JPH034314A

JPH034314A - タッチパネル位置検出装置

Info

Publication number: JPH034314A
Application number: JP1139715A
Authority: JP
Inventors: Michihiro Nagaishi; 道博長石
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1991-01-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野］本発明はタッチパネル表面の位置検出に関する。

【従来の技術】

タッチパネルは、表面を押す位置によりタッチパネルの
端子にかけた電圧が変化するので、この電圧を知ること
でタッチパネル表面のどこを押したかを推定することが
できる。このようにタッチパネルは、電圧変化だけで簡単に位置
を知ることができるので、オンライン入力（特に手書き
文字入力）や一般のキーの代わりに使用されている。透
明な材質でつくられたタッチパネルは、タッチパネルの
下に表示装置（液晶など）を使うと、丁度紙の上を鉛筆
でなぞったようにタッチパネルをなぞった位置を表示で
きたり万能型のキーなど応用されている。タッチパネルの端子間電圧変化は一般に、検出精度に似
合ったＡ／Ｄ変換器を使用する。そしてデジタル化した
電圧値はソフトウェアで処理、計算を行いタッチパネル
のどこを押したか推定する方法をとっている。［発明が解決しようとする課題１タッチパネルを押す速度は比較的ゆっくりしているので
、使用するＡ／Ｄ変換器はビデオ用などの高速変換仕様
のものは必要ではない６しかし変換後の処理はソフトウ
ェアで行うので、検出精度を上げたり、タッチパネルの
面積が広くなると処理するデータが増久る６例えば、タ
ッチパネルの一部を押したかという判別をするにも非常
に手間がかかってしまう。また、計算を簡素化したとしても、処理データは全てメ
モリーに貯えてお（必要がある。このように、Ａ／Ｄ変換器を用いソフトウェアで処理す
る方法では、タッチパネルの特定位置を判別するにも以
外とおおがかりになってしまう上に、ソフトウェアの負
担が多い６またオンライン人力で手書き文字などを人力
する場合でも、タッチパネル上を範囲を指定してそこに
入力するようにした時、範囲内に人力したかどうかはソ
フトウェアで行うと手間がかかってしまう。以上のように、タッチパネルのある位置を押したかどう
かをＡ／Ｄ変換器とソフトウェア処理だけで効率的に行
うことは難しい。本発明は、以上述べた課題を解決するものでその目的は
、タッチパネルのある位置を押したかどうかの判断を、
ソフトウェアの負担が少な（かつ簡単な回路で行うタッ
チパネル位置検出器を供することにある。［課題を解決するための手段］パネル表面を押す位置により抵抗値が変化するタッチパ
ネルと、前記タッチパネルの端子間に位置検出用の基準
電圧を交互に与える電圧切換手段と、前記電圧切換手段
が与えた電圧に応じてタッチパネル表面を押した時に発
生する電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手
段で検出した電圧からタッチパネル表面の押した位置を
判定する位置検出手段とから構成されることを特徴とす
る。［作　用］タッチパネル表面上の押した位置の検出原理を第２図で
説明する。タッチパネル５の第２図上のＸ軸方向の位置
を検出する場合に、検出方向に電圧をかける。端子１１
を接地し、端子１０に電源６を接続し、端子１０から端
子１１に行くほど電位が高くなる。そして電圧計７には
、タッチパネル５を押した時に、押した位置により位置
に対応した電圧が生ずる。即ち端子１１のきわを押すと
ＯＶ、端子ｌＯの際を押すと電源電圧が電圧計７に示さ
れる。一方、第２図のＸ軸方向と垂直な方向（ｙ軸方向）の位
置を知るには、タッチパネル５の端子１２．１３の一方
を接地し、もう一方を電源に接続して端子ＩＯ又は１１
を電圧計７で電圧を検出することで実現できる。電圧と位置の関係は、第３図のグラフで示されている。第２図のように、端子１１を接地しであるので図のよう
にＸ軸をとってあれば、位置Ｘ＋ｔＸｚ＋ＸコｌＸ４　
と値が大きくなるにつれ、それに対応する電圧値ｖ、、
ｖ、、’ｖ、、Ｖ４もＸに比例していく、そして領域９
の範囲を押した時は、電圧がＶ、−Ｖ、、領域８の範囲
を押した時は、電圧がＶ、〜Ｖ４が発生する。例えば電
圧がＶ１〜Ｖ４になった時に信号を出すようにすれば、
領域８を押したことになる。更に設定する電圧をＶ、〜
Ｖ、からｖ２〜■１に変更すれば、領域９を押したこと
を検出できるので、電圧設定が可変にすれば、いろいろ
な領域検出をすることができる。［実　施　例］以下本発明について実施例にもとづいて詳細に説明する
。第１図は本発明のタッチパネル位置検出装置の基本構成
を示した図である。表面を押す位置により抵抗値が変化するタッチパネル１
に供給する電源及び基準電圧等は、電圧切換手段２によ
り位置の検出方向を切り換えるごとに与＾られる。電圧切換手段２が与＾た電圧に対して出力されたタッチ
パネルｌの抵抗値に比例した電圧値は、電圧検出手段３
で求められ、この電圧値がらタッチパネルｌの表面を押
した位置を位置検出手段４で求める。第４図は、電圧検出回路の一例を示した回路図である。今、タッチパネル５の端子ｌＯに電源電圧を、端子１１
を接地させ、端子１３にて端子１１からｌＯの方向の位
置変化に伴う電圧を検出するものとする。なお、端子１
１からｌＯの方向をＹ方向、これと垂直な方向をＸ方向
と決める。まず検出したい電圧値の最高値（Ｖ＋）と最低値（ｖ２
）を各々制御回路１４へ信号１０６（−般にはパスライ
ン）を送って、ＤＡＣｌ　５とＤＡＣ１６にテジタル値
として設定する。設定された値に対する電圧値は、■、
はコンパレーター１８のマイナス側の信号ｌＯ１に、ｖ
２はコンパレーク−１７のプラス側の信号１０２に与え
られる。一方端子１３はコンパレーター１７のマイナス側とコン
パレーター１８のプラス側に接続されており、更にコン
パレーター１７．１８の出力はワイヤード・オフの接続
がされている。（但し使用したコンパレーター１７．１
８がオーブンコレクター型の時）端子１３に発生した電圧が、■１以下でｖ２以上ならば
、信号１０３はハイ・レベルとなりそれ以外の範囲なら
ばロウ・レベルである。信号１０３は更にフリップフロ
ップ１９につながっており、端子１３が電圧Ｖ、〜ｖ２
になるとフリップフロップ１９がラッチされる。フリッ
プフロップ１９は、最初にＤＡＣｌ　５．１６に値を設
定する際にリセット信号１０５を送り一度信号１０４を
ロウ・レベルにしておく、検出電圧は、精度については
使用するＤＡＣに依るが、設定電圧は自由に設定するこ
とができる。また−置設定電圧の範囲で検出してもラッ
チしておくことで、後段での処理が容易となる。第５図は、Ｘ、Ｙ方向の電圧検出回路のブロック図であ
る。まずタッチパネル５の四つの端子には、検出する方向に
より供給する電圧等を切り換える。端子１０．１１％　
１２．１３は切換回路２０のＡ。Ｂ、Ｃ，Ｄに接続されている。Ｙ方向の位置を検出する時、端子ｌＯはＶｃｃ、端子１
１は接地、端子１２．１３は電源系から切り離して電圧
検出用にする。Ｘ方向の位置を検出する時端子１３はＶ
ｃｃ、端子１２は接地、端子１０．１１は電源系から切
り離して電圧検出用にする。端子の切り換えは、ＭＰＵ
２４がＸ、Ｙ方向のどちらを検出するかで判断し切換回
路２０に命令する。次にＸ、Ｙ方向の電圧検出は、Ｘ方向電圧検出回路２１
とＹ方向電圧検出回路２２の２つで行う。各回路の内容
は、第４図の回路例に示した通りである。各ＤＡＣへの
値の設定は、ＭＰＵ２４がパスライン１０Ｂを通じて行
う。タッチパネル５上で領域２５を押したか検出する場合、
Ｙ方向の設定電圧が上限Ｖ、（端子ｌＯに近い方）、下
限Ｖ２　（端子１１に近い方）をＹ方向電圧検出回路２
２のＤＡＣに、Ｘ方向の設定電圧が上限Ｖ、（端子１３
に近い方）、下限Ｖ。（端子１２に近い方）をＸ方向電圧検出回路２１のＤＡ
Ｃに設定する。もし端子１１又は１３に発生した電圧が
、■、〜Ｖ、、Ｖ、〜■２になるとラッチされるので信
号１０４，１０７はハイ・レベルになる。Ｘ、Ｙ方向の
検出は、両方向−度にはできないが、ラッチさせておく
ことでＮＡＮＤゲート２３で、ロウ・レベルになった時
に領域２５のどこかを押したことになる。信号１０９を
ＭＰＵ２４の割り込み端子に接続すれば、位置情報をメ
モリーに記憶したり、位置を計算せず割り込みがかかっ
た時に、タッチパネルを押したことが解る。ソフトウェアの負担は、ＤＡＣに値を設定する時と、検
出方向の切り換えだけであり、検出するタッチパネル上
の領域の種類が少なければ全てハードウェアで実現する
こともできる。第６図は、位置検出の手順例を示したフローチャートで
ある。まず検出しようとするタッチパネルの領域に相当する電
圧値を、Ｘ−Ｙ方向電圧検出回路の各ＤＡＣに設定する
。（ステップ３０）電圧を検出した時に出力された信号をラッチするので時
節にラッチをクリアしてお（、（ステップ３１）そして
電圧が検出されラッチした信号で割り込みがかかるよう
に、ＭＰＵの割り込み許可をする。（ステップ３２）検出は、最初にＸ方向を検出するようにタッチパネルの
端子を切り換え（ステップ３３）、次にＹ方向を検出す
るようにタッチパネルの端子を切り換え（ステップ３４
）、検出された場合は各回路のラッチに保持される。Ｘ
−Ｙ両方向を行いもし設定した範囲内で電圧が検出され
ていれば２割り込みがかかる。何も検出されなければ、
再びＸ方向から検出を行う。（ステップ３５）タッチパ
ネルは普通歯やペンなどで手で押すので、ステップ３３
．３４．３５の実行時間を適当にとることで手の入力速
度に応じた自然な入力が行える。別の領域の検出を行う時は、随時ステップ３０のＤＡＣ
の内容を書き換えればよい、複数の領域の検出を行う時
は、ＤＡＣの内容を変更しなからＸ−Ｙ方向の検出を行
っていく、検出対称が増えてもハードウェアの追加がな
く、ソフトウェアで自由に対応できる。また検出できるタッチパネルの領域はＤＡＣに設定する
電圧を変更することでいろいろな大きさにすることが可
能である。変更、設定は全てソフトウェアで自由に行え
るので同一のタッチパネルでありながら入力範囲を色々
変えることができる。特に透明なタッチパネルを用いて
、タッチパネルの下に表示器（液晶など）を設けて入力
範囲を絵などを表示して入力させる時には非常に有効な
手段と言＾る。［発明の効果１以上述べたように、タッチパネルのある位置を押したか
の判断を電圧設定用のＤＡＣと電圧検出回路で構成され
た簡単な回路で行うので、検出値をその都度メモリーに
貯めて計算を行う必要がないのでソフトウェアの負担が
少ない。しかも検出する領域の大きさ、数などはソフトウェアで
自由に変更可能であるためにタッチパネルの特徴である
入力範囲の汎用さを十分生かすことができる。また本発明のタッチパネル位置検出装置を一般のＡ／Ｄ
コンバーターを用いた装置と併用すればオンラインの手
入力を行いながら、特定位置の検出を簡単に行うことが
できるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のタッチパネル位置検出装置の基本構成
を示した図、第２図はタッチパネル上での位置の検出原理を説明した
図、第３図はタッチパネルの端子に発生した電圧とタッチパ
ネル上の位置の関係を示したグラフ、第４図は電圧検出
回路の一例を示した回路図。第５図は、Ｘ−Ｙ方向の電圧検出回路のブロック図、第６図は、位置検出の手順例を示したフローチャートで
ある。１・・・　・・・タッチパネル２・・　・・　・電圧切換手段３・・・・・・・電圧検出手段４　・　・　・　・　・　・５　・　・　・　・　・　・６　・　・　・　・　・　・７　・　・　・　・　・　・８、９　・　・　・１０、　ｌ　１、１１６　・　・ｌ　８　・　・　・１０１　、１１０６．１４１５．１７、ｌ　９　・２０　・１２３４５１００．１０５、・位置検出手段・タッチパネル・電源・電圧計・領域２．１３・・端子・・制御回路・ＤＡＣコンパレーター・フリップフロップ・切換回路・Ｘ方向電圧検出回路・Ｙ方向電圧検出回路ＮＡＮＤゲート・ＭＰＵ・領域０２．１０３．１０４．０７、ｌＯ８，１０９・信号第３図第２図第４図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

パネル表面を押す位置により抵抗値が変化するタッチパ
ネルと、前記タッチパネルの端子間に位置検出用の基準
電圧を交互に与える電圧切換手段と、前記電圧切換手段
が与えた電圧に応じてタッチパネル表面を押した時に発
生する電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手
段で検出した電圧からタッチパネル表面の押した位置を
判定する位置検出手段とから構成されることを特徴とす
るタッチパネル位置検出装置。