JP2010092219A - タッチパネル入力装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 タッチボタンの数が多くなり、タッチボタンの表示面積が小さくなっても誤タッチすることなく、正確に目的のタッチボタンを選択タッチすることができるタッチパネル入力装置を提供すること。
【解決手段】 タッチパネル制御装置11には、入力手段5がタッチパネル4上の選択タッチボタン3に接近したかを判定する接近判定手段11−1と、前記入力手段5が前記タッチパネル4上の選択タッチボタン3Aにタッチしたかを判定するタッチ判定手段11−2と、さらに、前記入力手段5が前記タッチパネル4上の選択タッチボタン3Aから離れたかを判定する離反判定手段11−3と、前記入力手段5の接近に合わせて選択タッチボタン3Aの表示を拡大させる拡大表示手段11−4と、前記入力手段5が選択タッチボタン3Aにタッチしたと判断された時、そのタッチ位置の座標範囲を拡大させる座標拡大手段11−5とを備えている。
【選択図】図4
【解決手段】 タッチパネル制御装置11には、入力手段5がタッチパネル4上の選択タッチボタン3に接近したかを判定する接近判定手段11−1と、前記入力手段5が前記タッチパネル4上の選択タッチボタン3Aにタッチしたかを判定するタッチ判定手段11−2と、さらに、前記入力手段5が前記タッチパネル4上の選択タッチボタン3Aから離れたかを判定する離反判定手段11−3と、前記入力手段5の接近に合わせて選択タッチボタン3Aの表示を拡大させる拡大表示手段11−4と、前記入力手段5が選択タッチボタン3Aにタッチしたと判断された時、そのタッチ位置の座標範囲を拡大させる座標拡大手段11−5とを備えている。
【選択図】図4
Description
本発明は、コンピュータへの入力手段として、表示画面上に複数個のタッチボタンを表示させ、これらのタッチボタンの一つを選択してタッチすることによって、情報入力を行うタッチパネル入力装置に関する。
従来、この種のタッチパネル入力装置においては、指やタッチペンなどの入力手段により、表示装置画面上に表示されたタッチボタン群から、目的のタッチボタンを選択してタッチすることにより入力していた。
この場合、タッチボタンは、図形や文字などで表示されていて、入力者からは指示内容が視認できるようになっている。そして、あるタッチボタンがタッチされたかどうかの判定は、通常、表示されているタッチボタンの表示座標範囲内に、入力手段がタッチされたかどうかによって行われている。
この時、タッチされたタッチボタンの画面上の水平(X)および垂直(Y)座標がコンピュータに送られ、コンピュータではどのタッチボタンが選択されたかを知ることができる。
しかしこのような従来のタッチパネル入力装置においては、画面上に表示されるタッチボタンの数が増えたり、あるいは、表示する画面のサイズが小さくなったりすると、タッチボタンの表示面積が小さくなる。その結果、視認性が悪くなるとともに、タッチボタンの表示座標範囲内に正確にタッチすることが難しくなり、誤って隣のタッチタッチボタンにタッチし入力ミスを生ずるという問題が発生していた。
そこで、本発明の目的は、たとえ、タッチボタンの数が多くなり、タッチボタンの表示面積が小さくなるとともに隣接するタッチボタンとの間隔が小さくなっても、誤タッチすることなく、正確に目的のタッチボタンを選択タッチすることができるタッチパネル入力装置を得ることにある。
本発明のタッチパネル入力装置は、表示画面上に複数個のタッチボタン配列が表示された表示装置と、この表示装置の表示画面上に表示された複数個のタッチボタンのいずれかに入力手段がタッチされたとき、タッチされた場所の位置座標を検出して出力するタッチパネル制御装置とを備え、前記タッチパネル制御装置は、前記入力手段が前記タッチパネル上のタッチボタンに接近したことを判定する接近判定手段と、前記入力手段が前記タッチパネル上の選択タッチボタンにタッチしたことを判定するタッチ判定手段と、前記入力手段が前記タッチパネル上の選択タッチボタンから離れたことを判定する離反判定手段と、前記入力手段が選択されたタッチボタンに接近したとき、選択されたタッチボタン拡大表示させる拡大表示手段と、前記入力手段が選択タッチボタンにタッチしたと判断された時、そのタッチボタンの位置座標範囲を拡大させる座標拡大手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、本発明のタッチパネル入力装置においては、前記拡大表示手段は、拡大表示された選択タッチボタンに隣接したタッチボタンを完全に覆わない範囲内で拡大することを特徴とするものである。
さらに、本発明のタッチパネル入力装置においては、前記接近判定手段、タッチ判定手段および離反判定手段が、第1のしきい値および第2のしきい値を持った静電容量方式であることを特徴とするものである。
さらに、本発明のタッチパネル入力装置においては、前記第1のしきい値と第2のしきい値とに、ある静電容量の幅を持たせたことを特徴とするものである。
さらに、本発明のタッチパネル入力装置においては、コンピュータとタッチ位置座標通信ケーブルを介して接続されている光センサー制御装置およびタッチパネル制御装置を備えた表示装置と、この表示装置の表示画面上に設けられ、且つ、予め決められた数のXY座標で構成されていて、その出力が前記タッチパネル制御装置に接続されているタッチパネルと、このタッチパネルの画面上に、光ビームによるXY座標を形成している光センサーパネルとを備えた情報入力装置において、前記光センサー制御装置には、入力手段が前記光センサーパネル上の選択タッチボタンに接近したかを判定する接近判定手段と、前記入力手段が前記光センサーパネル上の選択タッチボタンから離れたかを判定する離反判定手段とが備えられ、また、前記コンピュータには、前記光センサー制御装置からの出力を受けて、前記入力手段の接近に合わせて選択タッチボタンの表示を拡大させる拡大表示手段と、前記入力手段が選択タッチボタンにタッチしたと判断された時、そのタッチ位置の座標範囲を拡大させる座標拡大手段と、を備えたことを特徴とするものである。
本発明によれば、指などの入力手段がある程度の距離まで接近すると、その接近状況を判断して、選択された目的のタッチボタンが拡大表示されるので、タッチボタンの数が増えたり、表示画面が小さくなったりして、タッチボタンが見難くい場合でも、入力者は目的のタッチボタンを間違えることなくタッチすることができ、さらに、その拡大表示に合った座標範囲でタッチパネルの座標も拡大されるので、誤入力も無くなり、入力操作の作業効率が著しく向上する。
また、本発明によれば、入力手段のタッチパネルへの接近およびタッチなどの判定手段に静電容量の変化量を利用し、その変化量に2つのしきい値を設けているので、タッチパネルへの入力手段の接近およびタッチ判定が正確に行われる。
さらに、本発明によれば、前記2つのしきい値にある幅を持たせることにより、入力手段の種類によって静電容量の変化量に差が出ても、タッチパネルへの入力手段の接近およびタッチ判定を、正確に、行うことができる。
さらに、本発明によれば、タッチパネルが前記入力手段の接近を判定できない場合、光センサーパネルを用いることで判定することができる。
以下、本発明の実施形態につき、図面を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明によるタッチパネル入力装置の一実施形態を示す全体構成図であり、図2はその機能を説明するためのブロック図である。図示のように、コンピュータ1とコンピュータ1への入力装置であるタッチパネル入力装置2から構成されている。タッチパネル入力装置2は、画像表示装置の表示画面上に複数個のタッチボタン3が配列表示されたタッチパネル4により構成されている。タッチパネル4は表示された複数個のタッチボタン3のいずれかにたとえば人の指のような入力手段5がタッチされたとき、タッチボタン3と入力手段5との間の静電容量の変化を検出し、タッチされた場所の位置座標を出力するタッチパネル制御装置(後述する。)を備えている。タッチパネル入力装置2はケーブル6によりコンピュータ1に接続されている。
タッチパネル制御装置11は図2に示すように、入力手段5が前記タッチパネル上のタッチボタン3に接近したことを判定する接近判定手段11−1と、前記入力手段が前記タッチパネル上の選択タッチボタンにタッチしたことを判定するタッチ判定手段11−2と、前記入力手段が前記タッチパネル上の選択タッチボタンから離れたことを判定する離反判定手段11−3と、前記入力手段が選択されたタッチボタンに接近したとき、選択されたタッチボタン拡大表示させる拡大表示手段11−4と、前記入力手段が選択タッチボタンにタッチしたと判断された時、そのタッチボタンの位置座標範囲を拡大させる座標拡大手段11−5を備えている。タッチパネル制御装置11は、タッチパネル入力装置2内に搭載してもよいが、コンピュータ1内の制御装置においてソフトウェアにより同等な機能を持たせてもよい。
図3は、図1に示したタッチパネル入力装置の動作説明図で、同図(A)は表示画面上に複数のタッチボタンが表示されている状態を示す平面図、同図(B)は入力手段で1つのタッチボタンにタッチした状態を示す平面図である。
同図において、タッチパネル4上には、例えば3行3列に配置されたタッチボタン3が表示されている。この状態において、同図(B)に示したように、最下段中央のタッチボタン3Aを選択して入力手段(指)5をある距離まで接近させると、拡大表示手段11−4により接近されたタッチボタン3Aが拡大表示される。
それと同時に、タッチされたタッチボタン3Aがタッチされたと判定するためのタッチパネル4上の座標範囲も、拡大表示されたタッチボタン3Aに対応した範囲に拡大される。
このように、選択されたタッチボタン3Aが拡大表示されるので、視認性が良くなり、タッチパネル4上の座標範囲、すなわち、表示画面上のタッチ範囲も拡大されるので、誤って隣接する他のタッチボタン3にタッチすることによる入力ミスをほぼ完全に防止することができる。
ところで、選択されたタッチボタン3Aが拡大表示される場合、これに隣接するタッチボタンが覆われないように、拡大範囲を制限する必要がある。
図4は、選択されたタッチボタン3Aの拡大範囲と、そのタッチボタン3Aに隣接したタッチボタン3Bの表示状態を示した説明図で、同図(A)は、選択されたタッチボタン3Aの拡大表示された平面図、同図(B)は、選択されたタッチボタン3Aに隣接するタッチボタン3Bの状態を示す平面図、同図(C)は、選択されたタッチボタン3Aに隣接したタッチボタン3Bが拡大表示された状態を示した平面図である。
まず、同図(A)に示すように、タッチパネル4上に表示されている3行3列に配置されたタッチボタン3のうち、最下段中央のタッチボタン3Aを選択して入力手段5を接近させると、前述したように、タッチボタン3Aは拡大表示されるが、隣接する他のタッチボタン3Bはすべて覆われず少なくともその一部が見えるようにタッチボタン3Aの拡大率が調整される。
次に、同図(B)に示したように、最初にタッチボタン3Aが拡大表示された場合にも、その後一部が見えている隣接タッチボタン3Bを選択して入力手段5を接近させると、同図(C)に示したように、隣接タッチボタン3Bが拡大表示される。しかしこの場合にも、タッチボタン3Aの一部は視認できるようにその拡大率が調整される。
次に、入力手段がタッチパネルの表示画面に接近した距離の判定方法について、図5および図6を参照して説明する。
図5および図6は、本発明のタッチパネル入力装置のタッチパネル制御装置11における接近判定手段11−1、タッチ判定手段11−2および離反判定手段11−3として、タッチボタン3と入力手段5との間の静電容量を利用した場合の動作原理を説明するためのグラフである。すなわち、これらの図は、タッチボタン3と入力手段5との間の距離に対する静電容量の変化を示すグラフで、横軸にタッチパネル4上のタッチボタン3と入力手段5との距離が、また、縦軸には静電容量がそれぞれ示されている。なお、横軸の距離は、座標が原点位置0から右方向に増大するとともに小さくなるように表示されている。
図5および図6から分るように、入力手段5とタッチボタン3との距離が所定の距離以上であるとき、すなわち、入力手段5がタッチパネル4から遠く離れていると、静電容量の変化はないが、入力手段5がタッチパネル4に接近し、所定距離7Aからは静電容量の変化が起き始め、入力手段5がタッチパネル4にタッチした距離地点7Bからは、静電容量の変化量が急激に変化して増大している。
そこで、本発明においては、図6に示すように、静電容量の変化量に2つのしきい値を設け、第1のしきい値1では選択したタッチボタンを拡大表示する際の判定に、また、第2のしきい値2では選択したタッチボタンがタッチされた際の判定に、それぞれ使用している。
また、本発明の実施形態においては、入力手段5の種類たとえば人の指あるいはタッチペン等により静電容量の変化の様子に差があることを考慮して、必要に応じて、図5に示すように、前記した第1のしきい値1および第2のしきい値2それぞれにある幅8を持たせている。
次に、本発明によるタッチパネル制御装置およびコンピュータそれぞれの処理手順について図7乃至図10に示したフローチャートを参照して説明する。まず、図7に示すように、静電容量の変化によって、入力手段の接近状況、すなわち、入力手段の接近が第1のしきい値(図5)を超えたかどうかを判定する(ステップS1)。
入力手段が第1のしきい値を超えると、第1のしきい値を超えた位置に最も近い位置の座標XNおよびYNを出力し(ステップS2)、さらに、第2のしきい値(図5)を超えたこと、すなわち、入力手段5がタッチパネル4にタッチしたことを検知すると(ステップS3)、たとえば指のような入力手段5がタッチした位置に最も近い位置の座標XTおよびYTを出力する(ステップS4)。
一方、入力手段5の第2のしきい値2(図6)を超えたことが検知されなければ、その入力手段5がタッチパネル4から遠く離れたか否かを判定し(ステップS5)、最後に接近していた座標から第1のしきい値1を下回ったことが検知されれば、その最後に接近していた位置の座標XFおよびYFを出力して(ステップS6)、ステップS1に戻り、第1のしきい値1を下回ったことが検知されなければ、ステップS3に戻る。
説明をステップS4に戻す、入力手段5がタッチした位置に最も近い位置の座標XTおよびYTの出力後、入力手段5がタッチパネル4から離れたか否かを判定する(ステップS7)、その判定結果で、入力手段5が離れたと判断されると、すなわち、第2のしきい値2を下回ったと判断されたら、その直前の最後にタッチしていた位置の座標XLおよびYLが出力され(ステップS8)、その出力後、ステップS5に戻って、入力手段5が、さらに、最後のタッチ位置から遠く離れたか否かを判定する。
一方、前記ステップS7で、入力手段5が離れていないと判断されれば、入力手段5がタッチしたまま移動している時の位置の座標XCおよびYCを出力して(ステップS9)、ステップS7に戻り、再度、入力手段5がタッチパネル4から離れたか否かを判定する。
図8は、図1に示すコンピュータ1の処理手順を示したフローチャートである。同図において、先ず、タッチパネル制御装置11(図2)から座標入力があるか否かを判定し(ステップSC1)、その判定で座標入力ありなら、割込みが発生し(ステップSC2)、第1のしきい値1(図5)を超えた位置に最も近い位置の座標XNおよびYN入力があるか否かが判定される(ステップSC3)。
その判定結果で、入力座標XNおよびYNが有りなら、次に、拡大表示された拡大タッチボタンAiの有無が判定され(ステップSC4)、その拡大タッチボタンAiが有りと判定されたら、さらに、入力座標XNおよびYNが前記拡大タッチボタンAi内かが判定される(ステップSC5)。
その判定結果が、拡大タッチボタンAi内であれば、ステップSC1に戻って、座標入力有無の判定が行われる、一方、拡大タッチボタンAi内ではないと判定されたら、拡大タッチボタンAiを縮小タッチボタンAiに縮小して(ステップSC6)、次の入力座標XNおよびYNが縮小タッチボタンAi内に有るか否かの判定処理ルーチンに入る。
ここで、説明をステップSC4に戻す、このステップSC4で拡大タッチボタンAiが無いと判定されたら、入力座標XNおよびYNが、縮小表示された縮小タッチボタンa1内にあるかの有無が判定され(ステップSC7)、縮小タッチボタンai内に有りと判定されたら、縮小タッチボタンa1を拡大タッチボタンA1に拡大し(ステップSC8)、ステップSC1に戻る。
一方、ステップSC7で、入力座標XNおよびYNが、縮小タッチボタンa1内に無いと判定されたら、次の縮小タッチボタンa2内に、入力座標XNおよびYNがあるか否かが判定され(ステップSC9)、有りと判定されれば、縮小タッチボタンa2を拡大タッチボタンA2に拡大して(ステップSC10)、ステップSC1に戻る。
一方、ステップSC9で、入力座標XNおよびYNが2番目の縮小タッチボタンa2内に無いと判定されれば、第3番目の縮小タッチボタンa3内から、順次、縮小タッチボタンa4,a5,a6・・・・・・an内に、入力座標XNおよびYNがあるかの判定がされ、有りと判定された縮小タッチボタンanは拡大タッチボタンAnに拡大されて(ステップSC10)、ステップSC1に戻り、また、無いと判定された場合には、ステップSC10を介さずにそのままステップSC1に戻る。
前記ステップSC3で、第1しきい値1(図5)を超えた位置の入力座標XNおよびYNではないと判定されると、次に、図9に示すフローチャート、すなわち、第2しきい値2(図6)を超えた位置の座標入力があるか否かの有無が判定される処理ルーチンに入る。
この処理ルーチンでも、先ず、第2しきい値2を超えた位置の入力座標XTおよびYTの有無が判定され(ステップSC13)、有りと判定されると、次に、拡大タッチボタンAiの有無が判定させる(ステップSC14)。
この判定結果が拡大タッチボタンAi有りであれば、次に、入力座標XTおよびYTが拡大タッチボタンAi内かが判定され(ステップSC15)、拡大タッチボタンAi内に有ると判断されれば、拡大タッチボタンAiが選択された時の処理(ステップSC15)、すなわち、ステップSC16に戻る。
前記ステップSC14で、拡大タッチボタンAiが無いと判定されると、入力座標XTおよびYTが第1番目の縮小タッチボタンa1内にあるか否かの判定が行われ(ステップSC17)、縮小タッチボタンa1内にあると判定されたら、縮小タッチボタンa1が選択された時の処理(ステップSC18)を行う。
また、ステップSC15で、入力座標XTおよびYTが拡大タッチボタンAi内に無いと判定されたら、拡大タッチボタンAiを縮小タッチボタンaiに縮小して(ステップSC19)、ステップSC17に戻る。
このステップSC17で、入力座標XTおよびYTが第1番目の縮小タッチボタンa1内に無いと判定されると、座標XTおよびYTが第2番目の縮小タッチボタンa2内にあるか否かの判定が行われ(ステップSC20)、縮小タッチボタンa2内にあると判定されれば、縮小タッチボタンa2が選択された時の処理(ステップSC21)を行う。
一方、縮小タッチボタンa2内に無いと判定されれば、第3番目の縮小タッチボタンa3内から、順次、縮小タッチボタンa4、a5、a6、…、an内に入力座標XTおよびYTがあるかの判定が行われる。
前記ステップSC13で、入力座標がXTおよびYTではないと判定されると、次に、図10に示すフローチャートにより、入力手段5がタッチしたまま移動している時の座標XCおよびYCが入力(以下、入力座標XCおよびYCと呼ぶ)されているか否かの判定が行われる(ステップSC22)。
その判定の結果、入力座標がXCおよびYCであると判定されれば、前記したステップSC1以降の処理ルーチンに戻るが、入力座標がXCおよびYCではないと判定されると、次に、入力手段が離れ、最後にタッチしていた座標、すなわち、第2のしきい値2(図5)を下回った座標XLおよびYLが入力(以下、入力座標XLおよびYLと呼ぶ)されているか否かの判定が行われる(ステップSC23)。
この判定で、入力されていると判定されると、前記したステップSC1以降の処理ルーチンに戻るが、入力座標がXLおよびYLではないと判定されると、次に、入力手段5が離れ、最後にタッチしていた座標、すなわち、第1のしきい値1を下回った座標XFおよびYFが入力(以下、入力座標XFおよびYFと呼ぶ)されているか否かの判定が行われる(ステップSC24)。
その結果、入力座標がXFおよびYFであると判定されたら、さらに、拡大表示された拡大タッチボタンAiの有無が判定され(ステップSC25)、拡大タッチボタンAiが有りと判定されたら、拡大タッチボタンAiを縮小タッチボタンaiに縮小して(ステップSC26)、ステップSC1以降の処理ルーチンに戻るが、一方、拡大タッチボタンAiが無いと判定されたら、そのままステップSC1以降の処理ルーチンに戻る。
前記ステップSC24で、入力座標がXFおよびYFではないと判定されたら、エラーと判断されてエラー処理が行われる(ステップSC27)。
図11は、本発明のタッチパネル入力装置の他の実施形態を示す構成図である。このタッチパネル入力装置においては、入力手段の接近を静電容量の変化に変えて光センサーを用いている。表示装置24の前面にタッチパネル25が、さらに、このタッチパネル25の前面には光センサーパネル26がそれぞれ設置されており、また、前記表示装置24の裏面部24Aには、タッチパネル制御装置27と光センサー制御装置28とが設けられている。
この光センサーパネル26には、その上下および左右(図面に対して)それぞれに光センサー、すなわち、上部および左部それぞれに発光部29が、また、下部および右部それぞれに受光部30が設けられていて、光ビームが上下左右で交差する光ビームの升目状態に構成されている。
そして、タッチパネル25からの出力はタッチパネル制御装置27に入力され、ここで、タッチ位置のXY座標が判定され、その判定された座標情報はタッチ位置座標通信ケーブル(不図示)を介してコンピュータ(不図示)に送られるようになっている。
また、光センサーパネル26からの出力は光センサー制御装置28に入力されて、ここで、上記同様に、光をさえぎった位置のXY座標が判定され、その座標情報は光感知位置座標通信ケーブル22を介してコンピュータ(不図示)に送られるようになっている。
このようなタッチパネル入力装置において、入力手段が光センサーパネル26に接近すると、入力手段が光ビームを横切り、光をさえぎるため、受光部30の出力信号が変化する。
光センサー制御装置28は、この電気信号の変化を検知して、入力手段の位置が最も近いX座標とY座標とを決定し、その決定したX座標およびY座標それぞれは光検知位置座標通信ケーブル22を介してコンピュータ(図示せず)に送る。
コンピュータでは、送られてきた座標位置のタッチボタンを拡大表示するか否かを判定する。
コンピュータでは、送られてきた座標位置のタッチボタンを拡大表示するか否かを判定する。
1、コンピュ−タ
2、タッチパネル入力装置
3、タッチボタン
4、タッチパネル
5、入力手段
6、通信ケーブル
11、タッチパネル制御装置
2、タッチパネル入力装置
3、タッチボタン
4、タッチパネル
5、入力手段
6、通信ケーブル
11、タッチパネル制御装置
Claims (5)
- 表示画面上に複数個のタッチボタン配列が表示された表示装置と、この表示装置の表示画面上に表示された複数個のタッチボタンのいずれかに入力手段がタッチされたとき、タッチされたボタンの位置座標を検出して出力するタッチパネル制御装置とを備え、前記タッチパネル制御装置は、前記入力手段が前記タッチパネル上のタッチボタンに接近したことを判定する接近判定手段と、前記入力手段が前記タッチパネル上の選択タッチボタンにタッチしたことを判定するタッチ判定手段と、前記入力手段が前記タッチパネル上の選択タッチボタンから離れたことを判定する離反判定手段と、前記入力手段が選択されたタッチボタンに接近したとき、選択されたタッチボタン拡大表示させる拡大表示手段と、前記入力手段が選択タッチボタンにタッチしたと判断された時、そのタッチボタンの位置座標範囲を拡大させる座標拡大手段とを備えたことを特徴とするタッチパネル入力装置。
- 前記拡大表示手段は、拡大表示された選択タッチボタンに隣接したタッチボタンを完全に覆わない機能を有することを特徴とする請求項1記載のタッチパネル入力装置。
- 前記タッチパネル制御装置が有する接近判定手段とタッチ判定手段、および離反判定手段が、第1のしきい値と第2のしきい値とを持った静電容量方式であることを特徴とする請求項1記載のタッチパネル入力装置。
- 前記第1のしきい値と第2のしきい値とに、ある静電容量の幅を持たせたことを特徴とする請求項3記載のタッチパネル入力装置。
- 前記入力手段が前記表示画面に接近した場合に、光を遮断することにより前記表示画面上の位置を検出する光センサーパネルであることを特徴とする請求項1記載のタッチパネル入力装置。
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