CN105453020A - 输入设备组及复合输入设备组 - Google Patents

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Abstract

本发明载置在触控面板(9)上，由可分别识别的多个输入设备(11、29)集合而成的输入设备组(1)，所述输入设备(11、29)具有从基体(13)突出，在触控面板(9)上输入坐标的触点的触点(D、E)，所述触点(D、E)具有与所述触控面板(9)的载置面(7)接触，并输入所述坐标的接触面(23)及在该接触面(23)上且包含有该接触面(23)的重心的坐标识别区域(d、e)，在输入设备(11、29)彼此之间，所述坐标识别区域(d、e)以不互相重叠的方式配置；在至少2个输入设备(11、29)中，所述接触面(d、e)的区域以重叠的方式配置。

Description

输入设备组及复合输入设备组
技术领域
本发明涉及在触控面板上输入坐标信息的输入设备组及复合输入设备组。
背景技术
已知有具有检测多个接触坐标的触控面板的终端。这类的触控面板系例如有检测静电电容的变化的静电电容式的触控面板。
此外，专利文献上记载有载置在触控面板上，用以在触控面板上输入坐标之的输入设备组。该输入设备组集合多个附有“あ”、“い”、“う”、“え”、“お”……的固有信息的输入装置，而固有信息集合在一起而形成平假名等体系。在各输入设备的底面上具有与触控面板的载置面接触的多个接触部。该接触部配设在由将底面区分为各指定区域而成的多个分类区域中选择的指定分类区域内。在输入设备之间，接触部的配置方式(pattern)不同。终端能够根据接触部的配置样态形态来识别输入设备，并取得其输入设备所附的固有信息。
此处，在将坐标输入至触控面板方面，则必须使指尖等的既定面积的接触面与触控面板的载置面相接触。因此，在固有信息的数量增加的情况下，就有必要扩大输入设备的底面面积，并增加上述分类区域的数量，因此输入设备的形状也随之变大。然而，考虑输入设备的操作性，则输入设备的大小以能够以单手处理的程度较好。例如，在儿童使用输入设备的情况，以尽可能地缩小输入设备较好。因此，就常用的输入设备而言，难以兼顾同时要增加固有信息的数量与输入设备的操作性。
专利文献1：特开2012‐99093号公报
发明内容
本发明的目的是提供一种具有多个固有信息、且操作性优异的输入设备组及复合输入设备组。
本发明的输入设备组是一种由载置于触控面板上，能分别识别的多个输入设备而成的输入设备组，所述输入设备具有从基体突出并将坐标输入至该触控面板的触点；所述触点具有：接触所述触控面板的载置面并输入所述坐标的接触面、及在该接触面上包含该接触面的重心的坐标识别区域；在输入设备彼此之间，所述坐标识别区域以不互相重叠的方式配置；在至少2个输入设备中，所述接触面的区域以重叠的方式来配置。
另外，本发明的输入设备组的所述触点由基准触点与识别触点形成，其特征在于：在输入设备彼此之间，在相对于所述基准触点的该识别触点的坐标识别区域所述识别触点以不互相重叠的方式配置；在至少2个输入设备中，相对于所述基准触点的该识别触点的接触面的区域以重叠的方式配置。
此外，本发明的输入设备组的特征为：所述基准触点在所述基体上设有多个。
另外，本发明的输入设备组的特征为：所述基准触点设在所述基体的三个位置上。
本发明的复合输入设备组的特征为：其具有多个上述的输入设备组，且构成所述各输入设备组的输入设备的基准触点的配置位置相同，在各输入设备组之间，基准触点的配置位置不同。
另外，本发明的复合输入设备组的特征为：提供与所述各输入设备组相异体系的固有信息。
本发明在至少2个输入设备中，将识别触点的接触面的之区域予以重叠配置。因此，不需要扩大输入设备的对置面，就能够设置更多识别触点的排列形态。即，本发明之输入设备组能够具有多个固有信息，且操作性优异。此外，因不需要缩小接触面的面积，因此接触面的识别率也高。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的立体图。
图2是表示本发明的其他实施方式的立体图。
图3是表示输入设备的立体图。
图4是表示输入设备的立体图。
图5是输入设备的俯视图。
图6是其他的输入设备的俯视图。
图7是表示一输入设备与其他的输入设备的识别触点的位置关系图。
图8是表示输入设备载置在触控面板上的状态的侧视图。
图9是使用本发明的输入设备组的终端的框图。
图10是终端的处理部的流程图。
图11是表示识别触点的配置方式的图。
图12是本发明的其他的输入设备的俯视图。
图13是表示本发明的其他的输入设备的使用例的图。
具体实施方式
下面对本发明的输入设备组及复合输入设备组进行说明。另外，本说明书中，各图中所示的相同符号表示相同或同样的组件。
(实施例1)
本发明的输入设备组1如图1所示，使用于具有触控面板9的终端3。该终端3例如为平板电脑终端，并具有：显示面板5(图9)；层叠于该显示面板5上，输出表示与载置面7接触的多个触点的坐标的信号的，所谓多点触控式的触控面板9；及接受来自该触控面板9的坐标信息，并控制显示面板5的处理部39(图9)。本实施例的终端3具有静电电容式的触控面板9。
本发明的输入设备组1载置于触控面板9，由多个能分别识别的输入设备11集合组成。各输入设备11附有固有信息。该固有信息为例如：“あ”、“い”、“う”、“え”、“お”……等假名、“A”、“B”、“C”、“D”……等字母、“0”、“1”、“2”、“3”、“4”……等数字的信息，及与该信息相关联的图像信息、及/或声音信息等。此外，固有信息也可以是车、船、飞机、电车等交通工具的信息等。该固有信息如后所述，是由终端来识别载置于触控面板9上的输入设备11，而显示于显示面板5上。所显示的固有信息并未限定于特定物体，其能够适宜地变更。即，后述的终端的存储部存储可变更的固有信息。因此，例如，载置有显示狗的图像的输入设备11的情况下，就能够显示该狗的图像；也能够显示如图2所示的“dog”；也可以显示“狗”。
该输入设备11形成于基体13，且具有输入坐标至触控面板9上的识别触点D及基准触点A、B、C。(第4图～第6图)
基体13为例如图3及图4所示的立方体形状。该基体13的形状不限定于立方体形状，可以是圆柱形状、多棱柱形状等或圆锥台、多棱锥台的锥台形状。此外，也能够是形成为输入设备11所附固有信息所表示的形状。例如，附有固有信息“A”的输入设备11的基体13可以将“A”立体地成形。该基体13具有对置面17及把持部19。
基体13的对置面17如图4所示，与触控面板9的载置面7对置。对置面17的形状并无特别的限定，典型地为方形。该形状不限定于方形，可以是其他的多棱形或圆形。方形及多棱形的形状也包含边角略圆的形状。本实施例的对置面17具有导电性。该对置面17例如以在树脂中混合炭等导电材的导电性树脂形成。此外，对置面17也可以是与后述的把持部19、识别触点D、基准触点A、B、C一体成型。
基体13的把持部19是供使用者把持的部分。例如，把持部19如图3及图4所示，自对置面17的边缘形成垂直设置的基体13的侧壁21。此外，为让使用者易于把持，把持部19可构成为使侧壁21形成凹状。而且，本实施例的把持部19具有导电性，与对置面17电导通。
识别触点D如图4及图5所示，自对置面17突出而形成，且前端具有与触控面板9的载置面7接触的接触面23。识别触点D用以识别各输入设备11，而在各输入设备11的对置面17的表面，识别触点D被配置彼此不同的位置。识别触点D形成从对置面17突出的圆柱形状，但不限定于此，可以是多棱柱形状、锥台形状。另外，本发明中与载置面7接触也包含与贴附于载置面7上的片状物接触。此外，也包含使接触面23接近载置面7而达到可输入坐标至触控面板9的程度。
基准触点A、B、C如图4及图5所示，从对置面17突出圆柱状来形成，且在与触控面板9的载置面7相接触的接触面25的前端具有3个基准触点A、B、C。基准触点A、B、C的形状不限定为圆柱状，可以是多棱柱形状、锥台形状。此外，基准触点A、B、C的配置位置没有特别的限定，构成一输入设备组1的各输入设备11中，基准触点A、B、C配置在相同的位置。为使载置的输入设备11的放置状态稳定，基准触点A、B、C形成于对置面17的边缘较好。此外，优选该基准触点A、B、C以各接触面25的重心为顶点形成等腰三角形配置。
识别触点D及基准触点A、B、C的接触面23、25具有用以识别与触控面板9的接触所需的面积。该接触面23、25的形状为圆形，但不限定于此，可为多棱形等。此外，本实施例的接触面23、25具有导电性，而接触面23、25与对置面17及把持部19导通。
此外，识别触点D及基准触点A、B、C的接触面23、25内如图5所示，具有包含接触面23、25的重心的坐标识别区域a、b、c、d。该坐标识别区域a、b、c、d指作为对触控面板9的识别触点D及基准触点A、B、C的接触坐标，终端3的处理部39识别得到的区域。即，坐标识别区域a、b、c、d是指处理部39识别各接触面23、25的重心的误差的范围。坐标识别区域a、b、c、d的范围是按照触控面板分解能或处理部39的处理等及使用的终端的性能扩大、缩小或变形。另外，本发明中，当接触面23、25的外形为圆形或正多棱形时，接触面23、25的重心是指接触面23、25的中心。另外，当接触面23、25为歪曲形状的多棱形等时，则是以形成其多棱形等的区域在一定厚度的情况下的质量中心作为多棱形的接触面23、25的重心。
此处，识别触点D在构成一输入设备组1的所有输入设备11中，相对基准触点A、B、C，坐标识别区域d以彼此不重叠的方式配置，且识别触点D在至少2个输入设备11中，对基准触点A、B、C的接触面23的区域以部分重叠的方式配置。
下面，基于图6及图7对具体例子进行说明。图6表示其他的输入设备29的对置面17、基准触点A、B、C及识别触点E(以下，称为其他识别触点E)的接触面23、25。另外，虚线所示的上述输入设备11(以下，称为一输入设备11)的识别触点D(以下，称为一识别触点D)的接触面23。其他输入设备29的基准触点A、B、C的配置位置与一输入设备11相同。图7是表示一识别触点D的接触面23与其他识别触点E的接触面23的放大图。如图7所示，一识别触点D与其他识别触点E的各接触面23的一部分彼此相互重叠，且一识别触点D的坐标识别区域d与其他识别触点E的坐标识别区域e以不重叠的方式配置。基于该一识别触点D与其他识别触点E的配置位置的差异，辨别一输入设备11与其他输入设备29。更进一步，为提升终端的识别精确度，一识别触点D的坐标识别区域d与其他识别触点E的坐标识别区域e的外缘以距离基准触点A、B、C的坐标识别区域a、b、c的半径以上较好。
具有上述结构的输入设备11载置在触控面板9的载置面7时，如图8所示，识别触点D的接触面23与触控面板9的载置面7接触。由此，触控面板9输出表示识别触点D的坐标的信号。此外，基准触点A、B、C的接触面25也与触控面板9的载置面7接触，触控面板9输出表示3个基准触点A、B、C的坐标的信号。本实施例中，利用识别触点D及基准触点A、B、C的接触面23、25与触控面板9的载置面7接触，接触位置的触控面板9的静电电容发生变化。解析伴随该静电电容的变化的信号变化，得到识别触点D及基准触点A、B、C的坐标。
接着，说明可于使用了本发明的输入设备组1的终端3。该终端3例如为平板电脑终端，如上所述，其具有显示面板5、触控面板9及可通过输入输出部37使显示面板5与触控面板9通信的处理部39，还具有存储部41(图9)。
存储部41具有将识别触点D与基准触点A、B、C的距离信息(以下，称为识别触点距离信息)与固有信息相对应存储的抽取表43。该存储部41，例如设置于终端3内的外部储存器。识别触点距离信息为例如识别触点D与基准触点A、B、C的各接触面23、25的重心间距离。此外，存储部41可以具有存储基准触点A、B、C的各接触面25的重心间的距离信息(以下，称为基准触点距离信息)的区域(基准触点距离存储区域45)。
处理部39具有：能与存储部41相通信的接续且辨认接受自触控面板9输出的信号的坐标的坐标确定单元47及根据该坐标找到识别触点D与基准触点A、B、C的距离，并根据该距离从存储部41抽取载置于输入设备11的固有信息的抽取单元49。该处理部39为中央处理装置。
以下，对处理部39取得输入设备11的固有信息的流程进行说明。取得方法如图10所示，包含坐标确定步骤(S01)及抽取步骤(S02)。
坐标确定步骤(S01)为：坐标确定单元47接受从触控面板9输出的信号，并辨别该信号所表示的坐标的步骤。该步骤得到的坐标信息包含于各坐标识别区域a、b、c、d内的点(以下，称为Pa、Pb、Pc、Pd)的坐标。
抽取步骤(S02)中，抽取单元49根据坐标确定步骤(S01)得到的坐标计算识别触点D及基准触点A、B、C的距离，将距离信息与存储部41所存储的距离信息比较，抽取一致度高的距离信息对应的固有信息。
该抽取步骤例如由距离计算步骤(S02a)、认定步骤(S02b)、检索步骤(S02c)组成。
距离计算步骤(S02a)以抽取元件49计算自坐标确定步骤(S01)得到的各坐标間的距离(Pa‐Pb、Pa‐Pc、Pa‐Pd、Pb‐Pc、Pb‐Pd、及Pc‐Pd間的距离)的步骤。
认定步骤(S02b)是将上述的计算值与存储于存储部41的基准触点距离信息进行比较的步骤。由此，认定包含于计算值的各基准触点间的距离(Pa‐Pb、Pa‐Pc、Pb‐Pc间的距离)及包含于计算值的基准触点‐识别触点间的距离(Pa‐Pd、Pb‐Pd、Pc‐Pd间的距离)。
检索步骤(S02c)是将该基准触点‐识别触点间的距离与抽取表43的距离信息进行比较，并检索一致或最近似的距离信息对应存储的固有信息的步骤。
通过上述的步骤，能抽取载置于触控面板9上的输入设备11的固有信息。
处理部39如图9所示，具有显示图像有关的固有信息在显示面板5上的显示控制单元51及从扬声器31等输出声音有关的固有信息的再现单元53。如图1所示，显示控制单元51是将由抽取步骤(S02)得到的固有信息的图像B显示在显示面板5上。该显示位置例如在载置的输入设备11的附近。此外，声音再现单元53是将由抽取步骤得到的固有信息的声音“哔”从扬声器31输出。
本发明的输入设备组1是如图6及图7所示，在构成输入设备组1的至少2个输入设备11、29中，各识别触点D、E的各接触面23的区域以部分重叠的方式配置。图11以虚线表示构成输入设备组1的多个输入设备的识别触点的配置方式，如此，不需扩张对置面17的面积，而能设置更多的识别触点的排列形态。即，本发明的输入设备组1可具有多个固有信息，且操作性优异。另外，因不需缩小接触面23、25的面积，因此基准触点A、B、C及识别触点D的接触面23、25的坐标的识别较好。另外，图11所示的配置方式只是一个例子，也可采用其他的配置方式。
这里，设置于各输入设备11的识别触点的数量不限1个，可为多个。利用设置多个识别触点，不需扩张对置面的面积，而能设置更多的识别触点的排列形态。
另外，设置在本发明的输入设备11上的基准触点的个数并无限定，基准触点可为1个。此外，也可设置多个基准触点。
例如，可将2个基准触点A，B设置在方形的对置面17的角落。在这种情况下，得到相对于2个基准触点A、B的识别触点D的距离信息(识别触点距离信息)。因此，与1个上述基准触点的情况相比，能够在同一对置面17内设置更多的识别触点D的排列形态的组合，并能附有更多的固有信息。此外，由于使载置的输入设备11的放置状态稳定，自对置面17突出，并可于载置面7上未设置基准触点的角落设置接触突起。优选，突起的形状为尖头的圆锥形状、多棱锥形状，以使不可通过突起而输入坐标。
此外，如上述实施例那样将3个基准触点A、B、C设置在方形的对置面17的角落的情况，将多个识别触点D的排列方式的组合设置在同一对置面17内，并如后所述，可以检测载置于触控面板9上的输入设备11的方向。此外，虽然基准触点可以设置4个以上，但为减少识别触点D的配置区域，基准触点较理想为3个。
本发明的复合输入设备组是具有多个上述输入设备组1。该输入设备组1是基准触点的配置位置相同的输入设备11的集合，各输入设备组1间的基准触点的配置位置不同。例如，复合输入设备组由图5所示的具有基准触点A、B、C的配置方式的输入设备11集合而成的一输入设备组1及图12所示具有基准触点A、B、F的配置方式的输入设备35集合而成的其他的输入设备组构成。
此外，各输入设备组1可附有不同体系的固有信息。例如，一输入设备组1的各输入设备11是附有”A”、“B”、“C”……的固有信息，一输入设备组1的固有信息全部形成为字母体系。此外，其他的输入装置组的各输入裝置35是附有“あ”、“い”、“う”、……的固有信息，其他的输入装置组的固有信息全部形成为日语平假名体系。
此外，可以使用如上所述在对置面17上具有3个基准触点A、B、C的输入设备11，检测载置于触控面板9上输入设备11的方向。
处理部39具有方向检测单元，其根据上述坐标取得步骤(S01)得到的各坐标信息来检测载置触控面板9上的输入设备11的方向。该方向检测单元的方向的检测方法的一个例子：方向检测单元根据由上述坐标取得步骤(S01)得到的坐标信息，计算各坐标的距离(Pa‐Pb、Pa‐Pc、Pa‐Pd、Pb‐Pc、Pb‐Pd、及Pc‐Pd间的距离)，并将其中各基准触点间的距离与上述基准触点距离信息相比较来选择。接着，由选择的各基准触点间的距离选择基准触点形成的三角形底边的线段，以该线段的中心坐标为原点，利用求出该原点与对顶点的坐标的连接线段的斜率，求出输入设备11的斜率。方向检测单元的输入设备11的方向检测方法并不限定于该例子，可以使用其他的检测方法。
如上所述，对置面17上具有3个基准触点A、B、C的输入设备11检测对触控面板9的方向。由此，可以在显示面板5上显示与输入设备11的方向对应的图像。
本发明的具体的实施例表示如下。图5所示的一输入设备11附有固有信息”A”，其对置面17的一边为40mm的正方形，各基准触点A、B、C及识别触点D的接触面23、25为直径8mm的圆形。各基准触点的中心间距离：AB间为30.1mm、AC间为30.1mm、BC间为45.3mm。各基准触点A、B、C与识别触点D的中心间距离：AD间为26.1mm、BD间为17.9mm、CD间为28.8mm。此外，各基准触点A、B、C及识别触点D的接触面23、25的坐标识别区域a、b、c、d是各接触面23、25的中心点至半径1mm的圆状区域。
图6所示的其他的输入设备29所附固有信息“B”，其对置面17的形状、各基准触点A、B、C及识别触点E的接触面23、25的形状、对置面17的各基准触点A、B、C的配置位置与一输入设备11共通，而识别触点E的配置位置则不同。各基准触点A、B、C与识别触点E的中心间距离：AE为29.5mm、BE间为16.5mm、CE间为32.3mm。此外，各基准触点A、B、C及识别触点E的接触面23、25的坐标识别区域a、b、c、d为各接触面23、25的中心点至半径1mm的圆状区域。
一输入设备11与其他的输入设备29的识别触点D、E的接触面23的中心分离4mm的距离。因此，各坐标识别区域d、e的外缘的最短距离为分离2mm。于是，识别触点D、E的接触面23为如图7所示重叠一部分。将这些输入设备11载置在触控面板9的载置面7上时，自一输入设备11识别出固有信息”A”，而自其他的输入设备29识别出固有信息“B”。
本实施例的输入设备11中，对置面17的一边为40mm的正方形中因采用50个以上的识别触点D的排列方式，由此实现以50以上的固有信息额集合的输入设备组1。
(实施例2)
本发明中，输入设备组可以是由不具有基准触点的多个输入设备集合而成。
如图13所示，构成该输入设备组的各输入设备55具有：从与触控面板9的载置面7相对的对置面17突出，并在触控面板9上输入坐标的触点G。该触点G是与上述识别触点D有相同的构成，且具有与载置面7接触并输入坐标的接触面59，该接触面59具有包含其重心的坐标识别区域g。另外，输入设备55的该对置面17的形状都相同。
该输入设备55的触点G的相对于对置面17的坐标识别区域g如图7所示，在所有的输入设备55中，以彼此不相互重叠的方式配置，在至少2个输入设备55中，相对于对置面17的接触面59的一部分区域以重叠的方式配置。另外，本发明中，相对于对置面17的接触面59及坐标识别区域g是指：将对置面17与触控面板9的载置面7的对置面17的投影区域中接触面59及坐标识别区域g的位置及范围。
终端3取得本实施例的输入设备55的固有信息的一个例子记载如下。
使用该输入设备55的终端3的存储部41的抽取表43是将对置面17的触点G的坐标识别区域g的坐标信息与固有信息相对应存储。
终端3的处理部39具有输出载置信息57至显示面板5的载置信息输出单元。载置信息57是表示输入设备55的载置范围及载置方向的信息。例如，显示输入设备55的对置面17的外缘与对置面17的方向的信息。
下面对使用本实施例的输入设备组织终端3的处理部39取得输入设备55的固有信息的流程进行说明。固有信息的取得包含载置信息输出步骤、坐标确定步骤和抽取步骤。
载置信息输出步骤是指载置信息输出单元将载置信息57输出至显示面板5的步骤。利用该步骤，让使用者指定输入设备55的载置位置及载置方向。
本实施例的坐标确定步骤是指坐标确定单元接受来自触控面板9输出的信号，并辨认表示该信号的坐标的步骤。利用该步骤，得到触点G的坐标。
本实施例的抽取步骤是比较包含于载置信息的载置范围的坐标与抽取表的坐标信息，抽取一致或最近似的坐标信息对应存储的固有信息。如此，即使是不具有基本触点的输入设备也能够识别。
以上，虽然对本发明之输入设备组及复合输入设备组进行了说明，然而本发明在不脱离其宗旨的范围内，也可以附加基于本领域技术人员的知识所做的各种的改良、修正、变形的形式来实施，上述的实施方式都包含于本发明的范围内。
例如，本发明的输入设备组1不限定于具有静电电容式的触控面板之终端3，其可以使用于具有：具有与透明电极构成的金属薄膜相对向地层叠而检测出电压变化的电阻模式的触控面板、在玻璃基板上安装压电元件而利用压电元件产生的电压检测出表面声波式的触控面板或者是使用电子笔的电磁感应式的触控面板等的终端。

Claims (6)

1.一种输入设备组，其是多个可通过载置于触控面板而分别识别的多个输入设备集合，其特征在于，
所述输入设备具有从基体突出并可向该触控面板输入坐标的触点，
所述触点具有与所述触控面板的载置面相接触而输入所述坐标的接触面，及位于该接触面且包含该接触面的重心的坐标识别区域，
输入设备彼此之间，所述坐标识别区域配置为互相不重叠，
在至少有2个输入设备中，所述接触面的区域重叠配置。
2.根据权利要求1所述的输入设备组，其特征在于，
所述触点包括基准触点和识别触点，
对于所述识别触点，
相对于所述基准触点的该识别触点的坐标识别区域，在输入设备彼此之间配置互相不重叠，
相对于所述基准触点的该识别触点的接触面区域，在至少2个输入设备中重叠配置。
3.根据权利要求2所述的输入设备组，其特征在于，
在所述基体上设置有多个所述基准触点。
4.根据权利要求2或3所述的输入设备组，其特征在于，
所述基准触点被设置在所述基体的三个位置。
5.一种复合输入设备组，其具有多个如权利要求2～4中任意一项所述的输入设备组，其特征在于：
构成所述各输入设备组的输入设备的所述基准触点的配置位置相同，
在各输入设备组之间，所述基准触点的配置位置不同。
6.根据权利要求5所述的复合输入设备组，其特征在于，所述各输入设备组附有不同体系的固有信息。
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