JPH0377119A - アナログ方式タツチパネル入力装置 - Google Patents

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】 童皇量叫旦五分立 この発明は、パーソナルコンピュータやワードプロセッ
サ、ＤＰＳ　（データ・プロセッシング・システム）、
その他各種の情報処理装置で使用するのに好適なアナロ
グ方式タッチパネル入力装置に係り、特に、アナログ方
式のタッチパネル入力装置において多重入力時（多重押
下時）に生じる座標の検出誤差、すなわち、最初に押下
されたポイントの座標と、多重に押下されたポイントの
重よ 心座標との差分を検出すること５２で、多重に押下され
た実際のポイントを判別するようにしたアナログ方式タ
ッチパネル入力装置に関する。

−層具体的にいえば、アナログ方式のタッチパネル人力
装置において、キーボードと同様なシフト動作を可能に
することにより、キーボードに代わる操作性のよい入力
装置に関する。

盗１ユ韮先 近年１表示画面上にタッチパネル等の透明な入力媒体を
装着し、タッチペンや指等によって直接画面を押すイメ
ージで入力または動作指示を行えるようにしたデータ処
理システムが、急激に増加する傾向にある。

その主要な原因は、初心者等には親しみ難いキーボード
等を使用しなくても、ある程度の範囲内で入力操作や動
作指示が可能になるためと思われる。

このようなタッチパネル入力装置には、大別して、デジ
タル方式とアナログ方式との２種類がある。

ところで、このタッチパネル入力装置の場合、キーボー
ドと同等の操作が要求されるときには、主としてデジタ
ル方式が使用されている。

その理由は、デジタル方式の方が、アナログ方式に比べ
て押下検出座標の信頼性が高い（誤差検出がほとんどな
い）ということがその一つの原因であるが、その他に、
多重に押下されたとき（いわゆる多重入力時）に、キー
ボードと同様に別々の押下位置を直ちに検出できる、と
いう利点があるからである。

しかし、このデジタル方式を採用する場合、座標の検出
に使用される制御線の数が、Ｘ、Ｙ方向共に数十水ない
しは数百本と膨大になり、大きな入力面積を必要とする
。

そのため、細かな分解能を必要とする手描き入力等のタ
ッチパネル入力装置では、デジタル方式はほとんど使用
されていない、のが現状である。

他方、アナログ方式を採用すれば、検出に使用される制
御線の数が、数本で済むので、タッチパネルデバイスと
のインターフェースも簡単な構成となり、また、検出精
度を高めることによって、細かい分解能を実現すること
も可能である、という優れた特徴がある。

しかしながら、このアナログ方式の場合には、多重に押
下されたとき、検出される押下座標は、実際に押下され
ている全てのポイントの重心座標となるので、そのまま
では多重に押下された位置を判別することができない、
という大きな難点がある。

具体的にいえば１手描き入力等の連続検出を行う際に、
多重押下が行われた場合、検出された座標が実際に押下
されている座標とは全く異なる座標を示す、という不都
合が生じる。この場合には、いわゆる表示されるポイン
トが飛んでしまう、という現象が発生する。

このような不都合は、キーボードと同等の操作、例えば
シフトキー“５ＨＩＦＴ”十文字キーＩｔ　Ａ　１１を
実現しようとする際にも同様に発生し、最初にシフトキ
ー“５ＨＩＦＴ”が割付けられているポイントを押下し
た際は、正常にそのポイントを認識して、そのキーが押
下されたと判別するが、キＬＬ　ＡＩＦに割付けられて
いるポイントを多重に押下した際には、重心座標を検出
してしまうため、キー１１Ａ”が押下されたということ
が判別できず、全く異なるキーが入力されることになる
。

しかも、従来、アナログ方式のタッチパネル入力装置で
は、このような多重入力の際の誤入力は、オペレータの
操作ミスとして処理されてしまい、システムでのチエツ
クの盲点となっており、チエツクの保証外の事項であっ
た。

以上のように、従来のアナログ方式のタッチパネル人力
装置は、制御線の構成が数本で済むので、タッチパネル
デバイスとのインターフェースも簡単であり、また、検
出精度を高めることによって、細かい分解能を実現する
ことも可能である、という優れた特徴を有していながら
、多重入力時には、実際に押下されている座標とは全く
異なる座標が検出されてしまう、という問題があるので
、キーボードと同等なシフト動作を行うためには、実際
上採用することができない、という不都合があった。

が　　じようとする課 この発明では、従来のアナログ方式のタッチパネル入力
装置において生じるこのような不都合、すなわち、多重
入力時に、実際に押下されている座標とは全く異なる座
標が検出され、表示ポイントが飛んでしまう、という不
都合を解決し、多重押下入力が行われたとき、実際に押
下されている座標を判別する機能を設けておき、最初に
押下されたポイントの座標と、多重に押下されたことに
より検出される重心座標との差分を算出することによっ
て、多重に押下された実際のポイントの判別を可能にし
たアナログ方式タッチパネル入力装置を提供することを
目的とする。

具体的にいえば、多重に押下された実際のポイントの判
別を可能にすることによって、アナログ方式のタッチパ
ネル入力装置でも、キーボードと同様なシフト動作を実
現することが可能となり、キーボードに代わる入力装置
としてのアナログ方式のタッチパネル入力装置を実現す
ることによって、その利用範囲を拡大するもので、従来
の特徴である小型化、低コスト化、高検出精度の入力装
置、すなわち、制御線の構成が数本で済むことによって
、タッチパネルデバイスとのインターフェースが簡単で
、しかも、検出精度を高めることによって、細かい分解
能を備えたアナログ方式タッチパネル入力装置を提供す
ることを目的とする。

黒且玉邂４１」αしい欠り没 この発明では、 表示装置と、透明または半透明のタッチパネル入力装置
と、キーボード等からなる入力装置と、タッチパネル方
式の入力装置のタッチパネル上の押された際に押下オン
信号、離された際に押下オフ信号を発生する押下オン／
オフ信号発生手段と、該押下オン／オフ信号発生手段か
ら発生される信号を検出する信号検出手段とを具備し、
多重押下時に、押下されている全てのポイントの重心座
標を検出するアナログ方式のタッチパネル入力装置にお
いて、 多重押下時に、最初に押下されたポイントの座標情報と
、多重に押下されたポイントの座標情報から重心座標を
検出する重心座標検出手段と、該重心座標検出手段によ
る重心座標と、前記最初に押下されたポイントの座標情
報との差分を検出する差分検出手段と、 該差分検出手段により検出された差分の情報と、最初に
押下されたポイントの座標の情報とにより、実際に多重
押下されたポイントの座標を算出する座標算出手段とを
備え、 多重押下時に、前記重心座標検出手段と差分検出手段と
座標算出手段とによって、多重押下されたポイントの座
標を算出するようにしている。

去−」（−真一 次に、この発明のアナログ方式タッチパネル入力装置に
ついて、図面を参照しながら、その実施例を詳細に説明
する。

第１図は、この発明のアナログ方式タッチパネル入力装
置について、その要部構成の一実施例を示す機能ブロッ
ク図である。図面において、１はアナログ方式のタッチ
パネルデバイス、２はＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コ
ンバータ、３は検出座標データ格納部、４は差分検出・
差分格納部、５は押下座標判別部、６はタッチパネル主
制御部、７は押下座標データ格納部、８はキー判別部、
９はシフトモードフラグ格納部、１０はキーコード発生
部、１〕、は表示コントローラ、１２は表示装置を示す
。

この第工図に示したこの発明のアナログ方式のタッチパ
ネル入力装置は、差分検出・差分格納部４、押下座標判
別部５、および押下座標データ格納部７が付加されてお
り、主として、これらの各部の動作によって多重押下時
の実際の押下ポイントの座標を検出する点に特徴を有し
ており、また、実施例としては、キー判別部８、シフト
モードフラグ格納部９、キーコード発生部１０、および
先の押下座標データ格納部７によるキーコードの発生動
作に特徴を有している。

最初に、この第１図に示したタッチパネル入力装置につ
いて、キーボードと同等のシフト動作検出（多重押下検
出）の処理について説明する。なお、以下の実施例では
、この発明のアナログ方式タッチパネル入力装置におけ
る実際の押下ポイントを検出するための原理が明確であ
るように、多重押下として２ポイントを入力した場合を
中心に説明する。

タッチパネルデバイスｌは、アナログ方式のデバイスで
あり、その押下によって押下オン信号ＯＮ、全てのポイ
ントが離された場合（全ての押下が終了したとき）、押
下オフ信号ＯＦＦを発生するが、この点は従来のタッチ
パネルデバイスと同様である。

まず、タッチパネルデバイス１が押下されると、押下オ
ン信号ＯＮが発生される。

タッチパネル主制御部６は、この押下オン信号ＯＮを検
出すると、Ａ／Ｄコンバータ２に対して、Ｘ／Ｙ方向の
検出座標変換要求を出力する。

この検出座標変換要求によって、Ａ／Ｄコンバータ２か
ら、デジタル値に変換された座標データが、検出座標デ
ータ格納部３へ順次格納される。

この検出座標データ格納部３は、ＦＩＦ○（ファースト
・イン・ファースト・アウト）方式のバッファからなり
、タッチパネル主制御部６から一定周期でＡ／Ｄ変換要
求が出力されることによって、この検出座標データ格納
部３へ新たな座標データが逐次格納される。

そして、この検出座標データ格納部３、すなわちバッフ
ァメモリに、２ポイント以上の座標データ（Ｘｉ、Ｙｌ
）、（Ｘ２．Ｙ２）が格納されると、その座標間の差分
データが、差分検出・差分格納部４に順次格納される。

ここで、Ｘ方向の差分データＳＸＩは、５Ｘ１＝　（Ｘ
２−Ｘｉ） 同様に、Ｙ方向の差分データは、 ５Ｙ１＝　（Ｙ２−Ｙｌ） であるとする。

この実施例の場合には、第１図の差分検出・差分格納部
４に、このＸ／Ｙ方向の差分データＳＸ１、ＳＹＩが格
納される。

タッチパネル主制御部６は、Ａ／Ｄ変換要求を出力しな
い期間に、押下座標判別部５に対して、押下座標格納要
求を出力する。

この押下座標格納要求を受は取った押下座標判別部５は
、差分検出・差分格納部４に格納されている差分データ
をチエツクし、Ｘ／Ｙ方向の差分データが、共に許容範
囲内（検出精度による誤差をチエツクするため）であれ
ば、座標情報（ｘｌ。

Ｙｌ）のデータを押下座標データとして、押下座標デー
タ格納部７に格納する。

この場合に、最初の押下検出については、必ず許容範囲
内であるから、上述のように、押下座標データ（ＫＥＹ
Ｉとする）が格納される。

また、多重押下のときには、Ｘ／Ｙ方向の差分データ５
Ｘ（ｎ）、５Ｙ（ｎ）、すなわち、５Ｘ（ｎ）＝Ｘ（ｎ
＋１）−Ｘ（ｎ） ＳＹ（ｎ）＝Ｙ（ｎ＋１）−Ｙ（ｎ） の内、いずれか一方でも許容範囲を越えるデータが検出
された場合、多重押下の入力が行われたものと判断され
、新たな押下座標データが検出される。

ここで、キーボードと同等のシフト動作検出について、
押下ポイントと検出座標との関係について述べる。

第２図は、この発明のアナログ方式タッチパネル入力装
置における多重入力時の押下ポイントと検出座標との関
係を説明するための図である。図面において、Ｐｌは最
初の押下ポイント（Ｘ　１　。

Ｙｌ）および検出座標〔Ｘ（ｎ）、　Ｙ（ｎ、））　、
Ｐ　２は多重の押下ポイント（ＯＸ、○Ｙ）、Ｐ３は多
重押下による検出座標（Ｘ（ｎ　＋　１）、　Ｙ（ｎ　
＋　１））を示す。

この第２図でも、多重押下として２つのポイントを入力
した場合である。

最初に、ポイントＰ１が押下されたとすると、そのポイ
ントデータ（Ｘｉ、Ｙｌ）が得られる。

このポイントＰＬの検出座標は、［Ｘ（ｎ）、Ｙ（ｎ）
〕である。

次に、２回目（多重）のポイントＰ２が押下されたとす
ると、ポイントデータ（○Ｘ、ＯＹ）が得られる。

ここでは、ポイントＰＬ、Ｐ２の２回（多重）の押下に
よる両ポイント間のＸ方向の差分データＳＸＩは、 ５Ｘ１＝　　（ＯＸ−Ｘｉ） ＝Ｘ（ｎ）十Ｘ（ｎ）である。

同様に、Ｙ方向の差分データは、 ５Ｙｌ＝　（ＯＹ−Ｙｌ） ＝　Ｙ　（ｎ　）＋　Ｙ　（ｎ　）である。

したがって、この場合には、ポイントＰ２の座標［Ｘ（
ｎ＋１）、Ｙ（ｎ＋１）］が、多重押下による座標デー
タとして検出（算出）される。

なお、先に述べたように、この座標データの検出は、Ｘ
／Ｙ両方向の差分データ５Ｘ（ｎ）、５Ｙ（ｎ、）の内
、いずれか一方でも許容範囲を越えるデータが検出され
た場合に、多重押下入力があったものと判断されて座標
の検出が行われる。

多重（２回目）の押下ポイントは、第２図から明らかな
ように、（ｏｘ、ｏｙ）であり、その押下座標は、 ０Ｘ＝Ｘ（ｎ）十（２＊　５Ｘ（ｎ））ＯＹ　＝　Ｙ　
（ｎ　）＋　（２木Ｓ　Ｙ　（ｎ　））で表わされる。

なお、５Ｘ（ｎ）は、ポイントＰ１〜Ｐ３．Ｐ３〜Ｐ２
間のＸ方向の差分データで、５Ｙ（ｎ）は、ポイントＰ
ｉ　〜Ｐ３．Ｐ３−Ｐ２間のＹ方向の差分データである
。

このようにして検出された座標（○ｘ、ｏｙ）が、新た
な押下座標データ（ＫＥＹ２とする）として、押下座標
データ格納部７に順次格納される。

従来のアナログ方式のタッチパネル入力装置では、この
第２図のように、押下ポイントＰＬ、Ｐ２が多重入力さ
れた場合、その中間の座標Ｐ３゜すなわち、［Ｘ（ｎ＋
１）、Ｙ（ｎ＋１））が検出されてしまう。この座４１
１Ｐ３は、ポイントＰ１とＰ２の中間の座標であり、実
際の押下ポイントＰ２に対して、Ｘ方向に対して、その
差分データ５Ｘ（ｎ）だけズした小さな値である。Ｙ方
向についても同様で、差分データ５Ｙ（ｎ）だけズした
値となる。

これに対して、この発明のタッチパネル入力装置では、
実際に押下されたポイントＰ２の座標が検出される。

以上に詳しく説明したような動作により、多重押下入力
が行われたとき、実際の押下ポイントＰ２の座標が検出
されて、押下座標データ格納部７に格納される。

このような動作中に、全てのポイントが離された場合、
タッチパネルデバイスｌ側から押下オフ信号ＯＦＦが発
生される。

タッチパネル主制御部６は、この押下オフ信号ＯＦＦを
検出すると、Ａ／Ｄ変換動作を終了させ、検出座標デー
タ格納部３と差分検出・差分格納部４のバッファの内容
をクリアすると共に、オフデータ（ＦＦ／ＦＦ）を押下
座標データとして、検出座標データ格納部３に格納する
（この押下オフ信号もキー操作による出力信号の一種で
あるから、ＫＥＹ３とする）。

以上の動作が、多重押下による押下座標データの検出動
作である。

次に、この検出座標データ格納部３に格納された押下座
標データに基いて、キーコードを発生するまでの動作に
ついて実施例を説明する。

ここでは、−例として、”５ＨＩＦＴ”＋ＩＩＡ”のキ
ー人力時の動作を中心に説明する。

この動作では、主として、シフトモードフラグ格納部９
、押下座標データ格納部７、キー判別テーブル、の各部
が関係するので、まず、これらについて述べる。

第３図は、第１図のシフトモードフラグ格納部９に格納
されるモードフラグの一格納例を示す図である。

この第３図では、シフトモードフラグ格納部９は８ビツ
ト構成のメモリであり、必要なビットが図示のように割
当てられている。

第４図は、第１図の押下座標データ格納部７に格納され
る座標データの一格納例を示す図である。

この第４図では、押下座標データＫＥＹＬは、“５ＨＩ
ＦＴ”キー、ＫＥＹ２は、′Ａ”キーを示す場合であり
、先に説明して動作によって、このような座標データが
保持されている。

第５図は、第工図のキー判別部８で使用されるキー判別
テーブルの一例を示す図である。

キー判別テーブルは、押下されたキーの種類を判別する
ために使用されるテーブルで、この第５図に示すキー判
別テーブルによって、先の第４図に示した押下座標デー
タ格納部７内の座標データが判別される。

さて、押下座標データに基いてキーコードを発生する動
作においては、第１図のキー判別部８が、押下座標デー
タ格納部７から順次データを読出し、キー判別テーブル
をサーチすることによって、押下されたキ一種を検索す
る。

まず、第４図に示したＫＥＹＩデータについて、第５図
のキー判別テーブルを検索することにより。

”　Ｓ　ＨＩ　Ｆ　Ｔ”キーが押下されていることを判
断する。

この“５ＨＩＦＴ”キーは、シフトモードキーであるか
ら、第３図のりシフトモードフラグ格納部９では、シフ
トモードフラグの“５ＨＩＦＴ”キーピットがオンにな
る。

さらに、第４図における次のデータを読出した結果、Ｋ
ＥＹ２≠オフデータであることから、多重押下入力され
たことが判断される６ そして、キー判別テーブルを検索することにより、″Ａ
′″キーが押下されたことが判断される。

そこで、キーコード発生部１０は、シフトモードフラグ
゛の”　Ｓ　ＨＩ　Ｆ　Ｔ　”キーピットがオンであり
、また１次の入力が゛′Ａ″′キーであることから。

”５ＨＩＦＴ”＋“Ａ”のコードを発生し、表示コント
ローラ１１を介して表示装置１２の画面上に表示する。

同様に、次のデータを読出すと、ＫＥＹ３≠オフデータ
であるから、全てのポイントが離されたことが判断され
るので、シフトモードフラグをクリアする。

以上のような動作によって、検出座標データ格納部３に
格納された押下座標データに基いたキーコードが発生さ
れる。

以上に詳細に説明した動作によって、この発明のアナロ
グ方式タッチパネル入力装置によれば、従来と同様のア
ナログ方式のタッチパネルデバイス１を使用した場合で
も、キーボードと同様なシフト動作検出、換言すれば、
多重入力検出が可能となる。

次に、フローチャートを参照しながら、この発明のアナ
ログ方式タッチパネル入力装置における押下座標の判別
動作を説明する。

第６図は、この発明のアナログ方式タッチパネル入力装
置において、押下座標判別部５における判別処理の流れ
を示すフローチャートである。図面において、＃１〜＃
６はステップを示す。

ステップ＃１で、最初の押下データが格納済みであるか
否か判断する。

もし、このステップ＃１の判断で、最初の押下データが
格納されていなければ、次のステップ＃２で、最初の押
下データ、先の実施例ではＫＥＹ１データ（Ｘｉ、Ｙｌ
）を、第１図の押下座標データ格納部７へ格納して、次
のステップ＃３へ進む。

また、先のステップ＃１の判断で、最初の押下データが
格納されていれば、ステップ＃３へ進む。

ステップ＃３では、差分検出・差分格納部４に、次の差
分データがあるか否か判断する。

もし、このステップ＃３の判断で、次の差分データがあ
れば、次のステップ＃４へ進み、差分データが許容範囲
内であるか否かについて判断する。

このステップ＃４の判断で、許容範囲内でなければ、次
のステップ＃５で、押下座標データを算出する。

ステップ＃６で、次の押下座標データ、この実施例では
ＫＥＹ２データ（○ｘ、ｏｙ）を、第Ｙ図の押下座標デ
ータ格納部７へ格納して、この第６図のフローをリター
ンする。

先のステップ＃３の判断で、次の差分データがないとき
、あるいは、ステップ＃４の判断で、差分データが許容
範囲内のときも、この第６図のフローをリターンする。

以上のステップ＃１〜＃６の処理によって、第１図の押
下座標判別部５における判別処理が行われる。

叉」Ｉυ凱最 この発明のアナログ方式タッチパネル入力装置によれば
、アナログ方式のタッチパネルデバイスを使用した際に
、キーボードと同様な多重入力を行うことが可能になる
。

すなわち、従来の小型かつ低コストのアナログ方式タッ
チパネル入力装置で、実際の入カポインドが検出される
ので、正確な多重入力を行うことができる。

しかも、手描き入力操作中において、多重入力による誤
入力データをカットすることができるので、高精度の入
力が可能になる、等の多くの優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明のアナログ方式タッチパネル入力装
置トこついて、その要部構成の一実施例を示す機能ブロ
ック図、 第２図は、この発明のアナログ方式タッチパネル入力装
置における多重入力時の押下ポイントと検出座標との関
係を説明するための図、第３図は、第１図のシフトモー
ドフラグ格納部９に格納されるモードフラグの一格納例
を示す図、第４図は、第１図の押下座標データ格納部７
に格納される座標データの一格納例を示す図、第５図は
、第１図のキー判別部８で使用されるキー判別テーブル
の一例を示す図、 第６図は、この発明のアナログ方式タッチパネル入力装
置において、押下座標判別部５における判別処理の流れ
を示すフローチャート。 図面において、１はアナログ方式のタッチパネルデバイ
ス、２はＡ／Ｄコンバータ、３は検出座標データ格納部
、４は差分検出・差分格納部、５は押下座標判別部、６
はタッチパネル主制御部、７は押下座標データ格納部、
８はキー判別部、９はシフトモードフラグ格納部、１０
はキーコード発生部、１１は表示コントローラ、１２は
表示装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 表示装置と、透明または半透明のタッチパネル入力装置
   と、キーボード等からなる入力装置と、タッチパネル方
   式の入力装置のタッチパネル上の押された際に押下オン
   信号、離された際に押下オフ信号を発生する押下オン／
   オフ信号発生手段と、該押下オン／オフ信号発生手段か
   ら発生される信号を検出する信号検出手段とを具備し、
   多重押下時に、押下されている全てのポイントの重心座
   標を検出するアナログ方式のタッチパネル入力装置にお
   いて、 多重押下時に、最初に押下されたポイントの座標情報と
   、多重に押下されたポイントの座標情報から重心座標を
   検出する重心座標検出手段と、 該重心座標検出手段による重心座標と、前記最初に押下
   されたポイントの座標情報との差分を検出する差分検出
   手段と、 該差分検出手段により検出された差分の情報と、最初に
   押下されたポイントの座標の情報とにより、実際に多重
   押下されたポイントの座標を算出する座標算出手段とを
   備え、 多重押下時に、前記重心座標検出手段と差分検出手段と
   座標算出手段とによつて、多重押下されたポイントの座
   標を算出することを特徴とするアナログ方式タッチパネ
   ル入力装置。