JP2017120591A - Input device, coordinates calculation method, and coordinates calculation program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力装置、座標算出方法及び座標算出プログラムに関するものである。 The present invention relates to an input device, a coordinate calculation method, and a coordinate calculation program.
操作面付近にマトリックス状に配置された複数の静電容量式のセンサ素子を搭載して、センサ素子の検出値を操作面の座標に対応付けて取得することにより、操作面をなぞる指、操作ペンなどの物体(操作体とも呼ばれる)の座標を追跡する入力装置がある。入力は、1本の指だけではなく2本以上の指で同時に行われる場合もある。2本以上の指で入力が行われる場合、個々のセンサ素子の検出値がいずれの指による入力であるか判断される。2本の指が近接している場合、例えば、特許文献1の方法により、各センサ素子の検出値がいずれの指の入力であるか判断される。
A plurality of capacitive sensor elements arranged in a matrix in the vicinity of the operation surface are installed, and the detection values of the sensor elements are acquired in association with the coordinates of the operation surface, so that the fingers and operations that trace the operation surface There is an input device that tracks the coordinates of an object such as a pen (also called an operating body). The input may be performed simultaneously with two or more fingers instead of only one finger. When input is performed with two or more fingers, it is determined which finger is used as the detection value of each sensor element. When two fingers are close to each other, for example, by the method of
しかしながら、静電容量式の操作面上を操作する操作体の位置検出において指A及び指Bによる操作を行う場合、操作面上の点Xにおける検出値(静電容量値)のうち指Aによる検出値成分と指Bによる検出値成分とを切り分けていないと、検出値に基づいて算出された指A及び指Bの位置が、実際の指Aの位置と実際の指Bの位置との間にずれて、実際の指A及び指Bの位置と一致しない場合があるという不利益がある。 However, when the operation with the finger A and the finger B is performed in the position detection of the operation body that operates on the capacitive operation surface, the finger A among the detection values (capacitance values) at the point X on the operation surface. If the detected value component and the detected value component by the finger B are not separated, the positions of the finger A and the finger B calculated based on the detected value are between the actual finger A position and the actual finger B position. Therefore, there is a disadvantage that the actual positions of the finger A and the finger B may not coincide with each other.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の物体の座標を正確に算出することで物体の操作面上の位置や動きに基づいて正確に入力ができる入力装置、座標算出方法及び座標算出プログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, the purpose of which is to accurately input the input device based on the position and movement of the object on the operation surface by accurately calculating the coordinates of a plurality of objects, A coordinate calculation method and a coordinate calculation program are provided.
本発明は、操作面上の複数の検出位置の各々における操作面と物体との接近度合いを示す検出値を生成するセンサと、検出値が取得された複数の検出位置の各々の座標を示す検出値取得座標と、複数の検出位置の各々の検出値と、の対応を表す検出データに基づいて、操作面に近接した物体の有無及び数を取得する物体情報取得部と、検出データに基づいて、1つ以上の検出値取得座標の各々に対応付けられた寄与度を物体ごとに算出する寄与度算出部と、1つ以上の検出値取得座標の各々に対応付けられた個別値を物体ごとに算出する個別値算出部と、物体の座標を示す物体座標を算出する座標算出部と、を備え、1つの検出値取得座標における1つの物体の寄与度が、1つの検出値取得座標の検出値のうちの、1つの物体の物体座標の算出で使用される割合を示し、個別値算出部が、1つの検出値取得座標における1つの物体の個別値を、1つの検出値取得座標における1つの物体の寄与度と、1つの検出値取得座標の検出値とを乗算することにより算出し、座標算出部が、算出対象の物体の物体座標を、算出対象の物体の個別値に基づいて算出する、入力装置である。 The present invention provides a sensor that generates a detection value indicating the degree of approach between an operation surface and an object at each of a plurality of detection positions on the operation surface, and a detection that indicates the coordinates of each of the plurality of detection positions from which the detection values are acquired. Based on detection data representing the correspondence between the value acquisition coordinates and the detection values of each of the plurality of detection positions, an object information acquisition unit that acquires the presence and number of objects close to the operation surface, and the detection data A contribution calculation unit that calculates a contribution degree associated with each of one or more detection value acquisition coordinates for each object, and an individual value associated with each of the one or more detection value acquisition coordinates for each object An individual value calculation unit that calculates the coordinates of the object, and a coordinate calculation unit that calculates an object coordinate indicating the coordinates of the object. The contribution degree of one object in one detection value acquisition coordinate is the detection of one detection value acquisition coordinate. Calculate the object coordinates of one of the values The individual value calculation unit indicates the individual value of one object in one detection value acquisition coordinate, the contribution degree of one object in one detection value acquisition coordinate, and one detection value acquisition coordinate. The coordinate calculation unit calculates the object coordinates of the object to be calculated based on the individual values of the object to be calculated.
この構成によれば、寄与度を考慮して検出値から生成される個別値を使用して、複数の物体の物体座標を算出するので、1つの検出値取得座標の検出値をいずれか1つの物体の物体座標の算出にしか使用しない場合に比べて、複数の物体の座標を正確に算出することができ、それにより物体の操作面上の位置や動きに基づいて正確に入力ができる。 According to this configuration, since the object coordinates of a plurality of objects are calculated using individual values generated from the detection values in consideration of the degree of contribution, the detection value of one detection value acquisition coordinate is set to any one of the detection values. Compared to the case where the object coordinates are used only for calculating the object coordinates, the coordinates of a plurality of objects can be calculated more accurately, thereby enabling accurate input based on the positions and movements of the objects on the operation surface.
好適には本発明の入力装置は、寄与度算出部が寄与度を算出する前に、検出データに基づいて、1つ以上の物体の各々の物体座標を取得する物体情報取得部をさらに備える。 Preferably, the input device of the present invention further includes an object information acquisition unit that acquires the object coordinates of one or more objects based on the detection data before the contribution calculation unit calculates the contribution.
好適には本発明の入力装置は、寄与度算出部が、複数の検出値取得座標のうちの1つの対象座標において2つ以上の物体の寄与度を算出する際、対象座標と2つ以上の物体の物体座標の各々との距離に基づいて寄与度を算出する。 Preferably, in the input device according to the present invention, when the contribution degree calculation unit calculates the contribution degree of two or more objects in one target coordinate among the plurality of detection value acquisition coordinates, the target coordinate and the two or more object coordinates are calculated. The degree of contribution is calculated based on the distance of the object to each of the object coordinates.
この構成によれば、1つの対象座標において、対象座標の検出値に物体の位置関係の影響の度合いを反映できる。その結果、複数の物体の座標を正確に算出することができ、それにより物体の操作面上の位置や動きに基づいて正確に入力ができる。 According to this configuration, the degree of influence of the positional relationship between the objects can be reflected in the detected value of the target coordinate in one target coordinate. As a result, the coordinates of a plurality of objects can be accurately calculated, thereby enabling accurate input based on the positions and movements of the objects on the operation surface.
好適には本発明の入力装置は、寄与度算出部が、対象座標において2つ以上の物体の寄与度を算出する際、対象座標に近い物体座標に対応した物体の寄与度が、対象座標から遠い物体座標に対応した物体の寄与度以上となるように寄与度を算出する。 Preferably, in the input device of the present invention, when the contribution calculation unit calculates the contribution of two or more objects in the target coordinates, the contribution of the object corresponding to the object coordinates close to the target coordinates is calculated from the target coordinates. The contribution is calculated so as to be equal to or greater than the contribution of the object corresponding to the distant object coordinates.
この構成によれば、1つの対象座標において、対象座標に近い物体ほど寄与度が大きくなるので、寄与度が、対象座標の検出値に物体の各々が与える影響の度合いを反映できる。その結果、複数の物体の座標を正確に算出することができ、それにより物体の操作面上の位置や動きに基づいて正確に入力ができる。 According to this configuration, in one target coordinate, an object closer to the target coordinate has a higher contribution, so the contribution can reflect the degree of influence of each object on the detection value of the target coordinate. As a result, the coordinates of a plurality of objects can be accurately calculated, thereby enabling accurate input based on the positions and movements of the objects on the operation surface.
好適には本発明の入力装置は、寄与度算出部が、対象座標において2つ以上の物体のうちの1つの対象物体の寄与度を算出する際に、対象座標と物体座標との距離の2乗の逆数を物体座標のすべてについて加算した値で、対象物体の物体座標と対象座標との距離の2乗の逆数を除算して得られる値を寄与度とする。
Preferably, in the input device of the present invention, when the contribution degree calculation unit calculates the contribution degree of one target object among two or more objects in the target coordinates, the
この構成によれば、距離の2乗の逆数の比率で寄与度が決まる。この構成によれば、距離の1乗の逆数の比率で寄与度が決まる場合に比べて、対象座標から遠い物体の個別値を小さくすることができるので、対象座標に近い物体の座標をより正確に算出することができ、それにより物体の操作面上の位置や動きに基づいて正確に入力ができる。また、距離の3乗以上の逆数の比率で寄与度を決めると、対象座標から遠い物体の個別値が小さくなりすぎ、対象座標から遠い物体が対象座標にほとんど寄与しなくなってしまい、対象座標に近い物体の座標を正確に算出できない。2次元の座標系では、2つの座標の各成分の差の2乗を加算して得られる値の平方根を求める。従って、実際に寄与度を算出する過程において、距離の計算における平方根を求める計算と、寄与度の計算における2乗の計算とを省くことができるので、全体の処理を高速化することができる。 According to this configuration, the contribution is determined by the ratio of the reciprocal of the square of the distance. According to this configuration, the individual value of the object far from the target coordinate can be reduced compared to the case where the contribution is determined by the ratio of the reciprocal of the first power of the distance. Thus, it is possible to input accurately based on the position and movement of the object on the operation surface. Also, if the contribution is determined by the reciprocal ratio of the cube of the distance or more, the individual value of the object far from the target coordinate becomes too small, and the object far from the target coordinate hardly contributes to the target coordinate. The coordinates of a nearby object cannot be calculated accurately. In the two-dimensional coordinate system, the square root of the value obtained by adding the square of the difference between the components of the two coordinates is obtained. Accordingly, in the process of actually calculating the contribution degree, the calculation for obtaining the square root in the distance calculation and the square calculation in the contribution degree calculation can be omitted, so that the entire processing can be speeded up.
好適には本発明の入力装置は、寄与度算出部が、座標算出部で算出された物体座標を使用して寄与度を更新し、個別値算出部が、更新された寄与度を使用して個別値を更新し、座標算出部が、更新された個別値を使用して物体座標を更新する。 Preferably, in the input device of the present invention, the contribution calculation unit updates the contribution using the object coordinates calculated by the coordinate calculation unit, and the individual value calculation unit uses the updated contribution. The individual value is updated, and the coordinate calculation unit updates the object coordinates using the updated individual value.
この構成によれば、算出された物体座標を使用して物体座標が更新されるので、物体座標を正確な座標に収束させやすい。その結果、複数の物体の座標をより正確に算出することができ、それにより物体の操作面上の位置や動きに基づいて正確に入力ができる。 According to this configuration, since the object coordinates are updated using the calculated object coordinates, the object coordinates can be easily converged to accurate coordinates. As a result, the coordinates of a plurality of objects can be calculated more accurately, thereby enabling accurate input based on the positions and movements of the objects on the operation surface.
好適には本発明の入力装置は、座標算出部における更新前の物体座標と、座標算出部における更新後の物体座標と、の距離が所定値以内になった場合、物体座標の更新を停止する停止部をさらに備える。 Preferably, the input device of the present invention stops the update of the object coordinates when the distance between the object coordinates before the update in the coordinate calculation unit and the object coordinates after the update in the coordinate calculation unit is within a predetermined value. A stop part is further provided.
この構成によれば、更新前後の物体座標の距離が所定値以内になると物体座標の更新を停止する。その結果、物体座標が大きく更新されないにも関わらず処理を継続した場合の処理時間を省くことができるので、物体座標を短い時間で、所望の正確さで算出できる。 According to this configuration, the update of the object coordinates is stopped when the distance between the object coordinates before and after the update is within a predetermined value. As a result, it is possible to save processing time when processing is continued despite the fact that the object coordinates are not greatly updated, so that the object coordinates can be calculated with desired accuracy in a short time.
好適には本発明の入力装置は、座標算出部において物体座標が所定回数更新された場合、物体座標の更新を停止する停止部をさらに備える。 Preferably, the input device of the present invention further includes a stop unit that stops updating the object coordinates when the object coordinates are updated a predetermined number of times in the coordinate calculation unit.
この構成によれば、物体座標の更新回数を制限することにより、所望の時間で物体座標が算出される。 According to this configuration, the object coordinates are calculated in a desired time by limiting the number of updates of the object coordinates.
好適には本発明の入力装置は、物体情報取得部が、検出データにおいて所定の閾値を越えた極大値をとる検出値が存在するとき、物体として判別する。 Preferably, in the input device of the present invention, the object information acquisition unit discriminates as an object when there is a detection value that takes a maximum value exceeding a predetermined threshold in the detection data.
この構成によれば、一定の高さの極大値のみを物体と判別することができ、ノイズによる極大値を物体と誤認識することがなくなる。 According to this configuration, only a maximum value having a certain height can be determined as an object, and a maximum value due to noise is not erroneously recognized as an object.
好適には本発明の入力装置は、物体情報取得部が、検出データにおいて検出値が極大値となる検出値取得座標を物体座標として取得する。 Preferably, in the input device of the present invention, the object information acquisition unit acquires, as the object coordinates, detection value acquisition coordinates at which the detection value is maximum in the detection data.
この構成によれば、寄与度を算出する前に、寄与度を算出するための暫定的な物体座標を設定できる。 According to this configuration, provisional object coordinates for calculating the contribution can be set before calculating the contribution.
好適には本発明の入力装置は、座標算出部が、個別値のうち、物体座標からの距離が所定の範囲に含まれる複数の検出値取得座標の個別値のみを使用して物体座標を算出する。 Preferably, in the input device of the present invention, the coordinate calculation unit calculates the object coordinates using only individual values of a plurality of detected value acquisition coordinates whose distance from the object coordinates is included in a predetermined range among the individual values. To do.
この構成によれば、使用される検出値取得座標を制限することにより、物体座標を高速に算出することができる。 According to this configuration, the object coordinates can be calculated at high speed by limiting the detection value acquisition coordinates used.
好適には本発明の入力装置は、不寄与であるか否かを示すマスク値を検出値取得座標の各々について物体ごとに設定するマスク設定部をさらに備え、寄与度算出部は、1つの検出値取得座標における1つの物体のマスク値が不寄与を示す場合、1つの検出値取得座標における1つの物体の寄与度を0と算出する。 Preferably, the input device of the present invention further includes a mask setting unit that sets a mask value indicating whether or not non-contribution is made for each object for each detection value acquisition coordinate, and the contribution calculation unit has one detection When the mask value of one object in the value acquisition coordinates indicates non-contribution, the contribution degree of one object in one detection value acquisition coordinate is calculated as 0.
この構成によれば、寄与度を算出する前にマスク値を設定しておくので、不寄与に設定した検出値取得座標における寄与度の算出時間を短縮して、全体の寄与度の算出時間を短縮することができる。例えば、ある物体がある検出値取得座標の検出値の生成にあまり寄与していない場合、その物体によるその検出値取得座標におけるマスク値を不寄与とすることにより、寄与度の算出時間を短縮できる。 According to this configuration, since the mask value is set before calculating the contribution degree, the calculation time of the contribution degree in the detection value acquisition coordinates set to the non-contribution is shortened, and the calculation time of the entire contribution degree is reduced. It can be shortened. For example, when a certain object does not contribute much to the generation of the detected value of the detected value acquisition coordinates, the calculation time of the contribution can be shortened by making the mask value at the detected value acquisition coordinates by the object non-contributing. .
好適には本発明の入力装置は、マスク設定部が、検出データにおいて所定値以上の検出値をもつ連続した検出値取得座標で構成された1つ以上の領域を画定し、1つの領域に含まれる物体座標に対応した物体のマスク値を、1つの領域外の検出値取得座標では不寄与に設定し、かつ、1つの領域内の検出値取得座標では不寄与ではないと設定する。 Preferably, in the input device according to the present invention, the mask setting unit defines one or more regions configured by continuous detection value acquisition coordinates having a detection value equal to or greater than a predetermined value in the detection data, and is included in one region. The mask value of the object corresponding to the object coordinates to be set is set to be non-contributing in the detection value acquisition coordinates outside one area, and is set to be non-contribution in the detection value acquisition coordinates in one area.
この構成によれば、ある物体の寄与度を算出する際、その物体に対応する物体座標を含む領域外に存在している微小な検出値をもつ検出値取得座標の寄与度、及び、その物体が検出値の生成にあまり寄与していない他の領域の寄与度の算出を省くことができるので、全体的な寄与度の算出時間を短縮することができる。 According to this configuration, when calculating the contribution degree of a certain object, the contribution degree of detected value acquisition coordinates having a minute detection value existing outside the area including the object coordinates corresponding to the object, and the object However, since it is possible to omit the calculation of the contribution of other regions that do not contribute much to the generation of the detection value, the calculation time of the overall contribution can be shortened.
本発明は、操作面上の複数の検出位置の各々における操作面と物体との接近度合いを示す検出値を生成するセンサを備える入力装置により実行される座標算出方法であって、検出値が取得された複数の検出位置の各々の座標を示す検出値取得座標と、複数の検出位置の各々の検出値と、の対応を表す検出データに基づいて、操作面に近接した物体の有無及び数を取得することと、検出データに基づいて、1つ以上の検出値取得座標の各々に対応付けられた寄与度を物体ごとに算出することと、1つ以上の検出値取得座標の各々に対応付けられた個別値を物体ごとに算出することと、物体の座標を示す物体座標を算出することと、を含み、1つの検出値取得座標における1つの物体の寄与度が、1つの検出値取得座標の検出値のうちの、1つの物体の物体座標の算出で使用される割合を示し、1つの検出値取得座標における1つの物体の個別値が、1つの検出値取得座標における1つの物体の寄与度と、1つの検出値取得座標の検出値とを乗算することにより算出され、算出対象の物体の物体座標が、算出対象の物体の個別値に基づいて算出される、座標算出方法である。 The present invention is a coordinate calculation method executed by an input device including a sensor that generates a detection value indicating a degree of approach between an operation surface and an object at each of a plurality of detection positions on the operation surface, and the detection value is acquired. The presence / absence and number of objects close to the operation surface are determined based on detection data representing the correspondence between detection value acquisition coordinates indicating the coordinates of each of the plurality of detection positions and detection values of the plurality of detection positions. And acquiring, for each object, a degree of contribution associated with each of the one or more detection value acquisition coordinates based on the detection data, and associating with each of the one or more detection value acquisition coordinates Calculating the individual value obtained for each object and calculating the object coordinates indicating the coordinates of the object, where the contribution of one object in one detection value acquisition coordinate is one detection value acquisition coordinate One of the detected values of The ratio used in the calculation of the object coordinates of the body indicates the individual value of one object in one detection value acquisition coordinate, the contribution of one object in one detection value acquisition coordinate, and one detection value acquisition coordinate This is a coordinate calculation method in which the object coordinates of the calculation target object are calculated based on the individual values of the calculation target object.
本発明は、コンピュータに座標算出方法を実行させる座標算出プログラムである。 The present invention is a coordinate calculation program that causes a computer to execute a coordinate calculation method.
本発明によれば、複数の物体の座標を正確に算出することで物体の操作面上の位置や動きに基づいて正確に入力ができる。 According to the present invention, by accurately calculating the coordinates of a plurality of objects, accurate input can be performed based on the positions and movements of the objects on the operation surface.
(第1実施形態の全体構成)
以下、本発明の第1実施形態に係る入力装置について説明する。図1は、本実施形態の入力装置100の構成図である。図1に示すように、入力装置100は、センサ200、記憶装置300、及び演算処理装置400を含む。入力装置100は、センサ200の操作面をなぞる指、操作ペンなどの物体(操作体とも呼ばれる)の座標を算出して、物体の軌跡を追跡する。追跡される物体は、1つでも複数でもよい。入力装置100で算出された物体の座標は、例えば、図示しない車両の制御装置に出力される。
(Overall configuration of the first embodiment)
The input device according to the first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a configuration diagram of an
(センサ)
センサ200は、複数の駆動電極210、及び複数の検出電極220を備える。複数の駆動電極210は複数の検出電極220から離間している。1つの駆動電極210と1つの検出電極220との交差位置は、検出位置230と呼ばれる。図1では簡潔さを重視して、1つの検出位置230のみを示しているが、駆動電極210と検出電極220とのすべての交差位置が検出位置230となり得る。
(Sensor)
The
センサ200は、複数の検出位置230の各々において、操作面と物体との接近度合いを示す検出値を生成する。各検出位置230において、駆動電極210と検出電極220とにより静電容量式のセンサ素子が形成される。各検出位置230のセンサ素子の静電容量が、操作面と物体との近接度合いに応じて変化する。駆動電極210と検出電極220との間に駆動電圧を印加したときにセンサ素子に蓄積される電荷量が、検出電極220の検出信号から取得される。各検出位置230に蓄積される電荷量の変化が、検出値の変化に対応する。本実施形態では、物体に近い検出位置230ほど検出値が大きくなるとする。
The
他の例において、センサ200は、複数の検出位置230の各々において、操作面と物体との接近度合いを示す検出値を生成する他の種類のセンサであってもよい。本実施形態では、検出位置230は、平面上に等間隔で配設され、x座標とy座標とにより特定される。他の例において、検出位置230は、必ずしも等間隔で配設されていなくてもよい。検出位置230と座標との対応がとれるのであれば、検出位置230は整列していなくてもよい。
In another example, the
(記憶装置)
記憶装置300は、座標算出プログラムを記憶している。座標算出プログラムは、演算処理装置400によって読み出されて、演算処理装置400に座標算出方法を含む種々の動作を行うための機能を実装させる。演算処理装置400が座標算出方法を含む動作を行うための種々の機能を実行するとき、記憶装置300は、演算処理装置400に制御されて、適宜必要な情報を記憶する。記憶装置300は、例えば、非一時的な有形の記憶媒体である。記憶装置300は、ROM(read only memory)及びRAM(random access memory)を含む。記憶装置300は、例えば、揮発性または不揮発性の記憶媒体である。記憶装置300は、取り外し可能であってもよく、取り外し不能であってもよい。
(Storage device)
The
(演算処理装置)
演算処理装置400は、記憶装置300に記憶された座標算出プログラムを読み出して実行することにより、検出データ生成部410、物体情報取得部420、寄与度算出部430、個別値算出部440、座標算出部450、及び停止部460として機能する。本実施形態の演算処理装置400は、汎用コンピュータであるが、特定用途向け集積回路(ASIC;application specific integrated circuits)であってもよく、本実施形態で説明される各機能を実装可能な他の回路であってもよい。
(Arithmetic processing unit)
The
まず、演算処理装置400の各構成要素の動作の概要について説明する。例を使用した具体的な動作は、後で、座標算出方法の説明において説明する。
First, the outline | summary of operation | movement of each component of the
検出データ生成部410は、センサ200を制御して、各検出位置230における検出値を取得して検出データImを作成する。検出データImは、複数の検出位置230の各々の座標を示す検出値取得座標と、複数の検出位置230の各々の検出値との対応を表す。図3に、例示的な検出データImを示す。検出データImは、0〜10の整数で表されるx座標と0〜11の整数で表されるy座標とで表される110個の検出値取得座標の各々に、検出値が対応付けられている。以下、座標は、(x、y)と記述する。
The detection
演算処理装置400は、演算処理プログラムを実行することにより、検出データImに基づいて、1つ以上の物体の座標を表す物体座標を算出する。
The
物体情報取得部420は、寄与度算出部430が後述の寄与度を算出する前に、検出データImに基づいて、物体の個数を検出することと、1つ以上の物体の各々の物体座標を取得することとを行う。物体情報取得部420は、検出データImにおいて極大値となる検出値の個数を物体の個数として扱い、極大値となる検出値の検出値取得座標を物体座標として設定する。物体情報取得部420は、操作面に近接する物体の有無を判別する。物体情報取得部420は、検出データにおいて所定の閾値を越えた極大値をとる検出値が存在するとき、その極大値に対応した検出値取得座標に物体が存在すると判別する。
The object
寄与度算出部430は、検出データImに基づいて、1つ以上の検出値取得座標の各々に対応付けられた寄与度を、物体ごとに算出する。1つの検出値取得座標における1つの物体の寄与度は、その1つの検出値取得座標の検出値のうちの、その1つの物体の物体座標の算出で使用される割合を示す。例えば、検出値が50であり、かつ、寄与度が0.3(30%)である場合、50×0.3=15が、その1つの物体の物体座標の算出に使用される。
The contribution
一例において、寄与度算出部430は、複数の検出値取得座標のうちの1つの対象座標において2つ以上の物体の寄与度を算出する際、対象座標と2つ以上の物体の物体座標の各々との距離に基づいて寄与度を算出する。一例において、寄与度算出部430は、複数の検出値取得座標のうちの1つの対象座標において2つ以上の物体の寄与度を算出する際、対象座標に近い物体座標に対応した物体の寄与度が、対象座標から遠い物体座標に対応した物体の寄与度以上となるように寄与度を算出する。一例において、寄与度算出部430は、対象座標において2つ以上の物体のうちの1つの対象物体の寄与度を算出する際に、対象座標と物体座標との距離の2乗の逆数を物体座標のすべてについて加算した値で、対象物体の物体座標と対象座標との距離の2乗の逆数を除算した値を寄与度とする。
In one example, when the
個別値算出部440は、1つ以上の検出値取得座標の各々に対応付けられた個別値を物体ごとに算出する。1つの検出値取得座標における1つの物体の個別値は、その1つの検出値取得座標の検出値のうち、その1つの物体の物体座標の算出で使用される部分を示す。その1つの検出値取得座標における1つの物体の個別値は、その1つの検出値取得座標におけるその1つの物体の寄与度と、その1つの検出値取得座標の検出値とに基づいて算出される。一例において、個別値算出部440は、検出値取得座標ごとに、寄与度と検出値とを乗算することにより個別値を算出する。一例において、個別値算出部440は、寄与度が大きいほど個別値が大きいように個別値を算出する。
The individual
座標算出部450は、物体座標を算出して、算出された物体座標で現在の物体座標を更新する。算出対象の物体の物体座標は、算出対象の物体の個別値に基づいて算出される。一例において、座標算出部450は、物体座標からの距離が所定の範囲に含まれる複数の検出値取得座標を選択座標として選択する。
The coordinate
座標算出部450は、各検出値取得座標における個別値を2乗して得た値を新たな個別値として、物体座標を算出してもよい。個別値を2乗することにより、個別値をそのまま使用する場合に比べて、物体の座標をより正確に算出することができ、それにより物体の操作面上の位置や動きに基づいて正確に入力ができる。
The coordinate
寄与度算出部430は、座標算出部450で算出された物体座標を使用して寄与度を更新する。個別値算出部440は、更新された寄与度を使用して個別値を更新する。座標算出部450は、更新された個別値を使用して物体座標を更新する。寄与度算出部430、個別値算出部440及び座標算出部450による処理が複数回繰り返されてもよい。座標算出部450で1回目に算出された物体座標が、最終的な物体座標として使用されてもよい。座標算出部450で1回以上更新された物体座標が、最終的な物体座標として使用されてもよい。
The
一例において、停止部460は、座標算出部450における更新前の物体座標と、座標算出部450における更新後の物体座標と、の距離が所定値以内になった場合、物体座標の更新を停止する。一例において、停止部460は、座標算出部450において物体座標が所定回数更新された場合、物体座標の更新を停止する。
In one example, when the distance between the object coordinates before update in the coordinate
(第1実施形態の座標算出方法)
図2のフローチャートを参照して、演算処理装置400において実行される第1実施形態の座標算出方法について説明する。
(Coordinate calculation method of the first embodiment)
With reference to the flowchart of FIG. 2, the coordinate calculation method of 1st Embodiment performed in the
ステップ510において、物体情報取得部420は、検出データImに基づいて、物体の個数を取得し、さらに、1つ以上の物体の各々の物体座標を取得する。
In
例えば、図3の検出データImにおいて、物体情報取得部420は、複数の検出値取得座標を順次判定対象としながら、各検出値取得座標の検出値が極大値であるか判定する。物体情報取得部420は、yの等しい複数の検出値取得座標のうち、xの小さい検出値取得座標から順に走査して判定対象とする。yを0から11まで1つずつ変えながら、同様に走査を繰り返す。物体情報取得部420は、判定対象の検出値取得座標の周囲の8つの検出値取得座標の検出値がいずれも、判定対象の検出値取得座標の検出値よりも小さければ、判定対象の検出値取得座標の検出値が極大値であると判定する。周囲の検出値取得座標とは、判定対象の検出値取得座標とのx座標及びy座標の差がいずれも1か0である検出値取得座標である。物体情報取得部420は、隣接した検出値取得座標が同じ値である場合には、先に判定対象とされた検出値取得座標のみを極大値とする。物体情報取得部420は、別の方法によって、物体座標を取得してもよい。
For example, in the detection data Im of FIG. 3, the object
極大値の個数が物体の個数に対応する。物体の個数がn個であると、各物体は1〜nの整数kを使用して物体kと表記することにより識別される。図3の例では、実線の枠601で示される座標(4、2)が物体1の物体座標として設定され、実線の枠602で示される座標(2、4)が物体2の物体座標として設定され、実線の枠603で示される座標(7、8)が物体3の物体座標として設定される。
The number of local maxima corresponds to the number of objects. If the number of objects is n, each object is identified by expressing it as an object k using an integer k of 1 to n. In the example of FIG. 3, the coordinates (4, 2) indicated by the
ステップ520において、物体情報取得部420は、物体の個数が2つ以上である場合には、ステップ530に進み、物体の個数が1つ以下である場合には、座標算出方法を終了する。
In
ステップ530において、寄与度算出部430は、物体情報取得部420で取得された物体座標の1つを選択する。
In
ステップ540において、寄与度算出部430は、ステップ530で選択された物体の物体座標と各検出値取得座標との距離を算出して、選択された物体の距離データを作成する。
In
例えば、寄与度算出部430は、検出値取得座標ごとに、選択された物体kの物体座標と検出値取得座標との距離を算出して距離データDkを算出する。図4は、物体1の物体座標(4、2)と各検出値取得座標との距離を表す距離データD1である。図5は、物体2の物体座標(2、4)と各検出値取得座標との距離を表す距離データD2である。図6は、物体3の物体座標(7、8)と各検出値取得座標との距離を表す距離データD3である。
For example, the
図4の距離データD1を参照して、物体1の物体座標といくつかの検出値取得座標との距離を説明する。検出値取得座標(4、2)と物体座標(4、2)とは一致しているので、検出値取得座標(4、2)の欄には「0」と記入されている。その上の検出値取得座標(4、1)は、物体座標(4、2)から距離「1」だけ離れているので、検出値取得座標(4、1)の欄には「1」と記入されている。他の検出値取得座標についても、同様に二次元座標系において距離が算出される。
The distance between the object coordinates of the
ステップ550において、寄与度算出部430は、未選択の物体座標がある場合には、ステップ530に戻る。寄与度算出部430は、未選択の物体座標がない場合、すなわち、すべての物体に対応する距離データが作成された場合には、ステップ560に進む。
In
ステップ560において、寄与度算出部430は、すべての距離データに基づいて、1つ以上の検出値取得座標の各々に対応付けられた寄与度を物体ごとに算出することにより、物体ごとの寄与度データを作成する。1つの検出値取得座標における1つの物体の寄与度は、その1つの検出値取得座標の検出値のうちの、その1つの物体の物体座標の算出で使用される割合を示す。
In
一例において、検出値取得座標(x、y)における物体kによる寄与度R(k、x、y)は、式1により算出される。すべての距離データをまとめて、物体kの物体座標と検出値取得座標(x、y)との距離を、D(k、x、y)と表記する。複数の検出値取得座標のうちの1つを、寄与度を算出する対象となる対象座標とする。複数の物体のうちの1つを、寄与度を算出する対象となる対象物体とする。寄与度は、対象座標と物体座標との距離の2乗の逆数を物体座標のすべてについて加算した値で、対象物体の物体座標と対象座標との距離の2乗の逆数を除算して得られる。1つの対象座標について検討すると、対象座標に近い物体座標に対応した物体の寄与度は、対象座標から遠い物体座標に対応した物体の寄与度以上となる。
例えば、検出値取得座標(0、1)を対象座標とした場合について説明する。対象座標(0、1)における物体1による寄与度R(1、0、1)は、式2のように算出される。ここで、図4の距離データD1から、対象座標(0、1)と物体1の物体座標(4、2)との距離は、「4.12」である。図5の距離データD2から、対象座標(0、1)と物体1の物体座標(2、4)との距離は、「3.61」である。図6の距離データD3から、対象座標(0、1)と物体3の物体座標(7、8)との距離は、「9.9」である。式2より、対象座標(0、1)における物体1による寄与度R(1、0、1)は、0.40(40%)である。
同様に、対象座標(0、1)における物体2による寄与度R(2、0、1)は、0.53(53%)である。対象座標(0、1)における物体3による寄与度R(3、0、1)は、0.07(7%)である。対象座標に近い物体のほうが、対象座標における寄与度が大きい。すべての検出値取得座標を対象座標として全ての物体に対する寄与度を計算する。
Similarly, the contribution R (2, 0, 1) due to the
すべての検出値取得座標における物体kの寄与度の集合を、寄与度データRkと呼ぶ。図7は、図3の例示的な検出データImに基づく、物体1の寄与度データR1を示す。図8は、図3の例示的な検出データImに基づく、物体2の寄与度データR2を示す。図9は、図3の例示的な検出データImに基づく、物体3の寄与度データR3を示す。図7、図8及び図9では、見やすくするため、寄与度がパーセントで表記されているが、以下の計算では、式2で算出される割合をそのまま使用する。
A set of contributions of the object k in all detection value acquisition coordinates is referred to as contribution data Rk. FIG. 7 shows contribution data R1 of the
ステップ570において、個別値算出部440は、1つ以上の検出値取得座標の各々に対応付けられた個別値を物体ごとに算出することにより、物体ごとの個別データを作成する。1つの検出値取得座標における1つの物体の個別値は、その1つの検出値取得座標の検出値のうち、その1つの物体の物体座標の算出で使用される部分を示す。その1つの検出値取得座標における1つの物体の個別値は、その1つの検出値取得座標におけるその1つの物体の寄与度と、その1つの検出値取得座標の検出値とに基づいて算出される。
In
例えば、図3に示す検出データImの検出値と、図7に示す物体1の寄与度データR1の寄与度とを、検出値取得座標ごとに乗算することにより、図10に示す物体1の個別データP1が算出される。図3に示す検出データImの検出値と、図8に示す物体2の寄与度データR2の寄与度とを、検出値取得座標ごとに乗算することにより、図11に示す物体2の個別データP2が算出される。図3に示す検出データImの検出値と、図9に示す物体3の寄与度データR3の寄与度とを、検出値取得座標ごとに乗算することにより、図12に示す物体3の個別データP3が算出される。個別値は、検出値と寄与度との乗算により算出されるので、同じ検出値取得座標の個別値は寄与度が大きい物体ほど大きい。
For example, by multiplying the detection value Im of the detection data Im shown in FIG. 3 by the contribution of the contribution data R1 of the
ステップ580において、座標算出部450は、物体座標を算出して、算出された物体座標で現在の物体座標を更新する。算出対象の物体の物体座標は、算出対象の物体の個別値に基づいて算出される。座標算出部450が物体座標を算出する方法として、例えば、二次曲線近似、重心計算法が挙げられる。
In
座標算出部450が、二次曲線近似を使用して、図10に示す物体1の個別データP1に基づいて物体1の物体座標を算出して更新する方法の例を説明する。
An example of a method in which the coordinate
座標算出部450は、物体座標のx座標を算出する場合、個別値の最も大きい検出値取得座標と、その検出値取得座標に対してx方向に隣接した前後2つの検出値取得座標を選択座標として選択する。図10の例では、物体1の個別値の最大値である100を示すのは検出値取得座標(4、2)であるから、座標算出部450は、検出値取得座標(3、2)のx座標「3」とその個別値「41」、検出値取得座標(4、2)のx座標「4」とその個別値「100」、及び検出値取得座標(5、2)のx座標「5」とその個別値「54.5」を利用する。図13に示すように、横軸をx座標とし、縦軸を個別値とした座標系において、(3、41)、(4、100)、及び(5、54.5)を通る二次曲線を描いたとき、個別値が極値をとる点651のx座標が、物体座標のx座標である。
When calculating the x coordinate of the object coordinate, the coordinate
座標算出部450は、物体座標のy座標を算出する場合、個別値の最も大きい検出値取得座標と、その検出値取得座標に対してy方向に隣接した前後2つの検出値取得座標を選択座標として選択する。図10の例では、物体1の個別値の最大値である100を示すのは検出値取得座標(4、2)であるから、座標算出部450は、検出値取得座標(4、1)のy座標「1」とその個別値「36.6」、検出値取得座標(4、2)のy座標「2」とその個別値「100」、及び検出値取得座標(4、3)のy座標「3」とその個別値「65.1」を利用する。図14に示すように、横軸をy座標とし、縦軸を個別値とした座標系において、(1、36.6)、(2、100)、及び(3、65.1)を通る二次曲線を描いたとき、個別値が極値をとる点652のy座標が、物体座標のy座標である。
When calculating the y-coordinate of the object coordinates, the coordinate
座標算出部450は、算出された物体座標で、物体1の現在の物体座標を更新する。座標算出部450は、同様に、図11に示す物体2の個別データP2に基づいて物体2の物体座標を算出して更新する。座標算出部450は、同様に、図12に示す物体3の個別データP3に基づいて物体3の物体座標を算出して更新する。
The coordinate
座標算出部450が、重心計算法を使用して、図10に示す物体1の個別データP1に基づいて物体1の物体座標を算出して更新する方法の例を説明する。座標算出部450は、個別データP1のすべての検出値取得座標を選択座標として選択する。座標算出部450は、個別データP1の一部の検出値取得座標を選択座標として選択してもよい。例えば、座標算出部450は、物体座標からの距離が所定の範囲に含まれる複数の検出値取得座標を選択座標として選択してもよい。
An example of a method in which the coordinate
検出値取得座標(x、y)における個別値をC(x、y)と表記するとき、物体座標(xG、yG)は、式3により算出される。各検出値取得座標におけるx座標と個別値との乗算値をすべての検出値取得座標について加算して得た値を、すべての検出値取得座標における個別値の和で除算することにより、物体座標のx座標xGが算出される。各検出値取得座標におけるy座標と個別値との乗算値をすべての検出値取得座標について加算して得た値を、すべての検出値取得座標における個別値の和で除算することにより、物体座標のy座標yGが算出される。
図10に示す個別データP1に基づいて、式3により算出される物体1の物体座標は、(4.19、2.72)である。座標算出部450は、算出された物体1の物体座標で、物体1の現在の物体座標を更新する。図11に示す個別データP2に基づいて、式3により算出される物体2の物体座標は、(2.63、4.32)である。座標算出部450は、算出された物体2の物体座標で、物体2の現在の物体座標を更新する。図12に示す個別データP3に基づいて、式3により算出される物体3の物体座標は、(7.1、8.04)である。座標算出部450は、算出された物体3の物体座標で、物体3の現在の物体座標を更新する。
Based on the individual data P1 shown in FIG. 10, the object coordinates of the
ステップ590において、停止部460は、終了条件が満たされている場合、座標算出方法を終了する。停止部460は、終了条件が満たされていない場合、ステップ530に戻る。一例において、停止部460は、座標算出部450における更新前の物体座標と、座標算出部450における更新後の物体座標と、の距離が所定値以内になった場合、物体座標の更新を停止する。一例において、停止部460は、座標算出部450において物体座標が所定回数更新された場合、物体座標の更新を停止する。
In
繰り返し実行されるステップ530からステップ580において、寄与度算出部430は、座標算出部450で算出された物体座標を使用して寄与度を更新する。個別値算出部440は、更新された寄与度を使用して個別値を更新する。座標算出部450は、更新された個別値を使用して物体座標を更新する。
In
本実施形態によれば、寄与度を考慮して検出値から生成される個別値を使用して、複数の物体の物体座標を算出するので、1つの検出値取得座標の検出値をいずれか1つの物体の物体座標の算出にしか使用しない場合に比べて、複数の物体の座標を正確に算出することができ、それにより物体の操作面上の位置や動きに基づいて正確に入力ができる。 According to the present embodiment, the object coordinates of a plurality of objects are calculated using individual values generated from the detected values in consideration of the degree of contribution. Therefore, the detected value of one detected value acquisition coordinate is any one. Compared to the case where only the object coordinates of one object are used for calculation, the coordinates of a plurality of objects can be calculated more accurately, thereby enabling accurate input based on the positions and movements of the objects on the operation surface.
図15は、従来の座標算出方法を使用した参考例の場合の、2つの物体の例示的な軌跡701及び軌跡702を示す。図16は、本実施形態の座標算出方法を使用した場合の、2つの物体の例示的な軌跡801及び軌跡802を示す。図15の参考例では、1つの検出値取得座標の検出値をいずれか1つの物体の物体座標の算出にしか使用しないので、物体が滑らかに動いていても、軌跡701及び軌跡702が同様にずれる場合がある。一方、図16に示すように、本実施形態では物体が滑らかに動いている場合、滑らかな軌跡801及び軌跡802が得られる。
FIG. 15 shows
本実施形態によれば、1つの対象座標において、対象座標の検出値に物体の位置関係の影響の度合いを反映できる。その結果、複数の物体の座標を正確に算出することができ、それにより物体の操作面上の位置や動きに基づいて正確に入力ができる。 According to the present embodiment, the degree of influence of the positional relationship between the objects can be reflected in the detected value of the target coordinate in one target coordinate. As a result, the coordinates of a plurality of objects can be accurately calculated, thereby enabling accurate input based on the positions and movements of the objects on the operation surface.
本実施形態によれば、1つの対象座標において、対象座標に近い物体ほど寄与度が大きくなるので、寄与度が、対象座標の検出値に物体の各々が与える影響の度合いを反映できる。その結果、複数の物体の座標を正確に算出することができ、それにより物体の操作面上の位置や動きに基づいて正確に入力ができる。 According to the present embodiment, in one target coordinate, an object closer to the target coordinate has a higher contribution, so the contribution can reflect the degree of influence of each object on the detection value of the target coordinate. As a result, the coordinates of a plurality of objects can be accurately calculated, thereby enabling accurate input based on the positions and movements of the objects on the operation surface.
本実施形態によれば、距離の2乗の逆数の比率で寄与度が決まる。本実施形態によれば、距離の1乗の逆数の比率で寄与度が決まる場合に比べて、対象座標から遠い物体の個別値を小さくすることができるので、対象座標に近い物体の座標をより正確に算出することができ、それにより物体の操作面上の位置や動きに基づいて正確に入力ができる。2次元の座標系では、2つの座標の距離を求める際、2つの座標の各成分の差の2乗を加算して得られる値の平方根を求める。従って、距離の2乗を寄与度の計算に利用することで、実際に寄与度を算出する過程において、距離の計算における平方根を求める計算と、寄与度の計算における2乗の計算とを省くことができるので、全体の処理を高速化することができる。なお、距離の3乗以上の逆数の比率で寄与度を決めると、対象座標から遠い物体の個別値が小さくなりすぎ、対象座標から遠い物体が対象座標にほとんど寄与しなくなってしまい、対象座標に近い物体の座標を正確に算出できない。 According to the present embodiment, the contribution is determined by the ratio of the reciprocal of the square of the distance. According to the present embodiment, the individual value of the object far from the target coordinate can be reduced compared to the case where the contribution is determined by the ratio of the reciprocal of the first power of the distance. It is possible to calculate accurately, and thereby input can be performed accurately based on the position and movement of the object on the operation surface. In the two-dimensional coordinate system, when obtaining the distance between two coordinates, the square root of the value obtained by adding the square of the difference between the components of the two coordinates is obtained. Therefore, by using the square of the distance for the calculation of the contribution, it is possible to omit the calculation for obtaining the square root in the calculation of the distance and the calculation of the square in the calculation of the contribution in the process of actually calculating the contribution. Therefore, the entire process can be speeded up. If the contribution is determined by the reciprocal ratio of the cube of the distance or more, the individual value of the object far from the target coordinate becomes too small, and the object far from the target coordinate hardly contributes to the target coordinate. The coordinates of a nearby object cannot be calculated accurately.
本実施形態によれば、算出された物体座標を使用して物体座標が更新されるので、物体座標を正確な座標に収束させやすい。その結果、複数の物体の座標をより正確に算出することができ、それにより物体の操作面上の位置や動きに基づいて正確に入力ができる。 According to the present embodiment, since the object coordinates are updated using the calculated object coordinates, the object coordinates can be easily converged to accurate coordinates. As a result, the coordinates of a plurality of objects can be calculated more accurately, thereby enabling accurate input based on the positions and movements of the objects on the operation surface.
本実施形態によれば、更新前後の物体座標の距離が所定値以内になると物体座標の更新を停止する。その結果、物体座標が大きく更新されないにも関わらず処理を継続した場合の処理時間を省くことができるので、物体座標を短い時間で、所望の正確さで算出できる。 According to this embodiment, when the distance between the object coordinates before and after the update is within a predetermined value, the update of the object coordinates is stopped. As a result, it is possible to save processing time when processing is continued despite the fact that the object coordinates are not greatly updated, so that the object coordinates can be calculated with desired accuracy in a short time.
本実施形態によれば、物体座標の更新回数を制限することにより、所望の時間で物体座標が算出される。 According to the present embodiment, the object coordinates are calculated at a desired time by limiting the number of updates of the object coordinates.
本実施形態によれば、寄与度を算出する前に、寄与度を算出するための暫定的な物体座標を設定できる。 According to the present embodiment, provisional object coordinates for calculating the contribution can be set before calculating the contribution.
(第2実施形態の全体構成)
次に、本発明の第2実施形態に係る入力装置について説明する。図17は、本実施形態の入力装置1000の構成図である。図1に示すように、入力装置1000は、センサ1200、記憶装置1300、及び演算処理装置1400を含む。
(Overall configuration of the second embodiment)
Next, an input device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 17 is a configuration diagram of the input device 1000 of the present embodiment. As illustrated in FIG. 1, the input device 1000 includes a
本実施形態のセンサ1200における複数の駆動電極1210、複数の検出電極1220、及び複数の検出位置1230は、それぞれ、第1実施形態のセンサ200における複数の駆動電極210、複数の検出電極220、及び複数の検出位置230と同様の構成要素である。
The plurality of
本実施形態の記憶装置1300は、第1実施形態の記憶装置300と同様の構成要素であるが、第2実施形態の座標算出方法を実行するための座標算出プログラムを記憶している点で、第1実施形態の記憶装置300とは異なる。
The
本実施形態の演算処理装置1400は、第1実施形態の演算処理装置400と同様の構成要素であるが、記憶装置1300に記憶された座標算出プログラムを読み出して実行することにより、検出データ生成部1410、物体情報取得部1420、マスク設定部1425、寄与度算出部1430、個別値算出部1440、座標算出部1450、及び停止部1460として機能する点で第1実施形態の演算処理装置400とは異なる。
The
本実施形態の検出データ生成部1410、物体情報取得部1420、寄与度算出部1430、個別値算出部1440、座標算出部1450、及び停止部1460は、それぞれ、第1実施形態の検出データ生成部410、物体情報取得部420、寄与度算出部430、個別値算出部440、座標算出部450、及び停止部460と同様の動作をするが、一部異なる動作も行う。以下、第1実施形態と第2実施形態との相違点を中心に説明する。
The detection
マスク設定部1425は、検出データにおいて所定値以上の検出値をもつ連続した検出値取得座標で構成された1つ以上の領域を画定する。マスク設定部1425は、マスク値を検出値取得座標の各々について物体ごとに設定する。マスク値は、不寄与「0」と寄与「1」とのいずれかに設定されて、不寄与であるか否かを示す。マスク設定部1425は、画定された1つの領域に含まれる物体座標に対応した物体のマスク値を、1つの領域外の検出値取得座標では不寄与に設定し、かつ、1つの領域内の検出値取得座標では寄与と設定する。
The
寄与度算出部1430は、1つの検出値取得座標における1つの物体のマスク値が不寄与「0」を示す場合、その1つの検出値取得座標におけるその1つの物体の寄与度を強制的に「0」と算出する。寄与度算出部1430は、1つの検出値取得座標における複数の物体の寄与度を算出する際、マスク値が寄与「1」に設定されている物体のみで寄与度を算出する。すなわち、上述の対象座標と物体座標との距離の2乗の逆数を物体座標のすべてについて加算した値の算出には、マスク値が不寄与「0」に設定された物体の物体座標と対象座標との距離の2乗の逆数は加算されない。
When the mask value of one object in one detection value acquisition coordinate indicates non-contribution “0”, the
(第2実施形態の座標算出方法)
図21のフローチャートを参照して、演算処理装置1400において実行される第2実施形態の座標算出方法について説明する。
(Coordinate calculation method of the second embodiment)
With reference to the flowchart of FIG. 21, the coordinate calculation method of 2nd Embodiment performed in the
ステップ1510において、物体情報取得部1420は、検出データImに基づいて、物体の個数を取得し、さらに、1つ以上の物体の各々の物体座標を取得する。ステップ1510の処理は第1実施形態のステップ510と同様である。
In
ステップ1520において、物体情報取得部1420は、物体の個数が2つ以上である場合には、ステップ1525に進み、物体の個数が1つ以下である場合には、座標算出方法を終了する。ステップ1520の処理は第1実施形態のステップ520と同様である。
In
例示的な図18の検出データImは、第1実施形態の図3と同じ検出データImである。最初は、第1実施形態の場合と同様に、実線の枠1601で示される座標(4、2)が物体1の物体座標として設定され、実線の枠1602で示される座標(2、4)が物体2の物体座標として設定され、実線の枠1603で示される座標(7、8)が物体3の物体座標として設定される。
The exemplary detection data Im in FIG. 18 is the same detection data Im as in FIG. 3 of the first embodiment. Initially, as in the case of the first embodiment, the coordinates (4, 2) indicated by the
ステップ1525において、マスク設定部1425は、検出データにおいて所定値以上の検出値をもつ連続した検出値取得座標で構成された1つ以上の領域を画定する。
In
例えば、図18の検出データImにおいて、マスク設定部1425は、例示的な所定値0.1以上の検出値をもつ連続した検出値取得座標で構成された第1領域1610と第2領域1620とを画定する。ここで、検出値取得座標が連続しているとは、1つの検出値取得座標と他の検出値取得座標とが、x方向とy方向との少なくとも一方において直接隣り合っていることを指す。
For example, in the detection data Im of FIG. 18, the
マスク設定部1425は、マスク値を検出値取得座標の各々について物体ごとに設定する。マスク設定部1425は、画定された1つの領域に含まれる物体座標に対応した物体のマスク値を、その1つの領域外の検出値取得座標では不寄与に設定し、かつ、その1つの領域内の検出値取得座標では不寄与ではないと設定する。
The
図19は、第1領域1610に含まれる物体座標に対応した物体のマスクM1である。マスクM1では、第1領域1610内の検出値取得座標のマスク値は、すべて寄与「1」に設定され、第1領域1610外の検出値取得座標のマスク値は、すべて不寄与「0」に設定される。図20は、第2領域1620に含まれる物体座標に対応した物体のマスクM2である。マスクM2では、第2領域1620内の検出値取得座標のマスク値は、すべて寄与「1」に設定され、第2領域1620外の検出値取得座標のマスク値は、すべて不寄与「0」に設定される。
FIG. 19 shows an object mask M <b> 1 corresponding to the object coordinates included in the
図18に示すように、物体1の物体座標(4、2)及び物体2の物体座標(2、4)が第1領域1610に含まれるので、図19のマスクM1のマスク値が物体1及び物体2のマスク値として使用される。図18に示すように、物体3の物体座標(7、8)が第2領域1620に含まれるので、図20のマスクM2のマスク値が物体3のマスク値として使用される。
As shown in FIG. 18, since the object coordinates (4, 2) of the
ステップ1530において、寄与度算出部1430は、物体情報取得部1420で取得された物体座標の1つを選択する。ステップ1530の処理は第1実施形態のステップ530と同様である。
In
ステップ1540において、寄与度算出部1430は、ステップ1530で選択された物体の物体座標と各検出値取得座標との距離を算出して、選択された物体の距離データを作成する。ステップ1540の処理は第1実施形態のステップ540と同様である。
In
ステップ1550において、寄与度算出部1430は、未選択の物体座標がある場合には、ステップ1530に戻る。寄与度算出部1430は、未選択の物体座標がない場合、すなわち、すべての物体に対応する距離データが作成された場合には、ステップ1560に進む。
In
ステップ1560において、寄与度算出部1430は、1つ以上の距離データに基づいて、1つ以上の検出値取得座標の各々に対応付けられた寄与度を物体ごとに算出することにより、物体ごとの寄与度データを作成する。ステップ1560の処理は第1実施形態のステップ560と概ね同様である。但し、寄与度算出部1430は、1つの検出値取得座標における1つの物体のマスク値が不寄与「0」を示す場合、その1つの検出値取得座標におけるその1つの物体の寄与度を強制的に「0」と算出する。寄与度算出部1430は、1つの検出値取得座標における複数の物体の寄与度を算出する際、マスク値が寄与「1」に設定されている物体のみで寄与度を算出する。すなわち、上述の対象座標と物体座標との距離の2乗の逆数を物体座標のすべてについて加算した値の算出には、マスク値が不寄与「0」に設定された物体の物体座標と対象座標との距離の2乗の逆数は加算されない。
In
例えば、図19のマスクM1に示すように、物体1及び物体2の座標(1、1)におけるマスク値は、「0」である。図20のマスクM2に示すように、物体3の座標(1、1)におけるマスク値は、「0」である。従って、すべての物体の寄与度が「0」と算出される図19のマスクM1に示すように、物体1及び物体2の座標(0、4)におけるマスク値は、「1」である。図20のマスクM2に示すように、物体3の座標(0、4)におけるマスク値は、「0」である。従って、物体3の寄与度が「0」と算出され、物体1及び物体2の寄与度の計算には、物体1及び物体2のみの距離が使用され、物体3の距離は使用されない。
For example, as shown in the mask M1 in FIG. 19, the mask value at the coordinates (1, 1) of the
ステップ1570において、個別値算出部1440は、1つ以上の検出値取得座標の各々に対応付けられた個別値を物体ごとに算出することにより、物体ごとの個別データを作成する。ステップ1570の処理は第1実施形態のステップ570と同様である。
In
ステップ1580において、座標算出部1450は、物体座標を算出して、算出された物体座標で現在の物体座標を更新する。ステップ1580の処理は第1実施形態のステップ580と同様である。
In
ステップ1590において、停止部1460は、終了条件が満たされている場合、座標算出方法を終了する。停止部1460は、終了条件が満たされていない場合、ステップ1530に戻る。ステップ1590の処理は第1実施形態のステップ590と同様である。
In
繰り返し実行されるステップ1530からステップ1580において、寄与度算出部1430は、座標算出部1450で算出された物体座標を使用して寄与度を更新する。個別値算出部1440は、更新された寄与度を使用して個別値を更新する。座標算出部1450は、更新された個別値を使用して物体座標を更新する。
In
本実施形態によれば、第1実施形態の効果に加え、寄与度を算出する前にマスク値を設定しておくので、不寄与に設定した検出値取得座標における寄与度の算出時間を短縮して、全体の寄与度の算出時間を短縮することができる。例えば、ある物体がある検出値取得座標の検出値の生成にあまり寄与していない場合、その物体によるその検出値取得座標におけるマスク値を不寄与とすることにより、寄与度の算出時間を短縮できる。 According to the present embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, the mask value is set before calculating the contribution, so the calculation time of the contribution in the detection value acquisition coordinates set to non-contribution is shortened. Thus, the calculation time of the total contribution can be shortened. For example, when a certain object does not contribute much to the generation of the detected value of the detected value acquisition coordinates, the calculation time of the contribution can be shortened by making the mask value at the detected value acquisition coordinates by the object non-contributing. .
この構成によれば、ある物体の寄与度を算出する際、その物体に対応する物体座標を含む領域外に存在している微小な検出値をもつ検出値取得座標の寄与度、及び、その物体が検出値の生成にあまり寄与していない他の領域の寄与度の算出を省くことができるので、全体的な寄与度の算出時間を短縮することができる。 According to this configuration, when calculating the contribution degree of a certain object, the contribution degree of detected value acquisition coordinates having a minute detection value existing outside the area including the object coordinates corresponding to the object, and the object However, since it is possible to omit the calculation of the contribution of other regions that do not contribute much to the generation of the detection value, the calculation time of the overall contribution can be shortened.
本変形例によれば、物体の寄与度データを算出する際に、その物体が検出値の生成に大きく寄与した検出値取得座標及びその検出値を優先的に使用することで、より正確に物体座標を算出できる。 According to this modification, when calculating the contribution degree data of an object, the detected value acquisition coordinates that the object greatly contributed to the generation of the detected value and the detected value are preferentially used, so that the object can be more accurately obtained. Coordinates can be calculated.
本発明は上述した実施形態には限定されない。すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。 The present invention is not limited to the embodiment described above. That is, those skilled in the art may make various modifications, combinations, subcombinations, and alternatives regarding the components of the above-described embodiments within the technical scope of the present invention or an equivalent scope thereof.
本発明は、複数の検出位置の各々における物体の接近度合いを示す検出値を生成するセンサを含む種々の入力装置に適用可能である。例えば、車、航空機、船舶、宇宙船などの輸送体に搭載される入力装置に適用可能である。 The present invention can be applied to various input devices including a sensor that generates a detection value indicating the degree of approach of an object at each of a plurality of detection positions. For example, the present invention can be applied to an input device mounted on a transport body such as a car, an aircraft, a ship, and a spacecraft.
100…入力装置
200…センサ
230…検出位置
400…演算処理装置
410…検出データ生成部
420…物体情報取得部
430…寄与度算出部
440…個別値算出部
450…座標算出部
460…停止部
1000…入力装置
1200…センサ
1230…検出位置
1400…演算処理装置
1410…検出データ生成部
1420…物体情報取得部
1425…マスク設定部
1430…寄与度算出部
1440…個別値算出部
1450…座標算出部
1460…停止部
1610…第1領域
1620…第2領域
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記検出値が取得された前記複数の検出位置の各々の座標を示す検出値取得座標と、前記複数の検出位置の各々の前記検出値と、の対応を表す検出データに基づいて、前記操作面に近接した前記物体の有無及び数を取得する物体情報取得部と、
前記検出データに基づいて、1つ以上の前記検出値取得座標の各々に対応付けられた寄与度を前記物体ごとに算出する寄与度算出部と、
1つ以上の前記検出値取得座標の各々に対応付けられた個別値を前記物体ごとに算出する個別値算出部と、
前記物体の座標を示す物体座標を算出する座標算出部と、
を備え、
1つの前記検出値取得座標における1つの前記物体の前記寄与度が、前記1つの検出値取得座標の前記検出値のうちの、前記1つの物体の前記物体座標の算出で使用される割合を示し、
前記個別値算出部が、前記1つの検出値取得座標における前記1つの物体の前記個別値を、前記1つの検出値取得座標における前記1つの物体の前記寄与度と、前記1つの検出値取得座標の前記検出値とを乗算することにより算出し、
前記座標算出部が、算出対象の前記物体の前記物体座標を、前記算出対象の物体の前記個別値に基づいて算出する、
入力装置。 A sensor that generates a detection value indicating the degree of approach between the operation surface and the object at each of a plurality of detection positions on the operation surface;
The operation surface is based on detection data representing a correspondence between detection value acquisition coordinates indicating the coordinates of the plurality of detection positions from which the detection values are acquired and the detection values of the plurality of detection positions. An object information acquisition unit that acquires the presence and number of the objects close to
A contribution calculation unit that calculates, for each object, a contribution associated with each of the one or more detection value acquisition coordinates based on the detection data;
An individual value calculation unit that calculates an individual value associated with each of the one or more detection value acquisition coordinates for each object;
A coordinate calculation unit for calculating object coordinates indicating the coordinates of the object;
With
The degree of contribution of one object in one detection value acquisition coordinate indicates a ratio used in the calculation of the object coordinate of the one object in the detection value of the one detection value acquisition coordinate. ,
The individual value calculation unit calculates the individual value of the one object in the one detection value acquisition coordinate, the contribution of the one object in the one detection value acquisition coordinate, and the one detection value acquisition coordinate. By multiplying the detected value of
The coordinate calculation unit calculates the object coordinates of the object to be calculated based on the individual values of the object to be calculated;
Input device.
請求項1に記載の入力装置。 An object information acquisition unit that acquires the object coordinates of each of the one or more objects based on the detection data before the contribution calculation unit calculates the contribution;
The input device according to claim 1.
請求項2に記載の入力装置。 The contribution calculation unit calculates the contribution of two or more objects in one target coordinate among a plurality of detection value acquisition coordinates, and the target coordinates and the objects of the two or more objects. Calculating the contribution based on the distance to each of the coordinates;
The input device according to claim 2.
請求項3に記載の入力装置。 When the contribution calculation unit calculates the contribution of the two or more objects in the target coordinates, the contribution of the object corresponding to the object coordinates close to the target coordinates is far from the target coordinates. Calculating the contribution so as to be equal to or greater than the contribution of the object corresponding to the object coordinates;
The input device according to claim 3.
請求項3または請求項4に記載の入力装置。 When calculating the contribution degree of one target object among the two or more objects in the target coordinates, the contribution degree calculation unit calculates a reciprocal of the square of the distance between the target coordinates and the object coordinates. A value obtained by dividing the reciprocal of the square of the distance between the object coordinates of the target object and the target coordinates, with the value added for all of the object coordinates, as the contribution.
The input device according to claim 3 or claim 4.
前記個別値算出部は、更新された前記寄与度を使用して前記個別値を更新し、
前記座標算出部は、更新された前記個別値を使用して前記物体座標を更新する、
請求項2乃至請求項5のいずれか一項に記載の入力装置。 The contribution calculation unit updates the contribution using the object coordinates calculated by the coordinate calculation unit,
The individual value calculation unit updates the individual value using the updated degree of contribution,
The coordinate calculation unit updates the object coordinates using the updated individual values.
The input device according to any one of claims 2 to 5.
請求項6に記載の入力装置。 And a stop unit that stops updating the object coordinates when the distance between the object coordinates before update in the coordinate calculation unit and the object coordinates after update in the coordinate calculation unit is within a predetermined value. ,
The input device according to claim 6.
請求項6に記載の入力装置。 When the object coordinates are updated a predetermined number of times in the coordinate calculation unit, further comprising a stop unit that stops updating the object coordinates,
The input device according to claim 6.
請求項2乃至請求項8のいずれか一項に記載の入力装置。 The object information acquisition unit determines the object as the object when the detection value has a maximum value exceeding a predetermined threshold in the detection data.
The input device according to any one of claims 2 to 8.
請求項2乃至請求項9のいずれか一項に記載の入力装置。 The object information acquisition unit acquires, as the object coordinates, the detection value acquisition coordinates at which the detection value is a maximum value in the detection data.
The input device according to any one of claims 2 to 9.
請求項2乃至請求項10のいずれか一項に記載の入力装置。 The coordinate calculation unit calculates the object coordinates using only the individual values of a plurality of the detection value acquisition coordinates whose distance from the object coordinates is included in a predetermined range among the individual values.
The input device according to any one of claims 2 to 10.
前記寄与度算出部は、前記1つの検出値取得座標における前記1つの物体の前記マスク値が前記不寄与を示す場合、前記1つの検出値取得座標における前記1つの物体の前記寄与度を0と算出する、
請求項1乃至請求項11のいずれかに記載の入力装置。 A mask setting unit that sets a mask value indicating whether or not non-contributing for each of the detected value acquisition coordinates for each object;
When the mask value of the one object in the one detection value acquisition coordinate indicates the non-contribution, the contribution degree calculation unit sets the contribution degree of the one object in the one detection value acquisition coordinate to 0. calculate,
The input device according to claim 1.
請求項12に記載の入力装置。 The mask setting unit demarcates one or more regions composed of the detection value acquisition coordinates that have the detection value equal to or larger than a predetermined value in the detection data, and sets the object coordinates included in one region as the object coordinates. The mask value of the corresponding object is set to the non-contribution in the detection value acquisition coordinates outside the one area, and is set not to be the non-contribution in the detection value acquisition coordinates in the one area. To
The input device according to claim 12.
前記検出値が取得された前記複数の検出位置の各々の座標を示す検出値取得座標と、前記複数の検出位置の各々の前記検出値と、の対応を表す検出データに基づいて、前記操作面に近接した前記物体の有無及び数を取得することと、
前記検出データに基づいて、1つ以上の前記検出値取得座標の各々に対応付けられた寄与度を前記物体ごとに算出することと、
1つ以上の前記検出値取得座標の各々に対応付けられた個別値を前記物体ごとに算出することと、
前記物体の座標を示す前記物体座標を算出することと、
を含み、
1つの前記検出値取得座標における1つの前記物体の前記寄与度が、前記1つの検出値取得座標の前記検出値のうちの、前記1つの物体の前記物体座標の算出で使用される割合を示し、
前記1つの検出値取得座標における前記1つの物体の前記個別値が、前記1つの検出値取得座標における前記1つの物体の前記寄与度と、前記1つの検出値取得座標の前記検出値とを乗算することにより算出され、
前記算出対象の前記物体の前記物体座標が、前記算出対象の物体の前記個別値に基づいて算出される、
座標算出方法。 A coordinate calculation method executed by an input device including a sensor that generates a detection value indicating a degree of approach between the operation surface and an object at each of a plurality of detection positions on the operation surface,
The operation surface is based on detection data representing a correspondence between detection value acquisition coordinates indicating the coordinates of the plurality of detection positions from which the detection values are acquired and the detection values of the plurality of detection positions. Obtaining the presence and number of said objects in proximity to,
Calculating a contribution degree associated with each of the one or more detection value acquisition coordinates based on the detection data for each object;
Calculating an individual value associated with each of the one or more detected value acquisition coordinates for each object;
Calculating the object coordinates indicating the coordinates of the object;
Including
The degree of contribution of one object in one detection value acquisition coordinate indicates a ratio used in the calculation of the object coordinate of the one object in the detection value of the one detection value acquisition coordinate. ,
The individual value of the one object in the one detection value acquisition coordinate is multiplied by the contribution of the one object in the one detection value acquisition coordinate and the detection value of the one detection value acquisition coordinate. Is calculated by
The object coordinates of the object to be calculated are calculated based on the individual values of the object to be calculated.
Coordinate calculation method.
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