(57)【要約】特定のタッチ物体が対応するタッチパネルにおけるタッチポイントを確定する方法及びこの方法に基づいたタッチパネル操作工具、特にタッチペンである。この方法は次のステップを含む：特定物体にセンサーを取り付け、センサーが取得した特定物体のデータとタッチパネルにおける各タッチポイントのデータとを比較して、特定タッチ物体が対応するタッチポイントを確定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチポイントが対応する特定タッチ物体を確定する方法で、特徴として、センサーが取得した特定タッチ物体のデータをパネルにおけるタッチポイントの相応のデータと対比して、特定物体が対応するタッチポイントを確定するが、センサーが取得できるデータには少なくとも次のデータの１つまたは数種が含まれる：
特定物体とタッチパネルシステムがタッチが発生した時刻に出した信号；
特定物体とタッチパネルシステムがタッチが発生した時刻；
特定物体とタッチパネルタッチポイントの移動速度；
特定物体とタッチパネルタッチポイントのその内蔵座標系に対する移動方向；
特定物体のタッチパネルへの圧力；
特定物体とタッチパネルタッチポイントの加速度；
タッチ物体の回転。
【請求項２】
タッチ物体で、特徴として、センサーが取り付けられており、システムは、センサーが取得した情報により、このタッチ物体がタッチパネルに対し操作を行い、特にタッチパネルをタッチする時、その他のタッチ物体と異なった応答を行うことができる。
【請求項３】
請求項２に記載のタッチ物体に関し、特徴として、センサーはタッチパネルとのタッチまたは接近により信号を出す。
【請求項４】
請求項２に記載のタッチ物体に関し、特徴として、センサーが取得できるデータは次のデータの１つまたは数種が含まれる：
特定物体とタッチパネルシステムがタッチが発生した時刻に出した信号；
特定物体とタッチパネルシステムがタッチが発生した時刻；
特定物体とタッチパネルタッチポイントの移動速度；
特定物体とタッチパネルタッチポイントのその内蔵座標系に対する移動方向；
特定物体のタッチパネルへの圧力；
特定物体とタッチパネルタッチポイントの加速度；
タッチ物体の回転。
【請求項５】
請求項２、請求項３、請求項６、請求項１０に記載のタッチ物体に関し、特徴として、このタッチ物体がその他タッチ物体と同時に操作を行う時、このタッチ物体はその他タッチ物体と異なった効果を生じることができる。
【請求項６】
請求項２、請求項３に記載のタッチ物体に関し、特徴として、センサーが取得した、特定タッチ物体のデータをパネルにおけるタッチポイントの相応のデータと対比して、特定物体が対応するタッチポイントを確定する。
【請求項７】
請求項２に記載のタッチ物体に関し、特徴として、センサーはこのタッチ物体が回転を行ったかどうかを検出することができるが、タッチ物体が回転したがタッチ物体が対応するタッチポイントがタッチパネルの所在の面において移動しなかった場合には、システムは相応の操作を実行する。
【請求項８】
請求項２に記載のタッチ物体に関し、特徴として、センサーは、転がり弾性球を取り付けてあり、歯車または回折格子など相応の機構を通じて、弾性球の転がり状況を確定し、特定物体の運動状況を確定することができる。
【請求項９】
請求項２に記載のタッチ物体に関し、特徴として、ボタンまたはスイッチを取り付けることにより、使用者はボタンまたはスイッチを通じてセンサーをオープンしまたは切り、またはタッチ物体が対応する機能を切り替えることができる。
【請求項１０】
請求項２、請求項４、請求項６、請求項１３に記載のタッチ物体に関し、特徴として、タッチ物体はペン状である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
タッチパネル操作工具及び方法、特にマルチポイントタッチパネル操作工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、タッチエリアのタッチ画像の出力に対応するマルチポイントタッチパネルは既に現れたが、マルチポイントタッチパネルの操作工具は依然として指を主としており、その他の指と同じ操作工具と方式がない。
【０００３】
役に立つ効果
手と合わせて使用し、または単独で使用すれば、手だけで操作するよりもっと豊富な操作機能及びもっと自然的で快適なタッチパネル操作体験を実現できる。本発明に基づいたタッチ物体は依然としてマルチポイントタッチパネルでタッチ物体の位置を確定するので、低コスト、及びタッチパネルが同時に稼働してもマルチポイントタッチパネルの稼働に妨害を与えない優位性を持っており、マルチポイントタッチパネルとは優れて互換性を備えている。
【発明の概要】
【０００４】
本発明はマルチポイントタッチパネルをタッチする物体を区分する方法を提供したが、それにより、システムは異なったタッチ物体が生じたタッチポイントに異なった機能を分配できる。センサーを搭載して、システムはセンサーが出した信号により、タッチ物体が対応するタッチポイントの特徴を取得して、特定物体が対応するタッチポイントを確定することができる。センサーがシステムに報告するデータには、少なくとも次のものが含まれる：特定物体とタッチパネルがタッチが発生した時刻、移動の速度、センサー内蔵座標系に対する移動方向、加速度、及びタッチ物体のタッチパネルへの圧力。特定物体とタッチパネルとのタッチの開始または終了の時、センサーは信号を出し、システムに特定物体のタッチパネルに対するタッチの開始または終了を報告する。センサーは必ずしも上記のすべての機能を備えなく、その１つまたは数種の機能を備えてよい。タッチセンサーのシステムとの通信を行う信号は、有線方式で伝送してもよく、無線方式で伝送してもよく、光信号、電気信号、磁気信号または音声信号でよい。センサーは転がり弾性球を採用して、歯車または回折格子など相応の構造を通じて、弾性球の転がり状況を確定し、特定物体の運動状況を確定することができる。相応の構造は適当な減衰を備えて、よい操作性を持っている。センサーはまた、加速度感応装置を通じて、物体の移動方向と加速度を確定することができる。
【０００５】
センサーが運動への感応は光学方式を採用してもよいが、異なった時刻の光学センサーが捕獲したタッチツールとタッチパネルとの接触位置の画像を対比して、タッチ物体の移動速度と方向を確定することができる。
【０００６】
センサーがタッチの発生への感応は、相応の弾性構造により実現できるが、弾性構造のみに限らない。タッチが発生の時、弾性構造における回路が圧力により接続し、信号を出し、またはセンサーにおける弾性構造の相応の回路は運動により、電磁感応の原理に基づいてイーエムエフを生じ、相応の回路を制御して信号を出する。弾性構造自体の弾性はスプリング、電磁原理または弾性材料を利用できる。センサーがタッチへの感応は同様、圧電効果を通じて実現できるが、圧電材料に圧力を与え、圧電材料が電位を生じ、この電位が相応の回路を制御して信号を出すことができるからである。システムはセンサーが出した信号によりタッチ物体がシステムへのタッチを確定する。センサーはまた、特定物体が対応するタッチパネルタッチポイントが移動しない場合の特定物体が発生した回転を確定することができる。この回転はシステムにより相応の機能を付与されることができる。
【０００７】
センサーがタッチの発生への感応はまた、ＲＦ装置等電磁界感応装置を通じて実現できるが、この場合、タッチ設備には、受信器を設置してタッチツールにおけるセンサーが出した信号を受信するほか、相応のタッチツールにおけるセンサーとの相互感応装置を設置する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のペン状タッチ物体のセンサー内蔵座標系及びタッチパネルを基準とした座標系の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下で、具体的な実施例に基づいて本発明を説明する。
具体的な実施例は同発明の方法に基づいたペン状タッチペンで、ペン先にはセンサーが設置されており、センサーはペン先がタッチパネルに接触した時刻にシステムに無線電信号を出し、システムにタッチの発生を報告する。センサーはペン先のタッチパネルに対する移動速度及びタッチペンに対する移動方向を検出できる。使用者がこのペン状タッチ物体を持つ方向が確定ではないので、センサーが報告したのは不確定座標系における移動方向である。図１において、タッチペンを基準とした座標系１とタッチパネルを基準とした座標系２との夾角は不確定のものである。センサーが報告したものは座標系１を基準とした移動方向である。
【００１０】
タッチペンのペン先がマルチポイントタッチパネルに接触した時、センサーは稼働し始まり、かつシステムに信号を出し、システムはこの時刻にタッチパネルに新しく現れたタッチポイントを検出するが、この時刻に新しく増加したタッチポイントがあり、かつ１つしかない場合、このタッチポイントがタッチペンタッチが生じたタッチポイントであると認定し、かつそれに相応する機能を分配し、かつこのタッチポイントへのフォローを保持する。タッチポイントがない場合には、この信号を無視する。
【００１１】
タッチの発生瞬間に多くの新規増加タッチポイントがあった時、システムはその後のいくつかのタッチパネルスキャン周期内にこれらのタッチポイントをフォローし、各新規増加タッチポイントの移動速度と加速度を確定し、各タッチポイントの移動速度と加速度をセンサーが報告したペン先のタッチパネルに対する移動速度及び加速度と比較して、速度及び加速度が最も接近したそのタッチポイントをタッチペンがタッチパネルにタッチして生じたタッチポイントとして確定する。また、システムはタッチ画像によりタッチツールが対応するタッチポイントを識別しフォローすることができるが、タッチツールのタッチポイント画像は事前にシステムに設定しておいてもよく、システムがタッチツールが対応するタッチポイントへのフォロー過程においてリアルタイムに捕獲してもよい。
【００１２】
タッチペンが対応するタッチポイントを確定後、システムはこのタッチポイントをフォローする。人のペンを持つ方位が異なるので、センサーが採用する座標系１とタッチパネルが採用する座標系２との夾角は絶えず変わっている。タッチペンが対応するタッチポイントを確定後、タッチポイントの移動方向及びセンサーが報告したその内蔵座標系に対する移動方向をフォローして、対比を行って、各時刻の座標系１と座標系２との夾角を確定する。特定物体が対応するタッチポイントが移動しなく座標系１と座標系２との夾角が変化した場合、システムはタッチペンが回転したと認定し、システムはタッチペンの回転に相応の機能を分配することができる。例えば、タッチペンはあるポイントで回転すれば、そのポイントの墨跡を濃くする。
【００１３】
タッチペンが対応するタッチポイントへのフォローを失った場合には、タッチパネルにおけるタッチペンが対応する可能性があるタッチポイントの移動方向、移動速度及び加速度をタッチペンペン先の移動方向、移動速度及び加速度とマッチングさせて、タッチポイントを改めて捕獲することができる。タッチペンの対応タッチポイントがその他のタッチポイントと会合してから、会合のところから分離されたタッチポイントは可能なタッチポイントである。センサーが報告した座標系１の移動方向と前時刻にシステムが得た座標系１と座標系２の夾角を通じて、この時のタッチペンがタッチパネルに対する移動方向を得ることができるが、この移動方向は推定値である。そのために、タッチペンが対応するタッチポイントを確定する時、タッチパネルにおけるタッチポイントの移動速度、加速度とセンサーが報告した移動速度、加速度とのマッチング程度を優先的に考慮すべきであるが、速度、加速度のみでタッチペンが対応するタッチポイントを確定できない場合、また移動方向で対比を行う方法で確定する。タッチパネルにおけるタッチポイントの形状とタッチペン前時刻のタッチパネルにおいて生じたタッチポイントの形状とのマッチング程度も同様、タッチペン対応タッチポイントを確定する準拠になるが、その正確性も移動速度、加速度に準じた結果より低いので、速度、加速度のみでタッチペンが対応するタッチポイントを確定できない場合にのみ、採用される。上記の方法でいずれもタッチペンが対応するタッチポイントを改めて確定できない場合、システムは、メッセージを出し、タッチペンの対応タッチポイントへのフォローを失ったことを表示する。このとき、使用者はタッチペンを持ち上げ、それから、改めてパネルをタッチし、システムにタッチポイントを改めて捕獲させる。多くの場合、使用者は交差点から分離したタッチポイントに異なった移動速度を保持させ、例えばその中の１つを停止させ、もう１つを引き続き移動させれば、システムはタッチポイントを改めて捕獲することができる。そうすれば、タッチツールがタッチパネルから離れないまま、タッチポイントを改めて捕獲することができるので、これは、製図などの操作には必要である。システムは圧力感知機能を備えているなら、使用者はタッチペンをパネルから離れさせないまま、タッチパネルに異なった圧力を加えて、システムに圧力によりタッチポイントを改めて捕獲させることができる。
【００１４】
タッチペンのペン先はゴムなど、弾性材料で製造される。タッチペンのタッチパネルへの圧力の増大につれて、弾性材料で製作されたペン先とタッチパネルとの接触面も増大する。システムはタッチパネルが出力した画像によりこの面積を検出して、事前に設定されたタッチペンが採用した弾性材料及びタッチペンの重量等のパラメーターにより、タッチペンのタッチパネルへの圧力を計算する。タッチペンタッチポイント面積と使用者の加えた圧力との関係は相応のソフトウェアにより、使用者がシステムの自己修正により取得することができるが、方法としては、使用者に指示して、タッチペンを通じてタッチパネルへ大きさが異なった力を加え、システムは、使用者の異なった力を加えた場合のタッチポイントとタッチパネルとの接触面積を記録する。使用者が加えた力は、タッチペンをタッチパネルに押し、またはタッチペンを持ち上げ、またはタッチペンの自体の受けた重力のタッチパネルへの圧力を減少することであってよい。フレキシブル材料で製造されたペン先内に液体または固体の導電材料を充填すれば、電解感応方式に基づいたタッチパネルはタッチ物体の圧力を正確に測定することができる。
【００１５】
多くの本方法に基づいた物体があった場合には、それらは、互いにシステムとの通信に採用される信号によって区分される。本分野の技術者が理解できるように、信号は、種類、周波数など多くの側面によって異なっている。
【００１６】
本方法において、異なったタッチ物体を同時にまたは不同時にタッチパネルにタッチさせて、異なった機能を実現することができる。例えば、手でタッチパネルを操作する時、本方法に基づいたタッチペンで書けば、タッチペンのタッチ軌跡において加えられた圧力によって相応の太さがある墨跡が生じることができ、同時に手は紙を移動し、墨跡の色、パターンを調整し、またはソフトウェアを設置して、タッチペンにその他の機能を付与することができ、例えば、紙を切るナイフである。その後、対応の機能が消しゴムである本方法に基づいたタッチ物体をもって、墨跡を消す、またはソフトウェアを通じてタッチペンの機能を消しゴムに設定して消し機能を完成させる。タッチペン対応機能への設定は同様、タッチペンに相応の切り替えスイッチを設置して完成でき、タッチペンはシステムに相応の制御信号を出す。タッチペンはスイッチを配置して必要によりセンサーを切ることができる。
【００１７】
ペン状とは、人がペンを握る姿で持つ物体のことである。
座標系１と座標系２はいかなる座標系を採用することができる。
本発明は、センサーが相応の機能を実現するための数種の方法を提出したが、それらに限られていない。
本発明はペン状タッチ物体を例として説明したが、ペン状タッチ物体に限られていない。
【図１】
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【国際調査報告】
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