(57)【要約】【目的】アイコンをタッチして動作指定するポイント入力と描画を行う連続入力において確実かつスムーズな入力ができる操作性のよいタッチパネル装置を目的とする。【構成】指のタッチ位置を電流値または電圧値からパネル面上の指の接触位置を算出するタッチパネル装置において、接触位置座標を記憶し比較する手段と、接触位置座標が安定した期間に対応してＯＮ／ＯＦＦ判定する手段とを備え、上記安定期間は位置座標の変化量に対応して可変できることを特徴とするタッチパネル装置【選択図】  図１
2009032128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指のセンサーパネル面上に於けるタッチ位置を検出する装置であって、前記センサーパネルは抵抗膜材料を均一に形成され、周辺を取り囲む抵抗性周囲電極を配設されてなり、前記抵抗性周囲電極の４頂点または、センサーパネル面に接続された媒体の各点から入力電圧または電流を保持する信号処理部に接続され、指のタッチ位置を前記４頂点に流れる電流値または電圧値から前記パネル面上の指の接触位置を算出するタッチパネル装置において、接触位置座標を記憶し、新たな接触位置座標と過去の接触位置座標を比較する手段と、接触位置座標が安定したことを確認する期間に対応してＯＮ／ＯＦＦの判定する手段を備え、上記接触位置座標が安定した期間は、位置座標の変化量に対応して前記接触座標の安定確認する期間を可変することを特徴とするタッチパネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指等の座標指示器のセンサーパネルへのタッチ状態を検出するタッチパネル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネル装置は、コンピュータまたはその他のデータ処理装置用に、簡単かつ直観的なインターフェースを提供するものである。特に透明なタッチパネル装置では、ユーザーはデータの入力にキーボードを用いるのではなく、画面上でアイコンに触れたり、文字や絵を描くことによりタッチパネル装置を介して情報を送ることができる。
上記タッチパネル装置のタッチ位置座標検出方法として、内側に対向した二層の抵抗膜が押圧点で互いに導通する構造のパネルを使用した抵抗膜方式と称する方式のものがある。他の方法としては、上部の抵抗膜の片側の電極には一定電圧を印加し、他方の電極はグランドにし、押圧点で下部抵抗膜を介して電圧値を検出し、Ｘ（Ｙ）軸方向の座標値を算出する。また他の座標検出方法として、面抵抗体全体を電圧振動させて、指が近接または接触した点の位置から面抵抗体の一点に出入りする電流の４頂点へ配分される電流値を計測し、座標を特定するものがある。
【特許文献１】特開２０００−１３２３１９号。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した従来の技術は、操作者がタッチパネル面に無意識に軽くタッチした場合や、誤ってタッチ面に軽く触れた場合に、操作者は指示しようとした点と違う座標が検出され、誤入力の原因となっていた。特に画面上でアイコンや指示項目にタッチして、コンピュータや情報処理装置がタッチ位置に対応した処理を行う時に、操作者が不慣れなため最初に誤ってタッチパネル面に接触した位置が入力されることにより、動作が全く違ったものになるといった問題があった。
【０００４】
上述したタッチパネル装置において、指が接触した点の位置を正確に検出するためには、座標が安定｛安定とは、新しい座標と過去の座標を比較してこの差が小さく（差が１ミリ程度）なったこと。｝してから座標を有効とする方法があるが、指が移動中に接触位置座標を安定すると直ちに接触位置座標が有効となり、操作者が意図した位置ではない場合がある。また、接触位置座標が安定してから一定の期間後、座標有効とした場合、素早い入力ができなくなる（レスポンスが悪い）。以上のように操作者がタッチパネル面にタッチして描画などの連続入力動作を行う場合やアイコンをタッチして動作指定するポイント入力動作においてスムーズかつ確実な入力が課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、指のセンサーパネル面上に於けるタッチ位置を検出する装置であって、指のセンサーパネル面上に於けるタッチ位置を検出する装置であって、前記センサーパネルは抵抗膜材料を均一に形成され、周辺を取り囲む抵抗性周囲電極を配設されてなり、前記抵抗性周囲電極の４頂点または、センサーパネル面に接続された媒体の各点から入力電圧または電流を保持する信号処理部に接続され、指のタッチ位置を前記４頂点に流れる電流値または電圧値から前記パネル面上の指の接触位置を算出するタッチパネル装置において、接触位置座標を記憶し、新たな接触位置座標と過去の接触位置座標を比較する手段と、接触位置座標が安定したことを確認する期間に対応してＯＮ／ＯＦＦの判定する手段を備え、上記接触位置座標が安定した期間は、位置座標の変化量に対応して前記接触座標の安定確認する期間を可変するタッチパネル装置を提案するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のタッチパネル装置では、接触位置座標と位置座標の有効／無効を明示できるＯＮ／ＯＦＦ判定し、接触位置がある期間安定することによりＯＮとし、操作者が指示した位置を有効として確実に入力できる。又、安定期間が位置座標の変化により可変することで連続入力時でもスムーズな入力ができる。つまり指がタッチパネル面を早く移動したときは安定期間を長くし、比較的ゆっくりと移動したときは安定期間を短くすることで描画時にはスムーズな連続入力ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
センサーパネルはベースとなる樹脂やガラス等の表面に、抵抗膜材料を均一に形成され、この抵抗膜の周辺を取り囲む抵抗性周囲電極が配設されて、この抵抗性周囲電極の４頂点と電気的に導体ケーブルが接続され、周囲電極の４頂点から導体ケーブルを介して入力電圧を保持する電気回路で、４頂点に流れる電流値から前記センサーパネル面上の指の接触位置を演算処理装置により算出し、接触位置座標を記憶し、新たな接触位置座標と過去の接触位置座標と比較する手段と、接触位置座標が安定した期間に対応してＯＮ／ＯＦＦ判定する手段とを備え、上記安定期間は位置座標の変化量に対応して可変できる手段を備えたタッチパネル装置としたものである。
【実施例１】
【０００８】
以下、本発明の詳細を添付した図１を参照して説明する。図１は、指４が座標入力パネルの入力面にある面抵抗体１上における接触位置（Ｘ，Ｙ座標）を検出する静電容量式タッチパネル装置の説明図である。面抵抗体１は、透明なガラス、樹脂、または不透明な絶縁基板の片面に塗布、蒸着等により均一に形成したものである。面抵抗体１は、通常指４に直接触れないように薄い非導体膜をコーティングしてある。均一な面抵抗体１（指４がタッチする表面）の周辺に取り囲むように、低抵抗の周囲電極２を密着配設してある。
【０００９】
面抵抗体１の４頂点に設けられている検出電極３−Ａ、３−Ｂ、３−Ｃ、３−Ｄは、導体ケーブルで構成された引き出し線５により、信号処理部６に接続されている。信号処理部６は、本静電容量式タッチパネル装置が、指４の位置を検出するために使用する電気信号（ＡＣ信号）を発生し、電圧駆動する。さらに信号処理部６は４つの引き出し線５に接続されており、検出電極３−Ａ、３−Ｂ、３−Ｃ、３−Ｄからの各ＡＣ電流を計測できる機能を持っている。又、信号処理部６では接触位置座標をメモリー等（図示せず）に記憶し、新たに検出された接触位置座標と比較する演算手段と、前記接触位置座標の比較により算出される変化量に対応して安定期間を可変できる手段を備えている。また、安定期間以上に変化量が無ければＯＮと判定し、安定期間が短い場合はＯＦＦとする手段を備えている。
【００１０】
指４は、その人体の等価抵抗７及び接地容量８による人体の接地インピーダンスを介して接地されている。指４が、面抵抗体１に接触している時、両者間（指と面抵抗体間）に図１に示すような静電容量（容量結合）９が存在する。従って指４と面抵抗体１間に、信号発生器６（←「信号処理部」）に起因するＡＣ電流が少量ではあるが流れる。面抵抗体１は上述のように均一な抵抗値の分布をしており、指４が面抵抗体１に接触または近接したときに、その接触点により近い検出電極３（３−Ａ，３−Ｂ，３−Ｃ，３−Ｄ点）に指４を通して面抵抗体１にＡＣ信号がより多く流れる。従って、４つの各頂点の端子である検出電極３に流れるＡＣ信号電流値の比率から、信号処理部６で座標入力パネルの面抵抗体１上の指４のタッチ点（Ｘ，Ｙ座標）を算出する。
【００１１】
図２は、操作者がパネル面で指を動かして連続入力した場合の座標変化量と時間の関係を示した図である。４−１は指４が面抵抗体１に接触し、４−２は指４が面抵抗体１上を移動し、４−３は指４が面抵抗体１に接触したまま停止した状態である。図２の下図は、指４の動作の時間経過Ｔと座標変化量の関係を示している。この図２より座標変化量は、指４の移動速度が早いと（Ｃ２）大きくなり、移動速度が遅いと小さくなる（Ｃ１）。
本発明は上述した、指４の移動速度と座標変化量に着目し、操作者が面抵抗体１に指４が接触した状態で移動させた場合に位置座標の変化量が大きい（Ｃ２）場合は、座標安定確認期間Ｔ２（変化量が小さくなった期間）を長く設定し、座標安定確認期間Ｔ２経過後ＯＮと判定するｏｎ２期間になる。又、ｏｎ２期間の前をｏｆｆ２期間とする。操作者が面抵抗体１に指４が接触した状態で移動させた場合に、位置座標の変化量が小さい（Ｃ１）場合は、座標安定確認期間Ｔ１を短く設定し、座標安定確認期間Ｔ１経過後ＯＮと判定するｏｎ１期間になる。又、ｏｎ１期間の前をｏｆｆ１期間とする。ここでｏｆｆ１、ｏｆｆ２期間とは指４の接触位置情報とは別にＯＦＦ情報を外部装置に出力することで、マウスのポインタの動作とボタンオフに相当させることができる。またｏｎ１、２期間では接触位置情報とＯＮ情報を外部装置に出力することで、マウスのポインタの動作とボタンオンに相当させることができる。
上述のように座標変化量に対応して座標安定確認期間を可変することで、素早く移動した時には座標情報とＯＦＦ判定し、停止時に座標情報とＯＮ判定することで、マウス動作と同じカーソル移動とクリック動作に対応できる。
図３は操作者がパネル面で指を動かして、連続入力した場合の座標変化量と時間の関係を示した他の実施例を示す図である。座標変化量の下限Ｌを設定し、Ｌより変化量が小さい（Ｃ３）と全ての期間をＯＮと判定するｏｎ３期間とし、Ｌより大きい（Ｃ２）と座標安定確認期間Ｔ２が設定されるようにすることにより指４の移動が比較的遅い場合に連続入力ができ、スムーズな描画ができるようになる。
【００１２】
次に制御動作シーケンスを説明する。図４は図２で説明した制御動作シーケンスである。
Ｓ１においてタッチ位置座標を取得する。Ｓ２はＳ１で取得した位置座標と前に取得し、メモリーに記憶している位置座標を比較する。Ｓ３は前記位置座標の比較した差の大小を判定する。Ｓ３で比較して差が大きいものはＳ４において座標安定確認期間Ｔ２を設定し、比較して差が小さいものは、Ｓ５において座標安定確認期間Ｔ１を設定する。
Ｓ６ではタッチ位置座標を取得する。Ｓ７ではＳ６で取得した位置座標と前に取得し、メモリーに記憶している位置座標を比較する。Ｓ８は前記位置座標の比較した差の大小を判定する。Ｓ８で比較した差が大きいものはＳ９においてタッチ位置座標とＯＦＦ情報をパソコンや処理装置などの外部装置へ出力し、Ｓ１へもどる。Ｓ８で差が小さいものはＳ１０において座標安定確認期間経過しているか判定する。Ｓ１０の判定で経過していない場合はＳ１１においてタッチ位置座標とＯＦＦ情報を外部装置へ出力し、経過している場合はＳ１２においてタッチ位置座標とＯＮ情報を外部装置へ出力する。Ｓ１１またはＳ１２処理後Ｓ６へもどる。
Ｓ１〜Ｓ１１までが、図２におけるオフ期間ｏｆｆ１、２になる。Ｓ６〜Ｓ１１までが図２における座標安定確認期間Ｔ１、２になる。Ｓ１２は図２におけるオン期間ｏｎ１、２になる。
上述した図４の制御シーケンスでは指４の移動速度に対応して、座標安定確認期間が変化することで、操作者がアイコンをタッチして動作指定するポイント入力においてタッチ面に接触しながら移動しても所望の位置を確実に入力することができる。
【００１３】
図５は図３で説明した制御動作シーケンスである。Ｓ１においてタッチ位置座標を取得する。Ｓ２はＳ１で取得した位置座標と前に取得し、メモリーに記憶している位置座標を比較する。Ｓ３は前記位置座標の比較した差と設定値Ｌとの大小を判定する。Ｓ３でＬと比較して差が大きいものはＳ４において座標安定確認期間Ｔ２を設定し、Ｌと比較して差が小さいものは、Ｓ５において座標安定確認期間を解除する、つまり座標安定確認を行わない。Ｓ１３ではタッチ位置座標とＯＮ情報を外部装置へ出力する。Ｓ１３処理後Ｓ１へもどる。
Ｓ６ではタッチ位置座標を取得する。Ｓ７ではＳ６で取得した位置座標と前に取得し、メモリーに記憶している位置座標を比較する。Ｓ８は前記位置座標の比較した差の大小を判定する。Ｓ８で比較した差が大きいものはＳ９においてタッチ位置座標とＯＦＦ情報を外部装置へ出力し、Ｓ１へもどる。Ｓ８で差が小さいものはＳ１０において座標安定確認期間経過しているか判定する。Ｓ１０の判定で経過していない場合はＳ１１においてタッチ位置座標とＯＦＦ情報を外部装置へ出力し、経過している場合はＳ１２においてタッチ位置座標とＯＮ情報を外部装置へ出力する。Ｓ１１またはＳ１２処理後Ｓ６へもどる。
Ｓ１〜Ｓ１１（除くＳ５，１３）までが、図３におけるオフ期間ｏｆｆ２になる。Ｓ６〜Ｓ１１までが図３における座標安定確認期間Ｔ２になる。Ｓ１２は図３におけるオン期間ｏｎ２になる。Ｓ１、２、３、５、１３は図３におけるオン期間ｏｎ３になる。
上述した図５の制御シーケンスでは指４の移動速度に対応して、つまり座標比較結果が設定値Ｌより大きいか、小さいかで座標安定確認期間の設定の有／無になるため描画入力時の連続入力に有効である。
【００１４】
以上の説明通り、本発明では、タッチ時の確実なポイント入力と連続入力時のスムーズな入力を両立させることができた。特にタッチ位置が移動しながらも確実なポイント入力が実現できる。また座標安定期間の有無により連続入力へのスムーズな移行ができる。使用目的や必要に応じて、使い分けることでさらに操作性の良いタッチパネル装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】静電容量式タッチパネル装置の説明図
【図２】操作者がパネル面で指を動かして連続入力した場合の座標変化量と時間の関係を示した説明図
【図３】操作者がパネル面で指を動かして連続入力した場合の座標変化量と時間の関係を示した説明図
【図４】図２の制御動作シーケンスのフローチャート
【図５】図３の制御動作シーケンスのフローチャート
【符号の説明】
【００１６】
１        面抵抗体
２        周囲電極
３−Ａ    検出電極
３−Ｂ    検出電極
３−Ｃ    検出電極
３−Ｄ    検出電極
４        指
５        引き出し線
６        信号処理部
７        人体抵抗
８        接地容量
９        静電容量
【図１】
2009032128.tif 000003
【図２】
2009032128.tif 000004
【図３】
2009032128.tif 000005
【図４】
2009032128.tif 000006
【図５】
2009032128.tif 000007