JPH0944308A - タッチパネル制御装置 - Google Patents

タッチパネル制御装置

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JPH0944308A
JPH0944308A JP19564195A JP19564195A JPH0944308A JP H0944308 A JPH0944308 A JP H0944308A JP 19564195 A JP19564195 A JP 19564195A JP 19564195 A JP19564195 A JP 19564195A JP H0944308 A JPH0944308 A JP H0944308A
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JP
Japan
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touch panel
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predetermined
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JP19564195A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Ozawa
洋 小沢
Yoshitaka Sumitomo
義孝 住友
Akira Saito
章 斉藤
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Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Original Assignee
Xanavi Informatics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作者がタッチパネルの所定箇所をタッチし
たことを、専用のタッチ検出回路を設けずに、簡易かつ
正確に検出できる 【解決手段】 タッチ検出回路を持たないタッチパネル
制御装置において、端子AD1,AD3の電圧値を常時
監視し、操作者がタッチした座標位置をリアルタイムに
検出し、タッチが検出されると、検出された座標位置を
いったんRAM12に格納して再度タッチした座標位置
を検出し、RAM12に格納されている座標位置との偏
差が所定値A以下の場合に限り、座標位置を決定する。
このように、操作者がタッチした座標位置を短い時間で
2回検出して座標位置を決定するため、従来のようにタ
ッチ検出回路を設けなくても精度よくタッチ座標を検出
できる。また、座標位置を2回検出した結果に基づいて
座標位置を決定するため、チャタリング等のノイズの影
響による座標位置の検出誤差を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力をかけた位置
(タッチ位置)に応じて抵抗値が変化する透明抵抗膜方
式のタッチパネルを制御する制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】圧力をかけた位置に応じて抵抗値が変化
する透明抵抗膜をタッチパネルとして用い、抵抗値の変
化を検出して圧力をかけた座標位置を推定するタッチパ
ネル制御装置が従来から知られている。
【0003】図3はこの種のタッチパネルの横断面図、
図4はタッチパネルを上面方向から見た透視図である。
これらの図に示すように、抵抗膜の一種であるITO
(Indium Tin Oxide)成膜フィルム1とITO成膜ガラ
ス2とが外周スペーサ3またはドットスペーサ4を介し
て対向配置され、ITO成膜フィルム1のX軸方向の両
端部には上部電極5a,5bが、ITO成膜ガラス2の
Y軸方向の両端部には下部電極6a,6bがそれぞれ取
り付けられている。ITO成膜フィルム1はある程度弾
力を有しており、その上面に圧力をかけると圧力をかけ
た箇所が撓んでITO成膜ガラス2に接触する。以下で
は、ITO成膜フィルム1を水平抵抗膜と呼び、ITO
成膜ガラス2を垂直抵抗膜と呼ぶ。
【0004】図5は図3のタッチパネルの座標検出原理
図である。座標検出の際には、上部電極5a,5bと下
部電極6a,6bのいずれか一方に所定の電圧が印加さ
れる。例えば、図5(a)は上部電極5a,5b間に所
定の電圧を印加し、下部電極6a,6b間を短絡した状
態を示し、垂直抵抗膜2の抵抗をR1、水平抵抗膜1の
抵抗をR2としている。この状態で水平抵抗膜上面の所
定箇所に圧力をかけると、圧力をかけた位置付近の水平
抵抗膜1と垂直抵抗膜2とが接触する。水平抵抗膜1と
垂直抵抗膜2はそれぞれ異なる抵抗値を有するため、圧
力をかけた水平抵抗膜1上の水平(X軸)座標位置に応
じて図5(a)のa,b間の電圧が変化する。したがっ
て、この電圧値をモニタすることで、ペンや指等で圧力
をかけた水平(X軸)座標位置を精度よく検出できる。
【0005】一方、図5(b)は上部電極を短絡し、下
部電極に所定の電圧を印加した状態を示す。この状態で
水平抵抗膜1の所定箇所に圧力を加えると、圧力をかけ
た位置付近の水平抵抗膜1と垂直抵抗膜2とが接触し、
図5(b)のb,a間の電圧が変化する。この電圧は、
圧力をかけた水平抵抗膜1上のY軸座標位置に応じて変
化するため、この電圧値をモニタすることで、圧力をか
けたY軸座標位置を精度よく検出できる。
【0006】このように、図3のような透明抵抗膜方式
のタッチパネルでは、水平抵抗膜1の両端の上部電極5
a,5bに電圧を印加することでタッチ位置の水平(X
軸)座標を検出でき、垂直抵抗膜2の両端に電圧を印加
することでタッチ位置の垂直(Y軸)座標を検出でき
る。
【0007】図6はタッチパネルの制御を行う従来のタ
ッチパネル制御装置の回路図である。図6の抵抗R1は
垂直抵抗膜2の抵抗値を示し、抵抗R2は水平抵抗膜1
の抵抗値を示す。11は後述する図7の処理に基づいて
タッチ位置の座標検出を行うCPUである。
【0008】CPU11の端子SW1には、抵抗R3を
介してPNPトランジスタTr1のベース端子が接続さ
れ、このトランジスタTr1のエミッタ端子には電源
が、コレクタ端子には抵抗R1(垂直抵抗膜)の端部と
CPU11の端子AD1とが接続されている。CPU1
1の端子SW2には、抵抗R4を介してNPNトランジ
スタTr2のベース端子が接続され、このトランジスタ
Tr2のコレクタ端子には抵抗R1(垂直抵抗膜)の端
部とCPU11の端子AD2とが接続され、エミッタ端
子は接地されている。
【0009】同様に、CPU11の端子SW3には、抵
抗R5を介してPNPトランジスタTr3のベース端子
が接続され、このトランジスタのエミッタ端子には電源
が、コレクタ端子には抵抗R2(水平抵抗膜)の端部と
CPU11の端子AD3とが接続されている。CPU1
1の端子SW4には、抵抗R6を介してNPNトランジ
スタTr4のベース端子が接続され、このトランジスタ
Tr4のコレクタ端子には抵抗R2(水平抵抗膜)の端
部とCPU11の端子AD4とが接続され、エミッタ端
子は接地されている。
【0010】図6の一点鎖線部はタッチ検出を行うタッ
チ検出回路10であり、抵抗R7,R8とNPNトラン
ジスタTr5とから成る。このトランジスタTr5のベ
ース端子には抵抗R7を介してCPU11の端子SW5
が接続され、コレクタ端子には抵抗R8が接続され、こ
の抵抗R8の他端部にはトランジスタTr4のコレクタ
端子とCPU11の端子AD4とが接続されている。な
お、図6の抵抗R9〜R12はプルダウン抵抗である。
【0011】図7は図6のCPU11が行う座標検出処
理を示すフローチャートであり、以下図6,7に基づい
て従来のタッチ位置検出について説明する。不図示の電
源スイッチがオンになると、CPU11はステップS1
以降の処理を開始する。まずステップS1では、端子S
W1,2,4をローレベルに、端子SW3,5をハイレ
ベルにする。これにより、トランジスタTr1がオン
し、垂直抵抗膜2の端部には電源電圧が印加される。一
方、トランジスタTr3はオフしているため、水平抵抗
膜1には電源電圧は印加されずフローティング状態とな
る。ただし、トランジスタTr5がオンであるため、水
平抵抗膜1の一端は抵抗R8を介して接地される。
【0012】ステップS2では、端子AD3の電圧値を
モニタすることで、操作者がタッチパネルの所定箇所を
タッチしたか否かを判定する。操作者がタッチしなかっ
た場合はステップS2に留まる。一方、操作者がタッチ
パネルの所定箇所をタッチすると、図6の点線で示すよ
うに、タッチした位置付近で水平抵抗膜1と垂直抵抗膜
2とが接触し、電源からの電流が、トランジスタTr1
→抵抗R1→抵抗R2→抵抗R11の経路で流れ、それ
とともに端子AD3の電圧値が変化する。
【0013】図8はステップS2の状態での図6の等価
回路図である。操作者がタッチパネルの所定箇所をタッ
チすると、図8のように抵抗R1とR2が電気的に導通
してCPU11の端子AD3の電圧が変化するため、ス
テップS2では、この電圧を検出して操作者がタッチし
たか否かを判定する。
【0014】ステップS2において、操作者がタッチし
たと判定されるとステップS3に進み、端子SW5をロ
ーレベルにしてトランジスタTr5をオフする。次にス
テップS4では、端子SW2をハイレベルにしてトラン
ジスタTr2をオンした後、ステップS5で、端子AD
3の電圧値を検出する。すなわち、操作者がタッチパネ
ルの所定箇所をタッチすると、水平抵抗膜1と垂直抵抗
膜2が接触するため、図6の点線で示すように抵抗R1
と抵抗R2とが電気的に導通し、端子AD3の電圧が変
化する。より詳細には、端子AD3の電圧値は操作者が
タッチした垂直(Y軸)方向の座標位置に応じた値とな
る。したがって、端子AD3の電圧値を検出すること
で、操作者がタッチした垂直(Y軸)方向の座標位置を
検出できる。
【0015】ステップS6では、端子SW1,4をハイ
レベルに、端子SW2,3をローレベルにし、トランジ
スタTr3,Tr4をオンする。これにより、水平抵抗
膜1に電源電圧が印加され、垂直抵抗膜2はフローティ
ング状態になる。
【0016】次に、ステップS7では、端子AD1の電
圧値を検出する。操作者がタッチパネルの所定箇所をタ
ッチすると、水平抵抗膜1と垂直抵抗膜2とが接触し、
端子AD1の電圧値はタッチしたX軸方向位置に応じた
値となる。
【0017】ステップS8では、端子SW3をハイレベ
ルに、端子SW4をローレベルにする。これにより、両
抵抗膜1,2への電圧印加を停止する。ステップS9で
は、ステップS5で検出した端子AD3の電圧値とステ
ップS7で検出した端子AD1の電圧値とに基づいてタ
ッチした座標位置を演算する。ステップS10では、演
算された座標位置に応じたコマンドを車両用ナビゲーシ
ョン装置やオーディオ機器等に送信する。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のタ
ッチパネル制御回路は、図6の一点鎖線で示すタッチ検
出回路10を用いて、操作者がタッチしたか否かを常時
監視し、タッチが検出されると、トランジスタTr1〜
Tr4を制御してタッチした座標位置を求めていた。と
ころが、タッチ検出回路10を制御するためには、CP
U11に制御用の端子SW5を新たに設ける必要があ
る。このため、もともとCPU11の端子数に余裕がな
い場合には、タッチ検出回路10を制御する目的だけの
ために、端子数が多くコストも高いCPU11を使用し
なければならないという問題があった。また、タッチ検
出回路10を制御する分だけCPU11の処理負担が増
え、タッチ検出回路10の分だけ部品点数も増えるた
め、回路の実装面積が大きくなるとともに、装置全体の
コストも高くなるという問題があった。
【0019】本発明の目的は、操作者がタッチパネルの
所定箇所をタッチしたことを、専用のタッチ検出回路を
設けずに、簡易かつ正確に検出できるタッチパネル制御
装置を提供することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】発明の一実施の形態を示
す図1に対応づけて本発明を説明すると、本発明は、所
定間隔を隔てて対向配置され、圧力をかけると互いに接
触する2枚の抵抗膜1,2と、抵抗膜1,2内の所定の
2点間の電圧を検出する電圧検出手段と、いずれかの抵
抗膜に所定の電圧を印加した状態で一方の抵抗膜内の所
定位置に圧力をかけたときに電圧検出手段により検出さ
れる電圧に基づいて、圧力をかけた所定位置を推定する
タッチ位置推定手段とを備えたタッチパネル制御装置に
適用され、所定位置が推定されてから所定時間内に、再
度圧力をかけた所定位置を推定する再推定手段と、タッ
チ位置推定手段により推定された位置と再推定手段によ
り推定された位置とが所定距離以内にある場合に限り、
タッチ位置推定手段により推定された位置および再推定
手段により推定された位置の少なくとも一方に基づい
て、圧力をかけた位置を特定する位置特定手段とを備え
ることにより上記目的は達成される。すなわち、請求項
1に記載の発明では、タッチ位置推定手段と再推定手段
とで2回タッチ位置を推定し、両方の推定位置が所定距
離以内にある場合に限り、圧力をかけた位置(タッチ位
置)を特定する。
【0021】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
されたタッチパネル制御装置において、タッチ位置推定
手段により推定された位置と再推定手段により推定され
た位置とが所定距離以内にない場合には、抵抗膜に圧力
がかけられなかったと判断するように位置特定手段を構
成するものである。すなわち、請求項2に記載の発明で
は、タッチ位置推定手段で推定した位置と再推定手段で
推定した位置がかけ離れている場合には、推定した位置
を無視して再度位置検出をやり直すことで精度向上を図
る。
【0022】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載されたタッチパネル制御装置において、タッチ
位置推定手段により推定された位置を記憶する記憶装置
12を備え、記憶装置12に記憶されている位置と再推
定手段により推定された位置とが所定距離以内にある場
合に限り、圧力をかけた位置を特定するように位置特定
手段を構成するものである。すなわち、請求項3に記載
の発明では、タッチ位置推定手段で推定した位置を記憶
装置12に記憶し、この記憶装置12の記憶内容と再推
定手段で推定した位置とを比較して圧力をかけた位置
(タッチ位置)を特定する。
【0023】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
されたタッチパネル制御装置において、記憶装置12に
記憶されている位置と再推定手段により推定された位置
とが所定距離以内にない場合には、その後にタッチ位置
推定手段により推定された位置を新たに記憶装置に記憶
し直す記憶装置制御手段11を備えるものである。すな
わち、請求項4に記載の発明では、記憶装置12に記憶
されている前回推定したタッチ位置と、再推定手段で推
定したタッチ位置とがかけ離れている場合には、記憶装
置12の記憶内容を入れ替え、再度タッチ位置検出をや
り直す。
【0024】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために下記の発明の実施の形態の図を用いたが、これに
より本発明が下記の発明の実施の形態に限定されるもの
ではない。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、図1,2を用いて本発明の
一実施の形態について説明する。本実施の形態では、タ
ッチパネル制御装置を車両用ナビゲーション装置に組み
込んだ例について説明する。
【0026】本実施の形態のタッチパネルは、図3と同
様に水平抵抗膜1(ITO成膜フィルム)と垂直抵抗膜
2(ITO成膜ガラス)とを所定間隔を隔てて対向配置
させたものであり、水平抵抗膜1の水平(X軸)方向の
両端部には上部電極5a,5bが、垂直抵抗膜2の垂直
(Y軸)方向の両端部には下部電極6a,6bが接合さ
れている点でも図と共通する。
【0027】図1はタッチパネル制御装置の一実施の形
態の回路図である。図1では、図6に示す従来の制御装
置と共通する構成部分には同一符号を付している。本実
施の形態のタッチパネル制御装置は、図6の一点鎖線で
示すタッチ検出回路を持たない点と、座標位置データを
格納するためのRAM12が設けられている点を除いて
図6と共通するため、構成の説明を省略する。
【0028】図2は、本実施の形態のCPU11が行う
座標検出処理を示すフローチャートである。CPU11
は、所定時間ごと、例えば50msごとに図2の処理を
繰り返し行う。図2のステップS101では、端子SW
1,SW4をローレベルにし、端子SW2,SW3をハ
イレベルにする。これにより、図1のトランジスタTr
1,Tr2がオンし、トランジスタTr3,Tr4がオ
フする。ステップS102では、端子AD3の電圧値を
検出する。例えば、操作者がタッチパネルの所定箇所を
指等でタッチした場合には、タッチした位置付近の水平
抵抗膜1と垂直抵抗膜2が互いに接触し、図1の点線で
示すように抵抗R1と抵抗R2とが電気的に導通する。
そして、電源からの電流が、トランジスタTr1→抵抗
R1→抵抗R2→抵抗R11の経路で流れる。したがっ
て、端子AD3の電圧は、タッチした垂直(Y軸)座標
位置に応じた電圧となる。すなわち、端子AD3の電圧
値を検出することで、操作者がタッチした垂直(Y軸)
方向座標位置を検出できる。
【0029】ステップS103では、端子SW1,SW
4をハイレベルにし、端子SW2,SW3をローレベル
にする。これにより、トランジスタTr1,Tr2がオ
フし、トランジスタTr3,Tr4がオンする。ステッ
プS104では、端子AD1の電圧値を検出する。例え
ば、操作者がタッチパネルの所定箇所を指等でタッチし
た場合には、電源からの電流が、トランジスタTr3→
抵抗R2→抵抗R1→抵抗R9の経路で流れる。したが
って、端子AD1の電圧は、タッチした水平(X軸)座
標位置に応じた電圧となる。すなわち、端子AD1の電
圧値を検出することで、操作者がタッチした水平(X
軸)方向座標位置を検出できる。
【0030】ステップS105では、端子SW3をハイ
レベルにし、端子SW4をローレベルにする。これによ
り、水平抵抗膜1および垂直抵抗膜2の双方に電圧が印
加されなくなる。ステップS106では、ステップS1
02で検出した端子AD3の電圧値と、ステップS10
4で検出した端子AD1の電圧値とを用いて、操作者が
タッチした座標位置を演算する。
【0031】ステップS107では、前回演算した座標
位置データがRAM12の中に格納されているか否かを
判定する。格納されていればステップS108に進み、
前回検出した座標位置と、今回検出した座標位置との偏
差が、水平(X軸)方向および垂直(Y軸)方向とも、
所定値A以下か否かを判定する。所定値Aは例えば10
%程度の偏差量に相当する値とし、具体的には、タッチ
領域座標範囲が0〜127の場合には、所定値Aを6程
度とする。
【0032】座標位置の偏差が所定値A以下であればス
テップS109に進み、ステップS106で演算した今
回の座標位置を最終的な座標位置とし、その座標位置に
対応するコマンドを車両用ナビゲーション装置に送信す
る。ステップS107で前回の座標位置データがRAM
12に格納されていないと判定された場合はステップS
110に進み、ステップS106で演算した今回の座標
位置データをRAM12に格納して処理を終了する。
【0033】一方、ステップS108で座標位置の偏差
が所定値Aよりも大きいと判定された場合、あるいはス
テップS109の処理が終了した場合はともにステップ
S111に進み、RAM12に格納されている座標位置
データを消去して処理を終了する。
【0034】このように、本実施の形態では、タッチ検
出回路を設けずに、端子AD1,AD3の電圧値を常時
監視することで、操作者がタッチした座標位置をリアル
タイムに検出し、タッチが検出されると、検出された座
標位置をいったんRAM12に格納して再度タッチした
座標位置を検出し、RAM12に格納されている座標位
置との偏差が所定値A以下の場合に限り、タッチした座
標位置を決定する。
【0035】すなわち、本実施の形態によれば、操作者
がタッチした座標位置を短い時間で2回検出した結果に
基づいて座標位置を決定するため、従来のようにタッチ
検出回路を設けなくても精度よくタッチ位置座標を検出
できる。また、座標位置を2回検出した結果に基づいて
座標位置を決定するため、タッチ時に発生されるチャタ
リング等のノイズの影響を受けなくなる。さらに、タッ
チ検出回路を設けなくて済むため、ピン数の少ない安価
なCPU11を使用でき、タッチ検出回路の部品コスト
が不要となることと併せて、装置全体のコストを削減で
きる。
【0036】上記実施の形態では、本発明のタッチパネ
ル制御装置を車両用ナビゲーション装置に組み込んだ例
を説明したが、本発明はオーディオ機器等の各種の電気
機器に利用できる。また、図2のステップS108で
は、座標位置の偏差が所定値A以下の場合には、ステッ
プS106で検出した今回の座標位置を最終的な座標位
置としているが、今回の座標位置とRAM12に格納さ
れている前回の座標位置との平均値を最終的な座標位置
としてもよい。また、上記実施の形態では、タッチした
座標位置を2回検出しているが、3回以上検出した結果
に基づいて最終的な座標位置を定めてもよい。
【0037】このように構成した一実施の形態にあって
は、CPU11の端子AD1,AD3が電圧検出手段
に、図2のステップS110がタッチ位置推定手段に、
図2のステップS101〜S107が再推定手段に、図
2のステップS108,S109が位置特定手段に、R
AM12が記憶装置に、CPU11が記憶装置制御手段
に、それぞれ対応する。
【0038】
【発明の効果】請求項1,2に記載の発明によれば、抵
抗膜に圧力をかけた位置を検出する際、位置検出を2回
行い、各検出位置が所定距離以内にある場合のみ、圧力
をかけた位置を特定するようにしたため、圧力をかけた
位置(タッチ位置)を検出するための専用の回路を設け
なくても、精度よくタッチ位置を検出できる。したがっ
て、タッチ位置を検出するための回路の制御も不要とな
り、装置全体のコストを削減できる。請求項3,4に記
載の発明によれば、前回の位置検出結果を記憶装置に記
憶しておき、再度位置検出した結果を記憶装置の記憶内
容と比較することでタッチ位置を特定するため、タッチ
位置の検出および特定の処理が簡易化する。
【図面の簡単な説明】
【図1】タッチパネル制御装置の一実施の形態の回路
図。
【図2】CPUが行う座標検出処理を示すフローチャー
ト。
【図3】透明抵抗膜方式のタッチパネルの横断面図。
【図4】図3のタッチパネルを上面方向から見た透視
図。
【図5】タッチパネルの座標検出原理図。
【図6】従来のタッチパネル制御装置の回路図。
【図7】従来のCPUが行う座標検出処理を示すフロー
チャート。
【図8】図7のステップS2の状態における等価回路
図。
【符号の説明】
1 ITO成膜フィルム(水平抵抗膜) 2 ITO成膜ガラス(垂直抵抗膜) 3 外周スペーサ 4 ドットスペーサ 5a,5b 上部電極 6a,6b 下部電極 11 CPU 12 RAM

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定間隔を隔てて対向配置され、圧力を
    かけると互いに接触する2枚の抵抗膜と、 前記抵抗膜内の所定の2点間の電圧を検出する電圧検出
    手段と、 いずれかの前記抵抗膜に所定の電圧を印加した状態で一
    方の抵抗膜内の所定位置に圧力をかけたときに前記電圧
    検出手段により検出される電圧に基づいて、圧力をかけ
    た前記所定位置を推定するタッチ位置推定手段とを備え
    たタッチパネル制御装置において、 前記所定位置が推定されてから所定時間内に、再度圧力
    をかけた前記所定位置を推定する再推定手段と、 前記タッチ位置推定手段により推定された位置と前記再
    推定手段により推定された位置とが所定距離以内にある
    場合に限り、前記タッチ位置推定手段により推定された
    位置および前記再推定手段により推定された位置の少な
    くとも一方に基づいて、圧力をかけた位置を特定する位
    置特定手段とを備えることを特徴とするタッチパネル制
    御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載されたタッチパネル制御
    装置において、 前記位置特定手段は、前記タッチ位置推定手段により推
    定された位置と前記再推定手段により推定された位置と
    が前記所定距離以内にない場合には、前記抵抗膜に圧力
    がかけられなかったと判断することを特徴とするタッチ
    パネル制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載されたタッチパ
    ネル制御装置において、 前記位置特定手段により推定された位置を記憶する記憶
    装置を備え、 前記位置最終推定手段は、前記記憶装置に記憶されてい
    る位置と前記再推定手段により推定された位置とが前記
    所定距離以内にある場合に限り、圧力をかけた位置を特
    定することを特徴とするタッチパネル制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載されたタッチパネル制御
    装置において、 前記記憶装置に記憶されている位置と前記再推定手段に
    より推定された位置とが前記所定距離以内にない場合に
    は、その後に前記タッチ位置推定手段により推定された
    位置を新たに前記記憶装置に記憶し直す記憶装置制御手
    段を備えることを特徴とするタッチパネル制御装置。
JP19564195A 1995-07-31 1995-07-31 タッチパネル制御装置 Pending JPH0944308A (ja)

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JP19564195A JPH0944308A (ja) 1995-07-31 1995-07-31 タッチパネル制御装置

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