JP2018101342A - タッチパネル入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静電容量方式のタッチパネルを有するタッチパネル入力装置において、ゴーストタッチを確実に防止するとともに、部分的に検出感度を調整できるようにする。【解決手段】複数の選択項目が表示される表示部１１と、表示部上に配置され、指によるタップ位置信号を出力する静電容量方式のタッチパネル１２と、タップ位置信号に基づいて選択項目を特定する制御部１３とを備え、制御部１３は、タップ位置信号が有する検出容量に対するレベル軸方向の第１閾値ＴＨ１と、検出容量が第１閾値ＴＨ１を継続的に超える時間を規定した時間軸方向の第２閾値ＴＨ２とを備え、検出容量が第１閾値ＴＨ１および第２閾値ＴＨ２をともに超えた場合にそのタップ位置信号を有効とするにあたって、タッチパネル１２を仮想的に複数の区画に区分けし、その各区画ごとに少なくとも第２閾値ＴＨ２を設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、表示部の上に静電容量方式のタッチパネルが重ねて配置されるタッチパネル入力装置に関し、さらに詳しく言えば、ノイズによる誤動作を防止する機能を備えたタッチパネル入力装置に関するものである。

静電容量方式のタッチパネル（タッチスクリーン、タッチ画面等とも呼ばれる）には、表面型と投影型とがあるが、いずれも各電極間の静電容量値の変化により、指が触れている位置（以下、この位置を「タップ位置」と言うことがある）を検出する。

静電容量方式のタッチパネルは、抵抗膜方式等の他の方式のタッチパネルに比べて応答速度が速いが、きわめて微少な静電容量をも検出し得るように設計されているため、ノイズ耐性に弱い。

そこで、キャリブレーション用として、予めタッチパネルに何も触れていない状態でのノイズ（ノイズフロア）を計測しておき、実使用時には、タップ位置より検出される検出容量からノイズフロアを減算した補正容量値と所定の閾値とを比較し、その補正容量値が閾値を超えている場合に、タッチパネルに指が触れていると判断するようにしている。

ノイズはタッチパネルが使用される環境ごとに異なり、タッチパネルが強く影響を受けるノイズとして例えば電源ノイズが挙げられる。ノイズが大きな環境下では、キャリブレーション時の環境下で計測されたノイズフロアでは補正しきれず、ノイズによるゴーストタッチ（指が触れていないのに触れたように反応すること）等の誤動作が起きてしまうことがある。

また、タッチパネルは表示部（通常は液晶ディスプレイ）上に配置され、パネル枠を介してネジ止めされるが、その時の締付圧等により、例えば周辺部分の検出感度が中央部分の検出感度よりも高くなることがある。

このように、タッチパネルの全面が一様な検出感度ではなく、部分的に検出感度が異なるような場合になると、一律的な補正では対応できない。

静電容量方式のタッチパネルにおいて、ノイズに起因するゴーストタッチは、ランダムかつ瞬間的に発生することから、検出信号の継続（持続）時間を計時し、その継続時間が所定の閾値時間未満であれば検出信号を無効とすることにより、ゴーストタッチによる誤動作は解消することができる。

なお、抵抗膜方式ではあるが、特許文献１には、タッチパネル入力装置において、タッチパネルに対するユーザーの接触時間を計時し、その接触時間が所定の閾値時間以上であれば、検出信号を有効とすることが記載されている。

しかしながら、上記したように、タッチパネルの全面が一様な検出感度ではなく、部分的に検出感度が異なるような場合に、どのようにして閾値時間を設定するかの問題が依然として残されている。また、タッチパネルの全面が一様な検出感度である場合においても、特定の部分のみ検出感度を変えたい、という要望もある。

特開２００７−１０９０８２号公報

したがって、本発明の課題は、静電容量方式のタッチパネルを有するタッチパネル入力装置において、ゴーストタッチを確実に防止するとともに、部分的に検出感度を調整できるようにすることにある。

上記課題を解決するため、本発明は、複数の選択項目が表示される表示部と、上記表示部上に配置され、指によるタップ位置信号を出力する静電容量方式のタッチパネルと、上記タップ位置信号に基づいて上記選択項目を特定する制御部と、上記制御部に所定の指示を与える操作部とを備えているタッチパネル入力装置において、
上記制御部は、上記タップ位置信号が有する検出容量に対するレベル軸方向の第１閾値と、上記検出容量が上記第１閾値を継続的に超える時間を規定した時間軸方向の第２閾値とを備え、上記検出容量が上記第１閾値および上記第２閾値をともに超えた場合にそのタップ位置信号を有効とするにあたって、
上記制御部により上記タッチパネルが仮想的に複数の区画に区分けされ、上記各区画に少なくとも上記第２閾値が設定されることを特徴としている。

本発明の好ましい態様によると、上記各区画ごとに、上記第１閾値が上記第２閾値とともに設定される。すなわち、上記各区画ごとに、上記第１閾値、上記第２閾値の２つの閾値が設定される。

また、本発明の好ましい態様によると、上記操作部からの指示により上記タッチパネルが所定に区画割りされる。

また、上記操作部からの指示により所定の区画に上記第１閾値および／または上記第２閾値が設定される。

また、本発明には、重要度が高い上記選択項目に対応する上記区画には、上記第１閾値および／または上記第２閾値が大きな値として設定される態様が含まれる。

同様に、上記制御部により上記タッチパネルが仮想的に複数行・複数列のマトリクス状に区画され、上記タッチパネルの縁に沿った上記区画には、上記タッチパネルの中央部分の上記区画よりも大きな値の上記第２閾値が設定される態様も本発明に含まれる。

本発明によれば、タッチパネルが仮想的に複数の区画に区分けされ、その各区画ごとにレベル軸方向の第１閾値および／または時間軸方向の第２閾値とが設定され、指で触られた区画から得られる検出容量がその区画に設定されている第１閾値および／または第２閾値を超えた場合に、その検出容量が有効として扱われるようにしたことにより、ノイズによるゴーストタッチを確実に防止するとともに、所定の区画ごとに検出感度を調整することができる。

本発明の一実施形態に係るタッチパネル入力装置を示す模式図。 上記タッチパネル入力装置の動作を説明するための検出容量信号のタイミングチャート。 タッチパネルの入力画面を示す平面図。

次に、図１ないし図３により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１に示すように、この実施形態に係るタッチパネル入力装置１０は、基本的な構成として、表示部１１と、タッチパネル１２と、制御部１３と、操作部１４と、タッチパネル１２の検出信号出力部１５とを備えている。

表示部１１は好ましくは液晶表示部（液晶ディスプレイ）で、液晶表示部１１には、複数の選択項目やアイコン等が表示される。電気測定器であれば、一例として「電圧測定」、「電流測定」、「抵抗測定」、「高調波測定」等が選択項目として表示される。この表示内容は、制御部１３より表示制御部１６を介して設定される。

タッチパネル１２には、静電容量方式のタッチパネルが用いられる。表面型、投影型のいずれであってもよい。タッチパネル１２は、液晶表示部１１の表示画面上に重ねて配置され、図示しないが、そのパネル枠が液晶表示部１１にネジ等の固定手段を介して取り付けられる。

タッチパネル１２を指で触れると、その指が触れた位置（ここでは「タップ位置」と言う）の容量（静電容量）が変化し、そのタップ位置信号が検出信号出力部１５を介して制御部１３に与えられる。

検出信号出力部１５はＡ／Ｄ変換器を含み、タップ位置信号をデジタルデータに変換して制御部１３に送る。タップ位置信号には、タップ位置で検出された検出容量が含まれている。この検出容量は、指の触れ具合によって変化する。また、ノイズによっても発生する。

制御部１３には、マイクロコンピュータやＣＰＵ（中央演算処理ユニット）等が用いられる。制御部１３は、液晶表示部１１に表示される選択項目の表示位置を認識しており、タッチパネル１２から出力されるタップ位置信号に基づいて指で触れられた選択項目を特定する。

制御部１３は、タップ位置信号に対する閾値として、第１および第２の２つの閾値を備えている。図２を参照して、第１閾値ＴＨ１は、検出容量Ｃのレベル（大きさ）を見るレベル軸方向の閾値であり、第２閾値ＴＨ２は、検出容量Ｃが第１閾値ＴＨ１を継続的に超えている時間を見る閾値である。

すなわち、このタッチパネル入力装置１０では、タップ位置信号の検出容量ＣのレベルＣＬが第１閾値ＴＨ１を超えており、かつ、検出容量ＣのレベルＣＬが第１閾値ＴＨ１を超えている時間をＣＴとして、その時間ＣＴが第２閾値ＴＨ２時間を超えて継続している場合に、そのタップ位置信号を有効とする。なお、判定はＴＨ１＜ＣＬ、かつ、ＴＨ２＜ＣＴのほかに、ＴＨ１≦ＣＬ、かつ、ＴＨ２≦ＣＴとして等号を含ませてもよい。

さらに、制御部１３は、タッチパネル１２を仮想的に複数の区画に区分けして、その各区画ごとに第１閾値ＴＨ１および／または第２閾値ＴＨ２を割り付ける。なお、このタッチパネル１２の区画割りおよび各区画への閾値の割り付けは、操作部１４からの指示により行われる。

この実施形態では、図３に示すように、タッチパネル１２を８行×１１列のマトリクスに区分けし、その各々に第２閾値ＴＨ２を割り付けている。

具体的には、（１，１）〜（１，１１），（２，１）〜（２，１１），（３，１）〜（３，３），（３，９）〜（３，１１），（４，１）〜（４，３），（４，９）〜（４，１１），（５，１）〜（５，３），（５，９）〜（５，１１），（６，１）〜（６，３），（６，９）〜（６，１１），（７，２）〜（７，９），（８，１）〜（８，５），（８，７），（８，９）の各区画には第２閾値ＴＨ２として１０ｍｓを割り付けている。

また、（６，４）の区画は５ｍｓ，（７，１），（８，６）の各区画は１５ｍｓ，（７，１０），（７，１１），（８，８）の各区画は２０ｍｓ，（８，１０），（８，１１）の各区画は３０ｍｓとし、これ以外の中央部分の区画については０ｍｓとしている。このように、第２閾値ＴＨ２には０ｍｓが含まれる。

この実施形態において、第２閾値ＴＨ２を中央部分の区画よりも周辺部分の区画の方を大きくしているのは、ネジ止め圧等により周辺部分の検出感度が高くなっており、ノイズ等を拾いやすいからである。

また、重要な選択項目（例えば電源のオンオフキー等）については、検出感度を鈍くするため、図３において右下隅の（７，１０），（７，１１）は２０ｍｓ，（８，１０），（８，１１）は３０ｍｓのように、他の区画よりも大きめの第２閾値ＴＨ２を設定することもできる。

なお、これらの第２閾値ＴＨ２は、操作部１４より区画のアドレスとともに制御部１３に入力され、制御部１３は、図示しないメモリに第２閾値ＴＨ２を区画のアドレスを付して書き込む。

これによれば、例えば（８，１１）の区画に指が触れられると、制御部１３は、上記メモリから第２閾値ＴＨ２として３０ｍｓを読み出し、タップ位置信号のレベルＣＬが第１閾値ＴＨ１を超えている時間をＣＴとして、３０ｍｓ＜ＣＴ（もしくは３０ｍｓ≦ＣＴ）のとき、タップ位置信号を有効とし、（８，１１）の区画に対応する選択項目がユーザーにより選択されたと判定する。

この実施形態では、第１閾値ＴＨ１を全区画で一律としているが、第１閾値ＴＨ１を第２閾値ＴＨ２と同じく、区画ごとに異なる値として設定することもできる。また、各区画に設定される閾値（第１閾値および／または第２閾値）は、このタッチパネル入力装置１０が使用される環境を考慮して操作部１４から適宜変更することができる。

１０ タッチパネル入力装置
１１ 表示部（液晶表示部）
１２ タッチパネル
１３ 制御部
１４ 操作部
１５ 検出信号出力部
ＴＨ１ 第１閾値
ＴＨ２ 第２閾値

Claims (6)

1. 複数の選択項目が表示される表示部と、上記表示部上に配置され、指によるタップ位置信号を出力する静電容量方式のタッチパネルと、上記タップ位置信号に基づいて上記選択項目を特定する制御部と、上記制御部に所定の指示を与える操作部とを備えているタッチパネル入力装置において、
   上記制御部は、上記タップ位置信号が有する検出容量に対するレベル軸方向の第１閾値と、上記検出容量が上記第１閾値を継続的に超える時間を規定した時間軸方向の第２閾値とを備え、上記検出容量が上記第１閾値および上記第２閾値をともに超えた場合にそのタップ位置信号を有効とするにあたって、
   上記制御部により上記タッチパネルが仮想的に複数の区画に区分けされ、上記各区画に少なくとも上記第２閾値が設定されることを特徴とするタッチパネル入力装置。
2. 上記各区画ごとに、上記第１閾値が上記第２閾値とともに設定されることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル入力装置。
3. 上記操作部からの指示により上記タッチパネルが所定に区画割りされることを特徴とする請求項１または２に記載のタッチパネル入力装置。
4. 上記操作部からの指示により所定の区画に上記第１閾値および／または上記第２閾値が設定されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタッチパネル入力装置。
5. 重要度が高い上記選択項目に対応する上記区画には、上記第１閾値および／または上記第２閾値が大きな値として設定されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のタッチパネル入力装置。
6. 上記制御部により上記タッチパネルが仮想的に複数行・複数列のマトリクス状に区画され、上記タッチパネルの縁に沿った上記区画には、上記タッチパネルの中央部分の上記区画よりも大きな値の上記第２閾値が設定されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のタッチパネル入力装置。

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