JPH028925A - タッチスクリーン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、画面表示装置の画面上の座標をタッチ入力す
るタッチスクリーン装置に関する。

（従来の技術） 近年、例えば、工業プラントを監視するプラント監視装
置の操作手段として、監視画面を直接タッチして操作可
能なタッチスクリーン装置が使用されており、その−例
を第４図に示す。

同図において、タッチスクリーン制御装置１は、タッチ
スクリーン装置２を趣動してタッチ座標を検出するもの
であり、その検出結果は、タッチ座標データＴＤとして
プロセス計算機３およびタッチ座標表示装置４に出力さ
れている。

タッチスクリーン装置２は、プロセス計算機３の表示装
置として用いられているＣＲＴ表示装置（図示略）の画
面に付設されている。

タッチスクリーン制御装置１において、　ＸＹ切換装置
１１は、タッチスクリーン装置２から出力させるタッチ
座標信号ＴＡの対応する座標をＸ座標またはＸ座標に切
り換えるものであり、アンプ１２は、タッチスクリーン
装置２から出力されたタッチ座標信号ＴＡを規定の増幅
率で増幅するものであり、その出力信号は、アンプ１３
．１４および比較器１５の比較入力端に加えられている
。

アンプ１３は、Ｘ座標に対応したタッチ座標信号ＴＡを
増幅するものであり、そのオフセット量およびゲインは
可変抵抗器１６．１７によりそれぞれ調整され、その出
力信号はアナログ／デジタル変換器１８の一方の入力端
に出力される。

アンプ１４は、Ｘ座標に対応したタッチ座標信号ＴＡを
増幅するものであり、そのオフセット量およびゲインは
可変抵抗器１９．２０によりそれぞれ調整され、その出
力信号はアナログ／デジタル変換器１８の他方の入力端
に出力される。

アナログ／デジタル変換器１８は、ＸＹ切換装置１１が
Ｘ座標を選択しているときにはアンプ１３の出力信号を
、　ＸＹ切換装置１１がＹ座標を選択しているときには
アンプ１４の出力信号をそれぞれ入力して、それらの入
力信号を対応するデジタル信号に変換するものであり、
その変換結果のデジタル信号はマイクロ・プロセッサ２
１に加えられている。

基Ｐ！電圧発生器２２は、タッチスクリーン装置２がタ
ッチ入力されていない状態での、アンプ１２の出力信号
を基＊Ｓ圧信号Ｖｒとして発生するものであり、その基
準電圧信号Ｖｒは、比較器１５の基準入力端に加えられ
ている。

比較器１５は、比較入力端の信号電圧が、基準入力端の
基準電圧信号Ｖｒよりも小さくなったことを検出するも
のであり、その比較信号はタッチ検出信号ＴＣとしてマ
イクロ・プロセッサ２１に加えられている。

マイクロ・プロセッサ２１は、ＸＹ切換装置１１がＸ座
標を選択しているときに、タッチ検出信号ＴＣがタッチ
入力検出状態になると、アナログ／デジタル変換器１８
の出力をＸ座標データとして入力し、Ｘｙ切換装置１１
がＹ座標を選択しているときに、タッチ検出信号ＴＣが
タッチ入力検出状態になると、アナログ／デジタル変換
器１８の出力をＹ座標データとして入力する。

そして、それらのＸ座標データおよびＸ座標データを、
タッチ座標データＴＤとしてプロセス計算機３およびタ
ッチ座標表示装置４に出力している。

したがって、運転員がＣＲＴ表示装置の画面の任意の一
点をタッチ操作すると、そのタッチ位置に対応したタッ
チ座標信号ＴＡが出力され、また、そのタッチ座標信号
ＴＡが基準電圧信号νｒよりも小さくなるので、タッチ
検出信号ＴＣがタッチ入力検出状態に変化する。

それにより、マイクロ・プロセッサ２１は、その状態で
ＸＹ切換装置１１の切換動作に同期して切り替わるアナ
ログ／デジタル変換器１８の出力デジタル信号をそれぞ
れＸ、Ｙ座標データとして入力し、タッチ座標データＴ
Ｏを形成してプロセス計算機３およびタッチ座標表示装
置４に出力する。

これにより、タッチスクリーン装置２をタッチした点に
対応したタッチ座標データＴＤがプロセス計算機３に出
力されるとともに、タッチ座標表示装置４で表示出力さ
れる。なお、このタッチ座標表示装置４は、後述する座
標調整時のみに接続され、常時は接続されていない。

ところで、タッチスクリーン装置２の座標は、第５図（
ａ）に示すように、その有効タッチ領域の左下の点を原
点とし、右方向にＸ座標が増大するとともに上方向にＹ
座標が増大する座標体系である。

また、プロセス計算機３に使用されるＣＲＴ表示装置の
座標は、同図（ｂ）に示すように、その有効表示領域の
左上の点を原点とし、右方向にＸ座標が増大するととも
に下方向にＹ座標が増大する座標体系である。

したがって、プロセス計算機３は、タッチスクリーン制
御装置１から出力されたタッチ座標データＴＤに対応し
た任意の点Ｑのタッチ座４ｍ（Ｘ−ｒ、Ｙｒ）を、次式
（１）に基づいて変換し、ＣＲＴ表示装置における座標
（Ｘｃ、Ｙｃ）を得ている。

（り：）・（Ｋｘａ：にカ（クリ・（）り・・・・・・
（Ｉ）ここで、Ｋｘａ、Ｋｘｂ、Ｋｘｃ、Ｋｙａ、Ｋｙ
ｂ、Ｋｙｃは、定数であり、以下これらの定数を座標変
換定数という。

これらの座標変換定数Ｋｘａ、Ｋｘｂ、Ｋｘｃ、Ｋｙａ
、Ｋｙｂ。

Ｋｙｃは、タッチスクリーン装置２をＣＲＴ表示装置に
付設する時点で、タッチスクリーン装置２およびＣＲＴ
表示装置の相互の座標関係に基づいて、算出され、プロ
セス計算機３に保持される。

（発明が解決しようとする課題） さて、タッチスクリーン装置２のタッチ操作面は、透明
抵抗薄膜などからなり、長期間使用しているうちに劣化
するため、ある程度使用したところで交換している。

この交換時、交換後のタッチスクリーン装置２の座標特
性が、交換前のタッチスクリーン装置２の座標特性と完
全に一致することはまれであり、通常は、交換後のタッ
チスクリーン装置２の座標特性を交換前のタッチスクリ
ーン装置２の座標特性に一致させる調整作業を行なう必
要がある。

この座標ｙＡ整作業は、タッチ座標表示装置４を接続し
、タッチスクリーン装置２の規定位置の座標が規定値を
とるように、タッチ座標表示装置４の表示をＲ察しなが
ら、アンプ１３の可変抵抗器１６゜１７およびアンプ１
４の可変抵抗器１９．２０をそれぞれ適宜に調整するこ
とで行なっており、非常に程度を必要とし、手間がかか
っていた。

このように、従来では、タッチスクリーン装置２の調整
作業が非常に負担になるという不都合を生じていた。

本発明は、この従来技術の課題を解決し、調整作業を容
易に行なえるタッチスクリーン装置を提供することを目
的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、座標調整時に基準座標点を表示したときに入
力したタッチ座標に基づき、タッチ座標を画面表示装置
の表示画面座標に変換するときに使用する座標変換定数
を更新する座標変換定数更新手段を備えたものである。

（作用） したがって、画面表示装置に表示された基準点をタッチ
操作するだけで？Ａｆｆｍ作業を完了することができ、
調整作業が大幅に簡略化される。

（実施例） 以下、添付図面を参照しながら１本発明の実施例を詳細
に説明する。

第１図は、本発明の一実施例にかかるタッチスクリーン
装置を示している。なお、同図において第４図と同一部
分および相当する部分には同一符号を付している。

同図において、ＣＲ７表示装置４０は、プロセス計算機
３の表示手段を構成するものであり、ＣＲＴ制御装置４
１は、ＣＲＴ表示装百４０に表示する表示データを形成
するものである。

プロセス計算機３において、タッチ座標入力手段３１は
、タッチスクリーン制御装置Ｉから出力されるタッチ座
標データＴＤを入力するものであり、そのタッチ座標デ
ータＴＤは、座標変換手段３２および機能処理手段３３
に出力される。

座標変換手段３２は、座標変換定数記憶部３４に記憶さ
れている座標変換定数（上式（Ｉ）参照）、および、人
力したタッチ座標データＴＤに基づいて上式（【）を演
算し、ＣＲ７表示装置４０における座標データを演算す
るものであり、その座標データＣＤは、機能処理手段３
３に出力されている。また、座標変換手段３２は、座標
調整要求フラグ３５がセットされているときには、その
変換処理を行なわない。

機能処理手段３３は、このプロセス計算機３が実行する
種々の制御処理を実行するものであり、座膿！Ｉ！Ｉ整
要求フラグ３５がセットされているときには、後述する
座標調整処理を行ない、座標調整要求フラグ３５がリセ
ットされているときには、座標変換手段３２より入力し
た座標データＣＤに基づいて、所定の監視処理などを行
なう。

タイパ入出力制御手段３６は、運転員が操作する人出力
タイパ４２からのデータを得て機能処理手段３３に出力
するとともに、機能処理手段３３からの出力データを入
出力タイパ４２に出力するものである。

また、入出力タイパ４２より座標調整要求が操作入力さ
れたときには座標調整要求フラグ３５をセットし、また
、機能処理手段３３より指令されたときに、座標調整要
求フラグ３５をリセッ１−する。

基準Ｐｇ、標記憶部３７は、座標調整処理で使用する基
準座標を記憶するものであり、表示制御手段３８は、機
能処理手段３３がＣＲ７表示装置４０に表示する表示デ
ータを、ＣＲ７表示装置４０で表示可能な形式に変換す
るものであり、その変換結果はＣＲＴ制御装置４１に出
力される。

以上の構成で、座標調整作業時の処理例を第２図を参照
して説明する。

まず、運転員が、入出力タイパ４２より座標調整要求を
操作入力すると（ステップＳｔ）、タイパ入出力制御手
段３６は、座標！ｌ！Ｉ整要求フラグをセットする（ス
テップＳ２）。

これにより、座標変換手段３２が不動作状態になるとと
もに、機能処理手段３３は、ＣＲＴ基準座標を基準座標
記憶部３７より入力する（ステップＳ３）。ここで、Ｃ
ＲＴ基準座標としては、第３図に示した４つの点Ｐ１．
（０，Ｖｃｍ）、　Ｐ２（Ｘｃｍ、Ｙｃｍ）、　Ｐ３（
Ｘｃｍ、Ｏ）、　Ｐ４（０゜０）を使用する。

そして、機能処理手段３３は、点Ｐ１をＣＲ７表示装置
４０に表示しくステップＳ４）、運転員に表示した点を
タッチ入力するようにＣＲ７表示装置４０にガイダンス
表示する。

それにより、運転員がタッチスクリーン装置２をタッチ
操作すると（ステップＳ５）、そのタッチ操作に対応し
たタッチ座標データＴＯがタッチスクリーン制御装置１
より出力され、タッチ座標入力手段３１が機能処理手段
３３へと入力する。

機能処理手段３３は、このときに入力したタッチ座標を
ＣＲ７表示装置４０に表示し、そのタッチ操作が誤タッ
チであったかどうかを問い合わせる（ステップＳ６）。

これに対し、運転員は、ＣＲ７表示装置４０の表示内容
を確認し、誤タッチであったかどうかを判定し、その判
定結果を入出力タイパ４２より操作入力する。

ステップＳ６で、誤タッチであることが判明した場合（
ステップＳ６の結果がＹＥＳ）には、そのときに入力し
たタッチ座標データＴＤを廃棄してステップＳ５に戻り
、正常なタッチであることが判明した場合（ステップＳ
６の結果がＮｏ）には、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、機能処理手段３３は、現ポイントに
ついての操作を終了するかどうかをＣＲ７表示装置４０
に表示して運転員に問い合わせる。これにより、運転員
は、終了あるいは続行を入出力タイパ４２より操作入力
する。このとき、続行する旨が入力されると（ステップ
Ｓ７の結果がＮＯ）、規定の回数ＭＡＸだけ同一ポイン
トの座標データを入力したかどうかを調べ（ステップＳ
８）、ステップｓ８の結果がＮＯになるときには、ステ
ップＳ５に戻って同一ポイントの操作を繰返し行なう。

また、ステップＳ８の結果がＹＥＳになるとき、および
、ステップＳ７の結果がＹＥＳになるときには、そのと
きに入力したタッチ座標データＴＤに基づき、次式（Ｉ
Ｉ）を実行して、タッチ入力座標の平均値、すなわち、
タッチ基準座標データ（Ｘｖｉ、Ｙｒｉ）を算出する。

ステップＳｌｌでは、次のようにして、座標変換定数Ｋ
ｘａ、Ｋｘｂ、Ｋｘｃ、Ｋｙａ、Ｋｙｂ、Ｋｙｃをそれ
ぞれ算出する。

すなわち、Ｃ，ＲＴ表示装置４０の任意の点Ｑについて
、座標原点からのＸ方向の距離をΔＸ、Ｙ方向の距離を
ΔＹとし、ＣＲ７表示装置４０の画面の座標軸とタッチ
スクリーン装置２の座標軸とのなす角度を０とすると、
次式（ＩＩＩ）が成立する。

ここで、ｎは入力タッチ回数をあられし、ｊはタッチ順
序をあられし、ｊはそれぞれのタッチポイントをあられ
している。

そして、すべての点Ｐｉ、Ｐ２．Ｐ３．Ｐ４に一つぃて
タッチ入力動作が終了したかを判定しくステップ５ＩＯ
）、ステップ５１０の結果がＮＯになるときには、点Ｐ
Ｌ、Ｐ２゜Ｐ３　、　Ｐ４のうちの次の点を選択した状
態で、ステップＳ５に戻り、ステップＳｉＯの結果がＹ
ＥＳになるときには、ステップＳｌｌに進む。

ここで、ΔＸｍ、ΔＹｍは、それぞれＣＲ７表示装置４
の画面の有効領域のＸ、Ｙ方向の距離を示し、ＸＴｍ、
ＹＴｍは、それぞれタッチスクリーン装置２におけるΔ
Ｘｍ。

ΔＹｍに対応した距離を示す。

さて、ＸＴ、ＹＴをタッチスクリーン座標平面の単位ベ
クトルとし、 とすると、角度ＯおよびＸＴｍ、Ｙｒｍは、次の式（■
）。

（Ｖ）によって求められる。

このようにして、上式（ＴＶ）、（Ｖ）により式（ＩＩ
Ｉ）の各係数が決定すると、式（ＩＩＩ）を式（Ｉ）の
ようしこ変形でき、したがって、座標変換定数Ｋｘａ、
Ｋｘｂ。

Ｋｘｃ、Ｋｙａ、Ｋｙｂ、Ｋｙｃは、未定係数法により
次式（ＶＩ）のように算出できる・ 次に、機能処理手段３３は、このようにして算出した座
標変換定数Ｋｘａ、Ｋｘｂ、Ｋｘｃ、Ｋｙａ、Ｋｙｂ、
Ｋｙｃにより座標変換定数記憶部３４の記憶内容を更新
しくステップ５１２）、タイパ入出力制御手段３６に座
標調整要求フラグ３５をリセットするように指令する（
ステップ５１３）。

これにより、座標調整要求フラグ３５がリセットされる
ので、更新された座標変換定数記憶部３４の記憶内容に
基づいて座標変換手段３２の変換動作が行なわれ、また
、機能処理手段３３は、通常の制御処理を行なう。

このようにして、タッチスクリーン装置２の座標調整作
業を行なうとき、運転員は、ＣＲＴ表示装置４０に表示
される点を、ガイダンス表示に従って数回ずつタッチす
るだけでよく、非常に簡単な操作でタッチスクリーン装
置２の座標′：Ｊ４″！１作業を行なうことができる。

また、本実施例では、ＣＲＴ表示装置４０の表示有効領
域の四隅の点を基準座標として用いているので、第５図
のように、ＣＲＴ表示装＠４０の画面に対してタッチス
クリーン装置２の操作面が傾いて取り付けられたときに
も、適切な座標変換定数を算出することができ、より精
度よくタッチ座標を得ることができる。

また、１つの点を複数回タッチさせているので、運転員
のタッチ操作の不規則性を除去でき、さらに、誤タッチ
した場合のデータを破棄しているので、より精度の高い
調整動作を行なうことができる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、座標調整時に基
準座標点を表示したときに入力したタッチ座標に基づき
、タッチ座標を画面表示装置の表示画面座標に変換する
ときに使用する座標変換定数を更新する座標変換定数更
新手段を備えたので、画面表示装置に表示された基準点
をタッチ操作するだけで調整作業を完了することができ
、調整作業を大幅に簡略化できるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例にかかるタッチスクリーン装
置を示すブロック図、第２図は機能処理部の処理例を示
すフローチャー１・、第３図は座標調整動作を説明する
ための概略図、第４図はタッチスクリーン装置の概略構
成図、第５図（ａ）はタッチスクリーンの座標系を示す
概略図、同図（ｂ）はＣＲ７表示装置の座標系を示す概
略図である。 ３２・・・座標変換手段、３３・・・機能処理手段、３
５・・・座標調整フラグ、３６・・・タイパ入出力制御
手段、３７・・・基準座標記憶部。 （７３１７）　　代理人　弁理士　則近　憲　佑（８８
６９）　　　同　　第子丸　健 第３ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画面表示装置の表示画面直前に付設されて画面表示装置
   の画面上の座標を入力するタッチスクリーン装置におい
   て、タッチ座標を画面表示装置の表示画面座標に変換す
   る座標変換手段と、この座標変換手段の変換演算時に用
   いられる座標変換定数を記憶する変換定数記憶手段と、
   座標調整時に基準座標点を表示し、入力したタッチ座標
   に基づいて前記変換定数記憶手段に記憶している座標変
   換定数を更新する座標変換定数更新手段を備えたことを
   特徴とするタッチスクリーン装置。