JP2011065301A - タッチパネルを備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネルのキャリブレーションにおいて、誤って基準ポイントを設定した場合や、タッチパネルの抵抗値が大きく変化して表示画面の位置とタッチパネル入力位置とが大きくずれて、操作ボタンのタッチが検出できなくなった場合でも再びキャリブレーションを実施できるタッチパネルを備えた電子機器を提供する。
【解決手段】タッチパネルと、同タッチパネルと対応する表示画面を出力する表示装置と、これらを制御する制御手段とを備え、同制御手段は、表示画面の表示位置とタッチパネルでの検出位置との位置誤差を検出して記憶するキャリブレーションを実施した後、タッチパネルでの検出位置を位置誤差で補正する集中リモコンにおいて、制御手段は、集中リモコンへの電源投入、または、リセット操作から一定時間内に所定回数のタッチパネルへのタッチを検出した場合（ＳＴ６）、キャリブレーションモード（ＳＴ９）を実施する。
【選択図】図６

Description

本発明は、タッチパネルを備えた電子機器に係わり、より詳細には、画面に表示されたメニューボタンと、これと対応するタッチ検出位置との関係を正確に位置合わせするキャリブレーション処理に関する。

従来、タッチパネルを備えた電子機器としては、例えば特許文献１に示す装置があった。このタッチパネルを備えた電子機器は、表示装置の前面にタッチパネルを備え、表示装置に各種のメニューやボタンを表示して、これらに対応してユーザーがタッチした位置をタッチパネルで認識し、タッチした位置と対応する操作を実行するようになっている。

このような機器に使用されるタッチパネルでは、安価な抵抗シート方式が多用されている。抵抗シート方式ではタッチ位置の検出に抵抗値の変化を利用しており、経年変化や使用頻度により検出される抵抗値が変化し、表示されるボタンの位置とタッチパネルでの実際の検出位置とのずれが生じてしまう。

このため、機器の組立時や、実際の使用によりずれを感じた場合は表示位置と、これに対応するタッチパネルの検出位置とを合わせるキャリブレーションを行うようになっており、ほとんどのタッチパネルを備えた電子機器ではこの機能を搭載している。

特許文献１ではこの経年変化や使用頻度によるタッチパネルの抵抗値の変化を機器の電源投入時に検出し、抵抗値が一定値以上ずれた場合にユーザーに報知すると共に、自動的にキャリブレーションの設定操作画面に移行するようになっている。これにより、画面に表示されるボタンと、これに対応するタッチパネルの検出位置とのずれを一定範囲以内に抑えることができる。

しかしながら、特許文献１では経年変化や使用頻度によるタッチパネルの抵抗値の多少の変化に対応することができるが、ユーザーによるキャリブレーション操作の誤りによる操作不能となる問題や、タッチパネルの抵抗値が大きく変化する場合については対処できない。次にこのユーザーによるキャリブレーション操作の誤りによる操作不能となる問題について説明する。

図７はタッチパネルを備えた電子機器で行われるキャリブレーションを行うモード（以下、キャリブレーションモードと呼称）における画面変化とタッチパネルでの検出位置について（Ａ）〜（Ｃ）の順で示す説明図であり、図７（Ａ）は、基準ポイントの表示画面、図７（Ｂ）はユーザーが設定した位置を示す表示画面、図７（Ｃ）は誤って基準ポイントが設定された後の画面とタッチパネルの検出位置とを示す画面表示である。

図７（Ａ）はタッチパネルを備えた電子機器が、ユーザーに対してユーザーが設定すべき基準ポイント（＋記号）を表示している画面である。これに対応してユーザーは、画面の前に配置された図示しないタッチパネルの＋位置をタッチすることで、画面における基準ポイントの位置と、タッチパネルの検出位置との対応を図るようになっている。

なお、基準ポイントは画面の縦横に対応して４カ所、さらにこの画面の中央に１カ所の合計５カ所に表示されている。ユーザーがこの５カ所を全てタッチすると、タッチパネルを備えた電子機器は、このタッチを検出した基準ポイントの検出座標と、画面上の基準ポイントの座標との差である位置誤差を算出し、この位置誤差の値に対応して、画面外周座標と対応するタッチパネルの検出可能な座標を算出し、以後はこの位置誤差を用いてタッチされた座標を補正する。

ユーザーが正しく基準ポイントをタッチすれば正常にキャリブレーションモードが完了する。ただし、ユーザーが誤って基準ポイント以外をタッチした場合はその誤った情報に基づいて前述の画面全体の座標位置算出が行われるため、実際の画面位置とタッチパネルでの検出位置とがずれてしまう。特に、図７（Ｂ）に示すように、ユーザーが基準ポイントの表示点でなく、×印で示す画面の四隅をタッチした場合、誤ってキャリブレーションした後の座標位置は、図７（Ｃ）の点線で示される四角の範囲となり、この範囲がタッチパネルで検出可能な位置範囲となる。

このため、本来は画面に表示された『Ｃａｎｃｅｌ』ボタンや『Ｓｔａｒｔ』ボタンの検出可能な位置が、実際には画面の中央よりになり、また、この位置はユーザーには見ることができないため、表示されているボタンをタッチしても、何も動作しない状態、つまり、見かけ上はタッチパネルを備えた電子機器が動作しない状態になる。

なお、ユーザーが４つの基準ポイントの表示点でなく、４つの基準ポイントで示される仮想の矩形範囲の内側の四隅を誤ってタッチしてキャリブレーションした場合、前述した×印で示す画面の四隅をタッチした場合とは逆に、実際の画面範囲より広い範囲をタッチ検出可能と認識されるため、『Ｃａｎｃｅｌ』ボタンや『Ｓｔａｒｔ』ボタンの検出可能な位置が、実際には画面の範囲外となり、前述と同様に、表示されているボタンをタッチしても何も動作しない状態となる。

一般的にタッチパネルを備えた機器は、通常の操作キーを持たずに全ての操作をタッチパネルで行うようになっている場合が多く、このため、このタッチパネルを備えた電子機器が動作しない状態から抜け出せない。また、電源の再投入を行っても、通常、メニュー画面での操作待ちとなるため、キャリブレーションモードでずれたままで操作を行っても意図する操作ができないという問題があった。
また、前述したように、タッチパネルシートの抵抗値が多少変化した場合は問題ないが、タッチパネルシートの機械的な変形や歪みなどにより、抵抗値が大きく変動した場合は特許文献１の方法を用いても対処できないという問題もあった。

このため、タッチパネルのキャリブレーションにおいて、誤って基準ポイントを設定した場合や、タッチパネルの抵抗値が大きく変化した場合が発生し、正常なタッチ位置を認識できずに操作不能状態となった場合でも、キャリブレーション操作を行うことができるタッチパネルを備えた電子機器が望まれていた。

特開平７−１８２０９３号公報（第２頁、図３）

本発明は以上述べた問題点を解決し、タッチパネルのキャリブレーションにおいて、誤って基準ポイントを設定した場合や、タッチパネルの抵抗値が大きく変化して表示画面の位置とタッチパネル入力位置とが大きくずれて、操作ボタンのタッチが検出できなくなった場合でも再びキャリブレーションを実施できるタッチパネルを備えた電子機器を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するため、タッチパネルと、同タッチパネルと対応する表示画面を出力する表示装置と、これらを制御すると共に各種データを記憶する制御手段とを備え、同制御手段は、前記表示画面の表示位置と前記タッチパネルでの検出位置との位置誤差を検出して記憶するキャリブレーションモードを実施した後、前記タッチパネルでの検出位置を前記位置誤差で補正するタッチパネルを備えた電子機器において、
前記制御手段は、前記タッチパネルを備えた電子機器への電源投入、または、リセット操作から一定時間内に所定回数の前記タッチパネルへのタッチを検出した場合、前記キャリブレーションモードを実施することを特徴とする。

以上の手段を用いることにより、本発明によるタッチパネルを備えた電子機器によれば、請求項１に係わる発明は、タッチパネルを備えた電子機器への電源投入、または、リセット操作から一定時間内の所定回数のタッチパネルへのタッチを検出した場合、ユーザーの手によるキャリブレーションを実施可能にするため、表示画面の位置とタッチパネル入力位置とがずれた場合でも、メインメニューの操作受付を行う前にタッチパネルの検出位置ずれをユーザーが解消することができる。

このため、キャリブレーションにおけるユーザーの誤操作や、抵抗式タッチパネルシートの特性が急激に変化した場合でも、サービスマンの手を借りずに短時間でユーザーが自力復旧ができる。

本発明による集中リモコン装置の実施例を示す外観斜視図である。 本発明による集中リモコン装置の実施例を示すブロック図である。 メインメニューを表示する集中リモコン装置の正面図である。 本発明による集中リモコン装置のキャリブレーション画面を示す説明図である。 本発明による集中リモコン装置の電源投入、リセット操作時の表示画面を示す説明図である。 本発明による集中リモコン装置の電源投入、リセット操作時の処理を説明するフローチャートである。 従来のタッチパネルを備えた電子機器のキャリブレーションモードを示す画面の説明図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。

図１はタッチパネルを備えた電子機器の応用機器を示しており、本発明による集中リモコン装置の実施例を示す外観斜視図である。この集中リモコン装置は、図示しない複数の室内機や室外機が備えられた空調システムを集中制御するための装置であり、この空調システムを構成する各機器と空調ネットワークを介してデータ通信を行うようになっている。そして、この集中リモコン装置から空調に必要な各種の指示を各機器に送信する共に、各機器の状態、例えば室温や設定温度などのデータを受信して表示するようになっている。

この集中リモコン装置は、フロントカバー１とリヤカバー２とを前後から組み合わせ、その内部に図示しない制御ブロックや電源が内蔵されている。また、フロントカバー１には矩形の窓が設けられ、この窓には液晶表示パネル７と、その前面にはタッチパネル３が配置されている。

また、フロントカバー１の上部には細長い窪みが備えられている。この窪みにはタッチパネル３をタッチするためのタッチペン６が格納されている。また、この窪みの中央部分にはタッチペン６を指でつまめるように空間が設けられている。この窪みとタッチペン６を指でつまめるようにした空間とでタッチペントレー５を構成している。また、フロントカバー１にはパワーインジケーター４が備えられている。

さらに、フロントカバー１右側面の下方には小さな孔の奥にリセットスイッチ８が備えられており、細い棒などでこのリセットスイッチ８を押すことにより、電源を再投入しなくても集中リモコン装置を再起動させることができる。このリセットスイッチ８は、通常の操作では使用しないが、集中リモコン装置に何らかの異常が発生し、再起動が必要な場合にユーザーが操作するものである。

図２はこの集中リモコン装置のブロック図である。この集中リモコン装置は、装置全体の制御を行うＣＰＵ（central processing unit ）１０と、各種のデータやプログラムを記憶する記憶手段であるＲＡＭ（random access memory）１１と、集中リモコン装置を制御するプログラムを記憶しているフラッシュメモリ１２と、装置の電源投入やリセットスイッチ８の押下で集中リモコン装置全体をリセットするリセット部１３と、液晶表示パネル７と、これを駆動する表示制御部１４と、抵抗シート方式のタッチパネル３と、タッチパネル３のタッチによりタッチ位置を検出するタッチパネル制御部１５と、空調ネットワークと通信接続する通信部１６とを備えている。なお、ＣＰＵ１０とＲＡＭ１１とフラッシュメモリ１２とで集中リモコン装置を制御する制御手段１７を構成している。

制御手段１７は、集中リモコン装置全体がリセットされると、フラッシュメモリ１２から集中リモコン装置を制御するプログラムを読み出してＲＡＭ１１に格納し、このプログラムを実行する。この結果、制御手段１７は所定のメニュー画面を表示制御部１４を介して液晶表示パネル７に表示したり、このメニューに対応するタッチパネル３のタッチ位置をタッチパネル制御部１５を介して入力し、指示されたメニューを実行する。空調ネットワークへは通信部１６を介して送受信するようになっており、ユーザーによる指示を各空調機器へ送信したり、また、空調機器の各種データを受信したりする。

図３はメインメニューを表示している集中リモコン装置の正面図である。制御手段１７は、タッチパネルを備えた液晶表示パネルからなるタッチパネル画面内に、メニューボタンを表示し、また、その右側には複数のファンクションボタンも表示する。ユーザーがファンクションボタンで各種の機能に対応したメニューボタンをタッチすると、制御手段１７はこのタッチ位置、つまりタッチされた位置と対応する表示の座標から、選択されたファンクションボタンを認識し、表示を切り替えて他のメニューを表示し、また、ユーザーによるメニューボタンのタッチにより、タッチされたメニューボタンに対応した処理を実行する。

このようなタッチパネルとしては、安価な抵抗膜方式タッチパネルがあり、本実施例でも使用している。抵抗膜方式タッチパネルは、ベースとなるガラス面の表面に非常に薄いスペーサをはさみ、その表面にしなやかなフィルムが貼り付けられている。ガラス側には抵抗層が構成され、タッチするフィルム側には単純な導通だけの電極が構成されている。ガラス面の上下左右には独立した電極が設けられ、透明な抵抗面に対して上下間や左右間に所定の電圧を印加しておく。

タッチしていない状態では、微小なスペーサにより２枚の電極は接触していないために電流は流れないが、フィルム面をタッチすると、圧力によりフィルムがたわみ、ガラス面の電極とフィルム面の電極とが接触して電流が流れる。この時のフィルム面の電極からガラス面の透明電極に至る抵抗による分圧比を測定する。タッチした位置により測定した分圧電圧が異なるので、この電圧を読み取ることでタッチ位置を知ることができる。

このような原理で抵抗膜方式タッチパネルが動作するため、フィルム面の劣化による撓みや透明電極の劣化などにより抵抗値が変化すると、タッチパネルをタッチした時の透明電極の分圧電圧と、設計時に想定した電圧値とにずれが生じる。このような原因や前述した誤ったキャリブレーションによって、図３の画面に表示されるボタンの位置とタッチパネルで検出するタッチ位置とがずれていると制御手段１７は正確なボタン位置が認識できず、ユーザーが意図した操作ができなくなってしまう。このため、タッチパネルを使用する機器では、この２つの位置の関係を一致させるためキャリブレーションを行う。

図４は本発明による集中リモコン装置のキャリブレーションモードにおける画面を示す説明図である。集中リモコン装置では、電源投入やリセットスイッチ押下時と、メニューボタンによる選択と、２つの方法でこのキャリブレーションを実施することができる。図４（Ａ）はキャリブレーション開始画面であり、図４（Ｂ）はキャリブレーション実行画面である。

キャリブレーションの基本的な実施方法は背景技術で説明しているので、ここでは簡単に説明する。図４（Ａ）において、５つの『＋』記号が基準ポイント２１であり、４つで仮想的な矩形の４隅を、またこの矩形の中央に５つ目の基準ポイント２１をそれぞれ制御手段１７が表示制御部１４を介して液晶表示パネル７に表示する。なお、この仮想的な矩形は画面の縦横比率と同じ比率になっている。

そして、制御手段１７は、中央部分の基準ポイント２１の下に『Ｃｏｕｎｔ』と表示し、この下にはユーザーがタッチした回数が表示されるタッチ回数表示エリア２２を表示する。さらに、タッチ回数表示エリア２２の下方には、『Ｓｔａｒｔ』ボタン２４と『Ｃａｎｃｅｌ』ボタン２３とを表示している。制御手段１７は、『Ｓｔａｒｔ』ボタン２４のタッチの検出でキャリブレーションの開始を、また、『Ｃａｎｃｅｌ』ボタン２３のタッチ検出でキャリブレーションの中止を行う。

なお、表示位置とタッチパネルとの標準的な位置関係が仮の位置誤差の値として予めフラッシュメモリ１２に記憶されており、集中リモコン装置を組立後に初めて起動する時には、この仮の位置誤差を実際の位置誤差に再設定するためにキャリブレーションを行うことになる。

図４（Ａ）において、制御手段１７は『Ｓｔａｒｔ』ボタン２４のタッチを検出すると、図４（Ｂ）に示すキャリブレーション実行画面を表示し、ユーザーによる５つの基準ポイントのタッチを待つ。なお、制御手段１７は、タッチ回数表示エリア２２にユーザーがタッチした回数をその都度表示するため、ユーザーは現在何回のタッチを行ったか認識できるようになっている。

そして、５カ所のタッチを検出すると、制御手段１７はこの検出した５カ所の位置座標を用いて、画面の表示位置座標とタッチパネルにおける検出位置座標との差分である位置誤差を算出し、ＲＡＭ１１に記憶すると共に、フラッシュメモリ１２にも記憶する。以後、制御手段１７は、タッチで検出した位置座標を、算出した位置誤差の値で補正して用いる。なお、タッチは指でも可能であるが、キャリブレーション時はタッチペン６を用いて正確なタッチをおこなう。

一方、背景技術で説明したように、このキャリブレーションのときに、ユーザーが誤って、基準ポイント以外をタッチした場合、実際に表示される『Ｃａｎｃｅｌ』ボタン２３と、タッチパネル３によって検出される『Ｃａｎｃｅｌ』ボタン２３の検出位置とがずれてしまうため、キャリブレーションを中止することができなくなる場合がある。このような場合、全ての検出ボタン位置がずれているため、事実上、集中リモコン装置を操作できない。

このため、本発明では、このような状態から抜け出す方法を追加したことが特徴である。この実施例での集中リモコン装置はタッチパネル以外の操作入力手段を持たないため、電源投入、または、装置をリセットすることで、キャリブレーションの実施の有無を選択する機能を設けている。

図５は集中リモコン装置における電源投入、または、装置のリセットによるキャリブレーションの実施を選択する画面を示している。図５（Ａ）は背景画面の表示、図５（Ｂ）はキャリブレーションモードへの移行選択画面、図５（Ｃ）はキャリブレーションモードへ移行した後の画面をそれぞれ示している。なお、この図５（Ｃ）の画面は前述した図４（Ｂ）と同じ画面であり、実際の動作も同じである。なお、この集中リモコン装置は電源スイッチを備えていないため、図示しない空調システムに備えられたブレーカの投入により、集中リモコン装置へ電源が供給される。

集中リモコン装置における電源投入、または、装置のリセットが発生すると制御手段１７は、まず、表示画面に背景画面を表示する。そして次に画面のサイズよりやや小さい『Ｐａｎｅｌ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ』ボタン３０を表示する。この画面の状態を所定時間、例えば５秒程度保持する。この表示期間中にユーザーは画面のいずれの個所をタッチしてもよい。制御手段１７は、この間にタッチを４回検出したら、キャリブレーションモードへ移行して図５（Ｃ）の画面を表示してキャリブレーションのタッチ操作を待つ。

これ以降は図４（Ｂ）で説明したキャリブレーションモードと同じであるため、詳細な説明を省略する。なお、キャリブレーションモードの終了（ユーザーによる基準ポイント５カ所のタッチ動作の終了）、または、図５（Ｂ）の表示中に所定時間が経過したら図３のメインメニューを表示し、通常の操作待ちに状態に移行する。

以上説明したように、制御手段１７は、タッチパネルを備えた電子機器への電源投入、または、リセット操作から一定時間内の所定回数のタッチパネル３へのユーザーによるタッチを検出した場合、キャリブレーションモードを実施するため、表示画面の位置とタッチパネル入力位置とが大きくずれて操作ボタンのタッチが検出できなくなった場合でも、メインメニューの操作受付を行う前にタッチパネル３の検出位置ずれを解消することができる。

このため、キャリブレーションモードにおけるユーザーの誤操作や、抵抗式タッチパネルシートの特性が急激に変化した場合でも、サービスマンの手を借りずにユーザーが自力復旧ができる。

次に図６で示すフローチャートを用いて、集中リモコン装置における電源投入、または、装置のリセットにおける制御手段１７での処理の流れを説明する。このフローチャートにおいて、ＳＴはステップを表し、これに続く数字はステップ番号を、また、ＹはＹｅｓを、ＮはＮｏをそれぞれ表している。

制御手段１７は、まず最初にＣＰＵ１０に内蔵しているタイマ（５秒）を起動する（ＳＴ１）。次に表示制御部１４を介して、図５（Ａ）の背景画面を液晶表示パネル７に表示する（ＳＴ２）。次に表示制御部１４を介して、図５（Ｂ）の『Ｐａｎｅｌ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ』ボタン３０の画面を液晶表示パネル７に表示する（ＳＴ３）。

次にタッチパネル３にタッチが有ったかタッチパネル制御部１５を介して検出する（ＳＴ４）。タッチパネル３にタッチがあれば（ＳＴ４−Ｙ）、次にタッチのカウント加算（＋１）を行い（ＳＴ５）、タッチのカウントが”４”になったか確認する（ＳＴ６）。

タッチのカウントが”４”でない場合（ＳＴ６−Ｎ）、タイマの計時が５秒より大きいか確認し（ＳＴ７）、タイマの計時が５秒以下の場合（ＳＴ７−Ｎ）、ＳＴ４へジャンプする。タイマの計時が５秒より大きい場合（ＳＴ７−Ｙ）、表示制御部１４を介して、図３のメインメニュー画面を液晶表示パネル７に表示すると共に、ユーザーの操作に従って空調システムを制御する（ＳＴ８）。そして、ＳＴ８へジャンプする。ＳＴ８では、ユーザー操作に対応して空調システムに指示を出したり、空調システムの状態を入力して表示したりする通常の処理を行う。

一方、タッチのカウントが”４”の場合（ＳＴ６−Ｙ）、図４（Ｂ）で説明したキャリブレーションモードを行う（ＳＴ９）。次にＳＴ８へジャンプして通常の処理を行う。

以上説明した本実施例において、その構成は限定されるのもでなく、例えば本実施例の集中リモコン装置には電源スイッチを備えていないが、電源スイッチを設け、リセットスイッチ８を押下する代わりに、電源スイッチをオフ／オンするようにしてもよい。

１ フロントカバー
２ リヤカバー
３ タッチパネル
４ パワーインジケーター
５ タッチペントレー
６ タッチペン
７ 液晶表示パネル
８ リセットスイッチ
１０ ＣＰＵ
１１ ＲＡＭ（記憶手段）
１２ フラッシュメモリ
１３ リセット部
１４ 表示制御部
１５ タッチパネル制御部
１６ 通信部
１７ 制御手段
２１ 基準ポイント
２２ タッチ回数表示エリア
２３ Ｃａｎｃｅｌボタン
２４ Ｓｔａｒｔボタン
３０ Ｐａｎｅｌ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎボタン

Claims (1)

1. タッチパネルと、同タッチパネルと対応する表示画面を出力する表示装置と、これらを制御すると共に各種データを記憶する制御手段とを備え、同制御手段は、前記表示画面の表示位置と前記タッチパネルでの検出位置との位置誤差を検出して記憶するキャリブレーションモードを実施した後、前記タッチパネルでの検出位置を前記位置誤差で補正するタッチパネルを備えた電子機器において、
   前記制御手段は、前記タッチパネルを備えた電子機器への電源投入、または、リセット操作から一定時間内に所定回数の前記タッチパネルへのタッチを検出した場合、前記キャリブレーションモードを実施することを特徴とするタッチパネルを備えた電子機器。

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