(57)【要約】【課題】操作者の意図しない入力を防止する入力装置を提供する。【解決手段】実施の形態に係る入力装置１は、主に、なされた操作に応じた検出信号を出力する検出部としてのタッチセンサ１０と、タッチセンサ１０から取得した第１の検出信号と、第１のしきい値１１１と、に基づいて第１の操作位置を判定した後、操作位置判定のためのしきい値を、第１のしきい値１１１よりも検出感度が高い第２のしきい値１１２に変更し、第１の検出信号に続いて取得した第２の検出信号と、第２のしきい値１１２と、に基づいて第２の操作位置を判定する判定部１１と、を備えて概略構成されている。【選択図】図３
2012238210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
なされた操作に応じた検出信号を出力する検出部と、
前記検出部から取得した第１の検出信号と、第１のしきい値と、に基づいて第１の操作位置を判定した後、操作位置判定のためのしきい値を、前記第１のしきい値よりも検出感度が高い第２のしきい値に変更し、前記第１の検出信号に続いて取得した第２の検出信号と、前記第２のしきい値と、に基づいて第２の操作位置を判定する判定部と、
を備えた入力装置。
【請求項２】
前記検出部は、静電容量の値を検出するタッチセンサであり、
前記第２のしきい値は、前記第１のしきい値として設定された静電容量の値よりも小さい静電容量の値を有する請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記第１の操作位置から予め定められた距離内にある操作位置を前記第２の操作位置と判定する請求項２に記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、複数の検出点で静電容量の変化量を検出する入力手段を備え、検出された静電容量の最大の検出値Ｂと、その前後の検出点における検出値Ａおよび検出値Ｃと、を用いて演算（２Ｂ−Ａ−Ｃ）を行い、演算された演算値が、第１のしきい値以下のときは座標データの生成をキャンセルする入力装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この従来の入力装置は、演算された演算値が第１のしきい値以下、つまり、検出値Ｂとその前後の検出値Ａおよび検出値Ｃに基づく静電容量の変化量が小さいときは座標データの生成をキャンセルすることができるので、入力手段に手のひらが触れているようなときの誤検出を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−８２７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の入力装置は、操作者の操作指（操作を行っている指）が操作中に入力手段から離れ、他の指が操作指よりも操作面に近いような場合、他の指を操作指と誤検出して意図しない入力が行われる可能性がある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、操作者の意図しない入力を防止する入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、なされた操作に応じた検出信号を出力する検出部と、検出部から取得した第１の検出信号と、第１のしきい値と、に基づいて第１の操作位置を判定した後、操作位置判定のためのしきい値を、第１のしきい値よりも検出感度が高い第２のしきい値に変更し、第１の検出信号に続いて取得した第２の検出信号と、第２のしきい値と、に基づいて第２の操作位置を判定する判定部と、を備えた入力装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、操作者の意図しない入力を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、実施の形態に係る入力装置のブロック図であり、（ｂ）は、操作者の指とタッチパネルの表面との距離と、静電容量の値と、の関係を示す模式図であり、（ｃ）は、静電容量と、タッチパネルの表面からの操作者の指の距離と、の関係を示すグラフである。
【図２】図２（ａ）および（ｂ）は、実施の形態に係るタッチパネルの一部を示す上面図である。
【図３】図３は、実施の形態に係る入力装置の動作に関するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[実施の形態]
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る入力装置は、なされた操作に応じた検出信号を出力する検出部と、検出部から取得した第１の検出信号と、第１のしきい値と、に基づいて第１の操作位置を判定した後、操作位置判定のためのしきい値を、第１のしきい値よりも検出感度が高い第２のしきい値に変更し、第１の検出信号に続いて取得した第２の検出信号と、第２のしきい値と、に基づいて第２の操作位置を判定する判定部と、を備える。
【００１１】
この入力装置は、例えば、第１の操作位置、つまり、操作者の指（操作指）の位置を判定した後、操作位置判定のためのしきい値を、第１のしきい値よりも感度が高い第２のしきい値に変更する。続いて、入力装置は、この第２のしきい値に基づいて第２の操作位置、つまり、移動した操作指の位置を判定する。従って、この入力装置は、操作指を検出した後、感度を高くするので、操作中に操作指が検出部から離れた場合であっても移動した操作指の位置を検出することができる。
【００１２】
（入力装置１の構成）
図１（ａ）は、実施の形態に係る入力装置のブロック図であり、（ｂ）は、操作者の指とタッチパネルの表面との距離と、静電容量の値と、の関係を示す模式図であり、（ｃ）は、静電容量と、タッチパネルの表面からの操作者の指の距離と、の関係を示すグラフである。図１（ｃ）に示す距離は、タッチパネル１００の表面１００ａを原点として、操作者の指と表面１００ａとの距離を示している。なお、実施の形態に係る各図において、物と物との比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１３】
入力装置１は、例えば、接続された電子機器の操作を行うことができるものである。入力装置１は、例えば、導電性を有するペンや指による操作により、電子機器に表示されたカーソルの移動や選択、表示されたアイコンのドラッグ、ドロップ等の指示を行うことができるように構成されている。本実施の形態では、指による操作について説明する。
【００１４】
実施の形態に係る入力装置１は、主に、なされた操作に応じた検出信号を出力する検出部としてのタッチセンサ１０と、タッチセンサ１０から取得した第１の検出信号と、第１のしきい値１１１と、に基づいて第１の操作位置を判定した後、操作位置判定のためのしきい値を、第１のしきい値１１１よりも検出感度が高い第２のしきい値１１２に変更し、第１の検出信号に続いて取得した第２の検出信号と、第２のしきい値１１２と、に基づいて第２の操作位置を判定する判定部１１と、を備えて概略構成されている。
【００１５】
操作者は、例えば、入力装置１に対してタッチ操作、タップ操作、スライド（なぞり）操作およびジェスチャ操作等を行うことができる。ここで、タッチ操作とは、例えば、指で表面１００ａに接触する操作を示す。タップ操作は、タッチ操作よりも短い時間で入力装置１に接触する操作であり、所定の時間内に複数回繰り返すことで、回数に応じた異なる機能を実行させる操作を示す。また、スライド操作とは、例えば、指を表面１００ａに接触させたまま移動させる操作を示す。ジェスチャ操作とは、例えば、操作指の軌跡が予め定められた形状と相似であるとき、その形状に割り当てられた機能を実行させる操作を示す。ジェスチャ操作の判定は、例えば、パターンマッチングを用いた方法等の周知の方法が用いられる。
【００１６】
・タッチセンサ１０の構成
タッチセンサ１０は、例えば、タッチパネル１００の表面１００ａに指が近づくことによる、センサワイヤ１０１と指との距離に反比例した電流の変化を検出信号として出力するセンサである。このタッチセンサ１０は、例えば、複数の指による操作を検出することができるセンサである。
【００１７】
タッチセンサ１０は、例えば、図１（ａ）に示すように、タッチパネル１００と、複数のセンサワイヤ１０１と、駆動部１０２と、を備えて概略構成されている。
【００１８】
タッチパネル１００は、例えば、上部にガラス平板を備え、そのガラス平板の下に複数のセンサワイヤ１０１が設けられている。
【００１９】
センサワイヤ１０１は、例えば、図１（ａ）の紙面の縦方向および横方向に沿って並んでいる。本実施の形態では、図１（ａ）の紙面の横方向をｘ軸、縦方向をｙ軸とし、タッチパネル１００の左上を原点としている。
【００２０】
ｘ軸方向には、図１（ａ）に示すように、ｍ個のセンサワイヤ１０１が等間隔で並んでいる。このｍは、例えば、正の整数である。ｍ個のセンサワイヤ１０１は、例えば、駆動部１０２に電気的に接続されている。
【００２１】
ｙ軸方向には、図１（ａ）に示すように、ｎ個のセンサワイヤ１０１が等間隔で並んでいる。このｎは、例えば、正の整数である。ｎ個のセンサワイヤ１０１は、例えば、駆動部１０２に電気的に接続されている。なお、ｘ軸およびｙ軸に沿って並ぶセンサワイヤ１０１の間隔は、一例として、３ｍｍである。
【００２２】
以下において、ｘ軸の座標は、ｘに下付きの数字（１〜ｍ）を付して、左から右に向かってｘ１〜ｘｍと示すものとする。また、ｙ軸の座標は、ｙに下付きの数字（１〜ｎ）を付して、上から下に向かってｙ１〜ｙｎと示すものとする。
【００２３】
ｘ軸に沿って並べられたセンサワイヤ１０１は、例えば、図１（ａ）に示すように、ｙ軸に沿って並べられたセンサワイヤ１０１よりも表面１００ａに近い層に形成されている。また、ｘ軸に沿って並べられたセンサワイヤ１０１は、例えば、ｙ軸に沿って並べられたセンサワイヤ１０１と電気的に絶縁されている。
【００２４】
駆動部１０２は、例えば、各センサワイヤ１０１に電流を供給する。この電流の供給は、例えば、駆動部１０２が備えるクロック生成部１０２ａが生成するクロック信号に合わせて、順番に行われる。駆動部１０２は、例えば、供給した電流に基づいて静電容量を検出するように構成されている。
【００２５】
具体的には、駆動部１０２は、ｘ１のセンサワイヤ１０１〜ｘｍのセンサワイヤ１０１、ｙ１のセンサワイヤ１０１〜ｙｎのセンサワイヤ１０１の順番に静電容量を読み出すように構成されている。駆動部１０２は、例えば、読み出した各センサワイヤ１０１の静電容量の値（静電容量値）に基づいて、座標値（ｘ１の静電容量値、ｘ２の静電容量値、・・・、ｘｍの静電容量値、ｙ１の静電容量値、ｙ２の静電容量値、・・・、ｙｎの静電容量値、ｔ）を生成し、検出信号として判定部１１に出力するように構成されている。なお、クロック信号は、一例として、２０〜６０ｍｓの範囲の時間間隔で出力される。また、ｔは、例えば、クロック信号が出力された時刻を示している。
【００２６】
・判定部１１の構成
判定部１１は、例えば、プログラムに従って、取得したデータに演算、加工等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、判定部１１が動作するためのプログラムと、第１のしきい値１１１および第２のしきい値１１２と、が格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果等を格納する記憶領域として用いられる。
【００２７】
判定部１１は、例えば、タッチセンサ１０から取得した検出信号に基づいて操作がなされた座標、操作の内容等を判定するように構成されている。
【００２８】
第１のしきい値１１１は、例えば、表面１００ａに対する指の接触を検出するために用いられるしきい値である。第１のしきい値１１１は、例えば、図１（ｂ）および（ｃ）に示す静電容量Ｃ１に設定される。つまり、判定部１１は、検出された静電容量が静電容量Ｃ１より小さい場合は、指の接触を判定しない、言い換えるなら、指が接触した座標を算出しないように構成されている。
【００２９】
第２のしきい値１１２は、例えば、図１（ｂ）に示すように、表面１００ａから距離ｈ離れた位置の指を検出するために用いられるしきい値である。つまり、第２のしきい値１１２は、第１のしきい値１１１よりも操作指の検出感度が高い。第２のしきい値１１２は、例えば、図１（ｂ）および（ｃ）に示す静電容量Ｃ２に設定される。判定部１１は、検出された静電容量が静電容量Ｃ２より小さくなった場合は、操作が終了したと判定する。なお、しきい値である静電容量Ｃ１および静電容量Ｃ２は、個人差を考慮して設定されている。
【００３０】
操作者の指が表面１００ａに接触しているとき、図１（ｃ）に示すように、指が接触しているときの静電容量Ｃ１は、表面１００ａから指までの距離が、ｈとなる静電容量Ｃ２よりも大きくなる。また、表面１００ａから操作者の指までの距離が、ｈよりも離れているとき、図１（ｃ）に示すように、検出される静電容量は、静電容量Ｃ２よりも小さくなる。
【００３１】
判定部１１は、例えば、取得した検出信号に基づいた座標値から、指が接触、または近づいた座標を算出する。この座標（以下に検出点と記載する）の算出方法は、加重平均を用いた方法等の周知の方法が用いられる。
【００３２】
この検出点は、他の指や手の一部が表面１００ａに触れている場合、第１のしきい値１１１に基づいて複数算出される可能性がある。判定部１１は、例えば、複数の検出点が算出されたとき、さらに、その中で最大の静電容量を有する点を操作指に対応する検出点（第１の操作位置）とする。また、判定部１１は、操作指に対応する検出点を判定した後、判定のためのしきい値を第２のしきい値１１２に変更するとともに、操作指に対応する検出点（第１の操作位置）から予め定められた距離内にある検出点（操作位置）を、移動した操作指に対応する検出点（第２の操作位置）とする条件を設定する。
【００３３】
この予め定められた距離（後述する領域１２の半径ｒ）とは、クロック信号の時間間隔（周期）と、操作指の移動速度と、から算出されるものである。この距離ｒは、一例として、３０ｍｍである。また、距離ｒは、一例として、以下の式により算出される。
ｒ＝ｖ×Ｔ＋ｄ
ｒ：距離
ｖ：操作指の移動速度
Ｔ：クロック信号の時間間隔（周期）
ｄ：補助定数
【００３４】
この移動速度ｖは、例えば、実験を行って設定される。予め定められた距離ｒは、例えば、操作指の移動速度に個人差があるため、実験で得られた移動速度ｖから算出される距離よりも余裕を持たせるように、補助定数ｄが加えられている。
【００３５】
以下に、本実施の形態に係る入力装置１の動作について、図３のフローチャートに従って説明する。
【００３６】
（動作）
図２（ａ）および（ｂ）は、実施の形態に係るタッチパネルの一部を示す上面図である。図３は、実施の形態に係る入力装置の動作に関するフローチャートである。
【００３７】
図２（ａ）は、タッチセンサ１０から出力された第１の検出信号に基づいて求められた複数の検出点を示している。図２（ｂ）は、第１の検出信号に基づいて操作指に対応すると判定された、点線で示す検出点１０３と、第１の検出信号に続いて出力された第２の検出信号から求められた複数の検出点（検出点１０６および検出点１０７）と、を示している。図２（ａ）および（ｂ）は、ｘｉ〜ｘｉ＋６、ｙｊ〜ｙｊ＋６の範囲のタッチセンサ１０を示している。なお、ｉおよびｊは、正の整数である。以下では、操作者がスライド操作をする場合を例にとって説明する。
【００３８】
入力装置１の判定部１１は、駆動部１０２から検出信号を取得する（Ｓ１）。
【００３９】
判定部１１は、取得した検出信号と第１のしきい値１１１とに基づいて検出点を算出する（Ｓ２）。判定部１１は、図２（ａ）に示すように、検出点１０３、検出点１０４、検出点１０５が算出されると、この検出点１０３〜検出点１０５のうちで最も静電容量が大きい検出点を操作指に対応する検出点（第１の操作位置）と判定する（Ｓ３）。本実施の形態では、座標（ｘｉ＋３、ｙｊ＋３）に位置する検出点１０３が操作指に対応するものとする。ここで、操作指として判定されなかった検出点１０４および検出点１０５は、例えば、表面１００ａに接触した操作指とは異なる指、および手の一部分である。
【００４０】
判定部１１は、操作指に対応する検出点を判定した後、検出点（操作位置）の判定のためのしきい値を、第１のしきい値１１１よりも検出感度が高い第２のしきい値１１２に変更する（Ｓ４）。なお、以下では、指の接触が判定された検出信号を第１の検出信号とする。このしきい値の変更により、判定部１１は、例えば、表面１００ａから距離ｈの範囲内に位置する指を判定することが可能となる。
【００４１】
しかし、判定部１１は、しきい値を第２のしきい値１１２に変更することにより、操作指以外の他の指や手の一部を検出点として検出する可能性が高くなる。さらに、操作指の判定が、上記のように、複数の検出点のうちで最も静電容量の大きい検出点とする方法では、操作指が表面１００ａから離れている等の理由から静電容量が他の検出点より小さくなり、他の検出点を操作指の検出点とする誤検出が生じる可能性がある。
【００４２】
そこで、判定部１１は、第２の検出信号に基づいて得られた検出点から、移動した操作指に対応する検出点を判定するため、もう１つの条件を設定する。この条件とは、上記に示したように、移動した操作指に対応する検出点は、例えば、図２（ｂ）に示すように、第１のしきい値１１１により検出された操作指に対応する検出点１０３を中心とする半径ｒの円で囲まれる領域１２内に存在するというものである。
【００４３】
次に、判定部１１は、クロック信号に基づいて次の検出信号（第２の検出信号）を取得する（Ｓ５）。
【００４４】
次に、判定部１１は、第２のしきい値１１２に基づいて検出点を算出する（Ｓ６）。ここで判定部１１は、図２（ｂ）に示すように、検出点１０６および検出点１０７を算出するものとする。
【００４５】
次に、判定部１１は、ステップ３において判定された操作指に対応する検出点１０３を起点として、半径ｒの円で囲まれる領域１２を設定し、その領域１２内に検出点があるか否かを判定する。なお、判定部１１は、例えば、領域１２内に複数の検出点がある場合は、静電容量が最も大きい検出点を操作指に対応する検出点と判定するものとする。
【００４６】
判定部１１は、領域１２内に検出点があるとき（Ｓ７：Ｙｅｓ）、領域１２内にある検出点１０６を操作指に対応する検出点として、次の検出信号を取得する（Ｓ８）。判定部１１は、ステップ８の処理が終了すると、上記のステップ６からステップ８までの動作を、ステップ７が成立する限り連続して行う。この期間、例えば、入力装置１が、カーソルの移動の指示を出力する設定である場合は、検出された検出点の座標に応じてカーソルが移動する。
【００４７】
ここで、判定部１１は、ステップ７において領域１２内に検出点がないとき（Ｓ７：Ｎｏ）、操作が終了したと判定する（Ｓ９）。
【００４８】
次に、判定部１１は、ステップ９の処理が終了すると、しきい値を、第２のしきい値１１２から第１のしきい値１１１に変更し（Ｓ１０）、ステップ１に処理を進める。上記の動作は、入力装置１に終了の割り込み信号が入力されるまで、繰り返し行われる。
【００４９】
（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る入力装置１は、第１のしきい値１１１により操作指の検出点を判定した後、検出感度が高い第２のしきい値１１２にしきい値を変更し、さらに、当該検出点を中心とした領域１２に含まれる検出点を移動後の操作指とするので、しきい値を変更しない場合と比べて、タッチセンサ１０から操作指が離れても検出することができ、操作者の意図しない入力を防止することができる。
【００５０】
また、入力装置１は、操作指の移動を正確に検出することができるので、操作指の軌跡からジェスチャ操作等を判定する精度が向上する。
【００５１】
以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１…入力装置、１０…タッチセンサ、１１…判定部、１２…領域、１００…タッチパネル、１００ａ…表面、１０１…センサワイヤ、１０２…駆動部、１０２ａ…クロック生成部、１０３〜１０７…検出点、１１１…第１のしきい値、１１２…第２のしきい値
【図１】
2012238210.tif 000003
【図２】
2012238210.tif 000004
【図３】
2012238210.tif 000005