JP4933997B2

JP4933997B2 - 数値設定方法およびタッチパネル式操作装置

Info

Publication number: JP4933997B2
Application number: JP2007247184A
Authority: JP
Inventors: 聖志本間
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2027-09-25
Also published as: JP2009080521A

Description

本発明は、プロセス制御監視システムやコンピュータ等のヒューマンインタフェースに係り、特にタッチパネル式操作装置に関するものである。

従来より、プロセス制御監視システム等においては、情報の表示と入力操作とで兼用できるタッチパネル式操作装置が広く用いられてきており、このタッチパネル式操作装置を数値設定に利用する装置も提案されている。代表的な例としては、特許文献１に開示された設定数値変更装置がある。この設定数値変更装置では、表示デバイスの数値表示領域に表示している数値が人の指等で選択されると、表示画面上での指の移動に応じて、設定数値を変更するようにしている。
また、特許文献２、特許文献３に開示された仮想スイッチ類提供装置では、タッチパネル上に表示したボリュームスイッチを人の指の移動に応じて仮想的に回転させるようにしている。

特開平１１−３３８６００号公報特開２００４−１１８３８３号公報特開２００６−０４２１７０号公報

特許文献１に開示された装置では、所望の数値を指で選択して、この指を表示画面上で水平方向又は垂直方向に動かせば、設定数値を変更することができるが、指の運動量が大きくなり、操作負担が大きいという問題点があった。
また、特許文献２、特許文献３に開示された装置においても、同様に指の運動量が大きいという問題点があった。また、特許文献２、特許文献３に開示された装置では、タッチパネル上のボリューム部に誤って触れてしまっただけで、数値が変化してしまう可能性があった。
さらに、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に開示された装置では、数値を変更した後に元に戻したくなったときには、変更時と逆方向の操作を行って元に戻す必要があるという問題点があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、操作負担が少なく、誤操作が起こりにくい数値設定方法およびタッチパネル式操作装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、数値を変更した後でも簡単な操作で元に戻すことができる数値設定方法およびタッチパネル式操作装置を提供することを目的とする。

本発明は、タッチパネル式操作装置において画面表示された数値を設定変更する数値設定方法であって、表示画面に接触する物体の位置を検出する検出手順と、この検出手順の検出結果から、前記表示画面の所定の数値変更用領域に第１の物体が接触し且つ第２の物体が前記表示画面上を移動する数値変更条件が成立しているかどうかを判定する判定手順と、前記数値変更条件が成立しているときに、前記画面表示された数値のうち前記数値変更用領域に対応する変更対象の数値を、前記第２の物体の移動に応じて変更する更新表示手順と、前記数値変更条件が成立した後に、前記第１の物体が前記表示画面上を移動して前記数値変更用領域から外れた上で前記表示画面から離れたときに、前記更新表示手順による数値の変更を取り消す取消手順とを備えるものである。
また、本発明の数値設定方法の１構成例において、前記更新表示手順は、前記第２の物体の移動に応じて、前記変更対象の数値の増減方向と変更量とを求める変更量検出手順と、前記増減方向と変更量に基づいて、前記変更対象の数値を変更する変更手順とからなるものである。
また、本発明の数値設定方法の１構成例において、前記変更量検出手順は、前記第２の物体の移動軌跡が時計回りであるときには、前記変更対象の数値を増加させ、前記第２の物体の移動軌跡が反時計回りであるときには、前記変更対象の数値を減少させるようにしたものである。
また、本発明の数値設定方法の１構成例において、前記変更量検出手順は、前記第２の物体の移動量を（Δｘ、Δｙ）、所定の関数をｆとしたとき、前記変更対象の数値の変更量Δｖａｌｕｅを、Δｖａｌｕｅ＝ｆ（Δｘ、Δｙ）から求めるようにしたものである。

また、本発明の数値設定方法の１構成例は、さらに、前記数値変更条件が成立した後に、前記第１の物体が前記数値変更用領域から移動することなく前記表示画面から離れたときに、前記更新表示手順による数値の変更を確定する確定手順を備えるものである。
また、本発明の数値設定方法の１構成例は、さらに、前記変更対象の数値を前記タッチパネル式操作装置に出力した上位装置に対して、変更後の数値を出力し、前記上位装置における当該数値の書き替えを要求する書替手順を備えるものである。

また、本発明のタッチパネル式操作装置は、数値を含む表示要素を表示画面に表示する表示手段と、前記表示画面に接触する物体の表示画面上の位置を検出するポインティング手段と、このポインティング手段の検出結果から、前記表示画面の所定の数値変更用領域に第１の物体が接触し且つ第２の物体が前記表示画面上を移動する数値変更条件が成立しているかどうかを判定する判定手段と、前記数値変更条件が成立しているときに、前記画面表示された数値のうち前記数値変更用領域に対応する変更対象の数値を、前記第２の物体の移動に応じて変更する更新表示手段と、前記数値変更条件が成立した後に、前記第１の物体が前記表示画面上を移動して前記数値変更用領域から外れた上で前記表示画面から離れたときに、前記更新表示手段による数値の変更を取り消す取消手段とを備えるものである。

本発明によれば、第１の物体（例えば人指し指）を表示画面の数値変更用領域に接触させて、第２の物体（例えば親指や中指）を表示画面上で移動させるようにすれば、腕を動かさずに手首と指の動きだけで所望の数値を変更できるので、操作負担を少なくすることができる。また、本発明では、数値変更用領域に触れただけでは数値は変更されないので、誤って触れてしまった場合でも、数値が変化してしまうことはない。

また、本発明では、数値変更用領域に触れている第１の物体を表示画面上で移動させて数値変更用領域の外に出した上で表示画面から離すようにすれば、数値を変更した後でも簡単な操作で元に戻すことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係るタッチパネル式操作装置の構成を示すブロック図である。
本実施の形態のタッチパネル式操作装置は、例えばプロセス制御監視装置やコンピュータを上位装置として、これらの上位装置の入出力装置として使用されるものである。このタッチパネル式操作装置は、液晶パネルやＣＲＴ等の表示デバイス１と、表示デバイス１の表示画面に接触する物体の表示画面上の位置を検出するポインティングデバイス２と、ポインティングデバイス２の検出結果から、表示画面の所定の数値変更用領域に第１の物体が接触し且つ第２の物体が表示画面上を移動する数値変更条件が成立しているかどうかを判定する判定部３と、数値変更条件が成立しているときに、数値変更用領域に対応する変更対象の数値の変更量を求める変更量検出部４と、変更対象の数値を変更する数値変更処理部５と、変更対象の数値を一時記憶する記憶部６と、表示デバイス１を制御する制御部７とを有する。

変更量検出部４と数値変更処理部５と制御部７とは、更新表示手段を構成している。また、判定部３と制御部７とは、数値の変更を確定する確定手段および数値の変更を取り消す取消手段を構成し、制御部７は、上位装置に対して数値の書き替えを要求する書替手段を構成している。

ポインティングデバイス２としては、抵抗膜方式や静電容量方式、光学式など様々な方式のデバイスが知られているが、表示デバイス１の表示画面上で選択された位置を検出できるものであれば、どのような方式であってもよい。

次に、本実施の形態のタッチパネル式操作装置の動作を説明する。図２はタッチパネル式操作装置による数値設定処理を示すフローチャートである。
タッチパネル式操作装置の制御部７は、図示しないプロセス制御監視装置やコンピュータから入力された数値を表示デバイス１の画面に表示する。プロセス制御監視装置と接続されたタッチパネル式操作装置の場合、表示する数値としては、例えば調節設定値（ＳＰ）や出力量（ＭＶ）などのパラメータが考えられる。また、数値の表示形態としては、例えばセグメント表示やバーグラフ表示が考えられる。

図３（Ａ）、図３（Ｂ）に本実施の形態における数値表示の１例を示す。図３（Ａ）は表示画面上の数値の表示領域３０と表示領域３０に表示されている数値を変更するための数値変更用領域３１とが同一の場合を示し、図３（Ｂ）は表示領域３０と数値変更用領域３１とが別々に設定されている場合を示している。

タッチパネル式操作装置の判定部３は、ポインティングデバイス２の検出結果に基づいて、第１の物体が表示画面に触れているかどうかを判定する（図２ステップＳ１）。本実施の形態では、表示画面に接触する物体として、人の指を想定している。したがって、以降は第１の物体を第１の指とする。第１の指は、親指、人指し指、中指、薬指、小指のどれであってもよいが、通常は人指し指を想定している。

判定部３は、第１の指が表示画面に接触し（ステップＳ１においてＹＥＳ）、かつその接触位置が数値変更用領域３１内である場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、制御部７に対して、表示領域３０に表示中の数値（数値変更用領域３１に対応する変更対象の数値）を一時退避させるように要求する。この要求に応じて、制御部７は、表示中の数値を記憶部６に記憶させる（ステップＳ３）。なお、ここでは表示中の数値は変化しない。

続いて、判定部３は、第１の指が数値変更用領域３１に接触している状態で、第２の物体が表示画面に触れているかどうかを判定する（ステップＳ４）。第１の物体と同様に、第２の物体としては人の指を想定しており、この第２の指としては親指または中指を想定している。判定部３は、第２の指が表示画面に接触している場合、第２の指が表示画面上で移動（ドラッグ）しているかどうかを判定する（ステップＳ５）。

図４（Ａ）、図４（Ｂ）に第１の指が数値変更用領域３１に接触している状態で、第２の指が表示画面上で移動している様子を示す。図４（Ａ）は数値変更用領域３１に接触している人指し指４０（第１の指）の回りを親指４１（第２の指）が反時計回りに移動している場合を示し、図４（Ｂ）は人指し指４０の回りを中指４２（第２の指）が時計回りに移動している場合を示している。

変更量検出部４は、第２の指が表示画面上で移動していると判定された場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、ポインティングデバイス２によって検出される第２の指の座標変化に基づいて、変更対象の数値の増減方向と変更量Δｖａｌｕｅとを求める（ステップＳ６）。以下、数値の増減方向と変更量Δｖａｌｕｅの求め方について説明する。ここでは、図５に示すように表示画面の左下座標を（０，０）とし、第１の指５０が接触している位置の座標を（ｘ０，ｙ０）、第２の指５１が停止していた位置の座標を（ｘ１，ｙ１）、第２の指５１の移動後の座標を（ｘ２，ｙ２）とする。座標（ｘ１，ｙ１）としては、例えば第２の指５１が表示画面に最初に触れた位置の座標や、第２の指５１がいったん停止していたときの座標などが考えられる。

表示画面上における第２の指のｘ方向の移動量Δｘ、ｙ方向の移動量Δｙは、以下のようになる。
Δｘ＝ｘ２−ｘ１・・・（１）
Δｙ＝ｙ２−ｙ１・・・（２）
そして、変更量検出部４は、表１の判定表に基づいて第２の指の回り方向（変更対象の数値の増減方向）を判定する。

例えば移動量Δｘが正で、Δｙが負の場合、第２の指は右斜め下向きに移動したと判定できる。このとき、ｘ１とｘ２のうち少なくとも一方がｘ０以上の場合（第２の指が第１の指の右側にある場合）、第２の指は時計回りに移動したと判定でき、ｘ１とｘ２のうち少なくとも一方がｘ０未満の場合（第２の指が第１の指の左側にある場合）、第２の指は反時計回りに移動したと判定できる。その他の場合についても、同様にして判定することができる。本実施の形態では、時計回りの方向を数値が増加する方向とし、反時計回りの方向を数値が減少する方向とする。

なお、判定表による回り方向の判定は簡易な方法であり、より厳密には第２の指の変化角度から判定する。第１の指の座標（ｘ０，ｙ０）を原点とし、この原点（ｘ０，ｙ０）を通る、ｘ軸と平行な直線を原線としたとき、原線に対して、原点と座標（ｘ１，ｙ１）とを結ぶ直線がなす角θ１は以下のようになる。
θ１＝ａｒｃｔａｎ｛（ｙ１−ｙ０）／（ｘ１−ｘ０）｝・・・（３）
同様に、原線に対して、原点と座標（ｘ２，ｙ２）とを結ぶ直線がなす角θ２は以下のようになる。
θ２＝ａｒｃｔａｎ｛（ｙ２−ｙ０）／（ｘ２−ｘ０）｝・・・（４）

第２の指の変化角度Δθは、次式により求めることができる。
Δθ＝θ２−θ１・・・（５）
こうして、式（３）〜式（５）により第２の指の変化角度Δθを求めると、このΔθの正負から第２の指の回り方向を判定することができる。

次に、変更量検出部４は、以下の式により数値の変更量Δｖａｌｕｅを算出する。
Δｖａｌｕｅ＝ｆ（Δｖｘ、Δｖｙ）・・・（６）
関数ｆは例えば次式のようになる。
ｆ＝Ｋ×（Δｖｘ²＋Δｖｙ²）^1/2 ・・・（７）
Ｋは所定の係数である。

また、式（７）において、単純に第２の指の移動量を採用する場合は、変更量Δｖｘ＝Δｘ、Δｖｙ＝Δｙである。この場合、数値の変更量Δｖａｌｕｅは位置比例となり、第２の指の移動量が大きければ、変更量Δｖａｌｕｅも大きくなる。
また、第２の指の単位時間当たりの移動量を採用する場合は、移動量Δｘ，Δｙをそれぞれ単位時間当たりの移動量に換算した値が変更量Δｖｘ，Δｖｙとなる。この場合、変更量Δｖａｌｕｅは速度比例となり、第２の指を早く移動させると、変更量Δｖａｌｕｅも大きくなる。
以上で、変更量検出部４の処理が終了する。

次に、数値変更処理部５は、変更対象の数値を更新する（ステップＳ７）。表示中の数値をＮ_old、更新後の数値をＮ_newとすれば、更新処理は次式で表すことができる。
Ｎ_new＝Ｎ_old＋Δｖａｌｕｅ・・・（８）
Ｎ_new＝Ｎ_old−Δｖａｌｕｅ・・・（９）
数値の増減方向が「増加」（時計回り）の場合には式（８）を用い、増減方向が「減少」（反時計回り）の場合には式（９）を用いる。

そして、数値変更処理部５は、表示中の数値Ｎ_oldから更新後の数値Ｎ_newに表示を切り替えるよう制御部７に要求する。この要求に応じて、制御部７は、表示領域３０に表示中の数値Ｎ_oldをＮ_newに更新する（ステップＳ８）。
次に、判定部３は、第１の指が表示画面から離れたかどうかを判定する（ステップＳ９）。判定部３は、第１の指が離れていない場合（ステップＳ９においてＮＯ）、第２の指の移動が継続しているかどうかを判定する（ステップＳ１０）。

第２の指の移動が継続している場合は、ステップＳ６〜Ｓ８の処理を繰り返す。また、判定部３は、第１の指が表示画面から離れておらず、第２の指の移動も停止している場合（ステップＳ９，Ｓ１０においてＮＯ）、第１の指が離れるか、あるいは第２の指の移動が再開されるまで待つ。

判定部３は、第１の指が表示画面から離れた場合、第１の指が数値変更用領域３１から移動することなく表示画面から離れたかどうかを判定する（ステップＳ１１）。判定部３は、第１の指が数値変更用領域３１から移動することなく表示画面から離れた場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、制御部７に対して、数値を確定するよう要求する。この要求に応じて、制御部７は、表示領域３０に表示中の数値を更新後の数値Ｎ_newで確定する（ステップＳ１２）。

数値確定後、制御部７は、プロセス制御監視装置やコンピュータに対して確定後の数値Ｎ_newを出力する。これにより、プロセス制御監視装置やコンピュータにおいて数値の書き替えが行われる（ステップＳ１３）。したがって、表示中の数値が例えばプロセス制御の調節設定値ＳＰであった場合は、ユーザが調節設定値ＳＰを設定変更したことになる。

一方、判定部３は、第１の指が表示画面上を移動して数値変更用領域３１から外れた上で表示画面から離れた場合（ステップＳ１１においてＮＯ）、制御部７に対して、数値を元に戻すよう要求する。この要求に応じて、制御部７は、記憶部６に一時退避させた数値を取得し、表示中の数値Ｎ_newを、記憶部６から取得した数値に戻す（ステップＳ１４）。

以上のように、本実施の形態では、例えば人指し指を表示画面の数値変更用領域３１に接触させて、この人指し指を支点として親指や中指を表示画面上で移動させるようにすれば、腕を動かさずに手首と指の動きだけで所望の数値を変更できるので、操作負担を少なくすることができる。また、数値変更用領域３１に触れただけでは数値は変更されないので、誤って触れてしまった場合でも、数値が変化してしまうことはない。
また、本実施の形態では、数値変更用領域３１に触れている人指し指を表示画面上で移動させて数値変更用領域３１の外に出した上で表示画面から離すようにすれば、数値を変更した後でも簡単な操作で元に戻すことができる。

なお、本実施の形態における判定部３と変更量検出部４と数値変更処理部５と記憶部６と制御部７とは、例えばＣＰＵ、記憶装置およびインタフェースを備えたコンピュータとこれらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。ＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って本実施の形態で説明した処理を実行する。

本発明は、タッチパネル式操作装置に適用することができる。

本発明の実施の形態に係るタッチパネル式操作装置の構成を示すブロック図である。図１のタッチパネル式操作装置による数値設定処理を示すフローチャートである。本発明の実施の形態における数値表示の１例を示す図である。第１の指が数値変更用領域に接触している状態で、第２の指が表示画面上で移動している様子を示す図である。表示画面の座標の定義について説明するための図である。

符号の説明

１…表示デバイス、２…ポインティングデバイス、３…判定部、４…変更量検出部、５…数値変更処理部、６…記憶部、７…制御部、３０…表示領域、３１…数値変更用領域。

Claims

タッチパネル式操作装置において画面表示された数値を設定変更する数値設定方法であって、
表示画面に接触する物体の位置を検出する検出手順と、
この検出手順の検出結果から、前記表示画面の所定の数値変更用領域に第１の物体が接触し且つ第２の物体が前記表示画面上を移動する数値変更条件が成立しているかどうかを判定する判定手順と、
前記数値変更条件が成立しているときに、前記画面表示された数値のうち前記数値変更用領域に対応する変更対象の数値を、前記第２の物体の移動に応じて変更する更新表示手順と、
前記数値変更条件が成立した後に、前記第１の物体が前記表示画面上を移動して前記数値変更用領域から外れた上で前記表示画面から離れたときに、前記更新表示手順による数値の変更を取り消す取消手順とを備えることを特徴とする数値設定方法。
請求項１記載の数値設定方法において、
前記更新表示手順は、
前記第２の物体の移動に応じて、前記変更対象の数値の増減方向と変更量とを求める変更量検出手順と、
前記増減方向と変更量に基づいて、前記変更対象の数値を変更する変更手順とからなることを特徴とする数値設定方法。
請求項２記載の数値設定方法において、
前記変更量検出手順は、前記第２の物体の移動軌跡が時計回りであるときには、前記変更対象の数値を増加させ、前記第２の物体の移動軌跡が反時計回りであるときには、前記変更対象の数値を減少させることを特徴とする数値設定方法。
請求項２記載の数値設定方法において、
前記変更量検出手順は、前記第２の物体の移動量を（Δｘ、Δｙ）、所定の関数をｆとしたとき、前記変更対象の数値の変更量Δｖａｌｕｅを、Δｖａｌｕｅ＝ｆ（Δｘ、Δｙ）から求めることを特徴とする数値設定方法。
請求項１記載の数値設定方法において、
さらに、前記数値変更条件が成立した後に、前記第１の物体が前記数値変更用領域から移動することなく前記表示画面から離れたときに、前記更新表示手順による数値の変更を確定する確定手順を備えることを特徴とする数値設定方法。
請求項１記載の数値設定方法において、
さらに、前記変更対象の数値を前記タッチパネル式操作装置に出力した上位装置に対して、変更後の数値を出力し、前記上位装置における当該数値の書き替えを要求する書替手順を備えることを特徴とする数値設定方法。
数値を含む表示要素を表示画面に表示する表示手段と、
前記表示画面に接触する物体の表示画面上の位置を検出するポインティング手段と、
このポインティング手段の検出結果から、前記表示画面の所定の数値変更用領域に第１の物体が接触し且つ第２の物体が前記表示画面上を移動する数値変更条件が成立しているかどうかを判定する判定手段と、
前記数値変更条件が成立しているときに、前記画面表示された数値のうち前記数値変更用領域に対応する変更対象の数値を、前記第２の物体の移動に応じて変更する更新表示手段と、
前記数値変更条件が成立した後に、前記第１の物体が前記表示画面上を移動して前記数値変更用領域から外れた上で前記表示画面から離れたときに、前記更新表示手段による数値の変更を取り消す取消手段とを備えることを特徴とするタッチパネル式操作装置。