JP2016045553A - 情報処理装置とその指先操作識別方法並びにプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
これにより、人差指等の指先による1本指の操作において、当該指先から離れた位置に集まっている他の指の関節等が操作面に意図せず接触・近接している状態にあることを適切に判定することが可能となる。
これにより、前記3以上の指先の位置が互いに十分近い場合には、1本指の操作時に他の指の関節等が意図せず操作面に接触・近接している状態として判定されないため、当該状態の判定が正確に行われる。
例えば、前記判定部は、前記3以上の指において最も離れた2つの指の各位置と他の一の指の位置とを通る2本の直線がなす角度に応じた前記評価値を算出してよい。
これにより、前記3以上の指先の配列パターンが直線に近似する場合には、1本指の操作時に他の指の関節等が意図せず操作面に接触・近接している状態として判定されないため、当該状態の判定が正確に行われる。
1本指の操作時に他の指の関節等が意図せず操作面に接触している場合、1本指の指先の接触位置と、この指先から最も離れた指関節等の接触位置とを結ぶ直線は、これらの接触位置の間に存在する別の指関節等の接触位置に比べて、操作者から離れた側にある。従って、上記の構成によれば、1本指の操作時に他の指の関節等が意図せず操作面に接触している状態の判定がより正確に行われる。
例えば、前記第1ステップでは、前記3以上の指において最も離れた2つの指の各位置と他の一の指の位置とを通る2本の直線がなす角度に応じた前記評価値を算出してよい。
センサ部10は、操作面16に分布する複数の検出位置において、指やペンなどの物体の接触若しくは近接をそれぞれ検出する入力装置(マンマシンインターフェース)である。なお、本明細書における「近接」とは、接触した状態で近くにあることと、接触しない状態で近くにあることを両方含む。
CV変換回路は、駆動部14の駆動電圧が周期的に変化してキャパシタ12が充電又は放電される度に、センサ制御部15の制御に従って、検出電極Lyにおいて伝送される電荷をサンプリングする。具体的には、CV変換回路は、検出電極Lyにおいて正又は負の電荷が伝送される度に、この電荷若しくはこれに比例した電荷を参照用のキャパシタに移送し、参照用のキャパシタに発生する電圧に応じた信号を出力する。例えば、CV変換回路は、検出電極Lyにおいて周期的に伝送される電荷若しくはこれに比例した電荷の積算値や平均値に応じた信号を出力する。AD変換回路は、センサ制御部15の制御に従って、CV変換回路の出力信号を所定の周期でデジタル信号に変換し、検出データとして出力する。
入力部20は、操作者の指示を入力するための機器(マンマシンインターフェース)であり、例えばマウス、キーボード、押しボタンなどを含む。
記録媒体インターフェース部30は、外部の記録媒体31にアクセスするためのインターフェース装置であり、例えばDVDなどのディスク型記録媒体にアクセスするディスクドライブ装置や、USBメモリにアクセスするためのUSBインターフェース回路などを含む。
他の通信機器との間で所定の通信方式に基づいて通信を行うための回路であり、例えばWi−Fi(商標)による無線LAN通信の機能を有する。情報処理装置は、通信部40を通じて他の機器とデータを交換することができる。
表示部50は、制御部80から供給される映像信号に応じた映像を表示する装置であり、例えば液晶ディスプレイや映像信号処理回路などを含む。
音声出力部60は、制御部80から供給されるオーディオ信号に応じた音声を出力する装置であり、例えばスピーカやオーディオ信号処理回路などを含む。
記憶部70は、制御部80の処理に用いられる定数データや、処理過程で一時的に利用される変数データなどを記憶する。制御部80がコンピュータを含む場合、記憶部70は、そのコンピュータにおいて実行されるプログラムを記憶してもよい。記憶部70は、FRASHメモリなどの不揮発性メモリや、DRAM,SRAMなどの揮発性メモリ、リードオンリーメモリ(ROM)、ハードディスク装置などを含んで構成される。
制御部80は、情報処理装置の全体的な動作を制御する回路であり、例えばプログラムの命令コードに従って処理を実行するコンピュータを含んで構成される。このプログラムは、例えば記憶部70のハードディスクや不揮発性メモリ、コンピュータ読み取り可能で非一時的な記録媒体31(記録ディスク、USBメモリ等)などに格納される。プログラムの実行時には、記憶部70のDRAM等にプログラムが適宜ロードされ、コンピュータのマイクロプロセッサによってプログラム中の命令コードが順次に読み出されて実行される。なお、制御部80の機能の少なくとも一部は、専用のロジック回路(ASIC等)によって実現することも可能である。
この場合、操作面17には、操作者からの距離に応じた座標値を持つ座標軸(例えば図7におけるY軸)が設定される。判定部82は、最も離れた2つの指の位置を通る直線(例えば図7における「Lac」)と、他の一の指の位置(例えば図7における「Pb」)を通り上記の座標軸と平行な直線(例えば図7における「Lbx」)との交点(例えば図7における「Px」)が、他の一の指の位置(図7における「Pb」)に比べて操作者から離れていることを条件として、当該3以上の指に非指先が含まれると判定する。
判定部82は、ステップST45において、これらの指間隔(Dab,Dbc,Dca)と第2しきい値TH2をそれぞれ比較する。比較の結果、1つでも第2しきい値TH2を超える指間隔が存在する場合、判定部82は、センサ部10によって特定された3つの指(Pa,Pb,Pc)の中に非指先が含まれる可能性があるため、ステップST60に移行する。一方、全ての指間隔が第2しきい値TH2より短い場合(すなわち、3つの指が比較的狭い範囲に集まっている場合)、判定部82は、3つの指(Pa,Pb,Pc)の中に非指先が含まれる可能性が無いと判断して、ステップST50に移行する。
図7の例では、矩形の操作面17において「操作者側」と記された一辺に操作者が位置する。座標軸Yは、その座標値が操作者からの距離を示すように設定されている。直線Lacは、3つの指(Pa,Pb,Pc)の中で最も離れた2つの指の位置Pa,Pcを通る直線である。また、直線Lbxは、最も離れた2つの指に該当しない一の指の位置Pbを通り、Y軸と平行な直線である。交点Pxは、この直線Lacと直線Lbxとの交点である。判定部82は、最も離れた2つの指に該当しない一の指の位置Pbに対して、交点Pxが操作者から離れた位置にあるならば、当該3つの指に非指先が含まれると判定する。他方、指の位置Pbに対して交点Pxが操作者に近い位置にある場合、判定部82は、3つの指(Pa,Pb,Pc)の中に非指先が含まれる可能性が無いと判断して、ジェスチャー待機モードに移行する(ST35)。
判定部82は、ステップST45において、これらの指間隔(Dab,Dbc,Dca,Dbd,Dcd,Dda)と第2しきい値TH2をそれぞれ比較する。比較の結果、1つでも第2しきい値TH2を超える指間隔が存在する場合、判定部82は、センサ部10によって特定された4つの指(Pa,Pb,Pc,Pd)の中に非指先が含まれる可能性があるため、ステップST90に移行する。一方、全ての指間隔が第2しきい値TH2より短い場合(すなわち、4つの指が比較的狭い範囲に集まっている場合)、判定部82は、4つの指(Pa,Pb,Pc)の中に非指先が含まれる可能性が無いと判断して、ジェスチャー待機モードに移行する(ST35)。
図10の例においても、図7と同様に、操作面17の「操作者側」と記された一辺に操作者が位置する。また座標軸Yは、その座標値が操作者からの距離を示すように設定されている。直線Ladは、4つの指(Pa,Pb,Pc,Pd)の中で最も離れた2つの指の位置Pa,Pdを通る直線である。また、直線Lbxは、最も離れた2つの指に該当しない一の指の位置Pbを通り、Y軸と平行な直線である。直線Lcxは、最も離れた2つの指に該当しない他の一の指の位置Pcを通り、Y軸と平行な直線である。交点Px1は、直線Ladと直線Lbxとの交点である。交点Px2は、直線Ladと直線Lcxとの交点である。
これにより、操作面17に接触若しくは近接した3以上の物体の面積が指先と変わらないものであっても、それらの相対的な位置関係に応じて、3以上の物体に非指先が含まれることを適切に判定できる。また、操作者が意図しない非指先が含まれると判定された場合でも、操作者が意図する1の指先の操作が操作識別部81において識別されるため、非指先(指関節部など)の意図しない接触による誤動作に煩わされることなく、1本指の操作を続行することができる。
これにより、人差指等の指先による1本指の操作において、その指先から離れた位置に集まっている他の指の関節等が操作面17に意図せず接触・近接している状態にあることを適切に判定できる。
これにより、3以上の指の位置が互いに十分近い場合には、1本指の操作時に他の指の関節等が意図せず操作面17に接触・近接している状態として判定されなくなるため、当該状態の判定を精度良く行うことができる。
これにより、3以上の指の配列パターンが直線に近似する場合には、1本指の操作時に他の指の関節等が意図せず操作面17に接触・近接している状態として判定されなくなるため、当該状態の判定を更に精度よく行うことができる。
そのため、1本指の操作時に他の指の関節等が意図せず操作面17に接触・近接している状態を、操作面17に対する操作者の位置に応じてより正確に判定できる。
Claims (15)
- 操作面上の複数の位置において物体の接触若しくは近接を検出するセンサの当該検出結果に応じた情報に基づいて、前記操作面上に接触若しくは近接した指先の操作を識別する情報処理装置であって、
前記センサの検出結果により3以上の指の位置が特定された場合、当該3以上の指の相対的な位置関係に応じて、当該3以上の指に非指先が含まれることを判定する判定部を有する
ことを特徴とする情報処理装置。 - 前記判定部は、前記センサの検出結果により位置が特定された3以上の指における隣り合う指どうしの間隔のバラツキの大きさに基づいて当該3以上の指に前記非指先が含まれると判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記判定部は、前記特定された3以上の指の位置に基づいて、当該3以上の指の各位置と他の指の位置との距離を算出し、当該算出した一の距離と他の距離との差分の絶対値が第1しきい値を超える場合、当該3以上の指に前記非指先が含まれると判定する
ことを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記判定部は、前記3以上の指について算出した前記距離の少なくとも1つが第2しきい値を超える場合において、更に前記差分の絶対値が前記第1しきい値を超えるならば、当該3以上の指に前記非指先が含まれると判定する
ことを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。 - 前記判定部は、前記3以上の指の配列パターンが直線に近似する度合を示す所定の評価値を算出し、当該算出した評価値が前記配列パターンの直線への近似を示す所定の範囲から外れるならば、当該3以上の指に前記非指先が含まれると判定する
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の情報処理装置。 - 前記判定部は、前記3以上の指において最も離れた2つの指の各位置と他の一の指の位置とを通る2本の直線がなす角度に応じた前記評価値を算出する
ことを特徴とする請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記操作面には、操作者からの距離に応じた座標値を持つ座標軸が設定されており、
前記判定部は、前記3以上の指において最も離れた2つの指の位置を通る直線と、他の一の指の位置を通り前記座標軸と平行な直線との交点が、前記他の一の指の位置に比べて前記操作者から離れているならば、当該3以上の指に前記非指先が含まれると判定する
ことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の情報処理装置。 - 操作面上の複数の位置において物体の接触若しくは近接を検出するセンサの当該検出結果に応じた情報を処理するコンピュータが、前記操作面上に接触若しくは近接した指先の操作を識別する方法であって、
前記センサの検出結果により3以上の指の位置が特定された場合、当該3以上の指の相対的な位置関係に応じて、当該3以上の指に非指先が含まれることを判定する第1ステップを有する
ことを特徴とする指先操作識別方法。 - 前記第1ステップでは、前記センサの検出結果により位置が特定された3以上の指における隣り合う指どうしの間隔のバラツキの大きさに基づいて当該3以上の指に前記非指先が含まれると判定する
ことを特徴とする請求項8に記載の指先操作識別方法。 - 前記第1ステップでは、前記特定された3以上の指の位置に基づいて、当該3以上の指の各位置と他の指の位置との距離を算出し、当該算出した一の距離と他の距離との差分の絶対値が第1しきい値を超える場合、当該3以上の指に前記非指先が含まれると判定する
ことを特徴とする請求項9に記載の指先操作識別方法。 - 前記第1ステップでは、前記3以上の指について算出した前記距離の少なくとも1つが第2しきい値を超える場合において、更に前記差分の絶対値が前記第1しきい値を超えるならば、当該3以上の指に前記非指先が含まれると判定する
ことを特徴とする請求項10に記載の指先操作識別方法。 - 前記第1ステップでは、前記3以上の指の配列パターンが直線に近似する度合を示す所定の評価値を算出し、当該算出した評価値が前記配列パターンの直線への近似を示す所定の範囲から外れるならば、当該3以上の指に前記非指先が含まれると判定する
ことを特徴とする請求項8乃至11の何れか一項に記載の指先操作識別方法。 - 前記第1ステップでは、前記3以上の指において最も離れた2つの指の各位置と他の一の指の位置とを通る2本の直線がなす角度に応じた前記評価値を算出する
ことを特徴とする請求項12に記載の指先操作識別方法。 - 前記操作面には、操作者からの距離に応じた座標値を持つ座標軸が設定されており、
前記第1ステップでは、前記3以上の指において最も離れた2つの指の位置を通る直線と、他の一の指の位置を通り前記座標軸と平行な直線との交点が、前記他の一の指の位置に比べて前記操作者から離れているならば、当該3以上の指に前記非指先が含まれると判定する
ことを特徴とする請求項8乃至13の何れか一項に記載の指先操作識別方法。 - 請求項8乃至14の何れか一項に記載された指先操作識別方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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