JP2005267058A - タッチパネル装置、及び端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 入力装置の操作者の誤操作に対して速やかに警告を発し、その警告を操作者に確実に知覚させることができ、速やかな対応を促すことができる、タッチパネル装置、及び端末装置を提供する。
【解決手段】 ＰＯＳ端末装置４０が備えるタッチパネル装置１０は、表面の位置に対応して複数の操作キーが設定されているタッチパネル１と、タッチパネル１を加振する加振装置８７を備えた入力装置であって、入力モードに対応して、操作してはならない操作禁止キーが予め定められており、当該入力モードにおける操作禁止キーが操作されると、タッチパネル１を振動させて警告振動を発生する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、パネル面を押圧したりパネル面に接触したりすることによって、コンピュータなどの処理装置に対してデータを入力するタッチパネル装置及びタッチパネル装置を備えた端末装置に関する。

従来、ＰＯＳ端末装置や現金自動預払機端末などで、入力装置としてタッチパネルを備え、タッチパネル面の位置に対応させて複数個の操作キーを配列し前記タッチパネルに触れることにより発生する操作位置信号を取り込むとその操作位置信号により入力操作された操作キーを判別し、その操作キーに設定された操作データを端末機に入力するようにしたものが知られている。

この種のタッチパネル装置においては、軽く押圧するだけで操作ができる反面、操作したという操作感が乏しく、操作者は、操作感から入力操作が実施できたかを知ることが困難であった。そこで、このような課題を解決するために、タッチパネル装置に対する操作に応じてタッチパネルを振動させることにより、押圧した指先に操作感を与えるタッチパネル装置が提案されている（特許文献１参照）。

また、軽く押圧するだけで操作ができるため、誤って操作しても操作したことに気づかない場合もあった。さらに、操作感が乏しいために、操作キーを操作感で区別することが困難で、意図する操作キー以外の操作キーを操作しても気づかない場合があった。このような課題を解決するために、操作者が意図しないデータの入力であると思われるケースで音や表示による警告を発し、操作者に注意を促す方法が提案されている（特許文献２参照）。

特開２００３−１２２５０７号公報 特開平５−２６６３４３号公報

しかしながら、誤操作の多くは、意図する操作キーの周辺の操作キーを押圧する場合や、タッチパネル面であっても、操作キーが設定されている部分の周辺の操作キーが設定されていない部分、即ち、押圧しても無効な部分を押圧してしまう場合などである。このような場合、操作者は誤操作には気づかず次の操作を継続してしまい、誤操作を発見したときは、多くの修正操作を必要とするため、誤操作されたときには即座に警告を発することが望ましい。特許文献２のような警告発生方法は、入力内容によって警告を発生する方法であって、操作キーが誤操作されたことに即対応できるものではない。

そして、特許文献２のような警告手段では、例えばＰＯＳ端末装置のような端末装置は、複数の装置を並べて設置し、使用する場合が多く、警告音が鳴っても、操作者が自分の操作している装置が警告を発したのか区別がつき難いという課題があった。また、ＰＯＳ端末装置のような端末装置が使用される環境は、多くの人が存在する環境であり周囲の騒音が大きく警告音は認識し難いという課題もあった。さらに、現金自動預払機や券売機のような端末装置は、不特定多数の操作者が操作するものであり、不慣れな操作者も多く、警告音が鳴っても、不慣れな操作者は自分の操作している装置が警告を発していることに気づき難いという課題もあった。

一方、特許文献１のような方法では、操作感は得られるが、操作者の誤操作に対して、なんらかの是正を促す手段を提供するものではない。

そこで、本発明は、操作者の誤操作に対して速やかに警告を発し、その警告を操作者に確実に知覚させることができ、速やかな対応を促すことができる、タッチパネル装置、及び端末装置を提供することを目的とする。

本発明によるタッチパネル装置は、表面の位置に対応して複数の操作キーが設定されているタッチパネルと、タッチパネルを加振する加振装置を備えた入力装置であって、入力装置の入力モードに対応して、操作してはならない操作禁止キーが予め定められており、入力モードにおける操作禁止キーが操作されると、加振装置を作動させてタッチパネルを振動させることにより警告振動を発生する警告振動制御部を備える。

本発明の構成によれば、入力モードに対応して操作禁止キーが予め定められており、どの操作キーが操作されたかが認識されると同時に、操作された操作キーが操作禁止キーであればそのことが認識される。従って、誤操作に即応して警告を発することができる。また、タッチパネルを振動させることによって警告を発生するため、周辺の環境の影響を受けにくく、より確実に操作者に警告を知らしめることができる。

この場合、加振装置は、タッチパネルを加振する複数の振動パターンを有し、操作キーが操作されたときに、加振装置は、操作された操作キーのそれぞれに対応する操作振動パターンでタッチパネルを振動させ、警告振動と操作振動とは異なる振動パターンであることが好ましい。

この構成によれば、操作キー毎に異なる振動パターンでタッチパネルを振動させることができ、操作者は、視覚による確認をしなくても、触覚によって、タッチパネルの振動から操作した操作キーを知ることができる。さらに、誤操作の場合は、正常な操作とは異なる振動パターンによって警告が発生されるため、操作者は、誤った操作キーを操作した場合には、操作した時点で、触覚によって、異なる操作キーを操作したことを知ることができる。

この場合、タッチパネルの操作可能な面であって、操作キーが設定されていない部分が操作されたとき警告振動を発生することが好ましい。

この構成によれば、操作キーが設定されていない部分が押圧されたときに、操作者に押圧したのは操作キーではないことを知らせることができる。

この場合、振動パターンは、操作者が前記タッチパネルの振動を触覚で感知可能な振動数及び振幅の振動を含むことが好ましい。

この構成によれば、操作者が入力操作をする場合には必ず接触するタッチパネルの操作感として、警告を操作者に伝えることができ、より確実に操作者に警告を知らしめることができる。

この場合、振動パターンは、操作者がタッチパネルの振動を聴覚で感知可能な振動数及び振幅の振動をさらに含むことが好ましい。

この構成によれば、触覚による操作感だけでなく聴覚からも、また、触覚と聴覚の両方に働きかけて、より確実に操作者に警告を知らしめることができる。

この場合、操作キーが操作されたときに、加振装置は、操作された操作キーのそれぞれに対応する操作振動パターンでタッチパネルを振動させ、同一の操作キーに対する操作が所定の時間以上継続したときに、操作を受けた操作キーの操作を有効とする有効判定部を備えたことが好ましい。

この構成によれば、操作キーに接触すると、接触した操作キーに対応する操作感が得られ、操作しようとした操作キーがどの操作キーであるか確認できる。さらに、その操作状態を所定時間以上維持すると操作した操作キーの操作内容が有効となって入力される。操作状態が所定時間以下の場合は、操作感を与える振動は発生するが、操作内容は入力されない。従って、操作キーを操作感で判別しながらなぞり、目的の操作キーの操作のみを有効に入力することができる。

本発明の端末装置は、上記したタッチパネル装置を備える。

本発明の構成によれば、入力モードに対応して操作禁止キーが予め定められており、どの操作キーが操作されたかが認識されると同時に、操作された操作キーが操作禁止キーであればそのことが認識される。従って、誤操作に即応して警告を発することができる。また、タッチパネルを振動させることによって警告を発生するため、警告を操作感として端末装置の接操作者に直接伝えることができ、周辺の環境の影響を受けにくく、より確実に端末装置の操作者に警告を知らしめることができる。

以下に、添付の図面を参照して、本発明に係る端末装置の一実施形態であるＰＯＳ端末装置について説明する。

（第１の実施形態）
最初に、タッチパネルの一実施形態である抵抗膜方式のタッチパネルを備えたタッチパネル装置について説明する。

まず、抵抗膜方式のタッチパネルについて説明する。図１は、抵抗膜方式のタッチパネルの分解斜視図であり、図２は、抵抗膜方式のタッチパネルの動作原理を説明する説明図である。本実施形態の抵抗膜方式のタッチパネル１は図１に示すように、ポリエーテルサルホンフィルムから成る透明な上基板２の下面に、ＩＴＯの透明電極４とその両端の銀ペーストの電極端子６ａ，６ｂと銀ペーストの引き廻し電極７，８と外部接続端子９が形成されたものである。ガラス板から成る下基板１２の上面にはＩＴＯの透明電極１４とその両端の銀ペーストの電極端子１６ａ，１６ｂが形成されている。ＩＴＯの透明電極１４の上には高さ５μｍで５ｍｍ間隔にドット状のスペーサー（図示省略）が形成されている。上基板２の電極端子６ａと電極端子６ｂとを結ぶ方向と下基板１２の電極端子１６ａと電極端子１６ｂとを結ぶ方向が直交するように重なり、両面テープ１７で貼り合わされている。下基板１２の電極端子１６ａ，１６ｂと上基板２の引き廻し電極８は両面テープ１７に設けられた間隙部分で銀ペーストによって導通がとられている。

図２（ａ）は、抵抗膜方式のタッチパネルの電気的構成を模式的に表している。抵抗ＲＸ，ＲＹは、それぞれ透明電極４，１４で形成されている。電極端子６ａと電極端子１６ａとは、それぞれ切換スイッチを介して基準電圧を印加する電源に接続されている。電極端子６ａと電極端子１６ａとは、また、それぞれ電圧検出回路（いずれも図示省略）に接続されている。電極端子６ｂと電極端子１６ｂとは、それぞれ切換スイッチを介して回路アースＧＮＤに接続されている。電極端子６ｂと電極端子１６ｂとは、また、それぞれ電圧検出回路（いずれも図示省略）に接続されている。抵抗ＲＸを構成する透明電極４のＸ方向の長さ、即ち電極端子６ａと電極端子６ｂとの距離は、ＬＸである。抵抗ＲＹを構成する透明電極１４のＹ方向の長さ、即ち電極端子１６ａと電極端子１６ｂとの距離は、ＬＹである。

図２（ｂ）は、図のＸ方向の位置を検出しているときの、抵抗膜方式のタッチパネルの電気的構成を模式的に表している。上基板２が押圧され、接触点２０で、透明電極４と透明電極１４とが接触している。接触点２０は、電極端子６ａからＬＸ１、電極端子６ｂからＬＸ２の距離にある。抵抗ＲＸは、接触点２０で抵抗ＲＸ１と抵抗ＲＸ２とに分割されている。抵抗ＲＸ１と抵抗ＲＸ２との大きさは、電極端子６ａと接触点２０との距離ＬＸ１と、電極端子６ｂと接触点２０との距離ＬＸ２とに比例する大きさとなる（式（１）参照）。従って、ＬＸ１は次の式（２）のように表される。
ＬＸ１：ＬＸ＝ＲＸ２：（ＲＸ１＋ＲＸ２） ・・・ （１）
ＬＸ１＝ＬＸ＊ＲＸ２／（ＲＸ１＋ＲＸ２） ・・・ （２）

透明電極４の両端は、切換スイッチがＯＮとなって、電極端子６ａは電源に、電極端子６ｂは回路アースＧＮＤにそれぞれ接続されている。透明電極１４の両端は、切換スイッチがＯＦＦとなって、電極端子１６ａと電極端子１６ｂとは、それぞれ電圧検出回路に接続されている。

抵抗ＲＸには基準電圧ＶＸがかかっており、電源検出回路で検出される接触点２０の電圧ＶＸ１は、式（３）のようになる。従って、抵抗ＲＸ２は式（４）のように表される。式（４）と式（２）とから、ＬＸ１は、基準電圧ＶＸと接触点２０の電圧ＶＸ１と距離ＬＸとで、式（５）のように表される。従って、検出した接触点２０の電圧ＶＸ１から、接触点２０のＸ方向の位置を求めることができる。
ＶＸ１＝ＶＸ＊ＲＸ２／（ＲＸ１＋ＲＸ２） ・・・ （３）
ＲＸ２＝（ＲＸ１＋ＲＸ２）＊ＶＸ１／ＶＸ ・・・ （４）
ＬＸ１＝ＬＸ＊ＶＸ１／ＶＸ ・・・ （５）

次に、切換スイッチを切換えて、透明電極１４の両端は、電極端子１６ａは電源に、電極端子１６ｂは回路アースＧＮＤにそれぞれ接続されており、透明電極４の両端は、電極端子６ａと電極端子６ｂとが、それぞれ電圧検出回路に接続されているようにする。接触点２０のＹ方向の位置もＸ方向と同様にして、検出することができる。

次に、抵抗膜方式のタッチパネルを備えたタッチパネル装置１０について説明する。図３は、タッチパネル装置１０の分解斜視図であり、図４は、タッチパネル装置１０の側面図である。

略平板状の保持基板２１の中央付近には、希土類ボンド磁石で構成され、略平板形状の磁石２３が固定されている。保持基板２１の同じ面には、保持基板２１の周辺付近に、可撓性を有する材料で構成された略直方体形状のパネル支持部材２２が固定されている。パネル支持部材２２の保持基板２１に固定された一面の反対側の一面は、タッチパネル１の下基板１２に固定されており、タッチパネル１は、パネル支持部材２２を介して、保持基板２１に保持されている。タッチパネル１は、保持基板２１に対して、パネル支持部材２２が撓む範囲で移動可能である。

下基板１２にはまた、コイル２４が固定されている。コイル２４は方形の筒状の形状をしており、筒の一方の端面が下基板１２に固定されており、他方の端面は、若干の隙間をもって保持基板２１に対向している。コイル２４と磁石２３の位置関係は、方形の筒状のコイル２４が磁石２３の周囲を囲むようになっており、コイル２４と磁石２３との間には若干の隙間が設けられている。コイル２４を形成する導線の端は、後述する信号生成器９３（図３，４では図示省略、図８参照）に接続されている。磁石２３は板状の厚み方向に磁化されている。磁石２３のタッチパネル１に対向する面とタッチパネル１との間には、若干の隙間が設けられている。なお、図３に示したコイル２４は簡略するために３巻のみ記載してあるが、コイル２４の巻き数は、必要とする駆動力に対応して適宜定めることができる。

次に、上記したタッチパネル装置１０を備えた端末装置の一実施形態である、ＰＯＳ（Point Of Sales）端末装置４０について説明する。図５は、ＰＯＳ端末装置の外観斜視図である。ＰＯＳ端末装置４０は、バーコードリーダ４１と、印刷装置４２と、入力装置４３と、表示装置４４と、カードリーダ４６と、カード入力装置４７と、キャッシュドロワ４８とを備えている。

バーコードリーダ４１で商品に添付されたバーコードを読み、価格などの商品情報をＰＯＳ端末装置４０に入力する。印刷装置４２でレシートを印刷する。表示装置４４には、入力された情報を表示する。カードリーダ４６で、クレジットカードなどの記録内容を読み出す。入力装置４３は商品情報などを入力するためのものであり、カード入力装置４７はクレジットカードなどに関する情報を入力するものである。入力装置４３は、上記したタッチパネル装置１０で構成されている。カード入力装置４７は、上記したタッチパネル装置１０と同様に構成された他のタッチパネル装置で構成されている。

次に、タッチパネル１に設定されている操作キー配列の一例を説明する。図６は、タッチパネル上に設定されている操作キー配列の一例を示す図である。図６に示したような操作キー配列は、タッチパネル１に直接印刷したり、キー配列を印刷したシートをタッチパネル１に添付したりして、目視確認できるように表示する。操作キーには、設定キー５１、キー入力キー５２、部門キー５３、文字キー５４、単価キー５６、数量キー５７、数字キー５８、特別キー５９、完了キー６１、取消キー６２、小計キー６３、預り金キー６４、クレジットキー６６、レシートキー６７、訂正キー６８の各キーがある。

各操作キーについて、買上商品価格を集計し、レシートを発行するレジ作業の過程を追って説明する。図７は、レシートの一例を示している。設定キー５１を押すと、レシート７１を印刷する用紙に、領収書や店名などの常に印刷する文字が印刷される。ＰＯＳ端末装置４０は、買上商品の情報を入力する商品入力モードとなる。特別キー５９を押して、インフォメーションの内容や、担当者を入力する。特別キー５９が押されず、商品情報が入力されると、設定キー５１が操作される以前の設定がそのまま印刷される。

商品情報の部門コードと、品名と、単価と、金額とは、多くはバーコードリーダ４１で商品に添付されたバーコードを読み入力する。買上点数が複数の場合は、数量キー５７を押し、数字キー５８で買上数量を入力する。買上商品がその日の限定商品である場合など、コメントを印刷する商品の場合には、予め、特別キー５９の一つをコメント印刷指示キーに設定しておき、そのコメント印刷指示キーを押し、コメントを印刷する。レジ作業の中で割引などの処理を行う場合も、予め、特別キー５９の一つを当該処理用に設定しておき、そのキーを押して割引処理などを実施する。

商品情報を手作業で入力する場合は、キー入力キー５２を押して手入力モードにして、部門キー５３と、文字キー５４と、単価キー５６と、数字キー５８とを使って入力する。数量キー５７と、特別キー５９とは、バーコード入力の場合と同様に使用する。

買上商品の入力が全て終了したところで、完了キー６１を押し、精算モードにはいる。小計キー６３を押し、小計や消費税や合計支払い金額などを計算する。現金による支払いの場合には、預り金キー６４を押して預り金額を数字キー５８から入力し、釣銭を計算し、精算処理を行う。クレジットカードによる支払いの場合には、クレジットキー６６を押し、カードリーダ４６で、クレジットカードの記録内容を読み出し、カードによる精算処理を行う。各操作で、入力間違いをした場合は、取消キー６２を押して、直前の入力を取消す。レシートキー６７を押して印刷されたレシート７１を取り出し、１回のレジ作業を終了する。訂正キー６８は、後述するように、警告が出されたときに訂正作業をするために使用される。

次に、上記したような構成を有するＰＯＳ端末装置４０を駆動するための電気的構成について説明する。図８は、ＰＯＳ端末装置の電気的構成を示す電気構成ブロック図である。端末制御部８１は、ＰＯＳ端末装置４０の各部の動作を統括管理するものであり、演算処理を行う端末ＣＰＵ（Central Processing Unit）８２と、各種情報を記憶するメモリすなわち情報記憶媒体であるＲＡＭ（Random Access Memory）８３ａとＲＯＭ（Read Only Memory）８３ｂとを有している。これらはデータバス８４を介してそれぞれ互いに電気的に接続されている。端末ＣＰＵ８２は、また、データバス８４及び入出力インタフェイス７７を介してＰＯＳシステムのホスト装置７８と、電気的に接続されている。

上記した、バーコードリーダ４１と、印刷装置４２と、表示装置４４と、カードリーダ４６と、カード入力装置４７と、キャッシュドロワ４８との各装置は、それぞれ、各制御部とデータバス８４とを介して端末ＣＰＵ８２に接続されている。ここで、各制御部とは、バーコードリーダ制御部４１ｄと、印刷装置制御部４２ｄと、表示装置制御部４４ｄと、カードリーダ制御部４６ｄと、カード入力装置制御部４７ｄと、キャッシュドロワ制御部４８ｄとである。

入力装置４３であるタッチパネル装置１０は、上記したタッチパネル１と、タッチパネル１を制御するタッチパネルコントローラ８６と、加振装置８７と、を備えている。加振装置８７は、加振装置８７全体を制御する振動制御部９１と、タッチパネル１に加える振動パターンを記憶する振動パターン記憶部９２と、信号生成器９３と、加振部９４とを備えている。加振部９４は上記したコイル２４と磁石２３とを含んでおり、信号生成器９３が、振動制御部９１からの信号に従って、コイル２４に流す電流を生成する。タッチパネルコントローラ８６と、振動制御部９１とは、データバス８４を介して端末ＣＰＵ８２に接続されている。

なお、本実施形態では、各機能を端末ＣＰＵ８２を用いてソフトウエア的に実現することにしたが、上記の各機能が演算装置を用いない単独の電子回路によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることができる。

次に、上記したような構成のＰＯＳ端末装置４０において誤操作が発生した場合に、警告が出される過程を説明する。図９は、操作禁止キーが操作された場合に、警告が出される過程を示すフローチャートである。

ＰＯＳ端末装置４０の電源が入った状態では、タッチパネル装置１０は待機状態となっている（ステップＳ１）。次に、ステップＳ２では、タッチパネル１が押圧されたか否かを判定する。タッチパネル１が押圧されない場合は（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ１の待機状態を維持する。タッチパネル１が押圧された場合は（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、タッチパネルコントローラ８６は、タッチパネル１からの出力電圧を検出し、タッチパネル１上の押圧位置を求める。押圧位置情報は端末ＣＰＵ８２及び振動制御部９１に送られる。

次の、ステップＳ４では、端末ＣＰＵ８２が、押圧位置に対応する操作キーが操作禁止キーであるか否かを判定する。入力モードに対応する操作禁止キーとしては、例えば入力モードが上記した商品入力モードの場合には、設定キー５１、小計キー６３、預り金キー６４、クレジットキー６６、レシートキー６７の各操作キーなどが挙げられる。また、例えば入力モードが上記した精算モードの場合には、設定キー５１、キー入力キー５２、部門キー５３、文字キー５４、単価キー５６、数量キー５７、完了キー６１の各操作キーなどが挙げられる。操作キーが設定されていない部分が押圧された場合は、操作禁止キーが操作されたと判定する。

操作された操作キーが操作禁止キーでなかった場合（ステップＳ４でＮＯ）には、ステップＳ５に進み、操作禁止キーであった場合（ステップＳ４でＹＥＳ）には、ステップＳ８に進む。

ステップＳ５では、振動制御部９１は、振動パターン記憶部９２に記憶された振動パターンの中から、検出した押圧位置に設定された操作キーに対応する振動パターンを選択する。選択された振動パターンに対応する振動制御パルスが、信号生成器９３に送られる。

次に、ステップＳ６では、信号生成器９３は、振動制御パルスに従って、コイル２４に電流を流す。次に、ステップＳ７で、コイル２４に電流が流れることによって、電磁誘導力が発生し、磁石２３に対してコイル２４が相対的に移動する。前記したように、タッチパネル１は、可撓性を有するパネル支持部材２２を介して、保持基板２１に保持されており、パネル支持部材２２が撓むことにより、タッチパネル１は、保持基板２１に対して相対的に移動可能である。従って、コイル２４が固定されているタッチパネル１は、コイル２４と一緒に移動させられる。電流を流す方向を変えると、コイル２４の移動方向も変わり、一緒に移動させられるタッチパネル１の移動方向も変わり、電流を流す方向を変えることによって、タッチパネル１を振動させることができる。

この場合は、適正なキー操作が行われている場合であって、選択された振動パターンが終了すると、１回の押圧に対応した振動発生動作が終了し、再びステップＳ１の待機状態に戻る。

ステップＳ８では、振動制御部９１は、振動パターン記憶部９２に記憶された振動パターンの中から、警告振動に対応する振動パターンを選択する。選択された振動パターン対応する振動制御パルスが、信号生成器９３に送られる。この場合、端末ＣＰＵ８２と振動制御部９１とが、特許請求の範囲に記載した警告振動制御部に相当する。

次に、ステップＳ９では、信号生成器９３は、振動制御パルスに従って、コイル２４に警告振動パターンの電流を流す。次に、ステップＳ１０で、ステップＳ７と同様にして、コイル２４に電流が流れることによって、警告振動の振動パターンでタッチパネル１が振動させられる。警告振動パターンによる振動が終了すると、１回の押圧に対応した警告振動発生動作が終了し、再びステップＳ１の待機状態に戻る。

図１０は、振動パターンの一例を示すグラフである。加振部９４を形成するコイル２４に流す電流と、流している時間とを示している。図１０（ａ）に示したパターンは、電流を一方向に流して、タッチパネル１に対する押圧方向と逆方向に押し戻す、或は押圧方向と同じ方向に逃げるように、タッチパネル１を変位させるものである。この変位により、ばねを内蔵したスイッチの抵抗感や、スナップばねを内蔵したスイッチのクリック感に類似した操作感を実現することができる。電流ｉや電流を流す時間ａを調整して、変位量の大きさや、変位している時間などを調節し、操作感を変化させることができる。

図１０（ｂ）に示したパターンは、電流を交互に流して、タッチパネル１を振動させるものである。タッチパネル１を押圧する指先に、複数回の押圧を加えて操作感を実現することができる。振動の周波数を上げて、可聴域の振動を発生させ、タッチパネル１から音を発生させることもできる。また、異なる周波数の振動を混在させて、指先に加える操作感と音の発生を殆ど同時に発生させることもできる。

この第１の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）タッチパネル装置１０は、タッチパネル１と、加振装置８７と、を備えており、タッチパネル１の操作面が押圧されると、押圧位置から操作された操作キーを特定する。そして、操作された操作キーが予め定めてある操作禁止キーであった場合には、タッチパネル１を振動させて警告振動を発生する。従って、誤操作に即応して警告を発することができる。また、タッチパネル１を振動させることによって警告を発生するため、警告を操作感として直接操作者に伝えることができ、周辺の環境の影響を受けにくく、より確実に操作者に警告を知らしめることができる。

（２）タッチパネル装置１０は、タッチパネル１と、加振装置８７と、を備えており、タッチパネル１の操作面が押圧されると、押圧位置から操作された操作キーを特定し、その操作キーに対応して定められた振動パターンで、タッチパネル１を振動させる。さらに、操作された操作キーが予め定めてある操作禁止キーであった場合には、タッチパネル１を通常の振動パターンとは異なるパターンで振動させて警告振動を発生する。従って、操作者は、誤操作をした場合には、正常な操作とは異なる操作感を受け、より確実に誤操作を認識させることができる。

（３）タッチパネル１の操作キーが設定されていない部分が押圧されると、操作禁止キーが操作されたとして、警告振動を発生させるため、操作者に、押圧したのは操作キーではないことを知らせることができる。

（４）タッチパネル１を振動させる駆動源がコイル２４と磁石２３とであり、コイル２４に流す電流、流す時間などを制御することによって、タッチパネル１を振動させる振幅や振動周期を制御することができ、電流の向きによって、タッチパネル１の移動方向も制御できる。従って、様々な振動パターンでタッチパネル１を振動させることができる。また、タッチパネル１から音を発生させることもできる。

（５）タッチパネル１を振動させる駆動源がコイル２４と磁石２３とであり、コイル２４がタッチパネル１に直接固定されているため、コイル２４と磁石２３とが相対的に移動することにより、タッチパネル１が直接動かされる。動力を伝達することによる動力の損失が少ないため、より効率良くタッチパネルを振動させることができる。また、動力を伝達することによる時間遅れが少ないため、タイミングよくタッチパネルを振動させることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明に係る端末装置の一実施形態であるＰＯＳ端末装置の第２の実施形態について説明する。本実施形態のＰＯＳ端末装置は、ＰＯＳ端末装置としては第１の実施形態で説明したＰＯＳ端末装置４０と基本的に同一のものである。第１の実施形態とは異なる、警告振動発生過程についてのみ説明する。

図１１は、操作キーが操作され、その操作キーが操作禁止キーであった場合に、警告が出される過程を示すフローチャートである。ＰＯＳ端末装置４０の電源が入った状態では、タッチパネル装置１０は待機状態となっている（ステップＳ２１）。次に、ステップＳ２２では、タッチパネル１が押圧されたか否かを判定する。タッチパネル１が押圧されない場合は（ステップＳ２２でＮＯ）、ステップＳ２１の待機状態を維持する。タッチパネル１が押圧された場合は（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３では、タッチパネルコントローラ８６は、タッチパネル１からの出力電圧を検出し、タッチパネル１上の押圧位置を求める。押圧位置情報は、振動制御部９１に送られる。この時点では、押圧位置情報は、端末ＣＰＵ８２には送られない。

次に、ステップＳ２４では、振動制御部９１は、振動パターン記憶部９２に記憶された振動パターンの中から、検出した押圧位置に設定された操作キーに対応する振動パターンを選択する。選択された振動パターンに対応する振動制御パルスが、信号生成器９３に送られる。

次に、ステップＳ２５では、信号生成器９３は、振動制御パルスに従って、コイル２４に電流を流す。次の、ステップＳ２６では、コイル２４に電流が流れることによって、電磁誘導力が発生し、磁石２３に対してコイル２４が相対的に移動し、コイル２４が固定されているタッチパネル１は、コイル２４と一緒に移動させられる。電流を流す方向を変えることによって、タッチパネル１が振動する。

次の、ステップＳ２７では、タッチパネルコントローラ８６は、当該操作キーを押圧している時間が予め設定した所定時間を超えたか否かを判定する。所定時間を超える前に押圧が解除された場合（ステップＳ２７でＮＯ）は、ステップＳ２８に進む。この場合、タッチパネルコントローラ８６が、特許請求の範囲に記載した有効判定部に相当する。

ステップＳ２８では、タッチパネル１の振動を停止する。この場合は、操作キーが操作されたが、操作内容が端末ＣＰＵ８２には送られない、即ち、操作内容が有効とならない場合である。振動を停止して１回の押圧に対応した振動発生動作が終了し、再びステップＳ２１の待機状態に戻る。

操作キーが予め設定した所定時間を超えて押圧が継続された場合（ステップＳ２７でＹＥＳ）は、ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９で、押圧位置情報が、端末ＣＰＵ８２に送られ、操作キーが操作されたと認識される。

次の、ステップＳ３０では、操作された操作キーが操作禁止キーであるか否か判定する。操作禁止キーでなかった場合（ステップＳ３０でＮＯ）は、ステップＳ２８に進む。

ステップＳ２８では、タッチパネル１の振動を停止する。この場合は、適正な操作キーが操作され、操作内容が端末ＣＰＵ８２に送られて、操作内容が有効となった場合である。振動を停止して１回の操作キーの操作に対応した振動発生動作が終了し、再びステップＳ２１の待機状態に戻る。

操作された操作キーが操作禁止キーであった場合（ステップＳ３０でＹＥＳ）は、ステップＳ３１に進む。

ステップＳ３１では、訂正キー６８（図６参照）以外の操作キーを無効（ＯＦＦ）にする。これによって、誤操作後も入力操作を継続して無駄な作業を行うことを防止する。訂正キー６８は、誤操作を認識した操作者が新に入力操作を開始するときに、操作キーを有効に復帰させる操作キーである。

次の、ステップＳ３２では、振動制御部９１は、振動パターン記憶部９２に記憶された振動パターンの中から、警告振動に対応する振動パターンを選択する。選択された振動パターンに対応する振動制御パルスが、信号生成器９３に送られる。

次の、ステップＳ３３では、信号生成器９３は、振動制御パルスに従って、コイル２４に警告振動パターンの電流を流す。次の、ステップＳ３４では、コイル２４に電流が流れることによって、警告振動の振動パターンでタッチパネル１が振動する。

次の、ステップＳ３５では、訂正キー６８が操作されたか否か判定する。訂正キー６８が操作されない場合（ステップＳ３５でＮＯ）は、ステップＳ３４のタッチパネル１の警告振動を継続する。

訂正キー６８が操作された場合（ステップＳ３５でＹＥＳ）は、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６で、操作キーの無効（ＯＦＦ）を解除して、入力操作ができるようにする。この場合は、操作禁止キーが操作されたことに対応して、操作禁止キーを操作したことを操作者に警告し、操作者によって是正処置が取られようとしている場合である。ステップＳ３６の次に、再びステップＳ２１の待機状態に戻る。

この第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、以下の効果が得られる。
（１）タッチパネル１が押圧されると、押圧位置に設定された操作キーに対応する振動パターンで、タッチパネル１を振動させる。そのとき、操作の継続時間が所定の時間を超えた場合に、押圧位置情報が、端末ＣＰＵ８２に送られ、端末ＣＰＵ８２は、操作キーが操作されたと認識する。所定の時間が経過する前に操作状態が解除された場合には、操作キーが操作されたと認識しない。したがって、操作キーをなぞって、操作感によって操作キーを判別することができる。また、目的の操作キーであることを操作感で確認した後に、入力操作することができる。

（２）操作禁止キーが操作されたことを検出した場合、訂正キー６８以外の操作キーを無効（ＯＦＦ）にする。このため、誤操作後も入力操作を継続して無駄な作業を行うことを抑制することができる。

（３）訂正キー６８を設け、警告振動を発生させた後は、訂正キー６８が押されるまで、警告振動を継続するため、より確実に操作者に警告振動を認識させることができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明に係る端末装置の一実施形態であるＰＯＳ端末装置の第３の実施形態について説明する。本実施形態のＰＯＳ端末装置は、ＰＯＳ端末装置としては第１の実施形態で説明したＰＯＳ端末装置４０と基本的に同一のものである。第１の実施形態におけるタッチパネル装置１０と、タッチパネル１を保持する構成が異なるタッチパネル装置１１０のタッチパネル１を保持する構成についてのみ説明する。

図１２は、第３の実施形態におけるタッチパネル装置の断面図である。本実施形態のタッチパネル装置１１０は、保持枠１２１上にタッチパネル１などが搭載されて構成されている。保持枠１２１は、平面視略長方形の底板１２１ａの４辺に周辺壁１２１ｂを立設して、上面が開口である箱型形状をしている。略箱型形状をした保持枠１２１の内部底面、即ち底板１２１ａの中央付近には、希土類ボンド磁石で構成された略平板形状の磁石１２３が固定されている。底板１２１ａの同じ面には、保持枠１２１の周辺壁１２１ｂ付近に、可撓性を有する材料で構成された略直方体形状のパネル枠支持部材１２２が固定されている。パネル枠支持部材１２２の底板１２１ａに固定された一面の反対側の一面は、タッチパネル枠１２６の下面に固定されており、タッチパネル枠１２６は、パネル枠支持部材１２２を介して、保持枠１２１に支持されている。パネル枠支持部材１２２の配置は、第１の実施形態のパネル支持部材２２と同様である（図３参照）。タッチパネル枠１２６は、保持枠１２１に対して、パネル枠支持部材１２２が撓む範囲で移動可能である。

また、タッチパネル枠１２６には、コイル１２４が固定されている。コイル１２４は方形の筒状の形状をしており、筒の一方の端面がタッチパネル枠１２６に固定されており、他方の端面は、若干の隙間をもって底板１２１ａに対向している。コイル１２４と磁石１２３との位置関係は、方形の筒状のコイル１２４が磁石１２３の周囲を囲むようになっており、コイル１２４と磁石１２３との間には若干の隙間が設けられている。コイル１２４を形成する導線の端は、第１の実施形態に記載した信号生成器９３（図１２では図示省略、図８参照）に接続されている。磁石１２３は板状の厚み方向に磁化されている。磁石１２３とタッチパネル枠１２６との間には、若干の隙間が設けられている。なお、図１２に示したコイル１２４は簡略するために６巻のみ記載してあるが、コイル１２４の巻き数は、必要とする駆動力に対応して適宜定めることができる。

タッチパネル枠１２６は、コイル１２４が固定された面の反対側が開口した箱型形状をしている。箱型形状のタッチパネル枠１２６の内部底面周辺には、突起１２６ａが形成されており、タッチパネル１が突起１２６ａ上に載置されている。タッチパネル１は、爪１２６ｂで押えられることにより、タッチパネル枠１２６の内部に固定されている。タッチパネル１とタッチパネル枠１２６の内部底面との間には、突起１２６ａの高さ相当の隙間があり、キー配置板１２７が挿入されている。タッチパネル枠１２６の側面には、タッチパネル１とタッチパネル枠１２６の内部底面との間の隙間に連通する開口１２６ｃが設けられている。さらに、開口１２６ｃに臨む周辺壁１２１ｂには、開口１２１ｃが設けられている。開口１２６ｃと開口１２１ｃとを介して、キー配置板１２７を挿入したり抜去したりすることができる。

キー配置板１２７は、紙やプラスチック製のシートであり、タッチパネル１に設定した操作キーの配列が記載されている。タッチパネル１は透明であり、タッチパネル１を介してキー配置板１２７上の記載を視認できる。キー配置板１２７に記載されている操作キー配列は、例えば図６に示したようなものである。操作キーの操作内容を示唆する文字または記号と、その文字または記号をそれぞれ囲む方形の線が記載されている。方形の線に囲まれる範囲を押圧すると、そこに記載された操作キーを操作することができ、そこに示唆された内容の操作をすることができる。

第１の実施形態と同様にして、コイル１２４に電流を流すことによって、タッチパネル１とタッチパネル枠１２６とキー配置板１２７とを一体に、第１の実施形態におけるタッチパネル１と同様に、振動させることができる。

この第３の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、以下の効果が得られる。
（１）操作キーの配列が記載されているキー配置板１２７をタッチパネル１の背面に配置できるため、透明なタッチパネル１を介してキー配置板１２７を視認することができる。そして、キー配置板１２７に記載された操作キーを目視確認して、押圧することによって、タッチパネル１に設定された操作キーを操作することができる。従って、間違いなく所望の操作キーを操作することができる。

（２）キー配置板１２７は交換可能であって、タッチパネル１に設定された操作キーに対応して、記載された操作キーの配列を容易に変更することができる。

（３）タッチパネル１は、タッチパネル枠１２６に加えられた力によって、タッチパネル枠１２６と一体に振動させられる。そのため、振動させるための力を加えると撓んでしまうような強度の弱いタッチパネルであっても、本発明を適用することができる。

本発明の実施形態は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。

（変形例１）前記実施形態においては、端末ＣＰＵ８２が禁止キーであるか否かの判定を実施していたが、当該判定を端末ＣＰＵ８２を用いて実施するのは必須ではない。例えば、タッチパネルコントローラ８６または振動制御部９１に、禁止キーであるか否かの判断機能をもたせ、タッチパネル装置１０または１１０が単独で警告振動を発生できるように構成してもよい。この場合、入力モードの情報を端末ＣＰＵ８２から入手し、振動パターン記憶部９２には、各入力モードにおける禁止キーの情報も記憶させておく。また、この場合、禁止キーであるか否かの判断機能を持ったタッチパネルコントローラ８６または振動制御部９１が、特許請求の範囲に記載した警告振動制御部に相当する。

（変形例２）前記実施形態においては、操作禁止キーを設定する入力モードとして、商品入力モードと精算モードを挙げたが、例えば単価キー５６や数量キー５７が押された場合には、数字キー５８以外の操作キーは操作禁止キーにするというように、詳細な場面毎に操作禁止キーを設定してもよい。

（変形例３）前記実施形態においては、操作禁止キーが操作されたことを操作者に知らしめる方法として、警告振動を発生させていたが、振動を発生させることは必須ではない。例えば、適正なキー操作に対応して、操作感を与える振動を発生し、操作禁止キーが操作された場合には、振動を発生させないことによって操作感を乏しくする方法でもよい。

（変形例４）前記実施形態においては、操作禁止キーが操作されたことを操作者に知らしめる方法として、適正なキー操作に対応する振動とは異なる振動パターンの警告振動を発生させていたが、適正なキー操作に対応して振動させることは必須ではない。例えば、操作禁止キー以外の操作キーの操作に対しては、操作感を与える振動を発生させず、操作禁止キーが操作された場合には振動を発生させて区別する方法でもよい。

（変形例５）前記実施形態においては、振動パターンを、タッチパネル１上に設定される個々の操作キーに対応して設定しているが、例えば数字キーのように、入力内容の一部が共通である操作キーのグループに対応して、グループ毎に振動パターンを設定してもよい。

（変形例６）前記実施形態においては、タッチパネルコントローラ８６と、振動制御部９１と、振動パターン記憶部９２と、信号生成器９３とを、タッチパネル装置１０内に設けたが、これらの一部または全部を、タッチパネル装置１０とは別にＰＯＳ端末装置４０内に設けてもよい。また、タッチパネルコントローラ８６や振動制御部９１が実施する制御を、端末ＣＰＵ８２が実施するようにしてもよい。

（変形例７）前記実施形態においては、振動パターンを、タッチパネル１上に設定される操作キーに対応して設定しているが、タッチパネル１上の位置に対応して設定してもよい。

（変形例８）前記実施形態においては、タッチパネル１を振動させる駆動源として磁石とコイルを用いた場合について説明したが、駆動源としては圧電素子などを用いてもよい。

（変形例９）前記第３の実施形態において、操作キーの配列を目視可能に表示する方法として、操作キーの配列が記載されているキー配置板１２７を設けたが、液晶パネルのような表示装置を設け、表示装置に表示する方法でもよい。表示装置を設ける場合、表示装置がタッチパネル１と一体に振動するような構成でもよいし、表示装置は振動させずに、タッチパネルのみが振動するように構成してもよい。

（変形例１０）前記実施形態においては、タッチパネルは抵抗膜方式のタッチパネルを用いる形態について説明したが、本発明は、抵抗膜方式以外にも、超音波方式や、静電容量方式や、光学方式など、どのような方式のタッチパネルを用いたタッチパネル装置にも適用できる。

（変形例１１）前記実施形態においては、端末装置の一実施形態としてＰＯＳシステム端末装置について説明したが、本発明は、ＰＯＳシステム端末装置に限らず、現金自動預払機や座席予約システムの端末装置やファクシミリなど、操作キーを使用する入力操作を必要とする端末装置に適用することができる。

（変形例１２）前記実施形態においては、タッチパネル装置を備える装置の一実施形態としてＰＯＳシステム端末装置について説明したが、本発明は、ＰＯＳシステム端末装置などの端末装置に限らず、操作キーを使用する入力操作を必要とする装置に適用することができる。

前記実施形態および変形例から把握される技術的思想を以下に記載する。
（技術的思想１） 訂正キーをさらに設け、前記訂正キーが操作されることに従って、前記警告振動を停止する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。

この構成によれば、操作者が警告に気づいて訂正キーを操作するまで警告が継続し、より確実に誤操作したことを操作者に知らしめることができる。

（技術的思想２） 前記警告振動発信中は、前記訂正キー以外の各前記操作キーは無効とする技術的思想１に記載のタッチパネル装置。

この構成によれば、誤操作後も入力操作を継続して無駄な作業を行うことを抑制することができる。

（技術的思想３） 前記加振装置は、コイルと、磁石とを含む請求項１乃至６のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。

この構成によれば、コイルに電流を流すことによって、コイルと磁石とを相対的に移動させることができ、その相対的な移動によってタッチパネルを振動させることができる。それによって、操作者に操作感を与えることができ、操作感と同様にして警告を伝えることができる。また、コイルに流す電流の電圧は、低い電圧をかけることで充分な駆動力が得られ、圧電素子を駆動するような高い電圧は必要とせず、低電圧でタッチパネルを振動させることができる。さらに、コイルに流す電流、流す時間などを制御することによって、タッチパネルを振動させる振幅や振動周期を制御することができ、電流の向きによって、タッチパネルの移動方向も制御できる。従って、様々な振動パターンでタッチパネルを振動させることができる。

抵抗膜方式のタッチパネルの分解斜視図。 抵抗膜方式のタッチパネルの動作原理を説明する説明図。 第１の実施形態におけるタッチパネル装置の分解斜視図。 同じくタッチパネル装置の断面図。 ＰＯＳ端末装置の外観斜視図。 タッチパネル上に設定されている操作キー配列の一例を示す図。 レシートの一例を示す図。 ＰＯＳ端末装置の電気的構成を示す電気構成ブロック図。 第１の実施形態における、操作禁止キーが操作され、警告が出される過程を示すフローチャート。 振動パターンの一例を示す図。 第２の実施形態における、操作禁止キーが操作され、警告が出される過程を示すフローチャート。 第３の実施形態におけるタッチパネル装置の断面図。

符号の説明

１…タッチパネル、１０…タッチパネル装置、２０…接触点、２１…保持基板、２２…パネル支持部材、２３…磁石、２４…コイル、４０…ＰＯＳ端末装置、４３…入力装置、５１…設定キー、５２…キー入力キー、５３…部門キー、５４…文字キー、５６…単価キー、５７…数量キー、５８…数字キー、５９…特別キー、６１…完了キー、６２…取消キー、６３…小計キー、６４…預り金キー、６６…クレジットキー、６７…レシートキー、６８…訂正キー、７７…入出力インタフェイス、７８…ホスト装置、８１…端末制御部、８２…端末ＣＰＵ、８４…データバス、８６…タッチパネルコントローラ、８７…加振装置、９１…振動制御部、９２…振動パターン記憶部、９３…信号生成器、９４…加振部。

Claims (7)

1. 表面の位置に対応して複数の操作キーが設定されているタッチパネルと、前記タッチパネルを加振する加振装置を備えた入力装置であって、
   前記入力装置の入力モードに対応して、操作してはならない操作禁止キーが予め定められており、
   前記入力モードにおける前記操作禁止キーが操作されると、前記加振装置を作動させて前記タッチパネルを振動させることにより警告振動を発生する警告振動制御部を備えた、タッチパネル装置。
2. 前記加振装置は、前記タッチパネルを加振する複数の振動パターンを有し、
   前記操作キーが操作されたときに、前記加振装置は、操作された前記操作キーのそれぞれに対応する操作振動パターンで前記タッチパネルを振動させ、
   前記警告振動と前記操作振動とは異なる振動パターンである、請求項１に記載のタッチパネル装置。
3. 前記タッチパネルの操作可能な面であって、前記操作キーが設定されていない部分が操作されたとき警告振動を発生する、請求項１または２に記載のタッチパネル装置。
4. 前記振動パターンは、操作者が前記タッチパネルの振動を触覚で感知可能な振動数及び振幅の振動を含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
5. 前記振動パターンは、操作者が前記タッチパネルの振動を聴覚で感知可能な振動数及び振幅の振動をさらに含む、請求項４に記載のタッチパネル装置。
6. 前記操作キーが操作されたときに、前記加振装置は、操作された前記操作キーのそれぞれに対応する操作振動パターンで前記タッチパネルを振動させ、
   同一の前記操作キーに対する前記操作が所定の時間以上継続したときに、前記操作を受けた前記操作キーの操作を有効とする有効判定部を備えた、請求項２乃至５のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のタッチパネル装置を備えた端末装置。

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