JP2014206933A - タッチパネル制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ペン専用モードでのパームリジェクションと指ペンモードでの指タッチによる消去とを自然な操作の流れの中で実現することができるタッチパネル制御装置を得る。
【解決手段】タッチパネル制御装置１２１において、ペンタッチと指タッチのいずれも受け付ける指ペンモードと、ペンタッチのみを受け付けるペン専用モードとを備え、指ペンモードでタッチ操作がペンタッチであると判定されたときにペン専用モードに移行し、ペン専用モードでタッチ操作が一定時間行われないとき、指ペンモードに戻るように構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、タッチパネル制御装置に関し、特に、情報の消去操作（イレーザー）を意図した操作性のよいタッチ操作をＯＳ（オペレーションシステム）搭載の標準ドライバにより実現可能とするタッチパネル制御装置に関するものである。

現在、スマートフォンやタブレット等の携帯情報機器を始めとする様々な電子機器へのタッチパネルシステムの搭載が急速に進んでいる。

図１８は、従来のタッチパネルシステムの概略構成を示す図である。

タッチパネルシステム２００は、タッチ操作面２０１ａを有し、タッチ操作面２０１ａ上でのタッチ操作により情報入力を行うためのタッチパネル２０１と、タッチ操作面２０１ａの下側にこれと重ねて配置された表示画面２０２ａを有し、タッチ操作により入力された入力情報を表示画面２０２ａに表示する表示装置２０２とを備えている。タッチパネルシステム２００は、情報処理を行うとともに制御信号を出力するホストコンピュータ（以下、ホストＰＣ）２０３と、ホストＰＣ２０３からの制御信号に基づいて表示装置２０２を駆動する表示コントローラ２０２ｂと、ホストＰＣ２０３からの制御信号に基づいてタッチパネル２０１を駆動するとともに、タッチパネル２０１からの信号を処理してホストＰＣ２０３に送信するタッチパネルコントローラ２０１ｂとを有する。

このような情報処理装置では、タッチ操作により図形や文字の描画、あるいは描画した図形や文字の消去を行う必要があるため、タッチ操作が、図形や文字の描画を行うための描画操作であるか、図形や文字の消去を行うための消去操作であるかをタッチパネルシステムが認識する必要がある。

例えば、特許文献１では、表示画面を有する情報処理装置において、表示画面の周辺に配置されたスイッチを備え、このスイッチを押すことにより、タッチ操作により画像の描画を行う描画モードと、タッチ操作により画像の消去を行う消去モードとが切り替わるものが開示されている。

特許文献２では、入力位置を指示するスタイラスペン（ペン形状の位置指示部）を備えた座標入力装置において、スタイラスペンにモードを切り替えるためのスイッチを設け、このスイッチを押圧操作することにより描画モードと消去モードとを切り替えるものが開示されている。

特開平１１−６６３３３号公報 特開平７−１６０４００号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２では、タッチパネルコントローラでの描画モードと消去モードとの切り替えは、表示画面の周辺領域やスタイラスペンに設けられているスイッチの操作により行うことができるが、画像を描画するとき、あるいは画像を消去ときに、操作者が入力モードを描画モードあるいは消去モードに切り替えるために、スイッチを操作する必要がある。このため、画像の作成時に図形の描画とその一部の消去などの作業を繰り返し行う場合など、モードの切り替え作業がわずらわしく、操作者にストレスを与える恐れがある。

また、従来の電子黒板などで採用されているタッチパネルシステムは、タッチ操作が消去操作を意図するものであるか否かを示すタッチ情報（タッチ領域の面積情報など）は、独自フォーマットで情報処理装置（ホストＰＣ）に送り、ホストＰＣではこのタッチ情報を独自ドライバで処理する構成となっている。

図１９は、このようなタッチパネルシステムを説明する図である。なお、図１９では、表示装置および表示コントローラは図示していない。

このタッチパネルシステム２００ａは、静電容量方式のタッチパネル２１０と、タッチパネル２１０を制御するタッチパネルコントローラ２２０と、タッチパネルコントローラ２２０で得られた入力情報に基づいて情報処理を行うホストＰＣ２３０とを有している。

このホストＰＣ２３０は、アプリケーションを実行するアプリケーション実行部２３０ａと、タッチパネルコントローラ２２０から出力されたＨＩＤ準拠のデータを受け付けてアプリケーション実行部２３０に供給するＨＩＤ標準ドライバ２３０ｂと、タッチパネルコントローラ２２０から出力されたＨＩＤに準拠していない独自のデータ構造のデータを受け付けてアプリケーション実行部２３０に供給する独自ドライバ２３０ｃを備えている。

このホストＰＣ２３０では、指によるタッチ操作（指タッチ）Ｔｆあるいはペンによるタッチ操作（ペンタッチ）Ｔｐａによりタッチパネル２１０で発生したタッチ情報が入力情報としてタッチパネルコントローラ２２０に入力されると、入力情報は、タッチパネルコントローラ２２０からは基本的に標準データ構造のパケットでホストＰＣ２３０に供給される。このパケットはホストＰＣ２３０のＨＩＤ標準ドライバ２３０ｂで認識され、パケットに含まれる情報はアプリケーションで処理可能の形式に変換されてアプリケーション実行部２３０ａに供給される。ただし、タッチ操作が消去操作であるか否かを示すタッチ情報がタッチパネルコントローラ２２０に入力情報として入力されたときは、入力情報は、タッチパネルコントローラ２２０からは独自のデータ構造のパケットでホストＰＣ２３０に供給される。このため、ホストＰＣ２３０のＨＩＤ標準ドライバ２３０ｂでは、タッチ操作が消去操作であるか否かを示すタッチ情報としての入力情報を含むパケットは無視されるが、独自ドライバ２３０ｃではこのパケットは認識されて、アプリケーションで処理可能の形式に変換されてアプリケーション起動部２３０ａに供給される。

このように電子黒板などで採用されているタッチパネルシステムでは、タッチ操作が消去操作であるか否かを示すタッチ情報をホストＰＣで処理するには、ホストＰＣ側に独自ドライバ２３０ｃをインストールする必要があるが、このようなドライバの設計には時間と労力がかかるという問題がある。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、操作者による情報入力のためのタッチ操作により、動作モードを描画モードと消去モードとの間で自動的に切り替えることができ、これによりタッチパネルを搭載した情報処理装置に独自のドライバが必要となるのを回避しつつ、タッチパネルでの情報入力のための操作性を向上させることができるタッチパネル制御装置を得ることを目的とする。

本発明に係るタッチパネル制御装置は、タッチパネルを駆動する駆動部と、該タッチパネルから出力される出力信号に基づいて、該タッチパネルに対するタッチ操作を検出し、検出したタッチ操作の属性を示すタッチ情報を情報処理装置に出力するタッチ操作検出部とを備えたタッチパネル制御装置であって、該タッチ操作検出部は、特定のタッチ操作のみ検出し、該特定のタッチ操作を示すタッチ情報を出力する第１の動作モードと、該特定のタッチ操作および該特定のタッチ操作以外のタッチ操作を検出し、検出したタッチ操作を示すタッチ情報を出力する第２の動作モードとを有し、該第２の動作モードで、該特定のタッチ操作を検出したとき、該タッチ操作検出部の動作モードが該第２の動作モードから該第１の動作モードに移行し、該第１の動作モードで一定時間タッチ操作が行われないとき、該タッチ操作検出部の動作モードが該第１の動作モードから該第２の動作モードに戻るものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明は、上記タッチパネル制御装置において、前記第１の動作モードは、ペンによるタッチ操作のみを検出し、該ペンによるタッチ操作を示すタッチ情報を出力する動作モードであり、前記第２の動作モードは、ペンによるタッチ操作およびペン以外によるタッチ操作のいずれかを検出し、検出したタッチ操作を示すタッチ情報を出力する動作モードであることが好ましい。

本発明は、上記タッチパネル制御装置において、前記タッチ操作検出部は、前記タッチパネルの出力信号に基づいて、該タッチパネルの操作面上の一部の領域であって、該タッチ操作が行われたタッチ領域を検出する領域検出部と、該タッチ領域の広さを示す広さ指標を算出する広さ算出部と、該広さ指標と該広さ指標に対する広さ閾値との比較を行い、該比較の結果に基づいて、該タッチ操作が情報の消去を行うための消去操作であるか否かの判定を行う操作判定部と、該タッチ情報として該判定の結果を示す判定情報を前記情報処理装置へ送信する情報送信部とを有することが好ましい。

本発明は、上記タッチパネル制御装置において、前記広さ算出部は、前記タッチ領域の広さを示す広さ指標として、該タッチ領域と該タッチ領域の外側の領域との境界を探索することにより該タッチ領域の周囲長を算出する周囲長算出部であることが好ましい。

本発明は、上記タッチパネル制御装置において、前記広さ算出部は、前記タッチ領域の広さを示す広さ指標として、該タッチ領域の面積を算出する面積算出部であることが好ましい。

本発明は、上記タッチパネル制御装置において、前記操作判定部は、前記タッチ領域の広さ指標が前記広さ閾値以上であるとき、前記タッチ操作は前記消去操作であると判定し、前記タッチ領域の広さ指標が該広さ閾値以上でないとき、前記タッチ操作は該消去操作以外の操作であると判定することが好ましい。

本発明は、上記タッチパネル制御装置において、前記操作判定部は、１つのタッチ操作に対応するタッチ領域が複数回検出されたときの複数の広さ指標の少なくとも１つの広さ指標が、最初に検出されたときの広さ指標から前記広さ長閾値を超えて変化していても、該最初に検出された広さ指標と該広さ閾値との比較の結果に基づいた判定結果を維持することが好ましい。

本発明は、上記タッチパネル制御装置において、前記領域検出部は、前記タッチ領域を検出する動作を一定周期で繰り返し行い、前記タッチ操作検出部は、１つのタッチ操作に対応するタッチ領域が第１の閾値回数以上連続して検出されたとき、該１つのタッチ操作に対応するタッチ領域を示すタッチ情報を前記情報処理装置に送信することが好ましい。

本発明は、上記タッチパネル制御装置において、前記領域検出部は、前記タッチ領域を検出する動作を一定周期で繰り返し行い、前記タッチ操作検出部は、１つのタッチ操作に対応するタッチ領域が第１の閾値回数以上連続して検出されたとき、該１つのタッチ操作に対応するタッチ領域の広さ指標が前記広さ閾値より小さく、かつ、該広さ閾値より小さい広さ低閾値以下である場合は、該１つのタッチ操作が前記消去操作以外の操作であると判定し、該１つのタッチ操作に対応するタッチ領域の広さ閾値が前記広さ閾値より小さく、かつ、該広さ閾値より小さい広さ低閾値以下でない場合は、該１つのタッチ操作に対するタッチ領域が該第１の閾値回数より大きい第２の閾値回数連続して検出されないときに、該１つのタッチ操作が該消去操作以外の操作であるか否かの判定を行わないことが好ましい。

本発明は、上記タッチパネル制御装置において、前記情報送信部は、前記領域検出部が前記タッチ領域を２箇所以上検出したとき、少なくとも１つのタッチ領域の広さ指標が前記広さ閾値以上である場合、該少なくとも１つのタッチ領域以外のタッチ領域に関するタッチ情報を送信しないように構成されていることが好ましい。

本発明は、上記タッチパネル制御装置において、前記情報送信部は、前記タッチ操作が前記消去操作であることを示すタッチ情報を、前記情報処理装置のオペレーションシステムに搭載されている標準ドライバにより認識可能なプロトコルで行うことが好ましい。

本発明に係るタッチパネルシステムは、表示画面を有し、該表示画面上で画像表示を行う表示装置と、タッチ操作を行うための操作面を有するタッチパネルと、該タッチパネルに対する操作者の操作が検出されるよう該タッチパネルを駆動するタッチパネル駆動部とを備え、該タッチパネルの操作面が該表示装置の表示画面上に重なるよう配置されたタッチパネルシステムであって、該タッチパネル駆動部は、上述した本発明に係るタッチパネル制御装置を含むものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明に係る電子情報機器は、上述した本発明に係るタッチパネルシステムを備えており、そのことにより上記目的が達成される。

以上のように、本発明によれば、操作者による情報入力のためのタッチ操作により、動作モードを描画モードと消去モードとの間で自動的に切り替えることができ、これによりタッチパネルを搭載した情報処理装置に独自のドライバが必要となるのを回避しつつ、タッチパネルでの情報入力のための操作性を向上させることができるタッチパネル制御装置、このようなタッチパネル制御装置を備えたタッチパネルシステム、およびこのようなタッチパネルシステムを搭載した電子情報機器を実現することができる。

特に、ペンタッチと指タッチのいずれも受け付ける指ペンモードで、タッチ操作がペンタッチであると判定されたときに、ペンタッチのみを受け付けるペン専用モードに移行し、ペン専用モードでタッチ操作が一定時間行われないとき、指ペンモードに戻るようにすることにより、ペン専用モードでのパームリジェクション（掌などによる広い範囲のタッチを無視する機能）と指ペンモードでの指タッチによる消去とを自然な操作の流れの中で実現することができる。

図１は、本発明の実施形態１によるタッチパネルシステムを説明する図であり、図１（ａ）はタッチパネルシステムの全体構成を示し、タッチパネルシステムで用いるパケット（図１（ｂ）、図１（ｃ））およびデータストリーム（図１（ｄ））を示している。 図２は、本発明の実施形態１によるタッチパネルシステムを説明する図であり、タッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の具体的な構成（図２（ａ））、タッチパネル装置を構成するタッチパネルコントローラのタッチ検出解析部、およびタッチ関連付け部（図２（ｂ））の具体的構成を示している。 図３は、本発明の実施形態１によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置を説明する図であり、タッチパネル装置を構成するタッチパネルのドライブラインおよびセンスラインの電極の形状（図３（ａ））、ドライブラインおよびセンスラインの等価回路（図３（ｂ））を示している。 図４は、本発明の実施形態１によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の駆動方法を説明する図であり、タッチパネル本体の一部の構成（図４（ａ））、およびドライブラインに印加する信号とセンスラインから出力される信号との組み合わせを表（図４（ｂ））により示している。 図５は、本発明の実施形態１によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチパネル装置におけるタッチパネルコントローラのタッチ検出解析部の処理を示している。 図６は、本発明の実施形態１によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、操作面上でのタッチ領域（図６（ａ））およびタッチ操作の解析処理（図６（ｂ））を示している。 図７は、本発明の実施形態１によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ領域を検出する処理を示している。 図８は、本発明の実施形態１によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチパネル装置におけるタッチパネルコントローラのタッチ関連付け部の処理を示している。 図９は、本発明の実施形態２によるタッチパネルシステムを説明する図であり、タッチパネルシステムの全体構成（図９（ａ））、およびタッチパネルシステムにおけるタッチパネルコントローラのタッチ検出解析部およびタッチ関連付け部の構成（図９（ｂ）および図９（ｃ））を示している。 図１０は、本発明の実施形態２によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチパネル装置におけるタッチパネルコントローラのタッチ関連付け部の処理を示している。 図１１は、本発明の実施形態２によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ関連付け部の一部の処理（誤判定の軽減）を具体的に示している。 図１２は、本発明の実施形態２の変形例によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ関連付け部の一部の処理（誤判定の軽減）を具体的に示している。 図１３は、本発明の実施形態３によるタッチパネルシステムを説明する図であり、タッチパネルシステムの全体構成（図１３（ａ））、およびタッチパネルシステムにおけるタッチパネルコントローラのタッチ検出解析部およびタッチ関連付け部の構成（図１３（ｂ）および図１３（ｃ））を示している。 図１４は、本発明の実施形態３によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチパネル装置におけるタッチパネルコントローラのタッチ関連付け部の処理を示している。 図１５は、本発明の実施形態３によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ関連付け部の一部の処理（誤判定の軽減）（図１５（ａ））、タッチ領域の分布（図１５（ｂ））を具体的に示している。 図１６は、本発明の実施形態１によるタッチパネルシステムを説明する図であり、モード変更処理を示している。 図１７は、本発明の実施形態５として、実施形態１から実施形態４のいずれかの実施形態によるタッチパネルシステムを入力操作部に用いた電子情報機器の一般的な構成例を示すブロック図である。 図１８は、従来のタッチパネルシステムの概略構成を示す図である。 図１９は、従来のタッチパネルシステムとして、ホストＰＣに消去操作認識のための独自ドライバを用いたタッチパネルシステムを説明する図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１によるタッチパネルシステムを説明する図であり、図１（ａ）はタッチパネルシステムの全体構成を示し、タッチパネルシステムで用いるパケット（図１（ｂ）、図１（ｃ））およびデータストリーム（図１（ｄ））を示している。図２は、タッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の具体的な構成（図２（ａ））、タッチパネル装置のタッチ検出解析部およびタッチ関連付け部の具体的構成（図２（ｂ））を示している。

図１に示すタッチパネルシステム１００１は、タッチ操作により情報入力を行うための静電容量方式のタッチパネル１１０と、タッチパネル１１０を操作者のタッチ操作を検出するように駆動するとともに、タッチパネル１１０から出力されるタッチ位置を示す信号に基づいてタッチ操作を示すタッチ情報を出力するタッチパネルコントローラ（タッチパネル制御装置）１２１と、タッチパネルコントローラ１２１からのタッチ情報に基づいて情報処理を行うホストコンピュータ（ホストＰＣ）１３０とを備えている。なお、タッチパネル１１０とタッチパネルコントローラ１２１とはタッチパネル装置１００１ａを構成している。

このホストＰＣ１３０は、アプリケーションを実行するアプリケーション実行部１３０ａと、タッチパネルコントローラ１２１から送信されたタッチ情報を受け、タッチ情報が示すユーザ操作に対応する指令信号をアプリケーション実行部１３０ａに供給するＨＩＤ標準ドライバ１３０ｂとを備えている。

なお、タッチパネルシステム１００１は、図１９に示すように、タッチパネル１１０のタッチ操作面２０１ａの下側にこれと重ねて配置された表示画面２０２ａを有し、タッチ操作により入力された入力情報を表示画面２０２ａに表示する表示装置２０２を有しているが、図１（ａ）では図示していない。

ここで、タッチパネルコントローラ１２１は、タッチパネル１１０を駆動するパネル駆動部１２１ａと、タッチパネル１１０から出力されるタッチ位置を示す出力信号に基づいて、タッチパネルに対するタッチ操作を検出し、検出したタッチ操作を示すタッチ情報を情報処理装置に出力するタッチ操作検出部１２１ｂとを備えている。なお、タッチ位置は、例えば、操作者がタッチペンや指でタッチパネルの操作面に触れた領域内の、最も容量変化が大きかった位置である。

パネル駆動部１２１ａは、クロック信号ＣＬＫを生成するクロック信号生成部６０と、クロック信号ＣＬＫに基づいてタッチパネル１１０を制御するタッチパネル制御部７０とを有する。タッチ操作検出部１２１ｂは、タッチパネル１１０から出力される、操作面での容量分布を示す信号に基づいて、タッチ操作により操作面上に形成されるタッチ領域を検出するとともに、タッチ操作がどのような操作であるか、つまりペンタッチにより情報を入力するための操作（ペン操作）Ｔｐ、指タッチにより表示状態を変更する操作（指操作）Ｔｆ、例えば、２本指によりタッチした部分の情報を消去する操作（消去操作）Ｔｅであるかを判定するタッチ検出解析部１２０ａと、タッチ検出解析部１２０ａの判定結果に基づいて、順次検出された前後のタッチ領域の関連付けを行って、操作の種類の判定結果を含むタッチ情報を、コンピュータのＯＳに搭載されている標準ドライバにより認識可能なデータ形式のパケット（ＨＩＤ準拠）によりホストＰＣ１３０に送信するタッチ関連付け部１２０ｂとを有するものである。

ここで、タッチ検出解析部１２０ａは、タッチパネル１１０の出力信号に基づいて、タッチパネル１１０の操作面Ｐ上の一部の領域であって、タッチ操作が行われたタッチ領域を検出する領域検出部１２０ａ１と、タッチ領域とタッチ領域の外側の領域との境界を探索することによりタッチ領域の周囲長を算出する周囲長算出部１２０ａ２と、周囲長と周囲長閾値との比較を行い、比較の結果に基づいて、タッチ操作が情報の消去を行うための消去操作であるか否かの判定を行う操作判定部１２０ａ３とを有する。ここで、領域検出部１２０ａ１は、タッチ領域を検出する動作を一定周期で繰り返し行うように構成されている。具体的には、領域検出部１２０ａ１は、１／１００〜１／２００秒程度のフレーム周期で各フレーム毎に操作面上での容量分布からタッチ領域を検出する構成となっている。

また、タッチ関連付け部１２０ｂは、順次検出されたタッチ領域の関連付けの状況を判定する状況判定部１２０ｂ１と、関連付けの状況に基づいて、タッチ操作を示すタッチ情報をＨＩＤ準拠のパケットによりホストＰＣ１３０に送信する情報送信部１２０ｂ２を有する。操作判定部１２０ａ３は、タッチ領域の周囲長が周囲長閾値以上であるとき、タッチ操作は消去操作であると判定し、タッチ領域の周囲長が周囲長閾値以上でないとき、タッチ操作は消去操作以外の操作であると判定する。なお、タッチ領域の周囲長の代わりに、タッチ領域の面積を用いてもよく、タッチ操作を判定するのに用いるタッチ領域の属性としては、タッチ領域の広さを示す指標であればどのようなものでもよい。

さらに、この実施形態１では、タッチ操作検出部１２０ｂは、ペンによるタッチ操作およびペン以外によるタッチ操作のいずれも検出し、検出したタッチ操作を示すタッチ情報を出力する指ペンモード（第２の動作モード）Ｍ２と、ペンによるタッチ操作のみを検出し、ペンによるタッチ操作を示すタッチ情報を出力するペン専用モード（第１の動作モード）Ｍ１とを有し、第２の動作モードで、ペンによるタッチ操作を検出したとき、タッチ操作検出部の動作モードが、矢印Ｔｆ１で示すように、第２の動作モードから該第１の動作モードに移行し、第１の動作モードで一定時間タッチ操作が行われないとき、タッチ操作検出部の動作モードが、矢印Ｔｆ２で示すように、第１の動作モードから第２の動作モードに戻るように構成されている。

以下、タッチパネル１１０の構成について具体的に説明する。

図３は、本発明の実施形態１によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置を説明する図であり、タッチパネル装置を構成するタッチパネルのドライブラインおよびセンスラインの電極の形状（図３（ａ））、ドライブラインおよびセンスラインの等価回路（図３（ｂ））を示している。

図３に示すように、タッチパネル１１０は、操作面（以下、検出面ともいう。）Ｐに沿って互いに平行に設けられる複数のドライブラインＤＬと、検出面Ｐに沿って互いに平行に設けられるとともにドライブラインＤＬと立体交差する複数のセンスラインＳＬとを備えるタッチパネル本体１０と、ドライブラインＤＬにドライブ信号Ｄｉを与えて駆動するドライブライン駆動部２０と、ドライブラインＤＬの駆動によりセンスラインＳＬに表れるセンス信号Ｓｉを取得して処理することでドライブラインＤＬとセンスラインＳＬとがなす容量の大小関係の面内分布を示す容量信号Ｃｉを生成するセンス信号処理部３０とを有する。センス信号処理部３０は、センス信号取得部３１と復号処理部３２とを備える。センス信号取得部３１は、タッチパネル制御部７０による制御に従い、所定のタイミングでセンスラインＳＬに表れるセンス信号Ｓｉを取得して、増幅や変換などの処理を行うことにより処理後信号Ａｉを生成する。復号処理部３２は、タッチパネル制御部７０による制御に従い、処理後信号Ａｉを復号することで容量信号Ｃｉを生成する。

なお、上記タッチパネル制御部７０は、クロック信号ＣＬＫに同期したタイミングでドライブライン駆動部２０及びセンス信号処理部３０を動作させるものである。

センス信号処理部３０は、図４に示すように、センスラインＳＬ１が接続される反転入力端子（−）と出力端子とが増幅容量Ｃｉｎｔを介して接続されるとともに非反転入力端子（＋）が接地電圧（ＧＮＤ）になるオペアンプから成る増幅部３１１ａと、増幅部３１１ａの出力端子の電圧値ＶｏｕｔをＡＤ（Analog to Digital）変換するとともに容量Ｃ１〜Ｃ４を示すデジタルの出力値Ｃｏｕｔを出力する出力値生成部３１２ａとを備える。なお、上述の処理後信号Ａｉは、出力値Ｃｏｕｔを示す信号である。

また、タッチパネル本体１０が備えるドライブラインＤＬは、Ｘ方向（図中上下方向）に沿って延びるように設けられている。一方、タッチパネル本体１０が備えるセンスラインＳＬは、Ｘ方向に対して垂直なＹ方向（図中左右方向）に沿って延びるように設けられている。即ち、図２に示すタッチパネル１１０では、ドライブラインＤＬ及びセンスラインＳＬが、垂直に立体交差する。なお、ドライブラインＤＬ及びセンスラインＳＬは、垂直以外の角度で立体交差してもよい。

また、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ドライブラインＤＬは、センスラインＳＬと立体交差する部分を除いて局所的に面積が大きくなるドライブラインパッド部ＤＬＰを備える。同様に、センスラインＳＬは、ドライブラインＤＬと立体交差する部分を除いて局所的に面積が大きくなるセンスラインパッド部ＳＬＰを備える。そして、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ドライブラインＤＬ及びセンスラインＳＬが立体交差する部分では、ドライブラインＤＬとセンスラインＳＬとの間に容量Ｃが形成される。

図３（ａ）に示す例では、主に隣接するドライブラインパッド部ＤＬＰとセンスラインパッド部ＳＬＰとの間に容量Ｃが形成される。なお、ドライブラインＤＬがドライブラインパッド部ＤＬＰを備えず、センスラインＳＬがセンスラインパッド部ＳＬＰを備えなくてもよい。この場合でも、ドライブラインＤＬ及びセンスラインＳＬの立体交差する部分において、容量が形成される。

ドライブライン駆動部２０は、タッチパネル制御部７０による制御に従い、所定のタイミングかつ所定のパターンで変化するドライブ信号ＤｉをドライブラインＤＬに与えて、ドライブラインＤＬを駆動する。

センス信号処理部３０は、センス信号取得部３１と復号処理部３２とを備える。

センス信号取得部３１は、タッチパネル制御部７０による制御に従い、所定のタイミングでセンスラインＳＬに表れるセンス信号Ｓｉを取得して、増幅や変換などの処理を行うことにより処理後信号Ａｉを生成する。復号処理部３２は、タッチパネル制御部７０による制御に従い、処理後信号Ａｉを復号することで容量信号Ｃｉを生成する。

次に、動作について説明する。

まず、タッチパネル１１０で、タッチ操作により生ずる容量変化を検出する動作について説明する。

図４は、本発明の実施形態１によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の駆動方法を説明する図であり、タッチパネル１０の駆動方法の代表的な逐次駆動を示している。

なお、図４では説明の簡略化のために、１本のセンスラインＳＬ１と、４本のドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４のみを示している。また、センスラインＳＬ１とドライブラインＤ１〜Ｄ４のそれぞれとがなすそれぞれの容量をＣ１〜Ｃ４とする。

図４（ａ）に示すように、センス信号取得部３１は、センスラインＳＬ１が接続される反転入力端子（−）と出力端子とが増幅容量Ｃｉｎｔを介して接続されるとともに非反転入力端子（＋）が接地電圧（ＧＮＤ）になるオペアンプから成る増幅部３１１ａと、増幅部３１１ａの出力端子の電圧値ＶｏｕｔをＡＤ（Analogto Digital）変換するとともに容量Ｃ１〜Ｃ４を示すデジタルの出力値Ｃｏｕｔを出力する出力値生成部３１２ａと、を備える。なお、上述の処理後信号Ａｉは、出力値Ｃｏｕｔを示す信号である。

また、図４（ｂ）に示すように、タッチパネル本体１０の逐次駆動では、ドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４のいずれか１つに対して「１」のドライブ信号（正の電圧、＋Ｖ）が与えられ、他には「０」のドライブ信号（接地電圧、ＧＮＤ）が与えられる。なお、「１」のドライブ信号が与えられるドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４は順次切り替えられ、所定の周期（１回目〜４回目）で、全てのドライブラインＤＬ１〜ＤＬ４に対して「１」のドライブ信号が与えられる。

この場合、例えば１回目の駆動では、ドライブラインＤＬ１に対して「１」のドライブ信号が与えられ、ドライブラインＤＬ１のみに電荷が蓄積される。そのため、センスラインＳＬ１には容量Ｃ１に対応した電圧値のセンス信号Ｓｉ１が表れ、増幅部３１１ａの出力端子の電圧値Ｖｏｕｔも容量Ｃ１に対応した値（Ｖｏｕｔ＝Ｃ１・Ｖ／Ｃｉｎｔ）となる。このとき、電圧Ｖ及び増幅容量Ｃｉｎｔが既知であるため、出力値生成部３１２ａは、電圧値Ｖｏｕｔに対して簡単な演算を行う（Ｃｉｎｔ／Ｖを乗じる）だけで、容量Ｃ１を示す出力値Ｃｏｕｔを得ることができる。

同様に、２回目の駆動では、ドライブラインＤＬ２に対して「１」のドライブ信号が与えられ、容量Ｃ２を示す出力値Ｃｏｕｔを得ることができる。また、３回目の駆動では、ドライブラインＤＬ３に対して「１」のドライブ信号が与えられ、容量Ｃ３を示す出力値Ｃｏｕｔを得ることができる。また、４回目の駆動では、ドライブラインＤＬ４に対して「１」のドライブ信号が与えられ、容量Ｃ４を示す出力値Ｃｏｕｔを得ることができる。

そして、図４（ａ）に示しているセンスラインＳＬ１だけでなく、図示していない他のセンスラインについても同様にセンス信号を処理することで、容量の面内分布を得ることができる。

次に、タッチ検出解析部１２０ａが、タッチ操作がペンタッチＴｐ、指タッチＴｆ、および２本指タッチ（イレーザー）Ｔｅのいずれであるかを判定する処理について、図５〜図８を用いて説明する。このタッチ操作の判定処理はフレーム毎に行われる。なお、フレームの周期は１／１００〜１／２００といった程度である。

図５は、本発明の実施形態１によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチパネル装置におけるタッチパネルコントローラのタッチ検出解析部の処理を示している。図６は、操作面上でのタッチ領域（図６（ａ））およびタッチ操作の解析処理（図６（ｂ））を示している。図７は、タッチ領域を検出する処理を示している。

まず、タッチパネル１１０がタッチパネルコントローラ１２１により駆動されている状態で、タッチパネル１１０の操作面１１０ａ（図２の検出面Ｐに相当）上で操作者がタッチ操作を行うと、タッチパネル１１０では操作面１１０ａでの容量分布が変化する。つまり、タッチされたことが検出される（ステップＳ１）。

なお、図６（ａ）中、Ｒ１は、ペンでタッチ操作したときのタッチ領域、Ｒ２は、指でタッチ操作したときタッチ領域である。Ｐｒ１およびＰｒ２は、タッチ領域Ｒ１およびＲ２の位置を示す点、例えば容量変化が最大であった点や重心などの代表的な点である。

タッチパネル１１０からタッチパネルコントローラ１２１に、ドライブラインとセンスラインとの交点での容量の変化に相当する信号が入力されると、タッチ操作の解析処理が行われる（ステップＳ２）。

具体的には、操作面１１０ａでの容量分布が検出され（ステップＳ２ａ）、この容量分布に基づいてタッチ領域が検出される（ステップＳ２ｂ）。次に、タッチ領域が、ペン操作によるものか、ペン操作以外のタッチ操作によるものであるか判定する（ステップＳ２ｃ）。検出されたタッチ領域がペン操作によるものであれば、タッチ検出解析部１２０ａの処理はステップＳ７に進み、検出されたタッチ領域がペン操作によるものでなければ、タッチ検出解析部１２０ａの処理は、ステップＳ３に進む。

次に、タッチ検出解析部１２０ａでは、周囲長算出部１２０ａ２がタッチ領域（タッチ面）の周囲長を計算する（ステップＳ３）。

図７は、タッチ領域Ｔｒの周囲長を検出する処理を概念的に説明する図である。図中、Ｃｐはドライブラインとセンスラインの交点であり、Ｒｃｖ０およびＲｃｖ１は、タッチパネルの操作面上での容量変化を検出する単位領域であり、斜線で示す単位領域Ｒｃｖ１は、容量変化が閾値以上であった単位領域、斜線で示す単位領域Ｒｃｖ０は、容量変化が閾値未満であった単位領域であり、ひとかたまりの複数の単位領域Ｒｃｖ１からなる領域が、操作面上でタッチ操作が行われたタッチ領域である。

具体的には、周囲長算出部１２０ａ２は、操作面上に、容量変化が閾値以上であった単位領域Ｒｃｖ１を見つけ、見つけた単位領域Ｒｃｖ１の１つ上側（例えば、図７の紙面上側）に位置する単位領域が、容量変化が閾値以上であった単位領域Ｒｃｖ１であるか否か判定する。判定対象の単位領域の１つ上側の単位領域が容量変化が閾値未満である単位領域であれば、判定対象の単位領域が、タッチ領域とその外側の領域との境界（例えば上端）に位置する単位領域Ｒｃｖ１であることがわかる。上端に位置する単位領域Ｒｃｖ１が見つかれば、例えば判定した単位領域の１つ左側に位置する単位領域が、単位領域Ｒｃｖ１であるか単位領域Ｒｃｖ０であるか判定する。このようにして単位領域Ｒｃｖ１の上側、左上側、左側、左下側、下側、右下側、右側、右上側の順に他の単位領域Ｒｃｖ１がある位置を見つけることにより、タッチ領域Ｔｒの外周に沿って位置する単位領域Ｒｃｖ１を順番に検出し、検出した個数を積算することにより、タッチ領域Ｔｒの周囲長を算出することができる。ここでは、周囲長は、タッチ領域Ｔｒの外周に沿って位置する単位領域Ｒｃｖ１の個数は１１個であるので、周囲長は１１ということになる。

続いて、タッチ検出解析部１２０ａでは、操作判定部１２０ａ３が、検出したタッチ領域Ｔｒの周囲長と、操作判定部１２０ａ３で設定されている周囲長閾値との比較を行い、比較の結果に基づいて、タッチ操作が情報の消去を行うための消去操作であるか否かの判定を行う（ステップＳ４）。

タッチ領域Ｔｒの周囲長が閾値以上であるとき、操作判定部１２０ａ３は、タッチ操作を消去操作（イレーザー操作）、つまり２本指タッチＴｅと判定する（ステップＳ５）。一方、タッチ領域Ｔｒの周囲長が閾値未満であるとき、操作判定部１２０ａ３は、タッチ操作を消去操作（イレーザー操作）以外の操作であると判定する。なお、この場合は、タッチの解析処理Ｓ２で、タッチ操作がペン操作以外の操作であると既に判定されているので、この場合のタッチ操作は、指操作Ｔｆとなる（ステップＳ６）。

その後は、タッチ検出解析部１２０ａは、周囲長を算出する処理の対象となる他のタッチ領域があるか否かを判定し（ステップＳ７）、周囲長算出処理の対象となる他のタッチ領域があれば、ステップＳ２の処理を行い、周囲長算出処理の対象となる他のタッチ領域がなければ、タッチ検出解析部１２０ａは、タッチ操作に対する判定結果を、タッチ操作に関する属性情報（タッチ領域の位置情報など）と共にタッチ情報としてタッチ関連付け部１２０ｂに送る（ステップＳ８）。

図８は、タッチパネルコントローラのタッチ関連付け部１２０ｂの処理を示している。なお、図８においてはタッチ操作を単にタッチという。

タッチ関連付け部１２０ｂでは、タッチ操作を示すタッチ情報がタッチ検出解析部１２０ａからタッチ検出関連付け部１２０ｂに送信されると、タッチ検出関連付け部１２０ｂでは、状況判定部１２０ｂ１は、ステップＳ２ｃ（図６（ｂ））でタッチ操作がペン操作と判定されているか否かに応じて、タッチ操作がペン操作であるか否か判定する（ステップＳ４１）。

続いて、状況判定部１２０ｂ１は、タッチ操作がペン操作であれば、現在のモードがペン専用モードＭ１であるか否かの判定を行う（ステップＳ４２）。現在のモードがペン専用モードであれば、タッチ操作がペン操作であるという情報を含むパケットを作成する処理を行う（ステップＳ４４）。現在のモードがペン専用モードでなければ、現在のモードをペン専用モードに変更し（ステップＳ４３）、その後ステップＳ４４の処理を行う。

また、ステップＳ４１の判定の結果、タッチ操作がペン操作でなければ、現在のモードがペン専用モードであるか否かの判定を行い（ステップＳ４５）、現在のモードがペン専用モードであれば、ステップＳ１８の処理を行い、現在のモードがペン専用モードでなければ、ステップＳ１１の処理を行う。

状況判定部１２０ｂ１が、消去操作と判定されたタッチ操作あるいは指操作と判定されたタッチ操作が以前から継続しているタッチ操作であるか否かの判定を行う（ステップＳ１１）。例えば、状況判定部１２０ｂ１は、以前判定したタッチ操作の属性情報を保持しており、タッチ検出解析部１２０ａから送信されたタッチ操作の属性情報などから、判定対象となるタッチ操作が以前から継続しているタッチ操作であるか否かの判定を行うことが可能となっている。

判定の結果、判定対象となるタッチ操作が以前から継続しているタッチ操作である場合、状況判定部１２０ｂ１は、継続中のタッチ操作が最初にイレーザー操作と判断されたタッチ操作であるかを判定する（ステップＳ１２）。判定対象となるタッチ操作が以前から継続しているタッチ操作でない場合、状況判定部１２０ｂ１は、新しいタッチ操作はイレーザー操作であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１２での判定の結果、継続中のタッチ操作が最初イレーザー操作と判定されたタッチ操作である場合、あるいはステップＳ１３での判定の結果、新しい判定対象のタッチ操作がイレーザー操作と判定された場合には、状況判定部１２０ｂ１は、継続中のタッチ操作、あるいは新しい判定対象のタッチ操作を、イレーザー操作として扱う（ステップＳ１４）。その後、状況判定部１２０ｂ１は、タッチ操作がペンタッチであることを示す情報を伝送するＨＩＤ準拠のデータ構造（ＨＩＤペンデジタイザー）を有するパケット（ＨＩＤペンデジタイザーのパケット（イレーザー））として、タッチ操作がイレーザー操作であることを示す情報を伝送するパケットを作成する（ステップＳ１６）。

ステップＳ１２での判定の結果、継続中のタッチ操作が最初イレーザー操作と判定されたタッチ操作でない場合、あるいはステップＳ１３での判定の結果、新しい判定対象のタッチ操作がイレーザー操作でないと判定された場合には、状況判定部１２０ｂ１は、継続中のタッチ操作、あるいは新しい判定対象のタッチ操作を指操作として扱う（ステップＳ１５）。その後、状況判定部１２０ｂ１は、タッチ操作が指タッチであることを示す情報を伝送するＨＩＤ準拠のデータ構造（ＨＩＤタッチデジタイザー）を有するパケットとして、タッチ操作が指操作であることを示す情報を伝送するパケット（ＨＩＤタッチデジタイザーのパケット（タッチ））を作成する（ステップＳ１７）。

ＨＩＤペンデジタイザーのパケットＰｋは、図１（ｂ）に示すように、ヘッダ部Ｈｋと、タッチ操作の位置情報Ｄｋと、タッチ操作がペンタッチであるかイレーザー操作であるかを示すフラグＦｋとを含んでいる。ＨＩＤタッチデジタイザーのパケットＰｍは、図１（ｃ）に示すように、ヘッダ部Ｈｍと、タッチ操作の位置情報Ｄｍと、タッチ操作が上スクロール操作、下スクロール操作などの指操作の種類を示す情報Ｆｍとを含んでいる。ＨＩＤタッチデジタイザーのパケットＰｍは、ＨＩＤペンデジタイザーのパケットＰｋとはデータ構造が異なっている。このようなパケットは、１つのタッチ操作毎に作成され、それぞれのタッチ操作に関する情報を含めてホストＰＣ１３０に送信されるものである。

例えば、図１（ｄ）は、１フレームにおいて、操作面上に３つのタッチ領域が見つかり、それぞれのタッチ領域に対応するタッチ操作に関する情報をそれぞれパケットＰｋ１、Ｐｍ２，Ｐｍ３に格納してホストＰＣ１３０に送信されたデータストリームＤｓを示している。

このデータストリームＤｓでは、パケットＰｋ１は、ヘッダＨｋ１と、タッチ操作の位置情報Ｄｋ１と、タッチ操作が消去操作であることを示す情報Ｆｋ１とを含んでいる。また、パケットＰｍ２は、ヘッダＨｍ２と、タッチ操作の位置情報Ｄｍ２と、タッチ操作がスクロールなどの指タッチであることを示す情報Ｆｍ２とを含んでいる。パケットＰｍ３は、ヘッダＨｍ３と、タッチ操作の位置情報Ｄｍ３と、タッチ操作が拡大などの指タッチであることを示す情報Ｆｍ３とを含んでいる。

その後、タッチ関連付け部１２０ｂは、タッチ関連付け部１２０ｂでの処理対象となる他のタッチ操作があるか否かを判定する（ステップＳ１８）。この判定の結果、処理対象となるタッチ操作がある場合は、タッチ関連付け部１２０ｂでの処理は、ステップＳ１１の処理に戻り、処理対象となるタッチ操作がない場合は、情報送信部１２０ｂ２が、今回のフレームで判定した全てのタッチ操作に対応するパケットを図１（ｄ）に示すようにまとめてホストＰＣ１３０に送信する（ステップＳ１９）。

このように、本実施形態１では、静電容量方式のタッチパネル１１０において、ペンによるタッチ操作およびペン以外によるタッチ操作のいずれかを検出し、検出したタッチ操作を示すタッチ情報を出力する指ペンモード（第２の動作モード）Ｍ２と、該ペンによるタッチ操作のみを検出し、該ペンによるタッチ操作を示すタッチ情報を出力するペン専用モード（第１の動作モード）Ｍ１とを有するので、ペン（パッシブペン）タッチと指タッチとを区別して検出することができる。

また、本実施形態４においても、タッチパネルコントローラは、タッチ領域の面積が大きな面積となるタッチ操作をイレーザー（消去操作）として扱うものであるが、ペンによるタッチ操作のみを検出するペン専用モードを有するので、ペンで描画している時のお手つき（つまり手の一部が操作面に触れることによるタッチ領域の誤検出）と、イレーザーとしてのタッチ操作とを区別することができる。

つまり、ペンタッチを検出した場合は、ペン専用モードに移行し、ペン専用モードでは、指や手の平によるタッチはお手つきとして無視される（パームリジェクション）ので、手の位置などを気にせず、自由に描画できる。

また、ペン専用モードで一定時間タッチがないと、指ペンモードに戻り、指ペンモードでは、手の平などによる面積の大きなタッチは、イレーザーとして扱われる。従って、指によるタッチ操作ができると同時に、ペンで描画した線を、手の平や２本指などの大き目の面積でなぞることで、イレーザー機能を利用して消去することができる。

このように、ペンタッチと指タッチのいずれも受け付ける指ペンモードで、タッチ操作がペンタッチであると判定されたときに、ペンタッチのみを受け付けるペン専用モードに移行し、ペン専用モードでタッチ操作が一定時間行われないとき、指ペンモードに戻るようにすることにより、ペン専用モードでのパームリジェクションと指ペンモードでの指タッチによる消去とを自然な操作の流れの中で実現することができる。

また、タッチパネル制御装置において、タッチパネルの出力信号に基づいて、タッチパネルの操作面上の、タッチ操作が行われたタッチ領域を検出する領域検出部１２０ａ１と、タッチ領域とタッチ領域の外側の領域との境界を探索することによりタッチ領域の周囲長を算出する周囲長算出部１２０ａ２とを備え、タッチ操作によるタッチ領域の周囲長が周囲長閾値より大きいときに、タッチ操作を消去操作とするので、例えば２本指によるタッチ操作により消去を行うことが可能となる。このため、消去ボタンを操作したり、アクティブペンを操作したりする必要がなく、消去操作を操作性よく行うことができる。しかも、タッチ操作が消去操作であることを、タッチ操作によるタッチ領域の周囲長がその閾値より大きいことにより判定するので、タッチ操作が消去操作であることの判定を演算処理の増大を抑えつつ行うことができる。つまり、従来技術のように、タッチ操作が消去操作であることの判定をタッチ領域の面積を用いて行う場合、タッチ領域の輪郭抽出を行った後に、その内側に存在する単位検出領域の個数を計算する処理が必要となり、タッチ領域が消去操作であることの判定に要する演算処理が増大することとなる。本実施形態では、上述したように容量変化が閾値以上であった単位領域Ｒｃｖ１を見つけることによりタッチ領域の輪郭抽出を行った際に周囲長が得られる。

また、タッチ操作が消去操作（２本指操作）であることを示す情報をホストＰＣに送信するのに、タッチ操作がペンタッチであることを示す情報を送信するＨＩＤ準拠のパケットをそのフラグの値を変えて用いることで、消去操作（２本指操作）を示す情報をホストＰＣに搭載の標準ドライバで認識することができる。言い換えると、ＯＳ搭載の標準ドライバ以外の独自のドライバを用いることなく、描画モードから消去モードへの切り替えを示す操作信号を認識することができる。

また、操作判定部１２０ａ３が、１つのタッチ操作に対応するタッチ領域が複数回検出されたときの複数の周囲長の少なくとも１つの周囲長が、最初に検出されたときの周囲長から前記周囲長閾値を超えて変化していても、該最初に検出された周囲長と該周囲長閾値との比較の結果に基づいた判定結果を維持することで、タッチパネルの操作面に対して消去操作としてのタッチ操作を行った後に、操作面から指を離すときに誤動作が生ずることがない。

なお、上記実施形態１では、消去操作を意図するタッチ操作は、２本指によるタッチ操作を挙げているが、消去操作を意図するタッチ操作は、２本指によるタッチ操作に限定されるものではない。例えば、消去操作を意図するタッチ操作は、３本以上の指でのタッチ操作、掌全体でのタッチ操作、あるいは親指の側面でのタッチ操作など、親指以外の指１本でのタッチ操作よりタッチする範囲の広いタッチ操作であればよい。

（実施形態２）
図９は、本発明の実施形態２によるタッチパネルシステムを説明する図であり、タッチパネルシステムの全体構成（図９（ａ））、およびタッチパネルシステムにおけるタッチパネルコントローラ（タッチパネル制御装置）のタッチ検出部およびタッチ関連付け部の構成（図９（ｂ）および図９（ｃ））を示している。

図９（ａ）に示すタッチパネルシステム１００２は、タッチ操作により情報入力を行うための静電容量方式のタッチパネル１１０と、タッチパネル１１０を操作者のタッチ操作を検出するように駆動するとともに、タッチパネル１１０から出力されるタッチ位置を示す信号に基づいてタッチ操作を示すタッチ情報を出力するタッチパネルコントローラ（タッチパネル制御装置）１２２と、タッチパネルコントローラ１２２からのタッチ情報に基づいて情報処理を行うホストコンピュータ（ホストＰＣ）１３０とを備えている。なお、タッチパネル１１０とタッチパネルコントローラ１２２とはタッチパネル装置１００２ａを構成している。

この実施形態２のタッチパネルシステム１００２は、実施形態１のタッチパネルシステム１００１におけるタッチパネルコントローラ１２１に代わるタッチパネルコントローラ１２２を備えたものであり、タッチパネルコントローラ１２２以外の構成は実施形態１のものと同一である。

このタッチパネルコントローラ１２２は、実施形態１のタッチパネルコントローラ１２１におけるタッチ関連付け部１２０ｂに代わるタッチ関連付け部１２２ｂを有している。

このタッチ関連付け部１２２ｂは、順次検出されたタッチ領域の関連付けの状況を判定する状況判定部１２２ｂ１と、関連付けの状況に基づいて、タッチ操作を示すタッチ情報をＨＩＤ準拠のパケットによりホストＰＣ１３０に送信する情報送信部１２２ｂ２を有する。なお、タッチパネルコントローラ１２２は、実施形態１のタッチ検出部１２０ａと同一構成のタッチ検出解析部１２２ａを有している。従って、タッチ検出解析部１２２ａを構成する領域検出部１２２ａ１、周囲長算出部１２２ａ２、および操作判定部１２２ａ３は、実施形態１における領域検出部１２０ａ１、周囲長算出部１２０ａ２、および操作判定部１２０ａ３と同一のものである。

従って、この実施形態２においても、領域検出部１２２ａ１は、タッチ領域を検出する動作を一定周期で繰り返し行う構成となっている。

そして、この実施形態２では、タッチ操作検出部１２２ｂでは、状況判定部１２２ｂ１は、１つのタッチ操作に対応するタッチ領域が第１の閾値回数（Ｎ１）以上連続して検出されたとき、１つのタッチ操作に対応するタッチ領域を示すタッチ情報を情報処理装置に送信する。この際、第１の閾値回数（Ｎ１）以上連続して検出されたタッチ領域の周囲長が第１の閾値Ｌ１以上であるとき、タッチ領域が消去操作と判定され、一方、タッチ領域の周囲長が第１の閾値Ｌ１以上でないとき、タッチ領域が指操作と判定される。

次に動作について説明する。

図１０は、本発明の実施形態２によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチパネル装置におけるタッチパネルコントローラのタッチ関連付け部の処理を示している。図１１は、タッチ関連付け部の一部の処理（誤判定の軽減）を具体的に示している。

この実施形態２のタッチパネルコントローラ１２２の動作は、図１０に示すように、新しいタッチ操作がイレーザー操作であるか否かを判定する処理（ステップＳ１３ａ）以外の処理は実施形態１のものと同一である。

つまり、このステップＳ１３ａでは、タッチ操作検出部１２２ｂでは、状況判定部１２２ｂ１は、１つのタッチ操作（新しいタッチ操作）に対応するタッチ領域が第１の閾値回数Ｎ１（Ｎ１：自然数）以上連続して検出されたか否か、つまり、Ｎ１フレーム以上継続して検出されたか否かを判定する（ステップＳ１３ａ１）。

Ｎ１フレーム以上継続していないとき、状況判定部１２２ｂ１は、このタッチ操作を判定対象となるタッチ操作の候補（タッチ候補）として、このタッチ操作を特定する情報を記憶し（ステップＳ１３ａ２）、ステップＳ１８の処理を行う（図１０参照）。

状況判定部１２２ｂ１は、１つのタッチ操作（新しいタッチ操作）に対応するタッチ領域がＮ１フレーム以上継続して検出されたとき、このタッチ領域の周囲長が閾値Ｌ１以上か否かを判定する（ステップＳ１３ａ３）。このタッチ領域の周囲長が閾値Ｌ１以上であるとき、状況判定部１２２ｂ１は、このタッチ操作がイレーザー（消去操作）であると判定し（ステップＳ１３ａ４）、ステップＳ１４の処理を行う。一方、ステップＳ１３ａ３で、タッチ領域の周囲長が閾値Ｌ１以上でないと判定されたとき、状況判定部１２２ｂ１は、このタッチ操作が指操作であると判定し（ステップＳ１３ａ５）、ステップＳ１５の処理を行う。

この実施形態２のタッチパネルコントローラ１００２におけるその他の処理は、実施形態１におけるものと同一である。

このような構成の実施形態２のタッチパネルコントローラ１００２では、実施形態１のタッチパネルコントローラ１００１の効果に加えて、１つのタッチ操作（新しいタッチ操作）に対応するタッチ領域が第１の閾値回数Ｎ１（Ｎ１：自然数）以上連続して検出されたとき、このタッチ操作が消去操作であるか否かの判定を行うので、判定対象となるタッチ操作の誤判定を低減することができる。

（実施形態２の変形例）
図１２は、本発明の実施形態２の変形例によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチ関連付け部の一部の処理（誤判定の軽減）を具体的に示している。

この実施形態２の変形例では、実施形態２のタッチパネルシステムにおけるタッチパネルコントローラ１２２の状態判定部１２２ｂ１は、ステップＳ１３ａに代わるステップＳ１３ｂを行う。

つまり、このステップＳ１３ｂは、実施形態２のステップＳ１３ａにおけるステップＳ１３ａ１〜Ｓ１３ａ４と同一のステップＳ１３ｂ１〜Ｓ１３ｂ４に加えて、以下のステップＳ１３ｂ５〜Ｓ１３ｂ８を有している。

つまり、ステップＳ１３ｂ３で、１つのタッチ操作に対応するタッチ領域の周囲長が周囲長閾値Ｌ１以上でないと判定されたとき、状況判定部１２２ｂ１は、１つのタッチ操作に対応するタッチ領域の周囲長が周囲長閾値Ｌ１より小さい周囲長低閾値Ｌ２（＜Ｌ１）以下であるか否かの判定を行う（ステップＳ１３ｂ５）。

この周囲長と周囲長低閾値Ｌ２との判定の結果、１つのタッチ操作に対応するタッチ領域の周囲長が周囲長低閾値Ｌ２以下である場合は、状況判定部１２２ｂ１は、１つのタッチ操作が消去操作以外の操作（ここでは指操作）であると判定し（ステップＳ１３ｂ６）、ステップＳ１５の処理を行う。

１つのタッチ操作に対応するタッチ領域の周囲長が周囲長低閾値Ｌ２以下でない場合は、状況判定部１２２ｂ１は、１つのタッチ操作に対応するタッチ領域が、連続して第２の回数閾値Ｎ２（＞Ｎ１）以上の回数検出されたか否か、つまりＮ２フレーム以上継続して検出されたか否かを判定する（ステップＳ１３ｂ７）。

このタッチ領域がＮ２フレーム以上継続して検出されたとき、状況判定部１２２ｂ１は、１つのタッチ操作が該消去操作以外の操作（ここでは指操作）であると判定し（ステップＳ１３ｂ６）、ステップＳ１５の処理を行う。

ステップＳ１３ｂ７ｄで、タッチ領域がＮ２フレーム以上継続して検出されていないと判定されたとき、状況判定部１２２ｂ１は、このタッチ操作を判定対象となるタッチ操作の候補（タッチ候補）として、このタッチ操作を特定する情報を記憶し（ステップＳ１３ａ８）、ステップＳ１８の処理を行う（図１０参照）。

このように実施形態２の変形例では、１つのタッチ操作に対応するタッチ領域の周囲長が第１の閾値Ｌ１以下であっても、この第１の閾値Ｌ１（＞Ｌ２）に近い周囲長を有するタッチ領域の検出がＮ２フレーム以上になるまで、タッチ操作に対する判定は行わないので、消去操作以外の操作（ここでは、指操作）の誤判定を低減することができる。

（実施形態３）
図１３は、本発明の実施形態３によるタッチパネルシステムを説明する図であり、タッチパネルシステムの全体構成（図１３（ａ））、およびタッチパネルシステムにおけるタッチパネルコントローラ（タッチパネル制御装置）のタッチ検出部およびタッチ関連付け部の構成（図１３（ｂ）および図１３（ｃ））を示している。

図１３（ａ）に示すタッチパネルシステム１００３は、タッチ操作により情報入力を行うための静電容量方式のタッチパネル１１０と、タッチパネル１１０を操作者のタッチ操作を検出するように駆動するとともに、タッチパネル１１０から出力されるタッチ位置を示す信号に基づいてタッチ操作を示すタッチ情報を出力するタッチパネルコントローラ（タッチパネル制御装置）１２３と、タッチパネルコントローラ１２３からのタッチ情報に基づいて情報処理を行うホストコンピュータ（ホストＰＣ）１３０とを備えている。なお、タッチパネル１１０とタッチパネルコントローラ１２３とはタッチパネル装置１００３ａを構成している。

この実施形態３のタッチパネルシステム１００３は、実施形態１のタッチパネルシステム１００１におけるタッチパネルコントローラ１２１に代わるタッチパネルコントローラ１２３を備えたものであり、タッチパネルコントローラ１２３以外の構成は実施形態１のものと同一である。

このタッチパネルコントローラ１２３は、実施形態１のタッチパネルコントローラ１２１におけるタッチ関連付け部１２０ｂに代わるタッチ関連付け部１２３ｂを有している。

このタッチ関連付け部１２３ｂは、順次検出されたタッチ領域の関連付けの状況を判定する状況判定部１２３ｂ１と、関連付けの状況に基づいて、タッチ操作を示すタッチ情報をＨＩＤ準拠のパケットによりホストＰＣ１３０に送信する情報送信部１２３ｂ２とを有する。なお、タッチパネルコントローラ１２３は、実施形態１のタッチ検出部１２０ａと同一構成のタッチ検出部１２３ａを有している。従って、タッチ検出部１２３ａを構成する領域検出部１２３ａ１、周囲長算出部１２３ａ２、および操作判定部１２３ａ３は、実施形態１における領域検出部１２０ａ１、周囲長算出部１２０ａ２、および操作判定部１２０ａ３と同一のものである。

従って、この実施形態３においても、領域検出部１２３ａ１は、タッチ領域を検出する動作を一定周期で繰り返し行う構成となっている。

そして、この実施形態３では、タッチ操作検出部１２３ｂでは、状況判定部１２３ｂ１は、タッチ操作を示すタッチ情報をホストへ送信する前に、イレーザー（消去操作）を優先する処理Ｓ２０を行う。つまり、状況判定部１２３ｂ１は、情報送信部１２３ｂ２がタッチ操作を示すタッチ情報をホストＰＣに送信する前に、タッチ操作を消去操作（イレーザー）とすることを優先する処理を行う。また、この実施形態３では、消去操作（イレーザー）を意図するタッチ操作は、２本指（人差し指と中指）によるタッチ操作とする。

例えば、タッチ関連付け部の「ホストへ送信」の前に、隣接する２箇所以上のタッチ領域のうちの１つのタッチ領域の周囲長が閾値以上なら、それを消去操作と判定し、それ以外の指タッチは無視することで、誤判定を軽減することができる。

また、イレーザー（消去操作）と判定されるタッチの周辺の、あらかじめ決めた距離以内にあるタッチのみを無視してもいい。これによって、親指の腹の１点タッチは、イレーザーと判定されず、周囲長が長くても指タッチとなる。

つまり、図１５（ｂ）は、タッチパネルの操作面に対して指２本によるタッチ操作を行ったとき、近接した３箇所のタッチ領域Ｆｔ１、Ｆｔ２、Ｐｔと、これらの３箇所のタッチ領域から離れた位置に大きなタッチ領域Ｓｔが検出された場合を示している。

これらの２箇所のタッチ領域Ｆｔ１およびＦｔ２の近傍に小さいタッチ領域Ｐｔが検出され、さらに、タッチ領域Ｆｔ１の中心から半径Ｄｒ以内に大きなタッチ領域Ｆｔ２と小さなタッチ領域Ｐｔがある場合、隣接する２箇所以上のタッチ領域のうちの１つのタッチ領域の周囲長が閾値以上であれば、状況判定部１２３ｂ１は、閾値以上である周囲長を有するタッチ領域に対応するタッチ操作を消去操作（イレーザー）と判定し、それ以外の指タッチとしてのタッチ操作を示すタッチ情報は、ホストＰＣに送信しない。これにより狭い範囲（半径Ｄｒ）内で集中して位置する複数のタッチ領域のうちの周囲長が閾値より大きなタッチ領域に対応するタッチ操作が優先的に消去操作と判定される。つまり、周囲長が閾値以上のタッチ領域の誤検出を低減できる。

次に動作について説明する。

図１４は、本発明の実施形態３によるタッチパネルシステムで用いるタッチパネル装置の動作を説明する図であり、タッチパネル装置におけるタッチパネルコントローラのタッチ関連付け部の処理を示している。図１５（ａ）は、タッチ関連付け部の一部の処理（誤判定の軽減）を具体的に示し、図１５（ｂ）は、タッチ領域の分布を示している。

この実施形態３のタッチパネルコントローラ１３２の動作は、図１４に示すように、タッチ情報をホストＰＣに送信する前に行われるイレーザー優先処理（ステップＳ２０）、およびステップＳ１２、Ｓ１３で「Ｙｅｓ」の判定結果が得られた場合に２箇所以上タッチ領域があるか否かを判定する処理（ステップＳ１２ａ）以外の処理は実施形態１のものと同一である。

つまり、ステップＳ１２、Ｓ１３で「Ｙｅｓ」の判定結果が得られた場合、状況判定部１２３ｂ１は、２点以上タッチ（つまり、２箇所以上のタッチ領域）があるか否かを判定する（ステップＳ１２ａ）。その結果、２箇所以上のタッチ領域がある場合は、ステップＳ１４の処理およびステップＳ１６の処理を順次行い、２箇所以上のタッチ領域がない場合は、状況判定部１２３ｂ１は、ステップＳ１５の処理およびステップＳ１７の処理を順次行う。

その後、状況判定部１２３ｂ１は、ステップＳ１８で処理対象となるタッチ領域がある否かの判定を行い、処理対象のタッチ領域があれば、ステップＳ１１の処理を行い、処理対象となるタッチ領域がなければ、ステップＳ２０の処理を行う。

このステップＳ２０では、状況判定部１２３ｂ１は、送信するパケットに、イレーザー操作を示すタッチ情報を含むパケットが含まれているかを判定する（ステップＳ２１）。

送信するパケットに、イレーザー操作を示すタッチ情報を含むパケットが含まれている場合は、状況判定部１２３ｂ１は、１つのイレーザー操作（消去操作）に対応するタッチ領域Ｆｔ１から距離Ｄｒの範囲内に別のタッチ領域Ｆｔ２、Ｐｔがあるか否かを判定する（ステップＳ２２）。

この判定の結果、タッチ領域Ｆｔ１から距離Ｄｒの範囲内に図１５（ｂ）に示すように別のタッチ領域がある場合は、状況判定部１２３ｂ１は、１つのイレーザー操作（消去操作）に対応するタッチ領域から距離Ｄの範囲内にある別のタッチ領域に関するタッチ情報をすべて削除して（ステップＳ２３）、ステップＳ１９の送信処理を行う。

なお、ステップＳ２１で、送信するパケットに、イレーザー操作を示すタッチ情報を含むパケットが含まれていないと判定された場合、あるいは距離がＤｒ以下のところに別のタッチ領域があると判定された場合は、ステップＳ２３の処理を飛ばしてステップ１９の処理を行う。

本実施形態３では、狭い範囲（半径Ｄｒ）内で集中して位置する複数のタッチ領域のうちの周囲長が閾値より大きなタッチ領域に対応するタッチ操作が優先的に消去操作と判定されるので、周囲長が閾値以上のタッチ領域の誤検出を低減できる。
（実施形態４）
図１７は、本発明の実施形態４として、実施形態１から実施形態３のいずれかの実施形態によるタッチパネルシステムを入力操作部に用いた電子情報機器の一般的な構成例を示すブロック図である。

図１７に示す本発明の実施形態４による電子情報機器９０は、本発明の実施形態１から実施形態３のいずれかの実施形態によるタッチパネルシステムを、操作者による情報入力を行うための入力操作部９０ａとして備えたものであり、この電子情報機器９０は、入力操作部９０ａから入力された入力情報を記録する記録メディアなどのメモリ部９２と、この入力情報を液晶表示画面などの表示画面上に表示する液晶表示装置などの表示部９３と、この入力情報を用いた通信処理を行う送受信装置などの通信部９４と、この入力情報を印刷（印字）して出力（プリントアウト）する画像出力部９５とのうちの少なくともいずれかを有している。また、この電子情報機器９０は、被写体の撮影を行う撮像部９１を有していてもよく、この場合は、記録メディアなどのメモリ部９２が、撮像部９１により得られた画像データを記録用に所定の信号処理した後にデータ記録し、上記表示部９３が、この画像データを表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示し、通信部９４が、この画像データを通信用に所定の信号処理をした後にこの画像データに対する通信処理を行い、画像出力部９５がこの画像データを印刷（印字）して出力（プリントアウト）するようにしてもよい。

以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、タッチパネル制御装置の分野において、操作者による情報入力のためのタッチ操作により、動作モードを描画モードと消去モードとの間で自動的に切り替えることができ、これによりタッチパネルを搭載した情報処理装置に独自のドライバが必要となるのを回避しつつ、タッチパネルでの情報入力のための操作性を向上させることができるタッチパネル制御装置を実現できる。

特に、ペンタッチと指タッチのいずれも受け付ける指ペンモードで、タッチ操作がペンタッチであると判定されたときに、ペンタッチのみを受け付けるペン専用モードに移行し、ペン専用モードでタッチ操作が一定時間行われないとき、指ペンモードに戻るようにすることにより、ペン専用モードでのパームリジェクション（掌などによる広い範囲のタッチを無視する機能）と指ペンモードでの指タッチによる消去とを自然な操作の流れの中で実現することができるタッチパネル制御装置を実現できる。

６０ クロック信号生成部
７０ タッチパネル制御部
９０ 電子情報機器
９１ 撮像部
９２ メモリ部
９３ 表示部
９４ 通信部
９５ 画像出力部
１１０ タッチパネル
１２０ａ、１２２ａ〜１２３ａ タッチ検出解析部
１２０ｂ、１２２ｂ〜１２３ｂ タッチ関連付け部
１２０ａ１、１２２ａ１〜１２３ａ１ 領域検出部
１２０ａ２、１２２ａ２〜１２３ａ２ 周囲長算出部
１２０ａ３、１２２ａ３〜１２３ａ３ 操作判定部
１２０ｂ１、１２２ｂ１〜１２３ｂ１ 状況判定部
１２０ｂ２、１２２ｂ２〜１２３ｂ２ 情報送信部
１２１〜１２３ タッチパネルコントローラ（タッチパネル制御装置）
１２１ａ パネル駆動部
１２１ｂ タッチ操作検出部
１３０ ホストコンピュータ（ホストＰＣ）
１３０ａ アプリケーション実行部
１３０ｂ ＨＩＤ標準ドライバ
２０１ａ タッチ操作面
２０２ａ 表示画面
２０２ 表示装置
１００１〜１００３ タッチパネルシステム
Ｄｓ データストリーム
Ｐｋ１ パケット
Ｈｋ１ ヘッダ
Ｄｋ１ タッチ操作の位置情報
Ｄｍ２、Ｄｍ３ タッチ操作の位置情報
Ｆｋ１ 情報
Ｆｍ２、Ｆｍ３ 情報
Ｈｍ２、Ｈｍ３ ヘッダ
Ｐｍ２、Ｐｍ３ パケット

Claims (5)

1. タッチパネルを駆動する駆動部と、該タッチパネルから出力される出力信号に基づいて、該タッチパネルに対するタッチ操作を検出し、検出したタッチ操作の属性を示すタッチ情報を情報処理装置に出力するタッチ操作検出部とを備えたタッチパネル制御装置であって、
   該タッチ操作検出部は、
   特定のタッチ操作のみ検出し、該特定のタッチ操作を示すタッチ情報を出力する第１の動作モードと、
   該特定のタッチ操作および該特定のタッチ操作以外のタッチ操作を検出し、検出したタッチ操作を示すタッチ情報を出力する第２の動作モードと
   を有し、
   該第２の動作モードで、該特定のタッチ操作を検出したとき、該タッチ操作検出部の動作モードが該第２の動作モードから該第１の動作モードに移行し、該第１の動作モードで一定時間タッチ操作が行われないとき、該タッチ操作検出部の動作モードが該第１の動作モードから該第２の動作モードに戻る、タッチパネル制御装置。
2. 前記第１の動作モードは、ペンによるタッチ操作のみを検出し、該ペンによるタッチ操作を示すタッチ情報を出力する動作モードであり、
   前記第２の動作モードは、ペンによるタッチ操作およびペン以外によるタッチ操作のいずれかを検出し、検出したタッチ操作を示すタッチ情報を出力する動作モードである、請求項１に記載のタッチパネル制御装置。
3. 前記タッチ操作検出部は、
   前記タッチパネルの出力信号に基づいて、該タッチパネルの操作面上の一部の領域であって、該タッチ操作が行われたタッチ領域を検出する領域検出部と、
   該タッチ領域の広さを示す広さ指標を算出する広さ算出部と、
   該広さ指標と該広さ指標に対する広さ閾値との比較を行い、該比較の結果に基づいて、該タッチ操作が情報の消去を行うための消去操作であるか否かの判定を行う操作判定部と、
   該タッチ情報として該判定の結果を示す判定情報を前記情報処理装置へ送信する情報送信部と
   を有する、請求項１または２に記載のタッチパネル制御装置。
4. 前記広さ算出部は、前記タッチ領域の広さを示す広さ指標として、該タッチ領域と該タッチ領域の外側の領域との境界を探索することにより該タッチ領域の周囲長を算出する周囲長算出部を含む、請求項３に記載のタッチパネル制御装置。
5. 前記広さ算出部は、前記タッチ領域の広さを示す広さ指標として、該タッチ領域の面積を算出する面積算出部を含む、請求項３に記載のタッチパネル制御装置。