JPH10105332A - タッチパネル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】操作者のタッチ圧力感覚を可変させることがで
きる。 【解決手段】タッチパネル１を押し続けている時間をタ
ッチ継続カウント装置５で計測し、押し始めてから機能
が動作開始するまでをタッチ検出出力装置６で遅延さ
せ、更に遅延量を外部調整器７、設定カウント値発生器
８で制御することにより可変することによりタッチ圧力
感覚を等価的に可変させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タッチパネル装置
に関し、特にディスプレイ上の座標を直接指示できるタ
ッチ式の入力手段を用いて操作するタッチパネル装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のタッチパネル装置を操作するに
は、機械的圧力を加えて機械的または電気的接点が開閉
する押し釦が用いられていた。しかし、最近ではディス
プレイ上の座標を直接指示できる入力操作装置を用いる
ことが多くなってきた。特にタッチパネルは、操作状況
の表示部分と操作釦との視認差が小さく、複雑できめ細
かな操作状況表示や、スイッチ表示をした入力操作部分
等を設けることができ、さらにスイッチ表示を状況に合
わせて入れ替えが出来ること等から普及が目ざましい。

【０００３】このタッチパネル装置の構造原理の種類
は、以下に示す３種類に大別され、そのいずれの方式も
タッチ検知圧力を動的に可変することは不可能であり、
装置の持つ特性によって検知が可能な圧力値は固定とな
る。なお、種類によっては製造工程のパラヌータによっ
て、圧力値を目標値に設定することは略可能であるが、
操作者によって動的に可変することは不可能である。

【０００４】抵抗膜式：図６に示すように、２枚の互い
に向き合った第１と第２のフィルム２０と２１の間に、
膜間が通常接触しないようなドット２２を一定間隔で配
置した構成を有し、タッチによりドット２２の間の第１
と第２の抵抗膜フィルム２０と２１が互いに接触し、接
触部分の抵抗値を計測してタッチ位置を検出する。

【０００５】ＬＥＤ式：図７に示すように、発光ＬＥＤ
３１、３２と受光フォトダイオー３３、３４とをＸ及び
Ｙ軸方向に配置した構成を有し、光スキャンさせた状態
で操作者の指による光の遮断を検出してタッチしたと検
知する。

【０００６】音響式：図８に示すように、超音波発振器
４１と音響センサ４２とを、透明な音波共振板４３に配
置した構成を有し、共振板４３へのタッチによる共振周
波数の変化を計測してタッチ位置を検出する。

【０００７】図９に、タッチパネル９３を利用して制御
部９２で回転台９１を動作させるリモートコントロール
装置が示されている。図１０は、図９に示すリモートコ
ントロール装置のタッチパネル９３の画面にディスプレ
イされた操作面のデザイン図である。

【０００８】図１０において、表示部１０１は、回転台
９１の現在の状況を立体的にグラフィック表示したもの
であり、ここでは回転角度０度の原点に位置しているこ
とを示す。グラフィック表示は、どの方向にどの程度回
転台９１が向いているかを感覚的に認識する上で非常に
有効であるが、作業をする上ではむしろ物理的な絶対角
度情報を知る必要がある。表示部１０２は、この回転台
の現在の回転角度を数値で表示したものであり、図１０
では現在０度であることを示す。次に表示部１０３、１
０３’に示す回転方向釦は、回転台９１を動作させる釦
表示であり、釦を押すことにより、それぞれ左回し、右
回しに回転起動させることができる。表示部１０４は、
回転台９１の動作を停止させる釦表示である。

【０００９】この時、回転台９１の回転角度に合わせ、
表示部１０１に示すグラフィック回転台は回転した形で
表示される。、他の表示部１０２には回転した角度が数
値で表示される。この装置には回転台９１を回転させる
構成として、さらに回転角度の絶対値を指定するという
もう一つの方法がある。表示部１０５は、この回転角度
の数値を入力する数値釦があり、一般にテンキーと呼ば
れるものである。表示部１０６はこのテンキーから入力
した数値を表示する。表示部１０７は、入力した数値を
一挙にクリアする釦であり、誤入力した場合などのキャ
ンセルに用いる。表示部１０８は、この数値で角度入力
したデータに基づき回転台９１を起動させる釦であり、
制御部９２の指示により指定された角度まで回転台９１
を回転させ、停止させる機能がある。

【００１０】本例でのタッチパネル９３の面で操作する
釦に、一般的な操作の重要度や快適な操作性等を基に優
先を考えると、表示部１０８の数値回転台の起動釦＞表
示部１０４の回転台の停止釦−表示部１０３の回転台の
左右起動釦−表示部１０７の数値クリア釦−表示部１０
５の数値釦の順番となる。数値入力は頻繁に素早く押さ
れ、回転起動を起動させる場合には、じっくり動作可否
の判断を行ってから、重々しくゆっくりかつ確実に操作
される。これらの操作の重みづけを喚起させる意味で、
表示する釦の大きさ、色や、形等を釦によって使い分け
ることは一般に良く行われる。

【００１１】しかし、前述のように、タッチした圧力を
検出する機構を持たないタッチパネルの場合、タッチし
て検出する圧力は常に固定値となり、検出圧力を大き目
に製作した場合、軽快に操作したいテンキーの操作は緩
慢になり、操作者の指に掛かる負担も増すことになる。
一方、検出圧力を小さ目に製作した場合、回転台起動釦
などが簡単に動作し、誤って動作させてしまうことが考
えられる。この誤操作を防止する構成として、起動させ
る釦をタッチパネル以外に別に設け、２箇所同時押しに
する方法や、操作を入力することと動作させることの２
回に分けた２挙動操作にする方法があるが、いずれの方
法も機械式押し釦で製作された操作板に比較して、操作
性は悪くなる。

【００１２】特開昭６２ー２３３８２３号公報に開示さ
れている座標入力確認方法は、直接指示されている継続
時間をカウントし、例えば、このカウント値が１秒を越
える場合に入力を有効とし、１秒以内の場合に無効また
はキャンセルにしたものと判断するものであり、２挙動
操作の判断をタッチし続ける時間で判断させ、１挙動で
済ませるようにしたものである。操作性の改善度合は従
来の押し釦には及ばない。

【００１３】一方、圧力検出機構を付加したタッチパネ
ル装置も、例えば、特開平０７ー０６４７２５号公報に
開示されており、対向する２枚の導電性パネル間の静電
容量の値からタッチ力を検出する。

【００１４】また、特開平０６ー１３９００４号公報に
開示されている抵抗膜式のタブレットでは相対向する抵
抗膜が接触した接触抵抗値を求めることによって、タッ
チ力を検出する。

【００１５】更に、特開平０２ー０５０２１７号公報に
開示されているタッチパネル制御方式では、圧力検出器
が付加されている。

【００１６】特開昭６３ー２５７８２４号公報に開示さ
れているタッチパネルはタッチパネル板に圧力検出素子
を付加している。

【００１７】これらは、いずれも物理的な圧力検出機構
を付加しているため、一般に前述の圧力検出器を持たな
いタッチパネル装置に比較して、高価になるという欠点
がある。

【００１８】また、ＣＲＴ装置の座標入力確認方法とし
て特開昭６２ー２３３８２３号公報に開示されている方
法は、ＣＲＴディスプレイと、このディスプレイ上の座
標を直接指示できる入力機器を用いて操作者が対話しな
がら操作を行うＣＲＴ装置において、前記入力機器によ
り、前記ディスプレイ上の座標が直接指示されている継
続時間１秒間をカウントし、このカウント値に応じて前
記入力機器による座標入力を有効または無効とし、特に
前記入力機器による指示により読み取られた座標個所を
フリッカ表示させている。

【００１９】しかしながら、かかる構成においては、指
で押す時間を１秒より長くしなければならず、また１秒
以内に指を離すとキャンセル処理が行われるため、特に
熟練した操作者が迅速に処理を行うことができないとい
う難点がある。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、上述したキャンセル処理を適宜調整できるようにし
て、個人差の問題を解決し、また圧力検出器を備えない
で、しかも圧力感覚を制御できるようにし、もって安価
に供給できるようにしたタッチパネル装置を提供するこ
とにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明によるタッチパネル装置は、ディスプレイ上
の座標をタッチ指示する入力手段を用いて操作するタッ
チパネル装置において、前記入力手段により前記ディス
プレイ上の座標を指示している継続時間をカウントし、
このカウントした値に相応して、等価的に圧力感覚を制
御するように構成される。

【００２２】ここで、前記継続時間のカウント値を、外
部から制御できるようにし、前記継続時間のカウント値
を、タッチした座標によって相異ならしめ、操作者のタ
ッチ時間を可変とすることにより等価的に圧力感覚を可
変とすることができ、更に、前記タッチ時間をカウント
する手段を備えることができる。

【００２３】本発明の他の態様によるタッチパネル装置
は、圧力検出器を備えていないタッチパネルと、前記タ
ッチパネルを駆動するためのタッチパネル駆動装置と、
タッチ状態を検出するタッチデータ検出装置と、操作者
がタッチした座標を、前記タッチパネル駆動装置とタッ
チデータ検出装置で得られた信号に基づいて求めるタッ
チ座標情報計測装置と、前記操作者のタッチ時間を計測
するタッチ継続カウント装置と、前記タッチ継続カウン
ト装置で得られたタッチ継続時間と予め設定されている
時間とを比較し、設定時間を超えた場合にタッチしたと
判断するタッチ検出装置とを備えて構成される。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明のタッチパネル装置の第１
の実施形態が、図１に示されている。図１において、本
発明のタッチパネル装置の第１の実施形態は、圧力検出
器を備えていないタッチパネル１と、このタッチパネル
１を駆動するためのタッチパネル駆動装置２と、タッチ
した状態を検出するタッチデータ検出装置３と、操作者
がタッチした場合の座標を、タッチパネル駆動装置２と
タッチデータ検出装置３とからの各信号を組み合わせて
座標位置を計測し求めるタッチ座標情報計測装置４と、
操作者がタッチしている期間をカウント計測するタッチ
継続カウント装置５と、タッチしている継続時間と事前
に設定している時間とを比較し、設定時間を超えた場合
にタッチしたことをタッチ検出出力端子９へ出力するタ
ッチ検出出力装置とを備える。

【００２５】ここで、タッチパネル１は、上述した抵抗
膜式、ＬＥＤ式、あるいは音響式のいずれであってもよ
い。タッチ座標情報計測装置４は、タッチしたＸ軸座標
データとＹ軸座標データと、タッチしている時間とを出
力する。抵抗膜式であれば、タッチ座標を検出するため
の電圧が、ＬＥＤ式であればＬＥＤ駆動電流が、音響式
であれば超音波励振電流がタッチパネル１にそれぞれ出
力される。タッチ継続カウント装置５は、予めカウント
値ｆ１が設定されている。このカウント値ｆ１を大きく
設定すれば、操作者は強く押さなければならないと認識
し、小さく設定すれば弱く押すだけで作動すると認識す
る。

【００２６】上述した第１の実施形態では、外部調整器
７や、設定カウント値発生器８等は不要で、後述する実
施形態において必要となる。

【００２７】図２に、本発明のタッチパネル装置の第１
の実施形態の動作が順に示されている。図２において、
本発明のタッチパネル装置の第１の実施形態の動作は、
まずステップＳ１で操作者のタッチ入力を待った後、ス
テップＳ２で、タッチ入力の有無を判断し、タッチ入力
が無ければステップＳ３でカウンタをクリアし、再度ス
テップＳ１のタッチ入力待ちをループする。この時、タ
ッチ画面において、操作者が例えば釦「８」を選択する
ために、釦「８」のところを指でさわったりすると、ス
テップＳ２において、タッチ入力有りと判断され、ステ
ップＳ４に進み、カウントが開始される。

【００２８】次に、ステップＳ５にて、このカウント値
と予め設定した指定カウント値ｆ１とを比較し、指定カ
ウント値ｆ１に満たない場合、再びステップＳ１のタッ
チ入力待ちに戻る。

【００２９】操作者がタッチ面を押し続けている場合、
図２のフローチャート上の動きは、ステップＳ１→ステ
ップＳ２→ステップＳ４→ステップＳ５と進み、継続し
てカウンタは、カウントアップされる。一方、ここで、
指定カウント値ｆ１に満たない間に操作者が指を離す
と、図２のフローチャート上の動きはステップＳ１→ス
テップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ１となり、途中
でカウンタはゼロにクリアされるため、操作はキャンセ
ルされる。

【００３０】操作者がタッチ面を押し続けている場合に
ついて説明を戻すと、ステップＳ５で指定カウント値ｆ
１を越えた場合、ステップＳ６に進み、ここで初めて操
作者に対し、タッチ面が押されたことがタッチ検出出力
装置６から知らされる。つまり、操作者にとってみれ
ば、自分が操作したことに対し、この時点で機械が反応
し、動作を開始したものと解釈できる。指定カウント値
が大きいと、操作者は機械の反応が鈍いと感じ、いやが
うえにもタッチ面を強く押してしまう。また、ミス操作
をした場合、指定カウント値に達しない間にミスと気づ
いて指を離した場合、操作はキャンセルされ、操作者は
まだ軽く押したので釦が動いてくれなかったものと解釈
することができる。

【００３１】一方、指定カウント値が小さいと操作者に
は直ちに機械からの反応があるので、タッチ圧力は小さ
いものと実感してしまう。カウント値ｆ１の具体的値
は、テンキーなど従来のキーボード並の軽快さを必要と
する場合、操作者のうち速い人は１秒間に１０から２０
個のキーを押すことが可能であることから想定し、１０
ｍ秒から４０ｍ秒までが適当である。また、圧力感覚を
重くする場合のカウント値ｆ１は最大でも５００ｍ秒で
あり、これ以上のカウント値になると動作が鈍いという
感覚になり、圧力感覚を可変する目的とは違ってきてし
まう。

【００３２】なお、このカウント値と実際の圧力値との
対応については、本発明の第１の実施形態が人間の錯覚
に近い感覚を利用したものであり、個人差があるため数
値としては設定することができない。

【００３３】図２に示すステップＳ６では操作者に対し
て、タッチ面が押されたことをタッチ検出出力装置６か
ら知らされるが、この具体的構成としては、鉛の色が変
わるようにするものや、画面の内容が別の画面に変わる
などの表示に対する応答を示すもの、また「ピッ」とい
った警告音で知らせるもの、タッチパネル自体を叩打器
で叩き、振動させることによりタッチした指に感触を与
えるようなものなど、様々な構成が考えられる。

【００３４】尚、本発明の第１の実施形態においては、
図５で後述するようなテンキー釦のある画面メニュのタ
ッチ画面が表示される。

【００３５】図２のフローチャートに示した第１の実施
形態では、設定したカウント値ｆ１は、固定的に事前に
設定した場合であり、一度設定するとその圧力感覚を変
更することは出来ない。そこで、図３のフローチャート
では、このカウント値ｆ１を図１で示される外部調整器
７によって設定される。

【００３６】本発明のタッチパネル装置の第２の実施形
態を示す図３を参照すると、ステップＳ７で設定した時
間を読み込み、設定カウント値ｆ１を設定するようにし
たものである。その他は、上述した第１の実施形態と共
通する。この動作によると、タッチ圧力感覚を外部から
調節出来るようになり、操作者が重いと感じた場合に
は、操作者が外部からカウント値を小さく設定して軽く
させ、反対に圧力感覚が小さすぎると感じた場合、カウ
ント値を大きく調整することにより、操作者の好みに合
わせて調整できるという利点がある。

【００３７】本発明のタッチパネル装置の第３の実施形
態を示す図４のフローチャートを参照すると、更にステ
ップＳ８にて、タッチした座標をタッチ座標情報計測装
置４で判断し、ステップＳ９で、座標に対応した指定カ
ウント値ｆ１を設定したものである。その他は、上述し
た第１の実施形態と共通する。図５で示されるテンキー
部分に操作者がタッチした場合、図４のフローチャート
のステップＳ７の入力時点でタッチした座標がＸ１、Ｙ
１であったとし、この座標値がテンキーの表示されてい
るＸ１０からＸ１１まで、およびＹ１０からＹ１１まで
の範囲に入っている場合、設定するカウント値ｆ１を小
さく設定して、ステップＳ６で反応する時間を小さく
し、図５で示された回転台起動釦をタッチした場合の座
標がＸ２、Ｙ２であったとし、この座標値が回転台起動
釦の表示されているＸ２０からＸ２１まで、及びＹ２０
からＹ２１までの範囲に入っている場合、設定するカウ
ント値ｆ１を大きく設定して、ステップＳ６で反応する
時間を大きくする。このようにタッチした座標に対応し
たカウント値を予め設定しておき、可変できるようにす
ることにより、同じ性能のタッチパネルを使用した場合
でもタッチした場所によって圧力感覚を変えることがで
きる。

【００３８】設定した画面の種類を越え複数画面となっ
た場合、その画面画面で配置した釦の性格に従って、タ
ッチ座標と表示画面とに対応して図１に示す外部調整器
７、あるいは設定カウント値発生器８により、カウント
値を設定することにより、更に変化のある圧力感覚を出
すことができる。

【００３９】尚、設定カウント値発生器８は、外部調整
器７と異なり、例えば、パーソナル・コンピュータか
ら、外部状況入力端子１０に印加されて、入力される。
また、プログラム情報によって、外部状況入力端子１０
に印加してタッチ検出遅延タイミング量を状況に合わせ
て可変させることにより、状況に対応してタッチ圧力感
覚を可変させる機能を持たせることもできる。

【００４０】また、図１ではディスプレイ装置は図示さ
れていないが、タッチ検出出力装置６の出力となるタッ
チ検出出力端子９に接続される。

【００４１】以上の通り、本発明のタッチパネル装置の
第１、第２、第３の実施形態によれば、カウント値の大
小の設定により、操作者は応答する圧力が変化したと錯
覚することを利用しているから、圧力を変化させる釦圧
力変化手段がなくとも、操作者は押圧力が変化したと認
識することになり、もって安価に操作者に提供できると
いう利点がある。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タッチパネルにタッチしたことを操作者に応答する場合
に、タッチパネルを操作者がタッチし続けている時間を
カウントし、カウントする時間を適宜選択することによ
り、操作者がタッチした場合の圧力感覚を可変させるこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるタッチパネル装置の第１、第２及
び第３の実施形態の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明によるタッチパネル装置の第１の実施形
態の動作を示すフローチャートである。

【図３】本発明によるタッチパネル装置の第２の実施形
態の動作を示すフローチャートである。

【図４】本発明によるタッチパネル装置の第３の実施形
態の動作を示すフローチャートである。

【図５】本発明によるタッチパネル装置の第３の実施形
態におけるタッチパネルの表示画面を示す平面図であ
る。

【図６】第１の従来例である抵抗膜式タッチパネルを示
す斜視図である。

【図７】第２の従来例であるＬＥＤ式タッチパネルを示
す斜視図である。

【図８】第３の従来例である音響式タッチパネルを示す
斜視図である。

【図９】第４の従来例であるリモートコントロール装置
を示す斜視図である。

【図１０】図９のタッチパネルの画面を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１、９３ タッチパネル ２ タッチパネル駆動装置 ３ タッチデータ検出装置 ４ タッチ座標情報計測装置 ５ タッチ継続カウント装置 ６ タッチ検出出力装置 ７ 外部調整器 ８ 設定カウント発生器 ９ タッチ検出出力端子 １０ 外部状況入力端子 １１ 回転台起動表示部 １２ テンキー表示部 ２０、２１ 抵抗膜フィルム ２２ ドット ２３、２４ 受光フォトダイオード ２５、２６ 発光ＬＥＤ ２７ Ｘ軸 ２８ Ｙ軸 ２９ 音響センサ ３０ 超音波発振器 ３１ 音波共振板 ９１ 回転台 ９２ 制御部 １０１乃至１０８ 表示部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスプレイ上の座標をタッチ指示する入
   力手段を用いて操作するタッチパネル装置において、前
   記入力手段により前記ディスプレイ上の座標を指示して
   いる継続時間をカウントし、このカウントした値に相応
   して、等価的に圧力感覚を制御することを特徴とするタ
   ッチパネル装置。
2. 【請求項２】前記継続時間のカウント値を、外部から制
   御できるようにした請求項１に記載のタッチパネル装
   置。
3. 【請求項３】前記継続時間のカウント値を、タッチした
   座標によって相異ならしめた請求項１に記載のタッチパ
   ネル装置。
4. 【請求項４】操作者のタッチ時間を可変とすることによ
   り、等価的に圧力感覚を可変とすることを特徴とするタ
   ッチパネル装置。
5. 【請求項５】前記タッチ時間をカウントする手段を備え
   た請求項４に記載のタッチパネル装置。
6. 【請求項６】圧力検出器を備えていないタッチパネル
   と、前記タッチパネルを駆動するためのタッチパネル駆
   動装置と、タッチ状態を検出するタッチデータ検出装置
   と、操作者がタッチした座標を、前記タッチパネル駆動
   装置とタッチデータ検出装置で得られた信号に基づいて
   求めるタッチ座標情報計測装置と、前記操作者のタッチ
   時間を計測するタッチ継続カウント装置と、前記タッチ
   継続カウント装置で得られたタッチ継続時間と予め設定
   されている時間とを比較し、設定時間を超えた場合にタ
   ッチしたと判断するタッチ検出装置とを備えて成ること
   を特徴とするタッチパネル装置。