JP2009146374A - マルチポイントタッチコントローラの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチポイントタッチコントローラの制御方法の提供。
【解決手段】抵抗式タッチパネルを提供し、第１接触体と少なくとも一つの第２接触体の該抵抗式タッチパネルとの接触の時間差により該第１接触体と該第２接触体の接触順序を決定し、並びに該抵抗式タッチパネルの検出する電圧値により第１接触座標及び少なくとも一つの実際座標を順に決定し、且つ該第１接触体は該抵抗式タッチパネルと続けて接触を保持し、該実際座標の移動軌跡に基づき、少なくとも一つの制御命令を決定する。
【選択図】図４

Description

本発明は一種のマルチポイントタッチコントローラの制御方法に係り、抵抗式タッチパネルの出力する座標データにより、本発明の制御方法を通して、マルチポイントハンドジェスチャー言語判断の目的を達成し、伝統的な抵抗式タッチパネルが単一点座標データしか出力できなかった欠点を改善し、その応用範囲を広げる、マルチポイントタッチコントローラの制御方法に関する。

タッチパネルは１９７０年代に米国で軍事用途に開発され、１９８０年代にはその技術は民間に移転され、各種用途へと発展している。伝統的な電子計算装置（例えばコンピュータ）の入力方式は、キーボード或いはマウス等周辺設備を入力インタフェースとしているが、これらの周辺入力装置の体積は過大で携帯しづらく、電子製品の薄型化の大きな障害となりやすい。薄型化電子装置の要求のため、タッチパネルは携帯式電子製品にあって次第に消費者の注目を集め、その頭角を現している。このほか、タッチパネルは個人用携帯式情報製品に応用されるほか、応用領域は情報家電、公共情報・通信設備、オフィスオートメーション設備、情報収集設備、及び工業設備等の領域にまで広がり、このためタッチパネルの研究開発は、近年、次第に電子産業の発展の中心となってきている。

抵抗式タッチパネルは価格上の優勢を有するため、現在、使用量が最も多い技術の一つであり、周知の抵抗式タッチパネルの原理は、上下の２片のパネルが設けられて、接触時に電圧降下を発生する方式により座標軸を探し、Ｘ軸、Ｙ軸それぞれが一対の０〜５Ｖの電圧により駆動され、抵抗式タッチパネルがタッチされる時、回路が導通し、電圧降下を発生し、コントローラが電圧降下の占める比率を計算した後、さらに座標軸を計算する。

抵抗式タッチパネルの構造については、上下２層のパネルを有し、通常上層のパネルは酸化インジウム錫（ＩＴＯ）がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に電気メッキされたものが材料とされ、下層のパネルは同様にＩＴＯがＰＥＴ或いはガラスに電気めっきされたものが材料とされ、平常の不使用時には上下の２層のパネルは絶縁体（Ｓｐａｃｅｒ Ｄｏｔ）により離間される必要があり、そうでなければカーソルの固定タッチ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｔｏｕｃｈ）の問題が発生し得る。

周知の抵抗式タッチパネルは一対の０〜５Ｖの電圧により駆動され、抵抗式タッチパネルがタッチされる時、回路が導通し、電圧降下を発生し、且つ（Ｘ軸，Ｙ軸）座標を送出し、この制御方式は単一接触点しか検出できず、多接触点のハンドジェスチャーの判断を達成できない。

本発明は一種のマルチポイントタッチコントローラの制御方法を提供し、それは、抵抗式タッチパネルを提供し、第１接触体と少なくとも一つの第２接触体の該抵抗式タッチパネルとの接触の時間差により該第１接触体と該第２接触体の接触順序を決定し、並びに該抵抗式タッチパネルの検出する電圧値により第１接触座標及び少なくとも一つの実際座標を順に決定し、且つ該第１接触体は該抵抗式タッチパネルと続けて接触を保持し、該実際座標の移動軌跡に基づき、少なくとも一つの制御命令を決定する。

これにより、抵抗式タッチパネルの出力する座標データを利用し、マルチポイント入力ハンドジェスチャー言語を判断し、少なくとも一つの制御命令を決定し、伝統的な抵抗式タッチパネルが単点座標データしか出力できなかった欠点を改善し、その応用範囲を広げる。

本発明は一種のマルチポイントタッチコントローラの制御方法を提供して、周知の技術の問題を効果的に解決する。
本発明は、一種のマルチポイントタッチコントローラの制御方法を提供し、それは、抵抗式タッチパネルが出力する座標データにより、本発明の制御方法を通して、ハンドジェスチャー言語判断の目的を達成し、以下の長所を有する。
１．原理と構造が簡単である。
２．ハンドジェスチャー言語を提供し、抵抗式タッチパネルの応用範囲を広げる。
３．ハードウエアコストを増すことがない。
４．タッチパネルを改良或いは特別に設計する必要がない。

図１中、Ａ、Ｂ、Ｃは、本発明の履歴座標により第２接触点を発生する方式を示す。そのうち、履歴座標はタッチパネルに保留された接触点の位置を指し、該履歴座標により第２接触点の抵抗式タッチパネル上での発生を判定し、それを実現するための演算原理は以下のようである。

図１中、Ａはタッチパネルの第１接触点位置を示し、該第１接触点Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）の位置は接触状態を保持し、このとき、電圧測定値（Ｘ，Ｙ座標）の変化量はある臨界値内にあって、履歴座標を形成する。

そのうち、図１のＣはタッチパネルの第２接触点位置とされ、第２接触点Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）が押下られると、電圧測定値は急速に不連続の跳動を有し得て、該不連続の跳動がパネル内部素子により検出されると、パネル上で同時に２点の位置が接触されていると判断される。このとき、電圧測定値は座標Ｐｍ（Ｘｍ，Ｙｍ）とされ、図１中、Ｃのようである。

図２のＡからＣは、本発明のパネル内部素子がいかに第２接触点の発生の有無を判定するかを示す。そのうち、タッチパネルの電圧測定値は座標レジスタに保存される。図２のＡは、Ｔ１時間に測定した座標Ｐ（Ｘｔ１，Ｙｔ１）、Ｔ２時間に測定した座標Ｐ（Ｘｔ２，Ｙｔ２）を示し、タッチパネルただ第１接触点Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）のみを有する時、このとき、接触点のタッチパネルでの移動速度は以下のようにみなされ得る：

第１接触点Ｐ１がタッチパネル上で移動する時、最大移動速度はＶｍａｘと定義され得る。このとき、もし、パネル内部素子が測定した第１接触点Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）のタッチパネル上での移動速度がＶｍａｘより小さければ、図２のＢに示されるように、このとき、パネル内部素子はそれが単点の移動であると判定する。もし、パネル内部素子が測定した第１接触点Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）のタッチパネル上での移動速度がＶｍａｘより大きければ、図２のＣに示されるように、このとき、パネル内部素子は第２接触点Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）が発生したと判定する。

図３は座標移動傾向表示図である。第１接触点Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）がタッチパネル上で不動状態を保持し、第２接触点がタッチパネル上で移動するときＰ２１（Ｘ２１，Ｙ２１）〜Ｐ２６（Ｘ２６，Ｙ２６）、そのタッチパネル上の電圧測定により得られる座標移動傾向は第２接触点と符合するＰｍ１（Ｘｍ１，Ｙｍ１）〜Ｐｍ６（Ｘｍ６，Ｙｍ６）。我々はこの測定した座標移動傾向により第２接触点の移動傾向を予測し、これによりハンドジェスチャー言語の判断を行なう。

図４は本発明のマルチポイントタッチコントローラの制御方法のフローチャートである。上述の概念の説明に基づき、簡単に、ハンドジェスチャー言語の判断制御フローを整理することができるが、注意されたいことは、以下のフローは好ましいフローの実施例に過ぎないことである。
（１１）開始
（１２）抵抗式タッチパネルを初期化し、並びに状態パラメータを非接触状態となす
（１３）物体の接触があるかを判断し、イエスであればステップ（１４）を、ノーであれば続けて判断する
（１４）状態パラメータが非接触状態かを判断し、イエスであれば、状態パラメータを座標状態と設定し並びにステップ（１３）に戻り、ノーであれば、ステップ（１５）に進む
（１５）状態パラメータが座標状態かを判断し、イエスであればステップ（１６）に進み、ノーであればステップ（１７）に進む
（１６）接触体が移動したかを判断しイエスであれば座標値を報告し並びにステップ（１３）に戻り、ノーであれば状態パラメータをハンドジェスチャー状態に設定し、並びにステップ（１３）に戻る
（１７）接触体が移動したかを判断し、イエスであれば座標値を保存しハンドジェスチャー制御命令を決定し並びにステップ（１３）に戻り、ノーであればハンドジェスチャーを報告し状態パラメータを非接触状態に設定し並びにステップ（１３）に戻る。

図５は本発明のマルチポイントタッチパネルの機能ブロック構成の好ましい実施例図である。この構造により本発明の実施例を説明するが、注意すべきことはここに提示する構成は本発明の範囲を制限するものではないことである。図４に図２も併せて参照されたい。本発明は一種の抵抗式タッチパネル２１を提供し、それは第１接触体と少なくとも一つの第２接触体がそれぞれ該抵抗式タッチパネル２１に接触する接触時間差により該第１接触体と該第２接触体の接触順序を決定し、並びに該抵抗式タッチパネル２１の測定する電圧値により、順に第１接触点Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）、及び少なくとも一つの実際座標Ｐｍ１（Ｘｍ１，Ｙｍ１）〜Ｐｍ６（Ｘｍ６，Ｙｍ６）を決定し、且つ第１接触体は該抵抗式タッチパネル２１と続けて接触を保持する。そのうち、該実際座標Ｐｍ１（Ｘｍ１，Ｙｍ１）〜Ｐｍ６（Ｘｍ６，Ｙｍ６）は第１接触座標Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）と第２接触座標Ｐ２１（Ｘ２１，Ｙ２１）〜Ｐ２６（Ｘ２６，Ｙ２６）間の任意の１点とされる。該実際座標Ｐｍ１（Ｘｍ１，Ｙｍ１）〜Ｐｍ６（Ｘｍ６，Ｙｍ６）の移動軌跡に基づき、少なくとも一つの制御命令を決定する。本実施例の提出する抵抗式タッチパネル２１は、市場でよく目にされる抵抗式タッチパネルであり、それは抵抗式タッチパネル２１の出力を、アナログ・デジタル変換器２２を通してＸ軸、Ｙ軸座標をｔ，ｔ＋１のＦＩＦＯバッファ２３内に保存し、タッチ検出器２４によりｔ，ｔ＋１の２点の値が一定の大きさを超過するかを判断し、イエスであれば別のタッチペン或いは手指の該パネルに対する接触が２点を超過し、信号を送出してタッチモード切換回路２５の状態を変更し、このとき、座標生成回路２６が該タッチモード切換回路２５の状態、演算座標選択回路２７を利用し、座標レジスタ２８とＦＩＦＯバッファ２３より読み取った情報により新点の位置を計算し、該座標レジスタ２８の保存するＸ軸、Ｙ軸座標数値は、Ｉ² Ｃインタフェースバス３１（或いはＳＰＩインタフェースバス）により送出される。計算回路２９は３点の間の関係を計算して座標対比回路３０に供してどの点が釈放されたかを比較する。該座標レジスタ２８は左右移動可能なレジスタとされ得て、その用途は多点タッチの座標を保存し、最多で３組を放置でき、必要に応じて拡充可能で、４点以上のタッチ検出を行なえる。

上述の構造中、ＦＩＦＯバッファ２３を利用して異なる時間点の時に、タッチパネルの検出した座標を記録する時、この座標は、タッチパネルに接触する第１点の絶対座標Ｐ１或いは異なる時間点の実際座標Ｐｍとされ得る。該ＦＩＦＯバッファ２３を通し、２点の実際座標を記録できる。接触体がタッチパネルに接触或いはタッチパネルから乖離する一瞬に、中点が一瞬の電圧変化を発生し得る。この電圧変化は、該ＦＩＦＯバッファ２３に前後の異なる実際座標を記録させる。該実際座標Ｐｍ１（Ｘｍ１，Ｙｍ１）〜Ｐｍ６（Ｘｍ６，Ｙｍ６）の移動軌跡に基づき、少なくとも一つの制御命令を決定する（例えば、携帯用音楽プレイヤー中の音量制御、曲目選択或いは急速転換等制御機能であるが、これに限定されない）。

図６から図８に示される図５の構造の演算判断フローは以下のとおりである。
１．ｔ，ｔ＋１ＦＩＦＯバッファ２３の得た座標の値をそれぞれタッチ検出器２４、座標生成回路２６に送り計算し、且つ座標生成回路２６より座標レジスタ２８に送った値を計算回路２９に送り、現在状態の適当な座標を演算座標選択回路２７に送る。
２．図７を参照されたい。座標対比回路３０を利用して、計算回路２９の提供した情報により釈放の動作が発生したかを判定し、タッチモード切換回路２５に提供して状態変更の標準となし、適当な信号を各素子に送出する。信号により演算座標選択回路２７が適当な値をフィルタして座標生成回路２６に与える。
３．図８を参照されたい。該座標生成回路２６は、ｔ，ｔ＋１ＦＩＦＯバッファ２３、演算座標選択回路２７の提供する情報により座標軌跡を計算し、該実際座標Ｐｍ１（Ｘｍ１，Ｙｍ１）〜Ｐｍ６（Ｘｍ６，Ｙｍ６）の移動軌跡に基づき、少なくとも一つの制御命令を決定し、さらにＩ² Ｃインタフェースバス３１（或いはＳＰＩインタフェースバス）を通して送出する。

上述の図１から図８の記載により、本発明の主要な技術特徴はマルチポイントタッチコントローラの制御方法を提供することであり、それは抵抗式タッチパネルの出力する座標データを、本発明の制御方法を通すことで、ハンドジェスチャー言語を判断する目的を達成する。本発明はさらに一般のディスプレイに応用されて、以下のような長所を有する。
１．原理と構造が簡単である。
２．ハンドジェスチャー言語を提供し、抵抗式タッチパネルの応用範囲を広げる。
３．ハードウエアコストを増すことがない。
４．タッチパネルを改良或いは特別に設計する必要がない。

以上の長所を有するため、本発明は市場で極めて大きな商業価値を有する。ただし、以上の説明は本発明の実施例にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。

総合すると、本発明の提供するマルチポイントタッチコントローラの制御方法は、抵抗式タッチパネルの出力する座標データに対して、本発明の制御方法を通すことにより、ハンドジェスチャー言語判断の目的を達成し、並びにその構造は簡単で製造が容易であり、生産コストを減らせ、これにより業界の要求を満足させられ、これにより産業上の競争力を高め周辺産業の発展に寄与し、特許法に規定する発明の要件を具備するものである。

本発明の履歴座標により第２接触点を生成する方式の表示図である。 本発明のパネル内部素子がいかに第２接触点の発生の有無を判定するかの表示図である。 本発明の座標移動傾向表示図である。 本発明のマルチポイントタッチコントローラの制御方法のフローチャートである。 本発明のマルチポイントタッチパネルの機能ブロック構成の好ましい実施例図である。 本発明の図４に適用される演算判断フロー表示図である。 本発明の図４に適用される演算判断フロー表示図である。 本発明の図４に適用される演算判断フロー表示図である。

符号の説明

２１ 抵抗式タッチパネル
２２ アナログ・デジタル変換器
２３ ＦＩＦＯバッファ
２４ タッチ検出器
２５ タッチモード切換回路
２６ 座標生成回路
２７ 演算座標選択回路
２８ 座標レジスタ
２９ 計算回路
３０ 座標対比回路
３１ Ｉ² Ｃインタフェースバス

Claims (16)

1. 抵抗式タッチパネルに応用されるマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、
   抵抗式タッチパネルを提供し、第１接触体と少なくとも一つの第２接触体の該抵抗式タッチパネルとの接触の時間差により該第１接触体と該第２接触体の接触順序を決定し、並びに該抵抗式タッチパネルの検出する電圧値により第１接触座標及び少なくとも一つの実際座標を順に決定し、且つ該第１接触体は該抵抗式タッチパネルと続けて接触を保持し、該実際座標の移動軌跡に基づき、少なくとも一つの制御命令を決定することを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。
2. 請求項１記載のマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、ＦＩＦＯバッファにより該第１接触体と該第２接触体の接触順序を決定することを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。
3. 請求項２記載のマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、該第１接触座標及び該実際座標をタッチ検出器と座標生成回路に送り計算し、並びに座標レジスタに保存することを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。
4. 請求項３記載のマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、該座標レジスタにより計算された後の該第１接触座標及び該実際座標を計算回路と演算座標選択回路に送ることを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。
5. 請求項４記載のマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、該計算回路の獲得した結果に基づき、座標対比回路によりそれ以上接触の状況があるかを判断し、並びにタッチモード切換回路により状態変更信号を伝送し、且つ該演算座標選択回路が該状態変更信号に基づき適当な座標値を選択して該座標生成回路に伝送することを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。
6. 請求項５記載のマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、該座標生成回路は該ＦＩＦＯバッファ及び該演算座標選択回路の生成した値により第２接触座標を計算し、並びに該タッチモード切換回路により該座標レジスタに伝送し、更にインタフェースバスにより出力することを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。
7. 請求項６記載のマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、該インタフェースバスがＩ² Ｃインタフェースバス或いはＳＰＩインタフェースバスとされたことを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。
8. 請求項２記載のマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、該ＦＩＦＯバッファは二つのＸ軸、Ｙ軸座標数値を保存できることを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。
9. 請求項２記載のマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、該ＦＩＦＯバッファは二つ以上のＸ軸、Ｙ軸座標数値を保存できることを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。
10. 請求項３記載のマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、該タッチ検出器は該ＦＩＦＯバッファの数値が設定値より大きいかを読み取り、該タッチパネルが２点以上の接触を有するかを判断し、並びに制御信号を出力することを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。
11. 請求項１０記載のマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、該タッチモード切換回路は該タッチ検出器からの制御信号を受け取り、タッチモード切換回路の状態切換を決定することを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。
12. 請求項４記載のマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、該座標生成回路は該ＦＩＦＯバッファ、該演算座標選択回路を読み取り、及び該タッチモード切換回路の状態を参考とし、Ｘ軸、Ｙ軸座標数値を獲得することを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。
13. 請求項３記載のマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、該座標レジスタは該座標生成回路の伝送したＸ軸、Ｙ軸座標数値を保存できることを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。
14. 請求項３記載のマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、該演算座標選択回路は該座標レジスタ及び該ＦＩＦＯバッファのデータを共に参考として第２点より大きい新接触点のＸ軸、Ｙ軸座標数値を計算することを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。
15. 請求項５記載のマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、該座標対比回路は多点の間のどの点が釈放されたかを比較し、並びに比較後の信号を該タッチモード切換回路に送ることを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。
16. 請求項３記載のマルチポイントタッチコントローラの制御方法において、該座標レジスタは左右移動可能なレジスタとされたことを特徴とする、マルチポイントタッチコントローラの制御方法。

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