(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理回路と、コンピュータ・プログラム命令を含むメモリ回路とを備える装置であって、
前記メモリ回路および前記コンピュータ・プログラム命令は、前記処理回路を用いて、前記装置に、
１つ以上の指を用いて実行されたユーザ入力を検出させ、
前記１つ以上の指の各々に対して、振動の特徴を識別させ、
第１の指の前記振動の特徴と、別の検出された振動の特徴との相関を判定させる
ように構成され、
前記相関が閾値を上回った場合、第１の出力信号が提供され、
前記相関が閾値を下回った場合、第２の出力信号が提供され、
前記ユーザ入力は、複数の指を用いて実行され、
振動の特徴が、前記複数の指の各々に対して識別され、
前記相関が閾値を上回った場合、前記複数の指は同じ手に属すると判定され、
前記相関が閾値を下回った場合、前記複数の指は異なる手に属すると判定される、装置。
【請求項２】
前記複数の指に対する前記振動の特徴の相関が判定される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の出力信号は、第１の機能を実行させ、
前記第２の出力信号は、第２の異なる機能を実行させる、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記振動の特徴は、前記振動の位相を備える、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記振動の特徴は、前記振動の振幅を備える、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記振動は、前記装置のユーザの意図しない動きによって引き起こされる、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記検出されたユーザ入力は、タッチ・パッドの近くに位置する１つ以上の指を用いて実行される、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記タッチ・パッドは、容量性タッチ・パッドを備える、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記振動は、前記タッチ・パッドの内部のセンサにより検出され、該振動は、該センサにより提供される出力信号における変動を引き起こし、前記振動の特徴が識別される、請求項７または８に記載の装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の装置を備える電子デバイス。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の装置を備える携帯電話。
【請求項１２】
処理回路を備える装置の方法であって、該方法は、
１つ以上の指を用いて実行されたユーザ入力を、処理回路が検出するステップと、
前記１つ以上の指の各々に対して、振動の特徴を、処理回路が識別するステップと、
第１の指の前記振動の特徴と、別の検出された振動の特徴との相関を、処理回路が判定するステップと、を含み、
前記相関が閾値を上回った場合、第１の出力信号が提供され、
前記相関が閾値を下回った場合、第２の出力信号が提供され、
前記ユーザ入力は、複数の指を用いて実行され、
振動の特徴は、前記複数の指の各々に対して判定され、
前記相関が閾値を上回った場合、前記複数の指は同じ手に属すると判定され、
前記相関が閾値を下回った場合、前記複数の指は異なる手に属すると判定される、方法。
【請求項１３】
前記複数の指に対する前記振動の特徴の間の相関が判定される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の出力信号は、第１の機能を実行させ、
前記第２の出力信号は、第２の異なる機能を実行させる、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記振動の特徴は、前記振動の位相を含む、請求項１２ないし１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記振動の特徴は、前記振動の振幅を含む、請求項１２ないし１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記振動は、前記装置のユーザの意図しない動きによって引き起こされる、請求項１２ないし１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記検出されたユーザ入力は、タッチ・パッドの近くに位置する１つ以上の指を用いて実行される、請求項１２ないし１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記タッチ・パッドは、容量性タッチ・パッドを備える、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記振動は、前記タッチ・パッドの内部のセンサにより検出され、該振動は、該センサにより提供される出力信号における変動を引き起こし、前記振動の特徴が識別される、請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
処理回路によって実行されるときに、装置が、少なくとも、
１つ以上の指を用いて実行されたユーザ入力を検出するステップと、
前記１つ以上の指の各々に対して、振動の特徴を識別するステップと、
第１の指の前記振動の特徴と、別の検出された振動の特徴との相関を判定するステップと、
を実行することを可能にし、
前記相関が閾値を上回った場合、第１の出力信号が提供され、
前記相関が閾値を下回った場合、第２の出力信号が提供され、
前記ユーザ入力は、複数の指を用いて実行され、
振動の特徴は、前記複数の指の各々に対して判定され、
前記相関が閾値を上回った場合、前記複数の指は同じ手に属すると判定され、
前記相関が閾値を下回った場合、前記複数の指は異なる手に属すると判定される、
プログラム命令を備えるコンピュータ・プログラム。
【請求項２２】
コンピュータに、請求項１２ないし２０のいずれか１つの方法を実行させる、プログラム命令を備えるコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施例は、ユーザがユーザ入力を行うことを可能にする装置、方法およびコンピュータプログラムに関する。特に、ユーザがタッチパッドを使用してユーザ入力を行うことを可能にする装置、方法およびコンピュータプログラムに関する。ここで、ユーザはタッチパッドに直接触れる必要はない。
【背景技術】
【０００２】
ユーザがユーザ入力を行うことを可能にするタッチパッドを使用した装置が知られている。そのようなタッチパッドは、ユーザがタッチパッドに触れたり、又は自分の指などの物体をタッチパッドに近づけたりすると、出力信号を発するように構成できるセンサを備えていてもよい。そのようなタッチパッドは、容量センサまたは赤外線センサ、又は何れか他の好適なタイプのセンサを備えることができる。
【０００３】
そのような装置は、ユーザが複数の指を使用してユーザ入力を行っているときを認識するように構成されてもよい。複数の指は、１つの手又は異なる手のものであり得、二人以上のユーザに属すことさえもあり得る。複数の指が１つの手に属する時と、複数の指が異なる手に属する時とを認識できる装置を提供することは、有用でありうる。
【発明の概要】
【０００４】
必ずしも全てとは限らないが、本開示の種々の実施例に従い、処理回路と、コンピュータプログラム命令を含むメモリ回路とを備える装置を提供することができ、メモリ回路およびコンピュータプログラム命令は、処理回路を用いて、装置に、１本以上の指によるユーザ入力を検出させ、１本以上の指の各々に対して、振動の特徴を識別させ、第１の指の振動の特徴と、検出された別の振動の特徴との相関を判定させるように構成され、相関が閾値を上回った場合、第１の出力信号が発せられ、相関が閾値を下回った場合、第２の出力信号が発せられる。
【０００５】
いくつかの実施例では、ユーザ入力は複数の指によってなされてもよく、振動の特徴は、複数の指の各々に対して識別されてもよい。複数の指に関する振動の特徴の相関を判定してもよい。
【０００６】
いくつかの実施例では、相関が閾値を上回った場合、複数の指は同じ手に属すると判定してもよく、相関が閾値第２の出力を下回った場合、複数の指は異なる手に属すると判定してもよい。
【０００７】
いくつかの実施例では、検出されるユーザ入力は、タッチパッドの近くに位置する１本以上の指によってなされてもよい。
【０００８】
いくつかの実施例では、第１の出力信号によって第１の機能を実施させてもよく、第２の出力信号によって第２の異なる機能を実施させてもよい。
【０００９】
いくつかの実施例では、振動の特徴は、振動の位相を備えることができる。
【００１０】
いくつかの実施例では、振動の特徴は、振動の振幅を備えることができる。
【００１１】
いくつかの実施例では、タッチパッドは、容量性タッチパッドを備えることができる。
【００１２】
いくつかの実施例では、振動は、装置のユーザが偶発的に動いたことによって引き起こされてもよい。
【００１３】
いくつかの実施例では、振動は、タッチパッド内のセンサが発する信号に変動を引き起こしてもよい。
【００１４】
いくつかの実施例では、上記の装置を備える、電子デバイスを提供することができる。
【００１５】
いくつかの実施例では、上記の装置を備える、携帯電話を提供することができる。
【００１６】
必ずしも全てとは限らないが、本開示の種々の実施例に従い、１本以上の指によるユーザ入力を検出することと、１本以上の指の各々に対して、振動の特徴を識別することと、第１の指の振動の特徴と、検出された別の振動の特徴との相関を判定することとを含み、相関が閾値を上回った場合、第１の出力信号が発せられ、相関が閾値を下回った場合、第２の出力信号が発せられる、方法を提供することができる。
【００１７】
いくつかの実施例では、ユーザ入力は複数の指によってなされてもよく、振動の特徴は、複数の指の各々に対して判定してもよい。複数の指に関する振動の特徴の相関を判定してもよい。
【００１８】
いくつかの実施例では、相関が閾値を上回った場合、複数の指は同じ手に属すると判定してもよく、相関が閾値を下回った場合、複数の指は異なる手に属すると判定してもよい。
【００１９】
いくつかの実施例では、検出されるユーザ入力は、タッチパッドの近くに位置する１本以上の指によってなされてもよい。
【００２０】
いくつかの実施例では、第１の出力信号によって第１の機能を実施させてもよく、第２の出力信号によって第２の異なる機能を実施させてもよい。
【００２１】
いくつかの実施例では、振動の特徴は、振動の位相を備えることができる。
【００２２】
いくつかの実施例では、振動の特徴は、振動の振幅を備えることができる。
【００２３】
いくつかの実施例では、タッチパッドは、容量性タッチパッドを備えることができる。
【００２４】
いくつかの実施例では、振動は、装置のユーザが偶発的に動いたことによって引き起こされてもよい。
【００２５】
いくつかの実施例では、振動は、タッチパッド内のセンサが発する信号に変動を引き起こしてもよい。
【００２６】
必ずしも全てとは限らないが、本開示の種々の実施例に従い、処理回路によって実行されるとき、装置が少なくとも、１本以上の指によるユーザ入力を検出することと、１本以上の指の各々に対して、振動の特徴を識別することと、第１の指の振動の特徴と、検出された別の振動の特徴との相関を判定することとを実施することを可能にし、相関が閾値を上回った場合、第１の出力信号が発せられ、相関が閾値を下回った場合、第２の出力信号が発せられる、コンピュータプログラム命令を備える、コンピュータプログラムを提供することができる。
【００２７】
必ずしも全てとは限らないが、本開示の種々の実施例に従い、コンピュータに、上記の方法の何れかを実施させる、プログラム命令を備える、コンピュータプログラムを提供することができる。
【００２８】
必ずしも全てとは限らないが、本開示の種々の実施例に従い、上記のコンピュータプログラムを具体化する、物理的実体を提供することができる。
【００２９】
必ずしも全てとは限らないが、本開示の種々の実施例に従い、上記のコンピュータプログラムを運ぶ、電磁搬送波信号を提供することができる。
【００３０】
装置は、電子デバイスを制御するためのものであってもよく、電子デバイスはタッチパッドを備えることができる。例えば、電子デバイスは、通信デバイス又は何れの他の好適なタイプのデバイスであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
発明を実施するための形態を理解するのに有用である、様々な実施例をより良く理解するために、添付図面に対して例としてのみ以下に説明する。
【図１】装置を説明する。
【図２】装置を備える電子デバイスを説明する。
【図３】タッチパッドを説明する。
【図４Ａ】タッチパッドを使用してユーザ入力を行うユーザを説明する。
【図４Ｂ】タッチパッドを使用してユーザ入力を行うユーザを説明する。
【図５】方法を説明する。
【図６】方法を説明する。
【図７】ユーザの指のｚ軸線方向の動きについてのプロットを説明する。
【図８Ａ】バンドパスフィルタの周波数応答、およびフィルタから得られた信号のプロットを説明する。
【図８Ｂ】バンドパスフィルタの周波数応答、およびフィルタから得られた信号のプロットを説明する。
【図９Ａ】時系列での２本の指の位相角のプロットを説明する。
【図９Ｂ】時系列での２本の指の位相角のプロットを説明する。
【図１０Ａ】第２の指の位相角に対する、第１の指の位相角のプロットを説明する。
【図１０Ｂ】第２の指の位相角に対する、第１の指の位相角のプロットを説明する。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図面は、処理回路３と、コンピュータプログラム命令１１を含むメモリ回路５とを備える装置１を説明し、メモリ回路５およびコンピュータプログラム命令１１は、処理回路３を用いて、装置１に、１本以上の指４１によるユーザ入力の検出５１と、１本以上の指４１の各々に対する、振動の特徴の識別５３と、指の振動の特徴と別の識別振動の特徴との相関の判定５５とを行わせるように構成され、相関が閾値を上回った場合、第１の出力信号５７が発せられ、相関が閾値を下回った場合、第２の出力信号５９が発せられる。
【００３３】
ユーザの指は自然な振動を伴う。振動は、腕の筋肉における発振によって引き起こされる。これは、１つの手の指の各々の振動が同期しうることを意味する。所与の手の指に対する振動には特性周波数があり、互いに同位相であってもよい。しかしながら、振動の特徴は、それぞれの手で異なっていてもよい。つまり、それぞれの手が異なるユーザに属することも、また異なる手が同じユーザに属することもある。
【００３４】
タッチパッドを使用してユーザ入力を行うのに使用される指の振動を追跡することによって、装置が１つの手に属する複数の指で行われたユーザ入力と、異なる手に属する複数の指で行われたユーザ入力とを区別することを可能にしてもよい。
【００３５】
いくつかの実施例では、入力を行うのに使用される指の振動を追跡することによって、装置が、入力を行うのに使用される指が、デバイスを持つ手に属するのかを判定することを可能にしてもよい。
【００３６】
図１は、ユーザがタッチパッド又は他の好適なユーザ入力デバイスでユーザ入力を行うときに、指の振動を追跡するのに使用できる、例示の装置１について説明する。例えば、装置１はチップ又はチップセットであってもよい。図１の装置１は、携帯電話又はゲームデバイスなど、タッチパッドのようなユーザ入力デバイスを備えることができる電子デバイス内に提供されてもよい。
【００３７】
装置１は制御回路１３を備える。説明する実施例では、制御回路１３は処理回路３およびメモリ回路５を備える。
【００３８】
制御回路１３は、装置１を制御する手段を提供する。制御回路１３は、電子デバイスを制御する手段を提供することができる。制御回路１３は、ハードウェアの機能を処理回路３で実行することを可能にする命令を使用して実装されてもよく、例えば、コンピュータ可読記憶媒体２３（例えば、ディスク、メモリなど）上に記憶することができる、１つ以上の汎用又は専用処理回路３で、実行可能なコンピュータプログラム命令１１を使用する。
【００３９】
制御回路１３は、装置１が、１本以上の指によるユーザ入力を検出し、１本以上の指の各々に対して、振動の特徴を識別し、第１の指の振動の特徴と、別の振動の特徴との相関を判定することを可能にするように構成されてもよく、相関が閾値を上回った場合、第１の出力信号が発せられ、相関が閾値を下回った場合、第２の出力信号が発せられる。
【００４０】
また、処理回路３は、メモリ回路５に書き込んだり、メモリ回路５から読み取ったりするように構成されてもよい。処理回路３はまた、データおよび／又はコマンドが処理回路３によって出力される際に使用する出力インタフェースと、データおよび／又はコマンドが処理回路３に入力される際に使用する入力インタフェースとを備えることができる。
【００４１】
メモリ回路５は、処理回路３へとロードされるときに、装置１の動作を制御するコンピュータプログラム命令１１（コンピュータプログラムコード）を備える、コンピュータプログラム９を記憶するように構成されてもよい。コンピュータプログラム命令１１は、装置１が図５および６で説明する実施例の方法を実施することを可能にする、論理およびルーチンを提供することができる。処理回路３は、メモリ回路５を読み取ることによって、コンピュータプログラム９をロードし実行することが可能であってもよい。
【００４２】
コンピュータプログラム命令１１は、装置１を制御するように構成される、コンピュータ可読プログラム手段を提供することができる。コンピュータプログラム命令１１は、処理回路３へとロードされるとき、１本以上の指によるユーザ入力を検出する手段と、１本以上の指の各々に対して、振動の特徴を識別する手段と、第１の指の振動の特徴と、検出された別の振動の特徴との相関を判定する手段とを提供してもよく、相関が閾値を上回った場合、第１の出力信号が発せられ、相関が閾値を下回った場合、第２の出力信号が発せられる。
【００４３】
コンピュータプログラム９は、何れの好適な送達機構２１を介して装置１に到着してもよい。送達機構２１は、例えば、コンピュータ可読記憶媒体、コンピュータプログラム製品２３、メモリデバイス、およびＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤなどの記録媒体といった、コンピュータプログラム９を有形に具体化する製造品であってもよい。送達機構は、コンピュータプログラム９を確実に伝送するように構成される信号であってもよい。装置１は、コンピュータデータ信号としてコンピュータプログラム９を伝搬又は送信してもよい。
【００４４】
メモリ回路５は、図１において単一の構成要素として説明されているが、１つ以上の別個の構成要素として実装されてもよく、そのうちの一部又は全てが、一体型／取り外し可能であってもよく、および／又は永久的／半永久的／動的／キャッシュ記憶部を提供することができる。
【００４５】
処理回路３は、図１において単一の構成要素として説明されているが、１つ以上の別個の構成要素として実装されてもよく、そのうちの一部又は全てが、一体型／取り外し可能であってもよい。
【００４６】
「コンピュータ可読記憶媒体」、「コンピュータプログラム製品」、「有形に具体化したコンピュータプログラム」など、又は「コントローラ」、「コンピュータ」、「プロセッサ」などへの言及は、シングル／マルチプロセッサアーキテクチャ、および逐次（例えば、ノイマン型）／並列アーキテクチャなど、異なるアーキテクチャを有するコンピュータだけでなく、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、信号処理デバイスおよび他のデバイスなど、特殊回路をも網羅すると理解されるべきである。コンピュータプログラム、命令、コードなどへの言及は、例えば、プロセッサに対する命令であろうとも、固定機能デバイス、ゲートアレイ又はプログラム可能な論理デバイスなどに対する構成設定であろうとも、ハードウェアデバイスのプログラム可能な内容など、プログラム可能なプロセッサ又はファームウェア用のソフトウェアを網羅すると理解されるべきである。
【００４７】
本出願で使用されるとき、用語「回路」は以下の全てを指す。
（ａ）ハードウェアのみの回路の実装（アナログおよび／又はデジタル回路のみにおける実装など）、および
（ｂ）以下のような（該当する場合）、回路およびソフトウェア（および／又はファームウェア）の組み合わせ、（ｉ）プロセッサの組み合わせ、又は（ｉｉ）携帯電話又はサーバなどの装置に様々な機能を実施させるように共に作動する、プロセッサ／ソフトウェア（デジタル信号プロセッサを含む）、ソフトウェア、およびメモリの複数部分、並びに
（ｃ）マイクロプロセッサ又はマイクロプロセッサの一部分など、ソフトウェア又はファームウェアが物理的に存在しない場合でさえも、動作にソフトウェア又はファームウェアを必要とする回路。
【００４８】
この「回路」の定義は、何れの請求項も含め、本出願におけるこの用語の使用全てに当てはまる。本出願に使用するさらなる例として、用語「回路」はまた、１つのプロセッサのみ（又は複数のプロセッサ）又はプロセッサの一部分の実装と、プロセッサ（またはプロセッサの一部分）に付随するソフトウェアおよび／又はファームウェアの実装とを対象に含めるであろう。用語「回路」はまた、例えば、特定の請求項の要素に該当する場合、携帯電話用のベースバンド集積回路またはアプリケーションプロセッサ集積回路、又はサーバ、セルラーネットワークデバイスまたは他のネットワークデバイスにおける類似の集積回路も対象に含めるであろう。
【００４９】
図２は、開示の実施例に従い、電子デバイス１９を概略的に説明する。電子デバイス１９は、図１の関連で上に記載した装置１を備えることができる。同様の参照符号が同様の特徴に使用される。
【００５０】
電子デバイス１９は、ユーザがタッチパッド１５を使用してユーザ入力を行うことを可能にする、何れの電子デバイス１９であってもよい。特に、電子デバイス１９は、ユーザがタッチパッド１５を使用してユーザ入力を行うことを可能にする、何れの電子デバイス１９であってもよく、ユーザは、タッチパッド１５に直接触れる必要はなく、自分の指又は他の物体をタッチパッドの近くに位置させるのみであり得る。
【００５１】
電子デバイス１９は、例えば、移動セルラー電話、タブレットコンピュータ、パーソナルコンピュータ、カメラ、ゲームデバイス、個人用携帯情報端末、電子書籍リーダ、個人用音楽プレーヤ、テレビ又は何れの他の好適な電子デバイス１９であってもよい。電子デバイス１９は、ユーザの手又はバッグで持ち運べる、携帯用電子デバイス１９であってもよい。電子デバイス１は、電子デバイス１９を使用している間、ユーザが手で電子デバイス１９を持つことができるような大きさおよび形状の携帯用デバイスであってもよい。
【００５２】
本明細書を理解するために必要な特徴のみが、図２で説明されていることは理解されるものとする。電子デバイス１９は、説明されていない追加の特徴を備えることができる。例えば、電子デバイス１９が移動セルラー電話又は他の通信デバイスである実施例において、電子デバイス１９はまた、無線通信を可能にするように構成される、１つ以上の送信機および受信機を備えることができる。いくつかの実施例では、電子デバイス１９はまた、ユーザが電子デバイス１９を持っているときに、ユーザの手の運動を検出するように構成されてもよい、１つ以上の運動センサを備えることができる。運動センサは、加速度計、ジャイロスコープ、磁力計又は何れの他の好適なセンサを備えることができる。
【００５３】
図２で説明する電子デバイス１９は、ユーザインタフェース１７および装置１を備える。装置１は、図１の関連で上に記載した制御回路１３を備えることができる。ユーザインタフェース１７は、タッチパッド１５を備えることができる。タッチパッド１５は、図３に説明するタッチディスプレイ３１の一部であってもよい。
【００５４】
制御回路１３は、複数の異なる機能を実施するよう、電子デバイス１９を制御するように構成されてもよい。例えば、電子デバイス１９が移動セルラー電話内に搭載されている場合、制御回路１３は、電話をかけたり受けたり、またメッセージの送信およびアクセス通信ネットワークなどの他の機能を実施したりするよう、電子デバイス１９を制御するように構成されてもよい。制御回路１３は、ユーザインタフェース１７から入力コマンドを受信し、またユーザインタフェース１７へ出力コマンドを発信するように構成されてもよい。
【００５５】
図２で説明する実施例では、ユーザインタフェース１７はタッチパッド１５を備える。いくつかの実施例では、ユーザインタフェース１７はまた、キーパッド、ジョイスティックまたは移動キー、又は異なるタイプのユーザ入力デバイスの組み合わせなど、他のユーザ入力デバイスを備えることができる。いくつかの実施例では、ユーザインタフェース１７はまた、ディスプレイまたは音声出力デバイス、又は何れの他の好適な出力デバイスなどのユーザ出力デバイスを備えることができる。
【００５６】
タッチパッド１５は、物体でタッチパッド１５の面に触れることによって、又はタッチパッド１５の面の近くに物体を持っていくことによって、ユーザが装置１に入力を行うことを可能にできる、何れの手段を含んでもよい。ユーザ入力を行うのに使用する物体は、親指を含むユーザの指の何れでもあり得る。
【００５７】
タッチパッド１５は、電子デバイス１９のユーザが、装置１に情報を入力することを可能にする手段を備えることができる。情報は、電子デバイス１９を制御するように使用されてもよい。
【００５８】
タッチパッド１５は、ホバリング入力を検出するように構成されてもよい。例えば、タッチパッド１５は、ユーザの指又は体の他の部分が、タッチパッドの近くに位置しているが、直接には触れていないとき、ユーザの指又は体の他の部分を検出するように構成されてもよい。いくつかの実施例では、タッチパッド１５は、ユーザの指がタッチパッド１５から数センチメートル離れていても、検出するように構成されてもよい。
【００５９】
いくつかの実施例では、タッチパッド１５はタッチディスプレイの一部であってもよい。実施例のタッチディスプレイが、図３で概略的に説明される。
【００６０】
図３は、実施例のタッチディスプレイ３１の断面を説明する。図３はまた、基準座標軸線も説明する。本実施例では、ｘ軸線が水平方向に、タッチパッド１５の面と平行に走り、ｙ軸線がページの中へ延びて、タッチパッド１５の面と平行に走り、ｚ軸線がタッチパッド１５の面に対して垂直な向きに鉛直に延びる。
【００６１】
図３の実施例のタッチディスプレイ３１は、ディスプレイ３３、センサアレイ３５および保護層３７を備える。他の実施例では、タッチディスプレイ３１は他の構成要素を備えることができることは理解されるものとする。
【００６２】
ディスプレイ３３は、情報を電子デバイス１９のユーザに表示することを可能にする、何れの手段を含んでもよい。情報は、タッチパッド１５を使ってユーザにより入力された情報、および／またはメモリ回路５に記憶されている情報、又は何れか他の情報に相当してもよい。
【００６３】
ディスプレイ３３は、液晶ディスプレイ、発光ダイオード、有機発光ダイオード、薄膜トランジスタ又は何れか他の好適なタイプのディスプレイなど、何れの好適なディスプレイを備えることができる。
【００６４】
センサアレイ３５は、ディスプレイ３３を覆って位置してもよい。センサアレイ３５は、ユーザ入力を検出するように構成することができる、何れの手段を備えることができる。センサアレイ３５は、複数の指によるユーザ入力を検出するように構成されてもよい。ユーザは、タッチパッド１５に触れることなく、タッチパッド１５の近くに一本以上の指を位置づけることによって、そのようなユーザ入力を行ってもよい。いくつかの実施例では、センサアレイ３５は、一本以上の指がタッチパッドから数センチメートル以内に位置するとき、指を検出するように構成されてもよい。いくつかの実施例では、センサアレイ３５はまた、ユーザがタッチパッド１５に触れるユーザ入力を検出してもよい。
【００６５】
センサアレイ３５は、何れの好適なタイプのセンサを備えることができる。いくつかの実施例では、センサアレイ３５は１つ以上の容量センサを備えることができる。容量センサは容量性材料の層を備えることができる。本開示のいくつかの実施形態では、容量性材料は、碁盤の目状に又は他の好適な配列で配置されてもよい。容量性材料は、ディスプレイ３３がセンサアレイ３５を通しても見えることが可能であるように透明であってもよい。容量性材料は、インジウムスズ酸化物など、何れか好適な材料を含んでもよい。
【００６６】
容量性材料は、ユーザが、自分の指などの物体をタッチパッド１５の面近くに持っていくと、ユーザ入力を検出するように構成されてもよい。これにより、センサの静電容量を変化させる容量センサによって、電荷が供給されるか又は低減される。これが、ユーザ入力を検出することを可能にし、センサアレイ３５にユーザ入力を示す出力信号を発させる。出力信号は、処理回路３へ発されてもよく、行われたユーザ入力に関する情報を取得するために分析されてもよい。情報は、ｘ、ｙ又はｚ方向のうちの何れか１つ以上にあり得るユーザの指の場所、ユーザ入力にかかった時間、又は何れか他の好適な情報を含んでもよい。いくつかの実施例では、出力信号は、ユーザ入力を行うのに使用された指の振動の特徴を識別するために分析されてもよい。
【００６７】
センサアレイ３５は、容量センサの代わりに又は容量センサに加えて、他のタイプのセンサを備えることができる。例えば、センサアレイ３５は、タッチパッド１５に対するユーザの指の位置を検出するように構成することもできる、赤外線センサを備えることができる。赤外線センサはまた、ｘ、ｙおよびｚ方向にある場所の指標を備える場所情報を提供することができてもよい。
【００６８】
図３の例示の実施形態では、保護層３７は、センサアレイ３５およびディスプレイ３３を覆って提供される。保護層３７は、装置１のユーザがユーザ入力を行うために触れ得る、面３９を提供することができる。
【００６９】
いくつかの実施例では、保護層３７は、電子デバイス１９の筺体の一部を形成してもよい。保護層３７の面３９は、電子デバイス１９の外面の一部を形成してもよい。
【００７０】
保護層３７は、ディスプレイ３３が保護層３７を通して見えるように、透明であってもよい。保護層３７は絶縁材料を含んでもよい。
【００７１】
図４Ａおよび４Ｂは、タッチパッド１５でユーザ入力を行うユーザを説明する。タッチパッド１５については、図１から３を参照して上に記載している場合がある。
【００７２】
図４Ａおよび４Ｂの両方で、ユーザは、ユーザ入力を行うために複数の指４１を使用している。ユーザは、自分の指４１をタッチパッド１５の近くに位置させることで、ユーザ入力を行ってもよい。図４Ａおよび４Ｂの実施例では、ユーザはタッチパッド１５に直接触れずにユーザ入力を行ってもよい。センサアレイ３５は、指４１を検出し、対応する出力信号を提供することができる。
【００７３】
図４Ａの実施例では、ユーザは、第１の指４１Ａおよび第２の指４１Ｂを使用して、ユーザ入力を行っている。第１の指４１Ａおよび第２の指４１Ｂは同じ手に属する。
【００７４】
図４Ｂの実施例では、ユーザは第三の指４１Ｃおよび第四の指４１Ｄを使用して、ユーザ入力を行っている。第三の指４１Ｃおよび第四の指４１Ｄは異なる手に属する。いくつかの実施例では、異なる手が同じユーザのものであってもよい。他の実施例では、それぞれの手が異なるユーザのものであってもよい。
【００７５】
上記の装置１は、図４Ａおよび４Ｂのユーザ入力を区別するように構成されてもよい。これにより、異なる機能をそれぞれのユーザ入力と関連付けることを可能にしてもよい。
【００７６】
図５は、図４Ａおよび４Ｂのユーザ入力を区別するのに使用されてもよい、実施例の方法を説明する。方法は、図１から４を参照して上に記載した装置１およびタッチパッド１５を使用して実施されてもよい。
【００７７】
実施例の方法は、一本以上の指４１によるユーザ入力の検出をブロック５１に含む。指４１は、親指を含むユーザの指４１のうち何れを含んでもよい。ユーザ入力は複数の指４１によってなされてもよい。検出されるユーザ入力は、タッチパッド１５の近くに位置する複数の指４１によってなされてもよい。ユーザは、ユーザ入力を行うためにタッチパッド１５に触れる必要はない。
【００７８】
方法は、振動の特徴の識別をブロック５３に含む。振動の特徴は、複数の指４１の各々に対して判定してもよい。いくつかの実施例では、他の振動の特徴が識別され得る。例えば、電子デバイス１９を持っているユーザの手の振動が、センサを使用して検出されてもよい。
【００７９】
振動はユーザの指４１の震えを含んでもよい。振動は、装置１のユーザが偶発的に動いたことによって引き起こされてもよい。振動は、装置１のユーザの腕の筋肉が偶発的に動いたことによって引き起こされてもよい。振動はｚ方向の動きを含んでもよく、すなわち、振動は、タッチパッド１５に対する指４１の高さの変動を含んでもよい。他の実施例では、また振動によって、指４１のｘおよびｚ方向への動きが生じてもよい。
【００８０】
振動の特徴は、何れか測定又は検出可能な振動のパラメータを備えることができる。いくつかの実施例では、振動の特徴は、振動の位相を備えることができる。他の実施例では、振動の特徴は、周波数または振幅、又は何れか他の好適な特徴を備えることができる。
【００８１】
方法は、振動の特徴間における相関の判定をブロック５５に含む。相関が閾値を上回ると判定される場合、ブロック５７で第１の出力信号が発せられる。相関が閾値を下回ると判定される場合、ブロック５９で第２の出力信号が発せられる。
【００８２】
複数の指４１に対する相関が、閾値を上回る場合、複数の指４１は同じ手に属すると判定され、相関が閾値を下回った場合、複数の指４１は異なる手に属すると判定される。これにより、装置１が、図４Ａおよび４Ｂのユーザ入力を区別することを可能にすることができる。
【００８３】
出力信号は装置１によって発信されてもよい。出力信号は、電子デバイス１９内の他の構成要素に発信されてもよい。第１の出力信号によって、第１の機能を装置１に実施させてもよく、第２の出力信号によって、第２の異なる機能を装置１に実施させてもよい。
【００８４】
図６は、図４Ａおよび４Ｂのユーザ入力を区別するのに使用されてもよい、別の実施例の方法を説明する。方法はまた、図１から４を参照して上に記載した装置１およびタッチパッド１５を使用して実施されてもよい。
【００８５】
方法は、ユーザが複数の指４１によるユーザ入力を行うときに実施されてもよい。ユーザは、タッチパッド１５には触れずに、指４１をタッチパッド１５の近くに位置させることで、ユーザ入力を行ってもよい。
【００８６】
ブロック６１で、装置１は時系列で、複数の指４１の各々について指の距離の推定値を取得する。指の距離は、タッチパッド１５の面３９と、指４１との間の距離であってもよい。指の距離は、タッチパッド１５より上方にある、指４１のｚ方向の高さであってもよい。指４１の高さの変動によって、ユーザの指４１の振動の指標が提供されてもよい。
【００８７】
時系列を取得するのに使用するサンプリングレートは、１５から１０００Ｈｚの間であってもよい。いくつかの実施例では、サンプリングレートは３０から１００Ｈｚの間であってもよい。例として、使用するサンプリングレートは約６０Ｈｚであり得る。
【００８８】
指の距離に関する情報は、一連の高さの値ｚ1、ｚ2・・・ｚnを備える、時系列として提供されてもよい。時系列は、各々検出された指４１に対して提供されてもよい。時系列は、指４１が同じ手又は異なる手に属するのかを判定するように処理されてもよい。
【００８９】
ブロック６２では、各時系列は、振動の周波数を分離するようにフィルタリングされる。フィルタで、指４１が偶発的に動いたことによって引き起こされた高さの変動を、信号から除去してもよい。指４１の偶発的な動きは、振動よりかなり低い周波数を有する。使用するフィルタはバンドパスフィルタを備えることができる。フィルタのパスバンドは、約６から１８Ｈｚであってもよい。使用するフィルタは位相が線形であってもよい。図８Ａは実施例のフィルタ応答を説明する。
【００９０】
フィルタの出力はフィルタリングした時系列ｐnである。
【００９１】
ブロック６３では、ヒルベルト変換がフィルタリングした時系列ｐnに適用され、直交信号ｑnを取得する。これは、真のヒルベルト変換へのＦＩＲ（有限インパルス応答）の近似で実施することができる。
【００９２】
ブロック６４では、位相角が算出される。位相角は、フィルタリングした時系列ｐnのポイント各々に対して算出されてもよい。位相角は、検出された指４１の各々のフィルタリングした時系列ｐnにおけるポイント各々に対して算出されてもよい。
【００９３】
位相角はφn＝ａｔａｎ（ｐn，ｑn）により与えられてもよい。
【００９４】
ブロック６５では、位相同期値の行列Ｖが算出される。位相同期値は、検出した指４１の振動の相関又は同期の尺度を与えることができる。
【００９５】
位相同期値の行列Ｖは、各指ｋおよび各指ｊに対して、ｖk,j＝ｅ(i(φj-φk))により与えられる。
【００９６】
ブロック６６では、位相同期値の行列Ｖは、ローパスフィルタを使用してフィルタリングされてもよい。ローパスフィルタは、単一極の無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタを備えることができる。フィルタは、取得した値を平滑化するために、およそ０．５Ｈｚのロールオフを有してもよい。
【００９７】
ローパスフィルタの出力は、位相同期の行列ｕである。位相同期の行列ｕの値は、検出した指の振動の位相に相関があるか否かを判定するのに使用されてもよい。
【００９８】
ブロック６２から６６は、１つ以上の代替の位相同期の行列ｕ1、ｕ2・・・を取得するように繰り返されてもよい。代替の位相同期の行列ｕ1、ｕ2・・・によって、方法の統計的頑健性を増すことができる。
【００９９】
代替の位相同期の行列ｕ1、ｕ2・・・を取得するために、方法はバッファに時系列を記憶することを、ブロック６７に含んでもよい。バッファはメモリ回路５の一部であってもよい。ブロック６８で時系列は無作為に入れ替えられ、次いでブロック６２から６６までが入れ替えられた時系列で繰り返される。入れ替えられた時系列で実行される方法は、入れ替えられていない時系列で実行される方法と同一であるが、独立していてもよい。
【０１００】
ブロック６９では、位相同期の行列ｕは、検出した指４１の各々に対して振動の位相に何れの相関があるかを判定するために、１つ以上の代替の位相同期の行列ｕ1、ｕ2・・・と比較される。
【０１０１】
代替の位相同期の行列ｕ1１つのみが提供される場合、位相同期の行列ｕと代替の位相同期の行列ｕ1とを比較し、差が閾値を上回るか又は下回るかを判定することによって、相関が判定されてもよい。
【０１０２】
二つ以上の代替の位相同期の行列ｕ1、ｕ2・・・が提供される場合、ｚスコアなどの統計的測定を算出することによって、相関が判定されてもよい。ｚスコアは、平均からの偏差の尺度をもたらし、
【数１】
0006267347.tif 000002
によって与えられてもよく、式中、
【数２】
0006267347.tif 000003
は平均であり、ｓは標準偏差である。
【０１０３】
行列を比較することで、行列ｓを提供することができる。行列ｓi,jの要素は、位相同期の行列ｕi,jの同様の要素が、代替行列における同様の値よりも有意に大きいときはいつも、１の値を有してもよい。行列ｓi,jの要素は、位相同期の行列ｕi,jの同様の要素と、代替の行列における同様の値との差が、閾値を上回るときはいつも、１の値を有してもよい。行列ｓは対称２値行列であってもよい。
【０１０４】
ブロック７０では、どの指が第１の手に属し、どの指が異なる手に属するかが判定される。行列ｓの要素の値が１であるときはいつも、指は同じ手のものである。指全てが同じ手のものであってもよい。
【０１０５】
行列ｓの要素の値が１ではないときはいつも、指は異なる手のものである。
【０１０６】
検出したユーザ入力に応答して発する出力信号は、指４１が１つの手のものか、又は異なる手のものかによって異なってもよい。指４１が１つの手のものである場合、第１の機能を実施させる第１の制御信号が発せられてもよい。指４１が異なる手のものである場合、第２の異なる機能を実施させる第２の制御信号が発せられてもよい。
【０１０７】
図７は、ユーザの指のｚ軸線方向の動きについてのプロットを説明する。図７は、タッチパッド１５に対する、ｚ軸線におけるユーザの指４１の動きのスペクトログラムを提供する。図７のスペクトログラムは、１０秒の記録データの高速フーリエ変換（ＦＦＴ）から取得される。スペクトログラムはおよそ１０Ｈｚにピークを示し、これはユーザの指４１の振動に起因する。
【０１０８】
図８Ａは、図５および６を参照して上に記載した方法を実施するのに使用されてもよい、バンドパスフィルタの周波数応答および位相応答のプロットを説明する。フィルタは、振動周波数を分離するのに使用されてもよい。フィルタは、一連の高さの値から振動周波数を分離するのに使用されてもよい。
【０１０９】
フィルタは線形位相応答を備える。フィルタは、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを備えることができる。図８Ａのフィルタは、窓関数法をブラックマン・ハリス窓で使用して設計される。他のタイプの窓関数が他の実装で使用されてもよいことは、理解されるものとする。
【０１１０】
図８Ｂは、フィルタが適用された後の信号の周波数スペクトルを説明する。
【０１１１】
図９Ａおよび９Ｂは、２本の指４１の位相角の時系列のプロットを説明する。図９Ａでは、２本の指４１は同じ手にある。図９Ａでは、２つのプロットはほぼ完全に重複する。これは、位相の相関が強いことを示す。
【０１１２】
図９Ｂでは、指４１は異なる手のものである。図９Ｂでは、ふたつのプロットはほぼ重複しない。これは、位相の相関が弱いことを示す。
【０１１３】
図１０Ａおよび１０Ｂは、第２の指４１の位相角に対する、第１の指４１の位相角のプロットを説明する。図１０Ａおよび１０Ｂのプロットは、図９Ａおよび９Ｂのプロットと同じデータを使用する。
【０１１４】
図１０Ａでは、ｙ＝ｘの辺りにはっきりした縞部分があり、これは指４１が同じ手にあることを示す。ｙ＝ｘの辺りの縞部分は図１０Ｂには存在せず、これは指４１が異なる手のものであることを示す。
【０１１５】
本開示の実施例は、１つの手に属する複数の指４１により行われたユーザ入力と、異なる手に属する複数の指４１により行われたユーザ入力とを見分けることができる、装置１を提供することができる。
【０１１６】
これによって、装置１が、同じ手の複数の指４１で行われた手ぶりと、異なる手の複数の指４１で行われた手ぶりとによるユーザ入力を区別することが可能になってもよい。異なる機能が、異なるユーザ入力と関連付けられてもよい。
【０１１７】
例えば、ユーザは、同じ手の複数の指を使用して、ピンチ入力を行ってもよい。これによってズーム機能を実施することができ、ズームが第１の縮尺で実行される。また、ユーザは、自分の左右両方の手の指を使用して、ピンチ入力を行い得る。これによってズーム機能がもたらされ、ズームが第２の縮尺で実行される。第２の縮尺が、第１の縮尺よりも大きいこともある。ユーザ入力に応答して、他の機能が実施され得ることは理解されるものとする。
【０１１８】
また、本開示の実施例によって、装置１が複数の異なるユーザにより行われたユーザ入力を認識することを可能にしてもよい。これは、マルチプレイヤーゲーム又は何れか他の好適なタイプの機能を有効にするように、装置１を制御するのに使用し得る。
【０１１９】
図５および６で説明したブロックは、方法のステップおよび／又はコンピュータプログラム９のコード部分を表していてもよい。ブロックについての特定の順序に関する説明は、ブロックに必要とされる又は好ましい順序があることを必ずしも意味せず、ブロックの順序および配列は異なってもよい。さらに、いくつかのブロックを省略することが可能であってもよい。
【０１２０】
用語「備える」は、本書類において、排他的ではなく包括的な意味で使用される。Ｙを備えるＸという言及はいずれも、Ｘは１つのみのＹを備えることができる、又は二つ以上のＹを備えることができるということを示している。「備える」を排他的意味で使用することを意図する場合、「１つのみの・・・を備える」と述べたり、又は「から成る」を使用したりすることで、文脈上明らかとするであろう。
【０１２１】
本発明を実施するための形態において、様々な実施例を参照してきた。実施例に関する特徴又は機能の記述は、それらの特徴又は機能がその実施例に存在することを示す。本文中の用語「実施例」または「例えば」又は「してもよい」などの使用は、明記していようといまいと、実施例と記載していようといまいと、そのような特徴又は機能が少なくとも記載した実施例の中に存在し、必ずではないが、他の実施例の一部又は全てに存在し得ることを意味する。そのため、「実施例」、「例えば」又は「してもよい」は、実施例の集合において特定の例を指す。例の性質は、その例のみの性質または集合の性質、又は集合の中の例の全てではないが一部を含む集合の部分集合の性質であり得る。
【０１２２】
本開示の実施例について、様々な実施例を参照の上、先行する段落に記載してきたが、請求する通りの本発明の範囲から逸脱することなく、提示した実施例への改変を行い得ることは理解されるべきである。例えば、上記実施例では、ユーザは、実際にタッチパッド１５に触れずにユーザ入力を行う。他の実施例では、ユーザはタッチパッド１５に触れて、ユーザ入力を行ってもよいことは理解されるものとする。
【０１２３】
記載の実施例では、複数の指４１に対する振動の特徴が、判定され比較される。他の実施例では、振動の特徴は、電子デバイス１９を持っているユーザの手に対して判定されてもよい。これを、タッチパッド１５を作動させるのに使用する指４１の振動の特徴と比較することができる。相関がある場合、指４１は電子デバイス１９を持っている手に属すると判定される。相関がない場合、指４１は異なる手に属すると判定することができる。
【０１２４】
先行する明細書の中に記載した特徴は、明示的に記載した組み合わせ以外の組み合わせで使用してもよい。
【０１２５】
特定の特徴に関して、機能について記載してきたが、それらの機能は、記載したかしないかに関わらず、他の特徴によって実施可能であってもよい。
【０１２６】
特定の実施形態に関して、特徴について記載してきたが、それらの特徴もまた、記載したかしないかに関わらず、他の実施形態に存在してもよい。
【０１２７】
上述の明細書では、特に重要であると考えられる、本発明のそれら特徴に目を向けるように努めたものの、本願で特に強調されていたか否かに関わらず、図面で言及されるおよび／又は示される、先に述べた本願の何れの特許性のある特徴又は特徴の組み合わせに関する保護を、出願人が主張することは理解されるべきである。
【図１】
0006267347.tif 000004
【図２】
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【図３】
0006267347.tif 000006
【図４Ａ】
0006267347.tif 000007
【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
0006267347.tif 000016
【図１０Ｂ】
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