JP2016085551A

JP2016085551A - 入力装置

Info

Publication number: JP2016085551A
Application number: JP2014217000A
Authority: JP
Inventors: 大輔染田; Daisuke Someta
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2014-10-24
Publication date: 2016-05-19

Abstract

【課題】意図しない操作による誤動作を低減する入力装置を提供する。【解決手段】操作面１００に対する指の接触に基づいて検出されたタッチ点の容量値Ｓ３を出力する検出部１５と、複数の指の操作面１００の接触により検出された複数のタッチ点のうち、新たに検出されたタッチ点を除く少なくとも１つのタッチ点の容量値Ｓ３と新たに検出されたタッチ点の容量値Ｓ３との差と、第２のしきい値１７１と、を比較し、差が第２のしきい値１７１よりも大きい場合、新たに検出されたタッチ点の検出を無効と判定する制御部１７と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、入力装置に関する。

従来の技術として、操作面にタッチされた複数のタッチ点を検出する検出手段と、タッチ点に関する情報を、シングルタッチ操作、マルチタッチ操作の指示として認識する認識手段とを備えた情報処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この情報処理装置は、例えば、２本の指をタッチして横に動かすマルチドラッグ操作中に、いずれかの指が離れてもマルチドラッグ操作が継続されるような場合、移動方向が同じであり、また移動距離がしきい値以上であれば、マルチドラッグ操作が継続していると認識することができ、検出するタッチ点の変動による誤動作を低減することができる。

特開２０１４−２１８２９号公報

しかし、従来の情報処理装置は、例えば、第１の指に第２の指を添えて操作した場合に、両方の指が検出され、操作者が意図しない操作が検出される可能性がある。

従って、本発明の目的は、意図しない操作による誤動作を低減する入力装置を提供することにある。

本発明の一態様は、操作面に対する検出対象物の接触に基づいて検出された検出点の検出値を出力する検出部と、複数の検出対象物の操作面の接触により検出された複数の検出点のうち、新たに検出された検出点を除く少なくとも１つの検出点の検出値と新たに検出された検出点の検出値との差と、予め定められたしきい値と、を比較し、差が予め定められたしきい値よりも大きい場合、新たに検出された検出点の検出を無効と判定する判定部と、を備えた入力装置を提供する。

本発明によれば、意図しない操作による誤動作を低減することができる。

図１（ａ）は、実施の形態に係る入力装置が搭載された車両内部の概略図であり、図１（ｂ）は、入力装置のブロック図である。図２（ａ）は、実施の形態に係る入力装置の操作面になされたなぞり操作の一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、なぞり操作中に意図せず操作指と異なる指が操作面に接触した一例を示す概略図である。図３は、実施の形態に係る入力装置の動作を示すフローチャートである。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る入力装置は、操作面に対する検出対象物の接触に基づいて検出された検出点の検出値を出力する検出部と、複数の検出対象物の操作面の接触により検出された複数の検出点のうち、新たに検出された検出点を除く少なくとも１つの検出点の検出値と新たに検出された検出点の検出値との差と、予め定められたしきい値と、を比較し、差が予め定められたしきい値よりも大きい場合、新たに検出された検出点の検出を無効と判定する判定部と、を備えて概略構成されている。

[実施の形態]
（入力装置１の全体構成）
図１（ａ）は、実施の形態に係る入力装置が搭載された車両内部の概略図であり、図１（ｂ）は、入力装置のブロック図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図１（ｂ）では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。

入力装置１は、例えば、検出対象物としての操作者の体の一部（例えば、指）や専用のペンで操作面１００に触れることにより、触れた操作面１００上の位置を検出する静電容量式のタッチパッドである。操作者は、例えば、操作面１００に操作を行うことにより、接続された電子機器の操作や文字の入力等を行うことが可能となる。

この入力装置１は、例えば、図１（ａ）に示すように、車両９の運転席と助手席の間に伸びるセンターコンソール９０に配置されている。入力装置１は、一例として、車両９に搭載されるカーナビゲーション装置、空調装置、音楽及び映像再生装置等の電子機器と電磁気的に接続される。本実施の形態では、指による操作について説明する。

この入力装置１は、図１（ｂ）に示すように、操作面１００に対する指の接触に基づいて検出された検出点の検出値を出力する検出部１５と、複数の指の操作面１００の接触により検出された複数の検出点のうち、新たに検出された検出点を除く少なくとも１つの検出点の検出値と新たに検出された検出点の検出値との差と、予め定められたしきい値としての第２のしきい値１７１と、を比較し、差が第２のしきい値１７１よりも大きい場合、新たに検出された検出点の検出を無効と判定する判定部としての制御部１７と、を備えて概略構成されている。

検出値は、一例として、後述する駆動されたＹ電極１１と読出部１３に接続されたＸ電極１０の間の静電容量を示す容量値Ｓ_３である。また以下では、検出点をタッチ点と記載する。

（検出部１５の構成）
検出部１５は、交差する第１の方向及び第２の方向に沿って配置された複数の第１の電極及び第２の電極を有し、第１の電極と第２の電極の間の静電容量に基づく容量値Ｓ_３を出力するように構成されている。

この第１の方向は、例えば、図１（ｂ）に示すＹ軸方向である。第２の方向は、例えば、Ｘ軸方向である。第１の電極は、Ｙ軸に沿うように等間隔で配置されたＸ電極１０である。第２の電極は、Ｘ軸に沿うように等間隔で配置されたＹ電極１１である。このＸ電極１０及びＹ電極１１は、一例として、線状のセンサワイヤであるが、これに限定されず、矩形状の複数の電極部と、電極部間を接続する複数の接続部と、を含んで構成される電極であっても良い。このＸ電極１０とＹ電極１１とは、操作面１００の下方に配置され、互いに絶縁されている。

本実施の形態のＸ電極１０は、一例として、図１（ｂ）に示すように、座標Ｘ_０〜座標Ｘ_７に対応して配置されている。またＹ電極１１は、一例として、座標Ｙ_０〜座標Ｙ_６に対応して配置されている。座標Ｘ_０〜座標Ｘ_７、及び座標Ｙ_０〜座標Ｙ_６で形成されるＸＹ座標系は、操作面１００に設定されている。このＸＹ座標系の原点は、一例として、図１（ｂ）の紙面において左下であり、運転席に着座した操作者から見て操作面１００の左下である。この操作面１００は、例えば、配置されたセンターコンソール９０に露出している。

また検出部１５は、駆動部１２と、読出部１３と、算出部１４と、を備えている。駆動部１２は、Ｙ電極１１と電気的に接続されている。この駆動部１２は、座標Ｙ_０〜座標Ｙ_６のＹ電極１１との接続を周期的に切り替え、制御部１７から出力された駆動信号Ｓ_１に基づいて、接続されたＹ電極１１を駆動するように構成されている。この駆動信号Ｓ_１は、一例として、正弦波である。

読出部１３は、座標Ｘ_０〜座標Ｘ_７のＸ電極１０と電気的に接続されている。この読出部１３は、座標Ｘ_０〜座標Ｘ_７のＸ電極１０との接続を周期的に切り替え、駆動部１２と接続したＹ電極１１と読出部１３に接続されたＸ電極１０とが立体交差する点（以下では立体交差点１１０と記載する。）の静電容量を読出信号Ｓ_２として読み出すように構成されている。読出部１３は、読み出した読出信号Ｓ_２を算出部１４に出力する。

算出部１４は、例えば、読出部１３から出力された読出信号Ｓ_２をアナログ・デジタル変換してデジタル値を算出し、駆動されたＹ電極１１と接続されたＸ電極１０との間の静電容量をデジタル値に変換するように構成されている。算出部１４は、変換したデジタル値を容量値Ｓ_３として制御部１７に出力するように構成されている。

（制御部１７の構成）
制御部１７は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータに演算、加工等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部１７が動作するためのプログラム、後述する第１のしきい値１７０及び第２のしきい値１７１が格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果等を格納する記憶領域として用いられる。また制御部１７は、その内部にクロック信号を生成する手段を有し、このクロック信号に基づいて動作を行う。

また制御部１７は、例えば、駆動部１２を駆動するための駆動信号Ｓ_１を生成する。さらに制御部１７は、例えば、操作面１００になされた操作により得られた少なくとも１つのタッチ点の座標の情報を含む操作情報Ｓ_４を生成し、接続された電子機器に出力する。

上述の第１のしきい値１７０は、操作が行われたか否かを判定するために用いられる。制御部１７は、一例として、容量値Ｓ_３と第１のしきい値１７０とを比較し、容量値Ｓ_３が第１のしきい値１７０よりも大きい場合、当該容量値Ｓ_３を出力した立体交差点１１０において指が検出されたと判定する。この操作が行われた座標の算出は、一例として、１周期で得られた、第１のしきい値１７０よりも大きい立体交差点１１０に基づいた加重平均によって行われる。

第２のしきい値１７１は、新たに検出されたタッチ点が有効か無効かを判定するために用いられる。制御部１７は、複数の操作指の操作面１００の接触により検出された複数のタッチ点のうち、新たに検出されたタッチ点を除く少なくとも１つのタッチ点の容量値Ｓ_３と新たに検出されたタッチ点の容量値Ｓ_３との差が第２のしきい値１７１よりも大きい場合、新たに検出されたタッチ点の検出を無効と判定する。つまり制御部１７は、この新たに検出されたタッチ点が、操作者が意図して行った操作により検出されたものではないと判定する。

以下では、制御部１７が行う、意図しない操作の判定について説明する。まず、操作者が1本の操作指により操作面１００に操作を行い、意図せず２本目の指が検出される場合について説明する。

（意図しない操作の判定について）
図２（ａ）は、実施の形態に係る入力装置の操作面になされたなぞり操作の一例を示す概略図であり、図２（ｂ）は、なぞり操作中に意図せず操作指と異なる指が操作面に接触した一例を示す概略図である。

操作者が、例えば、図２（ａ）に示す操作面１００を上から下に、操作指５によってなぞり操作を行った場合、操作指５に応じた1つのタッチ点１０１が検出される。このなぞり操作において、操作者が操作指５によって操作を行う際に、隣接する指６を添えていた場合、図２（ｂ）に示すように、同じ検出周期内において、この指６がタッチ点１０２として検出されることが考えられる。

上述のように、制御部１７は、タッチ点１０１及びタッチ点１０２のうち、新たに検出されたタッチ点１０２を除く少なくとも１つのタッチ点であるタッチ点１０１の容量値Ｓ_３と新たに検出されたタッチ点１０２の容量値Ｓ_３との差が第２のしきい値１７１よりも大きい場合、新たに検出されたタッチ点１０２の検出を無効と判定する。

具体的には、制御部１７は、１つ目のタッチ点１０１が検出された後、２つ目のタッチ点１０２が検出されると、１つ目のタッチ点１０１の容量値Ｓ_３と２つ目のタッチ点１０２の容量値Ｓ_３との差を算出する。以下では、１つ目のタッチ点の容量値Ｓ_３を容量値Ｃ_１、２つ目のタッチ点の容量値Ｓ_３を容量値Ｃ_２と記載する。

制御部１７は、算出した差（＝容量値Ｃ_１−容量値Ｃ_２）が第２のしきい値１７１以下である場合、検出された２つ目の操作が意図して行われたため２つの容量値Ｃ_１及び容量値Ｃ_２が近いとして、２つ目のタッチ点１０２を有効と判定する。なお算出された差は、容量値Ｃ_２が容量値Ｃ_１よりも大きくて、負を取ることが考えられるが、操作者が意図して２本目の操作指により操作を行ったため、容量値Ｃ_２が容量値Ｃ_１よりも大きくなったと考えられることから、負となっても良い。

また制御部１７は、差が第２のしきい値１７１よりも大きい場合、検出された２つ目の操作が意図して行われていないため２つの容量値が離れているとして、２つ目のタッチ点１０２を無効と判定する。

このタッチ点の検出は、指が操作面１００に接触した場合に限定されず、指が検出されるほど操作面１００に接近した場合も含まれる。

ここで、制御部１７は、タッチ点が２つより多い場合、新たに検出されたタッチ点を除く少なくとも１つのタッチ点のうち、最も容量値Ｓ_３が小さいタッチ点の容量値Ｓ_３と新たに検出されたタッチ点の容量値Ｓ_３との差を算出する。制御部１７は、この差が第２のしきい値１７１以下である場合、新たに検出されたタッチ点を有効であると判定する。

また変形例として、制御部１７は、新たに検出されたタッチ点を除くタッチ点の平均の容量値Ｓ_３と新たに検出されたタッチ点の容量値Ｓ_３との差と、第２のしきい値１７１と、を比較するように構成されても良い。

以下に、入力装置１の動作について図３のフローチャートに従って説明する。操作者が１本の指で操作している場合について説明する。

（動作）
入力装置１の制御部１７は、車両９の電源が投入されると、駆動信号Ｓ_１を検出部１５に出力し、周期的に容量値Ｓ_３を取得する。

制御部１７は、取得した容量値Ｓ_３と第１のしきい値１７０に基づいてタッチ点の検出の有無の判定を行う。

制御部１７は、１つ目のタッチ点が検出された後に新たに２つ目のタッチ点が検出された場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、最初のタッチ点の容量値Ｃ_１と２つ目のタッチ点の容量値Ｃ_２との差（＝Ｃ_１−Ｃ_２）を算出する。

次に、制御部１７は、算出した差と第２のしきい値１７１を比較する。制御部１７は、差が第２のしきい値１７１以下である場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、２つ目のタッチ点が意図してなされた操作によって検出されたと判定する（Ｓ３）。

次に、制御部１７は、２つのタッチ点に応じた操作情報Ｓ_４を生成し、接続された電子機器に出力する（Ｓ４）。

ここで、ステップ１において、制御部１７は、２つ目のタッチ点が検出されなかった場合（Ｓ１：Ｎｏ）、タッチ点が１つであると判定し（Ｓ５）、検出したタッチ点に基づく操作情報Ｓ_４を接続された電子機器に出力する（Ｓ４）。

またステップ２において、制御部１７は、差が第２のしきい値１７１より大きい場合（Ｓ２：Ｎｏ）、２つ目のタッチ点が意図せず検出されたタッチ点であるとして２つ目のタッチ点を無効とし、タッチ点が１つとして判定する（Ｓ５）。続いて、制御部１７は、１つ目のタッチ点に基づく操作情報Ｓ_４を接続された電子機器に出力する（Ｓ４）。

（実施の形態の効果）
本実施の形態に係る入力装置１は、意図しない操作による誤動作を低減することができる。具体的には、入力装置１の制御部１７は、新たに検出されたタッチ点を除く少なくとも１つのタッチ点の容量値Ｓ_３と新たに検出されたタッチ点の容量値Ｓ_３との差が、第２のしきい値１７１よりも大きい場合、新たに検出されたタッチ点の検出を無効と判定する。この判定は、意図してなされた操作であれば、容量値Ｓ_３の差が小さいとしてなされている。従って入力装置１は、意図しないで他の指が操作面１００に接近、又は接触してタッチ点と検出される誤検出を抑制し、その結果、意図した操作を禁止することなく、意図しない操作による誤動作を低減することができる。

また入力装置１は、３つ以上のタッチ点が検出された場合であっても、精度良くタッチ点が有効であるか否かを判定することができる。

上述の実施の形態及び変形例に係る入力装置１は、例えば、用途に応じて、その一部が、コンピュータが実行するプログラム、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によって実現されても良い。

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…入力装置
５…操作指
６…指
９…車両
１０…Ｘ電極
１１…Ｙ電極
１２…駆動部
１３…読出部
１４…算出部
１５…検出部
１７…制御部
９０…センターコンソール
１００…操作面
１０１…タッチ点
１０２…タッチ点
１１０…立体交差点
１７０…第１の値
１７１…第２の値

Claims

操作面に対する検出対象物の接触に基づいて検出された検出点の検出値を出力する検出部と、
複数の検出対象物の前記操作面の接触により検出された複数の検出点のうち、新たに検出された検出点を除く少なくとも１つの検出点の検出値と前記新たに検出された検出点の検出値との差と、予め定められたしきい値と、を比較し、前記差が前記予め定められたしきい値よりも大きい場合、前記新たに検出された検出点の検出を無効と判定する判定部と、
を備えた入力装置。
前記判定部は、前記新たに検出された検出点を除く少なくとも１つの検出点のうち、最も前記検出値が小さい検出点の検出値と前記新たに検出された検出点の検出値との差を算出する、
請求項１に記載の入力装置。
前記判定部は、前記新たに検出された検出点を除く検出点の平均の検出値と前記新たに検出された検出点の検出値との差を算出する、
請求項１に記載の入力装置。