JP6030338B2 - タッチパネル装置、接触位置を検出する方法、及びプログラム - Google Patents

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を開示する文献として、下記の特許文献１がある。

特開２００６−１２６９９７号公報

しかし、複数の圧力センサのうち、いずれかのセンサに異常が生じた場合、適切な接触位置等の検出ができず、操作に対応する制御を実行できなかった。

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、いずれかの圧力センサに異常が生じても、ユーザの操作に対応する制御を行う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、互いに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、前記操作面に重ねて配置される表示手段と、前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出する異常検出手段と、前記複数の圧力センサのうち異常が検出されていない圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面におけるユーザの接触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うちから選択される所定数の圧力センサの組合せごとに用意され、当該組合せに含まれる圧力センサの検出結果と前記接触位置とを対応付けた複数のテーブルと、を備え、前記位置検出手段は、前記複数のテーブルのうち異常が検出されていない圧力センサの組合せに応じたテーブルに基づき、前記接触位置を検出する。

また、請求項２の発明は、タッチパネル装置であって、互いに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、前記操作面に重ねて配置される表示手段と、前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出する異常検出手段と、前記複数の圧力センサのうち異常が検出されていない圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面におけるユーザの接触位置を検出する位置検出手段と、を備え、前記表示手段は、前記異常検出手段が前記複数の圧力センサのいずれかの異常を検出した場合に、ユーザの指示を受け付けるコマンドボタンを拡大して表示する。

また、請求項３の発明は、タッチパネル装置であって、互いに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、前記操作面に重ねて配置される表示手段と、前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出する異常検出手段と、前記複数の圧力センサのうち異常が検出されていない圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面におけるユーザの接触位置を検出する位置検出手段と、を備え、前記表示手段は、異常が検出されていない圧力センサが２つである場合、該２つの圧力センサを結ぶ線上に、ユーザの指示を受け付けるコマンドボタンを表示することを特徴とするタッチパネル装置。

また、請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載のタッチパネル装置において、異常が検出されていない圧力センサが１つである場合、該圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面におけるユーザ３の接触の有無を検出する接触検出手段、をさらに備える。

また、請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載のタッチパネル装置において、前記異常検出手段は、前記表示手段が所定位置に表示した指標に対し前記ユーザ３が接触した際の前記圧力センサの検出結果に基づき、前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出する。

また、請求項６の発明は、互いに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を検出する方法であって、前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出する工程と、前記複数の圧力センサのうち異常が検出されていない圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面におけるユーザの接触位置を検出する工程と、を備え、前記接触位置を検出する工程は、前記複数の圧力センサのうちから選択される所定数の圧力センサの組合せごとに用意され、当該組合せに含まれる圧力センサの検出結果と前記接触位置とを対応付けた複数のテーブルのうち、異常が検出されていない圧力センサの組合せに応じたテーブルに基づき接触位置を検出する。

また、請求項７の発明は、互いに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、前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出する工程と、前記複数の圧力センサのうち異常が検出されていない圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面におけるユーザの接触位置を検出する工程と、を実行させ、前記接触位置を検出する工程は、前記複数の圧力センサのうちから選択される所定数の圧力センサの組合せごとに用意され、当該組合せに含まれる圧力センサの検出結果と前記接触位置とを対応付けた複数のテーブルのうち、異常が検出されていない圧力センサの組合せに応じたテーブルに基づき接触位置を検出する。
また、請求項８の発明は、互いに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を検出する方法であって、前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出する工程と、前記複数の圧力センサのうち異常が検出されていない圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面におけるユーザの接触位置を検出する工程と、前記異常検出手段が前記複数の圧力センサのいずれかの異常を検出した場合に、ユーザの指示を受け付けるコマンドボタンを拡大して表示する工程と、を備える。
また、請求項９の発明は、互いに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を検出する方法であって、前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出する工程と、前記複数の圧力センサのうち異常が検出されていない圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面におけるユーザの接触位置を検出する工程と、異常が検出されていない圧力センサが２つである場合、該２つの圧力センサを結ぶ線上に、ユーザの指示を受け付けるコマンドボタンを表示する工程と、を備える。

請求項１ないし９の発明によれば、異常が検出されていない圧力センサの検出結果に基づき接触位置を検出するので、複数の圧力センサのいずれかが異常となっても、接触位置を検出することができる。特に請求項１の発明によれば、異常が検出されていない圧力センサの組合せに応じたテーブルに基づき接触位置を検出するので、異常が検出された圧力センサがいずれであるかに係わらず、適切に接触位置を検出することができる。

また、特に請求項２または８の発明によれば、圧力センサが異常となり接触位置を検出する精度が低下した場合であっても、コマンドボタンを拡大して表示するので、コマンドボタンへの接触を適切に検出することができる。

また、特に請求項３または９の発明によれば、異常が検出されていない圧力センサが２つである場合でも、２つの圧力センサを結ぶ線上にコマンドボタンを表示するので、コマンドボタンへの接触を適切に検出することができる。

また、特に請求項４の発明によれば、異常が検出されていない圧力センサが１つである場合であっても、少なくとも接触の有無を検出することができる。

また、特に請求項５の発明によれば、ユーザ３が所定位置に表示された指標に接触した際の圧力センサの検出結果に基づいて異常を検出するので、適切に圧力センサの異常を検出することができる。

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、タッチパネル装置における圧力センサ及び支持部材を示す図である。 図３は、支持部材を示す図である。 図４は、第１の実施の形態に係るタッチパネル装置の構成を示すブロック図である。 図５は、コマンドボタンの表示例を示す図である。 図６は、圧力センサの電圧値とタッチパネルの位置を対応付けたテーブルを示す図である。 図７は、圧力センサの電圧値とタッチパネルの位置を対応付けたテーブルを示す図である。 図８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９は、異常対策の処理手順を示すフローチャートである。 図１０は、検査指標の表示例を示す図である。 図１１は、圧力センサを結ぶ線上にコマンドボタンを表示する例を示す図である。 図１２は、１つのコマンドボタンの表示例を示す図である。 図１３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１４は、加速度テーブルを示す図である。 図１５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。 図１６は、加速度対策の処理手順を示すフローチャートである。 図１７は、メッセージボックスの表示例を示す図である。 図１８は、第３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１９は、アタッチメントの斜視図である。 図２０は、アタッチメントの側面図である。 図２１は、第３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２２は、変換テーブルを示す図である。 図２３は、第３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２４は、キャリブレーション処理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。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。ユーザ３は、操作パネル４を接触操作することで、例えばナビゲーションにおける経路探索や目的地の設定を行うことができる。

＜１−２．構成＞
図２は、タッチパネル装置１における圧力センサ５及び支持部材ＢＭを説明する図である。

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。接触位置及び圧力の検出手法は後述する。

支持部材ＢＭは、ユーザ３により操作パネル４が押圧された際、押圧により操作パネル４の撓みを低減するための、操作パネル４を支持する部材である。図３に示すように、ユーザ３により操作パネル４が押圧されると、押圧力に応じて操作パネル４に撓みが生じ得る。操作パネル４に撓みが生じると、操作パネル４の周辺部が、押圧された方向と逆の方向へ反り返るよう湾曲するため、かかる周辺部の圧力センサ５への圧力が減殺される。圧力センサ５への圧力が減殺されることで、押圧力が正確に圧力センサ５へ伝達されず、正確な接触位置及び圧力の検出ができない。このため、操作パネル４の撓みの生じ得る箇所に支持部材ＢＭを設けることで、操作パネル４の反り返りを低減し、ユーザ３の押圧による操作パネル４の撓みを低減する。なお、支持部材ＢＭは、圧力センサ５を操作パネル４の隅部に設ける場合には、操作パネル４の外周の辺の略中央に設けられることが好ましい。特に、操作パネル４の外周の長辺の略中央に設けられることが好ましい。かかる箇所がユーザ３による操作パネル４の押圧の撓みが生じやすいからである。また、支持部材ＢＭは、操作パネル４と点で接することが好ましい。接する面積が広いほど支持部材ＢＭにより押圧力が減少され、圧力センサ５が検出すべき圧力が減少するからである。支持部材ＢＭが操作パネル４に接する面積は、圧力センサの検出感度に基づき決定されればよい。また、支持部材ＢＭの材質は、ゴムや樹脂、シリコン等が好ましい。一定の弾性を有する材質とすることで、操作パネル４の撓みを低減しつつ、操作パネル４へ加えられた押圧力を圧力センサ５へ適切に伝達できるためである。

図４は、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１ａ、ディスプレイ部１ｂ、及び本体部１ｃを備える。

タッチパネル部１ａ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のが好ましい。また、タッチパネル部１ａ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が接触操作する操作面であり、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、複数の圧力センサ５を操作パネル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からである。

ディスプレイ部１ｂは、表示パネル６及び表示ドライバ７を備え、ユーザ３に映像情報を表示する。

表示パネル６は、タッチパネル部１ａに重ねて配置され、ユーザ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１ｃ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、位置圧力検出部８１、異常検出部８２、接触検出部８３、及び画像生成部８４を備える。

位置圧力検出部８１は、各圧力センサ５のセンサ電圧を検出し、センサ電圧値が所定の範囲内である場合に、後述の第１データテーブル９１に基づき、押圧された位置を検出する。また、位置圧力検出部８１は、各圧力センサ５のセンサ電圧を合算し、押圧された圧力を検出する。なお、センサ電圧値が所定の範囲外となる場合には、ユーザ３による押圧に基づき発生したセンサ電圧でないと見做し、位置及び圧力の検出を行う必要がない。また、位置圧力検出部８１は、圧力センサ５に異常が検出された場合、複数の圧力センサ５のうち異常が検出されていない圧力センサ５の検出結果であるセンサ電圧に基づき、操作パネル４におけるユーザの接触位置及び圧力を検出する。

異常検出部８２は、各圧力センサ５のセンサ電圧を検出し、検出したセンサ電圧を所定条件と対比することで、各圧力センサ５それぞれの異常を検出する。また、異常検出部８２は、圧力センサ５に異常の傾向が発生しているかを検出する。センサ電圧と所定条件との対比手法及び異常傾向の検出手法については、後にフローチャートを用いて説明する処理手順において詳述する。

接触検出部８３は、各圧力センサ５のセンサ電圧を検出し、検出した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へ接触操作を行ったかを検出する。

画像生成部８４は、ユーザ３が接触操作すべきコマンドボタンを生成し、表示ドライバ７へ送信する。コマンドボタンは、異常検出部８２が検出した圧力センサ５の異常状態に応じて、その大きさ、色彩及び配置等が調整される。図５は、画像生成部８４により生成されたコマンドボタンＣＢが、表示ドライバ７により表示された例を示す。画像生成部８４は、タッチパネル装置１にナビゲーション用画面が表示される場合には、「目的地」や「広域」等のコマンドボタンＣＢを生成し、さらに操作パネル４の四隅に配置された圧力センサ５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）の異常傾向の検出を行わせる「検査」コマンドボタンや、オーディオ装置へ挿入された音楽等のメディアを排出するイジェクトコマンドボタン等を生成する。

記憶部９は、不揮発性の記憶媒体であり、第１データテーブル９１、第２データテーブル９２、異常センサリスト９３、プログラム９４、及び地図情報等を記憶する。例えば記憶部９は、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。

第１データテーブル９１は、図６に示すように、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ている。例えば、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。したがって、ユーザ３により接触操作された位置は、タッチパネル上の座標（ｘ１，ｙ１）で示される位置（この場合は、操作パネル４の中心位置）となる。

この第１データテーブル９１は、４つの圧力センサ５のいずれも正常の場合に利用される。これに対して、第２データテーブル９２は、４つの圧力センサ５のいずれか１つに異常が生じた場合に利用される。

第２データテーブル９２は、４つの圧力センサ５のうちから選択される所定数（本実施の形態では３つ）の圧力センサ５の組合せ毎に複数（本実施の形態では４つ）用意される。選択される３つの圧力センサ５の組合せとは、異常が生じていない３つの圧力センサ５の組み合わせに相当する。そして、第２データテーブル９２は、かかる組合せに含まれる３つの圧力センサ５のセンサ電圧と、ユーザ３の操作パネル４への接触位置とを対応付けた三次元テーブルである。

例えば、図７に示す第２データテーブル９２は、圧力センサ５ａに異常が生じた場合に利用されるものである。このため、図７に示す第２データテーブル９２では、圧力センサ５ａ以外の３つの圧力センサ５ｂ，５ｃ，５ｄの各センサ電圧と、操作パネル４上の位置とが対応付けられている。図の例では、圧力センサ５ｂのセンサ電圧（正規化値）が０．２５、圧力センサ５ｃのセンサ電圧（正規化値）が０．４０、圧力センサ５ｄのセンサ電圧（正規化値）が０．３５の場合に、操作パネル４上のユーザの操作位置が座標（ｘ１，ｙ２）の位置であることを示している。このような図７に示す第２データテーブル９２は、４つの圧力センサ５のそれぞれが故障した場合を想定して、４つのものが用意される。

異常センサリスト９３は、異常検出部８２により異常が検出された圧力センサを記憶するリストである。

プログラム９４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１０１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。

＜１−２．処理手順＞
図８は、タッチパネル装置１において、操作パネル４への接触位置及び圧力を検出する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、まず異常検出部８２が、圧力センサ５に異常の傾向が発生したか否か判断する（ステップＳ１１１）。異常検出部８２は、（１）ユーザ３による同一位置への接触操作頻度が高い場合、（２）センサ電圧に所定範囲を超える変動が発生している場合、（３）ユーザ３によりセンサの異常検査を行う旨のコマンドボタンが操作されたと判断した場合のいずれかに該当する際、圧力センサ５に異常の傾向が発生したと判断する。

なお、（１）ユーザ３による同一位置への接触操作頻度が高い場合とは、ユーザ３がコマンドボタンを接触操作しているにも係らず、コマンドが実行されないため、ユーザ３が操作パネル４の同一位置への接触操作を繰り返し行っている場合である。例えば、操作パネル４の同一位置に対し、５［ｓｅｃ］以内に３度の接触操作が繰り返し行われた場合である。また、（２）センサ電圧に所定範囲を超える変動が発生している場合とは、圧力センサの配線不良やセンサの経年劣化等が生じている場合である。例えば、正常状態で押圧力を受けない場合に、５［ｖ］のセンサ電圧を出力する圧力センサに対し、センサ電圧が３［ｖ］から７［ｖ］の範囲外への変動が常時発生している場合である。また、（３）ユーザ３によりセンサの異常検査を行う旨のコマンドボタンが操作された場合とは、操作パネル４を操作するユーザ３自身が圧力センサ５の異常傾向を感知し、異常検査を行うコマンドボタンを操作した場合である。

異常検出部８２が圧力センサ５に異常の傾向がないと判断した場合（ステップＳ１１１でＮｏ）は、ステップＳ１１９に進む。ステップＳ１１９の処理内容は、後に説明する。

一方、異常検出部８２が圧力センサ５に異常の傾向が発生したと判断した場合（ステップＳ１１１でＹｅｓ）は、異常検出部８２は圧力センサ５の異常検査を実行する（ステップＳ１１２）。

図９は、圧力センサ５の異常検査の処理手順を示すフローチャートであり、ステップＳ１１２の詳細を示す。圧力センサ５の異常検査が実行されると、図１０に示すように、まず画像生成部８４が、検査指標ＴＭ及び検査指標ＴＭに接触操作すべき旨のダイアログボックスＤＬを生成し、表示ドライバ７により表示パネル６にポップアップ表示される（ステップＳ１２１）。検査指標ＴＭは、表示パネル６の画面の予め定められた４つの位置に表示される。

ステップＳ１２１が実行されると、位置圧力検出部８１が、ユーザ３により検査指標ＴＭが押圧された際の各圧力センサ５のセンサ電圧を検出する（ステップＳ１２２）。また、異常検出部８２が、位置圧力検出部８１により検出されたセンサ電圧と、第１データテーブル９１の位置座標（ｘ，ｙ）とを対比し、いずれの圧力センサ５に異常が生じているか否かを判断する。

検査指標ＴＭのそれぞれの位置は予め定められているため、ユーザが検査指標ＴＭに対して接触した場合かつ正常の場合における４つの圧力センサ５の正規化した電圧値（相対的な電圧値）は第１データテーブル９１に基づいて既知である。したがって、他の圧力センサ５の電圧値に対して相対的に異常となる電圧値を出力する圧力センサ５がある場合は、当該圧力センサ５に異常が生じていることになる。このため、異常検出部８２は、検査対象とする一の圧力センサ５の電圧値が、第１データテーブル９１に基づき、他の圧力センサ５の電圧値から想定される値と異なる場合は、当該圧力センサ５に異常が生じていると判断する。このような判断を、４つの位置のそれぞれの検査指標ＴＭに関して繰り返すことで、異常検出部８２は、異常が生じている圧力センサ５を特定することができる。

異常検出部８２が、いずれかの圧力センサ５が異常であると判断する場合（ステップＳ１２３でＹｅｓ）は、かかる圧力センサ５を異常センサリスト９３に登録する（ステップＳ１２４）。一方、異常検出部８２が、いずれの圧力センサ５も異常でないと判断する場合（ステップＳ１２３でＮｏ）は、ステップＳ１２４は実行せず、ステップＳ１２５に進む。

位置圧力検出部８１は、全ての圧力センサ５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）が検査されたか否か判断する（ステップＳ１２５）。かかる判断は、検査指標の表示された位置に順次接触圧力が発生したか否かにより判断すればよい。

位置圧力検出部８１が、全ての圧力センサ５を検査したと判断した場合（ステップＳ１２５でＮｏ）、ステップＳ１２１に戻り、検査指標ＴＭ及びダイアログボックスＤＬの表示を継続し、ユーザ３による接触操作の待機状態となる。一方、位置圧力検出部８１が、全ての圧力センサ５（５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ）を検査したと判断した場合（ステップＳ１２５でＹｅｓ）、処理は図８のステップに戻る。

図８において、ステップＳ１１２の圧力センサ５の異常検査が実行されると、制御部８は異常センサリスト９３に登録されたセンサの数を計数する（ステップＳ１１３）。

制御部８が、異常センサリスト９３に登録されたセンサ数が「０」と判断すると（ステップＳ１１３で「０」）、すなわち、いずれの圧力センサ５にも異常がないと判断するとステップＳ１１９に進む。ステップＳ１１９の処理は、後述する。

一方、制御部８が、異常センサリスト９３に登録されたセンサ数が「１」と判断すると（ステップＳ１１３で「１」）、すなわち、３つの圧力センサ５に異常がないと判断すると、画像生成部８４はコマンドボタンＣＢを拡大して生成し、表示ドライバ７に拡大したコマンドボタンＣＢを表示させる（ステップＳ１１４）。なお、４つの圧力センサ５に基づき、ユーザ３による接触位置及び圧力を検出した場合に比較して、３つ以下の圧力センサ５に基づいて接触位置及び圧力を検出すると、検出する接触位置及び圧力に誤差を生じ易い。操作パネル４における様々な位置から検出したセンサ電圧に基づく方が、より正確に接触位置及び圧力を検出できるからである。したがって、コマンドボタンＣＢを拡大して表示させることで、接触位置及び圧力の検出に誤差を生じた場合でも、コマンドボタンＣＢの範囲内、つまりコマンドボタンＣＢが接触操作されたと判断することができ、操作性を低下させることがない。コマンドボタンＣＢの拡大率は、圧力センサ５に異常がないとした場合における大きさの１０［％］程度であればよい。従って、異常が発生したと判断された圧力センサ５が２つであれば、２０［％］程度である。ただし、かかる拡大率は、圧力センサ５の感度や表示パネル６の面積等に基づき、誤差を解消できる程度に適切に設定されることが好ましい。なお、異常と判断されたセンサ数に応じ、コマンドボタンＣＢの大きさを変更してもよい。すなわち、異常と判断されたセンサ数が多い程、コマンドボタンＣＢを大きくしてもよい。この場合、接触位置及び圧力の検出誤差をより大きく許容することができ、コマンドボタンＣＢに対する接触操作の有無を判断することができる。

他方、制御部８が、異常センサリスト９３に登録されたセンサ数が「２」と判断すると（ステップＳ１１３で「２」）、すなわち、２つの圧力センサ５に異常がないと判断すると、制御部８はどの位置の圧力センサ５に異常が発生したかリストに基づき判断する。異常がないと判断された圧力センサ５の位置に応じ、コマンドボタンＣＢの配列及び第２データテーブル９２を変更することで、接触操作されたコマンドボタンＣＢの位置を検出するためである。

位置圧力検出部８１は、異常がないと判断された圧力センサ５が２つである場合、かかる圧力センサ５を結ぶ線上にコマンドボタンＣＢを並列に表示する（ステップＳ１１５）。例えば図１１に示すように、異常がないと判断された圧力センサ５が５ｃと５ｄであれば、画像生成部８４は表示ドライバ７を制御し、圧力センサ５ｃと５ｄとを結ぶ線上にコマンドボタンＣＢを並列に表示する。これにより、異常がないと判断された圧力センサ５が２つであっても、２つの圧力センサ５を結ぶ線上にコマンドボタンＣＢを配列するので、かかる配列に応じた第２データテーブル９２を参照することで、いずれのコマンドボタンＣＢを操作した場合であっても、位置圧力検出部８１はユーザ３により接触操作された位置を検出することができる。

さらに、制御部８が、異常センサリスト９３に登録されたセンサ数が「３」と判断すると（ステップＳ１１３で「３」）、すなわち、１つの圧力センサ５に異常がないと判断すると、画像生成部８４はコマンドボタンＣＢを１つ生成し、表示ドライバ７に表示させる（ステップＳ１１６）。又は、画像生成部８４は、図１２に示すように、接触操作による入力可能なコマンドボタンＣＢを１つのみ表示し、他のコマンドボタンＣＢは色彩を変更して表示する。１つの圧力センサ５のみに異常がないと判断される場合、位置の検出は困難となるものの、ユーザ３による操作パネル４への接触操作の有無は検知可能だからである。したがってこの場合、単一のコマンドボタンＣＢを表示し、かかるボタンへの接触操作がなされたか否かを判断する。単一で表示されるコマンドボタンＣＢは、例えば音楽等メディアをオーディオ機器から排出させるイジェクトボタンである。音楽等メディアの取出しができない事態は、ユーザ３にとって著しい不都合だからである。また、単一で表示されるコマンドボタンＣＢは、例えば音量を増減させる音量ボタンである。大きな音量で音楽再生等を行っていた場合に、音量を低減できない事態は、ユーザ３にとって著しく不快だからである。どのようなボタンを表示させるかは、音楽等メディアの挿入状態や音量等を考慮し、圧力センサ５の異常を検知した際に決定してもよい。例えば、音量が所定量以上の場合には音量を低減させるボタンを表示し、音量が所定量未満の場合であって音楽等メディアが挿入されている場合にはイジェクトボタンを表示するようにしてもよい。

ステップＳ１１５又はステップＳ１１６が実行されると、画像生成部８４はコマンドボタンＣＢを拡大して生成し、表示ドライバ７に拡大したコマンドボタンＣＢを表示させる（ステップＳ１１４）。ステップＳ１１５又はステップＳ１１６が実行された場合にステップＳ１１４を実行するのは、いずれかの圧力センサ５に異常が発生しているためであり、接触位置及び圧力の検出誤差の許容範囲を拡大することが好ましいからである。

コマンドボタンＣＢの拡大表示が行われると、画像生成部８４が、圧力センサ５の異常内容を示すメッセージボックスを生成し、表示ドライバ７により表示パネル６にメッセージボックスがポップアップ表示される（ステップＳ１１７）。ユーザ３は、かかるメッセージボックスを参照することにより、圧力センサ５に異常が生じたことを知り得、タッチパネル装置１の修理等を行うことができる。

メッセージボックスが表示されると、異常センサ数が１の場合には、位置圧力検出部８１は、接触位置を検出する際に参照するデータテーブルの切替えを行う（ステップＳ１１８）。第２データテーブル９２は４つの圧力センサ５のうちから選択される３つの圧力センサ５の組合せごとに用意されるため、位置圧力検出部８１は、異常センサリスト９３を参照し、異常が検出されていない３つの圧力センサ５に対応する組合せの第２データテーブル９２へ切替えを行う。なお、異常センサ数が２または３の場合は、このようなデータテーブルの切替を行う必要は無い。

位置圧力検出部８１により第２データテーブル９２への切替えが行われた場合、又はステップＳ１１１でＮｏと判断された場合、異常センサ数が０の場合は、接触位置及び圧力の検出が行われる（ステップＳ１１９）。異常センサ数が０の場合には、第１データテーブル９１と各圧力センサ５のセンサ電圧とに基づき、接触位置の検出が行われる。

また、異常センサ数が１の場合には、位置圧力検出部８１が、異常が検出されていない３つの圧力センサ５の組合せに応じた第２データテーブル９２と、異常が検出されていない３つの圧力センサ５のセンサ電圧とに基づき、接触位置を検出する。異常センサ数が１の場合には、異常が検出されていない圧力センサ５が平面上に分散して存在するため、位置圧力検出部８１により接触位置の検出が可能だからである。

また、異常センサ数が２の場合には、位置圧力検出部８１が、異常が検出されていない２つの圧力センサ５のセンサ電圧に基づき、接触位置を検出する。位置圧力検出部８１は、正常な２つの圧力センサ５のセンサ電圧の比に基づいて、これらの圧力センサ５を結ぶ線上の位置を接触位置として検出する。この場合は、正常な２つの圧力センサ５を結ぶ線上にコマンドボタンＣＢが配置されているため、このように線上の位置を接触位置として検出したとしても、ユーザが押圧したコマンドボタンＣＢを特定することができる。

また、異常センサ数が３の場合には、接触検出部８３が、異常が検出されていない１つの圧力センサ５のセンサ電圧に基づき、操作パネル４に対するユーザ３の接触の有無を検出する。異常センサ数が３の場合には、単一のコマンドボタンＣＢのみが表示され、異常が検出されていない圧力センサ５が１つのみ存在するため、位置の検出までは行わず接触の有無のみ検出する。したがって、単一のコマンドボタンＣＢが押圧されたか否かのみが検出されることになる。

ステップＳ１１９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手順は終了する。

以上のように、本実施の形態は、タッチパネル装置１の操作面となる操作パネル４への押圧力を検出する複数の圧力センサ５のうち、異常が検出されていない圧力センサ５の検出結果に基づきユーザ３の接触位置を検出するため、いずれかの圧力センサ５が異常となっても接触位置を検出することができる。

＜２．第２の実施の形態＞
上記第１の実施の形態では、異常の検出されていない圧力センサ５の検出結果に基づき、ユーザ３の接触位置及び圧力を検出した。

圧力センサ５を利用したタッチパネル装置１は、ユーザ３による接触位置のみならず、押圧力の大きさも検出する。したがって、同一位置を接触操作された場合でも、押圧力の大きさに応じて制御内容を変更し、操作性の向上を図っている。例えば、ユーザ３が音量ボタンを強く押すと音量変更速度を速くし、同様に弱く押すと遅くすることで、操作性を高めている。

しかし、タッチパネル装置１が設置された車両２に加速や減速が生じると、加速度により押圧力が加減され、押圧力を誤検出する恐れがあった。すなわち、操作パネル４を押圧する方向に加速度が生じた場合には押圧力が弱められ、反対方向に加速度が生じた場合には押圧力が強められる。この場合、押圧力の大きさに応じた制御内容を適切に実行できない恐れがあった。例えば、ユーザ３が音量ボタンを弱く押しているにも係わらず、音量変更速度が速くなれば、意図しない大音量が出力され、ユーザ３は著しい不快を感じることとなる。

そこで、本発明の第２の実施の形態は、複数の圧力センサ５を用いたタッチパネル装置１に加速度が発生した場合であっても、ユーザ３による接触位置及び圧力を適切に検出する技術を提供することを目的とする。すなわち、本実施の形態は、タッチパネル装置１に加速度が発生した場合には、検出した押圧力を発生した加速度に応じて補正処理することで、加速度が発生しない場合における押圧力の検出を適切に行うことができる。

＜２−１．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ため、以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。

図１３は、第２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。第１の実施の形態との相違点は、制御部８が補正処理部８５、無効処理部８７、及び無効禁止表示部８６を備えたうえ加速度検出部１１と接続され、記憶部９が加速度テーブル９５を備えた点である。その他の構成は、第１の実施の形態と同様に構成され、また同様に機能する。また、第２の実施の形態の説明において参照される各図において、第１の実施の形態と同一の構成には、同一の符号を付す。

補正処理部８５は、後述の加速度検出部１１により検出された加速度の大きさに基づき、各圧力センサ５のセンサ電圧を補正する。補正処理部８５が、センサ電圧を補正する際には、後述の加速度テーブル９５を参照する。これにより、加速度の発生がないとした場合におけるセンサ電圧になるよう補正を行うので、加速度が発生しない場合における押圧力の検出を行うことができる。なお、補正処理部８５は、各圧力センサ５のセンサ電圧を補正するのではなく、位置圧力検出部８１の検出したユーザ３による操作パネル４への押圧力の値を補正してもよい。

無効処理部８７は、タッチパネル装置１に加速度が生じた際にユーザ３によるコマンドボタンＣＢへの接触操作があった場合、かかる操作に対応する制御を無効化し、接触操作に対応したタッチパネル装置１の制御が実行されないよう処理を行う。

無効禁止表示部８６は、タッチパネル装置１に加速度が生じた際に、ユーザ３がコマンドボタンＣＢへ接触操作を行わないよう案内するコメントボックスを表示パネル６へ表示させる。また、無効禁止表示部８６は、タッチパネル装置１に加速度が生じた際に、ユーザ３がコマンドボタンＣＢへ接触操作を行っても、かかる操作が無効となる旨の案内となるコメントボックスを表示パネル６へ表示させる。

加速度検出部１１は、車両２に設置され、車両２に加わる加速度を検出する半導体センサである。加速度検出部１１は、互いに直交する３軸又は２軸に基づき車両２に発生した加速度や減速度を検出し、検出した加速度データを制御部８へ送信する。制御部８は、送信された加速度データに基づき、車両２に設置されたタッチパネル装置１に生じる加速度を検出することができる。本実施の形態においては、加速度検出部１１は、操作パネル４が押圧される方向及びその反対方向に加わる加速度データを制御部８へ送信する。なお、加速度検出部１１は、タッチパネル装置１の内部に設置されてもよい。その場合、加速度検出部１１は、タッチパネル装置１に直接加わる加速度を検出することができる。

加速度テーブル９５は、車両２に発生した加速度の大きさと、補正される各圧力センサ５のセンサ電圧値との対応関係を示し、記憶部９に記憶されるデータテーブルである。図１４に加速度テーブル９５の例を示す。図１４において、［Ｇ］の単位で示される値は加速度の大きさであり＋０．５から−０．５まで０．１毎に入力される。プラスで表記される加速度はユーザ３が操作パネル４を押圧する方向へ加わる加速度を示し、マイナスで表記される加速度はユーザ３が操作パネル４を押圧する方向と反対方向へ加わる加速度を示す。したがって、プラスの加速度はユーザ３の操作パネル４への押圧力を弱め、マイナスの加速度はユーザ３の操作パネル４への押圧力を強める。各加速度の値より下位の行に示される値は、各圧力センサ５のセンサ電圧に加算される補正電圧値である。各加速度値と補正電圧値とにより、補正されるセンサ電圧の値が決定される。例えば、ユーザ３が操作パネル４を押圧する方向へ＋０．４［Ｇ］が検出された場合には、各圧力センサ５のセンサ電圧に０．２［ｖ］が加算される。加速度テーブル９５は、加速度検出部１１により加速度の発生が検出されると、補正処理部８５により参照され、検出された加速度の大きさに対応する補正電圧値に基づき、各圧力センサ５のセンサ電圧が補正される。なお、加速度テーブル９５は、車両２に発生した加速度の大きさに基づき、加速度の発生がないとした場合における押圧力に補正するデータテーブルとしてもよい。

＜２−２．処理手順＞
図１５は、第２の実施の形態に係るタッチパネル装置１における、操作パネル４への接触位置及び圧力を検出する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、まず位置圧力検出部８１が、ユーザ３により操作パネル４が押圧された際のセンサ電圧を検出する（ステップＳ２１１）。次に、加速度検出部１１による加速度データの送信に基づき、制御部８が加速度の発生の有無を判断する（ステップＳ２１２）。この際、制御部８は、発生した加速度の絶対値が所定の値を超えたか否かにより、加速度の発生の有無を判断する。制御部８が加速度の絶対値を判断の対象とするのは、加速度はユーザ３が操作パネル４へ接触操作する方向及びその反対方向へ発生するからである。所定の値とは、例えば、２[Ｇ]である。すなわち、制御部８は、発生した加速度が＋２[Ｇ]より大きい、又は−２[Ｇ]より小さいか否か判断する。

制御部８が加速度の発生が無いと判断すると（ステップＳ２１２でＮｏ）、処理はステップＳ２１５に進む。ステップＳ２１５の処理内容は後述する。一方、制御部８は、加速度が発生したと判断すると（ステップＳ２１２でＹｅｓ）、発生した加速度が既知の加速度であるか、すなわち加速度テーブル９５に予め入力された加速度であるか否か判断する（ステップＳ２１３）。

制御部８が、発生した加速度が既知の加速度であると判断すると（ステップＳ２１３でＹｅｓ）、補正処理部８５は、加速度テーブル９５を参照し、加速度検出部１１により検出された加速度の大きさに対応する補正電圧値に基づき、各圧力センサ５のセンサ電圧を補正する（ステップＳ２１４）。

補正処理部８５により各圧力センサ５のセンサ電圧が補正されると、位置圧力検出部８１は、ユーザにより接触操作された操作パネル４の位置及び圧力を補正されたセンサ電圧に基づき検出する（ステップＳ２１５）。

一方、ステップＳ２１３において、検出された加速度が既知の加速度でないと判断された場合（ステップＳ２１３でＮｏ）、制御部８は、加速度対策の処理を実行する（ステップＳ２１６）。検出された加速度が既知の加速度でない場合には、センサ電圧を補正不能のため、別途対策が必要となるためである。

図１６は、ステップＳ２１６における加速度対策の処理手順を示すフローチャートである。加速度対策の処理が実行されると、まず無効禁止表示部８６が、表示ドライバ７を操作して表示パネル６に接触操作を禁止する旨のメッセージボックスを表示する（ステップＳ２２１）。発生した加速度が未知でありセンサ電圧の補正が不能であるため、かかるメッセージボックスを表示することにより、ユーザにコマンドボタンＣＢへの接触操作を回避させ、押圧力の誤検出を防止するためである。この際、無効禁止表示部８６は、例えば図１７に示すメッセージボックスＭＢ１のように、加速度が発生している旨、及び接触操作を禁止又は回避するよう促す旨の案内となるメッセージを表示パネル６に表示させる。なお、メッセージボックスＭＢ１は、地図等の他の表示に優先し、最前面に表示されることが好ましい。ユーザ３に確実にメッセージを伝達し、誤検出を防止するためである。

無効禁止表示部８６が接触操作を禁止する表示を行うと、接触検出部８３は、操作パネル４へユーザ３による接触操作があったか否か判断する（ステップＳ２２２）。接触操作を禁止する旨のメッセージボックスＭＢ１を表示しても、ユーザ３がコマンドボタンＣＢを接触操作する場合も生じ得るからである。

接触検出部８３が操作パネル４への接触操作がないと判断する場合（ステップＳ２２２でＮｏ）、処理はステップＳ２２４へ進む。ステップＳ２２４の処理内容は後述する。

接触検出部８３が操作パネル４への接触操作があると判断する場合（ステップＳ２２２でＹｅｓ）、無効処理部８７は、かかる接触操作に対応する制御を無効化する処理を行う（ステップＳ２２３）。この際、無効処理部８７は、接触操作により発生したセンサ電圧を０［ｖ］に補正する処理、位置圧力検出部８１による位置及び圧力の検出値が無いものに補正する処理、又は制御部８による接触操作に該当するコマンドの実行を禁止する処理を行うことで接触操作に対応する制御を無効化する。要するに無効化処理は、接触操作に該当するコマンドが実行されない処理であればよい。無効処理部８７により接触操作を無効とする処理を行うことで、ユーザ３による操作パネル４への押圧力に車両２の加速度が加わることによる、押圧力の誤検出に基づく、誤ったコマンドの実行を防止することができる。

無効処理部８７により接触操作を無効とする処理が行われると、無効禁止表示部８６が、表示ドライバ７を操作して表示パネル６に接触操作を無効とした旨のメッセージボックスを表示する（ステップＳ２２４）。かかるメッセージボックスの表示により、ユーザ３は、自らの操作が無効となった旨を認識し、タッチパネル装置１の故障と誤解せず、コマンドボタンＣＢへの接触操作を再度試みることができる。この際、無効禁止表示部８６は、例えば図１７に示すメッセージボックスＭＢ２のように、接触操作を無効にした旨のメッセージを表示パネル６に表示させる。なお、メッセージボックスＭＢ２は、同ＭＢ１と同様に地図等の他の表示に優先し、最前面に表示されることが好ましい。ユーザ３に確実にメッセージを伝達し、円滑な操作性を保つためである。

無効禁止表示部８６により接触操作を無効とした旨の表示が行われると、制御部８が、加速度検出部１１からの加速度データに基づき、加速度の発生が継続しているか否か判断する（ステップＳ２２５）。制御部８が加速度の発生が継続していると判断する場合（ステップＳ２２５でＹｅｓ）、ステップＳ２２１に戻り、無効禁止表示部８６が接触操作を禁止する旨のメッセージボックスＭＢ１を再度表示する。

一方、加速度の発生が継続していないと判断する場合（ステップＳ２２５でＮｏ）、加速度対策の処理は終了し、処理は図１５に戻る。

図１５において、ステップＳ２１５の接触位置及び圧力の検出、又はステップＳ２１６の加速度対策の処理が実行されると、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。

また、加速度が検出されると、タッチパネル装置１へ入力操作を行わないよう表示するので、ユーザ３は加速度の発生による誤った処理の実行を未然に回避できる。

＜２−３．付記＞
上述した第２の実施の形態に関しては、以下に記載する発明が含まれている。
（付記１）タッチパネル装置であって、互いに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、前記操作面におけるユーザの押圧力を検出する位置検出手段と、前記押圧力に対応する処理を実行する実行手段と、前記タッチパネル装置へ加わる加速度を検出する加速度検出手段と、を備え、前記実行手段は、前記加速度が所定の条件を満足する場合、前記実行手段を無効化することを特徴とするタッチパネル装置。
（付記２）付記１に記載のタッチパネル装置において、前記加速度が検出されると、前記タッチパネル装置へ入力操作を行わないよう案内を表示する表示手段をさらに備えることを特徴とするタッチパネル装置。

＜３．第３の実施の形態＞
上記第１の実施の形態では、表示パネル６にコマンドボタンＣＢを表示し、ユーザ３は操作パネル４を接触操作して、コマンドボタンＣＢに対応する制御を実行させていた。

かかる構成は、ユーザ３が操作パネル４のどの位置にコマンドボタンＣＢが表示されるか目視する必要があり、素早い接触操作の妨げであった。すなわち、操作パネル４の表面は平面であるため、キーボードやゲームコントローラのボタン操作のように、指感覚でコマンドボタンＣＢを操作できなかった。これにより、ユーザは素早い入力操作を要求されるアプリケーション、例えばゲームを操作パネル４を用いて楽しむことが困難であった。

そこで、本発明の第３の実施の形態は、操作パネル４に取付けられた立体的なボタンであるアタッチメントにより、コマンドボタンＣＢを接触操作する技術を提供することを目的とする。アタッチメントにより、コマンドボタンの位置を逐一視認せずとも、指が立体的ボタンへ接触する感覚でコマンドボタン位置を判別できるため、瞬時のボタン操作を可能にした。第３の実施の形態は、素早いコマンド入力が要求されるアプリケーション、特にゲームの操作に好適である。

図１８は、第３の実施の形態に係る操作パネル４の表面にアタッチメントＡＴが取付けられるタッチパネル装置１の概要である。ユーザ３は、自らの指３ａでアタッチメントＡＴの立体的なボタンを操作できるため、コマンドボタンＣＢの位置を視認せずとも指３ａの感覚でコマンドボタンＣＢを操作でき、例えばゲーム画面から視線を移動することなく素早いコマンド入力が可能となる。

＜３−１．構成＞
第３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ため、以下、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。また、第３の実施の形態の説明において参照される各図において、第１の実施の形態と同一の構成には、同一の符号を付す。

図１９は、操作パネル４に取付けられ、コマンドボタンＣＢを接触操作する立体的ボタンであるアタッチメントＡＴの斜視図である。アタッチメントＡＴの寸法は、高さ（Ｚ軸方向）が２０［ｍｍ］程度、幅（Ｘ軸又はＹ軸方向）が４０［ｍｍ］程度である。但し、寸法は、アタッチメントＡＴを操作する指３ａの可動範囲や操作容易性、操作パネル４の大きさに応じて決定されればよい。

図２０は、アタッチメントＡＴの側面図である。アタッチメントＡＴは、取付け部ＡＴａ、押圧脚部ＡＴｂ、ボタン部ＡＴｃを含んで構成される。

取付け部ＡＴａは、アタッチメントＡＴを操作パネル４の表面に取り付ける部材であり、プラスチックやゴム等の弾性を有する部材である。操作パネル４の表面と接触する面は吸盤で構成される。

押圧脚部ＡＴｂは、アタッチメントＡＴが操作されることにより、操作パネル４と接触し、コマンドボタンＣＢを接触操作する棒状部材である。アタッチメントＡＴが操作されない場合は、押圧脚部ＡＴｂは、操作パネル４と接触しないよう構成される。

ボタン部ＡＴｃは、ユーザ３の指３ａにより、直接接触されて操作される部材である。ボタン部ＡＴｃは、高さ（Ｚ軸方向）が１０［ｍｍ］程度であるが、操作する指３ａの感覚でボタン形状を認識できる高さであればよい。ボタン部ＡＴｃの形状は、十字形状のほか、点形状や上下方向（Ｙ軸方向）又は左右方向（Ｘ軸方向）のみの形状で構成されてもよく、押圧脚部ＡＴｂの位置に応じて構成されればよい。

図２１は、第３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。第１の実施の形態との相違点は、制御部８が操作指示部８８ａ及びテーブル更新部８８ｂを有するキャリブレーション部８８を備え、記憶部９が変換テーブル９６を備えた点である。その他の構成は、第１の実施の形態と同様に構成され、また同様に機能する。

キャリブレーション部８８は、操作指示部８８ａ及びテーブル更新部８８ｂを備え、アタッチメントＡＴがタッチパネル装置１に取り付けられた位置が本来取り付けられるべき位置と誤差が生じた場合に、かかる誤差を解消するキャリブレーション処理を実行する。これにより、アタッチメントＡＴが取り付けられた位置に誤差が生じても、接触操作を適正に行うことができる。

操作指示部８８ａは、キャリブレーション部８８によりキャリブレーション処理が実行された際、ユーザ３へアタッチメントＡＴを操作するよう指示を行う。

テーブル更新部８８ｂは、後述の変換テーブル９６に入力されている座標について、アタッチメントＡＴの取り付け位置の誤差が解消されるよう更新する。テーブル更新部８８ｂにより変換テーブル９６が更新されることにより、アタッチメントＡＴにより接触操作された位置座標と、かかる接触操作に該当するコマンドとが対応し、アタッチメントＡＴによる適正なコマンド入力が可能となる。

変換テーブル９６は、アタッチメントＡＴによる接触操作された操作パネル４の位置座標と、かかる座標に対応する制御処理の内容（コマンド）とを対応付けたデータからなるテーブルであり、アタッチメントＡＴの取付け位置毎に複数用意される。

図２２は、変換テーブル９６の例を示す。図２２左欄は、アタッチメントＡＴにより接触操作される位置座標を示し、かかる座標で形成される四角形内のいずれかの位置が接触操作された場合に、図２２右欄に示すコマンドが実行される。例えば、座標（ｘ１，ｙ１）と（ｘ２，ｙ２）とを対角とする四角形内が接触操作された場合、制御部８は「↑」コマンドが操作されたと認識する。なお、変換テーブル９６に入力される位置座標で示される領域は、四角形のみならず円形でもよいし、他の形状でもよい。円形とする場合、変換テーブル９６には円形の中心の位置座標及び半径を入力すればよい。

＜３−２．処理手順＞
図２３は、第３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において所定のアプリケーションが実行された際に開始し、アプリケーションの実行中は所定周期で繰り返し実行される。

処理が開始されると、まず制御部８が、アタッチメントＡＴを使用するか否か判断する（ステップＳ３１１）。制御部８によるアタッチメントＡＴ使用の判断は、例えばユーザ３により、アタッチメントＡＴを使用する旨のコマンドが入力されたか否かにより判断される。この場合、アプリケーション実行中に、アタッチメントＡＴの使用に関するコマンドボタンＣＢを表示パネル６に表示させればよい。また、制御部８による判断は、実行されたアプリケーションの種類により判断されてもよい。アプリケーションの種類は、例えばゲームである。ゲームのアプリケーションを実行する場合には、アタッチメントＡＴの使用により、特に操作性が向上するためである。

制御部８がアタッチメントＡＴを使用しないと判断する場合には（ステップＳ３１１でＮｏ）、処理はステップＳ３１５に進み、操作パネル４への押圧位置を検知し、対応するコマンドを実行する。ステップＳ３１５以降の処理は後述する。

一方、制御部８がアタッチメントＡＴを使用すると判断する場合には（ステップＳ３１１でＹｅｓ）、画像生成部８４は、表示画面のレイアウトを変更する（ステップＳ３１２）。レイアウトの変更は、画像生成部８４が、表示パネル６の全領域に渡りアプリケーションの実行画面を生成していた場合、かかる実行画面を３分の２程度に縮小して表示し、残りの領域をアタッチメント設置領域となるように表示画面を変更することである。

次に、画像生成部８４は、表示パネル６に生成したアタッチメント設置領域に、アタッチメントＡＴの取り付け位置を表示する（ステップＳ３１２）。かかる取り付け位置は、取付け部ＡＴａの吸盤が取り付けられる位置である。なお、取り付け位置は、例えばアタッチメントＡＴが十字形状ボタンである場合には、ユーザ３が操作パネル４と正対した場合におけるアタッチメント設置領域の左寄り、同様にアタッチメントＡＴが単一ボタン形状である場合には、設置領域の右側寄りが好ましい。既に流通しているコントローラ形状と類似させることで、ユーザ３によるアタッチメントＡＴの操作性が向上するためである。

画像生成部８４が取り付け位置を表示すると、制御部８は、実行されたアプリケーションに基づき、適切な変換テーブル９６を選択する（ステップＳ３１３）。

次に、キャリブレーション部８８が、キャリブレーション処理を実行する（ステップＳ３１４）。図２４は、ステップＳ３１４におけるキャリブレーション処理の詳細を示すフローチャートである。キャリブレーション処理が実行されると、まず操作指示部８８ａが、ユーザ３にアタッチメントＡＴの所定のボタンを操作することで、所定のコマンドを入力するようメッセージボックスを表示パネル６へ表示する（ステップＳ３２１）。

次に、位置圧力検出部８１が、ユーザ３によるアタッチメントＡＴのボタン操作により、操作パネル４へ接触操作された位置を検出する（ステップＳ３２２）。

接触操作された位置が検出されると、テーブル更新部８８ｂは、変換テーブル９６の更新を行う（ステップＳ３２３）。すなわち、テーブル更新部８８ｂは、ユーザ３により接触操作された位置座標が対応するコマンドの位置座標となるように、変換テーブル９６の更新を行う。テーブル更新部８８ｂは、変換テーブル９６に入力されているコマンドの位置座標が四角形の領域を示す場合には、キャリブレーション処理により接触操作された位置座標が、かかる四角形の中心となるよう変更すればよい。

変換テーブル９６の更新が行われると、操作指示部８８ａは、アタッチメントＡＴの全てのボタンについてキャリブレーション処理が完了したか判断する（ステップＳ３２４）。アタッチメントＡＴの全てのボタンについてキャリブレーション処理が完了していないと判断する場合には（ステップＳ３２４でＮｏ）、操作指示部８８ａは、キャリブレーション処理が完了していないボタンについて操作するよう、メッセージボックスの表示を行い、ステップＳ３２１以降の処理が再度実行される。一方、アタッチメントＡＴの全てのボタンについてキャリブレーション処理が完了したと判断する場合には（ステップＳ３２４でＹｅｓ）、処理は図２３に戻る。

図２３において、ステップＳ３１４のキャリブレーション処理が実行された場合、及びステップＳ３１１で制御部８がアタッチメントＡＴを使用しないと判断した場合は、位置圧力検出部８１が、ユーザ３によるアタッチメントＡＴのボタン操作により、操作パネル４へ接触操作された位置を検出する（ステップＳ３１５）。

位置圧力検出部８１が操作位置を検出すると、制御部８は、変換テーブル９６を参照し、位置圧力検出部８１により検出された座標位置に対応するコマンドを実行する（ステップＳ３１６）。すなわち、検出された座標位置をコマンドの内容へ変換処理する。これにより、アタッチメントＡＴの取り付け位置に誤差があった場合でも、制御部８は、誤差を解消するようキャリブレーション処理により変更された変換テーブル９６を参照することにより、アタッチメントＡＴの操作に応じた適切なコマンドを実行することができる。

次に、制御部８は、実行中のアプリケーションが終了したか否か判断する（ステップＳ３１７）。アプリケーションが終了していないと判断する場合（ステップＳ３１７でＮｏ）、制御部８は、ステップＳ３１１に戻り、アタッチメントＡＴが使用されるか再度判断する。既にアタッチメントＡＴを使用している場合であっても、ユーザ３が他のアタッチメントＡＴの使用を欲する場合があるからである。一方、アプリケーションが終了したと判断する場合（ステップＳ３１７でＹｅｓ）、本処理は終了する。

以上の通り、操作パネル４に取付けられた立体的なボタンであるアタッチメントＡＴによりコマンドボタンＣＢを接触操作するので、ユーザ３は、コマンドボタンＣＢの位置を逐一視認せずとも指が立体的ボタンへ接触する感覚によりボタン位置を判別できるため、瞬時のボタン操作が可能となる。

＜４．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、必ずしも隅に配置される必要はなく、タッチパネルに接する所定の位置でよい。但し、なるべく分散することが好ましい。なお、データテーブルは、圧力センサ５の配置された位置に応じ、適宜作成されればよい。

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。

第２の実施の形態では、補正処理部８５は、接触位置及び圧力を補正するとしたが、圧力値を補正してもよい。また、センサ電圧を補正してもよい。

第３の実施の形態では、タッチパネル装置１は、複数の圧力センサ５を備える形態に基づき説明したが、必ずしも複数の圧力センサ５を備えたタッチパネル装置１である必要はない。電気的にタッチ操作を検出する導電性の透過膜を用いた抵抗膜方式や静電容量方式のタッチパネルでもよいし、音や光、画像認識を利用してタッチ操作を検出するタッチパネルでもよい。アタッチメントＡＴの押圧脚部ＡＴｂが、操作パネル４に接触することで、タッチ操作を検出できればよい。

第３の実施の形態では、アタッチメントＡＴは、４つの押圧脚部ＡＴｂを備える旨説明したが、押圧脚部ＡＴｂは１つや８つ、１６等でもよく、４つに限られるものではない。１つの押圧脚部ＡＴｂで構成する場合には、取付け部ＡＴａを円筒形状とし、取付け部ＡＴａの中に押圧脚部ＡＴｂを設ければよい。

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 (9)

1. タッチパネル装置であって、
   互いに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、
   前記操作面に重ねて配置される表示手段と、
   前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出する異常検出手段と、
   前記複数の圧力センサのうち異常が検出されていない圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面におけるユーザの接触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うちから選択される所定数の圧力センサの組合せごとに用意され、当該組合せに含まれる圧力センサの検出結果と前記接触位置とを対応付けた複数のテーブルと、
   を備え、
   前記位置検出手段は、前記複数のテーブルのうち異常が検出されていない圧力センサの組合せに応じたテーブルに基づき、前記接触位置を検出することを特徴とするタッチパネル装置。
2. タッチパネル装置であって、
   互いに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、
   前記操作面に重ねて配置される表示手段と、
   前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出する異常検出手段と、
   前記複数の圧力センサのうち異常が検出されていない圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面におけるユーザの接触位置を検出する位置検出手段と、
   を備え、
   前記表示手段は、前記異常検出手段が前記複数の圧力センサのいずれかの異常を検出した場合に、ユーザの指示を受け付けるコマンドボタンを拡大して表示することを特徴とするタッチパネル装置。
3. タッチパネル装置であって、
   互いに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、
   前記操作面に重ねて配置される表示手段と、
   前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出する異常検出手段と、
   前記複数の圧力センサのうち異常が検出されていない圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面におけるユーザの接触位置を検出する位置検出手段と、
   を備え、
   前記表示手段は、異常が検出されていない圧力センサが２つである場合、該２つの圧力センサを結ぶ線上に、ユーザの指示を受け付けるコマンドボタンを表示することを特徴とするタッチパネル装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のタッチパネル装置において、
   異常が検出されていない圧力センサが１つである場合、該圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面におけるユーザの接触の有無を検出する接触検出手段、
   をさらに備えることを特徴とするタッチパネル装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のタッチパネル装置において、
   前記異常検出手段は、前記表示手段が所定位置に表示した指標に対し前記ユーザが接触した際の前記圧力センサの検出結果に基づき、前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出することを特徴とするタッチパネル装置。
6. 互いに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を検出する方法であって、
   前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出する工程と、
   前記複数の圧力センサのうち異常が検出されていない圧力センサの検出結果に基づき、
   前記操作面におけるユーザの接触位置を検出する工程と、
   を備え、
   前記接触位置を検出する工程は、前記複数の圧力センサのうちから選択される所定数の圧力センサの組合せごとに用意され、当該組合せに含まれる圧力センサの検出結果と前記接触位置とを対応付けた複数のテーブルのうち、異常が検出されていない圧力センサの組合せに応じたテーブルに基づき接触位置を検出することを特徴とする接触位置を検出する方法。
7. 互いに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、
   前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出する工程と、
   前記複数の圧力センサのうち異常が検出されていない圧力センサの検出結果に基づき、
   前記操作面におけるユーザの接触位置を検出する工程と、
   を実行させ、
   前記接触位置を検出する工程は、前記複数の圧力センサのうちから選択される所定数の圧力センサの組合せごとに用意され、当該組合せに含まれる圧力センサの検出結果と前記接触位置とを対応付けた複数のテーブルのうち、異常が検出されていない圧力センサの組合せに応じたテーブルに基づき接触位置を検出することを特徴とするプログラム。
8. 互いに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を検出する方法であって、
   前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出する工程と、
   前記複数の圧力センサのうち異常が検出されていない圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面におけるユーザの接触位置を検出する工程と、
   前記異常検出手段が前記複数の圧力センサのいずれかの異常を検出した場合に、ユーザの指示を受け付けるコマンドボタンを拡大して表示する工程と、
   を備えることを特徴とする方法。
9. 互いに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を検出する方法であって、
   前記複数の圧力センサそれぞれの異常を検出する工程と、
   前記複数の圧力センサのうち異常が検出されていない圧力センサの検出結果に基づき、前記操作面におけるユーザの接触位置を検出する工程と、
   異常が検出されていない圧力センサが２つである場合、該２つの圧力センサを結ぶ線上に、ユーザの指示を受け付けるコマンドボタンを表示する工程と、
   を備えることを特徴とする方法。

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