JP2020086797A - タッチパネル装置、タッチパネル装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、設置場所の電界に起因した操作の誤検出を防止することを目的とする。【解決手段】上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面に係るタッチパネル装置は、操作を検出可能である抵抗膜式タッチパネルと、前記抵抗膜式タッチパネルに対する設置場所の電界の影響度を評価する評価手段と、前記評価された影響度に応じて、前記抵抗膜式タッチパネルの機能を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、タッチパネル装置、タッチパネル装置の制御方法、及びプログラムに関する。

様々な機器のユーザーインターフェースとしてタッチパネルが用いられている。タッチパネルを有するタッチパネル装置には、シングルタッチ検出機能に加えて、マルチタッチ検出機能を有したものがある。シングルタッチ検出機能は、一本の指による操作を検出する機能である。マルチタッチ検出機能は、複数本の指による操作を検出する機能である。抵抗膜方式タッチパネルにおいては、それぞれの指の接触位置に応じた抵抗値の変動量を検出することにより、複数本の指の位置を特定できる。

特許文献１には、タッチパネル装置において、非タッチ状態の端子間抵抗の初期値に対する測定値の変化率を求め、その変化率を用いてシングルタッチ検出用のシングル閾値とマルチタッチ検出用のマルチ閾値とを更新する。これにより、特許文献１によれば、温度変化又は経年変化によって端子間抵抗値が変化しても、シングル閾値とマルチ閾値とを更新するので、マルチタッチをシングルタッチと誤検出しないとされている。

特許文献１には、温度変化や経年劣化といった長期的に徐々にタッチ感度が変化していく現象に対してシングル閾値とマルチ閾値とを更新することが記載されているに過ぎない。すなわち、特許文献１に記載の技術では、タッチパネルの設置場所で周辺の電波塔及び／又は携帯機器等からの妨害電波が突発的に大きくなった場合に、マルチタッチをシングルタッチと誤検出する可能性がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、設置場所の電界に起因した操作の誤検出を防止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、本発明の１つの側面に係るタッチパネル装置は、操作を検出可能である抵抗膜式タッチパネルと、前記抵抗膜式タッチパネルに対する設置場所の電界の影響度を評価する評価手段と、前記評価された影響度に応じて、前記抵抗膜式タッチパネルの機能を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、設置場所の電界に起因した操作の誤検出を防止できるという効果を奏する。

図１は、実施形態にかかるタッチパネル装置のハードウェア構成を示す図である。 図２は、実施形態にかかるタッチパネル装置の機能構成を示す図である。 図３は、実施形態における抵抗膜式タッチパネルの断面構成を示す図である。 図４は、実施形態における抵抗膜式タッチパネルの回路構成の概略を示す図である。 図５は、実施形態におけるシングルタッチ検出時の抵抗膜式タッチパネルの回路構成を示す図である。 図６は、実施形態におけるマルチタッチ操作された２点間の距離を示す図である。 図７は、実施形態におけるマルチタッチ検出時の抵抗膜式タッチパネルの回路構成を示す図である。 図８は、実施形態における端子間抵抗の検出レベルと検出端子間距離との関係を示す図である。 図９は、実施形態にかかるタッチパネル装置の動作を示すフローチャートである。 図１０は、実施形態の変形例にかかるタッチパネル装置のハードウェア構成を示す図である。 図１１は、実施形態の変形例にかかるタッチパネル装置の機能構成を示す図である。

以下に添付図面を参照して、タッチパネル装置の実施形態を詳細に説明する。

（実施形態）
実施形態にかかるタッチパネル装置について説明する。タッチパネル装置は、タッチパネルを有する。タッチパネルは、様々な機器のユーザーインターフェースとして用いられている。タッチパネルを有するタッチパネル装置には、シングルタッチ検出機能に加えて、マルチタッチ検出機能を有したものがある。シングルタッチ検出機能は、一本の指による操作（シングルタッチ操作）を検出する機能である。マルチタッチ検出機能は、複数本の指による操作（マルチタッチ操作）を検出する機能である。マルチタッチ操作には、ピンチ操作、回転操作、２本指ドラッグ操作などがある。ピンチ操作は、画面上に２本の指を載せたまま間隔を広げたり狭めたりする操作である。回転操作は、画面上に２本の指を載せたまま回転させる操作である。２本指ドラッグ操作は、画面上に２本の指を載せたまま同様な方向に移動させる操作である。

抵抗膜方式タッチパネルにおいては、検出される抵抗値により指の接触位置を特定でき、指の接触位置に応じた抵抗値の違いにより、シングルタッチ操作かマルチタッチ操作かを検出できる。マルチタッチ操作の場合、抵抗膜方式タッチパネルにおいてそれぞれの指の接触位置に応じた抵抗値の変動量を検出することにより、複数本の指の位置を特定できる。

例えば、抵抗膜方式タッチパネルを有するタッチパネル装置において、非タッチ状態の端子間抵抗の初期値に対する測定値の変化率を求め、その変化率を用いてシングルタッチ検出用のシングル閾値とマルチタッチ検出用のマルチ閾値とを更新する制御を考える。この場合、温度変化や経年劣化といった長期的に徐々にタッチ感度が変化していく現象に対して、シングル閾値とマルチ閾値とを更新して操作の誤検出を抑制できるようにも考えられる。

しかし、この制御では、外来の妨害電波のような突発的な現象に対応することが困難である。すなわち、この制御では、パネル内電極間抵抗値の微小な変化を利用しているため、タッチパネルの設置場所で周辺の電波塔及び／又は携帯機器等からの妨害電波が突発的に大きくなった場合に、マルチタッチをシングルタッチと誤検出する可能性がある。

そこで、実施形態では、タッチパネル装置において、抵抗膜方式タッチパネルに対する設置場所の電界の影響度を評価して抵抗膜式タッチパネルの機能を制御することで、設置場所の電界に起因した操作の誤検出の防止を図る。

具体的には、タッチ感度補正用のモードを設け、パネル内の特定の位置で所定のタッチ操作（すなわち、シングルタッチ操作またはマルチタッチ操作）を行うようにユーザーに促し、ユーザーのタッチ操作の入力結果が期待動作と一致するか否かを検出する。すなわち、シングルタッチ操作またはマルチタッチ操作を指示した結果、期待入力動作と異なるタッチ操作の入力結果が得られた場合、妨害電波による検出異常が発生していると判断し、タッチ感度を変更する。そして、再度、ユーザーにタッチ操作を指示し、期待値と一致するまで繰り返す。

例えば、シングルタッチ操作を指示したのにマルチタッチ操作を検出した場合、タッチ感度を下げる。マルチタッチ操作を指示したのにシングルタッチ操作を検出した場合、タッチ感度を上げる。タッチ感度を変更可能な範囲で補正しきれなかった場合は、マルチタッチ検出機能を無効化する。

これにより、妨害電波の影響といった突発的なタッチ動作異常も含めた回避を実現できる。すなわち、装置周辺からの妨害電波の影響度を評価し、マルチタッチをシングルタッチと誤検出する可能性がある場合には、タッチ感度を補正、あるいはマルチタッチ機能を制御変更する構成のため、サービスによる処置を要することなく、妨害電波の影響を回避でき、ユーザー利用時の誤検出を防止できる。

より具体的には、タッチパネル装置１は、ハードウェア的に、図１に示すように構成され得る。図１は、タッチパネル装置１のハードウェア構成を示す図である。

タッチパネル装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）４、抵抗膜式タッチパネル５、及びディスプレイ６を有する。ＣＰＵ２は、タッチパネル装置１の各部を統括的に制御する。ＲＡＭ３は、書き換え可能な記憶媒体であり、ＣＰＵ２が情報を処理する際の作業領域として用いられ得る。ＲＯＭ４は、読み出し専用の記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラム、各種の制御プログラム、アプリケーションプログラムに加えて、タッチ感度補正プログラムとタッチ感度補正値とを格納している。タッチ感度補正値は、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度が補正される際に用いられる補正値であり、例えば、検出感度の補正幅であってもよいし、検出感度として補正される候補となる複数の値であってもよい。

抵抗膜式タッチパネル５は、ユーザーがタッチパネル装置１に情報を入力するためのユーザーインタフェースである。抵抗膜式タッチパネル５は、ユーザーからのタッチ操作を検出可能である。抵抗膜式タッチパネル５は、タッチパネル本体５ａ、切替回路５ｂ、タッチパネルコントローラ５ｃ、及びタッチパネルドライバ５ｄを有する。タッチパネル本体５ａ、切替回路５ｂ、タッチパネルコントローラ５ｃ、及びタッチパネルドライバ５ｄについては、後述する。

ディスプレイ６は、ユーザーに対して情報を出力するためのユーザーインタフェースである。ディスプレイ６は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であってもよいし、有機ＥＬディスプレイ等のエレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）であってもよい。ディスプレイ６は、画面６ａ及びディスプレイ本体６ｂを有する。ディスプレイ本体６ｂは、ＣＰＵ２により駆動され、所定の画像を画面６ａ上に表示させる。

また、タッチパネル装置１は、機能的に、図２に示すように構成され得る。図２は、タッチパネル装置１の機能構成を示す図である。

タッチパネル装置１は、抵抗膜式タッチパネル５、モード制御部１１、表示制御部１２、評価部１３、及び機能制御部１４を有する。抵抗膜式タッチパネル５は、ユーザーからの操作を検出可能である。モード制御部１１、表示制御部１２、評価部１３、及び機能制御部１４は、それぞれ、ＲＯＭ４に格納されたタッチ感度補正プログラムがＣＰＵ２により実行された際にＲＡＭ３上に一括して又は処理の進行に応じて順次に展開される機能モジュールとして実装され得る。

モード制御部１１は、複数のモードのうちタッチパネル装置１を動作させる動作モードを制御する。複数のモードは、通常モードと補正モードとを含む。通常モードは、タッチパネル装置１が定常的な動作を行うモードである。補正モードは、タッチパネル装置１がタッチ感度補正を行う動作モードである。モード制御部１１は、電源起動時等のタッチパネル装置１の所定の動作をトリガーとして動作モードを通常モードから補正モードに切り替えてもよいし、抵抗膜式タッチパネル５を介して補正モードへの移行指示が受け付けられたことをトリガーとして動作モードを通常モードから補正モードに切り替えてもよい。モード制御部１１は、補正処理が完了した旨の通知をタッチパネル装置１から受けたら、動作モードを補正モードから通常モードに戻してもよい。

表示制御部１２は、ディスプレイ６の画面６ａ上に表示させる表示情報を制御する。表示制御部１２は、タッチパネル装置１の動作モードが通常モードから補正モードへ切り替えられたことをモード制御部１１から通知されると、所定の操作を指示する情報をディスプレイ６の画面６ａ上に表示させる。

例えば、表示制御部１２は、シングルタッチ操作を指示する案内画像情報（例えば、矢印又は丸等の１つの図形の画像）を画面６ａ上に表示させたり、シングルタッチ操作を指示するメッセージ情報を画面６ａ上に表示させたりする。これにより、ユーザーにシングルタッチ操作を促すことができる。

あるいは、例えば、表示制御部１２は、マルチタッチ操作を指示する案内画像情報（例えば、矢印又は丸等の複数の図形の画像）を画面６ａ上に表示させたり、マルチタッチ操作を指示するメッセージ情報を画面６ａ上に表示させたりする。これにより、ユーザーにマルチタッチ操作を促すことができる。表示制御部１２は、互いに近づく複数の矢印又は互いに遠ざかる複数の矢印の画像を画面６ａ上に表示させることで、ユーザーにピンチ操作を促すことができる。表示制御部１２は、互いに同じ回転方向に回転する複数の矢印の画像を画面６ａ上に表示させることで、ユーザーに回転操作を促すことができる。表示制御部１２は、互いに同様な方向に向いた複数の矢印の画像を画面６ａ上に表示させることで、ユーザーに２本指ドラッグ操作を促すことができる。

評価部１３は、抵抗膜式タッチパネル５に対する設置場所の電界の影響度を評価する。すなわち、評価部１３は、所定の操作を指示する情報を表示制御部１２から受け、所定の操作を指示する情報に応じた操作の検出結果を抵抗膜式タッチパネル５から受ける。評価部１３は、所定の操作を指示する情報に応じて期待される操作と抵抗膜式タッチパネル５で検出された操作とを比較し、比較結果に応じて、抵抗膜式タッチパネル５に対する設置場所の電界の影響度を評価する。

例えば、評価部１３は、シングルタッチ操作が指示され且つ抵抗膜式タッチパネル５でシングルタッチ操作が検出された場合、設置場所の電界の影響度が許容範囲内に収まっていると評価する。評価部１３は、シングルタッチ操作が指示され且つ抵抗膜式タッチパネル５でマルチタッチ操作が検出された場合、設置場所の電界の影響度が許容範囲を外れていると評価する。評価部１３は、シングルタッチ操作が指示され且つ抵抗膜式タッチパネル５でマルチタッチ操作が検出された場合、検出感度が適正範囲に対して過剰になる側に外れていると評価してもよい。

あるいは、例えば、評価部１３は、マルチタッチ操作が指示され且つ抵抗膜式タッチパネル５でマルチタッチ操作が検出された場合、設置場所の電界の影響度が許容範囲内に収まっていると評価する。評価部１３は、マルチタッチ操作が指示され且つ抵抗膜式タッチパネル５でシングルタッチ操作が検出された場合、設置場所の電界の影響度が許容範囲を外れていると評価する。評価部１３は、マルチタッチ操作が指示され且つ抵抗膜式タッチパネル５でシングルタッチ操作が検出された場合、検出感度が適正範囲に対して不足する側に外れていると評価してもよい。

あるいは、例えば、評価部１３は、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度の変更が所定回数行われ（すなわち、検出回数が閾値回数に達し）且つ設置場所の電界の影響度が許容範囲を外れていると評価した場合、設置場所の電界の影響度が許容範囲を顕著に外れていると評価してもよい。

機能制御部１４は、抵抗膜式タッチパネル５に対する設置場所の電界の影響度の評価結果を評価部１３から受け、タッチ感度補正値をＲＯＭ４から読み出す。機能制御部１４は、評価部１３で評価された影響度に応じて、抵抗膜式タッチパネル５の機能を制御する。

例えば、設置場所の電界の影響度が許容範囲内に収まっていると評価部１３で評価された場合、機能制御部１４は、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を現在の感度に維持する。設置場所の電界の影響度が許容範囲を外れていると評価部１３で評価された場合、機能制御部１４は、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を変更する。

シングルタッチ操作が指示され且つ抵抗膜式タッチパネル５でマルチタッチ操作が検出されたことに応じて設置場所の電界の影響度が許容範囲を外れていると評価された場合、機能制御部１４は、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を下げてもよい。このとき、機能制御部１４は、ＲＯＭ４から読み出されたタッチ感度補正値を用いて、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を下げる補正を行ってもよい。これにより、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を適正範囲に対して過剰になる側から適正範囲内に収めることができる。

マルチタッチ操作が指示され且つ抵抗膜式タッチパネル５でシングルタッチ操作が検出されたことに応じて設置場所の電界の影響度が許容範囲を外れていると評価された場合、機能制御部１４は、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を上げてもよい。このとき、機能制御部１４は、ＲＯＭ４から読み出されたタッチ感度補正値を用いて、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を上げる補正を行ってもよい。これにより、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を適正範囲に対して不足する側から適正範囲内に収めることができる。

あるいは、例えば、設置場所の電界の影響度が許容範囲を顕著に外れていると評価された場合、機能制御部１４は、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度の補正が困難であると判断し、抵抗膜式タッチパネル５のマルチタッチ検出機能を無効化する。機能制御部１４は、マルチタッチ操作を検出したときに操作の検出結果を生成しないように抵抗膜式タッチパネル５を制御してもよい。機能制御部１４は、マルチタッチ操作の検出結果が生成されたときに破棄して出力しないように抵抗膜式タッチパネル５を制御してもよい。機能制御部１４は、マルチタッチ操作の検出結果に無効フラグを付加することなどにより、マルチタッチ操作の検出結果を抵抗膜式タッチパネル５から受けても無視するように評価部１３を制御してもよい。

次に、抵抗膜式タッチパネル５の断面構成について図３を用いて説明する。図３は、抵抗膜式タッチパネル５の断面構成を示す図である。

抵抗膜式タッチパネル５のタッチパネル本体５ａは、透明フィルム５１、ガラス基板５２、透明電極５３、透明電極５４、貼り合わせ材５５、及びドットスペーサ５６を含む。ディスプレイ６のディスプレイ本体６ｂは、表示材６１を含む。図３では、ガラス基板５２の表面６２ａに垂直な方向をＺ方向とし、Ｚ方向に垂直な平面内で互いに直交する２方向をＸ方向及びＹ方向とする。

図３の構成では、ガラス基板５２、透明電極５４、貼り合わせ材５５、透明電極５３、透明フィルム５１がＺ方向に順に積層されている。

透明電極５３及び透明電極５４は、それぞれ、透明な導電体を主成分とする材料で形成され得る。透明電極５３及び透明電極５４は、それぞれ、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ（Ｉｎ_２Ｏ_３））膜で形成され得る。ＩＴＯ膜は一様に形成されて抵抗分を持っていてもよい。透明電極５３は、透明フィルム５１の裏面６１ｂを覆っており、透明電極５４は、ガラス基板５２の表面６２ａを覆っている。透明電極５４の表面には、ドットスペーサ５６が配されている。透明電極５３と透明電極５４と間の隙間には、表示材６１（例えば、液晶など）が封入されている。

タッチ操作が行われない状態において、透明電極５３と透明電極５４とは、Ｚ方向に貼り合わせ材５５の厚さで離間し、両者の間に隙間が形成されている。

図３に波線で示すように専用ペンまたは指でタッチ操作が行われると、透明フィルム５１が−Ｚ方向に撓み、透明電極５３も−Ｚ方向に撓むので、透明電極５３が透明電極５４に部分的に接触・導通する。これにより、抵抗膜式タッチパネル５は、タッチ操作の入力を検出する。抵抗膜式タッチパネル５は、軽荷重タイプタッチパネルである場合、透明フィルム５１の薄膜化、ドットスペーサ５６形状の工夫により、軽い力でもタッチ検出できるように設計され得る。

次に、抵抗膜式タッチパネル５の回路構成の概略について図４を用いて説明する。図４は、抵抗膜式タッチパネル５の回路構成の概略を示す図である。

タッチパネル本体５ａにおいて、透明電極５３は、−Ｙ側の端子Ｙ１と＋Ｙ側の端子Ｙ２とを有し、各端子Ｙ１，Ｙ２は、切替回路５ｂに電気的に接続されている。透明電極５４は、−Ｘ側の端子Ｘ１と＋Ｘ側の端子Ｘ２とを有し、各端子Ｘ１，Ｘ２は、切替回路５ｂに電気的に接続されている。

切替回路５ｂは、スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を有する。スイッチＳＷ１は、端子Ｙ２に電気的に接続された端子Ｔ１３を端子Ｔ１１及び端子Ｔ１２へ選択的に接続できる。端子Ｔ１１は、タッチパネルコントローラ５ｃに電気的に接続されている。端子Ｔ１２は、電源電位Ｖｃｃ（例えば、１．５Ｖ）に電気的に接続されている。

スイッチＳＷ２は、端子Ｘ２に電気的に接続された端子Ｔ２３を端子Ｔ２１及び端子Ｔ２２へ選択的に接続できる。端子Ｔ２１は、タッチパネルコントローラ５ｃに電気的に接続されている。端子Ｔ２２は、電源電位Ｖｃｃ（例えば、１．５Ｖ）に電気的に接続されている。

スイッチＳＷ３は、端子Ｙ１に電気的に接続された端子Ｔ３３を端子Ｔ３１及び端子Ｔ３２へ選択的に接続できる。端子Ｔ３１は、タッチパネルコントローラ５ｃに電気的に接続されている。端子Ｔ３２は、グランド電位ＧＮＤ（例えば、０Ｖ）に電気的に接続されている。

スイッチＳＷ４は、端子Ｘ１に電気的に接続された端子Ｔ４３を端子Ｔ４１及び端子Ｔ４２へ選択的に接続できる。端子Ｔ４１は、タッチパネルコントローラ５ｃに電気的に接続されている。端子Ｔ４２は、グランド電位ＧＮＤ（例えば、０Ｖ）に電気的に接続されている。

抵抗膜式タッチパネル５において、タッチパネル本体５ａは、ユーザーからのタッチ操作を受け付ける。切替回路５ｂは、タッチパネル本体５ａ及びタッチパネルコントローラ５ｃの間に配されている。切替回路５ｂは、タッチパネルコントローラ５ｃによる制御のもと、タッチパネル本体５ａ及びタッチパネルコントローラ５ｃの接続構成を切り替える。

タッチパネルコントローラ５ｃは、タッチパネル本体５ａ及び切替回路５ｂを制御する。タッチパネルコントローラ５ｃは、タッチ操作に応じた信号をタッチパネル本体５ａから受けてタッチ操作の有無・種類の検出と接触位置のＸ座標・Ｙ座標の検出とを行う。タッチパネルコントローラ５ｃは、抵抗５ｃ１、増幅回路５ｃ２、Ａ／Ｄ変換回路５ｃ３、及び差分計算回路５ｃ４を有する（図５、図７参照）。

図４に示すタッチパネルドライバ５ｄは、タッチパネルコントローラ５ｃの検出結果をＣＰＵ１０２で処理可能なデータに変換し、変換後のデータをＣＰＵ１０２へ出力する。タッチパネルドライバ５ｄは、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｃｈｉｐ）で実装され得る。タッチパネルコントローラ５ｃとタッチパネルドライバ５ｄとの間は、Ｉ^２Ｃ等のシリアルバスで接続され得る。

次に、シングルタッチ操作された接触位置の検出動作について図４及び図５を用いて説明する。図５は、シングルタッチ検出時の抵抗膜式タッチパネルの回路構成を示す図である。

シングルタッチ操作された接触位置のＹ座標を検出する場合、図４に示すタッチパネルコントローラ５ｃは、スイッチＳＷ１をオンして端子Ｔ１２側に接続させ、スイッチＳＷ３をオンして端子Ｔ３２側に接続させ、スイッチＳＷ４をオンして端子Ｔ４１側に接続させ、スイッチＳＷ２をオープン状態にする。タッチパネルコントローラ５ｃは、所定の電源電位（例えば、３．３Ｖ）から電源電位Ｖｃｃ（例えば、１．５Ｖ）を生成して切替回路５ｂへ供給する。

このとき、図５に示すように、透明電極５３における接触位置Ｐ１の電位が電源電位Ｖｃｃ及びグランド電位Ｖｇｎｄの電位差を抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した値（＝（Ｖｃｃ−Ｖｇｎｄ）×Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２））に略等しくなる。そして、透明電極５３における接触位置Ｐ１の電位を接触抵抗Ｒｃ０、抵抗Ｒ３、及び抵抗Ｒ５１で分圧した電圧（＝（Ｖｃｃ−Ｖｇｎｄ）×｛Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ２）｝×｛Ｒ５１／（Ｒｃ０＋Ｒ３＋Ｒ５１）｝）が増幅回路５ｃ２へ入力される。抵抗Ｒ５１は、タッチパネル本体５ａから流れ込んだ電流をＩＶ変換してこの電圧を生成している。この電圧は、Ｖｃｃ＝１．５Ｖ、Ｖｇｎｄ＝０Ｖである場合、０〜１．５Ｖの値を取り得る。なお、Ｒｃ０は、透明電極５３における接触位置Ｐ１と透明電極５４における接触位置Ｐ２との間の接触抵抗である。

増幅回路５ｃ２は、入力された電圧を所定のゲインで増幅してＡ／Ｄ変換回路５ｃ３へ入力する。Ａ／Ｄ変換回路５ｃ３は、増幅回路５ｃ２から受けた信号（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換してデジタル信号を生成する。Ａ／Ｄ変換回路５ｃ３は、例えば、０〜４０９５のデジタル値に対応する１２ビットのデジタル信号を生成する。

タッチパネルドライバ５ｄは、ドライバソフトに従って、デジタル信号をタッチパネルコントローラ５ｃから読み出し、デジタル信号をタッチパネル本体５ａにおける接触位置のＹ座標に変換する。タッチパネル本体５ａにおける接触位置のＹ座標は、例えば、０〜７９９の値を取り得る。

なお、シングルタッチ操作された接触位置のＸ座標を検出する場合、図４に示すタッチパネルコントローラ５ｃは、スイッチＳＷ２をオンして端子Ｔ２２側に接続させ、スイッチＳＷ３をオンして端子Ｔ３１側に接続させ、スイッチＳＷ４をオンして端子Ｔ４２側に接続させ、スイッチＳＷ１をオープン状態にする。このとき、図５に波線で示すように、透明電極５４における接触位置Ｐ２の電位が電源電位Ｖｃｃ及びグランド電位Ｖｇｎｄの電位差を抵抗Ｒ４，Ｒ３で分圧した値（＝（Ｖｃｃ−Ｖｇｎｄ）×｛Ｒ３／（Ｒ４＋Ｒ３）｝）に略等しくなる。そして、透明電極５４における接触位置Ｐ２の電位を接触抵抗Ｒｃ０、抵抗Ｒ１、及び抵抗Ｒ５１で分圧した電圧（＝（Ｖｃｃ−Ｖｇｎｄ）×｛Ｒ３／（Ｒ４＋Ｒ３）｝×｛Ｒ５１／（Ｒｃ０＋Ｒ３＋Ｒ５１）｝）が増幅回路５ｃ２へ入力される。これ以降は、Ｙ座標をＸ座標に置き換えれば上記の説明をそのまま適用できる。

次に、マルチタッチ操作された複数の接触位置間の距離の検出動作について図４、図６、及び図７を用いて説明する。図６は、マルチタッチ操作された複数の接触位置を示す図である。図７は、マルチタッチ検出時の抵抗膜式タッチパネルの回路構成を示す図である。

図６に示すようなマルチタッチ操作された２点の中心ＣのＸ座標・Ｙ座標の検出は、上記と同様にして行うことができる。

マルチタッチ操作された複数の接触位置間のＹ方向の距離を検出する場合、図４に示すタッチパネルコントローラ５ｃは、スイッチＳＷ１をオンして端子Ｔ１２側に接続させ、スイッチＳＷ３をオンして端子Ｔ３１側に接続させ、他のスイッチＳＷ２，ＳＷ４をオープン状態にする。タッチパネルコントローラ５ｃは、所定の電源電位（例えば、３．３Ｖ）から電源電位Ｖｃｃ（例えば、１．５Ｖ）を生成して切替回路５ｂへ供給する。

このとき、図６に示す２点間のＹ方向距離ｆ（ＰＹ）は、図７に示すように、端子Ｙ１，Ｙ２間の抵抗値の変動量から求める。すなわち、透明電極５３における２つの接触位置Ｐ１１，Ｐ１２間の抵抗は、抵抗Ｒ１２と接触抵抗Ｒｃ１、抵抗Ｒ２２、接触抵抗Ｒｃ２との並列接続による合成抵抗（＝Ｒ１２（Ｒｃ１＋Ｒ２２＋Ｒｃ２）／（Ｒ１２＋Ｒｃ１＋Ｒ２２＋Ｒｃ２））となり抵抗Ｒ１２より抵抗値が減少する。Ｒｃ１は、透明電極５３における接触位置Ｐ１１と透明電極５４における接触位置Ｐ２１との間の接触抵抗である。Ｒｃ２は、透明電極５３における接触位置Ｐ１２と透明電極５４における接触位置Ｐ２２との間の接触抵抗である。

この並列接続による合成抵抗をＲｃとすると、電源電位Ｖｃｃ及びグランド電位Ｖｇｎｄの電位差を抵抗Ｒ１１，Ｒｃ，Ｒ１３，Ｒ５１で分圧した電圧（＝（Ｖｃｃ−Ｖｇｎｄ）×Ｒ５１／（Ｒ１１＋Ｒｃ＋Ｒ１３＋Ｒ５１））が増幅回路５ｃ２へ入力される。端子Ｙ１，Ｙ２間の抵抗（Ｒ１１＋Ｒｃ＋Ｒ１３）は、Ｙ方向で１５５〜１４０Ωの値を取り得る。

なお、２つの接触位置Ｐ１１，Ｐ１２間の距離が大きいほど抵抗Ｒ２２の値が大きくなるので電極間抵抗（Ｒ１１＋Ｒｃ＋Ｒ１３）の値の減少は大きくなる。シングルタッチ時は抵抗Ｒ２２の影響はほとんどない。

抵抗Ｒ５１は、タッチパネル本体５ａから流れ込んだ電流をＩＶ変換してこの電圧を生成している。この電圧は、Ｖｃｃ＝１．５Ｖ、Ｖｇｎｄ＝０Ｖである場合、４７〜５２ｍＶの値を取り得る。

増幅回路５ｃ２は、入力された電圧を所定のゲイン（例えば、３００倍）で増幅してＡ／Ｄ変換回路５ｃ３へ入力する。Ａ／Ｄ変換回路５ｃ３は、増幅回路５ｃ２から受けた信号（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換してデジタル信号を生成する。Ａ／Ｄ変換回路５ｃ３は、例えば、０〜４０９５のデジタル値に対応する１２ビットのデジタル信号を生成する。増幅回路５ｃ２は、デジタル信号を差分計算回路５ｃ４へ供給する。

差分計算回路５ｃ４は、増幅回路５ｃ２からデジタル信号を受ける。差分計算回路５ｃ４は、デジタル信号に応じたデジタル値を測定値として、（測定値−基準値）の差分ＰＹを計算する。温度が変動するとパネルの抵抗値が変わる。タッチパネルコントローラ５ｃ内で信号を増幅しているため、この影響により検出結果（ＰＹ）のずれが大きくなり得る。そのため、絶対的な測定値ではなく基準値との差分を取っている。ここで、基準値は、タッチパネル本体５ａがタッチ操作されていないときに、測定の直前等のほぼ同じ温度環境において予め読み取られ増幅回路５ｃ２から供給されたデジタル信号に応じたデジタル値であり、予め差分計算回路５ｃ４に設定され得る。差分ＰＹのデジタル信号は、例えば１０ビットの信号である。

タッチパネルドライバ５ｄは、ドライバソフトに従って、差分ＰＹのデジタル信号をタッチパネルコントローラ５ｃから読み出し、テーブル等の変換情報を参照して２点間のＹ方向距離に変換する。テーブルは、差分の値と２点間距離とが複数の差分の値について予め実験的に取得された情報である。

同様に、マルチタッチ操作された複数の接触位置間のＸ方向の距離を検出する場合、図４に示すタッチパネルコントローラ５ｃは、スイッチＳＷ２をオンして端子Ｔ２２側に接続させ、スイッチＳＷ４をオンして端子Ｔ４１側に接続させ、他のスイッチＳＷ１，ＳＷ３をオープン状態にする。タッチパネルコントローラ５ｃは、所定の電源電位（例えば、３．３Ｖ）から電源電位Ｖｃｃ（例えば、１．５Ｖ）を生成して切替回路５ｂへ供給する。

このとき、図６に示す２点間のＸ方向距離ｆ（ＰＸ）は、図７に示すように、端子Ｘ１，Ｘ２間の抵抗値の変動量から求める。これ以降は、Ｙ方向をＸ方向に置き換えＰＹをＰＸに置き換えれば上記の説明をそのまま適用できる。

タッチパネルドライバ５ｄは、差分ＰＹと差分ＰＸとの差の絶対値｜ＰＸ−ＰＹ｜を所定の閾値と比較し、比較結果に応じて、タッチ操作の種類を判定する。例えば、タッチパネルドライバ５ｄは、｜ＰＸ−ＰＹ｜＞２４のときマルチタッチと判定し、｜ＰＸ−ＰＹ｜≦２４のときシングルタッチと判定してもよい。これは、端子間抵抗の検出レベルと検出端子間距離との関係が図８に実線で示す関係がある場合に、端子間抵抗の検出レベルが閾値Ｒｔｈ未満であればマルチタッチと判定し、端子間抵抗の検出レベルが閾値Ｒｔｈ以上であればシングルタッチと判定することに相当する。図８は、端子間抵抗の検出レベルと検出端子間距離との関係を示す図である。

次に、タッチパネル装置１の動作について図９を用いて説明する。図９は、タッチパネル装置１のタッチ感度補正の動作を示すフローチャートである。

タッチパネル装置１は、動作モードを通常モードから補正モードに切り替えると、タッチ感度補正処理をスタートし、ユーザーへ向けてシングルタッチを指示する情報を画面６ａ上に表示させる（Ｓ１）。タッチパネル装置１は、シングルタッチ操作を検出したか否かを判断する（Ｓ２）。

タッチパネル装置１は、シングルタッチ操作を検出しなかった場合、すなわちマルチタッチ操作を検出した場合（Ｓ２でＮｏ）、設置場所の電界の影響度が許容範囲を外れており、検出感度が適正範囲に対して過剰になる側に外れていると評価する。タッチパネル装置１は、この評価に応じて、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を下げる補正を行う（Ｓ３）。例えば、タッチパネルコントローラ５ｃにおける増幅回路５ｃ２のゲインを下げることで、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を下げることができる。これにより、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を適正範囲に対して過剰になる側から適正範囲内に収めることができる。

なお、Ｓ３の補正は、端子間抵抗の検出レベルと検出端子間距離との関係が図８に一点鎖線で示す関係がある場合に、端子間抵抗の検出レベルと検出端子間距離との関係を一点鎖線で示す関係から実線で示す関係にシフトさせる補正に相当する。

図９に戻って、タッチパネル装置１は、シングルタッチ操作を検出した場合（Ｓ２でＹｅｓ）、設置場所の電界の影響度が許容範囲内に収まっていると評価し、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を現在の感度に維持したまま、処理をＳ４へ進める。

タッチパネル装置１は、ユーザーへ向けてマルチタッチを指示する情報を画面６ａ上に表示させる（Ｓ４）。タッチパネル装置１は、マルチタッチ操作を検出したか否かを判断する（Ｓ５）。

タッチパネル装置１は、マルチタッチ操作を検出しなかった場合、すなわちシングルタッチ操作を検出した場合（Ｓ５でＮｏ）、設置場所の電界の影響度が許容範囲を外れており、検出感度が適正範囲に対して不足する側に外れていると評価する。タッチパネル装置１は、この評価に応じて、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を上げる補正を行う（Ｓ６）。例えば、タッチパネルコントローラ５ｃにおける増幅回路５ｃ２のゲインを上げることで、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を上げることができる。これにより、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を適正範囲に対して不足する側から適正範囲内に収めることができる。

なお、Ｓ６の補正は、端子間抵抗の検出レベルと検出端子間距離との関係が図８に二点鎖線で示す関係がある場合に、端子間抵抗の検出レベルと検出端子間距離との関係を二点鎖線で示す関係から実線で示す関係にシフトさせる補正に相当する。

タッチパネル装置１は、シングルタッチ操作を検出した場合（Ｓ５でＹｅｓ）、設置場所の電界の影響度が許容範囲内に収まっていると評価し、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を現在の感度に維持したまま、処理をＳ７へ進める。

タッチパネル装置１は、タッチ感度（すなわち、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度）を変更したか否か、すなわち、Ｓ３又はＳ６の処理を行ったか否かを判断する（Ｓ７）。

タッチパネル装置１は、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を変更しなかった場合（Ｓ７でＮｏ）、処理を終了する。

タッチパネル装置１は、抵抗膜式タッチパネル５の検出感度を変更した場合（Ｓ７でＹｅｓ）、タッチ操作の検出回数がＮ回か否かを判断する（Ｓ８）。Ｎは、２以上の整数であり、補正が困難と判断する前にタッチ操作の検出を何回繰り返すべきかを示す閾値である。

タッチパネル装置１は、タッチ操作の検出回数がＮ回に達していない場合（Ｓ８でＮｏ）、補正処理が入ったために再チェックが必要であるとして、処理をＳ１に戻す。

タッチパネル装置１は、タッチ操作の検出回数がＮ回に達した場合（Ｓ８でＹｅｓ）、タッチ感度を調整しても補正しきれないとして、抵抗膜式タッチパネル５のマルチタッチ検出機能を無効化し（Ｓ９）、動作モードを補正モードから通常モードに戻して、処理を終了する。

なお、タッチ感度を調整しても補正しきれないことは、例えば、端子間抵抗の検出レベルと検出端子間距離との関係が図８に波線で示す関係がある場合に、端子間抵抗の検出レベルと検出端子間距離との関係を破線で示す関係から一点鎖線で示す関係までにしかシフトさせられないことに相当する。

以上のように、実施形態では、タッチパネル装置において、抵抗膜方式タッチパネルに対する設置場所の電界の影響度を評価し、その評価された影響度に応じて抵抗膜式タッチパネルの機能を制御する。これにより、設置場所の電界に起因したタッチ操作の誤検出を防止できる。

なお、設置場所の電界の影響度の評価は、設置場所の電界強度を計測することで行ってもよい。例えば、タッチパネル装置１ｉは、ハードウェア的に、図１０に示すように構成され得る。図１０は、実施形態の変形例にかかるタッチパネル装置１ｉのハードウェア構成を示す図である。

タッチパネル装置１ｉは、アンテナ７ｉをさらに有する。アンテナ７ｉは、外部環境や装置内部からの妨害電波の強度あるいは周波数を検出可能に構成されている。予め妨害電波の波長又は周波数が予想可能である場合、その波長又は周波数に応じた形状、寸法、レイアウト等でアンテナ７ｉが構成されていてもよい。このとき、ＲＯＭ４には、影響度に応じた妨害電波強度許容値あるいは装置への影響を回避したい周波数に関連した情報（電界関連閾値）を保持しておいてもよい。

また、タッチパネル装置１ｉは、機能的に、図１１に示すように構成され得る。図１１は、実施形態の変形例にかかるタッチパネル装置１ｉの機能構成を示す図である。

タッチパネル装置１ｉは、評価部１３（図２参照）に代えて評価部１３ｉを有し、計測部１５ｉ及び記憶部１６ｉをさらに有する。計測部１５ｉは、ＲＯＭ４に格納されたタッチ感度補正プログラムがＣＰＵ２により実行された際にＲＡＭ３上に一括して又は処理の進行に応じて順次に展開される機能モジュールとして実装され得る。記憶部１６ｉは、ＲＯＭ４の少なくとも一部の記憶領域として実装され得る。

計測部１５ｉは、アンテナ７ｉを用いて、設置場所の電界関連値を計測する。電界関連値は、設置場所の電界に関連したパラメータであり、例えば、装置内モジュール（タッチパネルコントローラ５ｃを制御しているＣＰＵ２等）が誤動作し得る電圧レベルのノイズに相当する妨害電波強度値であってもよいし、あるいは、装置内モジュールで使用している動作周波数及び／又はその高調波の周波数などであってもよい。計測部１５ｉは、計測された電界関連値を評価部１３ｉへ供給する。評価部１３ｉは、電界関連値を計測部１５ｉから受けると、記憶部１６ｉを参照する。計測部１５ｉは、電界関連閾値を記憶する。評価部１３ｉは、電界関連閾値を記憶部１６ｉから読み出し、電界関連閾値と電界関連値とを比較し、比較結果に応じて、抵抗膜式タッチパネル５に対する設置場所の電界の影響度を評価する。

評価部１３ｉは、計測部１５ｉで計測された電界関連値が電界関連閾値を超えていれば、マルチタッチ誤検出が発生する可能性が高いため、抵抗膜式タッチパネル５のマルチタッチ検出機能を無効化してもよい。例えば、タッチパネル装置１ｉは、図９に示すＳ１〜Ｓ６の処理に代えて電界関連値を計測する処理を行い、Ｓ７の処理を電界関連値が電界関連閾値を超えているか否か判断する処理に置き換え、Ｓ８の処理を電界関連値の計測回数がＮ回に達したか否か判断する処理に置き換えた動作を行ってもよい。これにより、タッチ操作の誤検出を防止できる。

１，１ｉ タッチパネル装置
２ ＣＰＵ
３ ＲＡＭ
４ ＲＯＭ
５ 抵抗膜式タッチパネル
６ ディスプレイ
７ｉ アンテナ
１１ モード制御部
１２ 表示制御部
１３，１３ｉ 評価部
１４ 機能制御部
１５ｉ 計測部
１６ｉ 記憶部

特開２０１７−１０１０４号公報

Claims (8)

1. 操作を検出可能である抵抗膜式タッチパネルと、
   前記抵抗膜式タッチパネルに対する設置場所の電界の影響度を評価する評価手段と、
   前記評価された影響度に応じて、前記抵抗膜式タッチパネルの機能を制御する制御手段と、
   を備えたタッチパネル装置。
2. 所定の操作を指示する情報を画面に表示させる表示制御部をさらに備え、
   前記評価手段は、前記情報に応じて期待される操作と前記抵抗膜式タッチパネルで検出された操作とを比較し、比較結果に応じて前記影響度を評価する
   請求項１に記載のタッチパネル装置。
3. 設置場所の電界関連値を計測する計測手段と、
   少なくとも１つの電界関連閾値を記憶する記憶手段と、
   をさらに備え、
   前記評価手段は、前記電界関連閾値と前記計測された電界関連値とを比較し、比較結果に応じて前記影響度を評価する
   請求項１に記載のタッチパネル装置。
4. 前記計測手段は、アンテナを用いて、設置場所の電界関連値を計測する
   請求項３に記載のタッチパネル装置。
5. 前記制御手段は、前記評価された影響度に応じて、前記抵抗膜式タッチパネルの検出感度を変更する
   請求項１から４のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
6. 前記抵抗膜式タッチパネルは、シングルタッチ検出機能及びマルチタッチ検出機能を有し、
   前記制御手段は、前記評価された影響度に応じて、前記マルチタッチ検出機能を無効化する
   請求項１から５のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
7. 操作を検出可能である抵抗膜式タッチパネルに対する設置場所の電界の影響度を評価する評価ステップと、
   前記評価された影響度に応じて、前記抵抗膜式タッチパネルの機能を制御する制御ステップと、
   を含むタッチパネル装置の制御方法。
8. 操作を検出可能である抵抗膜式タッチパネルに対する設置場所の電界の影響度を評価する評価ステップと、
   前記評価された影響度に応じて、前記抵抗膜式タッチパネルの機能を制御する制御ステップと、
   をタッチパネル装置に実行させるプログラム。

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