JP2002041216A - 操作入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 狭いスペースに配置されたタッチパネルにお
いて、隣り合う任意の区画を同時押しした際に意図した
区画を優先的に検出できるようにする。 【解決手段】 複数区画のスイッチＳＷ１〜ＳＷ６に対
し、制御手段１よりの走査信号を、複数入出力ポートＰ
１，Ｐ２より行方向入力ラインＬ１，Ｌ２に印加し、列
方向出力ラインＬ３〜Ｌ５より複数の入力ポートＰ３〜
Ｐ５で読みとり、入力ラインと出力ラインの交差部分の
区画のスイッチＳＷの押圧を検出する操作入力装置であ
って、行方向入力ラインＬ１，Ｌ２に走査信号を出力す
る複数の入出力ポートは、入力を優先する１つの優先ポ
ートＰ１と、他の低優先ポートＰ２が設定され、隣り合
う上下の区画に対応するスイッチＳＷが同時押しされた
際に、優先ポートに対応するスイッチの押圧を優先して
出力するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器などに搭
載され、指などの押圧を検出する操作入力装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、抵抗膜式タッチパネルの入力を検
出する時には、入力を検出する行方向入力ラインに対し
て走査信号を出力し、他のラインはＧＮＤ信号を出力
し、列方向ラインの入力を読み込み検出する手段を用
い、同時押しに対しては各入力検出区画の間隔を空け、
指先で押した時に同時押しになりにくくする方法が用い
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような操作入力装
置においては、狭いスペースに配置すると任意のパネル
スイッチを押した時に、誤って隣のパネルスイッチと同
時押しする可能性が多く、その際に意図したパネルスイ
ッチを優先判定できることが要求されている。

【０００４】本発明は、省スペースに配置されても意図
したパネルスイッチを優先と判定できる操作入力装置を
提供することを目的としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の操作入力装置は、タッチパネル上においてマ
トリクス状に並べられた複数の区画に対応して配置され
たスイッチの操作入力を検出して出力するように構成す
ると共に、前記複数区画のスイッチに対して、制御手段
よりの走査信号を、複数の入出力ポートより行方向に配
置される入力ラインに印加し、前記走査信号を列方向に
配置される出力ラインより複数の入力ポートで読みと
り、前記入力ラインと前記出力ラインの交差部分の区画
のスイッチの押圧を制御手段で検出するよう構成した操
作入力装置であって、前記行方向入力ラインに走査信号
を出力する複数の入出力ポートは、入力を優先する１つ
の優先ポートと、他の低優先ポートが設定されており、
前記制御手段は、前記タッチパネル上の区画の内隣り合
う上下の区画に対応するスイッチが同時押しされた際
に、優先ポートに対応した入力ラインに接続されたスイ
ッチの押圧を優先して出力する制御を行うように構成し
たものである。

【０００６】これにより、タッチパネルの隣合う区画に
対応するスイッチの同時押しに対して、任意に設定した
行方向ラインにおける区画に対応したスイッチの入力を
優先して検出できる操作入力装置が得られる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、タッチパネル上においてマトリクス状に並べられた
複数の区画に対応して配置されたスイッチの操作入力を
検出して出力するように構成すると共に、前記複数区画
のスイッチに対して、制御手段よりの走査信号を、複数
の入出力ポートより行方向に配置される入力ラインに印
加し、前記走査信号を列方向に配置される出力ラインよ
り複数の入力ポートで読みとり、前記入力ラインと前記
出力ラインの交差部分の区画のスイッチの押圧を制御手
段で検出するよう構成した操作入力装置であって、前記
行方向入力ラインに走査信号を出力する複数の入出力ポ
ートは、入力を優先する１つの優先ポートと、他の低優
先ポートが設定されており、前記制御手段は、前記タッ
チパネル上の区画の内隣り合う上下の区画に対応するス
イッチが同時押しされた際に、優先ポートに対応した入
力ラインに接続されたスイッチの押圧を優先して出力す
る制御を行うように構成したものであり、任意に設定し
た行方向ラインにおける区画に対応したスイッチの入力
の検出を優先して行うことができるという作用を有す
る。

【０００８】また、本発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１において、前記制御手段はマイクロコンピュー
タ、入出力ポートはマイコン入出力ポート、入力ポート
はマイコン入力ポートであり、前記マイコン入出力ポー
トは、行方向入力ラインに走査信号を出力する際に、入
力を優先する優先ポートより行方向入力ラインに対して
走査信号を出力する時は、他の行方向入力ラインに接続
されているマイコン入出力ポートを入力ポートにするこ
とによりハイインピーダンスに設定し、低優先のポート
より行方向入力ラインに対して走査信号を出力する時
は、他の行方向入力ラインに接続されているマイコン入
出力ポートを出力ポート設定としてローレベル信号を出
力するように構成し、前記マイクロコンピュータは、前
記タッチパネル上の区画の内隣り合う上下の区画に対応
するスイッチが同時押しされた際に、マイコン入出力ポ
ートの優先ポートに対応した入力ラインに接続されたス
イッチの押圧を優先して出力する制御を行うように構成
したものであり、マイコンの制御によって、任意に設定
した行方向ラインにおける区画に対応したスイッチの入
力の検出を優先して行うことができるという作用を有す
る。

【０００９】以下本発明の実施の形態について、図１か
ら図７を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の
形態における操作入力装置のブロック図、図２はタッチ
パネルの正面の外観図、図３は制御手段により制御する
タッチパネル入力検出フローチャート、図４〜図６は走
査手段より出力する信号電圧波形とそれにより入力検出
手段に入力される入力電圧波形の説明図、図７は上下段
パネルスイッチ同時押し時の電圧検出等価回路図であ
る。

【００１０】図１において、１はマイクロコンピュータ
よりなる制御手段、２は操作入力スイッチを有するタッ
チパネルよりなる入力手段であり、制御手段１から出力
される走査信号を入力手段２の操作状態に応じて制御手
段１で入力として検出するようにしたものである。制御
手段は、入力手段２に対する走査信号の出力を制御する
走査手段３と、入力手段２より入力される信号を読みと
り操作入力を検出する入力検出手段４と、走査手段３の
信号を出力する入出力ポートＰ１，Ｐ２と、入力手段２
より入力される入力ポートＰ３，Ｐ４，Ｐ５を備えてい
る。

【００１１】入力手段２は、タッチパネル上にマトリク
ス状に並べられた複数の区画ＴＰ１〜ＴＰ６と、その区
画に対応して配置されたパネルスイッチＳＷ１〜ＳＷ６
を有する抵抗膜電極タイプのデジタル式タッチパネルで
あり、図１はその等価回路を示し、図２はその正面の外
観を示す。区画ＴＰ１〜ＴＰ６及びパネルスイッチＳＷ
１〜ＳＷ６は、行方向に２ライン、列方向に３ラインに
配置されている。行方向の２ラインＬ１，Ｌ２は、それ
ぞれ入出力ポートＰ１，Ｐ２に接続され、制御手段１よ
りの走査信号が印加されている。列方向の３ラインＬ３
〜Ｌ５は、それぞれ入力ポートＰ３，Ｐ４，Ｐ５に接続
され、操作入力が制御手段１に供給されるようになって
いる。ここで、本発明は、行方向及び列方向のラインＬ
１〜Ｌ５の数は、特に限定するものでは無い。

【００１２】なお、抵抗Ｒ１は静電気対策の保護抵抗、
抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は列方向ラインに対するプルダウ
ン抵抗であり、制御手段１に対する電源電圧はＶＤＤ
［Ｖ］とする。

【００１３】また、入力手段２のタッチパネルの正面の
外観を示す図２は、手指５によってタッチパネルの区画
ＴＰ１とＴＰ４を同時に押圧している状態をも示してい
る説明図でもある。

【００１４】以上のように構成された操作入力装置にお
いて、以下その動作について説明する。

【００１５】本実施の形態では、行方向のラインにおい
て、入出力ポートＰ１に接続されたラインＬ１を優先す
るよう設定したものとする。まず、走査手段３よりポー
トＰ２よりラインＬ２に対して走査信号であるＶＤＤ電
圧（出力Ｈ）を出力し、その他のラインＬ１（実施例で
は１ラインのみ）にＧＮＤ電圧（出力Ｌ）を出力する。
その時に、タッチパネルの区画ＴＰ４、ＴＰ５、ＴＰ６
が押されると、それぞれ対応するパネルスイッチＳＷ４
〜ＳＷ６が閉じて、Ｌ３ライン、Ｌ４ライン、Ｌ５ライ
ンを介して入力ポートＰ３〜Ｐ５にＨレベル電圧が入力
されることとなる。それぞれのタッチパネルの区画ＴＰ
４〜ＴＰ６が押されていない場合は、それぞれＲ２、Ｒ
３，Ｒ４のプルダウン抵抗により、入力ポートＰ３〜Ｐ
５にはＧＮＤ電圧が入力されることになる。

【００１６】ここで、本実施の形態では、入力ポートＰ
３〜Ｐ５に入力されるＨレベル電圧の検出可能な閾値を
「０．８・ＶＤＤ」以上の電圧であるとする。ところ
で、このような走査手段３による制御を行うと、図２に
示すように狭いスペースに入力検出区画を配置したタッ
チパネルにおいては、所定の区画のスイッチを押した時
に、誤って隣合う区画のスイッチも同時に押されること
があり、図２に示す区画ＴＰ１と区画ＴＰ４のように列
方向の隣合う区画が同時押しされた場合には、パネルス
イッチＳＷ１及びＳＷ４をオンした時の接触抵抗によ
り、入力ラインＬ３から、ほぼ「０．５・ＶＤＤ」の電
圧が入力され、Ｈレベル電圧が検出できないことにな
る。但し、プルアップ抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の抵抗値
は、区画ＴＰ１〜ＴＰ６のパネルスイッチをオンした時
の接触抵抗値より十分大きいものとする。

【００１７】このような走査手段３で、行方向ライン全
てを同様に走査すると、列方向の区画のスイッチの同時
押しを行った場合、両方の区画のスイッチともその押下
を検出できないという問題がある。このような問題を解
決するため、前述した優先する行方向ラインＬ１以外の
ラインＬ２に対しては前述の走査手段３による走査をを
そのまま行う。一方、優先する行方向ラインＬ１に対し
ては、当該優先する行方向ラインに走査信号の電圧であ
る「ＶＤＤ」を出力し、それ以外のラインＬ２に対して
は走査手段３のポートＰ２を入力ポート設定としてハイ
インピーダンスにすることにより、優先する行方向ライ
ンＬ１以外のスイッチＳＷ４〜ＳＷ６の接触抵抗の影響
を防ぐことができ、列方向に同時押しされた場合に、優
先する行に配置されているスイッチのみの押下を検出す
ることが可能となる。

【００１８】次に、図３のタッチパネル入力検出フロー
チャートを用いて、制御手段１であるマイクロコンピュ
ータによる、走査手段３、入力検出手段４の実施例を示
す。まず、ステップＳ１（以下Ｓ１と省略する／Ｓ２以
下も同様）によりパネルスイッチの入力を読みとるタイ
ミングをとるため２０ｍｓタイミング生成カウンタが２
０ｍｓタイミングになったかどうかをチェックする。２
０ｍｓという時間は、パネルスイッチの入力に対しての
応答と、入力ラインのノイズの影響を考慮して任意に決
めた時間である。２０ｍｓのタイミングでない場合は、
そのままのタイミング待ちを行い、２０ｍｓのタイミン
グになった場合は、Ｓ２で次の２０ｍｓタイミングのた
めに、生成カウンタをクリアする。Ｓ３で、行方向ライ
ンで下段に配置されている区画ＴＰ４，ＴＰ５，ＴＰ６
のパネルスイッチＳＷ４〜ＳＷ６の入力を検出するため
に、入出力ポートＰ２を出力Ｈ、入出力ポートＰ１を出
力Ｌに設定する。その後Ｓ４で入力安定待ちのため１０
０μｓの時間待ちを行った後、Ｓ５で入力ポートＰ３，
Ｐ４，Ｐ５より電圧を読み込み、それぞれ区画ＴＰ４，
ＴＰ５，ＴＰ６のパネルスイッチＳＷ４〜ＳＷ６の押下
入力を検出する。

【００１９】次に、Ｓ６で行方向ラインで上段に配置さ
れている区画ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３のパネルスイッチ
ＳＷ１〜ＳＷ３の入力を検出するため、入出力ポートＰ
１を出力Ｈ、入出力ポートＰ２を入力に設定する。その
後、Ｓ７で１００μｓの入力安定待ちを行った後、Ｓ８
で入力ポートＰ１，Ｐ２，Ｐ３より電圧を読み込み、そ
れぞれ区画ＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３のパネルスイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷ３の押下入力を検出する。その後、Ｓ９によ
り入出力ポートＰ１を出力Ｌ、入出力ポートＰ２を出力
Ｌに設定し、走査を停止し、次の２０ｍｓタイミング待
ちのためＳ１に戻る。これらＳ１からＳ９の処理を繰り
返し、入力手段２としてのタッチパネルの入力検出を行
う。

【００２０】次に、図４から図６に基づき、走査手段３
から出力する電圧波形と、入力検出手段４に入力される
電圧波形により、入力手段２のパネルスイッチ入力の単
独押しと同時押しの検出について説明する。

【００２１】この図４から図６において、電圧波形
（Ａ）は入出力ポートＰ１より出力される走査手段３か
らの出力電圧波形、同（Ｂ）は入出力ポートＰ２より出
力される出力電圧波形、同（Ｃ）は入力検出手段４に入
力された電圧の読み込みタイミング電圧波形、同（Ｄ）
は入力検出手段４に入力される電圧波形であり、この電
圧波形（Ｄ）が読み込みタイミング電圧波形（Ｃ）のエ
ッジ（立ち上がり又は立ち下がり）部分で読み込まれる
こととなる。これらの図において、（Ｅ）は入力電圧波
形（Ｄ）が検出されるレベルを設定する閾値ラインであ
り、このレベル以上であれば検出でき、以下であれば検
出できない。ここで、入力電圧波形（Ｄ）のＨレベルは
ほぼ印加電圧「ＶＤＤ」であり、閾値は「０．８・ＶＤ
Ｄ」に設定してある。

【００２２】図４は、１つの列方向に並べられた区画の
パネルスイッチにおいて下段の区画ＴＰ４〜ＴＰ６のパ
ネルスイッチＳＷ４〜ＳＷ６のみが押された場合に検出
される電圧波形の説明図であり、入出力ポートＰ２に接
続されたラインＬ２の電圧波形（Ｂ）がＨレベル電圧、
入出力ポートＰ１に接続されたラインＬ１の電圧波形
（Ａ）がＬレベル電圧である時に、入力検出手段４に入
力される電圧波形（Ｄ）のＨレベルを検出し、この電圧
波形（Ｄ）のＨレベルの範囲における読み込みタイミン
グ電圧波形（Ｃ）のエッジＣ１で、所定のパネルスイッ
チの押し下げが読み込まれることとなる。

【００２３】次に、図５は、１つの列方向に並べられた
区画のパネルスイッチにおいて上段の区画ＴＰ１〜ＴＰ
３のパネルスイッチＳＷ１〜ＳＷ３のみ押された場合に
検出される電圧波形の説明図であり、入出力ポートＰ１
のラインＬ１の電圧波形（Ａ）がＨレベル電圧、入出力
ポートＰ２のラインＬ２の電圧波形（Ｂ）がＬレベル電
圧である時に、入力検出手段４に入力される電圧波形
（Ｄ）のＨレベルを検出し、この電圧波形（Ｄ）のＨレ
ベルの範囲における読み込みタイミング電圧波形（Ｃ）
のエッジＣ２で、所定のパネルスイッチの押し下げが読
み込まれることとなる。

【００２４】次に、図６は、列方向に並べられた区画の
パネルスイッチにおいて、例えば図２に示す上下段の区
画ＴＰ１とＴＰ４に対応するパネルスイッチＳＷ１とＳ
Ｗ４が、同時に押された場合に検出される電圧波形の説
明図である。この場合、まず、入出力ポートＰ２のライ
ンＬ２の電圧波形（Ｂ）がＨレベル電圧、入出力ポート
Ｐ１のラインＬ１の電圧波形（Ａ）がＬレベル電圧であ
る時、ポートＰ１とＰ２間に印可される電圧「ＶＤＤ」
が、図７に示すように、パネルスイッチＳＷ１とＳＷ４
のそれぞれのスイッチの接触抵抗ｒ１とｒ４に分圧され
た状態となり、その中間点から出力されるラインＬ３及
び入力ポートＰ３へは、Ｈレベルより低い、ほぼ「０．
５・ＶＤＤ」の電圧が検出されることとなり、閾値
「０．８・ＶＤＤ」未満であるため、下段区画ＴＰ４に
対応するパネルスイッチＳＷ４の押下は検出されない。
その後、入出力ポートＰ１のラインＬ１の電圧波形
（Ａ）をＨレベル電圧に設定し、入出力ポートＰ２を入
力ポートに設定してハイインピーダンスに設定すること
により、ラインＬ２には電流が流れず、このラインＬ２
の電圧波形（Ｂ）もＨレベル電圧（ＨＺ）となるため、
出力ラインＬ３にはＨレベル電圧が印加され、入力ポー
トＰ３に入力される電圧は「ＶＤＤ」が検出できるた
め、この時、Ｈレベル電圧に設定された入出力ポートＰ
１のラインＬ１である上段区画ＴＰ１に対応するパネル
スイッチＳＷ１の押下が検出できる。従って、上下段区
画に対応するパネルスイッチが同時押しされた場合は、
優先する上段区画ＴＰ１〜ＴＰ３に対応するパネルスイ
ッチＳＷ１〜ＳＷ３のみの押下が検出できることにな
る。

【００２５】以上のように本実施形態によれば、列方向
の隣合うパネルスイッチが同時押しされた場合において
も、任意に設定した行方向ラインに配置されたパネルス
イッチの入力を優先して判定できることとなる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、タッチパ
ネル上においてマトリクス状に並べられた複数の区画に
対応して配置されたスイッチの操作入力を検出して出力
するように構成すると共に、前記複数区画のスイッチに
対して、制御手段よりの走査信号を、複数の入出力ポー
トより行方向に配置される入力ラインに印加し、前記走
査信号を列方向に配置される出力ラインより複数の入力
ポートで読みとり、前記入力ラインと前記出力ラインの
交差部分の区画のスイッチの押圧を制御手段で検出する
よう構成した操作入力装置であって、前記行方向入力ラ
インに走査信号を出力する複数の入出力ポートは、入力
を優先する１つの優先ポートと、他の低優先ポートが設
定されており、前記制御手段は、前記タッチパネル上の
区画の内隣り合う上下の区画に対応するスイッチが同時
押しされた際に、優先ポートに対応した入力ラインに接
続されたスイッチの押圧を優先して出力する制御を行う
ように構成したものであり、タッチパネルの隣合う区画
に対応するスイッチの同時押しに対して、任意に設定し
た行方向ラインにおける区画に対応したスイッチの入力
を優先して検出できるという有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施の形態における操作入力装置の
ブロック図

【図２】同タッチパネルの正面の外観図及び２区画同時
押しの説明図

【図３】同制御手段により制御するタッチパネル入力検
出フローチャート

【図４】同下段パネルスイッチ押下時に検出される電圧
波形の説明図

【図５】同上段パネルスイッチ押下時の検出される電圧
波形の説明図

【図６】同上下段パネルスイッチ同時押し時に検出され
る電圧波形の説明図

【図７】同上下段パネルスイッチ同時押し時の電圧検出
等価回路図

【符号の説明】

１ 制御手段（マイクロコンピュータ） ２ 入力手段（タッチパネル） ３ 走査手段 ４ 入力検出手段 ５ 手指 ＴＰ１〜ＴＰ６ タッチパネル上の区画 ＳＷ１〜ＳＷ６ スイッチ Ｐ１，Ｐ２ 入出力ポート Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５ 入力ポート Ｌ１，Ｌ２ 入力ライン Ｌ３，Ｌ４ 出力ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 琢也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5B020 EE31 FF09

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タッチパネル上においてマトリクス状に
   並べられた複数の区画に対応して配置されたスイッチの
   操作入力を検出して出力するように構成すると共に、前
   記複数区画のスイッチに対して、制御手段よりの走査信
   号を、複数の入出力ポートより行方向に配置される入力
   ラインに印加し、前記走査信号を列方向に配置される出
   力ラインより複数の入力ポートで読みとり、前記入力ラ
   インと前記出力ラインの交差部分の区画のスイッチの押
   圧を制御手段で検出するよう構成した操作入力装置であ
   って、 前記行方向入力ラインに走査信号を出力する複数の入出
   力ポートは、入力を優先する１つの優先ポートと、他の
   低優先ポートが設定されており、 前記制御手段は、前記タッチパネル上の区画の内隣り合
   う上下の区画に対応するスイッチが同時押しされた際
   に、優先ポートに対応した入力ラインに接続されたスイ
   ッチの押圧を優先して出力する制御を行うように構成し
   たことを特徴とする操作入力装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段はマイクロコンピュータ、
   入出力ポートはマイコン入出力ポート、入力ポートはマ
   イコン入力ポートであり、 前記マイコン入出力ポートは、行方向入力ラインに走査
   信号を出力する際に、入力を優先する優先ポートより行
   方向入力ラインに対して走査信号を出力する時は、他の
   行方向入力ラインに接続されているマイコン入出力ポー
   トを入力ポートにすることによりハイインピーダンスに
   設定し、低優先のポートより行方向入力ラインに対して
   走査信号を出力する時は、他の行方向入力ラインに接続
   されているマイコン入出力ポートを出力ポート設定とし
   てローレベル信号を出力するように構成し、 前記マイクロコンピュータは、前記タッチパネル上の区
   画の内隣り合う上下の区画に対応するスイッチが同時押
   しされた際に、マイコン入出力ポートの優先ポートに対
   応した入力ラインに接続されたスイッチの押圧を優先し
   て出力する制御を行うように構成したことを特徴とする
   請求項１記載の操作入力装置。