JP6014370B2

JP6014370B2 - タッチパネル装置、検出方法、及びプログラム

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Publication number: JP6014370B2
Application number: JP2012124380A
Authority: JP
Inventors: 直樹菅本; 伸介松本; 片山　達也; 達也片山; 次山　元也; 元也次山; 昌聡大谷; 友之中村; 篤志畑垣; 敏治松田
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2016-10-25
Anticipated expiration: 2032-05-31
Also published as: JP2013250726A

Description

本発明は、タッチパネル装置の操作面におけるユーザの接触位置を検出する技術に関する。

従来より、複数の圧力センサを用いて、ユーザによりタッチ（接触）操作された位置及び圧力を検出し、操作に対応する制御を実行するタッチパネル装置が知られている。このようなタッチパネル装置は、ユーザの接触操作による押圧力のピークにおいて、押圧位置及び押圧力を検出していた。このようなタッチパネル装置を開示する文献として、下記の特許文献１がある。

特開２０１１−２１３１６１号公報

しかし、操作状況によっては、押圧力のピークの発生タイミングは一定しない。このため、押圧力のピークを検出するまで、ユーザの接触操作を検出できず、ピークの発生が遅れるほど応答性が低下していた。

本発明は、このような課題に鑑み、複数の圧力センサを用いたタッチパネル装置につき、ユーザの操作に対する高い応答性の制御を実行する技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、タッチパネル装置であって、異なる位置に配置され、操作面への圧力を検出する複数の圧力センサと、前記複数の圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面に対する接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させるための押圧位置を検出する位置検出手段と、前記複数の圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面に対する接触操作の押圧力に基づくコマンドを実行させるための押圧力を検出する押圧力検出手段と、を備え、前記位置検出手段は、前記押圧力検出手段により前記押圧力が検出される前に、前記押圧位置を検出して接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させる。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載のタッチパネル装置において、前記圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面に対する押圧の開始を検出する押圧検出手段、をさらに備え、前記位置検出手段は、前記押圧検出手段が前記押圧の開始を検出したときから第１時間経過後に、前記押圧位置を検出して接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させ、前記押圧力検出手段は、前記押圧検出手段が前記押圧の開始を検出したときから前記第１時間より長い第２時間経過後に、前記押圧力を検出する。

また、請求項３の発明は、請求項２に記載のタッチパネル装置において、前記圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面に対する押圧のピークを検出するピーク検出手段、
をさらに備え、前記位置検出手段は、前記ピーク検出手段が前記第１時間の経過前に前記押圧のピークを検出したとき、前記第１時間の経過に係わらず前記押圧位置を検出して接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させる。

また、請求項４の発明は、請求項２に記載のタッチパネル装置において、前記圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面に対する押圧のピークを検出するピーク検出手段、をさらに備え、前記押圧力検出手段は、前記ピーク検出手段が前記第２時間の経過前に前記押圧のピークを検出したとき、前記第２時間の経過に係わらず前記押圧力を検出して接触操作の押圧力に基づくコマンドを実行させる。

また、請求項５の発明は、異なる位置に配置され、タッチパネル装置の操作面への圧力を検知する複数の圧力センサの検出結果に基づき接触位置及び押圧力を検出する検出方法であって、（ａ）前記操作面への圧力を検出する工程と、（ｂ）前記工程（ａ）での検出結果に基づき、前記操作面に対する接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させるための押圧位置を検出する工程と、（ｃ）前記工程（ａ）での検出結果に基づき、前記操作面に対する接触操作の押圧力に基づくコマンドを実行させるための押圧力を検出する工程と、（ｄ）前記工程（ｂ）での検出結果に基づき、接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させる工程と、を備え、前記工程（ｄ）は前記工程（ｃ）より前に実行される。

また、請求項６の発明は、異なる位置に配置され、操作面への圧力を検知する複数の圧力センサを有するタッチパネル装置に含まれるコンピュータによって実行可能なプログラムであって、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、（ａ）前記操作面への圧力を検出する工程と、（ｂ）前記工程（ａ）での検出結果に基づき、前記操作面に対する接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させるための押圧位置を検出する工程と、（ｃ）前記工程（ａ）での検出結果に基づき、前記操作面に対する接触操作の押圧力に基づくコマンドを実行させるための押圧力を検出する工程と、（ｄ）前記工程（ｂ）での検出結果に基づき、接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させる工程と、を実行させ、前記工程（ｄ）を前記工程（ｃ）より前に実行させる。

請求項１ないし６の発明によれば、押圧力が検出される前に押圧位置を検出するので、
押圧位置の検出を押圧力の検出をより早期に行うことができ、押圧力の検出を待たず接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させることができる。

また、特に請求項２の発明によれば、押圧位置と押圧力との検出を時間の経過に基づき、適切なときに行うことができる。

また、特に請求項３の発明によれば、時間経過に係わらず、ピーク検出に基づき押圧位置と押圧力との検出を行うので、押圧位置の検出を適切に行うことができる。

また、特に請求項４の発明によれば、時間経過に係わらず、ピーク検出に基づき押圧位置と押圧力との検出を行うので、押圧力の検出を適切に行うことができる。

図１は、第１の実施の形態に係るタッチパネル装置の概要を示す図である。図２は、操作パネルへ加わる押圧力の時間経過を示すタイムチャートである。図３は、第１の実施の形態に係るタッチパネル装置の構成を示すブロック図である。図４は、第１の実施の形態に係るタッチパネル装置の処理手順を示すフローチャートである。図５は、第１の実施の形態に係る押圧力の時間変化を説明するタイムチャートである。図６は、第２の実施の形態に係るタッチパネル装置の概要を示す図である。図７は、操作パネルの表面を説明する図である。図８は、第２の実施の形態に係る押圧力の時間変化を説明するタイムチャートである。図９は、第２の実施の形態に係るタッチパネル装置の構成を示すブロック図である。図１０は、第２の実施の形態に係るタッチパネル装置の処理手順を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。

＜１．第１の実施の形態＞
＜１−１．概要＞
図１は、第１の実施の形態に係るタッチパネル装置１の概要を示す図である。

タッチパネル装置１は、車両２（本実施の形態では自動車）に搭載されるナビゲーション装置等の一部として構成される電子制御装置である。タッチパネル装置１は、タッチパネル装置１の操作者であるユーザ３により、操作パネル４が接触操作されると、接触位置のコマンドボタンに対応する制御を実行する。接触操作の検出は、操作パネル４に備えた複数の圧力センサ５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ)により行っている。ユーザ３は、操作パネル４を操作することで、例えばナビゲーションにおける経路探索や目的地設定の制御を実行することができる。

圧力センサ５は、操作パネル４の四隅に配置され、操作面となる操作パネル４に対するユーザ３の押圧力を検出する。押圧される位置及び圧力により四隅に配置された圧力センサ５へ伝達される圧力が異なるため、各圧力センサ５の検出値と接触位置とを関連付けたデータテーブルを予め備え、タッチパネル装置１は、かかるデータテーブルに基づき、各圧力センサ５の検出値から接触位置を検出することができる。また、タッチパネル装置１は、各圧力センサ５の検出した検出値を合算することで、接触圧力を検出することができる。

図２は、ユーザ３が、操作パネル４を接触操作した際の操作パネル４へ加わる押圧力Ｐの一般的な時間経過に伴う変化を示すタイムチャートである。時間ｔｓにおいてユーザ３により操作パネル４へ押圧が開始されると、押圧力Ｐは徐々に増加し、時間ｔｐにおいてピークに到達する。押圧力Ｐがピークに達すると、押圧力Ｐは一転して減少し、時間ｔｅにおいて押圧力Ｐはなくなる、すなわちユーザ３による接触操作が終了する。図に示すように、一般的な接触操作において、ピーク到達時間ｔｐは、押圧開始時間ｔｓから押圧終了時間ｔｅまでの中間時点より後半となる。これは、ユーザ３の操作パネル４への接触操作が、押す動作よりも離す動作の方が速く動作するためと考えられる。このようなピーク到達時間ｔｐは、押圧開始時間ｔｓから１．５［ｓｅｃ］程度であり、押圧終了時間ｔｅは、から押圧開始時間ｔｓから２．０［ｓｅｃ］程度である。

＜１−２．構成＞
図３は、第１の実施の形態に係るタッチパネル装置１の構成を示すブロック図である。タッチパネル装置１は、互いに電気的に接続されたタッチパネル部１１、ディスプレイ部１２、及び本体部１３を備える。

タッチパネル部１１は、ユーザ３からの接触操作によりユーザ３の入力を受け付ける部材であり、車両の乗員、特に運転者から操作容易となるよう、ダッシュボード上に配置される。タッチパネル部１１は、操作パネル４及び圧力センサ５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）を備える。

操作パネル４は、表示部に表示されたコマンドボタンを示す領域にユーザ３が接触操作を行う操作面である。操作パネル４は、ガラスやアクリル等からなる。

圧力センサ５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）は、操作パネル４の裏面（押圧面とは反対の面）の互いに異なる位置に配置され、操作パネル４に加わる押圧力を検出するセンサであり、例えば歪みゲージである。圧力センサ５は、押圧されることにより抵抗値が変化する抵抗器（図示せず）を備え、押圧により変化した抵抗値と基準電圧等に基づき、加えられた押圧力に比例する電圧（センサ電圧）を検出抵抗器（図示せず）に発生させる。後述する制御部は、検出抵抗器に発生した電圧を検出し、操作パネル４に加えられた押圧力を検出する。このようにして、タッチパネル装置１は、圧力センサ５により、ユーザ３が操作パネル４に対し、どの程度の圧力で押圧したかを検出できる。なお、圧力センサ５は、本実施の形態において、操作パネル４の四隅に配置されるが、操作パネル４に接するいずれかの位置に配置すればよい。ユーザ３が操作パネル４を押圧した場合、操作パネル４のいずれの位置においても圧力が発生するためである。

ディスプレイ部１２は、表示パネル６及び表示ドライバ７を備え、ユーザ３に対し映像情報を表示する。

表示パネル６は、タッチパネル部１１に重ねて配置され、ユーザ３の指示を受け付けるコマンドボタンや地図等を表示する液晶ディスプレイ等である。

表示ドライバ７は、表示パネル６の輝度や色調を調整し、制御部８から送信される画像情報を表示パネル６に表示させる駆動回路である。

本体部１３は、制御部８、記憶部９、及びカードスロット１０を備える電子制御装置である。

制御部８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭを備えるコンピュータである。制御部８による制御は、ＲＯＭに予め記憶されたファームウェアとしてのプログラムに従い、ＣＰＵが演算処理を実行して実現される。また、制御部８はＣＰＵ等の他、押圧検出部８１、位置検出部８２、ピーク検出部８３、押圧力検出部８４、計時部８５、及びコマンド実行部８６を備える。

押圧検出部８１は、各圧力センサ５のセンサ電圧を検出し、検出した各センサ電圧が所定値を超えたか判断することで、ユーザ３が操作パネル４を押圧し、接触操作を行ったかを検出する。なお、所定値は、圧力センサ５の検出感度に基づき決定すればよい。

位置検出部８２は、各圧力センサ５のセンサ電圧を検出し、後述のデータテーブル９１に基づき、ユーザ３により押圧された操作パネル４上の位置を検出する。

ピーク検出部８３は、ユーザ３による操作パネル４へ加えられた押圧力がピークに達したか否かを検出する。ピーク検出部８３は、押圧力が増加から減少へ転じた時点を検出することにより押圧ピークを検出する。

押圧力検出部８４は、各圧力センサ５のセンサ電圧を合算し、操作パネル４へ加えられた押圧力の値を検出する。

計時部８５は、時間の経過を計測するタイマーである。

コマンド実行部８６は、ユーザ３の操作パネル４への接触操作に対応したコマンドを実行する。例えば、ユーザ３がナビゲーションの実行を示すコマンドボタンを接触操作した場合には、コマンド実行部８６は、ナビゲーションにおける経路案内を開始させる。なお、コマンド実行部８６が実行するコマンドは、操作パネル４へ接触操作された位置に基づくものと押圧力に基づくものとがある。接触操作された位置に基づくコマンドとは、例えば画面表示に関するものであり、具体的には地図画面のスクロールや拡縮等に関するコマンドである。画面表示に関するコマンドは、ユーザ３への影響が比較的少ないため、一定以上の押圧力の検出を待たずして、位置のみの検出により早期に実行されるのが好ましい。ユーザ３の操作意思をより早期に制御に反映できるからである。また、接触操作された押圧力に基づくコマンドとは、例えば制御の開始や終了に関するものであり、具体的にはナビゲーションの実行や音楽メディアの再生等に関するコマンドである。制御の開始や終了に関するコマンドは、ユーザ３への影響が比較的大きいため、一定以上の押圧力の検出を待って実行されるのが好ましい。ユーザ３の操作意思をより確実に制御に反映できるからである。

記憶部９は、不揮発性の記憶媒体であり、データテーブル９１、プログラム９２、及び地図情報等を記憶する。記憶部９は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrical Erasable Programmable Read-Only memory）、フラッシュメモリ、磁気ディスクを備えたハードディスクドライブ等である。

データテーブル９１は、４つの圧力センサ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの各電圧値を正規化した値（圧力センサの電圧値の合計を１とした場合の割合）と操作パネル４上の位置座標が対応付けられたデータからなるテーブルである。例えば、操作パネル４の四隅に配置された圧力センサ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの電圧値が全て５［ｖ］を示す場合、各電圧値を正規化した値は、０．２５：０．２５：０．２５：０．２５となる。各電圧値を正規化した値が全て同値となるこのような場合、ユーザ３により接触操作された位置は、操作パネル４の中心位置である。

プログラム９２は、制御部８により記憶部９から読み出され、制御部８がタッチパネル装置１を制御するために実行されるファームウェアである。

カードスロット１０は、メモリカードの差込口であり、差し込まれたメモリカードに対してデータの読み取りや書き込みを行う。

メモリカード１０ａは、フラッシュメモリ等を備える可搬性の記録媒体である。

＜１−３．処理手順＞
図４は、第１の実施の形態に係るタッチパネル装置１の処理手順を示すフローチャートである。かかる処理は、タッチパネル装置１の電源投入時又は起動時に開始し、所定周期で繰り返し実行される。

処理が開始されると、押圧検出部８１が操作パネル４へ押圧が加えられたか否か判断する（ステップＳ１１１）。押圧検出部８１により操作パネル４へ押圧が加えられたと判断される場合とは、ユーザ３による接触操作があった場合である。したがって、押圧検出部８１は、加えられた押圧力が接触操作の開始に相当する値であるか否かにより判断する。かかる押圧力の値は、予め操作パネル４へ接触操作を試行し、記憶部９に記憶しておけばよい。

押圧検出部８１が操作パネル４へ押圧が加えられていないと判断する場合（ステップＳ１１１でＮｏ）、本処理手順は終了する。ユーザ３による押圧が加えられていないと判断される以上、押圧位置や押圧力の検出はできないからである。

一方、押圧検出部８１が操作パネル４へ押圧が加えられたと判断する場合（ステップＳ１１１でＹｅｓ）、計時部８５が時間経過の計測を開始する（ステップＳ１１２）。計時部８５は、計測を開始すると、計測開始から、すなわちユーザ３による操作パネル４への押圧の開始から第１の所定時間ｔ１が経過したか否か判断する（ステップＳ１１３）。なお、第１の所定時間ｔ１は、圧力センサ５が、一般的な押圧力の変化において押圧力がピークに到達せずとも位置検出を行うのに十分な圧力値を検出できる時間が定められる。例えば、時間ｔ１は０．５[ｓｅｃ]である。すなわち、図５に示すように、押圧力の一般的な時間変化において、時間ｔ１は、押圧の開始時であるｔｓと押圧力のピークであるｔｐとの間に設定される。

計時部８５により時間ｔ１が経過したと判断されると（ステップＳ１１３でＹｅｓ）、位置検出部８２は、圧力センサ５の検出値とデータテーブル９１とに基づき、ユーザ３により操作パネル４が押圧された位置を検出する（ステップＳ１１４）。なお、図２に示すような一般的な押圧において時間ｔ１が経過すれば、前述のように圧力センサ５が位置検出を行うのに十分な圧力値を検出できるため、従来のようにピークの到来を待たずして、時間ｔ１の経過をもって位置検出を行うことができる。これにより、押圧力のピークで押圧位置及び押圧力を検出していた従来の技術に比較し、位置の検出をより早期に行うことができる。また、位置の検出を早期に行うことで、位置検出に基づくコマンド実行の応答性を向上することができる。

ステップＳ１１４による押圧位置の検出が実行された場合、すなわち時間ｔ１が経過したと判断されて押圧位置の検出が実行された場合は、コマンド実行部８６は押圧位置に基づくコマンドの実行を行う（ステップＳ１１５）。

一方、計時部８５により時間ｔ１が経過していないと判断されると（ステップＳ１１３でＮｏ）、ピーク検出部８３は、押圧力がピークに達したか否か判断する（ステップＳ１１６）。押圧力がピークに達していないと判断される場合には（ステップＳ１１６でＮｏ）、ステップＳ１１３に戻り、計時部８５により時間ｔ１が経過したか否か再度判断される。

ピーク検出部８３が、押圧力がピークに達したと判断すると（ステップＳ１１６でＹｅｓ）、押圧力検出部８４が、押圧力がピーク閾値を超えたか否か判断する（ステップＳ１１７）。振動や接触不良により生じた小さなピークに基づく誤検出を回避するためである。したがって、ピーク閾値は、予め操作パネル４へ接触操作を試行し、ピーク値を取得することで、適切な値を記憶部９に記憶しておけばよい。押圧力検出部８４により押圧力がピーク閾値を超えていないと判断される場合には（ステップＳ１１７でＮｏ）、再度、計時部８５により時間ｔ１が経過したか否か判断される（ステップＳ１１３）。

押圧力検出部８４が、押圧力がピーク閾値を超えたと判断すると（ステップＳ１１７でＹｅｓ）、位置検出部８２は、圧力センサ５の検出値とデータテーブル９１とに基づき、ユーザ３により操作パネル４が押圧された位置を検出する（ステップＳ１１８）。

位置検出部８２により押圧位置の検出が実行された場合、すなわち時間ｔ１経過前にピークが発生したと判断されて押圧位置の検出が実行された場合には、コマンド実行部８６は、押圧位置に基づくコマンドの実行を行う（ステップＳ１１９）。なお、ステップＳ１１９におけるコマンドの実行が行われる場合は、押圧力の一般的な時間経過に伴う変化と異なり、時間ｔ１経過前に押圧力のピークが発生した場合である。このような場合は、ユーザ３が強い操作意志を接触操作に込めた、すなわち早期かつ確実にコマンドを実行させるべく強い押圧力を持って接触操作を行ったと考えられ、ユーザ３に対する操作性の低下を防止する。時間ｔ１経過前に押圧力のピークが発生すると、時間ｔ１の経過時には押圧力がピークを超え減少し、押圧位置及び押圧力を検出するのに適切な圧力値を検出できないからである。

ステップＳ１１９において、コマンド実行部８６がコマンドの実行を行うと、処理はステップＳ１２２に進み、押圧力の検出を行う。ステップＳ１２２の詳細な処理内容は後述する。

一方、ステップＳ１１５においてコマンドの実行が行われると、計時部８５は計測開始から、すなわちユーザ３による操作パネル４への押圧の開始から第２の所定時間ｔ２が経過したか否か判断する（ステップＳ１２０）。かかる第２の所定時間ｔ２は、ｔ１より長く、かつ一般的な押圧操作におけるピーク到達時間より短い時間であって、ユーザ３が操作意思を込めて押圧したと判断できる程度の押圧力を検出できる時間に定められる。これにより、ピークに到達する前に押圧力が検出され、かかる押圧力に基づきコマンドが実行されても、押圧の開始から押圧力に基づくコマンド実行までの時間を必要以上に延ばす必要がなく、ユーザ３の操作性を低下させない。時間ｔ２は、例えば０．７５[ｓｅｃ]である。このため、図５に示すように、時間ｔ２は、時間ｔ１と押圧力のピークであるｔｐとの間に設定される。

計時部８５により時間ｔ２が経過していないと判断されると（ステップＳ１２０でＮｏ）、ピーク検出部８３は、押圧力がピークに達したか否か判断する（ステップＳ１２１）。ステップＳ１２１においてピーク検出部８３により押圧力のピークが検出されないと判断されると（ステップＳ１２１でＮｏ）、ステップＳ１２０に戻り、計時部８５により時間ｔ２が経過したか再度判断される。

ステップＳ１２０でピークの検出がされた場合（ステップＳ１２０でＹｅｓ）、ステップＳ１２１で時間ｔ２が経過したと判断された場合（ステップＳ１２１でＹｅｓ）、又はステップＳ１１９で位置検出に基づくコマンドが実行された場合には、押圧力検出部８４により押圧力の検出が行われる（ステップＳ１２２）。なお、ステップＳ１２０でピークの検出がされた場合に押圧力の検出を行うのは、押圧がピークに達したことにより、押圧力の検出を行うべきタイミングであると考えられるからである。また、ステップＳ１２１で時間ｔ２が経過したと判断された場合に押圧力の検出を行うのは、押圧がピークに達しなくとも時間ｔ２の経過に基づき押圧力の検出を行うことで、操作性の低下を防止できるからである。また、ステップＳ１１９で位置検出に基づくコマンドが実行された場合に押圧力の検出を行うのは、ステップＳ１１９の実行前の処理において既にピークの検出及びピーク閾値の超過を検出しているため、押圧力の検出を行うべきタイミングであると考えられるからである。

ステップＳ１２２による押圧位置の検出が実行されると、コマンド実行部８６は、押圧位置に基づくコマンドの実行を行う（ステップＳ１２３）。

ステップＳ１２３が実行されると、操作パネル４への接触位置及び圧力を検出する処理は終了する。

以上のように、本実施の形態は、操作面への圧力を検出する複数の圧力センサの検出結果に基づき、押圧力が検出される前に押圧位置を検出するので、押圧位置の検出を押圧力の検出より早期に行うことができる。また、押圧位置の検出に基づきコマンドを実行できるので、押圧力の検出に基づくコマンドの実行に比較して早期にコマンドを実行でき、タッチパネル操作の応答性を向上できる。

＜２．第２の実施の形態＞
＜２−１．概要＞
従来、タッチパネル装置への入力は、タッチ（接触）操作によるものであったが、近年いわゆるフリックやドラッグ操作といった、操作面に接触したまま接触点をスライドさせる操作が行われるようになった。タッチパネル装置は、操作面におけるフリック等の開始座標と終了座標との直線距離を測定し、測定した距離に応じた制御を実行している。

しかし、ユーザによるフリック操作等が曲線で移動した場合、フリック操作等の開始座標と終了座標との直線距離を測定することによっては、必ずしも正確な操作距離を計測することができなかった。

そこで、本発明の第２の実施の形態は、タッチパネル装置へのフリック操作等による操作距離を正確に計測する技術を提供することを目的とする。

図６は、第２の実施の形態に係るタッチパネル装置の概要を示す図である。

タッチパネル装置１は、ナビゲーション装置等の一部として構成される電子制御装置である。タッチパネル装置１は、タッチパネル装置１の操作者であるユーザ３により、操作パネル４が接触操作されると、接触位置のコマンドボタンに対応する制御を実行する。かかるユーザ３による接触操作を複数の圧力センサ５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ)により検出している。第２の実施の形態に係る操作パネル４は、その表面が一定距離の間隔で凹凸を形成して構成される。タッチパネル装置１は、ユーザ３の指等が操作パネル４上をスライドしながら凹凸に接触することにより生じる圧力センサ５の検出値に基づき、操作距離を導出する。

図７は、操作パネル４の断面図である。図に示すように、操作パネル４は一定距離の間隔で凹凸が形成される。フリック等の操作において、ユーザ３の指等が操作パネル４上をスライドすると、表面に形成さえた各凹凸に連続して接触する。

図８は、ユーザ３の指等が操作パネル４上をスライドしながら凹凸に接触することにより、圧力センサ５が出力する検出値ＰＲを示すタイムチャートである。図において横軸は時間を表し、縦軸は圧力センサ５の検出値を表す。図に示すように、時間ｔ１からｔ７においてパルスＰＬが生じる。パルスＰＬは、ユーザ３の指等が操作パネル４の凹凸に接触することにより生じるものである。ユーザ３の指等が凹凸を超えると、すなわち凹凸への接触開始時と離脱時に指等の操作パネル４への押圧力が急激に変化することにより、このようなパルスＰＬが生じる。

＜２−２．構成＞
第２の実施の形態のタッチパネル装置１は、第１の実施の形態と同様の構成を含む。このため、第２の実施の形態の構成につき、以下に第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

図９は、第２の実施の形態に係るタッチパネル装置の構成を示すブロック図である。第１の実施の形態との相違点は、制御部８にパルス検出部８７と距離導出部８８とを備えた点である。なお、第２の実施の形態の説明において、第１の実施の形態と同一の構成には同一の符号が付される。

パルス検出部８７は、圧力センサ５の検出値ＰＲがパルス形状を示した場合、パルスＰＬの発生を検出する。また、パルス検出部８７は、検出したパルスＰＬの数を累積する。

距離導出部８８は、パルス検出部８７により累積されたパルスＰＬの数に操作パネル４の凹凸間の距離を積算することで、ユーザ３の指等が操作パネル４上をスライドした操作距離を導出する。例えば、距離導出部８８は、パルス検出部８７がパルスＰＬの数を１０と検出し、操作パネル４の凹凸間の距離が５［ｍｍ］である場合に、操作距離は５０［ｍｍ］と導出する。なお、距離導出部８８は、パルスＰＬの数と凹凸間の距離と相関付けたマップから操作距離を導出してもよい。

＜２−３．処理手順＞
図１０は、第２の実施の形態に係るタッチパネル装置１の処理手順を示すフローチャートである。
かかる処理は、タッチパネル装置１の電源投入時又は起動時に開始し、所定周期で繰り返し実行される。

処理が開始されると、押圧検出部８１が操作パネル４へ押圧が加えられたか否か判断する（ステップＳ１１１）。押圧検出部８１により操作パネル４へ押圧が加えられたと判断される場合とは、ユーザ３による接触操作があった場合である。したがって、押圧検出部８１は、加えられた押圧力が接触操作の開始に相当する値であるか否かにより判断する。かかる押圧力の値は、予め操作パネル４へ接触操作を行い取得し、記憶部９に記憶しておけばよい。

押圧検出部８１が操作パネル４へ押圧が加えられていないと判断する場合（ステップＳ２１１でＮｏ）、本処理手順は終了する。ユーザ３による押圧が加えられていないと判断される以上、接触距離の導出はできないからである。

一方、押圧検出部８１が操作パネル４へ押圧が加えられたと判断する場合（ステップＳ２１１でＹｅｓ）、計時部８５が時間経過の計測を開始する（ステップＳ２１２）。

計時部８５による計時が開始されると、パルス検出部８７は、圧力センサ５の検出値ＰＲに基づきパルスＰＬが発生したか否か判断する（ステップＳ２１３）。

パルス検出部８７がパルスＰＬの発生がないと判断する場合（ステップＳ２１３でＮｏ）、押圧力検出部８４は、ユーザ３のフリック操作等による押圧力が操作パネル４へ発生しているか判断する（ステップＳ２１４）。押圧力検出部８４が、押圧力が操作パネル４へ発生しているか判断することで、ユーザ３のフリック操作等が継続しているか否か判断することができる。フリック操作等が終了し、操作パネル４を押圧していたユーザ３の指等が操作パネル４を離れれば、押圧力が検出されなくなるためである。したがって、押圧力検出部８４が、押圧力が操作パネル４へ発生していないと判断する場合（ステップＳ２１４でＮｏ）は、フリック操作等が終了したと判断される。この場合、距離導出部８８がパルス検出部８７が累積したパルスＰＬ数に基づき、操作距離の導出を行う（ステップＳ２１６）。

一方、押圧力検出部８４が、押圧力が操作パネル４へ発生していると判断する場合（ステップＳ２１４でＹｅｓ）、計時部８５は計時開始から時間ｔｓが経過したか否か判断する（ステップＳ２１５）。この場合は、ユーザ３が操作パネル４に指等を留めたまま、フリック操作等を中断した場合であり、中断された時間に応じてフリック操作等の連続性を判断する。時間ｔｓが経過しないと判断する場合は（ステップＳ２１５でＮｏ）、パルス検出部８７は、圧力センサ５の検出値ＰＲに基づきパルスＰＬが発生したか否か再度判断する（ステップＳ２１３）。

一方、計時部８５が、時間ｔｓが経過したと判断する場合（ステップＳ２１５でＹｅｓ）、距離導出部８８は、パルス検出部８７が累積したパルスＰＬ数に基づき、操作距離を導出する（ステップＳ２１６）。このように、時間ｔｓの経過を判断するのは、フリック操作等の連続性を判断するためである。すなわち、時間ｔｓ以内にパルスＰＬが発生している限り、発生したパルスＰＬを一連のフリック操作等に基づくものと判断し、パルスＰＬを累積して操作距離の導出に用いるためである。したがって、時間ｔｓは、フリック操作等が終了したと判断できる時間、すなわちフリック操作等による操作パネル４へのスライドの停止後から、かかるスライドが再開しないと判断できる時間に定められる。例えば、時間ｔｓは２［ｓｅｃ］である。

一方、パルス検出部８７は、ステップＳ２１３において、パルスＰＬが発生したと判断すると（ステップＳ２１３でＹｅｓ）、検出したパルスＰＬの数を累積する（ステップＳ２１６）。次に、計時部８５が、計時のリセットを行う（ステップＳ２１７）。したがって、パルスＰＬが発生している限り、計時はリセットされ続けるため、時間経過が時間ｔｓに達することがなく、計時の開始とパルスＰＬの検出及び累積が繰り返し行われる。

ステップＳ２１５において距離導出部８８による接触距離が導出されると、本処理手順は終了する。

以上の通り、圧力センサ５を用いたタッチパネル装置１において、加速度が検出されると、操作パネル４への押圧力に対応する処理を実行しないため、加速度の発生による誤った処理の実行を防止できる。

＜３．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されず様々に変形可能である。以下、変形例について説明する。上記実施の形態及び以下で説明する形態は、適宜組合せ可能である。

上記実施の形態では、圧力センサ５は、タッチパネル装置１の四隅に配置されると説明したが、隅に配置される必要はない。タッチパネルの所定位置でよい。それに応じてテーブルを作成すればよい。なるべく分散することが好ましい。

上記実施の形態では、タッチパネル装置１として、車両用ナビゲーション装置を例に説明したが、これに限定されるものでない。携帯型のタッチパネル装置でもよい。

上記実施の形態では、プログラムに従ったＣＰＵの演算処理によってソフトウェア的に各種の機能が実現されると説明したが、これら機能のうちの一部は電気的なハードウェア回路により実現されてもよい。また逆に、ハードウェア回路によって実現されるとした機能のうちの一部は、ソフトウェア的に実現されてもよい。

１タッチパネル装置
２車両
３ユーザ
４タッチパネル
５圧力センサ

Claims

タッチパネル装置であって、
異なる位置に配置され、操作面への圧力を検出する複数の圧力センサと、
前記複数の圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面に対する接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させるための押圧位置を検出する位置検出手段と、
前記複数の圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面に対する接触操作の押圧力に基づくコマンドを実行させるための押圧力を検出する押圧力検出手段と、
を備え、
前記位置検出手段は、前記押圧力検出手段により前記押圧力が検出される前に、前記押
圧位置を検出して接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させることを特徴とするタッチパネル装置。
請求項１に記載のタッチパネル装置において、
前記圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面に対する押圧の開始を検出する押圧検出手段、
をさらに備え、
前記位置検出手段は、前記押圧検出手段が前記押圧の開始を検出したときから第１時間経過後に、前記押圧位置を検出して接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させ、
前記押圧力検出手段は、前記押圧検出手段が前記押圧の開始を検出したときから前記第１時間より長い第２時間経過後に、前記押圧力を検出することを特徴とするタッチパネル装置。
請求項２に記載のタッチパネル装置において、
前記圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面に対する押圧のピークを検出するピーク検出手段、
をさらに備え、
前記位置検出手段は、前記ピーク検出手段が前記第１時間の経過前に前記押圧のピークを検出したとき、前記第１時間の経過に係わらず前記押圧位置を検出して接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させることを特徴とするタッチパネル装置。
請求項２に記載のタッチパネル装置において、
前記圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面に対する押圧のピークを検出するピーク検出手段、
をさらに備え、
前記押圧力検出手段は、前記ピーク検出手段が前記第２時間の経過前に前記押圧のピークを検出したとき、前記第２時間の経過に係わらず前記押圧力を検出して接触操作の押圧力に基づくコマンドを実行させることを特徴とするタッチパネル装置。
異なる位置に配置され、タッチパネル装置の操作面への圧力を検知する複数の圧力センサの検出結果に基づき接触位置及び押圧力を検出する検出方法であって、
（ａ）前記操作面への圧力を検出する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）での検出結果に基づき、前記操作面に対する接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させるための押圧位置を検出する工程と、
（ｃ）前記工程（ａ）での検出結果に基づき、前記操作面に対する接触操作の押圧力に基づくコマンドを実行させるための押圧力を検出する工程と、
（ｄ）前記工程（ｂ）での検出結果に基づき、接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させる工程と、
を備え、
前記工程（ｄ）は前記工程（ｃ）より前に実行されることを特徴とする検出方法。
異なる位置に配置され、操作面への圧力を検知する複数の圧力センサを有するタッチパネル装置に含まれるコンピュータによって実行可能なプログラムであって、
前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、
（ａ）前記操作面への圧力を検出する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）での検出結果に基づき、前記操作面に対する接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させるための押圧位置を検出する工程と、
（ｃ）前記工程（ａ）での検出結果に基づき、前記操作面に対する接触操作の押圧力に基づくコマンドを実行させるための押圧力を検出する工程と、
（ｄ）前記工程（ｂ）での検出結果に基づき、接触操作の押圧位置に基づくコマンドを実行させる工程と、
を実行させ、
前記工程（ｄ）を前記工程（ｃ）より前に実行させることを特徴とするプログラム。