JP6430088B1 - タッチパネル装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の他の態様に係るタッチパネル装置は、タッチ操作が行われる操作面を有し、前記操作面における導体の接触領域の静電容量が変化するタッチパネルと、前記操作面に加えられた押圧力の押圧値に応じた圧力検出信号を出力する圧力センサ部と、前記静電容量に基づいて前記操作面における前記タッチ操作の位置を示す座標を算出する制御部と、を備え、前記タッチ操作は、前記操作面における第1のタッチ操作と、前記操作面における第2のタッチ操作とを有し、前記制御部は、前記第1のタッチ操作が行われており且つ前記第1のタッチ操作の押圧力の押圧値が上限値と下限値とを有する予め定められた基準圧力範囲内である第1の条件が満たされている場合、前記第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効と判定し、前記第1の条件が満たされていない場合、前記第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定し、前記制御部は、単位時間当たりの前記第1のタッチ操作の押圧力の押圧値の変化量が、予め定められた特定範囲内の押圧値の変化量である場合、前記第1のタッチ操作の押圧力の押圧値が前記基準圧力範囲外にならないように、前記基準圧力範囲の前記下限値である第1の閾値及び前記基準圧力範囲の前記上限値である第2の閾値を単位時間当たりの前記押圧値の変化量に対応させて補正し、前記補正された第1の閾値及び前記補正された第2の閾値で前記基準圧力範囲を決定することを特徴とする。
図1は、実施の形態1に係るタッチパネル装置1のハードウェア構成の例を示す図である。図1に示されるように、タッチパネル装置1は、静電容量方式のタッチパネル20と、タッチパネル20の操作面に付与された押圧力を検出する圧力センサ部30と、制御部100とを備える。タッチパネル20は、タッチ操作(「タッチジェスチャ操作」又は「タッチ入力操作」とも言う。)が行われる操作面に重ねて配置され、操作部品(例えば、アイコン)などのユーザインタフェース(UI)画像を表示するディスプレイを有する。タッチパネル装置1は、タッチ操作の結果に基づく情報を表示する表示器50を備えてもよい。
(1)操作者が操作面21に押圧値Fpを付与していないとき(Fp<Th1のとき)はオフ状態、すなわち、第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定する入力制限状態(図における「NG」状態)となり、
(2)操作者が操作面21に適度な押圧値Fpを付与しているとき(Th1≦Fp≦Th2のとき)のみオン状態、すなわち、第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効とする入力制限解除状態(図における「OK」状態)となり、
(3)操作者が操作面21に過度な押圧値Fpを付与しているとき(Th2<Fpのとき)はオフ状態、すなわち、第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定する入力制限状態(図における「NG」状態)となる。
したがって、操作者が意図しないタッチ操作に基づく操作信号を確実に出力させないことができる。
実施の形態1に係るタッチパネル装置1は、タッチパネル20の操作面21に対する第1のタッチ操作による押圧の押圧値Fpが基準圧力範囲内(すなわち、第1の閾値Th1から第2の閾値Th2までの範囲内)であれば、第2のタッチ操作により入力されたタッチ操作情報を有効と判定する。しかし、複数箇所の押圧によって押圧値Fpが増加して基準圧力範囲外になり、タッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が無効になることがある。そこで、実施の形態2に係るタッチパネル装置2は、操作面21に対する押圧値Fpが基準圧力範囲外になった場合であっても、予め決められた時間が経過するまでの一定期間においては、第2のタッチ操作により入力されたタッチ操作情報を有効と判定する。この点以外については、実施の形態2は、実施の形態1と同じである。したがって、実施の形態2の説明においては、実施の形態1において説明した図1、図2、及び図4から図6をも参照する。
実施の形態2に係るタッチパネル装置2は、操作可能時間t0内において第2のタッチ操作により入力されたタッチ操作情報を有効と判定する。しかし、操作者は、残り操作可能時間trを把握しながら、第2のタッチ操作を行いたいと考える場合がある。そこで、実施の形態3に係るタッチパネル装置3は、残り操作可能時間trを表示する機能を備えている。この点以外について、実施の形態3は、実施の形態2と同じである。したがって、実施の形態3の説明においては、実施の形態1及び2において説明した図1、図2、及び図4から図6をも参照する。
実施の形態1に係るタッチパネル装置1は、タッチパネル20の操作面21に対する押圧力の押圧値Fpが基準圧力範囲内であればタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であると判定する。しかし、例えば、複数のタッチ操作により押圧値Fpが変動する場合には、押圧値Fpが基準圧力範囲外であると判定され、第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が無効と判定されることがある。そこで、実施の形態4に係るタッチパネル装置4は、第2のタッチ操作による押圧値Fpの変動によって、タッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が無効と判定されないようにしている。この点以外について、実施の形態4は、実施の形態1と同じである。したがって、実施の形態4の説明においては、実施の形態1において説明した図1、図2、及び図4から図6をも参照する。
実施の形態1に係るタッチパネル装置1は、タッチパネル20の操作面21上の押圧力の押圧値Fpが基準圧力範囲内であれば第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効にする。しかし、操作者は、自身が加えた押圧に対するシステム状態を視覚的に把握したい場合がある。そこで、実施の形態5に係るタッチパネル装置5は、操作者が加えている押圧力の押圧値Fp、第1の閾値Th1の値、第2の閾値Th2の値、及び現在の状態が第2のタッチ操作により入力された操作情報を有効と判定する有効モードか、第2のタッチ操作により入力された操作情報を無効と判定する無効モードかを示す表示オブジェクト77,78を表示する。この点以外について、実施の形態5は、実施の形態1と同じである。したがって、実施の形態5の説明においては、実施の形態1において説明した図1、図2、及び図4から図6をも参照する。
実施の形態1に係るタッチパネル装置1では、タッチパネル20の操作面21のどの位置に押圧力を付与してもよい。しかし、操作者は、タッチパネル20の操作面21上のどの位置に押圧力を付与すればよいか迷う場合がある。そこで、実施の形態6に係るタッチパネル装置6では、操作者が押圧力を加えるべき領域を限定し、視覚的にロック解除オブジェクトを表示する。具体的には、専用のオブジェクトであるロック解除オブジェクトをUI画面に配置し、操作者は、配置されたロック解除オブジェクトに押圧力を加える。この点以外について、実施の形態6は、実施の形態1と同じである。したがって、実施の形態6の説明においては、実施の形態1において説明した図1、図2、及び図4から図6をも参照する。
実施の形態1に係るタッチパネル装置1は、タッチパネル20の操作面21に対する押圧の押圧値Fpが基準圧力範囲内であれば第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であると判定する。しかし、工場の装置等でトラブルが発生した場合、操作者は、急いで入力操作を行いたい場合がある。そこで、実施の形態7に係るタッチパネル装置7は、緊急時に限定的な入力操作を可能とする。具体的には、UI画面に専用のオブジェクトである緊急停止オブジェクトを配置し、操作者は緊急停止オブジェクトに高い押圧値Fpを加えることで、限定的な入力操作が可能となる。この点以外について、実施の形態7は、実施の形態1と同じである。したがって、実施の形態7の説明においては、実施の形態1において説明した図1、図2、及び図4から図6をも参照する。
実施の形態1に係るタッチパネル装置1は、タッチパネル20の操作面21に対する押圧の押圧値Fpが基準圧力範囲内であれば第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であると判定する。しかし、十分に注意して操作を行う必要がある重要オブジェクト及び重要オブジェクトの操作よりは注意の必要性が低い通常オブジェクトが存在する場合がある。この場合、操作者は、通常オブジェクトであるにもかかわらず、第1のタッチ操作で基準圧力範囲内の押圧力を加えながら、第2のタッチ操作を行う必要がある。そこで、実施の形態8に係るタッチパネル装置8は、通常オブジェクトの操作において、操作者に不要な労力を要求しないようにしている。この点以外について、実施の形態8は、実施の形態1と同じである。したがって、実施の形態8の説明においては、実施の形態1において説明した図1、図2、及び図4から図6をも参照する。
実施の形態1に係るタッチパネル装置1は、タッチパネル20の操作面21に対する押圧の押圧値Fpが基準圧力範囲内であれば第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であると判定する。しかし、基準圧力範囲内の押圧値Fpを長い時間保持していると操作者が無意識の内に徐々に押圧値Fpが変動し、範囲外になる可能性がある。そこで、実施の形態9に係るタッチパネル装置9は、操作者の無意識の内に増減する押圧値Fpを許容できるようにするために第1の閾値Th1及び第2の閾値Th2を動的に更新する。この点以外について、実施の形態9は、実施の形態1と同じである。したがって、実施の形態9の説明においては、実施の形態1において説明した図1、図2、及び図4から図6をも参照する。
実施の形態1に係るタッチパネル装置1は、タッチパネル20の操作面21に対する押圧の押圧値Fpが基準圧力範囲内であれば第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であると判定する。しかし、操作者は、第1の閾値Th1及び第2の閾値Th2を任意の値へ調整したい場合がある。そこで、実施の形態10に係るタッチパネル装置10では、第1の閾値Th1及び第2の閾値Th2をパラメータ化することができる。この点以外について、実施の形態10は、実施の形態1と同じである。したがって、実施の形態10の説明においては、実施の形態1において説明した図1、図2、及び図4から図6をも参照する。
実施の形態1に係るタッチパネル装置1は、タッチパネル20の操作面21に対する押圧の押圧値Fpが基準圧力範囲内であれば第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であると判定する。しかし、操作者は、外部機器毎に操作性を変更したい場合がある。そこで、実施の形態11に係るタッチパネル装置11は、複数の外部機器の各々において設定されている閾値を参照して、押圧値Fpの判定に用いる基準圧力範囲を設定する。この点以外について、実施の形態11は、実施の形態1と同じである。したがって、実施の形態11の説明においては、実施の形態1において説明した図1、図2、及び図4から図6をも参照する。
実施の形態11に係るタッチパネル装置11は、複数の外部機器の各々において設定されている閾値を参照し、各外部機器に応じた操作性を実現している。しかし、操作者は、外部機器毎の操作性を具体的な閾値、すなわち、数値ではなく、内容を理解し易い名称である操作モードで扱いたい場合がある。そこで、実施の形態12に係るタッチパネル装置12は、複数の外部機器の各々において設定されている操作モードを参照して、押圧値Fpの判定に用いる基準圧力範囲を設定する。この点以外について、実施の形態12は、実施の形態1と同じである。したがって、実施の形態12の説明においては、実施の形態1において説明した図1、図2、及び図4から図6をも参照する。
上記実施の形態1〜12に係るタッチパネル装置1〜12の各々において、タッチパネル装置1〜12の特徴を適宜組み合わせることが可能である。
(Fb+Fc)y=(Fa+Fd)(H−y) …(2)
式(1)及び(2)の連立方程式から圧力座標(x,y)を算出することができる。圧力座標が算出できる場合には、静電容量座標の信頼性を確認するために、又は、静電容量座標の代わりに、圧力座標を用いることも可能である。
Claims (13)
- タッチ操作が行われる操作面を有し、前記操作面における導体の接触領域の静電容量が変化するタッチパネルと、
前記操作面に加えられた押圧力の押圧値に応じた圧力検出信号を出力する圧力センサ部と、
前記静電容量に基づいて前記操作面における前記タッチ操作の位置を示す座標を算出する制御部と、
を備え、
前記タッチ操作は、前記操作面における第1のタッチ操作と、前記操作面における第2のタッチ操作とを有し、
前記制御部は、
前記第1のタッチ操作が行われており且つ前記第1のタッチ操作の押圧力の押圧値が上限値と下限値とを有する予め定められた基準圧力範囲内である第1の条件が満たされている場合、前記第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効と判定し、
前記第1の条件が満たされていない場合、前記第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定し、
前記制御部は、
前記第1のタッチ操作の位置の座標と、前記第2のタッチ操作の位置の座標と、前記第1のタッチ操作と前記第2のタッチ操作との両方の押圧力の合計の押圧値とから、前記第2のタッチ操作が行われる前の前記第1のタッチ操作の押圧力の押圧値を取得するために用いられる逆換算変換テーブルを予め記憶し、
前記逆換算変換テーブルを用いて取得された押圧値を、前記第2のタッチ操作が行われる前の前記第1のタッチ操作の押圧力の押圧値として用いて前記第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であるか否かを判定する
ことを特徴とするタッチパネル装置。 - タッチ操作が行われる操作面を有し、前記操作面における導体の接触領域の静電容量が変化するタッチパネルと、
前記操作面に加えられた押圧力の押圧値に応じた圧力検出信号を出力する圧力センサ部と、
前記静電容量に基づいて前記操作面における前記タッチ操作の位置を示す座標を算出する制御部と、
を備え、
前記タッチ操作は、前記操作面における第1のタッチ操作と、前記操作面における第2のタッチ操作とを有し、
前記制御部は、
前記第1のタッチ操作が行われており且つ前記第1のタッチ操作の押圧力の押圧値が上限値と下限値とを有する予め定められた基準圧力範囲内である第1の条件が満たされている場合、前記第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効と判定し、
前記第1の条件が満たされていない場合、前記第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を無効と判定し、
前記制御部は、
単位時間当たりの前記第1のタッチ操作の押圧力の押圧値の変化量が、予め定められた特定範囲内の押圧値の変化量である場合、前記第1のタッチ操作の押圧力の押圧値が前記基準圧力範囲外にならないように、前記基準圧力範囲の前記下限値である第1の閾値及び前記基準圧力範囲の前記上限値である第2の閾値を単位時間当たりの前記押圧値の変化量に対応させて補正し、
前記補正された第1の閾値及び前記補正された第2の閾値で前記基準圧力範囲を決定する
ことを特徴とするタッチパネル装置。 - 前記制御部は、前記第1のタッチ操作の押圧力の押圧値が前記基準圧力範囲内である期間において前記第1の条件が満たされていると判定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のタッチパネル装置。 - 前記制御部は、
操作可能時間を予め保持しており、
前記第1のタッチ操作の押圧力の押圧値が前記基準圧力範囲内になった時点からの経過時間が前記操作可能時間を超えない期間において前記第1の条件が満たされていると判定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のタッチパネル装置。 - 前記制御部は、前記操作可能時間から前記経過時間を減算して得られた残り操作可能時間を前記タッチパネルに表示させる
ことを特徴とする請求項4に記載のタッチパネル装置。 - 前記制御部は、前記基準圧力範囲の前記下限値である第1の閾値、前記基準圧力範囲の前記上限値である第2の閾値、前記第1のタッチ操作の押圧力の押圧値、前記第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報が有効であるか否かを前記タッチパネルに表示させる
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のタッチパネル装置。 - 前記制御部は、
ロック解除オブジェクトを前記タッチパネルの予め定められた位置に表示させ、
前記第1のタッチ操作が前記ロック解除オブジェクト内で行われたときに、前記第1のタッチ操作の押圧力の押圧値が前記基準圧力範囲内であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のタッチパネル装置。 - 前記制御部は、
緊急停止オブジェクトを前記タッチパネルの予め定められた位置に表示させ、
前記第1のタッチ操作が前記緊急停止オブジェクト内で行われたときに、前記第1のタッチ操作の押圧力の押圧値が予め定められた第3の閾値以上であるか否かを判定し、
前記第3の閾値以上である場合に、前記第2のタッチ操作によって入力されたタッチ操作情報を有効と判定する
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のタッチパネル装置。 - 前記制御部は、
前記タッチパネルに通常オブジェクトと重要オブジェクトを表示させ、
前記通常オブジェクトに対する前記第2のタッチ操作により入力されたタッチ操作情報は常に有効と判定し、
前記重要オブジェクトに対するタッチ操作により入力された操作情報は、前記第1の条件が満たされている場合に、有効と判定する
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のタッチパネル装置。 - 前記制御部は、操作者の操作によって、前記基準圧力範囲の前記下限値である第1の閾値及び前記基準圧力範囲の前記上限値である第2の閾値を変更するためのパラメータが入力されるパラメータ設定部を有する
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のタッチパネル装置。 - 前記制御部は、外部機器から、前記基準圧力範囲の前記下限値である第1の閾値及び前記基準圧力範囲の前記上限値である第2の閾値を変更するためのパラメータを送受信するパラメータ通信部を有する
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載のタッチパネル装置。 - 前記制御部は、
外部機器から操作モードを受信する操作モード通信部と、
前記操作モードから前記基準圧力範囲の前記下限値である第1の閾値及び前記基準圧力範囲の前記上限値である第2の閾値を変更するためのパラメータを判定する操作モード判定部と
を有することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載のタッチパネル装置。 - 前記圧力センサ部は、前記タッチパネルを支持する1つ以上の圧力センサを有することを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載のタッチパネル装置。
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