(57)【要約】【課題】タッチパネルでは、一定の周期でタッチされているかの判定、およびタッチ位置の座標を取得していたが、この判定および座標取得のために負荷が増大し、かつ正確な座標を取得できないという課題があった。本発明は座標の精度を維持しつつ、負荷を軽減することを目的にする。【解決手段】出力パルス信号の周期を可変できるタイマを備え、タッチパネルにタッチしているかどうかの判定信号、およびタッチ位置の移動量に基づいて前記パルス信号の周期を変化させるようにした。タッチしていないときは周期を長くし、移動量が大きいときは周期を短くすることにより、負荷を低減しつつ、座標の精度を高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置入力板を具備し、この位置入力板で指定された位置の座標を取得する操作を繰り返す位置入力装置において、
パルス信号を出力し、このパルス信号の周期を可変できるタイマと、
前記パルス信号が入力されたときに、前記位置入力板にタッチしているかどうかを判定し、タッチしているときにタッチしている位置の座標を取得するタッチ判定・座標取得部と、
前記位置入力板にタッチしているかどうかを表す信号、およびタッチしている位置の座標が入力され、これらの入力値から前記パルス信号の周期を決定し、この周期を前記タイマに設定するタイマ周期設定部と、
を備えたことを特徴とする位置入力装置。
【請求項２】
前記タイマ周期設定部は、前記位置入力板にタッチしていないときは前記パルス信号の周期が最大になる周期を前記タイマに設定し、前記位置入力板にタッチしているときはタッチ位置の移動量を演算して、この移動量に基づいて前記パルス信号の周期を決定して、この周期を前記タイマに設定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の位置入力装置。
【請求項３】
前記パルス信号によって割り込みを発生させ、この割り込みによって前記位置入力板にタッチしているかどうか、およびタッチしている座標を取得するようにしたことを特徴とする請求項１若しくは請求項２記載の位置入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルに代表される位置入力装置に関し、タッチ位置座標の検出精度を低下させることなく、処理の負荷を軽減することができる位置入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネル等の位置入力装置は、操作者がパネルに触れ、あるいは圧力を加えることにより、その位置の座標を得ることができる装置であり、電子計測器やレコーダ等に用いられる。
【０００３】
このような位置入力装置には、２枚の抵抗膜を用いる抵抗膜方式、圧電素子を用いて表面弾性波を発生させる表面弾性波方式、赤外光を遮断することによって位置を検出する赤外線方式、電磁誘導の原理を用いる電磁誘導方式等の各種方式がある。
【０００４】
図４に、タッチパネルを用いた位置入力装置の構成を示す。図４において、１０はマイクロプロセッサであり、割込処理部１１、駆動信号生成部１２、タッチ状態判定部１３、座標演算部１４で構成される。割込処理部１１、駆動信号生成部１２、タッチ状態判定部１３、座標演算部１４は、マイクロプロセッサ１０上で動作するソフトウエアで構成される。
【０００５】
２０はタイマであり、インターバルタイマが用いられる。タイマ２０は設定された周期でパルス信号を出力する。このパルス信号は割込処理部１１に入力される。
【０００６】
割込処理部１１は、パルス信号が入力されるとそれまで行っていた処理を中断させ、割り込み処理を行う。割込処理部１１は駆動信号生成部１２を起動する。駆動信号生成部１２はタッチパネル制御部２１を駆動する駆動信号を生成し、タッチパネル制御部２１に出力する。タッチパネル制御部２１は駆動信号が入力されるとタッチパネルを制御する制御信号を生成し、タッチパネル２２に出力する。
【０００７】
タッチパネル制御部２１はタッチされているかどうかを判定するための制御信号をタッチパネル２２に出力し、タッチパネル２２はこの制御信号に応答してタッチされたかどうかを判定するための信号を出力する。この信号はＡＤ変換部２３でデジタル値に変換され、タッチ状態判定部１３に入力される。タッチ状態判定部１３は、入力されたデジタル値からタッチされたかどうかを判定する。
【０００８】
次に、タッチパネル制御部２１は制御信号の電圧を変更する。タッチパネル２２はこの変更に応答して、タッチされた位置を表す位置信号を出力する。この位置信号はＡＤ変換部２３でデジタル値に変換され、座標演算部１４に入力される。座標演算部１４は、入力されたデジタル値からタッチされた座標を算出する。
【０００９】
なお、マイクロプロセッサ１０には、得られた座標を用いるアプリケーションも内蔵されているが、本発明と直接関係がないので、説明を省略する。
【００１０】
図５は、この位置入力装置の動作を示すフローチャートである。なお、タッチパネル２２は抵抗膜方式のタッチパネルとする。図５において、工程（Ｐ５−１）でタイマ２０を初期設定する。すなわち、パルス信号の周期を設定し、タイマ２０を起動する。以下、タイマ２０は設定された周期でパルス信号を出力する。
【００１１】
次に、工程（Ｐ５−２）でパルス信号が入力されるまで待つ。すなわち、パルス信号が入力されないと（ＮＯ）、工程（Ｐ５−２）に戻る。このパルス信号によって、タイマ割り込みが発生する。
【００１２】
パルス信号が入力されると（ＹＥＳ）、工程（Ｐ５−３）でタッチ状態を読み込む。駆動信号生成部１２はタッチパネル制御部２１を駆動する駆動信号を生成し、タッチパネル制御部２１はこの駆動信号に応答してタッチされたかどうかを検出する制御信号を生成し、タッチパネル２２に出力する。
【００１３】
タッチパネル２２は入力された制御信号に基づいて動作し、タッチされたかどうかを判定するための信号を出力する。タッチ状態判定部１３は、この信号に基づいてタッチされたかどうか（タッチ状態であるかどうか）を判定する（工程（Ｐ５−４））。
【００１４】
工程（Ｐ５−４）でタッチ状態であると（ＹＥＳ）、工程（Ｐ５−５）で座標演算部１４は入力されたデジタル値から抵抗値を算出し、工程（Ｐ５−６）でこの抵抗値からタッチされた座標を演算して、工程（Ｐ５−２）に戻って次のパルス信号が入力されるのを待つ。工程（Ｐ５−４）でタッチ状態でない（ＮＯ）と判定されると、工程（Ｐ５−２）に戻って次のパルス信号が入力されるのを待つ。
【００１５】
特許文献１には、タッチパネルを用いて押下座標を取得する表示操作装置が記載されている。特許文献１では、パルス信号を受信すると押下座標を取得するようにし、このパルス信号の間隔を押下位置に表示されたアイコンの動作属性、あるいはユーザの入力方式によって決定するようにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００９−２６５９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、このような位置入力装置には、次のような課題があった。
図４の位置入力装置は、タイマ２０が出力するパルス信号の周期でしかタッチ位置の座標を得ることができない。このため、タッチ位置が移動しているときに位置分解能を高くするためには、タイマ２０が出力するパルス信号の周期を短くして位置座標の検出頻度を高くしなければならない。しかし、周期を短くすると割り込みの発生頻度が増加するので、この割り込み処理のためにマイクロプロセッサ１０の負荷が増大して、他の処理に支障を来してしまうという課題があった。
【００１８】
マイクロプロセッサ１０の負荷を軽減するためにパルス信号の周期を長くすると位置座標検出の頻度が低下し、タッチ位置の移動量が大きいと正確な座標を検出することが難しくなるという課題もあった。
【００１９】
特許文献１に記載された表示操作装置は押下座標を取得する割り込み頻度を変化させるものであるが、押下位置あるいは入力方式に基づいて変化させるものであり、位置検出分解能を改善するものではない。
【００２０】
本発明の目的は、マイクロプロセッサの負荷を軽減し、かつ必要な位置検出分解能を得ることができる位置入力装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
位置入力板を具備し、この位置入力板で指定された位置の座標を取得する操作を繰り返す位置入力装置において、
パルス信号を出力し、このパルス信号の周期を可変できるタイマと、
前記パルス信号が入力されたときに、前記位置入力板にタッチしているかどうかを判定し、タッチしているときにタッチしている位置の座標を取得するタッチ判定・座標取得部と、
前記位置入力板にタッチしているかどうかを表す信号、およびタッチしている位置の座標が入力され、これらの入力値から前記パルス信号の周期を決定し、この周期を前記タイマに設定するタイマ周期設定部と、
を備えたものである。平均的な座標取得頻度が小さくなるので、処理の負荷を軽減することができる。
【００２２】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記タイマ周期設定部は、前記位置入力板にタッチしていないときは前記パルス信号の周期が最大になる周期を前記タイマに設定し、前記位置入力板にタッチしているときはタッチ位置の移動量を演算して、この移動量に基づいて前記パルス信号の周期を決定して、この周期を前記タイマに設定するようにしたものである。位置入力板にタッチしていないときに座標取得頻度を小さくすることにより、更に処理の負荷を軽減できる。
【００２３】
請求項３記載の発明は、請求項１若しくは２に記載の発明において、
前記パルス信号によって割り込みを発生させ、この割り込みによって前記位置入力板にタッチしているかどうか、およびタッチしている座標を取得するようにしたものである。割り込みの発生頻度が低下するので、割り込み処理の負荷を低減できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば以下のような効果がある。
本発明によれば、周期が可変できるパルス信号を出力するタイマを具備し、このパルス信号が入力されたときに位置入力板にタッチしているかどうか、およびタッチ位置の座標を取得すると共に、タッチしているかどうかの判定結果およびタッチ位置の移動量に基づいて前記パルス信号の周期を変化させるようにした。
【００２５】
位置入力板にタッチしていないとき、およびタッチ位置の移動量が小さいときにパルス信号の周期を長くすることにより、平均的なタッチ判定および座標取得頻度を減らすことができる。このため、処理の負荷を小さくすることができるという効果がある。
【００２６】
また、タッチ位置の移動量が大きいときにタッチ判定および座標取得頻度を高くすることにより、タッチ位置の移動に正確に追従することができる。このため、処理の負荷を軽減しつつ、タッチ位置の検出精度を向上させることができるという効果もある。
【００２７】
さらに、割り込み処理によってタッチ判定および座標取得を行う装置では、平均的な割り込み頻度が低下するので、マイクロプロセッサの負荷を軽減することができるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１の装置の動作を示したフローチャートである。
【図３】タッチ位置の移動量とタイマ値の関係を示した特性図である。
【図４】従来の位置入力装置の構成図である。
【図５】図４従来例の動作を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る位置入力装置の一実施例を示した構成図である。なお、図４と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。
【００３０】
図１において、３０はタイマであり、図４のタイマ２０と同様にインターバルタイマが用いられる。タイマ３０は設定された周期でパルス信号を出力する。このパルス信号の周期は、タイマ３０に内蔵されているタイマ値を変えることにより、可変することができる。
【００３１】
３１はマイクロプロセッサであり、割込処理部１１、駆動信号生成部１２、タッチ状態判定部１３、座標演算部１４、タイマ周期設定部３２が内蔵されている。これらの各部は、マイクロプロセッサ３１上で動作するソフトウエアで構成される。なお、図４と同様にマイクロプロセッサ３１には得られた座標を用いるアプリケーションも内蔵されているが、本発明と直接関係がないので、記載および説明を省略する。
【００３２】
タイマ３０の出力信号であるパルス信号は割込処理部１１に入力される。割込処理部１１は、パルス信号が入力されるとそれまで行っていた処理を中断させて割り込み処理を実行する。
【００３３】
割り込み処理において、割込処理部１１は駆動信号生成部１２を起動する。駆動信号生成部１２は駆動信号を生成し、タッチパネル制御部２１に出力する。タッチパネル制御部２１は、駆動信号からタッチパネル２２のタッチ位置を読み取る制御信号を出力する。
【００３４】
タッチパネル制御部２１はタッチされているかどうかを判定するための制御信号をタッチパネル２２に出力し、タッチパネル２２はこの制御信号を応答してタッチされたかどうかを表す状態判定信号を出力する。この状態判定信号はＡＤ変換部２３でデジタル値に変換され、タッチ状態判定部１３に入力される。タッチ状態判定部１３は、入力されたデジタル値からタッチされたかどうかを判定する。
【００３５】
次に、タッチパネル制御部２１は制御信号の電圧を変更する。タッチパネル２２はこの変更に応答して、タッチされた位置を表す位置信号を出力する。この位置信号はＡＤ変換部２３でデジタル値に変換され、座標演算部１４に入力される。座標演算部１４は、入力されたデジタル値からタッチされた座標を算出する。ここまでの動作は、図４従来例とほぼ同じである。
【００３６】
座標演算部１４が演算した座標、およびタッチ状態判定部１３が判定した判定結果はタイマ周期設定部３２に入力される。タイマ周期設定部３２は前回タッチされた座標と今回タッチされた座標から移動量を演算し、この移動量およびタッチ状態判定部１３の判定結果からタイマ３０が出力するパルス信号の周期を決めるタイマ値を決定し、このタイマ値をタイマ３０に設定する。
【００３７】
なお、タッチパネル２２は位置入力板に相当し、割り込み処理部１１、駆動信号生成部１２、タッチパネル制御部２１、ＡＤ変換部２３、タッチ状態判定部１３、座標演算部１４はタッチ判定・座標取得部に相当する。
【００３８】
次に、図２フローチャートに基づいてマイクロプロセッサ３１の動作を説明する。なお、このフローチャートでは抵抗膜方式のタッチパネルを使用しているとして説明している。図２において、工程（Ｐ２−１）でタイマ３０の初期設定を行ってタイマ３０を起動し、工程（Ｐ２−２）でパルス信号が入力されるまで待機する。
【００３９】
パルス信号が入力されると（ＹＥＳ）、工程（Ｐ２−３）でタッチ状態を読み込む。すなわち、駆動信号生成部１２はタッチパネル制御部２１を駆動する駆動信号を生成し、タッチパネル制御部２１はこの駆動信号に応答してタッチされたかどうかを検出する制御信号を生成し、タッチパネル２２に出力する。
【００４０】
タッチパネル２２は入力された制御信号に基づいて動作し、タッチされたかどうかを表す状態判定信号を出力する。タッチ状態判定部１３は、この状態判定信号に基づいてタッチされたかどうか（タッチ状態であるかどうか）を判定する（工程（Ｐ２−４））。
【００４１】
工程（Ｐ２−４）でタッチ状態であると（ＹＥＳ）、工程（Ｐ２−５）で座標演算部１４は入力されたデジタル値から抵抗値を算出し、工程（Ｐ２−６）でこの抵抗値からタッチされた位置の座標を演算する。ここまでのフローは、図５従来例とほぼ同じである。
【００４２】
工程（Ｐ２−６）で演算した座標は、タイマ周期設定部３２に入力される。タイマ周期設定部３２は、タッチ状態であると判定されたときに、工程（Ｐ２−７）で前回のタッチ座標と今回のタッチ座標との差（距離）である移動量を演算して、工程（Ｐ２−８）でこの移動量と予め設定された基準移動量を比較して、その大小を評価する。
【００４３】
そして、工程（Ｐ２−４）および工程（Ｐ２−８）の判定結果を用いてタイマ値を決定し、このタイマ値をタイマ３０に設定して工程（Ｐ２−２）に戻る。工程（Ｐ２−４）でタッチしていない（ＮＯ）と判定されたときはタイマ値を大きくしてタイマ３０に長周期を設定する。タッチされている場合は、移動量が基準移動量より小さいとき（小）はタイマ値を中程度にしてタイマ３０に中周期を設定し、移動量が基準移動量より大きい（大）ときは、タイマ値を小さくしてタイマ３０に短周期を設定する。基準移動量は、例えばタッチパネル２２の対角線の長さの１／１０とする。
【００４４】
例えば、タッチパネル２２にタッチされていないときはタイマ３０が出力するパルス信号の周期を１００ｍＳに設定し、タッチされており、かつ移動量が基準移動量未満のときは周期を５０ｍＳに設定し、基準移動量以上のときは１０ｍＳに設定するようにする。
【００４５】
図３に、移動量とタイマ３０が出力するパルス信号の周期との関係を示す。図３において、４０は移動量の変化を表したグラフ、４１はパルス信号の周期であり、横軸は時間である。時刻Ｔ１まではタッチパネル２２はタッチされていない。このため、タイマ３０には大きいタイマ値が設定され、パルス信号の周期は長い値になる。割り込みの発生頻度は小さい。
【００４６】
時刻Ｔ１でタッチが開始される。このときの移動量はＭ１と小さな値なので、タイマ３０には中程度のタイマ値が設定され、パルス信号の周期は中程度になる。割り込みの頻度は中程度になる。時刻Ｔ２で移動量がＭ２と大きくなるので、タイマ３０には小さいタイマ値が設定される。パルス信号の周期は短くなり、割り込みの頻度は高くなる。時刻Ｔ３で移動量が再びＭ１と小さな値になるので、タイマ値は中程度に戻され、割り込み頻度は中程度になる。時刻Ｔ４でタッチパネル２２へのタッチが終了するのでタイマ値は長い値に設定され、割り込みの頻度は小さくなる。
【００４７】
タッチパネルにタッチされていないときは、タッチするまでに時間がかかるので、割り込みの頻度を小さくしても座標の精度が低下することはない。また、移動量が小さいと頻繁に座標を測定しなくても、座標の精度が低下することはない。さらに、移動量が大きいときは割り込みの頻度を高くして頻繁に座標を演算するので、座標の精度が低下することはない。
【００４８】
このように、タッチしているかどうか、あるいは移動量によってパルス信号の周期を変化させ、割り込み頻度を変えるようにした。このため、割り込み頻度の平均値を小さくすることができるので、マイクロプロセッサの負荷を低減することができる。
【００４９】
なお、本実施例では抵抗膜方式のタッチパネルについて説明したが、他の方式のタッチパネルに適用することもできる。また、液晶等の表示器と組み合わされていないデジタイザのような位置入力装置に適用することもできる。
【００５０】
また、本実施例では移動量によって２つのタイマ値を設定するようにしたが、３つ以上のタイマ値を使い分けるようにしてもよい。
【００５１】
また、本実施例ではタッチしているかどうか、および移動量によってタイマ値を変化させるようにしたが、移動速度を演算し、この移動速度によってタイマ値を変化させるようにしてもよい。
【００５２】
また、本実施例ではタイマ３０およびＡＤ変換部２３として個別の部品を用いるようにしたが、マイクロプロセッサ３１に内蔵されているタイマやＡＤコンバータを用いることもできる。
【００５３】
さらに、本実施例ではタッチ状態判定部１３、座標演算部１４をマイクロプロセッサ３１に内蔵させるようにしたが、タッチパネル制御部２１に内蔵させるようにしてもよい。この場合、タッチパネル制御部２１は駆動信号が入力されるとタッチ判定およびタッチ位置の座標を取得して、マイクロプロセッサ３１に出力するようにする。
【符号の説明】
【００５４】
１１  割込処理部
１２  駆動信号生成部
１３  タッチ状態判定部
１４  座標演算部
２１  タッチパネル制御部
２２  タッチパネル
２３  ＡＤ変換部
３０  タイマ
３１  マイクロプロセッサ
３２  タイマ周期設定部
【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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