域を探索する際、上記の閾値を設けることにより、指先のタッチ位置から遠く離れたボタンを押したと判定することによる誤操作がなくなる。
【００４３】
また、タッチパネルに対して真上から物体が接触した場合、物体の先端が向いている指向方向が不確かになるため、物体の先端が向いている方向を示す方向情報の信頼度を検知するタッチ精度部を設け、物体の方向性を示す情報の信頼度に応じて、上記探索距離を変化させることで、より効率よくボタン領域を探索可能となる。
【００４４】
例えば、上記のように物体の先端が向く方向の確からしさを示す信頼度を用いることにより、真上からタッチした場合などに生じる方向性のないタッチに対して、誤操作を軽減することができる。
【００４５】
このようにタッチパネルに接触した物体の先端が向いている指向方向を示す方向情報を使うことにより、ボタン領域を実際のボタンの配置に必要な領域以上に拡大することなく、ボタンを配置できるようになり、表示面に表示する入力操作画面に多数のボタンを配置可能になる。
【発明の効果】
【００４６】
以上のように、本発明によれば、表示面に表示された入力操作画面に含まれるボタンに対して斜め方向からタッチ操作する際の誤操作を、入力操作画面上でボタンが占有するボタン領域の周囲にボタン操作検知のための拡張領域を設けることなく回避することができ、これにより、タッチパネル操作者のタッチ操作により操作されるボタンを、その操作性を損なうことなく入力操作画面内に多数設けることができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明の実施形態１によるタッチパネル装置を説明するブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態１によるタッチパネル装置の動作をフローチャートにより説明する図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態１によるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ位置が１つのボタン領域内にある場合を示している。
【図４】図４は、本発明の実施形態１によるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ位置がボタン領域外に位置しているが、該タッチ位置からの探索範囲内にボタン領域が含まれている場合を示している。
【図５】図５は、本発明の実施形態１によるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ位置がボタン領域外に位置しているが、該タッチ位置からの探索経路上にボタン領域が含まれている場合を示している。
【図６】図６は、本発明の実施形態１によるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ位置がボタン領域外に位置しているが、該タッチ位置からの探索経路上にボタン領域が２つ含まれている場合を示している。
【図７】図７は、本発明の実施形態１によるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ位置が１つのボタン領域内に位置しており、かつ該タッチ位置からの探索経路上に他のボタン領域が含まれている場合を示している。
【図８】図８は、本発明の実施形態１によるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ位置がボタン領域外に位置し、かつ該タッチ位置からの探索範囲内にボタン領域が含まれていない場合を示している。
【図９】図９は、本発明の実施形態１によるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ位置がボタン領域外に位置し、かつ該タッチ位置からの探索経路上にもボタン領域が含まれていない場合を示している。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態１によるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ位置がボタン領域外に位置し、かつ該タッチ位置からの探索範囲が設定されない場合を示している。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態１によるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、図１１（ａ）はタッチした時の指先の影を示し、図１１（ｂ）は、該指先の影を示す画像データから指先の方向を求める方法を示している。
【図１２】図１２は、本発明の実施形態２によるタッチパネル装置を説明するブロック図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態２によるタッチパネル装置の動作をフローチャートにより説明する図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態２によるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、図１４（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、タッチした時の指先の影画像のエッジ量とタッチ方向精度との異なる関係を示している。
【図１５】図１５は、本発明の実施形態２によるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ方向精度が０％である場合を示している。
【図１６】図１６は、本発明の実施形態２によるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ方向精度が５０％である場合を示している。
【図１７】図１７は、本発明の実施形態２によるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ方向精度が１００％である場合を示している。
【図１８】図１８は、本発明の実施形態３によるタッチパネル装置を説明するブロック図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施形態３によるタッチパネル装置の動作をフローチャートにより説明する図である。
【図２０】図２０は、本発明の実施形態３によるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ位置がボタン領域外に位置し、かつ該タッチ位置により決まる帯状探索領域内にボタン領域が含まれている場合を示している。
【図２１】図２１は、従来のタッチパネル装置を説明する図であり、図２１（ａ）は、このタッチパネル装置の構成を概略的に示す図であり、図２１（ｂ）は、このタッチパネル装置の表示面に表示された入力操作画面を示している。
【図２２】図２２は、図２１に示す従来のタッチパネル装置で用いられる光学式タッチパネルを説明する図であり、図２２（ａ）は、光学式タッチパネルの構造を示し、図２２（ｂ）は、この光学式タッチパネルにおける位置検出可能な点（反応点）の配列を示している。
【図２３】図２３は、特許文献１に開示のタッチパネル装置における問題点を説明する図であり、図２３（ａ）は、タッチパネル装置の表示面に入力操作画面を表示した状態を示し、図２３（ｂ）は、表示面上に設定されている反応点を、入力操作画面に含まれるボタン配置領域とともに示している。
【図２４】図２４は、上記問題点に対する対策を説明する図であり、図２４（ａ）は、タッチパネル装置の表示面に入力操作画面を表示した状態を示し、図２４（ｂ）は、表示面上に設定されている反応点を、入力操作画面に含まれるボタン配置領域およびその拡張領域とともに示している。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４９】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１によるタッチパネル装置を説明するブロック図である。
【００５０】
この実施形態１によるタッチパネル装置１００は、入力操作画面に表示された１以上のボタンを操作して情報を入力するためのタッチパネル装置であって、タッチパネル操作を用いる各種電気機器、例えばカーナビゲーション装置、ノートパソコン、携帯電話などのモバイル機器に適用可能なものである。
【００５１】
この実施形態１のタッチパネル装置１００は、表示面を有し、該表示面に該入力操作画面を表示する表示部１０４と、該表示部１０４上に配置され、物体の接触を検知するタッチパネル１０１と、該タッチパネル１０１の出力Ｉｄに基づいて、該タッチパネル１０１に接触した物体の該表示面上での位置を接触位置として検出し、該接触位置を示す位置情報Ｐｄを出力する位置検出部１０２と、該タッチパネルの出力Ｉｄに基づいて、該タッチパネル１０１に接触した物体の先端が該表示面上で向いている指向方向を検出し、該指向方向を示す方向情報Ｄｄを出力する方向検出部１０３と、該接触位置から該指向方向に沿って、該表示面に表示された入力操作画面内にて探索を行い、この探索が行われた探索領域内に、該ボタンが占有するボタン領域が含まれるか否かを判定する判定部１０６とを備えている。ここで、該判定部１０６は、該判定結果に応じて、該タッチパネル１０１に対する物体の接触が、該入力操作画面に表示されたいずれのボタンに対する操作であるかを決定するよう構成されている。
【００５２】
なお、以下の具体的説明では、上記物体は、タッチパネル１０１を操作するタッチパネル操作者の指としているが、これはタッチパネル操作者の指に限定されるものではなく、タッチパネルに対するタッチ操作が可能な物体であれば、どのようなものでもよい。
【００５３】
以下、より具体的に説明する。
【００５４】
上記タッチパネル１０１は、このタッチパネル１０１に触れたタッチパネル操作者の指を検知するものであり、フォトダイオードなどの光電変換素子をマトリクス状に配列してなる素子アレイを有し、該タッチパネル１０１に接触したタッチパネル操作者の指の影画像を示す画像データＩｄを出力するよう構成され、タッチパネル１０１上に置かれた指の大まかな形状を検知できるようになっている。
【００５５】
また、タッチパネル１０１と表示部１０４の構成の一例として、タッチパネル１０１と表示部１０４を一体型にした液晶パネルがある。この液晶パネルでは、各画素にフォトダイオードを配置して、そのフォトダイオードの光量をスキャンすることにより、指で液晶パネルの表示面をタッチした時の指の影画像を画像データとして取得することができるようになっている。
【００５６】
また、上記表示部１０４は、各種操作に対応した複数のボタンを含む入力操作画面を表示面に表示するものである。上記位置検出部１０２は、タッチパネル１０１からの画像データＩｄに基づいて、タッチパネル操作者の指がタッチした表示面上の位置を示す位置情報Ｐｄを出力するものである。上記方向検出部１０３は、タッチパネル１０１からの画像データＩｄに基づいて、該タッチパネル１０１にタッチした指の影画像のパターン認識を行うことにより、前記タッチパネル操作者の指先が向いている指向方向を指方向ベクトルとして検出するものである。なお、この方向検出部１０３は、前記タッチパネル１０１から出力される画像データＩｄに基づいて、該タッチパネル１０１に接触した指の影画像の輪郭を検出することにより、該指先が向いている指向方向を指方向ベクトルとして検出するものでもよい。
【００５７】
さらに、上記タッチパネル装置１００は、タッチパネル操作者の指が表示面をタッチしたタッチ位置（接触位置）からどの程度の距離まで反応したことにするか、つまり、上記探索を行う距離（探索距離）の上限値を設定する距離設定部１０７と、表示部１０４の表示面上に表示した入力操作画面内で、複数のボタンがどの位置に配置されているかを示すボタン配置情報ＤＰｄを、種々の入力操作画面毎に格納した配置情報データベース部１０５とを有している。つまり、配置情報データベース部１０５は、１つ以上の入力操作画面に対応するボタン配置情報を持っている。
【００５８】
また、上記判定部１０６は、位置検出部１０２、方向検出部１０３、距離設定部１０７、配置情報データベース部１０５から得られる情報を元に、どのボタンが押されたかを判定するものである。
【００５９】
つまり、上記判定部１０６は、表示部１０４の表示面に表示された入力操作画面内で、前記接触位置を含み、かつ前記指向方向に平行な直線上を探索し、該直線上にボタン領域があるか否かを判定するものであり、前記直線上で探索を行う探索距離に上限値が設定されている。
【００６０】
まず、本実施形態１のタッチパネル装置１００の動作について説明する。
【００６１】
このタッチパネル装置１００では、配置情報データベース部１０５から、入力操作画面に応じたボタン配置情報ＤＰｄが表示部１０４及び判定部１０６に供給される。
【００６２】
表示部１０４では、ボタンの位置情報ＤＰｄを受け取り、種々の機能に対応したボタンを含む入力操作画面が表示面上に表示される。
【００６３】
なお、タッチパネル１０１は、表示部１０４の表示面上に、該表示面に表示されているボタンが見えるように配置されている。
【００６４】
タッチパネル１０１で取得した画像データＩｄは、位置検出部１０２と方向検出部１０３に供給される。位置検出部１０２では、入力されたタッチパネル１０１からの画像データＩｄに基づいて、タッチパネルにタッチされた指の表示部１０４の表示面上での位置をタッチ位置として算出する。具体的には、タッチされた指先のパターン認識などにより、該タッチ位置を示す座標（タッチ位置座標）を算出する。このタッチ位置座標は、タッチ位置を示す位置情報Ｐｄとして判定部１０６に供給される。
【００６５】
また、方向検出部１０３では、入力されたタッチパネル１０１からの画像データＩｄに基づいて、指でタッチパネル１０１をタッチした時の、指先が向いている方向（指向方向）を示す方向情報Ｄｄを算出する。この方向情報Ｄｄは、タッチされた指先の影画像のパターン認識や、輪郭の検出などにより算出される。この指方向ベクトルを示す方向情報Ｄｄは、方向検出部１０３から判定部１０６に供給される。
【００６６】
なお、指方向ベクトルの算出については、指の影画像の輪郭検出を行うと、指先側で輪郭が鮮明（シャープ）になり、指の付け根側で輪郭がぼやけたものとなる傾向があり、この特徴を利用して指方向ベクトルを算出することができる。例えば、図１１（ａ）に示すようにタッチパネルのｘｙ座標系に置かれた指Ｆの影画像Ｓｈは、図１１（ｂ）に示すように、指先側の輪郭がシャープなものとなり、指の付け根側の輪郭がぼやけたものとなる。なお、図１１では、ｘ軸とｙ軸との交点（つまり原点）がタッチパネルに対する指のタッチ位置を示す座標（タッチ位置座標）となっている。ここでは、影画像Ｓｈに含まれる丸い形状パターンＰａのパターン認識によりタッチ位置の座標（Ｔｘ，Ｔｙ）を求め、また、指先が向いている方向（指向方向）は、この丸い形状パターンＰａの指先側端部Ｅｄ１で輪郭がシャープなものとなり、丸い形状パターンＰａの指の付け根側端部Ｅｄ２で輪郭がぼやけたものとなることを利用して求めている。
【００６７】
また、距離設定部１０７は、タッチパネルに対する指のタッチが、入力操作画面に表示されたいずれのボタンに対する操作であるかを、判定部１０６で判定するための探索範囲を規定する距離の閾値を保持しており、その閾値を距離設定値ｄｉｓｔと呼ぶ。
【００６８】
この距離設定値ｄｉｓｔは、閾値情報ＳＤｄとして距離設定部１０７から判定部１０６に供給される。
【００６９】
従って、判定部１０６には、以下の情報が入力される。
【００７０】
つまり、位置検出部１０２からタッチ位置座標（Ｔｘ，Ｔｙ）を示す情報Ｐｄが入力される。
【００７１】
また、方向検出部１０３から指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）を示す情報Ｄｄが入力される。この指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）は、指先の向きが検出された場合、（Ｖｘ２＋Ｖｙ２）１／２＝１を満たす値をとり、指先の向きが検出されなかった時は、Ｖｘ＝Ｖｙ＝０となる。
【００７２】
また、距離設定部１０７から距離設定値ｄｉｓｔが閾値情報ＳＤｄとして入力される。
【００７３】
また、配置情報データベース部１０５からボタン配置情報ＤＰｄが入力される。このボタン配置情報ＤＰｄには、表示部１０４の表示面に表示する入力操作画面に含まれるボタンの個数である、ボタン数ｎｕｍと、ボタン数ｎｕｍ個の各ボタンがどの位置に表示されているかを示すボタン配置座標（Ｘｉ＿ｍｉｎ，Ｙｉ＿ｍｉｎ，Ｘｉ＿ｍａｘ，Ｙｉ＿ｍａｘ）を含む。このボタン配置座標は、ボタンの配置されているボタン領域を規定するものである。
【００７４】
ボタン配置座標のＸ，Ｙの添え字ｉは、ボタン番号を示しており、ｉ＝（１，２，３，…，ｎｕｍ）とする。
【００７５】
判定部１０６は、これらの入力された情報に基づいて、タッチパネル１０１に対する指先のタッチが、表示部１０４の表示面に表示された入力操作画面内のどのボタンに対する操作であったかを判定し、この判定結果を本タッチパネル装置の出力として、タッチパネル操作者に通知する。
【００７６】
図２は、本発明の実施形態１によるタッチパネル装置の動作をフローチャートにより説明する図であり、判定部１０６の処理を示している。
【００７７】
まず、ステップｓ２０１ではタッチパネル１０１に対するタッチ操作が行われたか否かを確認し、タッチ操作がなされた場合は、判定部１０６の処理はステップｓ２０２の処理へ移行し、タッチ操作がされていない場合は、判定部１０６の処理はステップｓ２０８の処理へ移行し、判定部１０６は、反応ボタンなし、つまり入力操作画面上のいずれのボタンも操作されていないと判定する。
【００７８】
また、ステップｓ２０２では、タッチパネル１０１にタッチした指先の、表示部１０４の表示面上での位置（つまりタッチ位置座標（Ｔｘ，Ｔｙ））が、該表示面上でボタンが占有するボタン領域上にあるかを判定する。
【００７９】
タッチ位置座標（Ｔｘ，Ｔｙ）がボタン領域上にあれば、判定部１０６の処理は、ステップｓ２０９の処理へ移行し、該ボタン領域に表示されたボタンを反応させる。ここで、ボタンを反応させるとは、ボタンの機能を実行させることをいう。
【００８０】
タッチ位置座標（Ｔｘ，Ｔｙ）がボタン領域上になければ、判定部１０６の処理はステップｓ２０３の処理へ移行する。
【００８１】
ステップｓ２０３では、判定部１０６は指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）のｘ軸成分及びｙ軸成分が共に０であるかを判定する。この指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）のｘ軸成分及びｙ軸成分が共に０になる状況として、タッチパネル１０１に対して垂直な方向からタッチした場合などが挙げられる。
【００８２】
指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）のｘ軸成分及びｙ軸成分が共に０であれば、ステップｓ２０８へ移動し、反応ボタンなしとして判定する。
【００８３】
指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）のｘ軸成分及びｙ軸成分がどちらか一方でも０でなければ、判定部１０６の処理はステップｓ２０４の処理へ移動する。
【００８４】
ステップｓ２０４では、距離設定部１０７から入力される距離設定値ｄｉｓｔを用いて、判定部１０６は、タッチ位置座標（Ｔｘ，Ｔｙ）から、指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）に向かった座標を算出する。
【００８５】
この算出方法では、判定部１０６は、タッチ位置座標（Ｔｘ，Ｔｙ）を起点に、指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）が示す方向に向かって算出距離設定値ｄｉｓｔｊだけ離れた座標を求める。
【００８６】
この座標を、算出位置座標（ＴＶｘｊ，ＴＶｙｊ）と呼ぶ。
【００８７】
また、算出距離設定値ｄｉｓｔｊの初期値は０とする。
【００８８】
算出式は下記の通りである。
【００８９】
ＴＶｘｊ ＝ Ｔｘ ＋ ｄｉｓｔｊ × Ｖｘ
ＴＶｙｊ ＝ Ｔｙ ＋ ｄｉｓｔｊ × Ｖｙ
０ ≦ ｄｉｓｔｊ ≦ ｄｉｓｔ
ステップｓ２０５では、判定部１０６は、算出位置座標（ＴＶｘｊ，ＴＶｙｊ）が、ボタン配置座標（Ｘｉ＿ｍｉｎ，Ｙｉ＿ｍｉｎ，Ｘｉ＿ｍａｘ，Ｙｉ＿ｍａｘ）が示すボタン領域内に含まれるかを判定する。
【００９０】
算出位置座標（ＴＶｘｊ，ＴＶｙｊ）がボタン配置座標（Ｘｉ＿ｍｉｎ，Ｙｉ＿ｍｉｎ，Ｘｉ＿ｍａｘ，Ｙｉ＿ｍａｘ）が示すボタン領域内にあれば、判定部１０６は、タッチパネルに対するタッチ操作は、ボタン番号ｉのボタンに対する操作であったと判断するため、判定部１０６の処理は、ステップｓ２０９の処理へ移行する。
【００９１】
このステップｓ２０５では、判定部１０６は、算出位置座標（ＴＶｘｊ，ＴＶｙｊ）がボタン配置座標（Ｘｉ＿ｍｉｎ，Ｙｉ＿ｍｉｎ，Ｘｉ＿ｍａｘ，Ｙｉ＿ｍａｘ）内にあるかの判定をボタン数ｎｕｍ回行い、全てのボタンについて検索を行う。
【００９２】
すなわち、判定部１０６は、
Ｘｉ＿ｍｉｎ ≦ ＴＶｘｊ ≦ Ｘｉ＿ｍａｘ  かつ  Ｙｉ＿ｍｉｎ ≦ ＴＶｙｊ≦ Ｙｉ＿ｍａｘ  ・・・・ 式１
を満たすボタン番号ｉのボタンがあるかを、ボタン番号ｉ（ｉ＝ １，２，３，…，ｎｕｍ）の全て調べる。
【００９３】
判定部１０６の処理は、すべてのボタン番号ｉについて式１を満たさない時、ステップｓ２０６の処理へ移行する。
【００９４】
ステップｓ２０６では、判定部１０６は、算出距離設定値ｄｉｓｔｊと、距離設定値ｄｉｓｔを比較し、算出距離設定値ｄｉｓｔｊが距離設定値ｄｉｓｔ以上であるかを判断する。
【００９５】
もし、算出距離設定値ｄｉｓｔｊが距離設定値ｄｉｓｔ以上の値であれば、判定部１０６の処理は、ステップｓ２０８の処理へ移動する。
【００９６】
算出距離設定値ｄｉｓｔｊが距離設定値ｄｉｓｔより小さい値であれば、判定部１０６の処理は、ステップｓ２０７の処理へ移行する。
【００９７】
ステップｓ２０７では、判定部１０６は、算出距離設定値ｄｉｓｔｊに１を加算し、ステップｓ２０４の処理へ移動する。
【００９８】
判定部１０６は、上記のステップｓ２０４からステップｓ２０７の処理を、繰り返し処理を行う。
【００９９】
本繰り返し処理により、タッチ位置座標（Ｔｘ，Ｔｙ）から指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）の方向に対し、距離設定値ｄｉｓｔまでの範囲でボタン領域の有無を探索することができる。
【０１００】
ステップｓ２０８では、判定部１０６は、入力操作画面に含まれるいずれのボタンに対する操作も行われなかったと判断して処理を終了する。
【０１０１】
一方、ステップｓ２０９では、判定部１０６は、ボタン番号ｉのボタンに対するタッチ操作がなされた、つまりボタン番号ｉのボタンが押されたと判断する。
【０１０２】
そして該判定部１０６は、押されたボタン番号を出力する。
【０１０３】
続いて、図３から図１２を用いて、タッチパネル装置の動作を具体的なモデルを挙げて説明する。
【０１０４】
これら図は具体的な動作モデルを示しており、図３〜図７は、タッチ操作に対して反応するボタンがある場合を示しており、図８〜１０は、タッチ操作に対して反応するボタンがない場合を示している。
【０１０５】
まず、図３から図１０における表記の内容で共通事項について説明する。
【０１０６】
これらの図では、表示部の表示面上に配置されたタッチパネルを介して見える入力操作画面を、角のまるい四角で示している。
【０１０７】
タッチパネルに対してユーザがタッチしたタッチ位置（接触位置）は“×”で示し、このタッチ位置はタッチ位置座標により表される。
【０１０８】
また、タッチパネルに対してユーザがタッチしたときの指の向く方向を指方向ベクトル（矢印）で示している。ただし、図３から図９では、指方向ベクトルの長さは、単位長『１』ではなく、この単位長に距離設定値ｄｉｓｔを掛けた長さ、つまり最大探索距離に相当する長さとして示している。
【０１０９】
さらに、タッチ位置座標が示すタッチ位置から、指方向ベクトルが示す方向に距離設定値ｄｉｓｔに相当する距離だけ離れた最大探索地点を“△”で示している。この最大探索地点を示す位置座標は最大算出位置座標とする。
【０１１０】
また、入力操作画面を表示した表示面上の、該入力操作画面に含まれるボタンが占有する領域は、ボタン配置座標によりボタン領域として定義し、四角形で示している。
【０１１１】
図３〜図５，図８および図１０は、表示部の表示面に表示した入力操作画面に含まれるボタンの個数が１個のときの例を示し、図６，図７および図９は、表示部の表示面に表示した入力操作画面に含まれるボタンの個数が２個のときの例を示している。
【０１１２】
以下、具体的なタッチ操作に応じたタッチパネル装置の動作について説明する。
【０１１３】
図３は、表示部１０４の表示面に表示された入力操作画面５００と、タッチ位置座標が示すタッチ位置５０１と、タッチした指の向く方向を示す指方向ベクトル５０２と、最大算出位置座標が示す最大探索地点５０３と、１つのボタンが表示面上で占める領域であるボタン領域５１１とを示している。
【０１１４】
図３が示す操作例では、ボタン領域５１１上にタッチ位置座標が示すタッチ位置５０１があるため、ボタン領域５１１に配置されたボタンが押されたと判断する。
【０１１５】
図２に示すフローチャートで説明すると、図３が示す操作例では、ステップｓ２０２において、タッチ位置座標が示すタッチ位置５０１が、ボタン領域５１１上にあると判断されるため、判定部１０６の処理は、ステップｓ２０９の処理へ移行し、判定部１０６は、ボタン領域５１１に配置されているボタンが押されたと判断する。
【０１１６】
図４は、表示部１０４の表示面に表示された入力操作画面６００と、タッチ位置座標が示すタッチ位置６０１と、タッチした指の向く方向を示す指方向ベクトル６０２と、最大算出位置座標が示す最大探索地点６０３と、１つのボタンが表示面上で占める領域であるボタン領域６１１とを示している。
【０１１７】
図４が示す操作例では、タッチ位置座標が示すタッチ位置６０１の下にボタン領域はないが、タッチ位置６０１から指方向ベクトル６０２に沿って探索を行い、最大算出位置座標が示す最大探索地点６０３に到達する過程でボタン領域６１１が見つかっている。このため、判定部１０６は、このボタン領域６１１に配置されたボタンを、反応するボタンとして判断する。
【０１１８】
図２に示すフローチャートで説明すると、最初、タッチ位置６０１から現在の探索位置までの距離を示す算出距離設定値ｄｉｓｔｊがｄｉｓｔｊ＝０であるので、このとき、現在の探索位置を示す算出位置座標（ＴＶｘｊ，ＴＶｙｊ）が、ボタン領域を示すボタン配置座標内になく、判定部１０６の処理は、ステップｓ２０５の処理からステップｓ２０６の処理へ進む。
【０１１９】
ステップｓ２０６では、ｄｉｓｔ≦ｄｉｓｔｊが満たされないと判断されている間は、判定部１０６の処理は、常にステップｓ２０６の処理からステップｓ２０７の処理へ進み、算出距離設定値ｄｉｓｔｊに１インクリメントする。
【０１２０】
このように判定部１０６では、ステップｓ２０４からステップｓ２０７の処理が繰り返し行われる。
【０１２１】
その後、このようなステップの処理の繰り返しにより、ステップｓ２０５にて、現在の探索位置を示す算出位置座標（ＴＶｘｊ，ＴＶｙｊ）が、ボタン領域６１１を示すボタン配置座標内に入ると、判定部１０６の処理は、ステップｓ２０５の処理からステップｓ２０９の処理へ移行する。
【０１２２】
ステップｓ２０９にて、ボタン領域６１１に配置されているボタンが押されたと判定される。
【０１２３】
図５は、表示部１０４の表示面に表示された入力操作画面７００と、タッチ位置座標が示すタッチ位置７０１と、タッチした指の向く方向を示す指方向ベクトル７０２と、最大算出位置座標が示す最大探索地点７０３と、１つのボタンが表示面上で占める領域であるボタン領域７１１を示している。
【０１２４】
図５が示す操作例では、タッチ位置座標が示すタッチ位置７０１の下にボタン領域はないが、タッチ位置７０１から指方向ベクトル７０２に沿って探索を行い、最大算出位置座標が示す最大探索地点７０３に到達する過程でボタン領域７１１が見つかっている。このため、判定部１０６は、このボタン領域７１１に配置されたボタンを反応するボタンとして判断する。
【０１２５】
図２に示すフローチャートで説明すると、図５が示す操作例では、ステップｓ２０２にて、タッチ位置座標が示すタッチ位置７０１がボタン領域７１１上にはないと判断されるため、判定部１０６の処理は、ステップｓ２０３の処理に移行する。
【０１２６】
また、指方向ベクトル７０２が存在するため、判定部１０６の処理はステップｓ２０３の処理からステップｓ２０４の処理に移行する。
【０１２７】
ステップｓ２０４では、判定部１０６は、タッチ位置７０１から現在の探索位置までの距離を示す算出距離設定値ｄｉｓｔｊの初期値を０として、現在の探索位置を示す算出位置座標（ＴＶｘｊ，ＴＶｙｊ）を算出する。
【０１２８】
ステップｓ２０５で、判定部１０６は、算出位置座標（ＴＶｘｊ，ＴＶｙｊ）が示す現在の探索位置が、ボタン配置座標が示すボタン領域７１１内にあるかを確認する。
【０１２９】
ここでは、最初の探索位置であるタッチ位置７０１はボタン領域７１１上にないため、判定部１０６の処理はステップｓ２０６の処理へ移動する。
【０１３０】
ステップｓ２０６では、ｄｉｓｔ≦ｄｉｓｔｊが満たされないと判断されている間は、判定部１０６の処理は、常にステップｓ２０７の処理へ進み、算出距離設定値ｄｉｓｔｊを１インクリメントする。
【０１３１】
このように判定部１０６では、ステップｓ２０４からステップｓ２０７の処理が繰り返し行われる。
【０１３２】
その後、このようなステップの処理の繰り返しにより、ステップｓ２０５にて、現在の探索位置を示す算出位置座標（ＴＶｘｊ，ＴＶｙｊ）が、ボタン領域７１１を示すボタン配置座標内に入ると、判定部１０６の処理はステップｓ２０９の処理へ移行する。
【０１３３】
ステップｓ２０９にて、ボタン領域７１１に配置されているボタンが押されたと判定される。
【０１３４】
図６は、表示部１０４の表示面に表示された入力操作画面８００と、タッチ位置座標が示すタッチ位置８０１と、タッチした指の向く方向を示す指方向ベクトル８０２と、最大算出位置座標が示す最大探索地点８０３と、隣接する第１、第２のボタンがそれぞれ表示面上で占める領域である、第１、第２のボタン領域８１１、８１２を示している。
【０１３５】
図６が示す操作例では、タッチ位置座標が示すタッチ位置８０１の下にボタン領域はないが、タッチ位置８０１から指方向ベクトル８０２に沿って最大算出位置座標が示す最大探索地点８０３まで探索を行う過程で２つのボタン領域８１１、８１２が見つかっている。この場合、判定部１０６は、最初に見つかった、タッチ位置８０１から近い方のボタン領域８１１を反応するボタンとして判断する。
【０１３６】
つまり、図６が示す操作例では、最大算出位置座標が示す最大探索地点８０３は、第２のボタン領域８１２上にあるが、現在の探索位置を示す算出位置座標（ＴＶｘｊ，ＴＶｙｊ）は、タッチ位置８０１を示すタッチ位置座標から増加するため、探索位置は、第２のボタン領域８１２よりも先に第１のボタン領域８１１に到達することとなる。
【０１３７】
よって、図６に示す操作例では、判定部１０６は、第１のボタン領域８１１に配置されている第１のボタンが押されたと判断する。
【０１３８】
図７は、表示部１０４の表示面に表示された入力操作画面９００と、タッチ位置座標が示すタッチ位置９０１と、タッチした指の向く方向を示す指方向ベクトル９０２と、最大算出位置座標が示す最大探索位置９０３と、隣接する第１、第２のボタンがそれぞれ表示面上で占める領域である、第１、第２のボタン領域９１１、９１２を示している。
【０１３９】
図７が示す操作例では、図３に示す操作例と同様に、第１のボタン領域９１１上に、タッチ位置座標が示すタッチ位置９０１があるため、判定部１０６は、第１のボタン領域９１１に配置されている第１のボタンが押されたと判断する。
【０１４０】
図８は、表示部１０４の表示面に表示された入力操作画面１０００と、タッチ位置座標が示すタッチ位置１００１と、タッチした指の向く方向を示す指方向ベクトル１００２と、最大算出位置座標が示す最大探索地点１００３と、１つのボタンが表示面上で占める領域であるボタン領域１０１１とを示している。
【０１４１】
図８の場合、タッチ位置座標が示すタッチ位置１００１の下にボタン領域がなく、また探索位置を、タッチ位置１００１から指方向ベクトル１００２に沿って、距離設定値ｄｉｓｔが示す最大探索距離だけ進めても、探索位置が最大算出位置座標が示す最大探索位置１００３に到達する過程で、探索位置はボタン領域上を通過しない。このため、判定部１０６は、どのボタンも押されてないと判断する。
【０１４２】
図２に示すフローチャートで説明すると、ボタン領域１０１１上にタッチ位置座標が示すタッチ位置１００１がないため、判定部１０６の処理は、ステップｓ２０２の処理からステップｓ２０３の処理へ移行する。図８に示す操作例では、指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）が共に０ではないため、判定部１０６の処理は、ステップｓ２０３の処理からステップｓ２０４の処理へ移行する。そして、ステップｓ２０６でｄｉｓｔ≦ｄｉｓｔｊが満たされないと判断されている間は、判定部１０６の処理は、常にステップｓ２０６の処理からステップｓ２０７の処理へ進み、算出距離設定値ｄｉｓｔｊに１インクリメントする。
このように判定部１０６では、ステップｓ２０４からステップｓ２０７の処理が繰り返し行われる。
【０１４３】
その後、このようなステップの処理の繰り返しにより、ステップｓ２０６にて、ｄｉｓｔｊがｄｉｓｔ以上と判定された時、判定部１０６の処理は、ステップｓ２０８の処理へ移行し、判定部１０６は反応ボタンなしと判断する。
【０１４４】
図９は、表示部１０４の表示面に表示された入力操作画面１１００と、タッチ位置座標が示すタッチ位置１１０１と、タッチした指の向く方向を示す指方向ベクトル１１０２と、最大算出位置座標が示す最大探索地点１１０３と、隣接する第１、第２のボタンがそれぞれ表示面上で占める領域である、第１、第２のボタン領域１１１１、１１１２を示している。
【０１４５】
図９が示す操作例では、図７が示す操作例と同様で、表示面上にボタン領域が複数個あるが、タッチ位置座標が示すタッチ位置１１０１の下にボタン領域がなく、また探索位置を、タッチ位置１１０１から指方向ベクトル１１０２に沿って、距離設定値ｄｉｓｔが示す最大探索距離だけ進めても、探索位置が最大算出位置座標が示す最大探索位置１００３に到達する過程で、探索位置はボタン領域上を通過しない。
【０１４６】
このため、判定部１０６は、どのボタンも押されてないと判断する。
【０１４７】
図１０は、表示部１０４の表示面に表示された入力操作画面１３００と、タッチ位置座標が示すタッチ位置１３０１と、１つのボタンが表示面上で占める領域であるボタン領域１３１１を示している。
【０１４８】
図１０に示す操作例は、タッチパネルに対するタッチ操作が、タッチパネルの真上からタッチパネルを押圧することにより行われ、タッチした指の向く方向を示す指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）の成分がどちらも０の場合の例である。
【０１４９】
このような時は、タッチ位置１３０１から指方向ベクトルに沿った探索は行うことができず、判定部１０６は、操作画面どのボタンも押されていないと判断する。
【０１５０】
図２のフローチャートで説明すると、ボタン領域１３１１上に、タッチ位置座標が示すタッチ位置１３０１がないため、判定部１０６の処理は、ステップｓ２０２の処理からステップｓ２０３の処理へ移行する。図１０に示す操作例では、指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）が共に０であるため、判定部１０６の処理は、ステップｓ２０３の処理からステップｓ２０８の処理へ移行する。
【０１５１】
ステップｓ２０８にて、判定部１０６は、どのボタンも押されてないと判断する。
【０１５２】
このように本実施形態１では、タッチパネル操作者がタッチパネルに対してタッチ操作をしたときに、タッチ位置座標が示すタッチ位置の下に、ボタンが配置されたボタン領域がない場合においても、タッチした指の向く方向を示す指方向ベクトルと、タッチ位置からの最大探索距離を規定する距離設定値とを用いることにより、タッチ位置からボタン領域を見つけるための探索を行うことが可能となり、この探索により見つけた、タッチ位置の周辺に位置するボタン領域に配置されいるボタンを、タッチパネル操作者のタッチ操作により操作されるべきボタン、つまり反応ボタンとして検出することができる。
【０１５３】
また、指でタッチした場所（タッチ位置座標）と、タッチした時の指先の方向（指方向ベクトル）を検出できるタッチパネルを用いることにより、タッチ位置座標にボタン領域が無くても、タッチ位置座標から指方向ベクトルの延長上にボタン領域の有無を検知して、ボタンが押されたと判定する機能を持つことにより、タッチパネル操作者がタッチパネルの横から操作した場合による誤操作を防ぐことができる。
【０１５４】
このため、タッチパネル装置では、タッチパネルに対するタッチ操作が、タッチパネルの上下左右どの方向から行われたタッチ操作であっても、タッチパネル操作者の視点位置とタッチパネル上のタッチ位置とのズレを補正可能となり、誤操作をなくすことができる。
【０１５５】
この結果、表示面に表示された入力操作画面に含まれるボタンに対して斜め方向からタッチ操作する際の誤操作を、入力操作画面上でボタンが占有するボタン領域の周囲にボタン操作検知のための拡張領域を設けることなく回避することができ、これにより、タッチパネル操作者のタッチ操作により操作されるボタンを、その操作性を損なうことなく入力操作画面内に多数設けることができる。
【０１５６】
また、接触した物体の先端が向いている指向方向に沿ってボタン領域がないか探索する処理では、探索範囲としての探索距離に閾値を設けて、この閾値以下の探索範囲内にあるボタン領域のみを探索することで効率よく探索することが可能となる。例えば、指先の方向にボタン領域を探索する際、上記の閾値を設けることにより、指先のタッチ位置から遠く離れたボタンを押したと判定することによる誤操作がなくなる。
【０１５７】
（実施形態２）
図１２は、本発明の実施形態２によるタッチパネル装置を説明するブロック図である。
【０１５８】
この実施形態２によるタッチパネル装置２００は、実施形態１のタッチパネル装置１００と同様、入力操作画面に表示された１以上のボタンを操作して情報を入力するためのタッチパネル装置であって、タッチパネル操作を用いる各種電気機器、例えばカーナビゲーション装置、ノートパソコン、携帯電話などのモバイル機器に適用可能なものである。
【０１５９】
具体的には、この実施形態２のタッチパネル装置２００は、実施形態１のタッチパネル装置１００において、タッチパネル操作者がタッチパネルにタッチしたときの指の向く方向を示す指方向ベクトルの精度（以下タッチ方向精度）αを求めるタッチ精度部２０８を備え、求められたタッチ方向精度αにより距離設定値ｄｉｓｔに対する重み付けを行うようにしたものである。
【０１６０】
従って、この実施形態２のタッチパネル装置２００は、実施形態１のタッチパネル装置１００と同様に、表示面を有し、該表示面に該入力操作画面を表示する表示部２０４と、該表示部２０４上に配置され、物体の接触を検知するタッチパネル２０１と、該タッチパネル２０１の出力Ｉｄに基づいて、該タッチパネル２０１に接触した物体（タッチパネル操作者の指）の該表示面上での位置を接触位置（タッチ位置）として検出し、該接触位置を示す位置情報Ｐｄを出力する位置検出部２０２と、該タッチパネルの出力Ｉｄに基づいて、該タッチパネル２０１に接触した物体の先端が該表示面上で向いている指向方向を検出し、該指向方向を示す方向情報Ｄｄを出力する方向検出部２０３と、該接触位置から該指向方向に沿って、該表示面に表示された入力操作画面内にて探索を行い、この探索が行われた探索領域内に、該ボタンが占有するボタン領域が含まれるか否かを判定する判定部２０６とを備えている。
【０１６１】
また、タッチパネル装置２００は、実施形態１のタッチパネル装置１００と同様に、タッチパネル操作者の指が表示面をタッチしたタッチ位置（接触位置）からどの程度の距離まで反応したことにするか、つまり、上記探索距離の上限値を設定する距離設定部２０７と、表示部２０４の表示面上に表示した入力操作画面内で、複数のボタンがどの位置に配置されているかを示すボタン配置情報ＤＰｄを、種々の入力操作画面毎に格納した配置情報データベース部２０５とを有している。
【０１６２】
ここで、実施形態２のタッチパネル装置２００における判定部２０６以外の構成要素は、実施形態１のタッチパネル装置１００を構成する、タッチパネル１０１、表示部１０４、位置検出部１０２、方向検出部１０３、距離設定部１０７、および配置情報データベース部１０５と同一のものである。
【０１６３】
この実施形態２では、上記判定部２０６は、実施形態１のタッチパネル装置１００における判定部１０６の機能に加えて、タッチ精度部２０８で求められたタッチ方向精度αにより距離設定値ｄｉｓｔに対する重み付けを行うよう構成されている。
【０１６４】
以下、タッチ精度部２０８および判定部２０６について説明する。
【０１６５】
タッチ精度部２０８は、タッチパネル２０１で取得された画像データＩｄを受取り、タッチパネル２０１にユーザがタッチした時の、方向検出部２０３から出力される指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）の精度（タッチ方向精度）αを求め、このタッチ方向精度αを示すベクトル精度情報Ｖｄを判定部２０６に供給する。
【０１６６】
タッチ方向精度αの算出方法は、タッチパネル２０１から得られた画像データより、パターン認識や、輪郭抽出などにより指先の方向を算出すると同時に、指先の影画像における輪郭の鮮明度（エッジ量）の変化量に応じて算出する。
【０１６７】
ここで、エッジ量は、指先の影画像における輪郭の鮮明度を示す指標であり、指先の影画像の周縁部にて該影画像の内側から外側（あるいは外側から内側）にかけて、影画像の濃淡が変化するときの変化の度合いを示している。つまり、エッジ量が大きい場合は、影画像の周縁部での濃淡の変化が激しく、輪郭が鮮明であり、エッジ量が小さい場合は、影画像の周縁部での濃淡の変化が緩やかで、輪郭がぼけていることを示す。
【０１６８】
位置検出部２０２、方向検出部２０３、タッチ精度部２０８の処理の例を以下に説明する。
【０１６９】
位置検出部２０２、方向検出部２０３、およびタッチ精度部２０８は、タッチパネル２０１で取得した画像データＩｄを入力とする。
【０１７０】
例えば、タッチされた指先検出に使用するパターン認識は、指の影画像Ｓｈに含まれる、図１１（ｂ）に示す丸い形状パターンＰａを検出するパターン認識を用い、タッチ位置を示すタッチ位置座標（Ｔｘ，Ｔｙ）を求める。
【０１７１】
方向検出部２０３では、検出された丸い形状パターンＰａに対して、その中心周りの各方向におけるエッジ量を各方向のエッジ成分として求める。
【０１７２】
例えば８方向のエッジ成分を求め、エッジ量の大きい方向を示す方向ベクトルを、タッチした指の向く方向を示す指方向ベクトルとする。
【０１７３】
または４方向だけのエッジ成分を求めてもよいし、１６方向とより多くの方向のエッジ成分を求めてもよい。
【０１７４】
タッチ精度部２０８では、位置検出部２０２や方向検出部２０３でタッチ位置や指方向ベクトルを示す情報を求めた処理と同様な処理を行う。
【０１７５】
例えば、エッジ成分を８方向について求めた時、８方向全てにおいて、一定値以上のエッジ量が検出された時、方向性を無しと判断し、タッチ方向精度αを０％とする。
【０１７６】
指方向ベクトルの方向のエッジ量と、その反対方向のエッジ量の差を求め、その差に応じてタッチ方向精度αを０％から１００％とする。
【０１７７】
上記丸い形状パターンＰａの指先側端部Ｅｄ１でのエッジ量と、上記丸い形状パターンＰａの指の根元側端部Ｅｄ２でのエッジ量との差ΔＥｄが大きいほど、タッチ方向精度αの値は大きくなり、予め決めた値以上の時、１００％とする。
【０１７８】
例えば、エッジ量の差ΔＥｄとタッチ方向精度αとの関係は、図１４（ａ）および（ｂ）に示すように設定することができる。
【０１７９】
図１４（ａ）に示すように、エッジ量の差ΔＥｄに２つの閾値ΔＥｄａおよびΔＥｄｂ（＞ΔＥｄａ）を設定しておき、エッジ量の差ΔＥｄが０≦ΔＥｄ＜ΔＥｄａのときは、タッチ方向精度αを０％とし、エッジ量の差ΔＥｄがΔＥｄａ≦ΔＥｄ＜ΔＥｄｂのときは、タッチ方向精度αをエッジ量の差ΔＥｄの大きさに応じて線形に変化させ、エッジ量の差ΔＥｄがΔＥｄｂ≦ΔＥｄのときは、タッチ方向精度αを１００％としてもよい。
【０１８０】
また、図１４（ｂ）に示すように、エッジ量の差ΔＥｄに２つの閾値ΔＥｄａおよびΔＥｄｂ（＞ΔＥｄａ）を設定しておき、エッジ量の差ΔＥｄが０≦ΔＥｄ＜ΔＥｄａのときは、タッチ方向精度αを０％とし、エッジ量の差ΔＥｄがΔＥｄａ≦ΔＥｄ＜ΔＥｄｂのときは、タッチ方向精度αを５０％とし、エッジ量の差ΔＥｄがΔＥｄｂ≦ΔＥｄのときは、タッチ方向精度αを１００％としてもよい。
【０１８１】
このようにして求められたタッチ位置座標（Ｔｘ，Ｔｙ）、指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）、タッチ方向精度αの情報Ｐｄ、Ｄｄ、Ｖｄは判定部２０６に出力される。
【０１８２】
判定部２０６は、これらの他に、配置情報データベース部２０５からのボタン配置情報ＤＰｄと、距離設定部２０７からの距離設定値ｄｉｓｔを示す情報ＳＤｄが入力される。
【０１８３】
図１３は、本発明の実施形態２によるタッチパネル装置の動作をフローチャートにより説明する図である。
【０１８４】
この図１３に示す処理フローは、図２に示す処理フローと比べ、ステップｓ４０４の処理が加わっている点が異なり、その他のステップｓ４０１〜ｓ４０３、ｓ４０５〜ｓ４１０の処理は、図２に示すステップｓ２０１〜ｓ２０９の処理と同一である。
【０１８５】
ステップｓ４０３にて指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）の各成分のいずれかが０でない時、判定部２０６の処理は、ステップｓ４０４の処理へ移行する。
【０１８６】
ステップｓ４０４では、判定部２０６は、距離設定値ｄｉｓｔに対してタッチ方向精度αを用いて重み付けをして、新しく距離設定値ｄｉｓｔを設定する。
【０１８７】
この新しく更新された距離設定値ｄｉｓｔは、ステップｓ４０７で、算出距離設定値ｄｉｓｔｊと比較される。
【０１８８】
判定部２０６は、ステップｓ４０７で距離設定値ｄｉｓｔよりも算出距離設定値ｄｉｓｔｊが大きいと判定されていない間、ステップｓ４０５からステップｓ４０８までの処理が繰り返し実行される。
【０１８９】
すなわち、タッチ方向精度αが０％の時は、タッチ位置座標が示すタッチ位置上のみの検索となり、タッチ方向精度αが１００％の時は、タッチ位置座標が示すタッチ位置から最大算出位置座標が示す最大探索地点までの検索を行う。
【０１９０】
以下、タッチパネルにタッチした時のタッチ方向精度αについて図１５〜図１７を用いて説明する。
【０１９１】
図１５、図１６、図１７は、タッチ方向精度αが０％、５０％、１００％である時のタッチパネルへのタッチの状況を表している。
【０１９２】
図１５は、タッチ方向精度α＝０％の場合を示している。
【０１９３】
図１５では、表示部２０４上に配置されているタッチパネル２０１の操作面であるタッチパネル面２０１ａに対して、タッチパネル操作者の指Ｆがタッチ位置ａ２で接触しており、タッチパネル操作者が、タッチパネル面２０１ａにタッチパネル面２０１ａに対して真上からタッチした時の例が示されている。
【０１９４】
このとき、指の向きはなく、タッチ精度部２０８にて、タッチ方向精度αは０％として算出される。
【０１９５】
図１６は、タッチ方向精度α＝５０％の場合を示している。
【０１９６】
図１６では、タッチパネル面２０１ａに対してタッチパネル操作者が指Ｆを真上よりやや斜めに傾けてタッチ位置ｂ２でタッチした状態の例で、タッチ精度部２０８より算出されるタッチ方向精度αが５０％の時の例である。
【０１９７】
つまり、図１６に示すタッチ操作の例では、タッチ方向精度αが５０％であるため、指方向ベクトルｂ４の大きさは、タッチ位置ｂ２から最大探索地点ｂ３に向けての最大探索距離を示す距離設定値ｄｉｓｔの５０％に相当する大きさとしている。
【０１９８】
図１７は、タッチ方向制度αが１００％の場合を示している。
【０１９９】
図１７では、タッチパネル面２０１ａに対してタッチパネル操作者が指Ｆを十分傾けた状態でタッチ位置ｃ２でタッチした状態の例で、タッチ精度部２０８より算出されるタッチ方向精度αが１００％の時の例である。
【０２００】
つまり、図１７に示すタッチ操作の例では、タッチ方向精度αが１００％であるため、指方向ベクトルｃ４の大きさは、タッチ位置ｃ２から最大探索地点ｃ３に向けての最大探索距離を示す距離設定値ｄｉｓｔの１００％に相当する大きさとしている。
【０２０１】
このように、本実施形態２では、実施形態１の効果に加えて、タッチした指の方向の確からしさを用いることにより、方向性の無い真上からのタッチに対して誤動作を防ぐことができる効果がある。
（実施形態３）
図１８は、本発明の実施形態３によるタッチパネル装置を説明するブロック図である。
【０２０２】
この実施形態３によるタッチパネル装置３００は、実施形態１のタッチパネル装置１００と同様、入力操作画面に表示された１以上のボタンを操作して情報を入力するためのタッチパネル装置であって、タッチパネル操作を用いる各種電気機器、例えばカーナビゲーション装置、ノートパソコン、携帯電話などのモバイル機器に適用可能なものである。
【０２０３】
具体的には、この実施形態３のタッチパネル装置３００は、実施形態１のタッチパネル装置１００における判定部１０６に代えて、表示面に表示された入力操作画面内での探索範囲を、接触位置から指方向ベクトルに沿って延びる帯状領域として、この帯状領域内にボタン領域が含まれているか否かを判定するようにした判定部３０６を備えたものであり、その他の構成は、実施形態１のタッチパネル装置１００と同一である。
【０２０４】
従って、この実施形態３のタッチパネル装置３００は、実施形態１のタッチパネル装置１００と同様に、表示面を有し、該表示面に該入力操作画面を表示する表示部３０４と、該表示部３０４上に配置され、物体の接触を検知するタッチパネル３０１と、該タッチパネル３０１の出力Ｉｄに基づいて、該タッチパネル３０１に接触した物体の該表示面上での位置をタッチ位置（接触位置）として検出し、該タッチ位置を示す位置情報Ｐｄを出力する位置検出部３０２と、該タッチパネルの出力Ｉｄに基づいて、該タッチパネル３０１に接触した物体の先端が該表示面上で向いている指向方向を検出し、該指向方向を示す方向情報（指方向ベクトル）Ｄｄを出力する方向検出部３０３と、該タッチ位置から該指向方向に沿って、該表示面に表示された入力操作画面内にて探索を行い、この探索が行われた探索領域内に、該ボタンが占有するボタン領域が含まれるか否かを判定する判定部３０６とを備えている。
【０２０５】
また、タッチパネル装置３００は、実施形態１のタッチパネル装置３００と同様に、ユーザの指が表示面をタッチしたタッチ位置（接触位置）からどの程度の距離まで反応したことにするか、つまり、上記探索距離の上限値を設定する距離設定部３０７と、表示部３０４の表示面上に表示した入力操作画面内で、複数のボタンがどの位置に配置されているかを示すボタン配置情報ＤＰｄを、種々の入力操作画面毎に格納した配置情報データベース部３０５とを有している。
【０２０６】
ここで、実施形態３のタッチパネル装置３００における判定部３０６以外の構成要素は、実施形態１のタッチパネル装置１００を構成する、タッチパネル１０１、表示部１０４、位置検出部１０２、方向検出部１０３、距離設定部１０７、および配置情報データベース部１０５と同一のものである。
【０２０７】
以下、判定部３０６について説明する。
【０２０８】
図２０は、本発明の実施形態３によるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ位置がボタン領域外の位置であり、図２０（ａ）は、表示部３０４の表示面に表示された入力操作画面１２００と、タッチ位置座標が示すタッチ位置１２０１と、タッチした指の向く方向を示す指方向ベクトル１２０２と、隣接する第１、第２のボタンがそれぞれ表示面上で占める領域である、第１、第２のボタン領域１２１１、１２１２を示し、さらに帯状探索領域ＳＲを示している。
【０２０９】
図２０（ｂ）は、帯状探索領域ＳＲ内での探索経路を矢印で示しており、探索開始位置ＳＰ（ＴＶｘｓ、ＴＶｙｓ）、探索終了位置ＥＰ（ＴＶｘｅ、ＴＶｙｅ）を示している。
【０２１０】
図２０に示す操作例では、タッチ位置座標が示すタッチ位置１２０１の下にボタン領域はないが、タッチ位置１２０１を基準として、指方向ベクトル１２０２に向けて、該指方向ベクトル１２０２と直交する方向にスキャンしながら探索を行う過程で２つのボタン領域１２１１、１２１２が見つかっている。
【０２１１】
この場合、判定部３０６は、探索が図２０（ｂ）に示すスキャン経路に沿って行われる関係から、紙面の左側のボタン領域１２１１に位置するボタンを反応するボタンとして判断する。
【０２１２】
つまり、図２０（ｂ）で示すスキャン経路では、座標（ＴＶｘｔ、ＴＶｙｔ）が示すタッチ位置ＴＰを基準として決まる探索範囲ＳＲの左下位置を探索開始位置ＳＰとして探索を開始し、探索範囲ＳＰ内を左から右に横方向に探索するたびに、縦方向に一定ピッチだけずらして、横方向に向けて探索を行う。このため、タッチ位置１２０１が左右に隣接して位置するボタン領域の中心に位置する場合は、左側のボタン領域１２１１が最初に見つかることとなる。ここで、図２０（ｂ）中、Ｗは探索範囲ＳＲの幅を示し、Ｌは探索領域の長さを示している。
【０２１３】
また、このようなスキャン経路に沿った探索を図１９に示すフローチャートで説明する。
【０２１４】
この図１９に示す処理フローは、図２に示す処理フローと比べ、ステップｓ５０５〜ｓ５０７の処理が異なり、その他のステップｓ５０１〜ｓ５０４、ｓ５０８〜ｓ５０９の処理は、図２に示すステップｓ２０１〜ｓ２０４、ｓ２０８〜ｓ２０９の処理と同一である。
【０２１５】
図２０（ａ）に示す操作例では、ボタン領域１２１１、１２１２上に、タッチ位置座標が示すタッチ位置１２０１がないため、判定部３０６の処理は、ステップｓ５０２の処理からステップｓ５０３の処理へ移行する。図２０（ａ）に示す操作例では、指方向ベクトル（Ｖｘ，Ｖｙ）が共に０ではないため、判定部３０６の処理は、ステップｓ５０３の処理からステップｓ５０４の処理へ移行する。
【０２１６】
ステップｓ５０４では、判定部３０６は、タッチ位置１２０１から、現在の探索位置を示す算出位置座標（ＴＶｘｊ、ＴＶｙｊ）を、探索開始位置ＳＰを示す座標（ＴＶｘｓ、ＴＶｙｓ）に設定する。
【０２１７】
その後、ステップｓ５０５で、判定部３０６は、現在の探索位置がボタン領域１２１１、１２１２内にあるかを確認する。ボタン領域内に現在の探索位置があるときは、ステップｓ５０９の処理に進む。一方、ボタン領域内に現在の探索位置がないときは、ステップｓ５０６で、現在の探索位置が最終探索位置ＥＰを超えていないかを判定し、現在の探索位置が最終探索位置ＥＰを超えているときは、ステップｓ５０８に進んで反応ボタンなしと判定する。一方、現在の探索位置が最終探索位置ＥＰを超えていないときは、ステップ５０７に進んで、図２０（ｂ）に示すスキャン経路を辿って探索位置が更新されるよう、現在の探索位置を示す座標（ＴＶｘｊ、ＴＶｙｊ）を更新する。なお、最終探索位置ＥＰの位置座標は、座標（ＴＶｘｅ、ＴＶｙｅ）である。
【０２１８】
このように判定部３０６では、ステップｓ５０４からステップｓ５０７の処理が繰り返し行われる。
【０２１９】
その後、このようなステップの処理の繰り返しにより、ステップｓ５０６にて、現在の探索位置が最終探索位置ＥＰを超えたと判定された時、判定部３０６の処理は、ステップｓ５０８の処理へ移行し、判定部３０６は反応ボタンなしと判断する。
【０２２０】
このように本実施形態３のタッチパネル装置３００では、実施形態１のタッチパネル装置の効果に加えて、判定部３０６は、表示面に表示された入力操作画面内での探索範囲ＳＲを、タッチ位置１２０１から指方向ベクトル１２０２に沿って延びる帯状領域として、該帯状領域内にボタン領域が含まれているか否かを判定するので、タッチ位置１２０１が、左右に隣接して位置するボタン領域１２１１、１２１２の間に位置する場合でも、タッチ操作が入力操作画面１２００に表示されたいずれのボタンに対する操作であるかを判定することが可能となる効果がある。
【０２２１】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０２２２】
本発明は、タッチパネル装置、タッチパネル入力処理方法および電気機器の分野において、表示面に表示された入力操作画面に含まれるボタンに対して斜め方向からタッチ操作する際の誤操作を、入力操作画面上でボタンが占有するボタン領域の周囲にボタン操作検知のための拡張領域を設けることなく回避することができ、これにより、タッチパネル操作者のタッチ操作により操作されるボタンを、その操作性を損なうことなく入力操作画面内に多数設けることができるタッチパネル装置およびタッチパネル入力処理方法、並びに、このような多数のボタンを操作性よく操作可能なタッチパネル装置を搭載した電気機器を提供することができる。
【符号の説明】
【０２２３】
１００、２００、３００  タッチパネル装置
１０１、２０１、３０１  タッチパネル
１０２、２０２、３０２  位置検出部
１０３、２０３、３０３  方向検出部
１０４、２０４、３０４  表示部
１０５、２０５、３０５  配置情報データベース部
１０６、２０６、３０６  判定部
１０７、２０７、３０７  距離設定部
２０８  タッチ精度部
５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１１００、１２００、１３００  入力操作画面
５０１、６０１、７０１、８０１、９０１、１００１、１１０１、１２０１、１３０１  タッチ位置（接触位置）
５０２、６０２、７０２、８０２、９０２、１００２、１１０２、１２０２  指方向ベクトル
５０３、６０３、７０３、８０３、９０３、１００３、１１０３  最大探索位置
５１１、６１１、７１１、８１１、８１２、９１１、９１２、１０１１、１１１１、１１１２、１２１１、１２１２、１３１１  ボタン領域
【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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