JP2013089187A - 表示装置および表示方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 画面上に物などが置かれても指示具による操作を正しく認識することができる表示装置および表示方法を提供する。
【解決手段】 制御マイコン10は、タッチパネル制御回路17から受取る検出座標データに基づいて、指示具2によって表示画面が押圧されている押圧領域の大きさを特定する。制御マイコン10は、特定した押圧領域が変化しているか否かを判定し、変化している押圧領域を認識対象とする。さらに、制御マイコン10は、認識対象とした押圧領域の大きさが一定の大きさを超えるか否かを判定し、一定の大きさを超える押圧領域を認識対象から除外する。
【選択図】 図1
【解決手段】 制御マイコン10は、タッチパネル制御回路17から受取る検出座標データに基づいて、指示具2によって表示画面が押圧されている押圧領域の大きさを特定する。制御マイコン10は、特定した押圧領域が変化しているか否かを判定し、変化している押圧領域を認識対象とする。さらに、制御マイコン10は、認識対象とした押圧領域の大きさが一定の大きさを超えるか否かを判定し、一定の大きさを超える押圧領域を認識対象から除外する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、動体を検出する表示装置および表示方法に関し、特に、指示具などによるタッチパネルに対する操作を検出する表示装置および表示方法に関する。
テーブル型のタッチパネルディスプレイ装置は、タッチパネルを使用するときに、タッチパネル上にコップや雑誌などの物が置かれると、それらを認識してしまうため、操作が行われているのか否かの認識が正しく行えなくなる。したがって、従来のテーブル型のタッチパネルディスプレイ装置では、表示画面上に物を置くことはできない。しかし、タッチパネルディスプレイ装置がテーブル型であれば、タッチパネルが設けられる机の上に、資料や飲み物などを置くスペースを設けることがより望まれる。
タッチパネルが設けられる机の上に物を置くために、机を大きくして、タッチパネルの領域外に、物を置くスペース、たとえば額縁を作れば、タッチパネルが認識する領域外に本などを置くことができるが、コストがかさむ上に、机が大きくなりすぎる。また、大きな表示画面を内蔵し、表示領域を広げた机を作成したいが、大きな表示画面を内蔵すると、物を置くスペースが削られる。
また、タッチペンや指などの指示具によってタッチパネルに入力しているときに、表示画面に手、腕あるいは肘などが置かれると、指示具の他に、手、腕あるいは肘が認識されて、意図した操作が困難になる。表示画面に手、腕あるいは肘を置かずに操作すれば、手、腕あるいは肘などは認識されないが、不自然な姿勢で操作しなければならず、ユーザへの負担が大きくなる。
さらに、タッチパネルを操作する際に、表示画面上に物が複数置かれていると、アプリケーションが正常に動作しないという可能性や、アプリケーションに対して誤った入力をしてしまうという可能性もある。
第1の従来技術として、特許文献1に記載される監視領域設定装置がある。この監視領域設定装置は、監視カメラで撮影された画像の画面を複数のエリアに分割し、移動体を含む撮影画像と、移動体を含まない基準画像との差分をエリアごとに算出し、差分のある画素の数が閾置以上であるエリアを監視領域とする。
第2の従来技術として、特許文献2に記載される3次元仮想空間におけるジェスチャ入力装置がある。この3次元仮想空間におけるジェスチャ入力装置は、圧力検出パネルを、透明アクリル板などを天板に用いた机の上に設置し、人の手による圧力検出パネルへの接触情報を、裏面からビデオカメラで撮影し、ビデオカメラからのビデオ信号から、圧力検出点の数および範囲などを認識し、得られた圧力検出点の数および範囲などに基づいて、接触情報を、仮想空間に人間を模して表現されたアバタの動作を制御するためのアバタジェスチャ命令に変換する。
第1の従来技術は、撮影画像に基づいて移動体を検出するものであり、接触を検出するタッチパネルに適用することはできない。第2の従来技術は、接触情報に基づいて、指などの動作を認識するものであるが、上述した例の場合と同様に、表示画面上に本や肘などが置かれた場合に、人の指の動きを誤って認識する可能性がある。
本発明の目的は、表示画面上に物などが置かれても指示具による操作を正しく認識することができる表示装置および表示方法を提供することである。
本発明は、上方に臨んで配置される表示画面を備える表示手段と、
前記表示画面に積層され、前記表示画面が押圧されると、その押圧位置を検出する位置検出手段と、
位置検出手段によって検出される押圧位置に基づいて、押圧されている押圧領域の大きさを特定する領域特定手段と、
領域特定手段によって特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であるか否かを判断する判断手段と、
判断手段によって、前記特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であると判断された押圧領域を、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域の候補として抽出する抽出手段とを含むことを特徴とする表示装置である。
前記表示画面に積層され、前記表示画面が押圧されると、その押圧位置を検出する位置検出手段と、
位置検出手段によって検出される押圧位置に基づいて、押圧されている押圧領域の大きさを特定する領域特定手段と、
領域特定手段によって特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であるか否かを判断する判断手段と、
判断手段によって、前記特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であると判断された押圧領域を、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域の候補として抽出する抽出手段とを含むことを特徴とする表示装置である。
また本発明は、前記領域特定手段によって特定される押圧領域の大きさは、押圧領域の面積であることを特徴とする。
また本発明は、前記領域特定手段によって特定される押圧領域が変化したか否かを検出する変化検出手段と、
前記抽出手段によって押圧領域の候補として抽出された押圧領域のうち変化検出手段によって変化したことが検出された押圧領域を、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域であると判定する判定手段と、
前記判定手段によって表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域であると判定された押圧領域を表す押圧領域判定信号を出力する判定信号出力手段とをさらに含むことを特徴とする。
また本発明は、前記押圧領域の変化は、押圧領域の移動であることを特徴とする。
前記抽出手段によって押圧領域の候補として抽出された押圧領域のうち変化検出手段によって変化したことが検出された押圧領域を、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域であると判定する判定手段と、
前記判定手段によって表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域であると判定された押圧領域を表す押圧領域判定信号を出力する判定信号出力手段とをさらに含むことを特徴とする。
また本発明は、前記押圧領域の変化は、押圧領域の移動であることを特徴とする。
また本発明は、上方に臨んで配置される表示画面を備える表示手段と、前記表示画面に積層され、前記表示画面が押圧されると、その押圧位置を検出する位置検出手段とを含む表示装置で実行される表示方法であって、
位置検出手段によって検出される押圧位置に基づいて、押圧されている押圧領域の大きさを特定する領域特定ステップと、
領域特定ステップで特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であるか否かを判断する判断ステップと、
判断ステップで前記特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であると判断された押圧領域を、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域の候補として抽出する抽出ステップとを含むことを特徴とする表示方法である。
位置検出手段によって検出される押圧位置に基づいて、押圧されている押圧領域の大きさを特定する領域特定ステップと、
領域特定ステップで特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であるか否かを判断する判断ステップと、
判断ステップで前記特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であると判断された押圧領域を、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域の候補として抽出する抽出ステップとを含むことを特徴とする表示方法である。
本発明によれば、表示手段は、上方に臨んで配置される表示画面を備える。位置検出手段は、前記表示画面に積層され、前記表示画面が押圧されると、その押圧位置を検出する。領域特定手段は、位置検出手段によって検出される押圧位置に基づいて、押圧されている押圧領域の大きさを特定する。判断手段は、領域特定手段によって特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であるか否かを判断する。そして、抽出手段は、判断手段によって、前記特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であると判断された押圧領域を、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域の候補として抽出する。したがって、表示装置は、表示画面上に物などが置かれても、大きな物による押圧領域を、認識対象から除外することができるので、指示具による操作を正しく認識することができる。
また本発明によれば、前記領域特定手段によって特定される押圧領域の大きさは、押圧領域の面積である。したがって、表示装置は、押圧位置から押圧領域の大きさを容易に算出することができる。
また本発明によれば、変化検出手段は、前記領域特定手段によって特定される押圧領域が変化したか否かを検出する。判定手段は、前記抽出手段によって押圧領域の候補として抽出された押圧領域のうち変化検出手段によって変化したことが検出された押圧領域を、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域であると判定する。そして、判定信号出力手段は、前記判定手段によって表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域であると判定された押圧領域を表す押圧領域判定信号を出力する。したがって、表示装置は、表示画面上にコップなどが置かれても、コップによる押圧領域は変化しないので、指示具による操作を正しく認識することができる。
また本発明によれば、前記押圧領域の変化は、押圧領域の移動である。したがって、表示装置は、指示具による移動を操作として容易に認識することができる。
また本発明によれば、上方に臨んで配置される表示画面を備える表示手段と、前記表示画面に積層され、前記表示画面が押圧されると、その押圧位置を検出する位置検出手段とを含む表示装置で表示方法を実行するにあたって、領域特定ステップでは、位置検出手段によって検出される押圧位置に基づいて、押圧されている押圧領域の大きさを特定する。判断ステップでは、領域特定ステップで特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であるか否かを判断する。そして、抽出ステップでは、判断ステップで前記特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であると判断された押圧領域を、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域の候補として抽出する。したがって、表示方法は、表示画面上に物などが置かれても、大きな物による押圧領域を、認識対象から除外することができるので、指示具による操作を正しく認識することができる。
図1は、本発明の一実施形態である表示装置1の構成を示すブロック図である。図2は、物体が載置された表示装置1の外観図である。本発明に係る表示方法は、表示装置1で実行される。表示装置1は、天板7を有するテーブル型の表示装置である。表示装置1は、制御マイクロコンピュータ(以下「制御マイコン」という)10、リードオンリーメモリ(Read Only Memory:以下「ROM」という)11、ランダムアクセスメモリ(Random Access Memory:以下「RAM」という)12、液晶モジュール13、表示ドライバ14、ビデオランダムアクセスメモリ(Video Random Access Memory:以下「VRAM」という)15、タッチパネル16およびタッチパネル制御回路17を含んで構成される。
制御マイコン10は、たとえば中央処理装置(Central Processing Unit:以下「CPU」という)によって構成される。制御マイコン10は、ROM11に記憶されるプログラムを読出して実行することによって、表示ドライバ14、VRAM15およびタッチパネル制御回路17を制御する。制御マイコン10は、領域特定手段、判断手段、抽出手段、変化検出手段、判定手段および判定信号出力手段である。
ROM11は、たとえば半導体メモリによって構成され、制御マイコン10で実行されるプログラムを記憶する。RAM12は、たとえば半導体メモリによって構成され、制御マイコン10がROM11に記憶されるプログラムを実行するために必要な情報を記憶する。RAM12に記憶される情報は、制御マイコン10によって書込みおよび読出しが行われる。
表示手段である液晶モジュール13は、天板7に設けられ、上方に臨んで配置される表示画面を備える。液晶モジュール13は、表示ドライバ14から受取る映像信号を画像として表示画面に表示する。表示ドライバ14は、制御マイコン10から受取る映像信号データを映像信号に変換して液晶モジュール13に送る。VRAM15は、たとえば半導体メモリによって構成され、映像信号データを記憶するデータバッファである。VRAM15に記憶される映像信号データは、制御マイコン10によって書込みおよび読出しが行われる。
位置検出手段であるタッチパネル16は、液晶モジュール13の表示画面に積層されて設けられる。タッチパネル16は、表示画面が押圧されている位置を検出し、検出した位置を表す信号をタッチパネル制御回路17に送る。検出方式は、たとえば、マトリクス配線の接触方式でもよく、あるいは、配線に対する静電容量検出方式でもよく、これらに限定されるものではない、検出方式は、押圧されている位置の座標を検出可能であれば、どのような方式のものでもよい。
タッチパネル制御回路17は、タッチパネル16から受取る信号を検出座標データに変換して制御マイコン10に送る。制御マイコン10は、タッチパネル制御回路17から受取る検出座標データによって、表示画面内で押圧されている位置を認識することができる。表示画面内の位置は、XY座標で表わされる。以下、押圧されている位置のことを押圧位置という。表示画面のXY座標は、タッチパネル16のXY座標に1対1で対応している。
図2に示した表示装置1の天板7の上には、肘6を着いた腕3に支えられる指示具2があり、コップ4および本5などの物体が置かれている。指示具2は、たとえばタッチペンあるいは指などによって構成される。
図3は、タッチパネル検出座標20の一例を示す図である。タッチパネル検出座標20は、タッチパネル16が検出している押圧位置を、タッチパネル16のXY座標、すなわち表示画面のXY座標で表している。X軸は、図3の紙面の横方向であり、Y軸は、縦方向である。図3には、指示具2によって押圧されている押圧領域22、肘6によって押圧されている押圧領域26、コップ4によって押圧されている押圧領域24、および本5によって押圧されている押圧領域25が示されている。
図4は、認識対象の絞込みを説明するための図である。図4(a)は、制御マイコン10が、タッチパネル制御回路17から受取った検出座標データに基づいて特定したすべての押圧領域22,24〜26を示すタッチパネル検出座標20aである。
図4(b)は、図4(a)に示した状態から、押圧領域22が押圧領域22aの位置に、押圧領域26が押圧領域26aの位置に移動し、押圧領域24,25は移動していない状態を示すタッチパネル検出座標20bである。図4(b)は、制御マイコン10が、移動している押圧領域、この例では押圧領域22a,26aを、認識対象とし、移動していない押圧領域、この例では押圧領域24,25を、認識対象としない状態を示している。認識対象とは、表示画面内の位置を入力するための押圧領域である。すなわち、認識対象は、操作のためにタッチパネルに触れられている位置を示す領域である。
図4(c)は、図4(b)に示した状態から、制御マイコン10が、押圧領域の大きさが予め定める大きさを超える押圧領域、この例では押圧領域26aを認識対象から除外した状態を示すタッチパネル検出座標20cである。結果として、制御マイコン10は、押圧領域22aのみを認識対象とする。図4(b),図4(c)では、認識対象の押圧領域を白抜きの領域として表わし、認識対象でない押圧領域を網掛けの領域として表わしている。
図5は、検出座標行列Tnの一例を示す図である。検出座標行列Tnは、たとえば、タッチパネル16が60型のタッチパネルであり、タッチパネル16の分解能が1.75mmである場合、タッチパネル16が検出する押圧位置を、426行、758列の行列として表したものである。検出座標行列Tnは、列が並ぶ方向、つまり1つの行の方向がX軸方向に対応し、行が並ぶ方向、つまり1つの列の方向がY軸方向に対応する。
要素の値が「0」の場合、押圧されていることを検出していないことを示し、要素の値が「1」の場合、押圧されていることを検出していることを示す。以下、各要素の値が「1」の押圧位置を検出ポイント、各要素の値が「0」の押圧位置を非検出ポイントともいう。
タッチパネル16は、たとえば30Hzの周期で押圧位置を検出する。検出座標行列Tnは、時刻tnでの検出座標行列である。検出座標行列Tn+1は、時刻tnの次の周期である時刻tn+1での検出座標行列である。5周期分の検出座標行列、たとえば検出座標行列Tn〜Tn+4が、RAM12に2次元配列データとして記憶される。
制御マイコン10は、RAM12に記憶される検出座標行列Tnに基づいて、押圧領域の大きさを特定し、少なくとも2周期分の検出座標行列に基づいて押圧領域の変化、たとえば押圧領域の移動を検出する。
制御マイコン10は、押圧領域の変化については、たとえば1周期ずれた検出座標行列の差、たとえばTn−Tn+1が0行列であるか否かによって判定する。制御マイコン10は、Tn−Tn+1が0行列であるとき、押圧領域の変化はないと判定し、Tn−Tn+1が「1」あるいは「−1」の値の要素を含むとき、押圧領域の変化があると判定する。
また、制御マイコン10は、「1」が連続している部分を、1つの押圧領域として特定し、その押圧領域に含まれる「1」の数を大きさの尺度とする。制御マイコン10は、「1」の数が多いほど、押圧領域の大きさが大きい、すなわち押圧領域の面積が広いと判定する。
図6は、検知リスト30a〜30cの例を示す図である。以下、検知リスト30a〜30cを総称して、検知リスト30という。検知リスト30は、押圧領域の認識状態を管理するためのリストである。検知リスト30は、RAM12に記憶される。検知リスト30は、「No」欄301、「x範囲」欄302、「y範囲」欄303、「面積」欄304および「認識」欄305を含む。
「No」欄301は、押圧領域を識別するための識別情報を表し、具体的には、特定された押圧領域に上昇順に付与される番号を表す。「x範囲」欄302は、各押圧領域のX軸方向の範囲を、押圧領域の最小のX座標と最大のX座標とで表す。「y範囲」欄303は、各押圧領域のY軸方向の範囲を、押圧領域の最小のY座標と最大のY座標とで表す。「面積」欄304は、押圧領域に含まれる「1」の数を表す。「認識」欄305は、押圧領域が認識対象であるか否かを示す。「認識」欄305が「0」であるとき、認識対象ではないことを示す。「認識」欄305が「1」であるとき、認識対象であることを示す。
図6(a)は、各押圧領域が認識対象であるか否かの判定を行う前の初期状態の検知リスト30aである。図6(a)には、特定された押圧領域の大きさ、具体的には、x範囲、y範囲および面積が示されている。
No.1の押圧領域のx範囲、y範囲および面積は、それぞれ「100,108」、「92,100」および「62」である。すなわち、x範囲は、X軸の最小値「100」から最大値「108」までの範囲であり、y範囲は、Y軸の最小値「92」から最大値「100」までの範囲であり、面積は「62」である。No.2の押圧領域のx範囲、y範囲および面積は、それぞれ「500,600」、「90,150」および「5500」である。No.3の押圧領域のx範囲、y範囲および面積は、それぞれ「80,120」、「300,500」および「2400」である。認識は、いずれも「0」である。
図6(b)は、変化している押圧領域を認識対象とした状態の検知リスト30bである。図6(b)では、No.1,3の押圧領域の認識が「1」になっている。図6(c)は、図6(b)で認識対象である押圧領域のうち、押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下の押圧領域のみを認識対象とした状態の検知リスト30bである。図6(c)では、No.1の押圧領域の認識のみが「1」になっている。予め定める大きさは、たとえば、指先の大きさを考慮して決められた値である「100」である。
図7は、検出座標行列Tnの他の例を示す図である。図7(a)は、検出座標行列Tnの各要素について、検出ポイントの要素を「1」に、非検出ポイントの要素を「0」に設定している途中の状態を示す。たとえばXY座標(3,2)の押圧位置が検出ポイントである場合、第3列第2行目の要素の値は「1」に設定される。すなわち、押圧位置のXY座標(Tx,Ty)は、検出座標行列Tnの第Tx列第Ty行目の要素に対応する。
図7(b)は、タッチパネル16の全領域について、検出ポイントの要素を「1」に、非検出ポイントの要素を「0」に設定した検出座標行列Tnを示す。
図7(c)は、検出座標行列Tnを用いて、各押圧領域を特定するために、押圧領域ごとに異なる番号(以下「検出番号」という)を付して行く途中の状態の検出座標行列Tnを示す。検出番号「2」は、No.1の押圧領域を示し、図7(c)には示していないが、以降、検出番号「3」は、No.3の押圧領域を示し、以後上昇順に、検出番号「p」は、No.「p−1」の押圧領域を示す。
図8は、連続している検出ポイントの検索方法を説明するための図である。図8には、検出座標行列Tnの一部を示している。図8に示した検出座標行列Tnの一部は、No.1の押圧領域について、値が「1」の要素を、No.1の押圧領域の検出番号「2」に変えていく途中の状態を示している。
制御マイコン10は、1つの押圧領域に含まれる要素の行のうち、最も上の行について、値が「1」の要素の値を、No.1の押圧領域の検出番号「2」に変えていく。制御マイコン10は、連続する「1」の要素がなくなると、値を「2」にした要素41の下の要素42が「1」であるとき、その要素42の行について、最左端の「1」の要素43まで、各要素の値を、No.1の押圧領域の検出番号「2」に変えながら、矢符Aの方向に移動する。制御マイコン10は、最左端まで移動した後、最左端の要素43から矢符Bの方向に、第1行目と同様に、値が「1」の要素を、No.1の押圧領域の検出番号「2」に変えていく。
図9は、認識対象抽出処理の処理手順を示すフローチャートである。認識対象抽出処理は、認識対象の押圧領域を抽出する処理である。制御マイコン10は、表示装置1の電源が投入され、動作可能状態になると、ステップA1に移る。
ステップA1では、制御マイコン10は、タッチパネル16への入力を検出する。具体的には、制御マイコン10は、タッチパネル制御回路17に検出座標データの転送を指示する。タッチパネル16は、表示画面が押圧されている押圧位置を検出し、検出した押圧位置を表す信号をタッチパネル制御回路17に送る。検出座標データの転送が指示されたタッチパネル制御回路17は、タッチパネル16から受取る信号を検出座標データに変換する。
ステップA2では、タッチパネル制御回路17は、変換した検出座標データのうち、1つの座標について、制御マイコン10に転送する。ステップA3では、制御マイコン10は、検出座標行列Tnの要素のうち、受取った検出座標データが示す座標に対応する行と列との要素を「1」とする。制御マイコン10は、予め、RAM12に記憶される検出座標行列Tnの各要素を「0」に初期化している。たとえば、図7(a)に示すように、制御マイコン10は、検出座標データとしてXY座標(3,2)を受け取ると、検出座標行列Tnの要素のうち、第3列第2行目の要素を「1」にする。
ステップA4では、制御マイコン10は、検出座標データすべての転送が完了したか否かを判定する。制御マイコン10は、ステップA3で検出座標データを受取ったとき、その検出座標データが最後の検出座標データであることを、タッチパネル制御回路17から知らされていると、検出座標データすべての転送が完了したと判定し、ステップA5に進み、ステップA3で検出座標データを受取ったとき、その検出座標データが最後の検出座標データであることを、タッチパネル制御回路17から知らされていないと、検出座標データすべての転送が完了しなかったと判定し、次の検出座標データの転送をタッチパネル制御回路17に指示して、ステップA2に戻る。
領域特定ステップであるステップA5では、制御マイコン10は、検出物体の大きさを検出する。具体的には、制御マイコン10は、図10,11に示す大きさ特定処理を実行して、RAM12に記憶される検出座標行列Tnに基づいて、検出物体の大きさを検出、つまり押圧領域の大きさを特定する。押圧領域の大きさは、たとえば、押圧領域のx範囲、y範囲および面積などのパラメータによって表される。
ステップA6では、制御マイコン10は、検知リスト30に、ステップA5で検出した大きさを表すパラメータを保存、つまり記憶する。具体的には、制御マイコン10は、図10,11に示す大きさ特定処理を実行して、ステップA5で検出した大きさを表すパラメータ、たとえば押圧領域のx範囲、y範囲および面積などのパラメータを、検知リスト30に記憶し、検知リスト30の各「認識」欄305を、たとえば図6(a)に示した「認識」欄305のように、「0」に初期化する。図10,11に示す大きさ特定処理では、制御マイコン10は、ステップA5,A6の処理を一連の処理として実行する。
ステップA7では、制御マイコン10は、検出座標行列Tn-1と検出座標行列Tnとの引き算を実施し、変化している検出物体、つまり変化している押圧領域を、認識対象とする。具体的には、制御マイコン10は、図12に示す移動認識点検出処理を実行して、検出座標行列Tn-1と検出座標行列Tnとの差分の行列が、「1」または「−1」の要素を含んでいるとき、押圧領域が変化していると判定し、変化していると判定した押圧領域に対応する検知リスト30の「認識」欄305を、たとえば図6(b)に示した検知リスト30bのNo.1,3の「認識」欄305にように、「1」とする。押圧領域の変化は、たとえば押圧領域の移動である。
ステップA8では、制御マイコン10は、検知リスト30の中から一定の大きさを超えるものを認識対象から外す。具体的には、制御マイコン10は、図13に示す除外処理を実行して、検知リスト30に示される「認識」欄305が「1」の押圧領域の中から、押圧領域の大きさが予め定める大きさ、たとえば「100」を超える押圧領域の「認識」欄305を、たとえば図6(c)に示した検知リスト30cのNo.3の「認識」欄305のように、「0」として、認識対象から除外する。
ステップA9では、制御マイコン10は、検知リスト30の中から認識対象のもの、具体的には、押圧領域のx範囲、y範囲および面積などの検知情報を、アプリケーションに通知する。すなわち、制御マイコン10は、検知情報を押圧領域判定信号として、アプリケーションに出力する。アプリケーションは、タッチパネル16による操作を伴うアプリケーションソフトウエアであり、たとえばペンソフトやウェブブラウザなどがある。
制御マイコン10は、静止している物体による押圧領域、および予め定める大きさを超える物体による押圧領域を除いた押圧領域のみを、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域として、アプリケーションに通知することができるので、不必要な押圧領域を認識することによって生じるアプリケーションの誤動作することを防止することができる。
ステップA10では、制御マイコン10は、前回の検出から、1/30秒が経過しているか否かを判定する。表示装置1は、時間を計時する図示しない計時部を有しており、制御マイコン10は、その計時部を参照することによって、経過時間を判定する。制御マイコン10は、ステップA1でタッチパネル16への入力を検出してから、1/30秒が経過しているとき、ステップA1に戻り、ステップA1でタッチパネル16への入力を検出してから、1/30秒が経過していないとき、ステップA10に戻り、1/30秒が経過するまで待機する。すなわち、表示装置1は、30Hz周期で、タッチパネル16が検出している位置を更新して、ステップA1〜A10を実行する。
図10および図11は、大きさ特定処理の処理手順を示すフローチャートである。大きさ特定処理は、押圧領域の大きさを特定する処理であり、押圧領域のx範囲、y範囲および面積を算出し、検知リスト30に記憶する。制御マイコン10は、図9に示したステップA5が実行されると、ステップB1に移る。
ステップB1では、制御マイコン10は、カウンタi,j,kにそれぞれ「0」を代入して初期化する。ステップB2では、制御マイコン10は、行列Sに、検出座標行列Tnたとえば、図7(b)に示した検出座標行列Tnの内容を代入する。以下、検出座標行列Tnの内容が代入された行列Sを、検出座標行列Sともいう。カウンタiは、行列Sの行番号を数えるためのカウンタである。カウンタjは、行列Sの列番号を数えるためのカウンタである。カウンタkは、検出番号を数えるためのカウンタである。
ステップB3では、制御マイコン10は、検出番号Nに「1」を代入する。検出番号Nは、大きさ特定処理で、各押圧領域に一意に付与される番号であり、「2」から順次上昇する番号が付与される。
ステップB4では、制御マイコン10は、検出座標行列Sの注目の要素S(i,j)の値が「1」に等しいか否かを判定する。すなわち、制御マイコン10は、注目の要素S(i,j)が検出ポイント、つまり押圧位置であるのか否かを判定する。図では、「等しいこと」を「==」で表わす。制御マイコン10は、S(i,j)の値が「1」に等しいとき、ステップB40に進み、S(i,j)の値が「1」に等しくないとき、ステップB5に進む。
ステップB5では、制御マイコン10は、カウンタiの値がX軸方向の最大値、たとえば「758」を超えているか否かを判定する。カウンタiは、横検知数、つまり注目の要素S(i,j)が何列目であるかを示す。制御マイコン10は、カウンタiの値がX軸方向の最大値を超えているとき、ステップB6に進み、カウンタiの値がX軸方向の最大値を超えていないとき、ステップB30に進む。
ステップB6では、制御マイコン10は、カウンタjの値がY軸方向の最大値、たとえば「426」を超えているか否かを判定する。カウンタjは、縦検知数、つまり注目の要素S(i,j)が何行目であるかを示す。制御マイコン10は、カウンタjの値がY軸方向の最大値を超えているとき、ステップB7に進み、カウンタjの値がY軸方向の最大値を超えていないとき、ステップB31に進む。
ステップB7では、制御マイコン10は、最大検出番号N_maxに検出番号Nの値を代入し、カウンタkに「2」を代入する。ステップB8では、制御マイコン10は、x範囲最小値Sx_minに「758」を代入し、x範囲最大値Sx_maxに「0」を代入し、y範囲最小値Sy_minに「426」を代入し、y範囲最大値Sy_maxに「0」を代入し、検出範囲サイズsizeに「0」を代入し、xカウンタiに「0」を代入し、yカウンタjに「0」を代入して、ステップB10に進む。検出範囲サイズsizeは、押圧領域の大きさであり、制御マイコン10は、値が「1」である要素の数をカウントして、そのカウントの値を面積とする。
ステップB10〜B19では、制御マイコン10は、1つの押圧領域について、x範囲、y範囲および面積を求める。ステップB10では、制御マイコン10は、注目の要素S(i,j)の値がカウンタkの値に等しいか否かを判定する。制御マイコン10は、注目の要素S(i,j)の値がカウンタkの値に等しいとき、ステップB11に進み、注目の要素S(i,j)の値がカウンタkの値に等しくないとき、ステップB20に進む。ステップB11では、制御マイコン10は、検出範囲サイズsizeに「1」を加算する。
ステップB12では、制御マイコン10は、xカウンタiの値がx範囲最小値Sx_minの値未満であるか否かを判定する。制御マイコン10は、xカウンタiの値がx範囲最小値Sx_minの値未満であるとき、ステップB13に進み、xカウンタiの値がx範囲最小値Sx_minの値未満でないとき、ステップB14に進む。ステップB13では、制御マイコン10は、x範囲最小値Sx_minにxカウンタiの値を代入する。
ステップB14では、制御マイコン10は、yカウンタjの値がy範囲最小値Sy_minの値未満であるか否かを判定する。制御マイコン10は、yカウンタjの値がy範囲最小値Sy_minの値未満であるとき、ステップB15に進み、yカウンタjの値がy範囲最小値Sy_minの値未満でないとき、ステップB16に進む。ステップB15では、制御マイコン10は、y範囲最小値Sy_minにyカウンタjの値を代入する。
ステップB16では、制御マイコン10は、xカウンタiの値がx範囲最大値Sx_maxの値を超えているか否かを判定する。制御マイコン10は、xカウンタiの値がx範囲最大値Sx_maxの値を超えているとき、ステップB17に進み、xカウンタiの値がx範囲最大値Sx_maxの値を超えていないとき、ステップB18に進む。ステップB17では、制御マイコン10は、x範囲最大値Sx_maxにxカウンタiの値を代入する。
ステップB18では、制御マイコン10は、yカウンタjの値がy範囲最大値Sy_maxを超えているか否かを判定する。制御マイコン10は、yカウンタjの値がy範囲最大値Sy_maxを超えているとき、ステップB19に進み、yカウンタjの値がy範囲最大値Sy_maxを超えていないとき、ステップB20に進む。ステップB19では、制御マイコン10は、y範囲最大値Sy_maxにyカウンタjの値を代入する。
ステップB20では、制御マイコン10は、xカウンタiの値がX軸方向の最大値、たとえば「758」を超えているか否かを判定する。制御マイコン10は、xカウンタiの値がX軸方向の最大値を超えているとき、ステップB21に進み、xカウンタiの値がX軸方向の最大値を超えていないとき、ステップB24に進む。
ステップB21では、制御マイコン10は、yカウンタjの値がY軸方向の最大値、たとえば「426」を超えているか否かを判定する。制御マイコン10は、yカウンタjの値がY軸方向の最大値を超えているとき、ステップB22に進み、yカウンタjの値がY軸方向の最大値を超えていないとき、ステップB25に進む。
ステップB22では、制御マイコン10は、検出番号k−1の検知リスト30(図では「リスト」という)にSx_min、Sx_max、Sy_min、Sy_max、sizeを登録する。すなわち、制御マイコン10は、検知リスト30のうち検出番号kの値から「1」を減算した値のNoの「x範囲」欄302に、x範囲最小値Sx_minの値およびx範囲最大値Sx_maxの値を記憶し、「y範囲」欄303に、y範囲最小値Sy_minの値およびy範囲最大値Sy_maxの値を記憶し、「面積」欄304に、検出範囲サイズsizeの値を、図6(a)に示した検知リスト30aのように、記憶する。
ステップB23では、制御マイコン10は、カウンタkの値が最大検出番号N_maxの値を超えるか否かを判定する。制御マイコン10は、カウンタkの値が最大検出番号N_maxの値を超えるとき、大きさ特定処理を終了し、カウンタkの値が最大検出番号N_maxの値を超えないとき、ステップB27に進む。
ステップB24では、制御マイコン10は、xカウンタiに「1」を加算して、ステップB10に戻る。ステップB25では、制御マイコン10は、xカウンタiに「0」を代入して初期化する。ステップB26では、制御マイコン10は、yカウンタjに「1」を加算して、ステップB10に戻る。ステップB27では、制御マイコン10は、カウンタkに「1」を加算して、ステップB8に戻る。
ステップB40では、制御マイコン10は、カウンタlにカウンタiの値を代入し、カウンタmにカウンタjの値を代入し、検出番号Nに「1」を加算する。カウンタlは、行列Sの行番号を数えるためのカウンタである。カウンタmは、行列Sの列番号を数えるためのカウンタである。
ステップB41〜B43では、制御マイコン10は、行列Sの行のうち、当該押圧領域の要素が含まれる最も上の行について、同じ押圧領域に含まれる要素の値を検出番号Nの値にする。ステップB41では、制御マイコン10は、注目の要素S(l,m)に検出番号Nの値を代入する。ステップB42では、制御マイコン10は、カウンタlに「1」を加算する。ステップB43では、制御マイコン10は、注目の要素S(l,m)の値が「1」に等しいか否かを判定する。制御マイコン10は、注目の要素S(l,m)の値が「1」に等しいとき、ステップB41に戻り、注目の要素S(l,m)の値が「1」に等しくないとき、ステップB44に進む。
ステップB44〜B53では、制御マイコン10は、行列Sの行のうち、当該押圧領域の要素が含まれる最も上の行の次の行以降の行について、同じ押圧領域に含まれる要素の値を検出番号Nにする。ステップB44では、制御マイコン10は、カウンタmに「1」を加算する。すなわち、制御マイコン10は、注目の要素を次の行にする。
ステップB45では、制御マイコン10は、注目の要素S(l,m)を含む行の1つ上の行の要素S(l,m−1)の値が「N」に等しく、かつ注目の要素S(l,m)の値が「1」に等しいか否かを判定する。制御マイコン10は、注目の要素S(l,m)を含む行の1つ上の行の要素S(l,m−1)の値が「N」に等しく、かつ注目の要素S(l,m)の値が「1」に等しいとき、ステップB46に進み、注目の要素S(l,m)を含む行の1つ上の行の要素S(l,m−1)の値が「N」に等しくないとき、または注目の要素S(l,m)の値が「1」に等しくないとき、ステップB52に進む。ステップB45,B52,B53では、制御マイコン10は、1つ上の行の要素の値が検出番号Nの要素、つまり同じ押圧領域に含まれる検出ポイントである要素を見つける。
ステップB46〜B51では、制御マイコン10は、行列Sの行のうち、当該押圧領域の要素が含まれる最も上の行の次の行以降について、同じ押圧領域に含まれる要素の値を検出番号Nの値にする。ステップB46〜B48では、制御マイコン10は、図8に示した矢符Aの方向に連続している検出ポイントの要素の値を、検出番号Nの値とする。
ステップB46では、制御マイコン10は、注目の要素S(l,m)に検出番号Nの値を代入する。ステップB47では、制御マイコン10は、カウンタlから「1」を減算する。ステップB48では、制御マイコン10は、制御マイコン10は、注目の要素S(l,m)の値が「1」に等しいか否かを判定する。制御マイコン10は、制御マイコン10は、注目の要素S(l,m)の値が「1」に等しいとき、ステップB46に戻り、注目の要素S(l,m)の値が「1」に等しくないとき、ステップB50に進む。
ステップB49〜B51では、制御マイコン10は、図8に示した矢符Bの方向に連続している検出ポイントの要素の値を、検出番号Nの値とする。ステップB49では、制御マイコン10は、注目の要素S(l,m)に検出番号Nの値を代入する。ステップB50では、制御マイコン10は、図8に示した矢符Bの方向に移動するため、カウンタlに「1」を加算する。ステップB51では、制御マイコン10は、注目の要素S(l,m)の値が「1」に等しいか否か、または注目の要素S(l,m)が「N」に等しいか否かを判定する。制御マイコン10は、注目の要素S(l,m)の値が「1」に等しいとき、または注目の要素S(l,m)が「N」に等しいとき、ステップB49に戻り、注目の要素S(l,m)の値が「1」に等しくなく、かつ注目の要素S(l,m)が「N」に等しくないとき、ステップB44に戻る。
ステップB52では、制御マイコン10は、カウンタlから「1」を減算する。ステップB53では、制御マイコン10は、カウンタlの値が0未満であるか否かを判定する。制御マイコン10は、カウンタlの値が0未満であるとき、ステップB5に戻り、カウンタlの値が0未満でないとき、ステップB45に戻る。
図12は、移動認識点検出処理の処理手順を示すフローチャートである。移動認識点検出処理は、押圧領域が変化、たとえば移動しているか否かを検出し、変化している押圧領域を認識対象とする処理である。制御マイコン10は、図9に示したステップA7が実行されると、ステップC1に移る。
ステップC1では、制御マイコン10は、カウンタkに「1」を代入し、カウンタi,jにそれぞれ「0」を代入して初期化する。カウンタkは、押圧領域のNoを数えるカウンタである。ステップC2では、制御マイコン10は、検出座標行列Tnから、1周期前の検出座標行列Tn-1を減算して、差分行列Dを算出する。
ステップC3では、制御マイコン10は、差分行列Dの要素D(i,j)の値が「−1」に等しいか否か、または差分行列Dの要素D(i,j)の値が「1」に等しいか否かを判定する。押圧領域に変化があると、差分行列Dのうちのいずれかの要素D(i,j)の値は、「−1」または「1」になっている。制御マイコン10は、差分行列Dの要素D(i,j)の値が「−1」、または差分行列Dの要素D(i,j)の値が「1」に等しいとき、ステップC4に進み、差分行列Dの要素D(i,j)の値が「−1」に等しくなく、かつ差分行列Dの要素D(i,j)の値が「1」に等しくないとき、ステップC7に進む。
ステップC4では、制御マイコン10は、検知リスト30のNo.「k」(図では「リストk」という)の座標範囲にi,jが含まれるか否かを判定する。制御マイコン10は、カウンタiの値が、検知リスト30のNo.「k」のx範囲に含まれ、かつカウンタjの値が、検知リスト30のNo.「k」のy範囲に含まれるとき、検知リスト30のNo.「k」の座標範囲にi,jが含まれると判定し、ステップC5に進む。制御マイコン10は、カウンタiの値が、検知リスト30のNo.「k」のx範囲に含まれず、またはカウンタjの値が、検知リスト30のNo.「k」のy範囲に含まれないとき、検知リスト30のNo.「k」の座標範囲にi,jが含まれないと判定し、ステップC6に進む。
ステップC5では、制御マイコン10は、検知リスト30のNo.「k」の認識を「1」に設定する。具体的には、制御マイコン10は、検知リスト30のNo.「k」の押圧領域の「認識」欄305を、たとえば図6(b)に示した検知リスト30bのNo.1,3の「認識」欄305のように、「1」として、認識対象とする。
ステップC6では、制御マイコン10は、カウンタkの値がリスト最大No(N_max−1)の値を超えるか否かを判定する。リスト最大No(N_max−1)は、検知リスト30の最大のNoであり、最大検出番号N_maxの値から「1」を減算した値である。制御マイコン10は、カウンタkの値がリスト最大No(N_max−1)の値を超えるとき、ステップC7に進み、カウンタkの値がリスト最大No(N_max−1)の値を超えないとき、ステップC9に進む。
ステップC7では、制御マイコン10は、カウンタiの値がX軸方向の最大値、たとえば「758」を超えているか否かを判定する。制御マイコン10は、カウンタiの値がX軸方向の最大値を超えているとき、ステップC8に進み、カウンタiの値がX軸方向の最大値を超えていないとき、ステップC10に進む。
ステップC8では、制御マイコン10は、カウンタjの値がY軸方向の最大値、たとえば「426」を超えているか否かを判定する。制御マイコン10は、カウンタjの値がY軸方向の最大値を超えているとき、移動認識点検出処理を終了し、カウンタjの値がY軸方向の最大値を超えていないとき、ステップC11に進む。
ステップC9では、制御マイコン10は、カウンタkに「1」を加算して、ステップC4に戻る。ステップC10では、制御マイコン10は、カウンタiに「1」を加算して、ステップC3に戻る。ステップC11では、制御マイコン10は、カウンタiに「0」を代入して、初期化する。ステップC12では、制御マイコン10は、カウンタjに「1」を加算して、ステップC3に戻る。
図13は、除外処理の処理手順を示すフローチャートである。除外処理は、予め定める大きさを超える大きさの押圧領域を認識対象から除外する処理である。制御マイコン10は、図9に示したステップA8が実行されると、ステップD1に移る。
ステップD1では、制御マイコン10は、カウンタkに「1」を代入する。ステップD2では、制御マイコン10は、検知リスト30のNo.「k」の面積が予め定める大きさ、たとえば100を超えるか否かを判定する。制御マイコン10は、検知リストのNo.「k」の「面積」欄304の値が100を超えるとき、検知リスト30のNo.「k」の面積が100を超えると判定し、ステップD3に進み、検知リストのNo.「k」の「面積」欄304の値が100以下のとき、検知リスト30のNo.「k」の面積が100を超えないと判定し、ステップD4に進む。
ステップD3では、制御マイコン10は、検知リスト30のNo.「k」の認識を「0」に設定する。具体的には、制御マイコン10は、検知リスト30のNo.「k」の押圧領域の「認識」欄305を、たとえば図6(c)に示した検知リスト30cのNo.3の「認識」欄305のように、「0」として、認識対象から除外する。
本実施形態では、面積を比較する基準である予め定める大きさとして、「100」を用いている。「100」は、10×10の面積と同じであり、タッチパネル16の分解能が1.75mmである場合、押圧領域の面積から考えると、17.5mm×17.5mmの面積となり、指先による操作は、認識対象の操作と含まれる。
ステップD4では、制御マイコン10は、カウンタkの値がリスト最大No(N_max−1)の値を超えるか否かを判定する。制御マイコン10は、カウンタkの値がリスト最大No(N_max−1)の値を超えるとき、除外処理を終了し、カウンタkの値がリスト最大No(N_max−1)の値を超えないとき、ステップD5に進む。ステップD5では、制御マイコン10は、カウンタkに「1」を加算して、ステップD2に戻る。
上述した実施形態では、変化の有無を先に判断し、押圧領域の大きさをその後に判断しているが、押圧領域の大きさを先に判断し、変化の有無をその後に判断してもよい。その場合、ステップA7で押圧領域の大きさ判断し、ステップA8で変化の有無を判断する。この場合、ステップA7が、判断ステップおよび抽出ステップである。
このように、液晶モジュール13は、上方に臨んで配置される表示画面を備える。タッチパネル16は、前記表示画面に積層され、前記表示画面が押圧されると、その押圧位置を検出する。制御マイコン10は、タッチパネル16によって検出される押圧位置に基づいて、押圧されている押圧領域の大きさを特定する。制御マイコン10は、制御マイコン10によって特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であるか否かを判断する。そして、制御マイコン10は、制御マイコン10によって、前記特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であると判断された押圧領域を、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域の候補として抽出する。したがって、表示装置1は、表示画面上に物などが置かれても、大きな物による押圧領域を、認識対象から除外することができるので、指示具2による操作を正しく認識することができる。
さらに、制御マイコン10によって特定される押圧領域の大きさは、押圧領域の面積である。したがって、表示装置1は、押圧位置から押圧領域の大きさを容易に算出することができる。
さらに、制御マイコン10は、制御マイコン10によって特定される押圧領域が変化したか否かを検出する。制御マイコン10は、制御マイコン10によって押圧領域の候補として抽出された押圧領域のうち制御マイコン10によって変化したことが検出された押圧領域を、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域であると判定する。そして、制御マイコン10は、制御マイコン10によって表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域であると判定された押圧領域を表す押圧領域判定信号を出力する。したがって、表示装置1は、表示画面上にコップ4などが置かれても、コップ4による押圧領域は変化しないので、指示具2による操作を正しく認識することができる。
さらに、前記押圧領域の変化は、押圧領域の移動である。したがって、表示装置1は、指示具2による移動を操作として容易に認識することができる。
さらに、上方に臨んで配置される表示画面を備える液晶モジュール13と、前記表示画面に積層され、前記表示画面が押圧されると、その押圧位置を検出するタッチパネル16とを含む表示装置1が表示方法を実行するにあたって、ステップA5では、タッチパネル16によって検出される押圧位置に基づいて、押圧されている押圧領域の大きさを特定する。ステップA7では、ステップA5で特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であるか否かを判断する。そして、ステップA7では、ステップA7で前記特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であると判断された押圧領域を、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域の候補として抽出する。したがって、本発明に係る表示方法は、表示画面上に物などが置かれても、大きな物による押圧領域を、認識対象から除外することができるので、指示具2による操作を正しく認識することができる。
1 表示装置
2 指示具
7 天板
10 制御マイコン
11 ROM
12 RAM
13 液晶モジュール
14 表示ドライバ
15 VRAM
16 タッチパネル
17 タッチパネル制御回路
20 タッチパネル検出座標
30 検知リスト
2 指示具
7 天板
10 制御マイコン
11 ROM
12 RAM
13 液晶モジュール
14 表示ドライバ
15 VRAM
16 タッチパネル
17 タッチパネル制御回路
20 タッチパネル検出座標
30 検知リスト
Claims (5)
- 上方に臨んで配置される表示画面を備える表示手段と、
前記表示画面に積層され、前記表示画面が押圧されると、その押圧位置を検出する位置検出手段と、
位置検出手段によって検出される押圧位置に基づいて、押圧されている押圧領域の大きさを特定する領域特定手段と、
領域特定手段によって特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であるか否かを判断する判断手段と、
判断手段によって、前記特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であると判断された押圧領域を、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域の候補として抽出する抽出手段とを含むことを特徴とする表示装置。 - 前記領域特定手段によって特定される押圧領域の大きさは、押圧領域の面積であることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記領域特定手段によって特定される押圧領域が変化したか否かを検出する変化検出手段と、
前記抽出手段によって押圧領域の候補として抽出された押圧領域のうち変化検出手段によって変化したことが検出された押圧領域を、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域であると判定する判定手段と、
前記判定手段によって表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域であると判定された押圧領域を表す押圧領域判定信号を出力する判定信号出力手段とをさらに含むことを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。 - 前記押圧領域の変化は、押圧領域の移動であることを特徴とする請求項3に記載の表示装置。
- 上方に臨んで配置される表示画面を備える表示手段と、前記表示画面に積層され、前記表示画面が押圧されると、その押圧位置を検出する位置検出手段とを含む表示装置で実行される表示方法であって、
位置検出手段によって検出される押圧位置に基づいて、押圧されている押圧領域の大きさを特定する領域特定ステップと、
領域特定ステップで特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であるか否かを判断する判断ステップと、
判断ステップで前記特定される押圧領域の大きさが予め定める大きさ以下であると判断された押圧領域を、表示画面に対応する位置を入力するための押圧領域の候補として抽出する抽出ステップとを含むことを特徴とする表示方法。
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