JP2010176205A - 補正処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストダウンを実現することと、タッチパネル起動時から押下された座標の補正までの時間を短縮することを課題とする。
【解決手段】補正処理装置は、電源が投入された場合に、製造時に実施されたキャリブレーションの値を示す設定値を外部メモリから取得する。その後、補正処理装置は、タッチパネルが押下された場合に、当該押下された位置の座標を算出する。続いて、補正処理装置は、取得した設定値を用いて、算出された座標を補正する補正値を算出し、算出された補正値を用いて、座標を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネル上で押下された座標を補正する補正処理装置に関する。

従来より、カーナビゲーション装置、コピー機、電話機など様々な製品に利用されているタッチパネルは、製品毎にタッチパネル部とＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶表示部とのずれを補正するために、製品時にキャリブレーション補正を行っている。

このキャリブレーション補正では、タッチパネル部を分割（例えば、１６分割）したエリア（図６参照）ごとに、係数や製造時に実施されたキャリブレーション値などの設定値を使用している。そのため、製品起動時には、必ず設定値をメモリから読み出し、タッチパネル押下がある毎に補正処理を行っている（例えば、特許文献１参照）。

具体的には、図７に示すように、従来技術に係るタッチパネル制御装置では、タッチパネルが起動されると（ステップＳ２０１肯定）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）から設定値を読み出して（ステップＳ２０２）、補正処理値を算出する（ステップＳ２０３）。なお、ここでは、ＥＥＰＲＯＭから設定値を読み出す例を説明したが、例えば、他の外部メモリや内部メモリなどから読み出すようにしてもよい。

そして、タッチパネル制御装置は、タッチパネルがＯＮ（タッチ操作）されると（ステップＳ２０４肯定）、当該ＯＮされた座標を算出し（ステップＳ２０５）、算出した座標を読み出した設定値で補正して（ステップＳ２０６）、最終座標を算出する（ステップＳ２０７）。その後、タッチパネル制御装置は、電源などがＯＦＦされると（ステップＳ２０８肯定）、処理を終了する。

一方、タッチパネル制御装置は、タッチパネルがＯＮ（タッチ操作）されない場合（ステップＳ２０４否定）、電源などがＯＦＦされないと（ステップＳ２０８否定）、例えば１００ｍｓなど、インターバル（待機状態）をおいて（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０３以降の処理を実行する。

特開平５−８０９２２号公報

しかしながら、上記した従来の技術は、補正処理値を格納するための容量が多いメモリが必要であり、コストが高いという課題があった。また、タッチパネル起動時から押下された座標の補正までに時間がかかるという課題があった。

具体的には、タッチパネル上のある１点が押下された場合に用いる補正処理値は、４種類であるにも関わらず、補正値の算出を外部メモリからの読み出し時に行っているため、その補正値からタッチパネルの押下時に用いる約４０種類の補正処理値をメモリ（例えば、内部メモリなど）に保存する必要がある。また、タッチパネルが起動され、設定値をメモリ（例えば、外部メモリなど）から読み出して、タッチパネルの全エリアの補正値を算出した後でなければ、タッチパネルのＯＮ／ＯＦＦ判定を行うことができないので、タッチパネル起動時から押下された座標の補正までに時間がかかる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストダウンを実現することと、タッチパネル起動時から押下された座標の補正までの時間を短縮することが可能である補正処理装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、予め記憶された設定値を外部メモリから取得する設定値取得手段と、タッチパネルが押下された場合に、当該押下された位置の座標を算出する座標算出手段と、前記設定値取得手段により取得された設定値を用いて、前記座標算出手段により算出された座標を補正する補正値を算出する補正値算出手段と、前記補正値算出手段により算出された補正値を用いて、前記座標算出手段により算出された座標を補正する補正処理手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、コストダウンを実現することと、タッチパネル起動時から押下された座標の補正までの時間を短縮することが可能である。

図１は、実施例１に係る補正処理装置の構成を示すブロック図である。 図２は、実施例１に係る補正処理装置における処理の流れを示すフローチャートである。 図３は、タッチパネルの領域分割例を示す図である。 図４は、キャリブレーション時における入力電圧と電源電圧との関係を示す図である。 図５は、タッチパネル操作時における入力電圧と電源電圧との関係を示す図である。 図６は、従来技術を説明するための図である。 図７は、従来技術を説明するための図である。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る補正処理装置の実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本実施例に係る補正処理装置の概要、補正処理装置の構成および処理の流れを順に説明し、最後に本実施例に対する種々の変形例を説明する。

［補正処理装置の概要］
最初に、実施例１に係る補正処理装置の概要を説明する。この補正処理装置は、タッチパネルに接続され、タッチパネルが押下されると、当該押下された座標を補正して、正確な座標を算出する装置である。そして、補正処理装置は、算出した正確な座標を他の車載装置に出力し、これを受けた他の車載装置は、押下された点に対応する各種処理（例えば、エアコン操作、カーナビ操作など）を実行する。

具体的には、補正処理装置は、電源が投入された場合に、製造時に実施されたキャリブレーションの値を示す設定値を外部メモリから取得する。その後、補正処理装置は、タッチパネルが押下された場合に、当該押下された位置の座標を算出し、設定値を用いて、算出された座標を補正する補正値を算出する。そして、補正処理装置は、算出された補正値を用いて、座標を補正する。

つまり、補正処理装置は、タッチパネル全部をカバーする補正値全部を算出して保持している必要がなく、タッチパネルが実際に押下された位置（エリア）についてのみ、補正値を算出して補正することができる結果、低容量のメモリを用いることができるので、コストダウンを実現することが可能である。

また、補正処理装置は、タッチパネル全部をカバーする補正値全部を算出する必要がなく、タッチパネルが押下された場合にのみ補正値を算出するので、タッチパネル起動時から押下された座標の補正までの時間を短縮することが可能である。

［補正処理装置の構成］
次に、図１を用いて、実施例１に係る補正処理装置の構成を説明する。図１は、実施例１に係る補正処理装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、この補正処理装置１０は、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）などの集積回路、ＣＰＵやマイコンで実現でき、タッチパネル２０とＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）３０とＣＰＵ４０とに接続される。なお、実施例では、ＥＥＰＲＯＭ（外部メモリ）を用いた例について説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、他の外部メモリや内部メモリなどを同様に用いることができる。

このタッチパネル２０は、マトリックススイッチや抵抗膜式スイッチなどから構成され、利用者に押下された位置の座標や電圧などを補正処理装置１０に出力する。ＥＥＰＲＯＭ３０は、電気的に内容を書き換えることができる外部メモリであり、製造時に実施されたキャリブレーションの値を示す設定値を記憶する。ＣＰＵ４０は、プログラムによって様々な数値計算、情報処理、機器制御などを行う電子回路であり、例えば、キャリブレーション指示を補正処理装置１０に出力する。

かかる補正処理装置１０は、ＡＤＣ１１とタッチパネル制御部１２とを有し、タッチパネル２０が押下された座標を補正して正確な座標を算出し、算出した正確な座標をＣＰＵ４０など他の装置（回路）に出力する。

ＡＤＣ１１は、アナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するアナログデジタル変換電子回路である。具体的には、ＡＤＣ１１は、タッチパネル２０が利用者により押下されることより出力するアナログ値（抵抗分割値）を受け付けて、デジタル値に変換してタッチパネル制御部１２に出力する。

タッチパネル制御部１２は、補正値の算出などタッチパネルに関する様々な処理を実行する処理部であり、特に、設定値取得部１２ａと、座標算出部１２ｂと、補正値算出部１２ｃと、補正処理部１２ｄとを有する。なお、各機能の詳細な説明は、図３以降を用いて説明するので、ここでは概要について記載する。

設定値取得部１２ａは、電源が投入された場合に、製造時に実施されたキャリブレーションの値を示す設定値をＥＥＰＲＯＭ３０から取得する。具体的には、設定値取得部１２ａは、タッチパネル２０の電源が投入された場合に、ＥＥＰＲＯＭ３０に記憶される設定値「Ｖｘｋ[ｉ]、Ｖｙｋ[ｉ]」を取得して補正値算出部１２ｃに出力する。

座標算出部１２ｂは、タッチパネル２０が押下された場合に、当該押下された位置の座標を算出する。具体的には、座標算出部１２ｂは、タッチパネル２０が押下された場合に検出されるタッチパネル２０の入力電圧「Ｘ（横）軸＝Ｖｘｍ[ｉ]、Ｙ（縦）軸＝Ｖｙｍ[ｉ]」と、端子電圧「Ｘ軸＝（Ｖｃｘｌ、Ｖｃｘｒ）、Ｙ（縦）軸＝（Ｖｃｙｄ、Ｖｃｙｕ）」とを用いて、当該押下された位置の座標「Ｖｘｔ、Ｖｙｔ」を算出する。なお、「ｉ」は、エリア番号である。

補正値算出部１２ｃは、設定値取得部１２ａにより取得された設定値を用いて、座標算出部１２ｂにより算出された座標を補正する補正値を算出する。具体的には、補正値算出部１２ｃは、設定値取得部１２ａにより取得された設定値「Ｖｘｋ[ｉ]、Ｖｙｋ[ｉ]」と、タッチパネル２０を複数のエリアに分割したときのエリア選別用閾値「Ｘ軸＝（ＶｓｘＬＭ、ＶｓｘＭＲ）、Ｙ軸＝（ＶｓｙＵＭ、ＶｓｙＭＤ）とを用いて、座標算出部１２ｂにより算出された座標を補正する補正値「ＤａｔＡｘ[ｉ]、ＤａｔＡｙ[ｉ]、ＤａｔＢｘ[ｉ]、ＤａｔＢｙ[ｉ]」を算出する。

補正処理部１２ｄは、補正値算出部１２ｃにより算出された補正値を用いて、座標算出部１２ｂにより算出された座標を補正する。具体的には、補正処理部１２ｄは、補正値算出部１２ｃにより算出された補正値「ＤａｔＡｘ[ｉ]、ＤａｔＡｙ[ｉ]、ＤａｔＢｘ[ｉ]、ＤａｔＢｙ[ｉ]」を用いて、座標算出部１２ｂにより算出された座標「Ｖｘｔ、Ｖｙｔ」を補正して、正確な座標「Ｖｘｆ、Ｖｙｆ」を算出する。

［補正処理装置による処理］
次に、図２〜図３を用いて、補正処理装置による処理を説明する。図２は、実施例１に係る補正処理装置における処理の流れを示すフローチャートである。なお、ここでは、タッチパネルを図３に示すように領域分割し、各領域の境を（Ｖｘｋ[ｉ]、Ｖｙｋ[ｉ]）とした場合を例にして説明する。また、図３に示した分割例はあくまで例であり、分割数がこれに限定されるものではない。例えば、押下された座標に対して高精度が必要な場合は、もっと細かく分けるようにすればよく、高精度が必要でない場合には、もっと少ないエリアに分割すればよい。

図２に示すように、補正処理装置１０は、タッチパネル２０が起動されると（ステップＳ１０１肯定）、ＥＥＰＲＯＭ３０から設定値を読み出す（ステップＳ１０２）。

図３を参照しつつ具体的に例を挙げると、補正処理装置１０は、キャリブレーション時に式（１）を用いて算出されたＸ軸入力データ（Ｖｘｋ[ｉ]）と同様に算出されたＹ軸入力データ（Ｖｙｋ[ｉ]）とを設定値として取得する。なお、図４に示すように、式（１）のＶｘｍはＸ軸の入力電圧であり、ＶｙｍはＹ軸の入力電圧であり、ＶｃｘｌとＶｃｘｒはＸ軸の端子電圧であり、ＶｃｙｄとＶｃｙｕはＹ軸の端子電圧である。図４は、キャリブレーション時における入力電圧と電源電圧との関係を示す図である。

続いて、補正処理装置１０は、タッチパネル２０がＯＮ（タッチ操作）されると（ステップＳ１０３肯定）、当該ＯＮされた座標を算出する（ステップＳ１０４）。

具体的には、補正処理装置１０は、式（２）により、タッチパネル２０が押下された時のＸ軸入力データ（Ｖｘｔ）とタッチパネル２０が押下された時のＹ軸入力データ（Ｖｙｔ）とを算出する。なお、図５に示すように、式（２）のＶｘｔｏはＸ軸の入力電圧であり、ＶｙｔｏはＹ軸の入力電圧であり、ＶｘｔｌとＶｘｔｒはＸ軸の端子電圧であり、ＶｙｔｄとＶｙｔｕはＹ軸の端子電圧である。図５は、通常処理時（タッチパネル操作時）における入力電圧と電源電圧との関係を示す図である。

その後、補正処理装置１０は、取得された設定値を用いて、算出された座標を補正する補正値を算出する（ステップＳ１０５）。具体的には、補正処理装置１０は、式（２）により算出された「Ｖｘｔ、Ｖｙｔ」と式（３）により算出されるエリア別閾値とを比較して、押下された点がどのエリアに位置するかを特定する。図３を参照しつつ、説明すると、「Ｖｘｔ＞ＶｓｘＬＭ、Ｖｙｔ＞ＶｓｙＵＭ」であれば、押下された点はエリア０であり、例えば、「ＶｓｘＭＲ＞Ｖｘｔ＞ＶｓｘＬＭ、ＶｓｙＵＭ＞Ｖｙｔ＞ＶｓｙＭＤ」であれば、押下された点はエリア４となる。

そして、補正処理装置１０は、式（４）〜（７）のうち特定されたエリアに対応する式だけを用いて、押下された点の補正値のみを算出する。例えば、補正処理装置１０は、押下された点が「エリア０」に位置すると特定した場合。式（４）の「ＤａｔＡｘ[０]」、式（５）の「ＤａｔＡｙ[０]」、式（６）の「ＤａｔＢｘ[０]」、式（７）の「ＤａｔＢｙ[０]」を用いて補正値を算出する。

続いて、補正処理装置１０は、算出された補正値を用いて、算出された座標を補正して、正確な座標を算出する（ステップＳ１０６とステップＳ１０７）。具体的には、補正処理装置１０は、算出された補正値「ＤａｔＡｘ[ｉ」、「ＤａｔＡｙ[ｉ]」、「ＤａｔＢｘ[ｉ]」、「ＤａｔＢｙ[ｉ]」の値を、式（８）に代入することにより、正確な座標「Ｖｘｆ、Ｖｙｆ」を算出する。

なお、式（８）に示されるＤａｔＣｘ[ｉ]、ＤａｔＣｙ[ｉ]とはエリアごとに異なる定数であり、例えば、ＤａｔＣｘ[０]＝0x00、ＤａｔＣｘ[１]＝0x03、ＤａｔＣｘ[２]＝0x05、ＤａｔＣｘ[３]＝0x00、ＤａｔＣｘ[４]＝0x03、ＤａｔＣｘ[５]＝0x05、ＤａｔＣｘ[６]＝0x00、ＤａｔＣｘ[７]＝0x03、ＤａｔＣｘ[８]＝0x05であり、ＤａｔＣｙ[０]＝0x05、ＤａｔＣｙ[１]＝0x05、ＤａｔＣｙ[２]＝0x05、ＤａｔＣｙ[３]＝0x03、ＤａｔＣｙ[４]＝0x03、ＤａｔＣｙ[５]＝0x03、ＤａｔＣｙ[６]＝0x00、ＤａｔＣｙ[７]＝0x00、ＤａｔＣｙ[８]＝0x00などの定数である。

一方、補正処理装置１０は、タッチパネル２０がＯＮ（タッチ操作）されない場合（ステップＳ１０３否定）、電源などがＯＦＦされないと（ステップＳ１０８否定）、例えば１００ｍｓなど、インターバル（待機状態）をおいて（ステップＳ１０９）、ステップＳ１０３以降の処理を実行する。

［実施例１による効果］
このように、実施例１によれば、補正処理装置１０は、電源が投入された場合に、製造時に実施されたキャリブレーションの値を示す設定値をＥＥＰＲＯＭ３０から取得し、タッチパネル２０が押下された場合に、当該押下された位置の座標を算出し、設定値を用いて、算出された座標を補正する補正値を算出し、座標を補正する。その結果、コストダウンを実現することが可能であることと、タッチパネル起動時から押下された座標の補正までの時間を短縮することが可能である。

つまり、タッチパネル２０全部をカバーする補正値全部を算出して保持している必要がなく、タッチパネル２０が実際に押下された位置（エリア）についてのみ、補正値を算出して補正することができる結果、低容量のメモリを用いることができるので、コストダウンを実現することが可能である。また、補正処理装置１０は、タッチパネル２０全部をカバーする補正値全部を算出する必要がなく、タッチパネル２０が押下された場合にのみ補正値を算出するので、タッチパネル起動時から押下された座標の補正までの時間を短縮することが可能である。

さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下に示すように、（１）設定値の補正タイミング、（２）システム構成等にそれぞれ区分けして異なる実施例を説明する。

（１）設定値の補正タイミング
例えば、実施例１では、補正処理装置１０は、キャリブレーション時に式（１）を用いて算出された設定値を用いて、押下された位置を補正する補正値を算出する例を記載したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、補正処理装置１０は、タッチパネル２０が押下されるごとに、タッチパネル２０の横軸および縦軸それぞれに対応する電源電圧とグラウンド電圧を取得し、これらを用いて補正値を算出することもできる。このようにすることで、電源やグラウンドレベルが変化した場合を考慮した補正処理を行うことができるので、最終的に算出される座標の精度も向上する。また、常時補正を行うため、タッチパネル２０と液晶表示部とのずれを軽減し、タッチパネル２０の誤反応を軽減することができる。

また、例えば、補正処理装置１０は、タッチパネル２０の電源が投入されたときに、上記した電源電圧とグラウンド電圧を取得し、これらを用いて補正値を算出することもできる。また、補正に用いる電源電圧、グラウンド電圧（ＧＮＤ電圧）の取得が電源ＯＮ後１回であるため、２回目以降の座標補正演算処理時間が短くなる。

また、例えば、補正処理装置１０は、タッチパネル２０が所定の回数（例えば、１０回）以上押下されるごとに、上記した電源電圧とグラウンド電圧を取得し、これらを用いて補正値を算出することもできる。このようにすることで、タッチパネルと液晶表示部とのずれが頻繁に起こることを防止できる。

また、例えば、補正処理装置１０は、タッチパネル２０の電源が投入されて所定時間経過後（例えば、１時間後）やユーザの操作指示によって、上記した電源電圧とグラウンド電圧を取得し、これらを用いて補正値を算出することもできる。このようにすることで、タッチパネルと液晶表示部とのずれが頻繁に起こることを防止できる。

また、例えば、補正処理装置１０は、タッチパネル２０の電源が投入されて電源ＯＮ、ＯＦＦが繰り返された場合、このＯＮ・ＯＦＦの繰り返しが終了したときに、上記した電源電圧とグラウンド電圧を取得し、これらを用いて補正値を算出することもできる。

また、補正処理装置１０は、タッチパネル２０の電源ＯＮ、ＯＦＦの繰り返し開始から終了までの総時間で、上記した電源電圧とグラウンド電圧を取得し、これらを用いて補正値を算出することもできる。例えば、補正処理装置１０は、タッチパネル２０の電源ＯＮ、ＯＦＦの繰り返し開始から終了までの総時間に対応付けて、「終了後即時取得」、「終了後、一度だけ取得」、「終了後、タッチパネルが押下される度に取得」などのように、電源電圧とグラウンド電圧との取得タイミングを定めておく。そして、補正処理装置１０は、電源ＯＮ・ＯＦＦの繰り返しが終了したときに、ＯＮ、ＯＦＦの繰り返し開始から終了までの総時間を算出し、算出した総時間に対応する取得タイミングに従って、電源電圧とグラウンド電圧を取得し、これらを用いて補正値を算出するようにしてもよい。

また、本願が開示する補正処理装置をカーナビなどの車載装置に適用した場合、タッチパネル起動時から押下された座標の補正までの時間を短縮することが可能であることから、カーナビなどの地図情報の移動などがスムーズになり、ユーザの利便性が向上する。

また、車載装置に適用した補正処理装置の場合、カーナビや車速センサなどから車両が走行距離を取得する。そして、補正処理装置は、取得した走行距離が所定の距離以上になった場合に、上記した電源電圧とグラウンド電圧を取得し、これらをさらに用いて、補正値を算出することもできる。また、補正処理装置は、タッチパネル２０の電源がＯＮになってからユーザ操作を受け付けたまでの総走行距離が所定の距離以上になった場合に、上記した電源電圧とグラウンド電圧を取得し、これらを用いて補正値を算出することもできる。

また、補正処理装置は、走行距離に対応付けて、「即時取得」、「一度だけ取得」、「タッチパネルが押下される度に取得」などのように、電源電圧とグラウンド電圧との取得タイミングを定めておく。そして、補正処理装置は、ユーザ操作を受け付けた場合に、タッチパネル２０の電源がＯＮになってから操作を受け付けるまでの総走行距離を算出する。そして、補正処理装置は、算出した総走行距離が所定の距離以上になった場合に、上記した電源電圧とグラウンド電圧を取得し、これらを用いて補正値を算出することもできる。

このようにすることで、タッチパネルと液晶表示部とのずれを防止し、カーナビなどの地図情報の移動などがよりスムーズになり、ユーザの利便性が向上する。

（２）システム構成等
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

以上のように、本発明に係る補正処理装置は、タッチパネル上で押下された座標を補正するのに有用であり、特に、コストダウンを実現することと、タッチパネル起動時から押下された座標の補正までの時間を短縮することに適する。

１０ 補正処理装置
１１ ＡＤＣ
１２ タッチパネル制御部
１２ａ 設定値取得部
１２ｂ 座標算出部
１２ｃ 補正値算出部
１２ｄ 補正処理部
２０ タッチパネル
３０ ＥＥＰＲＯＭ
４０ ＣＰＵ

Claims (2)

1. 予め記憶された設定値をメモリから取得する設定値取得手段と、
   タッチパネルが押下された場合に、当該押下された位置の座標を算出する座標算出手段と、
   前記設定値取得手段により取得された設定値を用いて、前記座標算出手段により算出された座標を補正する補正値を算出する補正値算出手段と、
   前記補正値算出手段により算出された補正値を用いて、前記座標算出手段により算出された座標を補正する補正処理手段と、
   を備えたことを特徴とする補正処理装置。
2. 前記補正値算出手段は、電源が投入されて所定時間経過後に取得した前記タッチパネルの横軸および縦軸それぞれに対応する電源電圧とグラウンド電圧とをさらに用いて、前記補正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の補正処理装置。

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