JP2017167830A - タッチパネル表示システム及び入力デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネル上でより多くの入力デバイスを使用可能なタッチパネル表示システム及びその入力デバイスを提供する。【解決手段】タッチパネル表示システム１０は、入力デバイスと、入力デバイス２０の接触を検知するタッチパネル３１及び入力デバイス２０に付与される固有情報に基づく情報を表示する表示パネル３２を有するタッチデバイス３０と、を備える。入力デバイス２０は、外面より３カ所で突出し、３カ所を頂点に含む領域を形成して、タッチパネル３１に接触する３つの向き検出接触子２５と、３つの向き検出接触子２５と共にタッチパネル３１に接触することで、領域に対する相対位置に基づいて固有情報を識別させる、少なくとも１つの情報識別接触子２６と、を備える。タッチデバイス３０は、タッチパネル３１上に配置された入力デバイス２０の固有情報を識別後、識別情報に変化が起きても、変化前の固有情報を保持する制御部３３を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、入力デバイスに付与される固有情報に基づく情報を表示するタッチパネル表示システム、及びそのための入力デバイスに関する。

特許文献１には、入力デバイスがその裏面に複数の突起を有し、タッチパネル上に配置されると、当該突起の配置パターンに従って、入力デバイスに付与された固有情報が表示されるタッチパネル表示システムが開示されている。

特開２０１４−２１５９８０

しかしながら、特許文献１に開示されたタッチパネル表示システムでは、入力デバイスは、固有情報及び向きを認識させるために、最低でも４つの突起を有する。当該突起は入力デバイスの裏面に固定されており、入力デバイスをタッチパネル上に配置している間、全ての突起とタッチパネルとの接触が維持される。具体的には、特許文献１に記載のタッチパネル表示システムは、入力デバイスの向きを検出するために３つの接触位置を保持し、その固有情報を識別するために最低でも１つの接触位置を保持する。

一方で、タッチパネルを有する一般的なタッチデバイスに関して、一度に認識可能な接点数は、最大でも１０点程度に制限されている。原理的には、一度に認識可能な接点数を１０点よりも多く設定することは可能であるが、接点数が増加することで、タッチパネルの接触感度が低下し、接触の誤認識又は認識不能などの不具合が生じやすくなる。

従って、特許文献１に開示されたタッチパネル表示システムでは、一般的なタッチデバイスを使用する場合、接触感度を低下させないために、タッチパネル上に配置可能な入力デバイスの最大数は２つに制限される。例えば、固有情報が平仮名の場合、表示パネル上に同時に表示可能な文字数は２文字に制限され、タッチパネル表示システムの応用性は限定される。

かかる観点に鑑みてなされた本発明の目的は、タッチパネル上でより多くの入力デバイスを使用可能なタッチパネル表示システム及びその入力デバイスを提供することにある。

上記課題を解決する第１の観点に係るタッチパネル表示システムは、
入力デバイスと、
前記入力デバイスの接触を検知するタッチパネル、及び、前記入力デバイスに付与される固有情報に基づく情報を表示する表示パネルを有するタッチデバイスと、を備え、
前記入力デバイスは、
外面より３カ所で突出し、前記３カ所を頂点に含む領域を形成して、前記タッチパネルに接触する３つの向き検出接触子と、
前記３つの向き検出接触子と共に前記タッチパネルに接触することで、前記領域に対する相対位置に基づいて前記固有情報を識別させる、少なくとも１つの情報識別接触子と、を備え、
前記タッチデバイスは、
前記タッチパネル上に配置された前記入力デバイスの前記固有情報を識別後、識別情報に変化が起きても、変化後の当該識別情報に基づいて、変化前の前記固有情報を保持する制御部を備える。

また、第２の観点に係るタッチパネル表示システムでは、前記識別情報は、接触位置の数に関する情報を含み、前記制御部は、前記３つの向き検出接触子及び前記少なくとも１つの情報識別接触子を含む複数の接触子による前記タッチパネルへの接触位置の数が、複数から少なくとも１つに減少しても、前記固有情報を保持してよい。

また、第３の観点に係るタッチパネル表示システムの前記制御部は、前記タッチパネルと接触している前記複数の接触子が前記入力デバイスの内部に収容され、前記外面と前記タッチパネルとが１つの接触位置で接触することで、前記固有情報を保持してもよい。

また、第４の観点に係るタッチパネル表示システムの前記制御部は、前記タッチパネルと接触している前記複数の接触子のうち、１つの接触子による接触のみが維持されることで、前記固有情報を保持してもよい。

また、第５の観点に係るタッチパネル表示システムの前記制御部は、前記タッチパネルと接触している前記複数の接触子のうち、２つの接触子による接触のみが維持されることで、前記固有情報を保持してもよい。

上記課題を解決する第６の観点に係る入力デバイスは、
タッチパネルに接触させて固有情報に基づく情報を表示パネルに表示させるための入力デバイスであって、
外面より３カ所で突出し、前記３カ所を頂点に含む領域を形成して、前記タッチパネルに接触する３つの向き検出接触子と、
前記３つの向き検出接触子と共に前記タッチパネルに接触することで、前記領域に対する相対位置に基づいて前記固有情報を識別させる、少なくとも１つの情報識別接触子と、を備え、
前記固有情報を識別させた後、識別情報を変化させても、変化後の当該識別情報に基づいて、変化前の前記固有情報は保持される。

第１の観点に係るタッチパネル表示システムによれば、タッチパネル上でより多くの入力デバイスを使用可能である。

また、第２の観点に係るタッチパネル表示システムによれば、従来と比較して、その接触感度をより向上させることが可能である。

また、第３の観点に係るタッチパネル表示システムによれば、入力デバイスとタッチパネルとの接触面積が広いので、その接触がより安定する。

また、第４の観点に係るタッチパネル表示システムによれば、接触の誤認識又は認識不能などの不具合が生じる可能性が低下し、その接触感度をより向上させることが可能である。

また、第５の観点に係るタッチパネル表示システムによれば、入力デバイス単体の向きの情報も保持しながら、タッチパネル上でより多くの入力デバイスを使用可能である。

また、第６の観点に係る入力デバイスは、タッチパネル上により多く配置した状態で使用可能である。

第１実施形態に係るタッチパネル表示システムの模式図である。 図１のタッチパネル表示システムを構成する入力デバイスの斜視図である。 図２の入力デバイスを底面側から見た斜視図である。 図２の入力デバイスの押込み部の底面を模式的に示した図である。 図１のタッチパネル表示システムの動作を示す模式図である。 図１のタッチパネル表示システムの概略構成を示す機能ブロック図である。 図１のタッチパネル表示システムの動作を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るタッチパネル表示システムの動作を示す模式図である。 第３実施形態に係るタッチパネル表示システムの動作を示す模式図である。 第４実施形態に係るタッチパネル表示システムの動作を示す模式図である。

以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るタッチパネル表示システムの模式図である。図２は、図１のタッチパネル表示システムを構成する入力デバイスの斜視図である。図３は、図２の入力デバイスを底面側から見た斜視図である。

図１に示すとおり、タッチパネル表示システム１０は、少なくとも１つの入力デバイス２０と、タッチデバイス３０とを有する。タッチパネル表示システム１０は、タッチデバイス３０上に少なくとも１つの入力デバイス２０が配置されると、各入力デバイス２０に付与された固有情報に基づく情報を表示する。入力デバイス２０の固有情報は、例えば文字、色、音、絵、写真、動画、ゲームのキャラクタ、自動車の走行状態、若しくは展示用の項目、又はこれらの組み合わせなど、様々な情報を設定することが可能である。以下では、説明を簡潔にするために、入力デバイス２０の固有情報はアルファベットであるとして説明するが、これに限定されず、任意の情報を設定することが可能である。

タッチパネル表示システム１０は、例えば、各入力デバイス２０の上面に描かれたアルファベットを表示する。一例として、「Ｃ」、「Ａ」、及び「Ｒ」が上面にそれぞれ描かれた３つの入力デバイス２０をタッチデバイス３０上にユーザが配置すると、タッチパネル表示システム１０は、「Ｃ」、「Ａ」、及び「Ｒ」をそれぞれアルファベットのまま表示する。タッチパネル表示システム１０は、固有情報であるアルファベットを、文字としてそのまま表示するとして説明したが、これに限定されず、各固有情報又はこれらの組み合わせに紐づけられたその他の情報を表示してもよい。例えば、タッチパネル表示システム１０は、「Ｃ」、「Ａ」、及び「Ｒ」の各固有情報をそれぞれ有する３つの入力デバイス２０がタッチデバイス３０上に配置されると、各固有情報の組み合わせ「ＣＡＲ」に紐づけて、「車」の写真を表示してもよい。同様に、タッチパネル表示システム１０は、文字又は写真などの静止画を表示する代わりに、「ＣＡＲ」の固有情報の組み合わせに紐づけて、車が走行している動画などを表示してもよい。

タッチデバイス３０は、タッチパネルを有する任意の端末装置であり、例えばタブレット端末などの携帯用情報端末である。タッチデバイス３０は、タッチパネル３１と、表示パネル３２とを有する。

タッチパネル３１は、例えば表示パネル３２の前面に配置される。タッチパネル３１は、表示パネル３２に表示したオブジェクトに対するユーザの指又はスタイラスペンなどの接触物による接触を、対応する接触位置において検知する。特に、タッチパネル３１は、入力デバイス２０による接触を、対応する接触位置において検知する。また、タッチパネル３１は、ユーザによるタッチ操作入力を受け付けてもよい。タッチパネル３１は、例えば、抵抗膜方式、静電容量方式、表面弾性波方式、赤外線方式、又は電磁誘導方式などの任意の方式により構成されたタッチセンサを用いることができる。

表示パネル３２は、上述したとおり、タッチパネル３１上に配置された入力デバイス２０の固有情報に基づく情報を表示する。一例として、表示パネル３２は、「Ｃ」、「Ａ」、及び「Ｒ」と上面にそれぞれ描かれた３つの入力デバイス２０がタッチデバイス３０上に配置されると、それぞれのアルファベットをそのまま表示する。同様に、表示パネル３２は、車の写真又は車の走行動画などを文字の代わりに表示してもよい。表示パネル３２は、その一部に、ユーザからの操作入力を受け付ける入力領域を表示してもよい。入力領域の表示は、上記のコンテンツと重畳させてもよいし、独立させてもよい。表示パネル３２は、例えば、液晶表示パネル又は有機ＥＬパネルなどの任意のパネルを用いて構成される。

図２に示すとおり、入力デバイス２０は、例えば、略四角錐台の形状により形成される。入力デバイス２０は、略四角錐台であるとして説明するが、これに限定されず、ユーザが片手で容易に持てる形状であれば任意の形状であってよい。また、入力デバイス２０は、１０点の接点数制限に基づく配置可能数の入力デバイス２０が、同時にタッチパネル３１上に納まるサイズであれば、任意のサイズであってよい。

図２及び図３に示すとおり、入力デバイス２０は、押込み部２１と、取っ手部２２と、側面２３と、窪み部２４と、向き検出接触子２５と、情報識別接触子２６と、支持部２７とを有する。

押込み部２１は、略四角錐台形状の入力デバイス２０に合わせて、四角柱の形状により形成される。押込み部２１の形状はこれに限定されず、入力デバイス２０の形状に合わせた任意の形状であってよい。例えば、押込み部２１は、円柱形状であってもよいし、平行六面体形状であってもよい。

押込み部２１の上面には、入力デバイス２０に付与された固有情報が描かれている。図２に一例として示すとおり、入力デバイス２０に付与された固有情報がアルファベットの「Ｃ」の場合、押込み部２１の上面には「Ｃ」の文字が描かれる。押込み部２１は、上面に描かれた情報により、入力デバイス２０に付与された固有情報をユーザに提示する。

ユーザが押込み部２１の上面から指又は手のひらなどにより入力デバイス２０の内部方向に圧力をかけると、押込み部２１はその内部に押込まれる。押込み部２１は、入力デバイス２０の内部に押込まれた際に、ユーザにクリック感を与える機構を有しもよい。押込み部２１が入力デバイス２０の内部に押込まれると、その底面全体がタッチパネル３１の表面に接触する。押込み部２１の底面は、タッチパネル３１が反応する材料で形成されており、当該押込みによって、タッチパネル３１は１つの面接触を検知する。

この状態でユーザが押込み部２１の上面から圧力を再度かけると、押込み部２１の押込みが解除され、押込み部２１は元の位置に戻る。押込み部２１を元の位置に戻すための方法はこれに限定されない。例えば、押込み部２１の上面の縁から外側に突出するように構成された取っ手部２２をユーザが指でつまんで上に引き上げることで、押込み部２１が元の位置に戻るように構成されてもよい。

各側面２３は、押込み部２１の四方を囲み、押込み部２１の上面側から底面側に向かって、その外側に傾くように形成される。各側面２３は、押込み又は引き上げなどの動作に伴う押込み部２１の上下方向の動きを可能とする機構により、押込み部２１を支持する。すなわち、入力デバイス２０がタッチパネル３１上に配置されると、各側面２３の底辺がタッチパネル３１の表面と接触することで、各側面２３は、入力デバイス２０、特に、押込み部２１を支持する。各側面２３は、その底辺がタッチパネル３１の表面に接触してもタッチパネル３１は反応しないような材料によって形成される。

入力デバイス２０は、ユーザが入力デバイス２０を持ちやすいように形成された窪み部２４を、各側面２３に有する。窪み部２４は、例えばその断面が略長方形となるように、側面２３の表面から入力デバイス２０の内側に窪むように形成される。窪み部２４の断面形状は略長方形に限定されず、ユーザが入力デバイス２０を持ちやすいような形状であれば任意の形状であってよい。また、入力デバイス２０は、ユーザの持ちやすさを実現するために、窪み部２４に代わる他の任意の機構を有してもよい。例えば、入力デバイス２０は、窪み部２４の代わりに、対向する１組の側面２３から外側に突出するように形成された１組の取っ手を有してもよい。

向き検出接触子２５、情報識別接触子２６、及び支持部２７は、図３に示すとおり、入力デバイス２０の底面、より具体的には、押込み部２１の底面から、同様の長さで外側に突出するように配置される。向き検出接触子２５、情報識別接触子２６、及び支持部２７は、例えば、押込み部２１の底面に設けられた複数の穴にそれぞれを嵌め込むようにして設置されてもよい。向き検出接触子２５及び支持部２７の形状は、例えば円柱であり、情報識別接触子２６の形状は、例えば四角柱である。向き検出接触子２５、情報識別接触子２６、及び支持部２７は、上記の形状に限定されず、任意の形状により形成することが可能である。また、向き検出接触子２５、情報識別接触子２６、及び支持部２７は、それぞれ同一の形状であってもよい。入力デバイス２０がタッチパネル３１上に配置されると、向き検出接触子２５、情報識別接触子２６、及び支持部２７はタッチパネル３１の表面に接触する。

例えば、タッチパネル３１のタッチセンサが静電容量方式の場合、向き検出接触子２５及び情報識別接触子２６（以下では、まとめて「接触子」と記載する。）は、その接触面がタッチパネル３１の表面に接触すると、接触位置におけるタッチパネル３１の静電容量を変化させる。タッチパネル３１がこの静電容量変化を検知することで、表示パネル３２は、入力デバイス２０に付与された固有情報に基づく情報を表示することが可能である。

支持部２７は、入力デバイス２０をタッチパネル３１上に配置した際に、押込み部２１を底面側から支持する。支持部２７は、接触子と異なり、静電反応しない材料により形成される。すなわち、支持部２７の接触面がタッチパネル３１の表面に接触しても、タッチパネル３１は反応しない。支持部２７は、ユーザの押込み又は引き上げなどの動作時に、押込み部２１がバランスよく滑らかに上下方向に移動できるように、押込み部２１の底面に配置される。入力デバイス２０は、支持部２７を有するものとして説明するが、これに限定されず、上記の押込み部２１の動作を実現可能であれば、支持部２７を有しなくてもよい。

続いて、接触子の配置と入力デバイス２０へ付与される固有情報及びその向きとの関係について、図４を用いて説明する。タッチパネル表示システム１０は、向き検出接触子２５の配置によって、入力デバイス２０の向きを識別し、情報識別接触子２６の配置によって、入力デバイス２０の固有情報を識別する。図４は、押込み部２１の底面を模式的に示した図である。図４では、図３に示した押込み部２１の底面に設けられた各穴の図示を省略し、向き検出接触子２５、情報識別接触子２６、及び支持部２７の配置を主に示す。

押込み部２１の底面は、例えば、図４（ａ）に示すとおり、縦４マス×横４マスの１６個のマス目により区切られる。入力デバイス２０は、３つの向き検出接触子２５を有し、３つの向き検出接触子２５は、一例として、その四隅の任意の３マスに配置される。四隅の残りの１マスには、１つの支持部２７が配置される。これにより、３つの向き検出接触子２５及び１つの支持部２７は、その底面側から押込み部２１をバランス良く支持しつつ、押込み部２１を上下方向に滑らかに誘導可能である。また、３つの向き検出接触子２５及び１つの支持部２７は、互いに最も離れて配置されているので、タッチパネル３１が誤認識などの不具合を引き起こす可能性が低い。３つの向き検出接触子２５及び１つの支持部２７の配置は、これに限定されず、上記の効果を奏するような配置であれば、任意の配置であってよい。また、支持部２７の数は１つに限定されず、複数であってもよい。

タッチパネル３１上に入力デバイス２０が配置されると、押込み部２１の底面から突出した３つの向き検出接触子２５は、タッチパネル３１の３カ所に接触し、３カ所を頂点に含む領域を形成する。当該領域は、例えば、図４（ｂ）に示すとおり、３カ所を頂点とする直角三角形に囲まれる部分であってもよいし、これら３カ所をその頂点の一部に含む四角形によって囲まれる部分であってもよい。タッチパネル表示システム１０は、３つの向き検出接触子２５の配置をタッチパネル３１により検知することで、タッチパネル３１上に配置された入力デバイス２０の向きを識別する。

入力デバイス２０は、少なくとも１つの情報識別接触子２６を有する。少なくとも１つの情報識別接触子２６は、１６個のマス目から四隅の４マスを除いた１２個のマス目のいずれかに配置される。情報識別接触子２６は、３つの向き検出接触子２５と共にタッチパネル３１に接触することで、上述した領域に対する相対位置に基づいて入力デバイス２０の固有情報を識別させる。例えば、情報識別接触子２６が１つの場合、１２個のマス目から１つを選んで配置するパターン数は、₁₂Ｃ₁の１２通りである。すなわち、入力デバイス２０に付与可能な固有情報の数は１２通りとなる。例えば、情報識別接触子２６が２つの場合、１２個のマス目から２つを選んで配置するパターン数は、₁₂Ｃ₂の６６通りである。すなわち、入力デバイス２０に付与可能な固有情報の数は６６通りとなる。さらに、１つの情報識別接触子２６を有する入力デバイス２０と２つの情報識別接触子２６を有する入力デバイス２０とを組み合わせると、入力デバイス２０に付与可能な固有情報の数は₁₂Ｃ₁＋₁₂Ｃ₂の最大で７８通りとなる。

固有情報がアルファベットの場合、アルファベットの数は２６文字であるので、各文字に関する固有情報を２６個の入力デバイス２０にそれぞれ付与するためには、２つの情報識別接触子２６が必要である。また、固有情報が平仮名の場合、平仮名の数は、清音の４６文字、並びに、濁音及び半濁音の２５文字の計７１文字であるので、各文字に関する固有情報を７１個の入力デバイス２０にそれぞれ付与するためには、１つの情報識別接触子２６及び２つの情報識別接触子２６の組み合わせが必要となる。

なお、図４（ａ）では、区切られるマス目の数は、１６個であるとして説明したが、これに限定されず、例えば、縦３マス×横３マス又は縦５マス×横５マスであってもよい。区切られるマス目の数及び入力デバイス２０のサイズは、必要とされる固有情報の数及びタッチパネル３１の感度などを考慮して決定するのが好適である。すなわち、必要とされる固有情報の数が多いほど、区切られるマス目の数は多い方がよい。一方で、入力デバイス２０のサイズは、タッチパネル３１のサイズ及びその上に配置する入力デバイス２０の数に応じて制限される。入力デバイス２０のサイズが制限された状態で区切られるマス目の数を多くし過ぎると、接触子の各々が接近しすぎて、接触の誤認識などを招くおそれがある。必要とされる固有情報の数を確保しつつ、接触の感度も保てるように、区切られるマス目の数及び入力デバイス２０のサイズを最適に決定するのが好適である。

続いて、図５を用いてタッチパネル表示システム１０の動作について詳細に説明する。本実施形態に係るタッチパネル表示システム１０は、タッチパネル３１上に配置された入力デバイス２０の固有情報を識別後、識別情報に変化が起きても、変化後の識別情報に基づいて、その固有情報を保持する。ここで、識別情報とは、入力デバイス２０の固有情報をタッチデバイス３０に識別させるための情報であり、入力デバイス２０単体とタッチパネル３１との接触の状態に関する情報である。例えば、識別情報は、互いの接触位置の数に関する情報を含む。図５は、タッチパネル表示システム１０の動作を示す模式図である。図５（ａ）は、入力デバイス２０を押込み部２１の底面側から見たときの模式図である。図５（ｂ）は、入力デバイス２０の正面及びタッチデバイス３０の表面の一部を示す模式図である。図５では、簡単のために、押込み部２１と、その底面に配置される各構成部とを主に示し、押込み部２１を支持する側面２３などの図示は省略する。また、以下では一例として、２つの情報識別接触子２６が押込み部２１の底面に設置される場合を想定する。

ユーザが入力デバイス２０をタッチパネル３１上に配置したとき、３つの向き検出接触子２５、２つの情報識別接触子２６、及び支持部２７が同時にタッチパネル３１と接触する。支持部２７がタッチパネル３１の表面に接触してもタッチパネル３１は反応しないので、この時点で、タッチパネル３１は、５つの接触位置を検知する。これにより、タッチデバイス３０は、タッチパネル３１上に配置された入力デバイス２０の向き及び固有情報を識別する。

続いて、ユーザが押込み部２１を上面側から押込むと、その底面から突出した、３つの向き検出接触子２５、２つの情報識別接触子２６、及び支持部２７が押込み部２１の内部に収容される。すなわち、３つの向き検出接触子２５、２つの情報識別接触子２６、及び支持部２７の各接触面と、押込み部２１の底面とが同一平面となる。同時に、押込み部２１の底面とタッチパネル３１とが１つの接触位置で接触する。すなわち、３つの向き検出接触子２５及び２つの情報識別接触子２６を含む５つの接触子によるタッチパネル３１への接触位置の数が、略同一位置にて５つから１つに減少する。押込み部２１の底面は、例えば、静電反応する材料で形成されており、上述のとおり、タッチパネル３１は、１つの面接触を検知する。

タッチパネル表示システム１０は、接触位置の数が５つから１つに減少しても、タッチパネル３１上に配置した入力デバイス２０の固有情報を保持し、その固有情報に基づく情報を表示パネル３２に表示し続ける。すなわち、タッチパネル表示システム１０は、入力デバイス２０ごとに１つの接触位置のみを検知することで、少なくとも１つの入力デバイス２０の各固有情報に基づく情報を表示し続けることが可能である。例えば、１つの入力デバイス２０とタッチパネル３１との１つの接触が維持され、接触が検知されている場合、当該入力デバイス２０を移動させても、タッチパネル表示システム１０は、上記の情報を表示し続ける。一方で、１つの入力デバイス２０とタッチパネル３１との接触が検知されなくなった場合、タッチパネル表示システム１０は、上記の情報の表示を停止する。なお、入力デバイス２０とタッチパネル３１とは、互いの表面の間に全くの隙間もない状態で完全に接触しているのが好適であるが、これに限定されず、タッチパネル３１上での配置を検知できるのであれば、互いの表面がある程度離間していてもよい。

タッチパネル３１上に２つ以上の入力デバイス２０が配置されている場合、タッチパネル表示システム１０は、入力デバイス２０の各固有情報に基づく情報を表示し続けるだけではなく、その向きを回転させることも可能である。すなわち、２つ以上の入力デバイス２０が配置されていれば、タッチパネル３１は、少なくとも２点を検知することが可能である。これにより、タッチパネル３１は、当該２点に配置された入力デバイス２０同士の相対位置を検知することが可能であり、表示されている情報の向きが定義できる。従って、例えば、２つの入力デバイス２０をタッチパネル３１に接触させたまま、その相対距離を保ちつつ、それぞれの間にある所定の点を中心に同時に回転させると、タッチパネル表示システム１０が、表示されている情報を回転させるというような動作も可能である。

上記の動作を複数の入力デバイス２０各々について行うと、タッチパネル表示システム１０は、最大で６つの入力デバイス２０をタッチパネル３１上に配置可能である。すなわち、ユーザが１つ目の入力デバイス２０を配置して押込み部２１を押込むと、接触位置は５つから１つへと減少する。この状態で、ユーザが２つ目の入力デバイス２０を配置すると、接触位置は６つに増加するが、ユーザが２つ目の入力デバイス２０の押込み部２１を押込むと、接触位置は２つに減少する。これを繰り返すと、６つ目の入力デバイス２０について、その押込み部２１の押込みが完了した時点で、接触位置は６つとなる。このように、タッチパネル３１の認識可能な接点数が１０点に限定されている場合であっても、タッチパネル表示システム１０は、最大で６つの入力デバイス２０をタッチパネル３１上に配置することが可能である。

図６は、図１のタッチパネル表示システム１０の概略構成を示す機能ブロック図である。図６では簡単のために、入力デバイス２０の構成として、向き検出接触子２５及び情報識別接触子２６のみを図示し、図２及び図３に示した入力デバイス２０のその他の構成については図示を省略している。タッチデバイス３０は、上記のタッチパネル３１及び表示パネル３２に加えて、制御部３３と、記憶部３４と、通信部３５と、スピーカー３６とをさらに有する。

制御部３３は、タッチデバイス３０の各機能ブロックをはじめとして、タッチデバイス３０の全体を制御及び管理するプロセッサである。制御部３３は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサで構成され、かかるプログラムは、例えば記憶部３４に格納される。

制御部３３は、タッチパネル３１上で検知した接触情報を、入力信号としてタッチパネル３１から取得する。具体的には、制御部３３は、接触物による接触及び対応する接触位置に関する検知情報を取得する。制御部３３は、ユーザによるタッチパネル３１上でのタッチ操作入力に基づく情報を取得する。制御部３３は、タッチパネル３１に接触した接触子の配置情報を取得する。制御部３３は、タッチパネル３１上に配置された複数の入力デバイス２０ごとに、接触子の配置情報を取得する。

一方で、制御部３３は、記憶部３４に格納された種々の情報を参照する。具体的には、制御部３３は、上記の検知情報に対応させたタッチパネル３１上の詳細な位置座標を参照する。制御部３３は、上記のタッチ操作入力に基づく情報に関連する必要な情報を参照する。制御部３３は、向き検出接触子２５の配置情報に対応する、入力デバイス２０の向きを参照する。制御部３３は、情報識別接触子２６の配置情報に対応する、入力デバイス２０の固有情報を参照する。制御部３３は、タッチパネル３１上に配置された少なくとも１つの入力デバイス２０の向き及び固有情報に基づく情報を必要に応じて参照する。例えば、制御部３３は、「Ｃ」、「Ａ」、及び「Ｒ」とそれぞれ描かれた３つの入力デバイス２０がタッチパネル３１上に配置されると、各固有情報の組み合わせに紐づけられた車の走行動画を参照する。

制御部３３は、タッチパネル３１上で検知した接触に基づく上述の各種情報と、記憶部３４に格納されたそれぞれに対応する情報とに基づいて、様々な処理を行う。例えば、制御部３３は、取得した向き検出接触子２５の配置情報と、記憶部３４に格納された情報とを照合して、入力デバイス２０の向きを識別する。同様に、制御部３３は、取得した情報識別接触子２６の配置情報と、記憶部３４に格納された情報とを照合して、入力デバイス２０の固有情報を識別する。制御部３３は、少なくとも１つの入力デバイス２０について識別されたそれぞれの向き及び固有情報と、記憶部３４に格納された情報とを照合して、各入力デバイス２０の固有情報に基づく情報を識別する。

制御部３３は、タッチパネル３１上に配置された入力デバイス２０の固有情報を識別した後、接触子によるタッチパネル３１への接触位置の数が減少しても、固有情報を保持する。すなわち、制御部３３は、上述したとおり、接触位置が５つから１つに減少しても、タッチパネル３１上に配置した入力デバイス２０の固有情報を保持する。従って、制御部３３は、上記のような場合でも、識別した少なくとも１つの入力デバイス２０の各固有情報に基づく情報を表示パネル３２に表示し続ける。

制御部３３は、処理した様々な情報を、必要に応じて表示パネル３２に表示する。例えば、制御部３３は、識別した少なくとも１つの入力デバイス２０の向き及び固有情報に従って、各入力デバイス２０の固有情報に基づく情報を表示パネル３２に表示する。

記憶部３４は、半導体メモリ又は磁気メモリ等で構成することができ、上述した各種情報及びタッチデバイス３０を動作させるためのプログラムなどを記憶する。また、記憶部３４は、ワークメモリとしても機能する。例えば、記憶部３４は、接触子の配置情報に対応させた入力デバイス２０の向き及び固有情報、並びに、これらの情報に基づいて表示パネル３２に表示する情報などを記憶する。

通信部３５は、例えばインターネット回線、ＷＡＮ（Wide Area Network）、又はＬＡＮ（Local Area Network）等の有線又は無線通信ネットワークを介して、タッチデバイス３０と外部のサーバ装置とを相互に通信接続する。通信部３５は、例えば、記憶部３４に格納される上述の情報を、外部のサーバ装置から受信する。

スピーカー３６は、例えば、入力デバイス２０の固有情報が音を含めたものである場合、固有情報に基づく情報をユーザに聴覚を通じて知覚させるために設けられる。スピーカー３６は、任意のスピーカー装置によって構成されてもよく、例えば、タッチデバイス３０の側面などに一般的に設けられている既存のスピーカー装置であってよい。

図７は、タッチパネル表示システム１０の動作を示すフローチャートである。

初めに、ユーザは、入力デバイス２０をタッチパネル３１の上に配置する。その後、ユーザは、入力デバイス２０の押込み部２１を上面から押込み、押込み部２１の底面をタッチパネル３１の表面と接触させる。

タッチパネル表示システム１０がその動作を開始すると、制御部３３は、接触子の配置情報をタッチパネル３１より取得する（ステップＳ１０）。

制御部３３は、取得した接触子の配置情報と、これに対応させた入力デバイス２０の向き及び固有情報とを照合する（ステップＳ１１）。

制御部３３は、取得した接触子の配置情報に基づいて、入力デバイス２０の向き及び固有情報を識別する（ステップＳ１２）。

続いて、制御部３３は、入力デバイス２０とタッチパネル３１との接触位置の数の減少を、入力信号としてタッチパネル３１より取得する（ステップＳ１３）。

制御部３３は、接触位置の数の減少に関する入力信号を取得しても、減少後の識別情報に基づいて、タッチパネル３１上に配置した入力デバイス２０の固有情報を保持する（ステップＳ１４）。

次に、制御部３３は、タッチパネル３１上に新たに入力デバイス２０が配置されたか否かを、タッチパネル３１上の接触情報の変化により判断する（ステップＳ１５）。制御部３３は、新たに入力デバイス２０が配置されたと判断すると、ステップＳ１０に戻り、再度上記のフローを実行する。新たに入力デバイス２０が配置されていないと判断すると、ステップＳ１６に進む。

制御部３３は、少なくとも１つの入力デバイス２０に関して識別したそれぞれの向き及び固有情報に基づく情報を識別する（ステップＳ１６）。

制御部３３は、ステップＳ１６で識別した情報を、表示パネル３２に表示する（ステップＳ１７）。その後、フローは終了する。

以上により、本実施形態に係るタッチパネル表示システム１０は、タッチデバイス３０の同時に認識可能な接点数を１０点に維持したまま、タッチパネル３１上でより多くの入力デバイス２０を使用可能である。すなわち、タッチパネル表示システム１０は、より多くのコンテンツを表示パネル３２に表示させることが可能であり、その応用性が広がる。

タッチパネル表示システム１０は、１つの入力デバイス２０をタッチパネル３１上に配置した場合、接触位置が５つから１つに減少しているので、従来と比較して、その接触感度をより向上させることが可能である。すなわち、タッチパネル表示システム１０は、接触の誤認識又は認識不能などの不具合が生じる可能性をより低下させることができる。

タッチパネル表示システム１０は、押込み部２１の底面全体がタッチパネル３１と接触することで接触面積が広がり、その接触をより安定させることが可能である。

タッチパネル表示システム１０は、２つ以上の入力デバイス２０をタッチパネル３１上に配置した場合、表示されている情報の向きを変えることも可能であるので、その応用性がさらに広がる。

本発明は、上述したタッチパネル表示システム１０を構成する入力デバイス２０の動作機構を改変しても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。以下では、入力デバイス２０の動作機構を改変した第２実施形態乃至第４実施形態に係るタッチパネル表示システム１０について説明する。各実施形態に係るタッチパネル表示システム１０の各構成部及び機能などは、第１実施形態に係るタッチパネル表示システム１０と同様である。以下では、第１実施形態に係るタッチパネル表示システム１０と同様の構成部については同一の符号を付し、その説明を省略する。第１実施形態に係るタッチパネル表示システム１０と相違する点を主に説明する。

（第２実施形態）
図８は、第２実施形態に係るタッチパネル表示システム１０の動作を示す模式図である。図８（ａ）は、入力デバイス２０を押込み部２１の底面側から見たときの模式図である。図８（ｂ）は、入力デバイス２０の正面及びタッチデバイス３０の表面の一部を示す模式図である。図８では、図５と同様に、押込み部２１を支持する側面２３などの図示は省略する。

図８に示すとおり、ユーザが入力デバイス２０をタッチパネル３１上に配置したとき、タッチパネル３１は、５つの接触位置を検知する。これにより、タッチデバイス３０は、タッチパネル３１上に配置された入力デバイス２０の向き及び固有情報を識別する。

続いて、ユーザが取っ手部２２を指でつまんで上に引き上げると、３つの向き検出接触子２５のうちの任意の１つのみがその接触を維持し、その他の４つの接触子及び支持部２７は、タッチパネル３１の表面から離間する。すなわち、３つの向き検出接触子２５及び２つの情報識別接触子２６を含む５つの接触子によるタッチパネル３１への接触位置の数が、５つから１つに減少する。この場合、例えば、上記の４つの接触子及び支持部２７は、押込み部２１の底面と一体成形されてもよい。なお、取っ手部２２を指でつまんで押込み部２１を引き上げる構成について説明したが、これに限定されず、上述した接触子の識別情報の変化が実現される構成であれば、任意の構成であってよい。例えば、接触を維持する１つの向き検出接触子２５が設置されている穴の内部にバネなどの弾性体を挿入することで、その復元力によって押込み部２１が内部から押し上げられてもよい。すなわち、入力デバイス２０は、５つの接触子が接触している状態でユーザが押込み部２１の上面を少し押込むと、縮んでいた弾性体の復元力により、押込み部２１が押し上げられるように構成されてもよい。

本実施形態に係るタッチパネル表示システム１０は、第１実施形態同様、接触位置の数が５つから１つに減少しても、タッチパネル３１上に配置した入力デバイス２０の固有情報を保持し、その固有情報に基づく情報を表示パネル３２に表示し続ける。

以上により、本実施形態に係るタッチパネル表示システム１０は、タッチデバイス３０の同時に認識可能な接点数を１０点に維持したまま、タッチパネル３１上でより多くの入力デバイス２０を使用可能である。その他にも、第１実施形態に係るタッチパネル表示システム１０と同様の効果が得られる。

（第３実施形態）
図９は、第３実施形態に係るタッチパネル表示システム１０の動作を示す模式図である。図９（ａ）は、入力デバイス２０を押込み部２１の底面側から見たときの模式図である。図９（ｂ）は、入力デバイス２０の正面及びタッチデバイス３０の表面の一部を示す模式図である。図９では、図５及び図８と同様に、押込み部２１を支持する側面２３などの図示は省略する。

図９に示すとおり、ユーザが入力デバイス２０をタッチパネル３１上に配置したとき、タッチパネル３１は、５つの接触位置を検知する。これにより、第１及び第２実施形態同様、タッチデバイス３０は、タッチパネル３１上に配置された入力デバイス２０の向き及び固有情報を識別する。

続いて、ユーザが取っ手部２２を指でつまんで上に引き上げると、３つの向き検出接触子２５のうちの任意の２つのみがその接触を維持し、その他の３つの接触子及び支持部２７は、タッチパネル３１の表面から離間する。すなわち、３つの向き検出接触子２５及び２つの情報識別接触子２６を含む５つの接触子によるタッチパネル３１への接触位置の数が、５つから２つに減少する。この場合、例えば、上記の３つの接触子及び支持部２７は、押込み部２１の底面と一体成形されてもよい。なお、押込み部２１を引き上げるための構成については、上記に限定されず、第２実施形態で説明したような構成を含む任意の構成が考えられる。

本実施形態に係るタッチパネル表示システム１０は、接触位置が５つから２つに減少しても、第１及び第２実施形態同様、タッチパネル３１上に配置した入力デバイス２０の固有情報を保持し、その固有情報に基づく情報を表示パネル３２に表示し続ける。加えて、本実施形態に係るタッチパネル表示システム１０は、入力デバイス２０単体が２つの接触位置でタッチパネル３１との接触を維持するので、入力デバイス２０単体でもその向きを継続して識別する。すなわち、タッチパネル表示システム１０は、例えば、タッチパネル３１上で１つの入力デバイス２０が回転されたときに、これに対応するように表示している情報を回転させるような動作も可能である。

接点数が１１点に制限されているタッチデバイス３０上で、接触位置の数を減少させる上記の動作を複数の入力デバイス２０各々について行うと、タッチパネル表示システム１０は、最大で４つの入力デバイス２０をタッチパネル３１上に配置可能である。すなわち、ユーザが１つ目の入力デバイス２０を配置して押込み部２１を引き上げると、接触位置の数は５つから２つへと減少する。この状態で、ユーザが２つ目の入力デバイス２０を配置すると、接触位置の数は７つに増加するが、ユーザが２つ目の入力デバイス２０の押込み部２１を引き上げると、接触位置の数は４つに減少する。これを繰り返すと、４つ目の入力デバイス２０について、その押込み部２１の引き上げが完了した時点で、接触位置の数は８つとなる。このように、タッチパネル３１の認識可能な接点数が１１点に限定されている場合であっても、タッチパネル表示システム１０は、入力デバイス２０単体の向きの情報を保持しながら、最大で４つの入力デバイス２０をタッチパネル３１上に配置することが可能である。

以上により、本実施形態に係るタッチパネル表示システム１０は、入力デバイス２０単体の向きの情報を保持しながら、タッチパネル３１上でより多くの入力デバイス２０を使用可能である。

タッチパネル表示システム１０は、接触位置の数が５つから２つに減少することで、入力デバイス２０単体の向きの情報も保持しつつ、その接触感度をより向上させることが可能である。

タッチパネル表示システム１０は、タッチパネル３１上での入力デバイス２０単体の回転動作により、表示されている情報の向きを変えることも可能であるので、その応用性がさらに広がる。

本実施形態に係るタッチパネル表示システム１０は、その他にも、第１実施形態に係るタッチパネル表示システム１０と同様の効果を奏する。

（第４実施形態）
図１０は、第４実施形態に係るタッチパネル表示システム１０の動作を示す模式図である。図ｌ０（ａ）は、入力デバイス２０を押込み部２１の底面側から見たときの模式図である。図１０（ｂ）は、入力デバイス２０の正面及びタッチデバイス３０の表面の一部を示す模式図である。図１０では、図５、図８、及び図９と同様に、押込み部２１を支持する側面２３などの図示は省略する。

本実施形態に係るタッチパネル表示システム１０は、第１乃至第３実施形態と異なり、任意の２つの向き検出接触子２５が、他の接触子よりも長く外側に突出している状態を初期状態とする。他の３つの接触子及び支持部２７は、例えば、押込み部２１の底面と一体成形されている。すなわち、ユーザが入力デバイス２０をタッチパネル３１上に配置したとき、タッチパネル３１は、２つの接触位置のみを検知する。この時、タッチデバイス３０は、２つの接触位置の情報に基づいて、入力デバイス２０が配置されたこと及びその位置座標のみを識別する。

続いて、ユーザが押込み部２１を上面側から押込むと、３つの向き検出接触子２５、２つの情報識別接触子２６、及び支持部２７の底面からの突出長さが全て等しくなる。すなわち、全ての接触子がタッチパネル３１と接触する。これにより、第１乃至第３実施形態と同様に、タッチデバイス３０は、タッチパネル３１上に配置された入力デバイス２０の向き及び固有情報を識別する。

この状態で、ユーザが押込み部２１の上面から指を離すと、入力デバイス２０の内部に配置されたバネなどの弾性体による復元力に従って、押込み部２１は、元の位置まで引き上げられる。なお、押込み部２１の機構はこれに限定されず、ユーザによる押込みが解除されると押込み部２１が元の位置にまで引き上げられる機構であれば、任意の機構であってよい。押込み部２１が元の位置にまで引き上げられると、任意の２つの向き検出接触子２５のみがタッチパネル３１との接触を維持し、その他の３つの接触子及び支持部２７は、タッチパネル３１の表面から離間する。すなわち、３つの向き検出接触子２５及び２つの情報識別接触子２６を含む５つの接触子によるタッチパネル３１への接触位置の数が、５つから２つに減少する。

本実施形態に係るタッチパネル表示システム１０は、接触位置が５つから２つに減少しても、第３実施形態同様、タッチパネル３１上に配置した入力デバイス２０の固有情報及び向きの情報を保持する。

以上により、本実施形態に係るタッチパネル表示システム１０は、第３実施形態に係るタッチパネル表示システム１０と同様の効果を奏する。

本実施形態に係るタッチパネル表示システム１０は、第３実施形態と異なり、入力デバイス２０の初期配置時の接触位置が２つであるので、この時点で、最大４つの入力デバイス２０を同時に配置することが可能である。その後、ユーザは、識別させたい入力デバイス２０を選んで、その上面を押込むことで、固有情報及び向きを識別させることが可能である。従って、本実施形態に係るタッチパネル表示システム１０は、その応用性をさらに広げることが可能である。

本発明は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。従って、先の記述は例示的なものであり、これに限定されるものではない。発明の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含されるものとする。

１０ タッチパネル表示システム
２０ 入力デバイス
２１ 押込み部
２２ 取っ手部
２３ 側面
２４ 窪み部
２５ 向き検出接触子
２６ 情報識別接触子
２７ 支持部
３０ タッチデバイス
３１ タッチパネル
３２ 表示パネル
３３ 制御部
３４ 記憶部
３５ 通信部
３６ スピーカー

Claims (6)

1. 入力デバイスと、
   前記入力デバイスの接触を検知するタッチパネル、及び、前記入力デバイスに付与される固有情報に基づく情報を表示する表示パネルを有するタッチデバイスと、を備え、
   前記入力デバイスは、
   外面より３カ所で突出し、前記３カ所を頂点に含む領域を形成して、前記タッチパネルに接触する３つの向き検出接触子と、
   前記３つの向き検出接触子と共に前記タッチパネルに接触することで、前記領域に対する相対位置に基づいて前記固有情報を識別させる、少なくとも１つの情報識別接触子と、を備え、
   前記タッチデバイスは、
   前記タッチパネル上に配置された前記入力デバイスの前記固有情報を識別後、識別情報に変化が起きても、変化後の当該識別情報に基づいて、変化前の前記固有情報を保持する制御部を備える、
   タッチパネル表示システム。
2. 前記識別情報は、接触位置の数に関する情報を含み、
   前記制御部は、前記３つの向き検出接触子及び前記少なくとも１つの情報識別接触子を含む複数の接触子による前記タッチパネルへの接触位置の数が、複数から少なくとも１つに減少しても、前記固有情報を保持する、
   請求項１に記載のタッチパネル表示システム。
3. 前記制御部は、前記タッチパネルと接触している前記複数の接触子が前記入力デバイスの内部に収容され、前記外面と前記タッチパネルとが１つの接触位置で接触することで、前記固有情報を保持する、
   請求項２に記載のタッチパネル表示システム。
4. 前記制御部は、前記タッチパネルと接触している前記複数の接触子のうち、１つの接触子による接触のみが維持されることで、前記固有情報を保持する、
   請求項２に記載のタッチパネル表示システム。
5. 前記制御部は、前記タッチパネルと接触している前記複数の接触子のうち、２つの接触子による接触のみが維持されることで、前記固有情報を保持する、
   請求項２に記載のタッチパネル表示システム。
6. タッチパネルに接触させて固有情報に基づく情報を表示パネルに表示させるための入力デバイスであって、
   外面より３カ所で突出し、前記３カ所を頂点に含む領域を形成して、前記タッチパネルに接触する３つの向き検出接触子と、
   前記３つの向き検出接触子と共に前記タッチパネルに接触することで、前記領域に対する相対位置に基づいて前記固有情報を識別させる、少なくとも１つの情報識別接触子と、を備え、
   前記固有情報を識別させた後、識別情報を変化させても、変化後の当該識別情報に基づいて、変化前の前記固有情報は保持される、
   入力デバイス。

Images