JP4763541B2 - タッチパネル付き表示装置およびナビゲーション装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示画面上で圧力をかけた位置（タッチ位置）を検出するタッチパネルを備えたタッチパネル付き表示装置およびナビゲーション装置に関する。

抵抗膜上に表示される複数の指標に圧力をかけたときに検出される電圧値をそれぞれ検出し、その電圧値に基づいて、表示画面におけるタッチした位置と、タッチパネル上で座標検出される位置とのずれを補正するタッチパネル制御装置が知られている（たとえば、特許文献１）。
特開平９−４４３０７号公報

表示画面におけるタッチした位置と、タッチパネル上で座標検出される位置とのずれは、タッチパネルを液晶パネルなどに貼り合わせるときに発生するほか、タッチパネル制御装置の経年変化によっても発生する。従来のタッチパネル制御装置では、経年変化によるずれの補正をいつ行えばよいかわからないという問題点がある。

（１）請求項１の発明のタッチパネル付き表示装置は、押圧位置に応じた信号を出力するタッチパネルと、タッチパネルの検出出力に対するキャリブレーションが行われてから所定期間が経過するまでの間にタッチパネル上に設定された所定領域が押圧されたときの押圧位置の平均値、またはキャリブレーションが行われてから所定領域が所定回数だけ押圧されるまでの押圧位置の平均値を、基準平均値として算出する基準平均値算出手段と、所定領域に対する直近の所定個数の押圧位置の平均値を検出平均値として算出する検出平均値算出手段と、基準平均値と検出平均値とを比較することにより、キャリブレーションが必要であるか否かを判定する判定手段と、判定手段による判定の結果に基づいて、キャリブレーションの必要性を報知する制御手段とを備えることを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１のタッチパネル付き表示装置において、判定手段は、基準平均値と検出平均値との差が所定値以上のときにキャリブレーションが必要であると判定することを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項１または２のタッチパネル付き表示装置において、制御手段は、キャリブレーションの必要性を報知する際、キャリブレーションの実行の要否を確認し、キャリブレーションの実行が要であることが確認された場合、キャリブレーションを実行する実行手段をさらに備えることを特徴とする。
（４）請求項４の発明は、請求項３のタッチパネル付き表示装置において、実行手段は、タッチパネルの出力信号を、基準平均値と検出平均値との差に基づいてキャリブレーションすることを特徴とする。
（５）請求項５の発明は、請求項４のタッチパネル付き表示装置において、基準平均値算出手段および検出平均値算出手段は、タッチパネル上に設定された複数の所定領域のうち最も押圧回数の多い領域である最頻度領域について、基準平均値と検出平均値をそれぞれ算出し、実行手段は、タッチパネルの出力信号を、最頻度領域について算出された基準平均値と検出平均値との差に基づいてキャリブレーションすることを特徴とする。
（６）請求項６の発明は、押圧位置に応じた信号を出力するタッチパネルと、タッチパネルの検出出力に対するキャリブレーションが行われてから所定期間が経過するまでの間にタッチパネル上に設定された所定領域が押圧されたときの押圧位置の分散、またはキャリブレーションが行われてから所定領域が所定回数だけ押圧されるまでの押圧位置の分散を、基準分散値として算出する基準分散値算出手段と、所定領域に対する直近の所定個数の押圧位置の分散を検出分散値として算出する検出分散値算出手段と、基準分散値と検出分散値とを比較することにより、キャリブレーションが必要であるか否かを判定する判定手段と、判定手段による判定の結果に基づいて、キャリブレーションの必要性を報知する制御手段とを備えることを特徴とする。
（７）請求項７の発明のナビゲーション装置は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のタッチパネル付き表示装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、タッチパネル上に設定された所定領域が複数回押圧されたときの押圧位置に基づいて、タッチパネルのキャリブレーションの必要性を報知する。したがって、別段にタッチパネルのキャリブレーションの要否を判断するための作業を必要とせず、タッチパネルのキャリブレーションをいつ行えばよいかを判断することができる。

−第１の実施形態−
本発明の第１の実施形態によるナビゲーション装置の構成を図１に示す。図１のナビゲーション装置１Ａは表示モニタ１６の表示画面にタッチパネル装置１８Ａを備え、表示モニタ１６に表示されたボタンを押圧操作することによってナビゲーション装置１Ａを操作することができる。ナビゲーション装置１Ａは、タッチパネル装置１８Ａのほかに制御回路１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、現在地検出装置１４、画像メモリ１５、表示モニタ１６、入力装置１７およびディスクドライブ１９を有している。ディスクドライブ１９は、地図データを記憶したＤＶＤ−ＲＯＭ１１０を装填している。

タッチパネル装置１８Ａは、表示モニタ１６の表面に積層された透明の抵抗膜が押圧された位置を検出する装置であり、検出した押圧位置を制御回路１１に出力する。表示モニタ１６に表示する画像は抵抗膜を通して表示される。タッチパネル装置１８Ａの詳細については後述する。

制御回路１１は、マイクロプロセッサ及びその周辺回路からなり、ＲＡＭ１３を作業エリアとしてＲＯＭ１２に格納された制御プログラムを実行して各種の制御を行う。この制御回路１１が、ＤＶＤ−ＲＯＭ１１０に記憶された地図データに基づいて所定の経路探索処理を行うと、その処理結果が推奨経路として表示モニタ１６に表示される。

制御回路１１は、タッチパネル装置１８Ａが検出した押圧位置と、表示モニタ１６に表示されたボタンのタッチエリアの情報とから、押圧されたボタンを判断する。ここで、タッチエリアとは、表示されたボタンに割り振られているタッチパネル上の座標範囲をいう。タッチエリア内に押圧位置が検出されると、そのタッチエリアに係るボタンに定義されている処理を行う。たとえば、表示画面に表示されている地図を広域表示にするボタンの場合は、そのボタンが押圧されたと判断すると地図を広域表示にする。また、押圧されたボタンの情報を、押圧ボタン情報としてタッチパネル装置１８Ａに出力する。

現在地検出装置１４は、車両の現在地を検出する装置であり、たとえば、車両の進行方向を検出する振動ジャイロ１４ａ、車速を検出する車速センサ１４ｂ、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からのＧＰＳ信号を検出するＧＰＳセンサ１４ｃなどから成る。ナビゲーション装置１Ａは、この現在地検出装置１４により検出された車両の現在地に基づいて、地図の表示範囲や経路探索開始点などを決定するとともに、地図上にその現在地を表示する。

画像メモリ１５は、表示モニタ１６に表示するための画像データを格納する。この画像データは地図描画用データや各種の図形データからなり、それらはディスクドライブ１９によって読み込まれるＤＶＤ−ＲＯＭ１１０に記憶された地図データに基づいて、適宜生成される。ナビゲーション装置１Ａは、このようにして生成された画像データを用いることによって地図表示など行う。

ディスクドライブ１９は、ＤＶＤ−ＲＯＭ１１０から、表示モニタ１６へ地図を表示するための地図データを読み出す。地図データは、地図表示用データ、経路探索用データなどを含む。これらのデータには、道路のリンク情報およびノード情報が含まれている。地図表示用データは、広域から詳細まで複数の縮尺の地図データを有し、乗員の要求にしたがって、表示地図の縮尺を変更することができる。なお、ＤＶＤ−ＲＯＭ１１０以外の他の記録メディア、たとえばＣＤ−ＲＯＭやハードディスクなどより地図データを読み出してもよい。

表示モニタ１６は、地図データなどの各種情報に基づいて、自車位置付近の地図などの各種情報を画面表示として乗員に提供する。入力装置１７は、乗員が各種コマンドを設定するための入力スイッチを有し、リモコンなどによって実現される。乗員は、表示モニタ１６の表示画面の指示にしたがって入力装置１７を手動で操作することにより、目的地を選択して目的地を設定する。また、入力装置１７を操作することにより、表示モニタ１６に表示された地図をスクロールすることができる。

目的地が乗員により設定されると、ナビゲーション装置１Ａは、ＧＰＳセンサ１４ｃにより検出された現在地を出発地として、所定のアルゴリズムに基づいて目的地までのルートを経路演算する。このようにして求められたルート（以下、推奨経路という）は、表示形態を、たとえば表示色などを変えることによって、ほかの道路と区別して表示される。これにより、乗員は、地図上の推奨経路を認識することができる。また、ナビゲーション装置１Ａは、推奨経路にしたがって車両が走行できるように、乗員に対して画面や音声などによる進行方向指示を行い、車両を経路誘導する。

タッチパネル装置１８Ａの構成を図２に示す。タッチパネル装置１８Ａは、ＣＰＵ２１Ａ、水平抵抗膜Ｒ１、垂直抵抗膜Ｒ２、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４、抵抗Ｒ３〜Ｒ１０およびメモリ２２を有している。なお、ＣＰＵ２１Ａは、制御回路１１のＣＰＵであるが、便宜上タッチパネル装置１８Ａの一構成要素として説明する。

ＣＰＵ２１Ａは、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４のオンオフを制御し、端子ＡＤ１、ＡＤ２より検出される電圧値より押圧位置の座標検出を行う。

ＣＰＵ２１Ａの端子ＳＷ１には、抵抗Ｒ３を介してＰＮＰトランジスタＴｒ１のベース端子が接続され、このトランジスタＴｒ１のエミッタ端子には電源が、コレクタ端子には水平抵抗膜Ｒ１の端部ａとＣＰＵ２１Ａの端子ＡＤ１とが接続されている。ＣＰＵ１１の端子ＳＷ２には、抵抗Ｒ４を介してＮＰＮトランジスタＴｒ２のベース端子が接続され、このトランジスタＴｒ２のコレクタ端子には水平抵抗膜Ｒ１の端部ｂが接続され、エミッタ端子は接地されている。

同様に、ＣＰＵ２１Ａの端子ＳＷ３には、抵抗Ｒ５を介してＰＮＰトランジスタＴｒ３のベース端子が接続され、このトランジスタのエミッタ端子には電源が、コレクタ端子には垂直抵抗膜Ｒ２の端部ｃとＣＰＵ２１Ａの端子ＡＤ２とが接続されている。ＣＰＵ２１Ａの端子ＳＷ４には、抵抗Ｒ６を介してＮＰＮトランジスタＴｒ４のベース端子が接続され、このトランジスタＴｒ４のコレクタ端子には垂直抵抗膜Ｒ２の端部ｄが接続され、エミッタ端子は接地されている。なお、ＡＤ１，ＡＤ２，ＳＷ２，ＳＷ４は、それぞれＲ９，Ｒ１１，Ｒ１０，Ｒ１２を介して接地されている。

図３はタッチパネルの横断面図、図４はタッチパネルを上面方向から見た透視図である。これらの図に示すように、透明抵抗膜方式のタッチパネルは、抵抗膜の一種であるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）成膜フィルム３１とＩＴＯ成膜ガラス３２とを外周スペーサ３３またはドットスペーサ３４を介して対向配置して構成される。ＩＴＯ成膜フィルム３１のＸ軸方向の両端部には上部電極４１ａ，４１ｂが、ＩＴＯ成膜ガラス３２のＹ軸方向の両端部には下部電極４２ａ，４２ｂがそれぞれ取り付けられている。ＩＴＯ成膜フィルム３１はある程度弾力を有しており、その上面に圧力をかけると圧力をかけた箇所が撓んでＩＴＯ成膜ガラス３２に接触する。以下では、ＩＴＯ成膜フィルム３１を水平抵抗膜Ｒ１と呼び、ＩＴＯ成膜ガラス３２を垂直抵抗膜Ｒ２と呼ぶ。

図５は図３のタッチパネルの座標検出原理図である。操作者が圧力をかけた位置（以下、押圧位置と呼ぶ）の検出は、上部電極４１ａ，４１ｂと下部電極４２ａ，４２ｂのいずれか一方に所定の電圧を印加して行う。例えば、図５（ａ）は上部電極４１ａ，４１ｂ間に所定の電圧を印加し、下部電極４２ａ，４２ｂ間を短絡した状態を示しており、図５（ａ）では水平抵抗膜Ｒ１の抵抗をｒ１、垂直抵抗膜Ｒ２の抵抗をｒ２としている。この状態で水平抵抗膜上面の所定箇所に圧力をかけると、圧力をかけた位置付近の水平抵抗膜Ｒ１と垂直抵抗膜Ｒ２とが接触する。水平抵抗膜Ｒ１と垂直抵抗膜Ｒ２はそれぞれ異なる抵抗値を有するため、圧力をかけた水平抵抗膜Ｒ１上の水平（Ｘ軸）座標位置に応じて図５（ａ）のａ，ｃ間の電圧が変化する。したがって、この電圧値をモニタすることで、ペンや指等で圧力をかけた水平（Ｘ軸）座標位置を正確に検出できる。

一方、図５（ｂ）は上部電極を短絡し、下部電極に所定の電圧を印加した状態を示す。この状態で水平抵抗膜Ｒ１の所定箇所に圧力を加えると、圧力をかけた位置付近の水平抵抗膜Ｒ１と垂直抵抗膜Ｒ２とが接触し、図５（ｂ）のａ，ｃ間の電圧が変化する。この電圧は、圧力をかけた水平抵抗膜Ｒ１上のＹ軸座標位置に応じて変化するため、この電圧値をモニタすることで、圧力をかけたＹ軸座標位置を正確に検出できる。

このように、図４に示す透明抵抗膜方式のタッチパネルでは、水平抵抗膜Ｒ１の両端の上部電極４１ａ，４１ｂに電圧を印加することで押圧位置の水平（Ｘ軸）座標を検出でき、垂直抵抗膜Ｒ２の両端の下部電極４２ａ，４２ｂに電圧を印加することで押圧位置の垂直（Ｙ軸）座標を検出できる。

図２のメモリ２２は不揮発メモリであり、所定のボタンが押圧されたときの押圧座標を記憶する。所定のボタンが押圧されたか否かは、上述した制御回路１１から出力される押圧ボタン情報より判定する。

次に、本発明の実施形態におけるナビゲーション装置１Ａに設けたタッチパネル装置１８Ａのキャリブレーション警告処理について、図６〜８を参照して説明する。

本発明の実施形態では、タッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションの要否を判断するためのボタンを予め決めておき、判断の基準となる押圧位置の基準データを取得し、メモリ２２に記憶する。基準データの取得について、図６を参照して説明する。

図６は、自車位置マーク６１を表示した地図６２の表示画面を示す図である。地図６２の表示画面には、広域表示ボタン６３が表示されている。広域表示ボタン６３は、地図６２の縮尺率を小さくして、より広域の地図を表示するためのボタンである。ここで、広域表示ボタン６３をタッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションの要否を判断するためのボタンとする。

タッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションが行われてから、３０日が経過する間に広域表示ボタン６３が押圧されたときの押圧位置６４のデータをメモリ２２に記憶する。ここで、押圧位置６４は広域表示ボタン６３の領域内の×印で示す。そして、押圧位置６４の平均の位置を算出する。以下、この平均の位置を基準平均位置と呼ぶ。基準平均位置は、押圧位置６４のＸ座標を加算し、押圧位置６４のＹ座標を加算し、それぞれ加算した押圧位置６４のＸ座標、Ｙ座標を押圧回数で除算することによって算出される。この基準平均位置が、タッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションの要否を判断する基準位置となる。

基準平均位置を算出した後も、広域表示ボタン６３が押圧されるたびに、押圧位置をメモリ２２に記憶し、たとえば、直近の３０個の押圧位置の平均の位置を算出する。以下、この平均の位置を検出平均位置と呼ぶ。

タッチパネル装置１８Ａの水平抵抗膜Ｒ１および垂直抵抗膜Ｒ２の抵抗値やトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４のコレクタ−エミッタ間の抵抗値などは、経年変化でその値が変わる。この経年変化のため、実際に押圧した位置と、検出した押圧位置との間で差異が生じ、広域表示ボタン６３を押圧しても地図６２が広域表示されないことが起こる。このため経年変化が生ずると、図７に示すように、広域表示ボタン６３が押圧されたと判定される押圧位置６４の分布は、広域表示ボタン６３の表示領域の中心に対して偏倚したものとなる。つまり、乗員は、何度も広域表示ボタン６３を押圧しているうちに、経験的に広域表示ボタン６３の表示領域からずらして押圧しなくてはならないことがわかり、その結果、押圧位置６４の分布は上記のように偏倚する。このような場合、タッチパネル装置１８Ａにキャリブレーションが必要になる。

図６に示すように、押圧位置６４の分布が広域表示ボタン６３の表示領域の中心に対して偏倚したものとなる場合、検出平均位置は、基準平均位置を中心とした所定範囲から外れる。したがって、基準平均位置と検出平均位置とを比較することによって、タッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションの要否を判断することができる。検出平均位置が、基準平均位置を中心とした所定範囲から外れると、タッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションの必要性を報知するため、次回のナビゲーション装置１Ａの起動時に、図８に示すように、タッチパネル装置１８Ａのキャリブレーション実施を促す警告画面８０が表示モニタ１６に表示される。

警告画面８０が表示モニタ１６に表示されると、乗員は、ナビゲーション装置１Ａの販売元、またはナビゲーション装置１Ａを備えた車両の販売元にナビゲーション装置１Ａを持ち込む。そして、その販売元において、タッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションが行われる。

次に、本発明の第１の実施形態のタッチパネル装置１８Ａにおける警告画面表示処理について、図９および図１０のフローチャートを参照して説明する。図９および図１０の処理は、タッチパネル装置１８Ａに電源が投入されるとスタートするプログラムにより、ＣＰＵ２１Ａにおいて実行される。

ここで、タッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションが行われると、図２のメモリ２２に記憶された押圧座標などの情報は消去されるものとする。また、基準平均位置の算出を判定するフラグＫを０とし、キャリブレーションが行われてからの経過日数を表すｔを０とするものとする（図９のＳ９００）。フラグＫの値が０のとき、基準平均位置を算出していないものと判定し、フラグＫの値が１のとき、基準平均位置を算出したものと判定する。

ステップＳ９０１では、水平抵抗膜Ｒ１が押圧されたか判定する。押圧された場合はステップＳ９０１が肯定判定され、ステップＳ９０２に進む。押圧されていない場合はそのままリターンする。ステップＳ９０２では、制御回路１１から押圧ボタン情報を取得する。ステップＳ９０３では、押圧ボタン情報より広域表示ボタン６３が押圧されたか判定する。広域表示ボタン６３が押圧された場合はステップＳ９０３が肯定判定され、ステップＳ９０４へ進む。押圧されていない場合は、ステップＳ９０３が否定判定され、リターンする。ステップＳ９０４では、押圧位置の座標をメモリ２２に記憶する。

ステップＳ９０５では、ｔが３０日を超えているか判定する。ステップＳ９０５が肯定判定されると、ステップＳ９０６へ進み、ステップＳ９０５が否定判定されると、リターンする。ステップＳ９０６では、Ｋの値が０であるか判定する。０の場合はステップＳ９０６が肯定判定され、ステップＳ９０７へ進む。０でない場合はステップＳ９０６が否定判定され、リターンする。ステップＳ９０７では、基準平均位置を算出する。ステップＳ９０８では、Ｋの値を１とする。

以上により、キャリブレーション後の広域表示ボタン６３の平均値が算出され、図１０に示すキャリブレーション要否判定処理へ進む。

ステップＳ９０８に続いて、図１０のステップＳ１００１では、水平抵抗膜Ｒ１が押圧されたか判定する。押圧された場合はステップＳ１００１が肯定判定され、ステップＳ１００２へ進む。押圧されていない場合はそのままリターンする。ステップＳ１００２では、制御回路１１から押圧ボタン情報を取得する。ステップＳ１００３では、押圧ボタン情報より広域表示ボタン６３が押圧されたか判定する。広域表示ボタン６３が押圧された場合はステップＳ１００３が肯定判定され、ステップＳ１００４へ進む。押圧されていない場合は、ステップＳ１００３が否定判定され、リターンする。ステップＳ１００４では、押圧位置の位置座標をメモリ２２に記憶する。

ステップＳ１００５では、直近の３０個の押圧位置をメモリ２２から抽出し、ステップＳ１００６で、その検出平均位置を算出する。ステップＳ１００７では、検出平均位置は基準平均位置から所定範囲内の位置かを判定する。所定範囲内の位置でない場合はステップＳ１００７が否定判定され、ステップＳ１００８へ進む。所定範囲内である場合はステップＳ１００７が肯定判定され、リターンする。ステップＳ１００８では、制御回路１１に対して、次回のナビゲーション装置１Ａの起動時にタッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションを促す警告画面８０を表示するように指令する。

以上の第１の実施形態によるナビゲーション装置１Ａは次のような作用効果を奏する。
（１）広域表示ボタン６３が複数回押圧されたときの押圧位置に基づいて、タッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションの必要性を報知する。したがって、別段にタッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションの要否を判断するための作業を必要とせず、日ごろのタッチパネルの押圧操作において、タッチパネルのキャリブレーションをいつ行えばよいかを判断することができる。

（２）タッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションの要否を判断するための基準となる基準平均位置も、基準平均位置と比較する検出平均位置も、タッチパネル装置１８Ａを使用しているうちに算出され、別段、タッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションの必要性を判断するための基準位置などを算出する操作が必要ないので、乗員の利便性が向上する。

（３）タッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションを行った直後から所定期間に広域表示ボタン６３が押圧されたときの押圧位置の平均位置（基準平均位置）と、直近の所定押圧回数における押圧位置の平均位置（検出平均位置）とを比較することによって、タッチパネル装置１８Ａにキャリブレーションが必要であることを判断し、報知する。したがって、的確な時期にタッチパネル装置１８Ａをキャリブレーションすることができる。

−第２の実施形態−
第１の実施形態におけるナビゲーション装置１Ａでは、タッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションの必要性を報知するのみであったが、第２の実施形態におけるナビゲーション装置１Ｂは、乗員の指示によりタッチパネル装置１８Ｂのキャリブレーションも行う。本発明の第２の実施形態によるナビゲーション装置１Ｂの構成は、第１の実施形態によるナビゲーション装置１Ａの構成と同一なので、説明を省略する。

本発明の第２の実施形態におけるナビゲーション装置１Ｂに設けたタッチパネル装置１８Ｂのキャリブレーション処理について、図１１〜１２を参照して説明する。

本発明の第２の実施形態では、タッチパネル装置１８Ｂのキャリブレーションの要否を判断するための複数のボタン２０１ａ〜２０１ｄを予め決めておき、それぞれのボタンについて、押圧されたと判定されたときの押圧位置を検出し、メモリ２２に記憶する。以下、キャリブレーションの要否を判断するためのボタン２０１ａ〜２０１ｄをキャリブレーション要否判定ボタンと呼ぶ。そして、キャリブレーション要否判定ボタン２０１ａ〜２０１ｄの中で押圧回数の最も多いボタンを用いてキャリブレーションの要否を判断する。以下、押圧回数の最も多いボタンを最頻度ボタンと呼ぶ。

タッチパネル装置１８Ｂのキャリブレーションの要否の判断は、最頻度ボタンの押圧回数が１０００回になると開始する。図１１に示すように、ボタン２０１ａが最も押圧頻度の高いボタンであり、このボタン２０１ａが最頻度ボタンとなる。そして、キャリブレーションをしてから最頻度ボタン２０１ａの押圧回数が１０００回までの押圧位置からボタン２０１ａの基準平均位置（Ｘ０，Ｙ０）を算出し、最頻度ボタン２０１ａの直近の３０回の押圧位置から最頻度ボタン２０１ａの検出平均位置（Ｘ１，Ｙ１）を算出する。

最頻度ボタン２０１ａの検出平均位置が基準平均位置から所定範囲内でない場合、つまり最頻度ボタン２０１ａの検出平均位置（Ｘ１，Ｙ１）と基準平均位置（Ｘ０，Ｙ０）とを比較して、｜Ｘ０−Ｘ１｜≧ΔＸ０、または｜Ｙ０−Ｙ１｜≧ΔＹ０（ΔＸ０，ΔＹ０は所定値）になると、図１１に示すようにキャリブレーションの必要性を報知し、キャリブレーションの要否を問い合わせるキャリブレーション画面２０３を表示する。キャリブレーション画面２０３には、「タッチパネルの検出座標がずれてきました。タッチパネルのキャリブレーションを行いますか。」という問合せ文とともに、ＹＥＳボタン２０３ａとＮＯボタン２０３ｂとを表示する。ＹＥＳボタン２０３ａを押圧すると、タッチパネル装置１８Ｂのキャリブレーションが開始され、ＮＯボタン２０３ｂが押圧されるとキャリブレーションを行わず、キャリブレーション画面２０３を消去する。

タッチパネル装置１８のキャリブレーションは以下のように行われる。
検出平均位置のＸ座標と基準平均位置のＸ座標との差分（ΔＸ１＝Ｘ１−Ｘ０）および検出平均位置のＹ座標と基準平均位置のＹ座標との差分（ΔＹ１＝Ｙ１−Ｙ０）を算出する。以下、差分ΔＸ１をＸ座標補正量と呼び、差分ΔＹ１をＹ座標補正量と呼ぶ。以降、タッチパネル装置１８Ｂは、検出されたＸ座標にＸ座標補正量ΔＸ１を加算し、Ｙ座標にＸ座標補正量ΔＹ１を加算する。たとえば、座標（Ｘ，Ｙ）の押圧位置が検出された場合、押圧座標（Ｘ＋ΔＸ１，Ｙ＋ΔＹ１）を制御回路１１に出力する。

以上のようにキャリブレーションされた結果、検出した押圧位置が補正されて制御回路１１に出力されるので、その後は、図１２に示すように、キャリブレーション要否判定ボタン２０１ａ〜２０１ｄの表示位置と押圧位置２０２ａ〜２０２ｄとのずれが解消され、キャリブレーション要否判定ボタン２０１ａ〜２０１ｄの表示範囲を押圧するとキャリブレーション要否判定ボタン２０１ａ〜２０１ｄに定義された処理が実行されるようになる。

次に、本発明の第２の実施形態のタッチパネル装置１８Ｂにおけるキャリブレーション処理について、図１３および図１４のフローチャートを参照して説明する。図１３および図１４の処理は、タッチパネル装置１８Ｂに電源が投入されるとスタートするプログラムにより、ＣＰＵ２１Ｂにおいて実行される。また、図１３および図１４の処理は、すべてのキャリブレーション要否判定ボタン２０１ａ〜２０１ｄについてそれぞれ行われる。なお、第１の実施形態における警告画面表示処理と同じ処理は同じ符号を付し、説明を省略する。

ここで、タッチパネル装置１８Ｂのキャリブレーションを行うと、第１の実施形態と同様にメモリ２２に記憶された押圧座標などの情報を消去するものとする。また、基準平均位置の算出を判定するフラグＫを０とし、最頻度ボタンであるかを判定するためのフラグＬを０とし、キャリブレーションが行われてからの押圧回数を表す変数ｎを０とするものとする（図１３のＳ１３００）。フラグＬの値が０のとき、そのボタンを最頻度ボタンと判定し、フラグＬの値が１のとき、そのボタンを最頻度ボタンではないと判定する。また、ひとつのボタンを最頻度ボタンと判定するまでは、すべてのキャリブレーション要否判定ボタンを最頻度ボタンとみなす。

ステップＳ１３０１では、フラグＬの値が０であるか判定する。Ｌの値が０である場合はステップＳ１３０１が肯定判定され、ステップＳ９０１へ進む。Ｌの値が１の場合はステップＳ１３０１が否定判定され、リターンする。ステップＳ９０４に続くステップＳ１３０２では、変数ｎに１を加算する。ステップＳ１３０３では、変数ｎの値が１０００であるか判定する。変数ｎの値が１０００の場合はステップＳ１３０３が肯定判定され、ステップＳ１３０４へ進む。変数ｎの値が１０００でない場合はステップＳ１３０３が否定判定され、リターンする。

ステップＳ１３０４では、４つキャリブレーション要否判定ボタン２０１ａ〜２０１ｄのうち、今回押圧されていない３つのキャリブレーション要否判定ボタン２０１ｂ〜２０１ｄのフラグＬの値を１とする。これによって、押圧回数が１０００回に至ったボタン２０１ａは最頻度ボタンとなり、そのほかのボタン２０１ｂ〜２０１ｄ、つまり、まだ押圧回数が１０００回に達しないボタンは最頻度ボタンではないものとされる。ステップＳ９０６でＫ＝０と判定されると、ステップＳ１３０５において、基準平均位置（Ｘ０，Ｙ０）を算出し、ステップＳ９０８でフラグＫに１を代入する。

以上により、キャリブレーション後の最頻度ボタン２０１ａの平均値が算出され、図１４におけるキャリブレーション処理へ進む。

図１４のステップＳ１００１、ステップＳ１００４、ステップＳ１００５からステップＳ１４０１へ進むと、最頻度ボタン２０１ａの検出平均位置（Ｘ１，Ｙ１）を算出する。ステップＳ１４０２では、｜Ｘ０−Ｘ１｜≧ΔＸ０、または、｜Ｙ０−Ｙ１｜≧ΔＹ０（ΔＸ０，ΔＹ０は所定値）であるか判定する。ステップＳ１４０２が肯定判定されるとステップＳ１４０３へ進む。ステップＳ１４０２が否定判定されるとリターンする。

ステップＳ１４０３では、Ｘ座標補正量ΔＸ１、Ｙ座標補正量ΔＹ１を算出する。以降、タッチパネル装置１８Ｂにおいて押圧位置（Ｘ，Ｙ）を検出すると、制御回路１１へは、補正された押圧位置（Ｘ＋ΔＸ１，Ｙ＋ΔＹ１）を出力する。

ステップＳ１４０４では、タッチパネル装置１８Ｂのキャリブレーションを行ったので、すべてのキャリブレーション要否判定ボタン２０１ａ〜２０１ｄについて、メモリ２２に記憶された押圧座標などの情報を消去し、フラグＫを０とし、最頻度ボタンを判定するためのフラグＬを０とし、押圧回数を表す変数ｎを０とする。

以上の第２実施形態によるナビゲーション装置１Ｂは次のような作用効果を奏する。
（１）タッチパネル装置１８Ｂのキャリブレーションを報知する際、乗員にキャリブレーション実行の要否を問い合わせるようにした。乗員がキャリブレーションを要求すると、検出平均位置および基準平均位置を利用してタッチパネル装置１８Ｂのキャリブレーションを行う。したがって、キャリブレーションを別途行う必要はなく、乗員の利便性が向上する。

（２）キャリブレーション要否判定ボタン２０１ａ〜２０１ｄを複数設定し、最も押圧回数の多いボタンを基準にしてタッチパネル装置１８Ｂのキャリブレーションを行うようにした。したがって、よく使用するボタンを優先的にタッチパネルの検出する座標のずれを解消することができる。

以上の実施の形態のナビゲーション装置１Ａ、１Ｂを次のように変形することができる。
（１）キャリブレーション要否判定ボタンの押圧位置の平均位置に基づいて、キャリブレーションの警告画面８０を表示したり、キャリブレーション画面２０３を表示した。しかし、キャリブレーション要否判定ボタンの押圧位置の分散に基づいて、キャリブレーションの警告画面８０やキャリブレーション画面２０３を表示するようにしてもよい。キャリブレーション要否判定ボタンのタッチエリアがボタンの表示位置からずれると、位置をずらして押圧し直すので押圧位置の分散は大きくなる。したがって、押圧位置の分散が所定値以上のであることをもって、キャリブレーションの時期であることを判定することができる。

（２）第２の実施形態においては、複数のキャリブレーション要否判定ボタンのうちの最頻度ボタンにおける基準平均位置および検出平均位置に基づいてタッチパネル装置１８Ｂのキャリブレーションの要否判定を行ったが、複数のキャリブレーション要否判定ボタンの基準平均位置および検出平均位置に基づいてタッチパネル装置１８Ｂのキャリブレーションを行ってもよい。たとえば、図１５に示すように、複数のキャリブレーション要否判定ボタンにおける検出平均位置Ｘ１と、Ｘ座標補正量ΔＸ１とをプロットする。そして、近似式１５０を作成する。近似式は、各測定点にフィッティングすれば１次直線でもよいし、２次曲線でもよく、特に限定されない。近似式１５０を作成後、タッチパネル装置１８Ｂが検出した押圧位置のＸ座標（Ｘ）よりＸ座標補正量（ΔＸ）を算出し、Ｘ＋ΔＸを検出した押圧位置のＸ座標として制御回路１１に出力する。同様にして、近似式より押圧位置のＹ座標（Ｙ）よりＹ座標補正量（ΔＹ）を算出し、Ｙ＋ΔＹを検出した押圧位置のＹ座標として制御回路１１に出力する。このように、複数のボタンを用いてキャリブレーションすることによって、タッチパネル装置１８Ｂが制御回路１１に出力する押圧位置と表示画面上の押圧位置とのずれをさらに小さくすることができる。

（３）表示画面にキャリブレーションの警告画面８０を表示してタッチパネルにキャリブレーションが必要であることを報知したが、報知手段は実施例に限定されない。たとえば、タッチパネル装置１８ＡにＬＥＤ（ Light Emitting Diode ）を設け、キャリブレーションが必要になると、ＬＥＤが点灯するようにしてもよい。

（４）押圧位置の平均位置や分散に基づいてタッチパネル装置１８Ａ，１８Ｂにキャリブレーションが必要であることを判断したが、判断の基準となる押圧位置は、押圧位置の平均位置や分散に限定されない。たとえば、タッチパネル装置１８Ａのキャリブレーションを行った直後から所定期間内に、または所定回数押圧されたときの押圧位置のうちの最も押圧頻度の高い押圧位置と、直近の所定回数の押圧位置うちの最も押圧頻度の高い位置とを比較することによって、タッチパネル装置１８Ａにキャリブレーションが必要であることを判断し、報知するようにしてもよい。同様に、タッチパネル装置１８Ｂのキャリブレーションを行う際の基準位置も平均位置に限定されない。

（５）第１の実施形態によるナビゲーション装置１Ａにおいて、キャリブレーションを終了してから３０日経過後にキャリブレーションの要否の判定を開始し、基準平均位置は押圧位置の平均値を用いて算出されたが、キャリブレーションを終了してから所定回数（たとえば、１０００回）押圧された後にキャリブレーションの要否の判定を開始し、基準平均位置は、キャリブレーションを終了してから所定回数（たとえば、１０００回）の押圧位置の平均値を用いて算出されるようにしてもよい。

本発明の第１の実施形態のナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態のタッチパネル装置の構成を示す図である。 タッチパネルの横断面図である。 タッチパネルを上面方向から見た透視図である。 図３のタッチパネルの座標検出原理図である。 キャリブレーションが行われた後の広域表示ボタンにおける押圧位置を示す図である。 タッチパネル装置の経年変化により押圧の検出位置と画面上の押圧位置とがずれてしまったときの広域表示ボタンにおける押圧位置を示す図である。 タッチパネル装置のキャリブレーションを促す警告画面を説明するための図である。 基準平均位置算出処理を説明するためのフローチャートである。 警告画面表示処理について説明するためのフローチャートである。 キャリブレーション画面を説明するための図である。 キャリブレーション後の押圧位置とボタンの表示位置との関係を説明するための図である。 キャリブレーション処理を説明するためのフローチャートである。 キャリブレーション処理を説明するためのフローチャートである。 複数のボタンの基準平均位置および検出平均位置によるタッチパネル装置のキャリブレーションを説明するための図である。

符号の説明

１Ａ ナビゲーション装置
１１ 制御回路
１６ 表示モニタ
１８Ａ タッチパネル装置
２１Ａ ＣＰＵ
２２ メモリ
Ｒ１ 水平抵抗膜
Ｒ２ 垂直抵抗膜

Claims (7)

1. 押圧位置に応じた信号を出力するタッチパネルと、
   前記タッチパネルの検出出力に対するキャリブレーションが行われてから所定期間が経過するまでの間に前記タッチパネル上に設定された所定領域が押圧されたときの押圧位置の平均値、または前記キャリブレーションが行われてから前記所定領域が所定回数だけ押圧されるまでの押圧位置の平均値を、基準平均値として算出する基準平均値算出手段と、
   前記所定領域に対する直近の所定個数の押圧位置の平均値を検出平均値として算出する検出平均値算出手段と、
   前記基準平均値と前記検出平均値とを比較することにより、前記キャリブレーションが必要であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定の結果に基づいて、前記キャリブレーションの必要性を報知する制御手段とを備えることを特徴とするタッチパネル付き表示装置。
2. 請求項１のタッチパネル付き表示装置において、
   前記判定手段は、前記基準平均値と前記検出平均値との差が所定値以上のときに前記キャリブレーションが必要であると判定することを特徴とするタッチパネル付き表示装置。
3. 請求項１または２のタッチパネル付き表示装置において、
   前記制御手段は、前記キャリブレーションの必要性を報知する際、前記キャリブレーションの実行の要否を確認し、
   前記キャリブレーションの実行が要であることが確認された場合、前記キャリブレーションを実行する実行手段をさらに備えることを特徴とするタッチパネル付き表示装置。
4. 請求項３のタッチパネル付き表示装置において、
   前記実行手段は、前記タッチパネルの出力信号を、前記基準平均値と前記検出平均値との差に基づいてキャリブレーションすることを特徴とするタッチパネル付き表示装置。
5. 請求項４のタッチパネル付き表示装置において、
   前記基準平均値算出手段および前記検出平均値算出手段は、前記タッチパネル上に設定された複数の所定領域のうち最も押圧回数の多い領域である最頻度領域について、前記基準平均値と前記検出平均値をそれぞれ算出し、
   前記実行手段は、前記タッチパネルの出力信号を、前記最頻度領域について算出された前記基準平均値と前記検出平均値との差に基づいてキャリブレーションすることを特徴とするタッチパネル付き表示装置。
6. 押圧位置に応じた信号を出力するタッチパネルと、
   前記タッチパネルの検出出力に対するキャリブレーションが行われてから所定期間が経過するまでの間に前記タッチパネル上に設定された所定領域が押圧されたときの押圧位置の分散、または前記キャリブレーションが行われてから前記所定領域が所定回数だけ押圧されるまでの押圧位置の分散を、基準分散値として算出する基準分散値算出手段と、
   前記所定領域に対する直近の所定個数の押圧位置の分散を検出分散値として算出する検出分散値算出手段と、
   前記基準分散値と前記検出分散値とを比較することにより、前記キャリブレーションが必要であるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定の結果に基づいて、前記キャリブレーションの必要性を報知する制御手段とを備えることを特徴とするタッチパネル付き表示装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のタッチパネル付き表示装置を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
   

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