JP5245603B2

JP5245603B2 - タッチパネル用情報生成装置及びタッチパネル用情報生成装置の制御方法

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Publication number: JP5245603B2
Application number: JP2008185624A
Authority: JP
Inventors: 修司大▲塚▼; 文孝杉本
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2028-07-17
Also published as: JP2010026675A

Description

本発明は、タッチパネル用情報生成装置及びタッチパネル用情報生成装置の制御方法に関する。

従来より、タッチパネルの押圧位置を検出し、その押圧位置を信号として出力するタッチパネル装置が知られている。例えば、特許文献１には、タッチパネル本体の押圧位置のＸ座標，Ｙ座標を電位として押圧位置検出部が検出し、検出した電位をＡ／Ｄ変換したディジタル値をコントローラに出力するタッチパネル装置が記載されている。
特開平５−２４１７１７号公報

ここで、タッチパネルの押圧位置を表す情報を含む押圧情報の総ビット数が、プロセッサが１回の処理で扱うことのできる処理ビット数より多い場合には、押圧情報を１回の処理で読み出せないという問題がある。この問題は、例えば、タッチパネルの押圧位置を検出する押圧検出装置に汎用品を用いる場合や、押圧情報の処理以外の処理においてプロセッサに要求されるビット数が小さい場合などに生じる。このような場合に、２回の処理に分けて押圧情報を読み出すこととすると、処理速度が低下するという問題や、１回目の処理と２回目の処理との間に押圧位置が変化すると正しい押圧情報を得られなくなってしまうという問題が発生する。また、プロセッサ毎又はプロセッサの処理毎に、押圧情報のうち必要な値が異なる場合があり、プロセッサが必要な値だけを読み出せるようにしたいという要望がある。

本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、押圧情報の総ビット数がプロセッサの処理ビット数より多い場合にプロセッサが必要な値を１回の処理で読み出せるようにすることを主目的とする。

本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のタッチパネル用情報生成装置は、
タッチパネルのＸ軸方向の押圧位置を表すＸ軸情報とＹ軸方向の押圧位置を表すＹ軸情報とを含む押圧情報をディジタル値で検出する押圧検出装置と、１回の処理で扱うことのできる処理ビット数が前記押圧情報の総ビット数未満であるプロセッサと、に接続されるタッチパネル用情報生成装置であって、
前記押圧検出装置から前記押圧情報を取得する押圧情報取得手段と、
前記処理ビット数以下のビット数のディジタル値で構成される複数種類のパッケージ情報を前記押圧情報から生成可能なパッケージ情報生成手段と、
前記プロセッサからの要求を取得したとき、該要求に応じて前記複数種類のパッケージ情報のうちいずれのパッケージ情報を生成するかを決定し、該決定したパッケージ情報を生成するよう前記パッケージ情報生成手段を制御する制御手段と、
を備えたものである。

このタッチパネル用情報生成装置は、タッチパネルのＸ軸方向の押圧位置を表すＸ軸情報とＹ軸方向の押圧位置を表すＹ軸情報とを含む押圧情報をディジタル値で検出する押圧検出装置と、１回の処理で扱うことのできる処理ビット数が押圧情報の総ビット数未満であるプロセッサと、に接続される。そして、プロセッサからの要求に応じて、押圧検出装置から取得した押圧情報から生成可能であり前記処理ビット数以下のビット数のディジタル値で構成された複数種類のパッケージ情報のうち、いずれのパッケージ情報を生成するかを決定し、決定したパッケージ情報を生成する。したがって、このパッケージ情報をプロセッサが読み出すことで、押圧情報の総ビット数がプロセッサの処理ビット数より多い場合にプロセッサが必要な値を１回の処理で読み出すことができる。なお、押圧情報から生成するパッケージ情報とは、押圧情報から一部のディジタル値をそのまま抜き出した値だけでなく、押圧情報に含まれるディジタル値の加減乗除によって導出できる値や、それらの値を組み合わせて並べた値も含むものであり、押圧情報から生成可能であればどのような値でもよい。

本発明のタッチパネル用情報生成装置において、前記押圧検出装置は、前記タッチパネルの前記押圧位置における押圧の圧力の導出に用いる圧力情報を含む前記押圧情報をディジタル値で検出する装置であるものとしてもよい。押圧検出装置が検出する押圧情報がＸ軸情報、Ｙ軸情報、圧力情報を含む場合においては、例えば、押圧位置のＸ座標とＹ座標とを知るだけであればプロセッサは圧力情報を読み出す必要がないため圧力情報を含まないパッケージ情報で足り、押圧の圧力を知るだけであればプロセッサはＸ軸情報とＹ軸情報とを共に読み出す必要がないためＸ軸情報とＹ軸情報の少なくともいずれかを含まないパッケージ情報で足りるなど、処理によって必要な情報が異なる場合が多い。このため、本発明を適用する意義が高い。

また、本発明のタッチパネル用情報生成装置において、前記タッチパネルは、前記Ｘ軸方向の両端間に電圧を印加することで該Ｘ軸方向に電位勾配が形成される第１抵抗部材と、前記Ｙ軸方向の両端間に電圧を印加することで該Ｙ軸方向に電位勾配が形成される第２抵抗部材とを備え、押圧により該第１抵抗部材と該第２抵抗部材とが押圧位置で接触するタッチパネルであり、前記押圧検出装置は、前記Ｘ軸情報として前記第１抵抗部材の前記Ｘ軸方向の両端間にのみ電圧を印加したときの前記第２抵抗部材の電位を検出し、前記Ｙ軸情報として前記第２抵抗部材の前記Ｙ軸方向の両端間にのみ電圧を印加したときの前記第１抵抗部材の電位を検出し、前記圧力情報として、前記第１抵抗部材の前記Ｘ軸方向の一端と前記第２抵抗部材の前記Ｙ軸方向の一端との間にのみ電圧を印加したときの該第１抵抗部材の前記Ｘ軸方向の他端の電位である第１圧力情報と、前記第１抵抗部材の前記Ｘ軸方向の一端と前記第２抵抗部材の前記Ｙ軸方向の一端との間にのみ電圧を印加したときの該第２抵抗部材の前記Ｙ軸方向の他端の電位である第２圧力情報とを検出する装置であるものとしてもよい。押圧検出装置が検出する押圧情報がＸ軸情報、Ｙ軸情報、第１圧力情報、第２圧力情報を含む場合においては、例えば押圧位置のＸ座標とＹ座標とを知るだけであればプロセッサは圧力情報を読み出す必要がないため第１及び第２圧力情報を含まないパッケージ情報で足り、押圧位置の接触抵抗（すなわち押圧の圧力）を知るだけであればＸ軸情報とＹ軸情報と第１圧力情報と第２圧力情報とのうちいずれか３つの情報で構成されたパッケージ情報で足りるなど、処理によって必要な情報が異なる場合が多い。このため、本発明を適用する意義が高い。

さらに、本発明のタッチパネル用情報生成装置において、前記パッケージ情報生成手段は、前記パッケージ情報として、前記押圧情報のうち前記Ｘ軸情報と前記第１圧力情報と前記第２圧力情報とで構成された第１パッケージ情報と、前記押圧情報のうち前記Ｘ軸情報と前記Ｙ軸情報と前記第１圧力情報とで構成された第２パッケージ情報と、前記第２圧力情報と前記第１圧力情報との差である第３圧力情報と前記Ｘ軸情報と前記Ｙ軸情報とで構成された第３パッケージ情報と、前記第１圧力情報の上位ｍビット（ｍは１以上且つ前記第１圧力情報のビット数未満の整数）と前記第２圧力情報の上位ｎビット（ｎは１以上且つ前記第２圧力情報のビット数未満の整数）と前記Ｘ軸情報と前記Ｙ軸情報とで構成された第４パッケージ情報と、のうちの少なくともいずれか１つのパッケージ情報を生成可能な手段であるものとしてもよい。ここで、第１パッケージ情報はＸ軸方向の押圧位置と押圧の圧力とを共に精度良く検出するのに適しており、第２パッケージ情報は第１パッケージ情報に比べて圧力を検出するための処理時間は長くなるがＸ，Ｙ軸方向の押圧位置と押圧の圧力とを共に精度良く検出するのに適しており、第３パッケージ情報は第１パッケージ情報に比べて短い処理時間でＸ，Ｙ軸方向の押圧位置と押圧の有無とを共に検出するのに適しており、第４パッケージ情報は第１パッケージ情報に比べて短い処理時間でＸ，Ｙ軸方向の押圧位置と押圧の圧力の概略値とを共に検出するのに適している。したがって、これらのうち少なくともいずれか１つのパッケージ情報を生成可能とすることで、上述した効果の少なくともいずれか１つの効果を得ることができる。

本発明のタッチパネル用情報生成装置の制御方法は、
タッチパネルのＸ軸方向の押圧位置を表すＸ軸情報とＹ軸方向の押圧位置を表すＹ軸情報とを含む押圧情報をディジタル値で検出する押圧検出装置と、１回の処理で扱うことのできる処理ビット数が前記押圧情報の総ビット数未満であるプロセッサと、に接続されるタッチパネル用情報生成装置の制御方法であって、
（ａ）前記押圧検出装置から前記押圧情報を取得するステップと、
（ｂ）前記プロセッサからの要求に応じて、前記押圧情報から生成可能であり前記処理ビット数以下のビット数のディジタル値で構成された複数種類のパッケージ情報のうち、いずれのパッケージ情報を生成するかを決定し、該決定したパッケージ情報を生成するステップと、
を含むものである。

このタッチパネル用情報生成装置の制御方法では、上述したタッチパネル用情報生成装置と同様に、プロセッサからの要求に応じて、押圧検出装置から取得した押圧情報から生成可能であり前記処理ビット数以下のビット数のディジタル値で構成された複数種類のパッケージ情報のうち、いずれのパッケージ情報を生成するかを決定し、決定したパッケージ情報を生成するため、プロセッサが必要な値を１回の処理で読み出すことができる。なお、このタッチパネル用情報生成装置の制御方法において、上述したいずれかのタッチパネル用情報生成装置が備えている各種構成を備えていてもよい。

次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態であるタッチパネルシステム１００の構成の概略を示す構成図である。

タッチパネルシステム１００は、図１に示すように、タッチパネル３０と、タッチパネル３０に電圧を印加してタッチパネル３０の押圧位置ＡのＸ座標やＹ座標に応じた電位を押圧情報としてディジタル値で検出する押圧検出装置４０と、押圧検出装置４０が押圧情報を検出するよう要求するとともに検出した押圧情報を取得してレジスタ５２に記憶するタッチパネル制御装置５０と、タッチパネル制御装置５０が記憶した押圧情報に基づいてタッチパネル３０に対して行われたユーザの操作を検出するプロセッサ６０と、各種処理プログラムを記憶したＲＯＭ７０と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ８０と、を備えている。なお、タッチパネル制御装置５０，プロセッサ６０，ＲＯＭ７０及びＲＡＭ８０は、バス９０によって電気的に接続されている。

タッチパネル３０は、アナログ抵抗膜方式の４線式タッチパネルとして構成されており、Ｘ軸方向の両端にＸ方向電極１１,１２を有するＸ方向抵抗膜１０と、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向の両端にＹ方向電極２１，２２を有するＹ方向抵抗膜２０と、を図示しないスペーサーによってギャップを持たせて対向させ、図示しないディスプレイ上に重ねたものである。ユーザがタッチパネル３０の押圧位置Ａを押圧すると、Ｘ方向抵抗膜１０とＹ方向抵抗膜２０とが接触し、押圧位置ＡのＸ座標によってＸ方向抵抗膜１０のうち押圧位置ＡからＸ方向電極１１までの抵抗Ｒｘ１及び押圧位置ＡからＸ方向電極１２までの抵抗Ｒｘ２の抵抗値が定まる。同様に、押圧位置ＡのＹ座標によってＹ方向抵抗膜２０のうち押圧位置ＡからＹ方向電極２１までの抵抗Ｒｙ１及び押圧位置ＡからＹ方向電極２２までの抵抗Ｒｙ２の抵抗値が定まる。そのため、詳しくは後述するが、押圧検出装置４０が押圧位置Ａの座標に応じた電圧を検出できるようになっている。なお、Ｘ軸方向電極１１，１２はそれぞれ接続線１３，１４によって押圧検出装置４０と接続されており、Ｙ軸方向電極２１，２２はそれぞれ接続線２３，２４によって押圧検出装置４０と接続されている。

押圧検出装置４０は、タッチパネル制御装置５０と信号線４４を介して接続されており、タッチパネル制御装置５０からの要求によって接続線１３，１４，２３，２４のいずれか２線間に電圧を印加する電圧印加部４１と、タッチパネル制御装置５０からの要求によって接続線１３，１４，２３，２４のいずれか２線間の電圧を検出する電圧検出部４２と、検出した電圧をディジタル値に変換して押圧情報としてタッチパネル制御装置５０に出力するＡ／Ｄ変換部４３と、を備えている。

ここで、押圧検出装置４０による押圧位置Ａの座標と押圧の圧力とに応じた電位の検出について説明する。図２に押圧位置Ａで抵抗膜１０，２０が接触したときの抵抗膜１０，２０の回路図を示す。押圧位置Ａが押圧されているときには、Ｘ方向抵抗膜１０における押圧位置Ａである押圧位置ＡｘとＹ方向抵抗膜２０における押圧位置Ａである押圧位置Ａｙとが接触抵抗Ｒｔを介して接触するため、図２のような回路となる。この接触抵抗Ｒｔは押圧の圧力によって異なる抵抗値となり、圧力が大きいほど抵抗値は小さくなる。なお、図２では、図１にも記載されているものについては同じ符号を使用している。この回路において、押圧検出装置４０の電圧印加部４１が接続線１３，１４間に電圧Ｖを印加して電圧検出部４２が接続線１３，２４間の電圧を検出することで、式（１）で表される押圧位置Ａｘの電圧Ｖｘが得られる。式（１）からわかるように、電圧ＶｘはＸ方向抵抗膜１０の全体の抵抗Ｒｘと抵抗Ｒｘ１との比に応じた電圧すなわち押圧位置ＡｘのＸ軸方向位置に応じた電圧となる。同様に、電圧印加部４１が接続線２３，２４間に電圧Ｖを印加して電圧検出部４２が接続線２３，１４間の電圧を検出することで、押圧位置ＡｙのＹ軸方向位置に対応した式（２）で表される電圧Ｖｙが得られる。また、電圧印加部４１が接続線１３，２４間に電圧Ｖを印加して電圧検出部４２が接続線１３，１４間の電圧を検出することで式（３）で表される押圧位置Ａｘの電圧Ｖｚ１が得られ、電圧印加部４１が接続線１３，２４間に電圧Ｖを印加して電圧検出部４２が接続線１３，２３間の電圧を検出することで式（４）で表される押圧位置Ａｙの電圧Ｖｚ２が得られる。この電圧Ｖｚ１，Ｖｚ２は、詳しくは後述するが、押圧位置Ａにおける押圧の圧力を導出するために検出している。

Vx=V・Rx1/Rx （１）
Vy=V・Ry1/Ry （２）
Vz1=V・Rx1/(Rx1+Rt+Ry2) （３）
Vz2=V・(Rx1+Rt)/(Rx1+Rt+Ry2) （４）
※Rx=Rx1+Rx2，Ry=Ry1+Ry2

このようにして検出した電圧Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ１，Ｖｚ２は、Ａ／Ｄ変換部４３においてディジタル値に変換されてタッチパネル制御装置５０に出力される。ここで、本実施形態では、電圧Ｖｘ，Ｖｙを各１２ビットの情報Ｘ，Ｙに変換し、電圧Ｖｚ１，Ｖｚ２を各８ビットの情報Ｚ１，Ｚ２に変換している。すなわち、電圧Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ１，Ｖｚ２は、いずれも値０〜Ｖのいずれかの値となるため、電圧Ｖｘ，Ｖｙは値０〜Ｖを値０〜４０９５の４０９６個（１２ビット）の値に対応させたディジタル値である情報Ｘ，Ｙに変換され、電圧Ｖｚ１，Ｖｚ２は値０〜Ｖを値０〜２５５の２５６個（８ビット）の値に対応させたディジタル値である情報Ｚ１，Ｚ２に変換される。これらの情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２が押圧情報であり、その総ビット数は１２＋１２＋８＋８＝４０ビットとなる。

タッチパネル制御装置５０は、タッチパネル制御装置５０の制御を司る制御部５１とディジタル値を記憶するレジスタ５２とを備えている。制御部５１は、信号線４４に所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に押圧情報要求信号を出力して押圧検出装置４０が検出した押圧情報すなわち情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２を取得したり、プロセッサ６０からのパッケージ情報要求信号に応じてレジスタ５２に記憶された値から生成した後述するパッケージ情報をバス９０に出力したりする。レジスタ５２は、詳しくは後述するが、情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２，Ｚをそれぞれ一時的に記憶するＸ取得用レジスタ５３ａ，Ｙ取得用レジスタ５３ｂ，Ｚ１取得用レジスタ５３ｃ，Ｚ２取得用レジスタ５３ｄ，Ｚ用レジスタ５３ｅと、プロセッサ６０からのパッケージ情報要求信号に応じたパッケージ情報を生成するための情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２，Ｚをそれぞれ記憶するＸ出力用レジスタ５４ａ，Ｙ出力用レジスタ５４ｂ，Ｚ１出力用レジスタ５４ｃ，Ｚ２出力用レジスタ５４ｄ，Ｚ出力用レジスタ５４ｅとを備えている。なお、情報Ｚとは、情報Ｚ２から情報Ｚ１を引いた値であり、情報Ｚ１，Ｚ２と同様、８ビットのディジタル値である。

プロセッサ６０は、１回の処理で扱うことのできる処理ビット数が３２ビットであるプロセッサであり、図示しないが、計算に使われるデータを一時的に記憶するレジスタ、実際に計算を実行する算術論理ユニット、バス９０に対してデータや信号の送受を行うバスインタフェース、プロセッサ６０内の各モジュール（レジスタ、算術論理ユニット、バスインタフェースなど）の動作を制御するシーケンサなどを備えている。プロセッサ６０は、ＲＯＭ７０に記憶されたプログラムにしたがって、タッチパネル制御装置５０から必要な値を読み出し、タッチパネル３０における押圧位置ＡのＸ，Ｙ座標や押圧の圧力の導出や、導出結果に基づく処理を行う。また、これらの処理に際して必要なデータをＲＡＭ８０に記憶したりＲＡＭ８０から読み出したりする。

ここで、プロセッサ６０が情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２から押圧位置ＡのＸ，Ｙ座標及び押圧の圧力を導出する方法について説明する。前述のように、電圧Ｖｘ，Ｖｙは押圧位置ＡのＸ，Ｙ軸方向位置に応じた電圧であるため、押圧位置ＡのＸ，Ｙ座標については、情報Ｘ，Ｙの値をそのままＸ，Ｙ座標とみなすことができる。押圧の圧力については、式（５）又は式（６）により導出した接触抵抗Ｒｔに基づいて導出することができる。ここで、式（５）は式（１），（３），（４）を用いて導出でき、式（６）は式（１）〜（３）を用いて導出することができる。また、接触抵抗Ｒｔに基づく押圧の圧力は、例えば、接触抵抗Ｒｔと押圧の圧力との関係を予め定めた図示しない圧力導出用マップを実験により求めてＲＯＭ７０に記憶しておき、このマップを用いて導出することができる。式（５），（６）からわかるように、抵抗Ｒｘ，Ｒｙは一定値であるため、情報Ｘ，Ｚ１，Ｚ２の３つの値があれば式（５）と圧力導出用マップを用いて押圧の圧力を導出でき、情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１の３つの値があれば式（６）と圧力導出用マップを用いて押圧の圧力を導出できることになる。なお、式（６）に比べて式（５）は計算式が簡単なため、接触抵抗Ｒｔの導出に必要な計算時間は短くなる。

Rt=Rx・(X/4096)・(Z2/Z1-1) （５）
Rt=Rx・(X/4096)・(256/Z1-1)-(Ry・(1-Y/4096)) （６）

また、プロセッサ６０は、情報Ｚのみを用いて簡易的に押圧の有無を判定することもできる。タッチパネル３０が押圧されていない場合、Ｘ方向抵抗膜１０とＹ方向抵抗膜２０とが接触しないため接続線１３，２４間に電圧Ｖを印加しても電流が流れず、電圧Ｖｚ１は値０、電圧Ｖｚ２は値Ｖとなる。したがって、情報Ｚは最大値４０９５となる。一方、タッチパネル３０が押圧位置Ａで押圧されている場合には接続線１３，２４間に電圧Ｖを印加すると電流が流れるため、電圧Ｖｚ１は抵抗Ｒｘ１の値に応じて値０以上の値となり、電圧Ｖｚ２は抵抗Ｒｙ２の値に応じて値Ｖ以下の値となるため、情報Ｚはその分小さい値となる。したがって、情報Ｚが値４０９５であるか否かによってタッチパネル３０の押圧の有無を判定することができる。このようにすれば、式（５），（６）を用いた計算が不要となるため、押圧の有無を判定するだけであれば短い計算時間ですむことになる。なお、誤差を考慮した値４０９５に近い値を閾値として設定し、情報Ｚが閾値以上であるか否かによって押圧の有無を判定することもできる。

次に、こうして構成された本実施形態のタッチパネルシステム１００の動作、特に、タッチパネル制御装置５０の動作について説明する。図３はタッチパネル制御装置５０が押圧検出装置４０から押圧情報を取得する押圧情報取得ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図４はタッチパネル制御装置５０がプロセッサ６０のパッケージ情報要求信号に応じたパッケージ情報を出力するパッケージ情報出力ルーチンの一例を示すフローチャートである。

まず、図３の押圧情報取得ルーチンについて説明する。このルーチンは制御部５１によって所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、制御部５１は、まず、押圧検出装置４０に押圧情報要求信号を出力して押圧検出装置４０から情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２を取得し、取得した値をそれぞれ取得用レジスタ５３ａ〜５３ｄに記憶する（ステップＳ１００）。押圧検出装置４０は、制御部５１から押圧情報要求信号を入力すると、前述のように電圧印加部４１が電圧を印加する接続線と電圧検出部４２が電圧を検出する接続線とを順次切り替えて電圧Ｖｘ，Ｖｙ，Ｖｚ１，Ｖｚ２を検出し、Ａ／Ｄ変換部４３が情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２に変換してこれらを押圧情報として順次タッチパネル制御装置５０に出力する。制御部５１は、この情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２を順次取得してレジスタ５３ａ〜５３ｄに記憶するのである。続いて制御部５１は、情報Ｚを導出してＺ用レジスタ５３ｅに記憶する（ステップＳ１１０）。情報Ｚは、Ｚ２取得用レジスタ５３ｄの値からＺ１取得用レジスタ５３ｃの値を引くことで導出する。

ステップＳ１１０の処理を実行すると、制御部５１は、レジスタ５３ａ〜５３ｅの値をそれぞれ出力用レジスタ５４ａ〜５４ｅにコピーして（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。詳しくは後述するが、タッチパネル制御装置５０は、プロセッサ６０からのパッケージ情報要求信号を受けると、押圧情報取得ルーチンの実行中であってもパッケージ情報要求信号に応じて情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２，Ｚから生成したパッケージ情報を出力するようになっている。したがって、プロセッサ６０にレジスタ５３ａ〜５３ｅの値を出力することとすると、例えばステップＳ１００の実行中で取得用レジスタ５３ａ，５３ｂには最新の情報Ｘ，Ｙを記憶しているがレジスタ５３ｃ〜５３ｅには前回の押圧情報取得ルーチン実行時の情報Ｚ１，Ｚ２，Ｚを記憶している場合などには正しい値をプロセッサ６０に出力できない場合がある。そこで、ステップＳ１００〜Ｓ１１０で情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２，Ｚを全て記憶したあとにまとめて値を出力用レジスタ５４ａ〜５４ｅにコピーすることとし、プロセッサ６０には出力用レジスタ５４ａ〜５４ｅの値を出力するようにしている。こうすることで、プロセッサ６０に常に正しい値を出力できる。

次に、図４のパッケージ情報出力ルーチンについて説明する。このルーチンは、プロセッサ６０がタッチパネル制御装置５０にパッケージ情報要求信号を入力したときに制御部５１によって実行される。なお、パッケージ情報出力ルーチンは、押圧情報取得ルーチンと平行して実行可能であり、例えば押圧情報取得ルーチンの実行中であっても実行可能である。このパッケージ情報出力ルーチンが実行されると、まず、制御部５１は、プロセッサ６０のパッケージ情報要求信号からプロセッサ６０が要求するパッケージ情報の種類を判定する（ステップＳ２００）。

ここで、パッケージ情報について説明する。タッチパネル制御装置５０が押圧検出装置４０から取得する押圧情報である情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２は総ビット数が４０ビットであるが、プロセッサ６０は処理ビット数が３２ビットである。そのため、タッチパネル制御装置５０は、４０ビットの押圧情報から生成可能であり３２ビット以下のディジタル値で構成された第１〜第４の４種類のパッケージ情報を生成して出力できるようになっている。押圧情報及び第１〜第４パッケージ情報の構成を図５に示す。図５に示すように、第１パッケージ情報は空の４ビットと情報Ｘの１２ビットと情報Ｚ２の８ビットと情報Ｚ１の８ビットとをこの順に並べて構成され、第２パッケージ情報は情報Ｘの１２ビットと情報Ｙの１２ビットと情報Ｚ１の８ビットとをこの順に並べて構成され、第３パッケージ情報は情報Ｘの１２ビットと情報Ｙの１２ビットと情報Ｚの８ビットとをこの順に並べて構成され、第４パッケージ情報は情報Ｚ１の上位４ビットを抜き出した情報Ｚ１ｈと情報Ｘの１２ビットと情報Ｚ２の上位４ビットを抜き出した情報Ｚ２ｈと情報Ｙの１２ビットとをこの順に並べて構成されている。なお、第１パッケージ情報における空の４ビットの値は値０，値１，ＮＵＬＬ値など、どのような値でもよい。第１パッケージ情報は、押圧位置ＡのＸ座標の特定と、式（５）及び圧力導出用マップによる押圧の圧力の導出とを共に精度良く行うのに適している。そのため、例えば、プロセッサ６０が押圧の圧力を導出してタッチパネル３０におけるペンアップ・ペンダウンを検出したり、圧力に応じてディスプレイに表示した画像を拡大・縮小したり、押圧位置ＡがＸ座標の正負いずれの方向に移動したかを検出して画像を拡大・縮小したりする処理に利用することができる。第２パッケージ情報は、押圧位置ＡのＸ，Ｙ座標の特定と、第１パッケージより処理時間は長くなるが式（６）及び圧力導出用マップによる押圧の圧力の導出とを共に精度良く行うのに適している。そのため、例えば、プロセッサ６０が押圧位置Ａの軌跡をたどり且つ圧力に応じて太さの異なる線をディスプレイに描画する処理に利用することができる。第３パッケージ情報は、押圧位置ＡのＸ，Ｙ座標の特定と、押圧の有無の判定とを第１パッケージ情報より短時間で行うのに適している。そのため、例えば、プロセッサ６０がディスプレイに表示した複数のボタンのうちのいずれのボタンが押圧されたかを検出したり、ディスプレイのいずれかが押圧されたときにスクリーンセイバーや動画の全画面表示を解除したりする処理に利用することができる。第４パッケージ情報は、押圧位置ＡのＸ，Ｙ座標の特定と、式（５）の情報Ｚ１，Ｚ２の代わりに情報Ｚ１ｈ，Ｚ２ｈを代入することによる押圧の圧力の概略値の導出とを第１パッケージ情報に比べて短時間で行うのに適している。そのため、例えば、押圧の圧力の精度が第１，第２パッケージ情報ほど必要がない場合に、第１，第２パッケージと同様の処理をより短時間で行うのに適している。また、例えば、押圧の圧力の精度が第３パッケージ情報よりは必要な場合に、第３パッケージ情報よりは長時間となるが、第３パッケージと同様の処理を行うのに適している。

また、上述した第１〜第４パッケージ情報には固有のアドレスが対応づけられている。プロセッサ６０は、これら第１〜第４パッケージ情報のうちから、行おうとする処理に適したパッケージ情報を１つ選択してそのパッケージ情報に対応するアドレスを含んだパッケージ情報要求信号をタッチパネル制御装置５０に入力するようになっている。

ステップＳ２００の説明に戻る。ステップＳ２００では、制御部５１がパッケージ情報要求信号に含まれる上述したアドレスによってプロセッサ６０が要求するパッケージ情報が第１〜第４パッケージ情報のいずれであるかを判定することができる。

ステップＳ２００の処理を実行すると、制御部５１は、出力用レジスタ５４ａ〜５４ｅに記憶された情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２，Ｚを用いて、ステップＳ２００で判定したパッケージ情報を生成し、バス９０に出力して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。これにより、プロセッサ６０が要求したパッケージ情報がバス９０に出力されるため、プロセッサ６０は、このパッケージ情報を読み出してプロセッサ６０のレジスタやＲＡＭ８０に一時的に記憶し、上記例示したようなパッケージ情報毎に適した処理を実行する。

ここで、本実施形態と本発明との構成要素の対応関係を明らかにする。本実施形態のタッチパネル３０がタッチパネルに相当し、押圧検出装置４０が押圧検出装置に相当し、プロセッサ６０がプロセッサに相当し、タッチパネル制御装置５０がタッチパネル用情報生成装置に相当し、制御部５１が押圧情報取得手段，パッケージ情報生成手段，制御手段に相当する。また、Ｘ方向抵抗膜１０が第１抵抗部材に相当し、Ｙ方向抵抗膜２０が第２抵抗部材に相当する。なお、本実施形態はタッチパネルシステム１００の動作を説明することにより本発明のタッチパネル用情報生成装置の制御方法の一例も明らかにしている。

以上詳述した本実施形態によれば、プロセッサ６０からのパッケージ情報要求信号に応じて、押圧検出装置４０から取得した押圧情報である情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２から生成可能でありプロセッサ６０の処理ビット数である３２ビット以下のビット数のディジタル値で構成された第１〜第４パッケージ情報のうち、いずれのパッケージ情報を生成するかを決定し、決定したパッケージ情報を生成する。したがって、このパッケージ情報をプロセッサ６０が読み出すことで、押圧情報の総ビット数が４０ビットであり処理ビット数より多い場合にプロセッサ６０が必要な値を１回の処理で読み出すことができる。

また、第１〜第４パッケージ情報は上記例示したようにパッケージ情報毎に適した処理があるため、プロセッサ６０の処理に応じて第１〜第４パッケージ情報のいずれかを読み出して適切に処理を行うことができる。

なお、本発明は上述した各実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、第１〜第４パッケージ情報を生成可能としたが、第１〜第４パッケージ情報を生成可能でなくてもよく、他のパッケージ情報を生成可能であってもよい。また、パッケージ情報のビット数はプロセッサ６０の処理ビット数以下であれば何ビットであってもよい。例えば、情報Ｘ，Ｙのみで構成されたパッケージ情報を生成可能であってもよい。さらに、第４パッケージ情報のように情報Ｚ１，Ｚ２の上位ビットのみを抜き出してパッケージ情報を生成する場合、抜き出すビットは上位何ビットであってもよい。例えば情報Ｘ，情報Ｚ１の上位６ビット，情報Ｚ２の上位６ビットで構成されたパッケージ情報を生成可能であってもよい。さらにまた、プロセッサ６０の処理ビット数である３２ビット（４バイト）のうちデータの区切り位置がバイトの区切り位置と同じであるほど、プロセッサ６０における処理がしやすい、プロセッサ６０が実行するプログラムが記述しやすい、という効果が得られるため、パッケージ情報における情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２の並び方も考慮して生成可能なパッケージ情報を決めてもよい。例えば、第２パッケージ情報の代わりに情報Ｚ１の上位４ビット，情報Ｘ，情報Ｚ１の下位４ビット，情報Ｙをこの順に並べて構成したパッケージ情報を生成可能としてもよいし、情報Ｘの上位８ビット，情報Ｙの上位８ビット，情報Ｚ１，情報Ｚ２をこの順に並べて構成したパッケージ情報を生成可能としてもよい。

上述した実施形態では、式（１），（３），（４）から導出した式（５）又は式（１）〜（３）から導出した式（６）により接触抵抗Ｒｔを導出して、押圧の圧力を導出するものとしたが、式（１），（２），（４）から導出した式や式（２），（３），（４）から導出した式により接触抵抗Ｒｔを導出するものとしてもよい。式（１）〜（４）のいずれか３つがあれば（すなわち、情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２のいずれか３つがあれば）接触抵抗Ｒｔを導出することができる。そのため、例えば、情報Ｘ，Ｙ，Ｚ２で構成されたパッケージ情報や、情報Ｙ，Ｚ１，Ｚ２で構成されたパッケージ情報をタッチパネル制御装置５０が生成可能であるものとしてもよい。

上述した実施形態では、押圧検出装置４０は情報Ｘ，Ｙ，Ｚ１，Ｚ２を検出可能としたが、情報Ｘ，Ｙのみを検出可能としてもよい。その場合、例えば、押圧検出装置４０が検出する情報Ｘ，Ｙがそれぞれ２０ビットであり、タッチパネル制御装置５０は情報Ｘ，Ｙのうちそれぞれ上位１６ビットを抜き出して構成したパッケージ情報や、情報Ｘの２０ビットと情報Ｙの上位１２ビットとで構成したパッケージ情報を生成可能としてもよい。

上述した実施形態では、押圧検出装置４０は押圧の圧力の導出に用いる圧力情報として情報Ｚ１，Ｚ２を検出するものとしたが、押圧の圧力の導出に用いることのできる情報であればどのような情報を検出してもよい。例えば、タッチペンで操作するタッチパネルにおいて、タッチペン内部に押圧の圧力を検出する圧力センサを備えており、押圧検出装置４０が圧力センサが検出した圧力を圧力情報としてディジタル値で検出するものとしてもよい。

上述した実施形態では、プロセッサ６０のみがタッチパネル制御装置５０から４種類のパッケージ情報のうちいずれかのパッケージ情報を要求するものとしたが、複数のプロセッサがいずれかのパッケージ情報を要求することとしてもよい。また、この場合、タッチパネル制御装置５０が複数種類のパッケージ情報を生成可能であればよく、各プロセッサが要求するパッケージ情報はプロセッサ毎に１種類しかなくてもよい。

上述した実施形態では、タッチパネル３０はアナログ抵抗膜方式の４線式タッチパネルとしたが、５線式や８線式など他のアナログ抵抗膜方式や、スイッチマトリックス方式などディジタル方式の抵抗膜方式タッチパネルでもよいし、静電容量方式や超音波方式，光学方式，電磁誘導方式など、Ｘ軸方向の押圧位置とＹ軸方向の押圧位置とを検出できるタッチパネルであればどのような方式であってもよい。なお、実施形態においてはＸ軸方向とＹ軸方向とは直交するものとしたが、Ｘ軸方向とＹ軸方向とは独立した２つの座標系であればどのような方向でもよく、例えば直交でなくても交差したり平行であったりしてもよいし、Ｘ軸方向を原点からの距離としＹ軸方向を始線からの角度とした極座標系など、どのような座標系であってもよい。

上述した実施形態では、接触抵抗Ｒｔは式（５），（６）を用いて導出することとしたが、タッチスクリーンコントローラＭＡＸ１２３３のデータシート（ＵＲＬ：http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX1233-MAX1234.pdf）のｐ．３０に記載されている以下の式（７）を式（６）の代わりに用いて接触抵抗Ｒｔを導出するものとしてもよい。

Rt=(Rx/Z1)・(X/4096)・(4096/Z1-1)-(Ry・(Y/4096)) （７）

本実施形態であるタッチパネルシステム１００の構成の概略を示す構成図。押圧位置Ａで抵抗膜１０，２０が接触したときの回路図。押圧情報取得ルーチンのフローチャート。パッケージ情報出力ルーチンのフローチャート。押圧情報及び第１〜第４パッケージ情報の構成の説明図。

符号の説明

１０Ｘ方向抵抗膜、１１，１２Ｘ方向電極、１３，１４，２３，２４接続線、２０Ｙ方向抵抗膜、２１，２２Ｙ方向電極、３０タッチパネル、４０押圧検出装置、４１電圧印加部、４２電圧検出部、４３Ａ／Ｄ変換部、４４信号線、５０タッチパネル制御装置、５１制御部、５２レジスタ、５３ａＸ取得用レジスタ、５３ｂＹ取得用レジスタ、５３ｃＺ１取得用レジスタ、５３ｄＺ２取得用レジスタ、５３ｅＺ用レジスタ、５４ａＸ出力用レジスタ、５４ｂＹ出力用レジスタ、５４ｃＺ１出力用レジスタ、５４ｄＺ２出力用レジスタ、５４ｅＺ出力用レジスタ、６０プロセッサ、７０ＲＯＭ、８０ＲＡＭ、９０バス、１００タッチパネルシステム、Ａ，Ａｘ，Ａｙ押圧位置、Ｒｘ，Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｙ，Ｒｙ１，Ｒｙ２抵抗、Ｒｔ接触抵抗。

Claims

タッチパネルのＸ軸方向の押圧位置を表すＸ軸情報とＹ軸方向の押圧位置を表すＹ軸情報とを含む押圧情報をディジタル値で検出する押圧検出装置と、１回の処理で扱うことのできる処理ビット数が前記押圧情報の総ビット数未満であるプロセッサと、に接続されるタッチパネル用情報生成装置であって、
前記押圧検出装置から前記押圧情報を取得する押圧情報取得手段と、
前記処理ビット数以下のビット数のディジタル値で構成された複数種類のパッケージ情報を前記押圧情報から生成可能なパッケージ情報生成手段と、
前記プロセッサからの要求を取得したとき、該要求に応じて前記複数種類のパッケージ情報のうちいずれのパッケージ情報を生成するかを決定し、該決定したパッケージ情報を生成するよう前記パッケージ情報生成手段を制御する制御手段と、
を備えたタッチパネル用情報生成装置。
前記押圧検出装置は、前記タッチパネルの前記押圧位置における押圧の圧力の導出に用いる圧力情報を含む前記押圧情報をディジタル値で検出する装置である、
請求項１に記載のタッチパネル用情報生成装置。
前記タッチパネルは、前記Ｘ軸方向の両端間に電圧を印加することで該Ｘ軸方向に電位勾配が形成される第１抵抗部材と、前記Ｙ軸方向の両端間に電圧を印加することで該Ｙ軸方向に電位勾配が形成される第２抵抗部材とを備え、押圧により該第１抵抗部材と該第２抵抗部材とが押圧位置で接触するタッチパネルであり、
前記押圧検出装置は、前記Ｘ軸情報として前記第１抵抗部材の前記Ｘ軸方向の両端間にのみ電圧を印加したときの前記第２抵抗部材の電位を検出し、前記Ｙ軸情報として前記第２抵抗部材の前記Ｙ軸方向の両端間にのみ電圧を印加したときの前記第１抵抗部材の電位を検出し、前記圧力情報として、前記第１抵抗部材の前記Ｘ軸方向の一端と前記第２抵抗部材の前記Ｙ軸方向の一端との間にのみ電圧を印加したときの該第１抵抗部材の前記Ｘ軸方向の他端の電位である第１圧力情報と、前記第１抵抗部材の前記Ｘ軸方向の一端と前記第２抵抗部材の前記Ｙ軸方向の一端との間にのみ電圧を印加したときの該第２抵抗部材の前記Ｙ軸方向の他端の電位である第２圧力情報とを検出する装置である、
請求項２に記載のタッチパネル用情報生成装置。
前記パッケージ情報生成手段は、前記パッケージ情報として、前記押圧情報のうち前記Ｘ軸情報と前記第１圧力情報と前記第２圧力情報とで構成された第１パッケージ情報と、前記押圧情報のうち前記Ｘ軸情報と前記Ｙ軸情報と前記第１圧力情報とで構成された第２パッケージ情報と、前記第２圧力情報と前記第１圧力情報との差である第３圧力情報と前記Ｘ軸情報と前記Ｙ軸情報とで構成された第３パッケージ情報と、前記第１圧力情報の上位ｍビット（ｍは１以上且つ前記第１圧力情報のビット数未満の整数）と前記第２圧力情報の上位ｎビット（ｎは１以上且つ前記第２圧力情報のビット数未満の整数）と前記Ｘ軸情報と前記Ｙ軸情報とで構成された第４パッケージ情報と、のうちの少なくともいずれか１つのパッケージ情報を生成可能な手段である、
請求項３に記載のタッチパネル用情報生成装置。
タッチパネルのＸ軸方向の押圧位置を表すＸ軸情報とＹ軸方向の押圧位置を表すＹ軸情報とを含む押圧情報をディジタル値で検出する押圧検出装置と、１回の処理で扱うことのできる処理ビット数が前記押圧情報の総ビット数未満であるプロセッサと、に接続されるタッチパネル用情報生成装置の制御方法であって、
（ａ）前記押圧検出装置から前記押圧情報を取得するステップと、
（ｂ）前記プロセッサからの要求に応じて、前記押圧情報から生成可能であり前記処理ビット数以下のビット数のディジタル値で構成された複数種類のパッケージ情報のうち、いずれのパッケージ情報を生成するかを決定し、該決定したパッケージ情報を生成するステップと、
を含むタッチパネル用情報生成装置の制御方法。