JP2003223280A - タッチパネルの接触検知方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タッチパネルへの接触を高速かつ高精度に検
出する。 【解決手段】 利用者の操作を受け付けるタッチパネル
１と、このタッチパネルから放出される赤外線を検出す
る赤外線検出手段２と、検出した赤外線の強度から強度
分布画像を生成し、該強度分布画像から接触検知対象領
域を抽出する画像演算手段３と、接触検知対象領域を利
用して接触の有無を判断し、接触しが終了したと判断さ
れる場合に、接触位置及び接触時間を算出して出力する
接触検知手段４とを備える。タッチパネルから放出され
る赤外線を検出して該タッチパネルへの接触を検知する
ことも含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タッチパネルへの
接触を検知する方法および装置に関し、特に、タッチパ
ネルから放出される赤外線を検出して接触を検知するた
めの方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＡＴＭや券売機などにおいて、情報を入
力するためのタッチパネルが至るところで利用されてい
る。このタッチパネルは、通常、圧力センサなどの検知
機器から構成されており、この検知機器からの信号によ
り接触を検知することができる。ところが、この検知機
器の部分は人が直に触れるため、その頻度や利用の仕方
によって機器の障害が起こることが多く、その環境や設
置場所などに制限があることが問題となっている。

【０００３】このような問題に対して、例えば、特開２
０００−３３１１７０に記載の装置のように、カメラに
より撮影された画像を処理することにより手の動きを検
出する技術が開発されている。この技術によれば、カメ
ラを用いて非接触に手の動きを検出することが可能とな
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開２０００−３３１１７０の技術では、カメラに手が
映るように設置する必要があり、また、オクルージョン
を回避するためにカメラを複数設置する必要がある。ま
た、接触する／しないという動きは微妙であり、こうし
たカメラから撮影された画像から算出される情報などで
は判断することが非常に難しい。

【０００５】このように、従来の技術では、タッチパネ
ルへの接触を効果的に検出することは非常に難しいもの
であった。

【０００６】本発明の目的は、従来の問題点を解決した
タッチパネルの接触検知方法及び装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、タッチパネルから放出される赤外線を
検出して入力し、該赤外線の強度から強度分布画像を生
成し、該強度分布画像から対象領域を抽出し、該対象領
域を利用して接触の有無を判断し、接触が終了したと判
断される場合に、接触位置及び接触時間を算出して出力
するように構成されることを特徴としている。

【０００８】好ましくは、前記接触検知方法において、
検出された赤外線の強度から生成される強度分布画像を
利用して時間的な温度変化を検出し、処理の対象領域を
抽出する。

【０００９】好ましくは、前記接触検知方法において、
前記対象領域の大きさを算出し、該大きさが閾値より大
きい場合に接触していると判断する。

【００１０】好ましくは、前記接触検知方法において、
前記対象領域の重心位置を利用して接触位置を算出す
る。

【００１１】好ましくは、前記接触検知方法において、
前記対象領域の大きさが縮小していく時間を利用して接
触時間を算出する。

【００１２】また、本発明は、タッチパネルへの接触を
検知するための装置であって、利用者の操作を受け付け
るタッチパネル、タッチパネルから放出される赤外線を
検出して入力する赤外線入力手段、該赤外線の強度から
強度分布画像を生成し、該強度分布画像から対象領域を
抽出する画像演算手段、及び該対象領域を利用して接触
の有無を判断し、接触が終了したと判断される場合に、
接触位置、及び接触時間を算出して出力する接触検知手
段を備えることにより達成される。

【００１３】以上のように、本発明は、タッチパネルか
ら放出される赤外線を検出して、該タッチパネルへの接
触を検知することができるため、従来技術が有する検知
機器やカメラ画像処理といった問題を解決することがで
き、タッチパネルへの接触を高速かつ高精度に検出する
ことができるものであり、以下の方法および装置を特徴
とする。

【００１４】（方法の発明） （１）タッチパネルへの接触を検知する方法であって、
タッチパネルから放出される赤外線を検出し、前記検出
された赤外線の強度から強度分布画像を生成し、前記強
度分布画像から接触検知対象領域を抽出し、前記接触検
知対象領域を利用して接触の有無を判断し、前記接触が
終了したと判断される場合に、接触位置及び接触時間を
算出して出力することを特徴とする。

【００１５】（２）前記接触検知方法が、検出された赤
外線の強度から生成される強度分布画像を利用して時間
的な温度変化を検出し処理の対象領域を抽出することを
特徴とする。

【００１６】（３）前記接触検知方法が、前記対象領域
の大きさを算出し、該大きさが閾値より大きい場合に接
触していると判断することを特徴とする。

【００１７】（４）前記接触検知方法が、前記対象領域
の重心位置を利用して接触位置を算出することを特徴と
する。

【００１８】（５）前記接触検知方法が、前記対象領域
の大きさが縮小していく時間を利用して接触時間を算出
することを特徴とする。

【００１９】（装置の発明） （６）タッチパネルへの接触を検知する装置であって、
利用者の操作を受け付けるタッチパネルと、前記タッチ
パネルから放出される赤外線を検出する赤外線検出手段
と、前記赤外線の強度から強度分布画像を生成し、該強
度分布画像から接触検知対象領域を抽出する画像演算手
段と、前記接触検知対象領域を利用して接触の有無を判
断し、接触しが終了したと判断される場合に、接触位置
及び接触時間を算出して出力する接触検知手段とを備え
たことを特徴とする。

【００２０】（７）前記接触検知装置が、タッチパネル
から放出される赤外線を検出して該タッチパネルへの接
触を検知することを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２２】図１は、実施形態による接触検知装置の機
能ブロック図を示す。図１に示すように、利用者の操作
を受け付けるタッチパネル１と、タッチパネル１から放
出される赤外線を検出する赤外線検出手段２と、該赤外
線の強度から強度分布画像を生成し、該強度分布画像、
及び前強度分布画像を利用して対象領域を抽出する画像
演算手段３、及び該対象領域を利用して接触の有無を判
断し、接触があったと判断される場合に、接触位置、及
び接触時間を算出し出力する接触検知手段４から構成さ
れている。

【００２３】なお、タッチパネル１は、利用者の接触に
より温度が変化するものであればどのような素材のもの
でもよい。例えば、利用者が接触する面をアクリル板や
ガラス板で構成する。また、赤外線検出手段２は、例え
ば、タッチパネル１の全面を赤外線検出領域とする赤外
線カメラで実現される。

【００２４】図２は、実施形態によるタッチパネルの接
触検知方法を示すフローチャートである。以下、この流
れにしたがって詳細に説明する。

【００２５】（Ｓ１）タッチパネル１において利用者の
操作を受け付ける。こうして操作されたタッチパネル１
に対して接触の検知処理を行う。タッチパネル１から放
出される赤外線を検出し入力する。

【００２６】（Ｓ２）入力された赤外線の強度から強度
分布画像を生成する。

【００２７】（Ｓ３）上記の強度分布画像及び前の強度
分布画像を利用して温度変化を算出し、接触検知対象領
域を抽出する。

【００２８】（Ｓ４）上記の抽出されたすべての対象領
域に対して、処理終了したか否かをチェックする。

【００２９】（Ｓ５）処理終了していない対象領域につ
いて、現在の追跡対象の領域に含まれるか否かをチェッ
クする。

【００３０】（Ｓ６）追跡対象の領域に含まれていない
場合に、対象領域の大きさを算出する。

【００３１】（Ｓ７）当該対象領域の大きさが閾値Ｃｓ
より大きいかどうかを判断する。

【００３２】（Ｓ８）該領域の大きさが閾値Ｃｓより大
きい場合、対象領域ｉの重心を算出して接触位置Ｘ
（ｉ）、Ｙ（ｉ）を算出する。

【００３３】（Ｓ９）さらに、接触開始時間Ｔｓ（ｉ）
を算出する。

【００３４】（Ｓ１０）当該対象領域を追跡対象として
設定し、追跡対象に関する情報を格納する。

【００３５】（Ｓ１１）最後に、当該追跡対象を処理済
に設定する。なお、処理（Ｓ５）で追跡対象の領域に含
まれる場合には、この追跡対象を処理済に設定する。

【００３６】これらの処理は、すべての対象領域に対し
ての処理が終了するまで、繰り返し実施される。

【００３７】（Ｓ１２）すべての対象領域に対しての処
理が終了でない場合、未処理の追跡対象を抽出する。

【００３８】（Ｓ１３）抽出された未処理の追跡対象に
対して、接触終了時間Ｔｅ（ｉ）を算出する。

【００３９】（Ｓ１４）上記の接触終了時間Ｔｅ（ｉ）
から接触時間（＝α×（Ｔｅ（ｉ）一Ｔｓ（ｉ）））を
算出する。

【００４０】（Ｓ１５）これらの検知された接触に関す
る情報を出力する。

【００４１】（Ｓ１６）接触の検知に関する情報が出力
されたものは、追跡対象から削除する。

【００４２】（Ｓ１７）次回の処理のために全追跡対象
を未処理に設定する。

【００４３】なお、上記の閾値Ｃｓ、及び係数αは、タ
ッチパネルの有する熱の拡散や伝導に関する性質に関係
する値であり、あらかじめ決めておくとしてもよいし、
タッチパネルの状態に応じて動的に変更するとしてもよ
い。また、対象領域を抽出する手法は、従来の手法と特
に変わるところがないので、ここではその詳細な説明は
省略する。

【００４４】以下、これまで説明してきた接触検知方法
および装置において、接触を検知する際の具体的な手順
を説明する。なお、利用者がタッチパネルに触れていな
い状態から、ある個所を触れるという操作を受け付けた
場合を例に例に採り、説明を行う。

【００４５】タッチパネル１から放出される赤外線を検
出して入力した赤外線の強度から強度分布画像が生成さ
れ、この強度分布画像及び「前の強度分布画像」を利用
して、対象領域が抽出される。ここでは、図３の３０１
に示す「前の強度分布画像」に対して、今回の操作によ
り、３０２に示す強度分布画像が生成されたとする。こ
のとき、温度が変化している部分は３０３に示す領域な
ので、この領域が対象領域として抽出され、図４の４０
２に示す対象領域が抽出される。

【００４６】このとき、この抽出された対象領域が追跡
対象の領域に含まれず、この対象領域の大きさが閾値よ
り大きいとして、追跡対象として設定される。ここで
は、図４の４０４に示す領域が追跡対象として設定さ
れ、例えば、この領域の接触位置（１８０，２００）、
接触開始時間０秒が算出され、格納される。このとき、
未処理の追跡対象がなかったとして処理が終了する。

【００４７】続いて、１秒時間が経過し、図５の５０３
に示す対象領域が抽出されたとする。このとき、この対
象領域が５０２に示す追跡対象領域に含まれるとして、
更に未処理の追跡対象がなかったとして処理が終了す
る。

【００４８】更に続いて、１秒時間が経過し、図５の５
０４に示すように対象領域が抽出されなかったとして、
５０５に示す追跡対象が未処理で残っていたとする。こ
こでは、この追跡対象に対して、接触終了時間２秒が算
出され、αが０.７５であるとして接触時間１.５秒が算
出される。これらの検知された接触に関する情報、ここ
では、接触位置（１８０，２００）、接触時間１.５秒
が出力されることになる。

【００４９】以上、本発明を実施形態例に基づき具体的
に説明したが、本発明は上記の実施形態例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

【００５０】例えば、タッチパネルの接触検知方法にお
いて、検出された赤外線の強度から生成される強度分布
画像を利用して時間的な温度変化を検出し、処理の対象
領域を抽出する。また、対象領域の大きさを算出し、該
大きさが閾値より大きい場合に接触していると判断する
こと、対象領域の重心位置を利用して接触位置を算出す
ること、対象領域の大きさが縮小していく時間を利用し
て接触時間を算出することができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タッチパネルから放出される赤外線を検出して、該タッ
チパネルへの接触を検知することができるので、従来技
術が有する検知機器やカメラ画像処理といった問題を解
決することができ、タッチパネルへの接触を高速かつ高
精度に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における接触検知装置の機能
ブロック図。

【図２】本発明の実施形態における接触検知手順を示す
フローチャート。

【図３】本発明の実施形態における一例を説明するため
の図。

【図４】本発明の実施形態における一例を説明するため
の図。

【図５】本発明の実施形態における一例を説明するため
の図。

【符号の説明】

１…タッチパネル ２…赤外線検出手段 ３…画像演算手段 ４…接触検知手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有川 知彦 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2G065 AB02 BA40 BC11 BC13 BC14 DA20 2G066 AC20 BA60 BC21 CA02 CA08 CA11 CA20 5B068 AA04 AA05 BB01 BD14 BD17 CC11 DE12 5B087 AA02 AA09 CC26 CC31 CC33

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タッチパネルへの接触を検知する方法で
   あって、 タッチパネルから放出される赤外線を検出し、 前記検出された赤外線の強度から強度分布画像を生成
   し、 前記強度分布画像から接触検知対象領域を抽出し、 前記接触検知対象領域を利用して接触の有無を判断し、 前記接触が終了したと判断される場合に、接触位置及び
   接触時間を算出して出力することを特徴とするタッチパ
   ネルの接触検知方法。
2. 【請求項２】 前記接触検知方法が、検出された赤外線
   の強度から生成される強度分布画像を利用して時間的な
   温度変化を検出し処理の対象領域を抽出することを特徴
   とする請求項１に記載のタッチパネルの接触検知方法。
3. 【請求項３】 前記接触検知方法が、前記対象領域の大
   きさを算出し、該大きさが閾値より大きい場合に接触し
   ていると判断することを特徴とする請求項１または請求
   項２に記載のタッチパネルの接触検知方法。
4. 【請求項４】 前記接触検知方法が、前記対象領域の重
   心位置を利用して接触位置を算出することを特徴とする
   請求項１から請求項３までのいずれかに記載のタッチパ
   ネルの接触検知方法。
5. 【請求項５】 前記接触検知方法が、前記対象領域の大
   きさが縮小していく時間を利用して接触時間を算出する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか
   に記載のタッチパネルの接触検知方法。
6. 【請求項６】 タッチパネルへの接触を検知する装置で
   あって、 利用者の操作を受け付けるタッチパネルと、 前記タッチパネルから放出される赤外線を検出する赤外
   線検出手段と、 前記赤外線の強度から強度分布画像を生成し、該強度分
   布画像から接触検知対象領域を抽出する画像演算手段
   と、 前記接触検知対象領域を利用して接触の有無を判断し、
   接触しが終了したと判断される場合に、接触位置及び接
   触時間を算出して出力する接触検知手段とを備えたこと
   を特徴とするタッチパネルの接触検知装置。
7. 【請求項７】 前記接触検知装置が、タッチパネルから
   放出される赤外線を検出して該タッチパネルへの接触を
   検知することを特徴とする請求項６に記載のタッチパネ
   ルの接触検知装置。