CN101320303A - 信息处理装置、信息处理方法和计算机程序 - Google Patents

Abstract

公开了一种信息处理装置、信息处理方法和计算机程序，包括：操作输入单元，其包括具有对其可变设置的虚拟按钮的操作表面；位置检测单元，其检测用户是否触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面和用户触摸或几乎触摸其操作表面的位置；和压力检测单元，其检测通过用户触摸其操作表面施加的压力。处理装置还包括虚拟按钮控制单元，当位置检测单元已经检测用户触摸或几乎触摸其操作表面的位置时，其将对应于检测位置的虚拟按钮解释为选择的虚拟按钮，并且当检测的压力等于或大于第一阈值时，校正虚拟按钮的布局，使得选择的虚拟按钮的尺寸根据检测的压力的强度放大。

Description

信息处理装置、信息处理方法和计算机程序

技术领域

本发明涉及具有输入设备的信息处理装置、其信息处理方法及其计算机程序，用户经由该输入设备，通过手指触摸、几乎触摸和按压其操作表面来输入数据。

背景技术

用于将数据输入到信息处理装置的已知输入设备的实例包括：个人计算机、键盘、鼠标、触摸垫、绘图板、触摸面板、操纵杆和跟踪球。

这些输入设备已经在尺寸缩减、便利其操作等方面改进。

例如日本未审核专利申请公开号2005-18669公开了一种触摸面板，其利用静电电容触摸，其中根据随触摸区的尺寸的静电电容的变化检测伪按压。

另外，日本未审专利申请公开号2005-38812公开了例如一种包括按压作用力传感器的输入设备，配置其以基于按压作用力的大小改变具有高精确度的输入得分。

此外，日本未审专利申请公开号2003-223265公开了一种输入设备，配置其以检测例如按钮是否被触摸、几乎触摸和按压。

在该输入设备中，在检测按钮是否被触摸、几乎触摸和按压时选择按钮。然后，例如当选择在与输入设备连接的显示设备的屏幕上显示的一个软按钮时，选择的软按钮突出。

此外，用户用手指按压按钮以施加压力，执行分配到屏幕上的软按钮和选择的按钮的功能。

发明内容

在上述日本公开号2003-223265中描述的输入设备包括多个物理按钮对齐的结构。

与具有该结构的输入设备相比，输入设备还可以包括具有触摸面板、触摸垫等而不是物理按钮的结构，其操作表面由用户看不见的边界划分，划分范围用作虚拟按钮，通过其用户能够输入数据。

根据该结构，虚拟按钮分别检测按钮是否被触摸、几乎触摸或按压。

当在显示屏上观看GUI(图形用户界面)时，用户能够在输入设备的操作表面上用他的/她的手指(触摸或按压)操作GUI。

然而，在使用该虚拟按钮的输入设备中，当手指位置靠近当前活动的按钮区的边界时，在施加压力时问题可能产生。

也就是说，由于施加压力时在输入设备上的手指的接触表面增加并且移动，因此解释的(interpreted)手指位置能够在用户没有连续运动的情况下移动到邻近的按钮区。

参照图1A和1B，该手指的运动描述如下。

当用户只用他的/她的手指触摸输入设备的操作表面而不施加压力时，对手指的触摸区S相对小，如图1所示。

因而，即使手指在靠近期望的虚拟按钮B1的边界触摸，如图1A所示，触摸区S也在期望的虚拟按钮B1的范围内。基于触摸区S的位置的检测解释的手指的位置P(图中标记为“+”)也在选择的希望虚拟按钮B1的范围内，而且如图中阴影区所示，按钮B1被激活，并且执行对应的功能。

另一方面，随着用手指连续施加压力，手指的触摸区S增加。同时，随着用户弯曲他的/她的指尖，触摸区S的中心位置移动。

因而，如果对手指施加相对强的压力，那么如图1B所示，触摸区S穿过期望的虚拟按钮B1的范围的边界L，延伸到邻近的按钮B2的范围，并且触摸区S的中心位置也移动到邻近的按钮B2的范围。因此，基于触摸区S的位置的检测解释的手指的位置P(图中标记为“+”)也从虚拟按钮B1的范围移动到邻近的按钮B2的范围，并且如图中阴影区所示，邻近的按钮B被激活，并且执行对应的功能。

因此，用户可能激活意外的功能。

已经进行尝试，以提供利用能够阻止用户不意图的功能的激活的输入设备的信息处理装置、其信息处理方法和其计算机程序。

根据本发明的实施例，一种信息处理装置包括操作输入单元，该操作输入单元包括虚拟按钮在其中可变设置的操作表面。配置位置检测单元以检测用户是否触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面，并且检测在操作输入单元的操作表面中触摸或几乎触摸区的位置。配置压力检测单元以检测通过用户用手指触摸操作输入单元的操作表面施加的压力。配置虚拟按钮控制单元以当位置检测单元已经检测用户用手指触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面的位置时，将对应于检测的位置的虚拟按钮解释为选择的虚拟按钮，并且当由压力检测单元检测的压力等于或大于第一阈值时，校正虚拟按钮的布局，使得选择的虚拟按钮的尺寸根据检测的压力的强度放大。

根据本发明的另一实施例，提供了一种将虚拟按钮可变设置到操作表面和操作虚拟按钮的信息处理方法。该方法包括步骤：检测用户是否用手指触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面；检测用户用手指触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面的位置；检测通过用户用手指触摸操作输入单元的操作表面施加的压力；以及当在位置检测步骤中检测用户用手指触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面的位置时，将对应于检测位置的虚拟按钮解释为选择的虚拟按钮，并且当在压力检测步骤中通过用户用手指触摸操作输入单元的操作表面施加的压力等于或大于第一阈值时，校正虚拟按钮的布局，使得选择的虚拟按钮的尺寸根据检测的压力的强度放大。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种用于安装在计算机上以执行处理的输入设备的计算机程序。该输入设备提供有操作表面；位置检测单元，检测用户是否用手指触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面，并且检测用户用手指触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面的位置；以及压力检测单元，检测通过用户用手指触摸操作输入单元的操作表面施加的压力。该处理包括步骤：以预定的布局将虚拟按钮设置到操作表面；当位置检测单元检测用户是否用手指触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面时，将在位置检测单元中对应于用户用手指触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面的位置的虚拟按钮解释为选择的虚拟按钮；当压力在压力检测单元中检测并且检测的压力等于或大于第一阈值时，校正虚拟按钮的布局，使得选择的虚拟按钮的尺寸根据检测的压力的强度放大；以及根据校正的布局将虚拟按钮设置到操作表面中。

在上述信息处理装置的配置中，虚拟按钮控制单元校正虚拟按钮的布局，使得当检测的压力等于或大于第一阈值时，选择的虚拟按钮的尺寸根据检测的压力的强度放大。因而，当检测的压力等于或大于阈值时，虚拟按钮按校正的布局设置到操作表面。

如此，即使操作输入单元的操作表面用手指等按压，并且触摸区延伸或触摸区的位置转移，因为设置了具有根据压力放大的选择的虚拟按钮的尺寸的虚拟按钮的布局，所以触摸区也能够容纳在选择的虚拟按钮的范围中。

根据上述信息处理方法，当在压力检测步骤中检测的压力等于或大于第一阈值时，虚拟按钮以通过解释/校正步骤校正的布局设置到操作表面，以校正虚拟按钮的布局，使得选择的虚拟按钮的大小根据检测的压力的强度放大。

如此，即使操作输入单元的操作表面用手指等按压，并且触摸区延伸或触摸区的位置转移，因为设置了具有根据压力放大的选择的虚拟按钮的尺寸的虚拟按钮的布局，所以触摸区也能够容纳在选择的虚拟按钮的范围中。

根据上述计算机程序，当由计算机执行时，当压力在压力检测单元中检测并且检测的压力等于或大于第一阈值时，执行校正虚拟按钮的布局的步骤，使得选择的虚拟按钮的尺寸根据检测的压力放大，并且执行将虚拟按钮以校正的布局设置到操作表面的步骤。

如此，即使操作输入单元的操作表面用手指等按压，因而触摸区延伸或触摸区的位置转移，因为设置了具有根据压力放大的选择的虚拟按钮的尺寸的虚拟按钮的布局，所以触摸区也能够容纳在选择的虚拟按钮的范围中。

根据本发明的上述实施例，即使操作输入单元的操作表面用手指等按压，因而触摸区延伸或触摸区的位置转移，触摸区也能够容纳在选择的虚拟按钮的范围中，使得其能够阻止邻近的虚拟按钮被选择并因而由用户激活意外的功能。

附图说明

图1A和图1B是用于解释当用户用手指施加按压作用力时、在具有虚拟按钮的输入设备中产生的问题的图。

图2是根据本发明的实施例用、作信息处理装置的输入设备的示意方块图。

图3A和图3B是用于解释在输入设备中的输入操作的图。

图4是用于解释在输入设备中的输入操作的另一个图。

图5A、图5B和图5C是用于解释在显示设备的显示屏上的软按钮和输入设备的虚拟按钮之间的关系的图。

图6是用于解释响应施加压力引起的虚拟按钮的尺寸的变化的图。

图7A、图7B和图7C是用于解释响应施加压力引起的虚拟按钮的尺寸上的变化的另外的图。

图8是说明响应施加压力改变虚拟按钮的尺寸的模式的图。

图9是说明响应施加压力改变虚拟按钮的尺寸的另一个模式的另一个图。

图10A和图10B是说明响应施加压力改变虚拟按钮的尺寸的另外模式的另外的图。

图11是用于解释为响应施加压力改变虚拟按钮的尺寸的处理的流程图。

图12是根据本发明的实施例、使用图2的输入设备的信息处理装置的方块图。

图13A和图13B是用于解释检测方向的配置的图，其中手指位置偏离虚拟按钮的中心并且在该方向上延伸虚拟按钮。

图14A和图14B是用于解释检测方向的另一个配置的另一个图，其中手指位置偏离虚拟按钮的中心并且在该方向上延伸虚拟按钮。

图15A和图15B是用于解释切换多个显示屏的配置的图。

图16A和图16B是用于解释切换多个显示屏的另外配置的另外的图。

具体实施方式

现将参照各图描述本发明的优选实施例的实例。本发明不限定于下述的实例。

图2是根据本发明的实施例在信息处理装置中利用的输入设备的示意方块图。

输入设备1包括接触传感器单元2、压力传感器单元3和控制单元4，配置该控制单元以响应于来自接触传感器单元2和压力传感器单元3的检测输出而输出控制信号。

接触传感器单元2是接触检测设备，配置其以通过静电电容触摸系统、电阻触摸系统等，检测用手指在操作输入表面(此后称为操作表面)上的物理接触，其包括那些用作触摸传感器、触摸垫或触摸面板的。

在本实施例的输入设备1中，接触传感器单元2还具有位置检测功能，以检测手指的接触位置，如下所述。

配置压力传感器单元3作为检测通过物理接触施加的压力的压力检测设备，以当用手指等按压时检测压力，并且该压力传感器单元还包括压感传感器或压力检测设备。压力传感器单元3可以例如用压电元件、压力-电阻转换元件等组成。

在输入设备1中，盘状的接触传感器单元2的表面用作组成输入设备1的操作输入单元的操作表面5。压力传感器单元3排列在例如接触传感器单元2的后表面的四个角落的每个，并且盘状的接触传感器单元2由压力传感器单元3支持。

利用如上所述的配置，如果手指等触摸接触传感器单元2的表面，该表面是输入设备1的操作表面5，并且执行按压操作，那么其压力通过接触传感器单元2施加到压力传感器单元3，并且手指的压力由压力传感器单元3检测。

控制单元4包括：与接触传感器单元2连接的接触检测处理电路41，该接触检测处理电路执行手指的接触位置的检测处理，并且输出电接触位置信息信号；和与压力传感器单元3连接的压力检测电路42，该压力检测电路执行施加的压力(通过手指的按压作用力)的检测处理，并且输出电压力检测信号。

如此，在该实施例中，接触传感器单元2和接触检测处理电路41组成位置检测单元，其检测用户是否触摸或几乎触摸输入设备1的操作输入单元的操作表面，并且检测用户触摸或几乎触摸输入设备1的操作输入单元的操作表面的位置。压力传感器单元3和压力检测电路42组成压力检测单元，其检测与输入设备1的操作表面接触的压力。

来自接触检测处理电路41的接触位置信息信号经控制单元4的输出端44传输到第一处理功能单元51。

来自压力检测电路42的压力检测信号传输到有两端子“a”和“b”的切换选择电路43。来自切换选择电路43的端a的第一信号经控制单元4的输出端45传输到第二处理功能单元52，而来自切换选择电路43的端b的第二信号经控制单元4的输出端46传输到第三处理功能单元53。

第一处理功能单元51执行例如如下所述从多个选择对象(图标、软按钮等)中选择要执行其功能的对象并且突出选择的对象的处理。

第二处理功能单元52执行如以后详细描述的响应于由压力检测电路42检测的压力、放大对应于选择的对象的虚拟按钮的处理。

第三处理功能单元53例如进行执行选择的对象(图标、软按钮等)的功能的处理。

如此在该实施例中，第一处理功能单元51、第二处理功能单元52和第三处理功能单元53组成虚拟按钮控制单元，当位置检测单元已经检测用户触摸或几乎触摸输入设备1的操作表面的位置时，该虚拟按钮控制单元将对应于用户触摸或几乎触摸输入设备1的操作表面的检测位置的虚拟按钮解释为选择的虚拟按钮，并且校正虚拟按钮的布局，使得选择的虚拟按钮的尺寸放大，如下所述。

在输入设备1中，虚拟按钮以预定的布局设置到操作表面5。

也就是说，操作表面5用用户不可见的边界划分，并且设置虚拟按钮同时将用边界划分的各自范围视为按钮。通过用手指触摸操作表面5，选择对应于接触表面5的手指的接触位置的范围的虚拟按钮，使得输入能够执行。

以下参照图3A、图3B和图4，描述在输入设备1中用手指的输入操作。

图3A是当手指已经举起并且已经引起指尖触摸输入设备1的操作表面5(接触传感器单元2的表面)时的示意截面图，而图3B是其平面图。此时如图3B所说明，对于接触传感器单元2的操作表面5指尖的触摸区相对小，如由区S1所示。

图4是当压力已经用手指从图3A和图3B说明的状态施加、并且正施加相对强的压力时的平面图。

如果施加相对强的压力，那么对于接触传感器单元2的操作表面5手指的触摸区变成相对大(宽)，如图4中由区S2所示。这是由于其从只有指尖与操作表面5接触的状态变为使得指腹的一部分也与操作表面5接触的状态，并且手指触摸操作表面5的部分沿着手指的腹部略微延伸。因而，操作表面5对手指触摸区的中心位置从区S1的中心位置移动到区S2的中心位置。

在该实施例中，特别地，使得虚拟按钮设置到输入设备1的操作表面5可变，并且响应于来自手指的对输入设备1的操作表面5的压力，对应的虚拟按钮的尺寸改变。

也就是说，执行处理使得随着压力越大，虚拟按钮变得越大和延伸。在图2的方块图中，例如通过第二处理功能部分52，基于由压力检测电路42检测的压力，执行该处理。

此外根据实施例，在与输入设备1连接的显示设备(显示器等)中，选择和显示对应于输入操作的功能，并且基于图2中所说明的对输入设备1的输入操作，执行显示功能。此处，集成信息处理装置被配置为包括输入设备1和显示设备，或系统可以被配置为包括连接的输入设备1和显示设备，使得信号能够经有线或无线连接来传输。

以下通过参照图5A、图5B和图5C，将描述在根据本实施例的输入设备1的操作表面5和显示设备的显示屏之间的关系。

图5A是图2中说明的输入设备1的操作表面5的示意平面图。

如图5A所说明，在输入设备1的操作表面5(接触传感器单元2的表面)中以与参照图1A和图1B所述相同的方式提供了9个虚拟按钮，其中3个在垂直方向，3个在水平方向。各自的虚拟按钮对应于由边界线L1、L2、L3和L4在垂直和水平方向上划分的输入设备1的操作表面5的范围。注意的是，通常这些边界线L1、L2、L3和L4不显示在实际操作表面5中。

图5B说明对应于图5A所说明的虚拟按钮的虚拟按钮排列。提供了虚拟按钮群20，其包括对应于图5A的9个虚拟按钮的9个虚拟按钮21。按钮群20的按钮21的边界线L11、L12、L13和L14各自对应于输入设备1的操作表面5的边界线L1、L2、L3和L4。

当图5B的按钮群20的虚拟按钮延伸时，对应于要延伸的虚拟按钮的按钮21的尺寸改变。也就是说，在边界线L11、L12、L13和L14的对应按钮21周围的部分移动。如此，设置按钮群20的按钮21的排列，并且与此相结合，输入设备1的操作表面5的虚拟按钮和边界线L1、L2、L3和L4重置。

图5C说明基于输入设备1的输入操作、在显示设备的显示屏中显示的功能信息的图像。图5A的输入设备1的操作表面5的虚拟按钮显示为图5C的显示屏上的软键盘30的软按钮31。

在上述配置的输入设备1中，如果手指触摸在输入设备1的操作表面5的中心的范围，那么选择在中心范围的虚拟按钮B1(参见图5A)。

此时，手指对操作表面5的接触位置通过图2中所说明的接触检测处理电路41检测，并且基于检测结果，在图5B中的按钮群20的9个按钮21中，在中心的按钮B11对应于手指的接触位置。要用手指触摸和要被选择的虚拟按钮B1能够确定为所选择的。

然后，如图5C所说明的，在显示屏上的软键盘30的软按钮31具有比其它要突出的软按钮31略大的尺寸，该软按钮31对应于选择的虚拟按钮B1，也就是说，在9个软按钮31中的中心的软按钮K1。注意突出显示能够通过显示反过来的软按钮、提高荧光性以更亮地显示软按钮，或当显示屏显示颜色时通过改变软按钮的颜色来实现，而不是改变软按钮的尺寸。

在图5C中，中心的软按钮31(K1)对应于音量控制按钮，并且功能名以如“VOL.”的字符显示。除此之外，各种功能能够分配到各种虚拟按钮和软按钮。

注意在图5C中，只有对应于与手指接触的按钮的软按钮31(K1)的功能名(VOL.)显示，然而，功能名、表示功能的图标等可以显示在不与手指接触的其它软按钮31中。通过在软按钮31中如此显示功能名等，即使不执行各自的功能，用户也能够理解用对应的软按钮执行的功能。

此外应该注意，即使图5C中说明的软按钮的边界线不显示，并且只有符号(如图标等)可以显示在显示屏上。

此外，显示设备的软按钮的尺寸和形状和排列可以不与输入设备1的按钮的那些近似。如果在输入设备1的按钮和显示设备的软按钮之间的对应性能够基于软按钮的排列及其内容而容易理解，那么其将满足需要。

以下参照图6、图7A、图7B和图7C，描述在图5A中说明的响应压力引起的虚拟按钮的尺寸的变化。

如图6所说明，在输入设备1的操作表面5(接触传感器单元2的表面)上，以与参照图5A所述相同的方式提供了9个按钮，其中3个在垂直方向，3个在水平方向，并且各自的虚拟按钮对应于输入设备1的操作表面5的各范围，该范围由边界线L1、L2、L3和L4在垂直和水平方向上划分。

此外在图6中，当前选择的按钮B1用增加的斜线说明。而且，说明了操作表面5的接触表面11和手指，和基于与接触传感器单元2的接触检测解释的手指位置12(用“+”标记)。基于在图2中说明的控制单元4的接触检测处理电路41中的检测处理，获得解释的手指位置12。

在图6中说明的虚拟按钮的状态可以是各自的虚拟按钮的初始值。

此处如图7A中所说明的，在输入设备1的操作表面5用手指触摸而不施加压力的状态中，假设在中心的虚拟按钮B1的右下部分(与图1A中相同的状态)被用手指触摸的情况。

此时，由于手指的接触位置对应于中心的虚拟按钮B1，所以该虚拟按钮B1被选择。此时，与手指的接触表面11相对小，并且接触表面11和解释的手指位置12都位于初始值的虚拟按钮B1内(参见图6)。

注意如图7A所说明的，在手指只触摸操作表面5和施加的压力相对弱的状态中，通过在操作表面5上移动手指，可能改变要选择的虚拟按钮和滚动显示设备的显示屏。

以下，当用手指轻微施加压力时，选择的虚拟按钮B1根据压力放大。具体地如图7B所说明，通过在垂直和水平方向分别移动虚拟按钮B1的边界线L1、L2、L3和L4，延伸虚拟按钮B1。因此如图7B所说明，即使与手指的接触表面11轻微延伸和解释的手指位置12轻微向下移动，与手指的接触表面11和解释的手指位置12的任一也位于虚拟按钮B1内。当选择的按钮B1延伸时，选择的按钮B1周围的虚拟按钮减小，如虚拟按钮B1以下邻近的虚拟按钮B2等。

以下，当用手指施加相对强的压力时，如图7C所说明，与手指的接触表面11进一步延伸，并且解释的手指位置12也进一步轻微向下移动，然而，由于选择的虚拟按钮B1响应于压力而延伸很大，所以与手指的接触表面11和解释的手指位置12都位于虚拟按钮B1内。

当虚拟按钮B1延伸时，如图7B和图7C所说明，执行用于移动图5B中的按钮群20的中心的按钮21的边界线L1、L2、L3和L4的处理，使得按钮21的尺寸延伸。与该处理相结合，输入设备1的操作表面5的中心的虚拟按钮B1也延伸。此时，基于用压力检测电路42检测的压力的强度和提前设置的路径执行处理，其中虚拟按钮的尺寸响应于压力改变。

能够想象用于改变虚拟按钮的尺寸以响应压力的不同的模式，其中一些描述如下。

在图8所述的模式中，压力的强度划分为3个范围，并且在各自的范围中，设置了如何改变虚拟按钮的尺寸。

在压力小于第一阈值Pt1的范围中，虚拟按钮的尺寸与初始值相同。

在压力处于从第一阈值Pt1到第二阈值Pt2的区域的范围中，虚拟按钮的尺寸响应于压力的变化线性变化。

在压力大于第二阈值Pt2的范围，虚拟按钮的尺寸在最大值(MAX)处恒定。

通过如上所述设置虚拟按钮的尺寸变化，虚拟按钮的尺寸在压力相对小时不变化，如果压力变得等于或大于第一阈值Pt1则变化，并且如果压力变成等于或大于第二阈值Pt2则保持恒定。注意使得虚拟按钮的尺寸的最大值(MAX)等于操作表面5的全部表面尺寸或更小。

在图9说明的模式中，设置其使得虚拟按钮的尺寸与压力成比例变化。

如图9所示，虚拟按钮的尺寸随压力的强度增加而从初始值线性变化。当压力处于最大值(MAX)时，虚拟按钮的尺寸也处于最大值(MAX)。

注意取代线性变化如图9说明的模式中的虚拟按钮的尺寸，可能逐步改变虚拟按钮的尺寸，以响应压力的变化。

在图10A和图10B说明的各自模式中，虚拟按钮的尺寸以曲线逐渐变化。

在图10A说明的模式中，虚拟按钮的尺寸以向下凸起的曲线变化。在此情况下，虚拟按钮的尺寸变化相对小同时压力相对小，并且虚拟按钮的尺寸的变化比率逐渐增加。

在图10B说明的模式中，虚拟按钮的尺寸以向上凸起的曲线变化。在此情况下，尽管虚拟按钮的尺寸的变化相对大同时压力相对小，但是虚拟按钮的尺寸的变化比率逐渐变小，而且虚拟按钮的尺寸减少并且饱和。

而且，在图10A和图10B说明的模式中，当压力处于最大值(MAX)时，虚拟按钮的尺寸也处于最大值(MAX)。

除了那些所说明的模式，可以实现改变虚拟按钮的尺寸的各种其它模式。

注意何种模式最好取决于输入设备1的配置，如接触传感器和压力传感器的敏感度、操作表面的配置(按压的容易程度、表面条件)等。能够根据输入设备1的配置选择适宜的模式。

图11是用于解释响应于压力改变虚拟按钮的尺寸的处理的流程图。图11所说明的处理处理改变图8说明的虚拟按钮的尺寸的模式。

首先在步骤S11中，判断操作表面5(接触传感器单元2的表面)是否用手指触摸。

当操作表面5用手指触摸时，处理进到步骤S12，其中当前选择的虚拟按钮基于手指的位置确定。手指的位置通过在图2中的控制单元4的接触检测处理电路41中的检测处理获得。

另一方面，当操作表面5不用手指触摸时，处理返回到步骤S11之前的点。也就是说，处理在检测接触时等待，直到手指与操作表面5触摸。

以下，处理从步骤S12进到步骤S13，在此判断在压力传感器单元3中检测的压力是否大于第一阈值Pt1。

当检测的压力大于第一阈值Pt1时，处理进到步骤S14，其中与正施加的压力相关联地校正当前选择的虚拟按钮的尺寸。该校正处理基于图2中的压力检测电路42的检测在第二处理功能单元42中执行。此时，切换选择电路49切换到端a。

另一方面，当检测压力小于第一阈值Pt1时，处理返回到步骤S11之前的点。也就是说，虚拟按钮的尺寸保持在初始值，并且处理在执行接触检测时等待。

以下，处理从步骤S14进到步骤S15，在此判断在压力传感器单元3中检测的压力是否大于第二阈值Pt2。

当检测的压力大于第二阈值Pt2时，处理进到步骤S16，其中在图2说明的第三处理功能单元53中执行与当前选择的虚拟按钮相关联的功能。此时，切换选择电路43切换到端b。

在步骤S16的处理后，处理结束。

另一方面，当检测压力小于第二阈值Pt2时，处理返回到步骤S13之前的点。也就是说，在当前选择的按钮已经确定的状态下，处理等待同时执行压力检测。

注意在图11的流程图的步骤S13中，取代判断在压力传感器单元3中检测的压力是否大于第一阈值Pt1，可以判断压力是否正施加到压力传感器单元3。

当从初始值延伸虚拟按钮的尺寸时，即使如在图9、图10A和图10B说明的改变虚拟按钮的尺寸的模式施加相对小的按压作用力，也仅需要如上所述判断压力是否正被施加。在此情况下，如果大于作为压力检测电路42的检测边界的压力最小值的压力被施加，那么压力在压力检测电路42中检测。

此外，在图11的流程图的步骤S15中，可能使用要检测的压力的最大值(MAX)，而不是第二阈值Pt2。当如在图9、图10A和图10B说明的改变虚拟按钮的尺寸的模式、将虚拟按钮的尺寸改变到接近要检测的压力的最大值时，在步骤S15中，使用要检测的压力的最大值(MAX)，取代第二阈值Pt2。

也就是说，当如要检测的压力的最大值(MAX)和第二阈值Pt2的、等于或大于预定压力的压力已经检测时，对应的虚拟按钮的尺寸延伸以便等于操作表面5的尺寸，然后处理只需要进到执行与当前选择的虚拟按钮相关联的功能的步骤。此处注意取代将虚拟按钮的尺寸延伸以便等于操作表面5的尺寸，延伸虚拟按钮的尺寸可以停止。

图12是根据本发明的实施例、使用上述的输入设备1的信息处理装置100的方块图。

在图12中，存储程序和数据的ROM 102和存储处理中的数据的RAM103等与总线110连接，该总线101与CPU 101连接，而输入设备1与总线110连接。CPU 101根据存储在ROM 102中的程序或加载到RAM 103中的程序执行各种处理。CPU 101执行各种处理必要的数据等在适当情况下也存储在RAM 103中。

输入设备1基于解释在压力传感器单元3中检测的压力值输出信号，如上联系图2所述。此处，图2的控制单元4可以提供在输入设备1中或可以提供为用于总线110的接口电路，然而如必要，控制单元4的部分或全部可以作为要存储在ROM 102或RAM 103中、并且要由CPU 103执行的的软件实现。

此外，图2说明的第一处理功能单元51、第二处理功能单元52和第三处理功能单元53中的每个可以以未示出的配置作为硬件实现，或例如作为要由图12中说明的信息处理装置100的CPU 101执行的软件实现。

此外，HDD(硬盘设备)104、显示单元105、记录介质操作单元107可以可选地与图12中的总线110连接，该记录介质操作单元107执行对如光盘、存储卡等的记录介质的再现和/或记录。

除了上述之外，必要时可能增加通信电路、调谐器电路等并且省略不必要的电路。此外，可能将该信息处理装置100配置为个人计算机、硬盘记录仪、电视和其它电子装置。

根据上述实施例，当由输入设备1的压力检测电路42检测的压力等于或大于第一阈值Pt1时，根据检测的压力的强度执行校正虚拟按钮的布局的处理，使得选择的虚拟按钮B1的尺寸延伸，并且在操作表面5中按校正的布局重置虚拟按钮。

因此，即使随着手指的按压作用力增加，与手指的接触表面11延伸，或接触表面11的位置偏离，但是基于压力选择的虚拟按钮的尺寸延伸并且虚拟按钮的布局重置，并且与手指的接触表面11还位于选择的虚拟按钮B1内。因而，阻止了用户选择邻近的虚拟按钮B2和激活意外的功能。

注意的是，取代基于如图5B中说明的虚拟按钮群20执行计算，可以执行控制，使得输入设备1的操作表面的虚拟按钮的布局(尺寸和边界线)直接改变。这样，可以配置如输入设备、显示设备等的硬件、控制程序等以便处理计算和控制方法。

在图7A、图7B和图7C中，选择的虚拟按钮B 1的所有边界线L1、L2、L3和L4移动，然而可以移动只有一些边界线。

此外，例如可能配置使得在手指施加压力到输入设备1的操作表面5之前并在接触的阶段，检测手指的位置偏离虚拟按钮的中心的方向，并且虚拟按钮的尺寸主要在偏离的方向延伸。

现参照图13A、图13B、图14A和图14B，描述该情况。

如图13A所说明，当手指的接触位置位于虚拟按钮B 1的中心以下时，响应于该压力，如图13B所说明，在虚拟按钮B1的下侧的边界线L4向下移动。其它边界线L1、L2和L3保持在相同位置。

当如图14A所说明手指的接触位置位于虚拟按钮B1的中心的右下时，响应于该压力，如图14B所说明，在选择的虚拟按钮B1的右侧的边界线L2向右移动，并且在虚拟按钮B1的下侧的边界线L4向下移动。其它边界线L1和L3保持在相同位置。

在图13B和图14B中，由于选择的虚拟按钮B1的延伸，所以接触表面11位于虚拟按钮B1的范围内。

利用上述的配置，与图7中所说明的情况相比，处理变得复杂一些，然而，在图2的方块图中说明的配置中，处理能够通过只改变处理的具体计算等来执行。

注意在本发明中使用的输入设备的配置不限于在上述实施例中的配置。例如，输入设备可以被配置使得盘状接触传感器单元在四个角上由垫圈等支撑，并且例如应变仪粘在接触传感器单元的后表面以组成压力传感器单元，并且当接触传感器单元用手指等压下时在盘状的接触传感器单元中的应变力用应变仪等检测，因而检测压力。

此外，输入设备可以如此配置，例如使得压力传感器单元提供到接触传感器单元的后表面，并且对接触传感器单元的压力施加到压力传感器单元。

还应该注意，尽管在根据上述实施例的输入设备1中，配置传感器接触单元2以检测手指与操作表面5的接触，但是根据本发明的实施例的检测单元只需要具有检测手指至少接近(access)或接触到操作表面的功能。对用于检测手指接近的检测单元，可以使用例如用传输电极和接收电极的邻近传感器，如在上述JP号2003-223265所述。

在上述实施例中，已经进行关于输入设备1和显示设备(显示单元105)分离的配置的描述，然而如接触面板一样，可以配置结合输入设备的显示设备，而且本发明还能够适用于该显示设备。

在触摸面板中，例如半透明的盘状体或半透明膜可以排列为在显示屏的表面上的操作表面，以检测与手指等的接触。

在此情况下，例如可能如此配置使得半透明材料布置在图2所说明的接触传感器单元2的显示界面上，并且到半透明接触传感器单元2的压力用压力传感器单元3检测。

此外，用作接触传感器单元的触摸面板附于如LCD面板的盘状显示体的表面，压力传感器排列到盘状显示体的后表面，并且从触摸面板通过盘状显示体施加到压力传感器单元的按压作用力通过压力传感器检测。

注意还可能在显示设备的显示屏上显示软按钮，其尺寸随着虚拟按钮的放大而放大。

近似地，当输入设备和显示设备像触摸面板等一样结合时，还可能显示用户用他的/她的手指在其上触摸的软按钮，其尺寸随着虚拟按钮的放大而放大。

在上述的配置中，只必须执行用于在屏幕中显示的信号处理，使得不仅虚拟按钮的尺寸根据手指的压力放大，而且显示单元的按钮的尺寸也放大。

然而在此方面，如果显示单元的软按钮的尺寸也改变，那么可能出现令用户惊讶或被打扰的情况。而且，因为减少或删除周围的软按钮是必要的，所以图像处理要增加，如减少或删除在软按钮上的图标和符号。

在本发明中，虚拟按钮的形状不限于在上述实施例中描述的格状形状(四边形)，而且可以是圆形、三角形或其它形状。

而且由一个虚拟按钮执行的功能不限于一个功能，并且例如可以切换多个功能。

在显示屏包括软按钮集合、并且由各自的软按钮执行的功能以图标和符号的形式显示的情况，可能如此配置使得多个显示屏切换。此外，软按钮的内容(要执行的功能)和尺寸和形状能够在各自的显示屏中改变。

以下描述切换多个显示屏的示范配置。

图15A和图15B、以及图16A和图16B分别说明当切换多个显示屏时的显示屏和虚拟按钮。图15A和图16A说明显示屏，以及图15B和图16B说明虚拟按钮。

在显示单元80中，切换在图15A中说明的第一显示屏81和在图16A中说明的第二显示屏82以显示。

在图15A中说明的第一显示屏81中，排列15个软按钮91，每个具有大体为正方形形状，其中垂直方向为5和水平方向为5。尽管未示出，但是如字符、图标、符号等的代表功能的显示提供在每个软按钮中。

以对应于第一显示屏81的这些软按钮91的方式，如图15B所示，近似于软按钮91的形状(大体为正方形)的形状的虚拟按钮提供在输入设备1的操作表面5中。

在图16A中说明的第二显示屏82中，排列8个软按钮92，每个具有侧面薄而长的矩形形状，并且在其下面排列2个矩形软按钮93，其侧面略被拉长并且在其中心具有边界线。在薄而长的矩形软按钮92中，尽管未示出，但是表示功能的显示由字符等提供。在侧面略有拉长的矩形软按钮93中，尽管未示出，但提供了表示功能的显示，如字符、图标、符号等。例如，各种功能能够分配给软按钮92，并且显示屏切换功能等分配给软按钮93。

以对应于第二显示屏82的软按钮92和93的方式，如图16B所示，近似于软按钮92和93的形状(矩形)的形状的虚拟按钮提供在输入设备1的操作表面5中。

也就是说，对应于各自显示屏81和82的软按钮91、92和93，虚拟按钮提供在操作表面5中。

虚拟按钮形状上的改变能够通过响应于切换显示屏81和82执行图2的控制单元或图12的CPU 101的处理容易进行，因而改变虚拟按钮的边界线的位置。

此时，可以基于图5B中说明的虚拟按钮群20执行计算，或可以执行控制使得虚拟按钮的布局(尺寸和边界线)直接改变。然后，配置硬件和软件以便处理计算和控制方法。

然后，在图15B和图16B中说明的各自虚拟按钮中，以与参照图7A、图7B、图7C、图13A、图13B、图14A和图14B所述的相同方式，响应于用手指按压操作表面5的压力，选择的虚拟按钮的尺寸及其边界线的位置改变。

因此，能够执行功能而不带来在显示屏81和82的任一中的错误。

注意在该配置中，在手指只接触操作表面5和对其压力相对弱的情况下，通过在操作表面5上移动手指，还可能在显示屏81和82的每个中改变要选择的软按钮和滚动显示屏。

在上述实施例中，处理主要通过硬件实现，然而本发明不限于此，并且可能通过使得CPU执行计算机程序而实现任意的处理。在此情况下，可能提供记录在记录介质中的计算机程序，并且还可能通过因特网和其他传输介质提供计算机程序。

在本发明中，信息处理装置可以用虚拟按钮控制单元提供，该虚拟按钮控制单元被配置为校正虚拟按钮的布局使得虚拟按钮的尺寸放大，或信息处理装置可以被配置使得通过使CPU执行计算机程序，执行校正虚拟按钮使得虚拟按钮的尺寸被放大的过程。

也就是说，本发明使用硬件或软件执行虚拟按钮控制处理，以校正虚拟按钮的布局，使得虚拟按钮的尺寸被放大。

本发明中的虚拟按钮的尺寸的校正可以或不可以反映GUI(图形用户界面)环境。

在本发明中，因为用虚拟按钮控制单元等执行校正虚拟按钮的尺寸的处理，所以还可能将本发明应用于例如在上述日本号2003-223265中所述的输入设备，其中压力传感器提供给物理按钮，并且按钮在垂直和水平方向上排列。

当本发明应用到该输入设备时，虚拟按钮的尺寸和位置能够独立于物理按钮而改变。

即使在该输入设备中，通过应用本发明，也变得可能控制使得当按压作用力施加到物理按钮时，即使引起手指的接触位置偏离和邻近的物理按钮一起按压，或手指移动到邻近的物理按钮，虚拟按钮的尺寸也被校正，以便大于单独的物理按钮的尺寸，因而执行与手指最初接触的物理按钮相关联的功能。

本领域技术人员应该理解，根据设计要求和其它因素，各种修改、组合、子组合和变化可以发生，只要其在权利要求或其等价物的范围内。

相关申请的交叉引用

本发明包含涉及于2007年6月7日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2007-151840的主题，在此通过引用并入其全部内容。

Claims (10)

1.一种信息处理装置，包括：

操作输入单元，包括具有对其可变设置的虚拟按钮的操作表面；

位置检测单元，配置其以检测用户是否触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面，并且检测用户触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面的位置；

压力检测单元，配置其以检测通过用户触摸操作输入单元的操作表面施加的压力；和

虚拟按钮控制单元，配置其以当位置检测单元已经检测用户触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面的位置时，将对应于检测位置的虚拟按钮解释为选择的虚拟按钮，并且当由压力检测单元检测的压力等于或大于第一阈值时，校正虚拟按钮的布局，使得选择的虚拟按钮的尺寸根据检测的压力的强度放大。

2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中

第一阈值的压力是能够由压力检测单元检测的最小值的压力。

3.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中

配置虚拟按钮控制单元，当由压力检测单元检测的压力等于或大于第二阈值时校正虚拟按钮的布局，使得选择的虚拟按钮的尺寸放大以便等于操作表面的尺寸，并且执行对应于选择的虚拟按钮的功能。

4.根据权利要求1所述的信息处理装置，还包括

显示单元，配置其以显示关于分配到操作表面的一个或更多的功能的功能信息，其中

对应于虚拟按钮的软按钮显示在显示单元上。

5.一种将虚拟按钮可变设置到操作表面和操作虚拟按钮的信息处理方法，包括步骤：

检测用户是否触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面；

检测用户触摸或几乎触摸操作单元的操作表面的位置；

检测通过用户触摸操作输入单元的操作表面施加的压力；以及

当用户在位置检测步骤中触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面时，将对应于检测位置的虚拟按钮解释为选择的虚拟按钮，并且当在压力检测步骤中通过用户触摸操作输入单元的操作表面施加的压力等于或大于第一阈值时，校正虚拟按钮的布局，使得选择的虚拟按钮的尺寸根据检测的压力的强度放大。

6.根据权利要求5所述的信息处理方法，其中

第一阈值的压力是能够在压力检测步骤中检测的最小值的压力。

7.根据权利要求5所述的信息处理方法，其中

在解释/校正步骤中，当检测的压力等于或大于第二阈值时，校正虚拟按钮的布局，使得选择的虚拟按钮的尺寸放大以便等于操作表面的尺寸，并且执行对应于选择的虚拟按钮的功能。

8.根据权利要求5所述的信息处理方法，还包括将对应于虚拟按钮的软按钮显示在显示设备的显示屏上的步骤。

9.根据权利要求8所述的信息处理方法，其中

在显示设备中，当对其设置软按钮的布局的多个屏幕分别切换以显示并且通过切换屏幕改变软按钮的布局时，虚拟按钮的布局按照软按钮的布局改变。

10.一种安装在计算机上的计算机程序，用于对提供有操作表面的输入设备、检测用户是否触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面并且检测用户用手指触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面的位置的位置检测单元、和通过用户触摸操作输入单元的操作表面施加的压力执行处理，该处理包括步骤：

以预定的布局将虚拟按钮设置到操作表面；

当位置检测单元检测用户是否触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面时，将在位置检测单元中对应于用户触摸或几乎触摸操作输入单元的操作表面的位置的虚拟按钮解释为选择的虚拟按钮；

当压力在压力检测单元中检测并且检测的压力等于或大于第一阈值时，校正选择的虚拟按钮的布局，使得选择的虚拟按钮的尺寸根据检测的压力的强度放大；以及

根据校正的布局将虚拟按钮设置到操作表面。

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