JP2018063732A - 容量制御表面を実装する装置と相互作用する方法、この方法を実装する、インターフェース及び装置 - Google Patents

容量制御表面を実装する装置と相互作用する方法、この方法を実装する、インターフェース及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】デバイスの機能性を維持しながらデバイスの複雑さ及び製造コストの低減を可能とする、容量制御表面を備えたデバイスと相互作用する方法を提案する。
【解決手段】電子の又はコンピューター化ユーザ装置（３００）と相互作用する方法であって、ユーザ装置が、複数の容量電極（１０４）を備える制御表面（１０２）と、制御表面の容量電極のいずれもが中立表面（３０２−３０８）に配置されないように制御表面の周辺に配置された中立表面の少なくとも１つと、を含み、エッジ効果を利用することにより装置の中立表面に近接して位置する制御表面の容量電極の少なくとも１つと接触して又は対向して配置された制御オブジェクトを検出する工程と、検出の機能としてユーザ装置における機能の少なくとも１つを始動させる工程と、を含む方法；及びこの方法を実装するユーザ装置並びにユーザ装置と相互作用するマン・マシン・インターフェイス。
【選択図】図３

Description

本発明は、容量制御表面（surface de commande capacitive）を利用する、電子の及び／又はコンピュータ化されたデバイスと相互作用するための方法に関する。また、本発明は、この方法を利用する、ヒューマン・マシン・インターフェイス及びユーザーデバイスに関する。
本発明の分野は、容量検出技術を利用する、ユーザーデバイスと相互作用するためのヒューマン・マシン・インターフェイス（ＨＭＩ）の分野に限定されない。より詳細には、本発明の分野は、制御表面に接触することなくユーザーデバイスと相互作用するための、容量性技術による前記制御表面を含むＨＭＩデバイスの分野である。
ほとんどの電子通信デバイス又は視聴覚デバイスには、接触表面（surfaces tactiles）と一般に呼ばれ、これらのデバイスとの相互作用を可能とする、画面及び制御表面が備え付けられている。タブレット又はスマートフォンタイプのデバイスにおいて、前記制御表面は透明である。前記制御表面は、これらのデバイスの表示画面中に又は表示画面上に統合され、表示画面のサイズを増加させる。
前記容量制御表面により、前記制御表面と接触している又は前記制御表面と離れている制御オブジェクト（detecter un objet）、例えば指又はスタイラスペンを検出することが可能となる。
容量性技術を使用する制御表面は、「エッジ効果」と呼ばれる望ましくない現象に悩まされる。前記「エッジ効果」は、一方で周囲の物体との干渉を回避するために、他方で前記制御表面の検出範囲を増加させるために、最小化されるか無視される。したがって、容量制御表面において、制御オブジェクトが前記制御表面と接触する場合に又は前記制御オブジェクトが前記制御表面と対向して存在する場合に、前記制御オブジェクトの検出のみが考慮される。結果として、制御オブジェクトが前記制御表面に接触することなく、前記制御表面の周辺に存在する場合には、前記制御オブジェクトは、例え前記デバイスと接触している場合でも、検出されないか又は考慮されない。
同時に、このような容量制御表面を備えるデバイスは、前記デバイスの側面又は端に、さらに一般的には制御表面の周辺に、特定の機能例えば音量調節機能の選択用の又は前記表示画面のオン若しくはオフ用などの付加的選択手段を含む。これらの選択手段は、電気機械式ボタンの少なくとも１つ又は容量センサーの少なくとも１つを含むことができ、前記電気機械式ボタンの少なくとも１つ又は容量センサーの少なくとも１つは、前記容量制御表面に付加され、そしてそのことが前記デバイスの複雑さ及び製造コストを増大させる。
本発明の目的は、前記の欠点を克服することである。
本発明の他の目的は、前記容量制御表面により提供され、より良好に利用されるべき機能性を可能とする、容量制御表面を備えたデバイスと相互作用するための方法を提案することである。
本発明の他の目的は、より簡単かつより迅速にデバイスと相互作用する、容量制御表面を備えた前記デバイスと相互作用するための方法を提案することである。
最後に、本発明の他の目的は、デバイスの機能性を維持しながら前記デバイスの複雑さ及び製造コストの低減を可能とする、容量制御表面を備えた前記デバイスと相互作用するための方法を提案することである。
これらの目的の少なくとも１つは、電子の及び／又はコンピュータ化された、ユーザーデバイスとして知られたデバイスと相互作用するための方法により達成され、前記ユーザーデバイスが、
前記制御表面からゼロでない距離に位置する制御オブジェクトの少なくとも１つを検出するために配置された複数の容量電極を備える制御表面と、
前記制御表面の周辺に配置され、中立として知られる表面少なくとも１つと、ここで、前記制御表面の前記容量電極のいずれもが、前記中立表面に配置されないものとする、
を含み、前記方法が、以下の工程：
前記中立表面に近接して位置する前記制御表面の前記容量電極の少なくとも１つのエッジ効果を利用することにより、前記デバイスの前記中立表面と接触して又は対向して配置された制御オブジェクトの少なくとも１つを検出する工程と、
前記検出の機能として、前記デバイスにおける機能少なくとも１つを始動させる工程と、を含むことを特徴とする、前記方法により達成される。
したがって、本発明による方法は、容量制御表面の前記エッジ効果が、一方で、容量電極を備えていない中立表面上に配置された制御オブジェクトの１つ又はそれ以上の検出のために使用されることを可能にし、そして他方で、前記エッジ効果が、ユーザーデバイスにより実行される前記の検出に続く機能の１つ又はそれ以上を始動させるために使用されることを可能にする。
本発明によれば、制御オブジェクトが前記中立表面に見える一方で、前記制御オブジェクトは、前記中立表面から離れている場合には、前記中立表面と対向している。
したがって、本発明による方法によれば、容量制御表面の前記エッジ効果を使用することが可能となり、前記エッジ効果は、背景技術の方法及びシステムについての望ましくない物理的な現象であり、前記の背景技術の方法及びシステムは、一般に、前記エッジ効果を最小化し若しくは無視し、又は物理的手段例えばガード電極又はソフトウエア及びアルゴリズム手段を使用して無効にすらする。
したがって、本発明の方法によれば、前記容量制御表面により提供された全ての機能性を利用する一方で、前記容量制御表面を備えたデバイスとの相互作用が可能となる。
さらに、容量制御表面を備えるユーザーデバイスを有する本発明の方法により提案される相互作用は、中立表面上の制御オブジェクトの単純な検出により機能が始動されることができることから、より単純かつ迅速である。したがって、前記制御オブジェクトが指又は手である場合には、ユーザーが単純にユーザーデバイスを握ることにより機能が始動されることができる。
さらに、容量制御表面を備えそして本発明の相互作用の方法を利用するユーザーデバイスは、前記容量制御表面に付加した付加的な制御手段例えば電気機械式ボタン又は容量センサーを免除することを可能とするので、現在のデバイスよりもコストがかからず、そして複雑でない。
本出願では、「中立表面」は、容量電極を備えておらず、前記制御表面の周辺に位置しそして前記制御表面と共通の又は共通でない境界を有する、ユーザーデバイスの面であると理解される。
中立表面は、制御表面と同じ平面にあるか又は前記制御表面の平面とゼロでない角度を形成する平面に存在することができる。
特定の実施態様によれば、中立表面は、ユーザーデバイスの周縁部又は端部の少なくとも１つにより形成されることができ、そして制御表面とゼロでない角度を形成することができる。前記ユーザーデバイスは、一般には長方形の形状であり、中立表面は、対向する端の一部の少なくとも１つ、端の少なくとも３つにすら、そして任意で前記ユーザーデバイスの各々の端により形成されることができる。
他の実施態様によれば、中立表面は、制御表面により構成される、ユーザーデバイスのいわゆる相互作用面の、好ましくは表示画面の周辺に、少なくとも前記相互作用面の側面の１つに、配置されることができる。有利には、中立表面の１つは、前記相互作用面の２つの対向する側面の各々に、又は前記相互作用面の側面の３つに、任意で前記相互作用面の各々の側面の全てに配置されることができる。
容量制御表面は、２つの主要な測定原理を使用する。
最も一般的な原理は、行（ligne）及び列（colonne）の形式で電極を使用する「相互容量（mutual capacitance）」として知られている技術を利用する。前記行又は列はそれぞれ、電気的信号により励起されるトランスミッターであり、そして、前記列又は行はそれぞれ、レシーバーである。各々の行と列との交点の間に生成された静電容量は、オブジェクトの存在又は非存在の関数として変化する。力線（lignes de champ）が前記行及び列の交点に非常に局在されているため、この技術は、エッジ効果に非常に敏感である。
第二の原理は、「自己容量（self capacitance）」として知られている技術を利用する。この第二の原理について言えば、２つのアーキテクチャーが容量電極として可能である：前記行及び列の形態で電極を使用している第一アーキテクチャー、そして個々のマトリクス電極（electrodes individuelles matricielles）を使用している第二アーキテクチャーである。両方の場合において、力線は、アースに接続された任意のオブジェクトに対して、より具体的には、前記オブジェクトの基準電圧に対して非常に簡単に引き付けられ、そして、距離を離れて、すなわちこのオブジェクトと前記制御表面との間に任意の接触なしで、オブジェクトを検出することが可能となる。行列のアーキテクチャーの欠点は、複数のオブジェクトを検出することが不可能であることである。オブジェクトが２個以上あると、ゴースト（fantomes）、すなわち偽のオブジェクト（faux objets）が発生する。マトリクスソリューションの利点は、接触により又は接触することなく複数のオブジェクトを検出することが可能であることである。
本発明は、「自己容量」として知られる、マトリクスアーキテクチャーを使用している技術を利用する制御表面に特に適している。
本発明による方法は、有利には、検出工程の後そして始動工程の前に、中立表面と接触して（contre）配置される制御オブジェクトの少なくとも１つの特性を決定する工程を含むことができ、前記始動工程は前記制御オブジェクトの前記特性の機能として実行される。
したがって、前記決定工程は、制御オブジェクトがスタイラスペン若しくは指若しくは手の一部、又はデバイスを掴んでいる手であるかどうかを決定することができる。
前記制御オブジェクトが、前記デバイスを保持する手である場合には、前記決定工程は、それが右手若しくは左手かどうか、又は手の向きさえ決定することができる。
前記制御オブジェクトが、使用者の指の１本である場合には、前記決定工程は、それが親指であるか又は他の指であるかどうかを決定することができる。
制御オブジェクトの特性を決定する工程は、以下の操作：
検出された制御オブジェクトの１つ又はそれ以上に関し、特に同時に、制御表面の測定電極により提供される検出データの関数として、いわゆる検出プロファイルを構成する工程、
前記の検出されたプロファイルと特性が知られている制御オブジェクトにそれぞれ該当する予め決定された複数のプロファイルとの比較により、前記制御オブジェクトの特性を決定する工程、
を含むことができる。
前記検出されたプロファイルは、有利には：
検出された各々の制御オブジェクト位置、
検出されたオブジェクトの数、
少なくとも２つの、特に、検出された各々のオブジェクト間の距離、及び
検出された各々の制御の動き
に関するデータを含むことができる。
「制御オブジェクトの動き」により、変位量（quantite de deplacement）、変位速度（vitesse de deplacement）、及び／又は制御オブジェクトの変位加速度（acceleration de deplacement）が理解される。
有利には、検出工程は、少なくとも１つの、特に、中立表面と接触又は対向して配置された各々のオブジェクトについて、前記制御オブジェクトの前記中立表面にわたる位置の検出を含むことができる。
制御オブジェクトの位置の前記検出は、エッジ効果により制御オブジェクトを検出する電極の位置の関数として、実施されることができる。
前記検出工程は、中立表面と接触して又は対向して配置された制御オブジェクトの数の検出を含むことができる。
検出されるオブジェクトの数は、エッジ効果により制御オブジェクトを検出する容量電極の、独立したグループ数の関数として決定することができる。
前記検出工程は、有利には少なくとも１つの制御オブジェクトについての、特に、中立表面と接触して又は対向して配置された各々の制御オブジェクトについての、形状の検出を含むことができる。
制御オブジェクトの形状は、制御オブジェクトをエッジ効果により検出する同じ群に隣接する各々の容量電極の測定シグナルの強度を考慮した関数／アルゴリズムにより決定されることができる。
有利には、検出工程は、中立表面と接触して又は対向して配置された制御オブジェクトの少なくとも２つの間の距離の検出を含むことができる。
検出された制御オブジェクト２つの間の距離の測定は、以下の方法で実施されることができる。検出された各々の制御オブジェクトについて、最大振幅の信号を与える電極が、このオブジェクトを検出する電極群において識別される。次いで、１つのオブジェクトを検出する最も高い振幅を有する電極と他のオブジェクトを検出する最も高い振幅を有する電極との間の距離が測定される。
測定された距離は、直線距離又は容量制御表面の周辺経路（chemin peripherique）を考慮した周辺の距離とされることができる。
検出工程は、有利には、少なくとも１つの、特に、中立表面と接触又は対向して配置された各々の制御オブジェクトについて、前記制御オブジェクトの動きの検出／測定を含むことができる。
本発明によれば、始動される前記機能は、前記ユーザーデバイスにより実施される機能に関連したパラメーターの値の調整機能を含むことができる。
前記の調整機能は、例えば、音声の、画面の輝度の、画面コントラストの調整であることができる。
前記の調整機能は、前記検出が制御オブジェクトの動きの、そして特に、制御オブジェクトの変位量の検出を含む場合と特に関連する。
特に、調整される機能は、検出工程の関数として非活性化又は活性化されることができる音量とすることができる。
本発明によれば、中立表面を予め決定された機能の調整に専念させることができる。例えば、前記ユーザーデバイスの上部の端に配置される中立表面は、前記ユーザーデバイスによって放出された音の調整と関連することができる。
より一般的には、本発明によれば、複数の中立表面、特に、独立の中立表面は、前記制御表面の周辺に事前に定義されることができる。
これらの中立表面の少なくとも１つは、前記デバイス内に生み出された表示又は案内（navigation）に関わらず、予め決定された機能に、事前に関連付けられる／事前に専念させられる。
これらの中立表面の少なくとも１つは、機能の又はパラメーター調整の始動に使用されることができ、前記の機能又はパラメーターは、ユーザーデバイスにより生み出される表示の、又はユーザーがパラメーターを設定した後に前記ユーザーデバイス内で若しくはユーザーにより実行される案内の機能として、選ばれる又は選択される。
始動される前記機能は、有利には、アプリケーション、例えば例としては、写真若しくはビデオを撮影する又はゲームのためのアプリケーションを起動する機能を含むことができる。
始動される前記機能は、有利には、前記ユーザーデバイスの又は前記ユーザーデバイスにより制御される他のデバイスの表示画面上に生み出される表示に関連する機能を含むことができる。
好ましい実施態様によれば、始動される前記機能は、表示画面を明るくすることを含むことができる。
例えば、検出工程が、デバイスが手で握られていることを検出した場合、これは、前記ユーザーが単に前記デバイスを握ると、前記デバイスと相互作用することを意味する。この場合では、前記デバイスの画面の照明が手の検出により自動的に始動される。
特に好ましい実施態様によれば、始動される前記機能は、表示画面及び／又は制御表面のロック解除を含むことができる。
例えば、デバイスが手で、特に右手で又は左手でそれぞれ握られていることを検出した場合、もし、ユーザーが右利きである又は左利きであるとそれぞれ事前に定義されていた場合は、これは、前記ユーザーが単に前記デバイスを握ると、前記デバイスと相互作用することを意味する。この場合には、前記手の、特に、手の特性の検出により、表示画面及び／又は制御表面のロック解除が自動的に始動される。
特に好ましい実施態様によれば、始動される前記機能は、機能と関連した又は機能を始動させる、表示画面上に表示されたオブジェクトの、特に、ボタン若しくは記号若しくはアイコンの少なくとも１つもまた再配置することを含むことができる。
実際には、前記ユーザーデバイス上の指の位置の機能として、生み出される表示又は表示された制御ボタンの若しくは表示されたオブジェクトの位置を変化させることが可能であり、そして表示された前記オブジェクト又は前記制御ボタンを見ること、及びユーザーの指により部分的に又は完全にそれらが隠れることを回避することが容易になる。
さらに、検出される右手又は左手の特性の機能として、生み出される表示又は表示された制御ボタンの若しくは表示されたオブジェクトの位置を変化させることが可能であり、そしてオブジェクト又は制御ボタンを選択することが容易になる。実際には、多かれ少なかれ容易に到達するいくつかの選択領域は、前記ユーザーが左利き又は右利きであるかどうかに応じて異なる。したがって、表示されたオブジェクト又は制御ボタンの少なくとも１つを、前記ユーザーの親指から遠くへ移動させることが可能となり、前記の手の位置の機能として利用できない特定の制御オブジェクト／ボタンを消去／非活性化／ロックする。
特に好ましい実施態様によれば、始動される前記機能は、表示画面上に生み出される表示の向きの調整を含むことができる。
実際には、例えば、前記デバイスを保持している手の位置の機能として、表示の向きを変更することが、可能である。特に、前記検出により、前記デバイスがユーザーにより「風景（paysage）」モード又は「肖像（portrait）」モードのそれぞれの状態にされていることが、示された場合に、前記表示は回転されることができ、「風景」モード又は「肖像」モードのそれぞれにおけるオブジェクトとして表示することができる。
さらに、始動される前記機能は、検出された制御オブジェクトに関して不適切に配置された制御ボタンの少なくとも１つの非活性化を含むことができる。例えば、機能の制御ボタンの１つ又はそれ以上は、前記デバイス上の又は前記デバイスを保持している指の１本又はそれ以上の位置の機能として、非活性化されることができる。
より一般的には、始動される前記機能は、前記制御オブジェクトと接触して又は対向して配置される中立表面の１つ又はそれ以上の機能として選択されることができる。
本発明のその他の観点によると、
前記制御表面からゼロでない距離に位置する制御オブジェクトの少なくとも１つを検出するために配置された複数の容量電極を備える制御表面と、
本発明による方法の工程を実行するための手段と、
を含むヒューマン・マシン・インターフェイスが提案される。
本発明のヒューマン・マシン・インターフェイスは、ガード電位と呼ばれる電位（ＶG）に設定された容量電極のガード層をさらに含むことができ、前記ガード電位は、前記測定電極の前記電位と実質的に同一又は全く同一である。
有利なことに、容量電極をマトリクス構造に配置することができ、各々の容量電極は、前記の「自己容量」において、前記容量電極と前記制御オブジェクトとの間の静電容量を測定する。
本発明のさらに別の観点によれば、電子の及び／又はコンピュータ化されたデバイスは、本発明によるヒューマン・マシン・インタ−フェースを備えることが提案される。
前記のユーザーデバイスは、特に、ユーザーの間にユーザーにより手で保持されることが意図されるデバイスであることができる。
前記のデバイスは、任意の形状：長方形、正方形、円形等とされることができる。
前記のデバイスは、タブレット、電話機、スマートフォン、ゲーム機、ＰＤＡ等とされることができる。
もちろん、本発明によるデバイスは、表示画面と関連する制御表面を含む任意のデバイス、例えばコンピューターであることができる。
実際は、本発明によるデバイスは、好ましくは表示画面を備えている。この場合、好ましい実施態様によれば、前記制御表面は、透明であることができそしてこの表示画面上に又は表示画面内に配置されることができ、このことにより、その透明性のために、前記表示画面により生み出された表示を見ることが可能となる。
他の利点及び特徴は、非限定的な実施例及び添付図面の詳細な説明を検討することにより明らかになるであろう。
本発明によるインターフェースの断面図である。 本発明のインターフェース及び方法を利用する本発明によるデバイスの第一の例の概略図である。 本発明のインターフェース及び方法を利用する本発明によるデバイスの第二の例の概略図である。 本発明による方法の一例の概略図である。 本発明のユーザーデバイスによる相互作用の複数の構成の概略図である。 本発明のユーザーデバイスによる相互作用の複数の構成の概略図である。 本発明のユーザーデバイスによる相互作用の複数の構成の概略図である。 本発明のユーザーデバイスによる相互作用の複数の構成の概略図である。
以下に記載される実施態様は、非限定的であることを十分に理解されたい。特徴の選択が、先行技術の状態に対して、技術的利点を付与するか又は本発明を区別するために十分である場合、本発明の変形は、他の記載された特徴から分離して、特に、以下に記載する特徴の選択のみを含んで想定することができる。この選択は、好ましい機能的な特徴の少なくとも１つを構造的な詳細なしで含むか、又は構造的な詳細の一部分で、先行技術の状態に対して、技術的利点を付与するか又は本発明を区別するために十分である場合には、この部分を含む。
特に、この組み合わせに技術的な観点からの異議がない場合は、記載された全ての変形及び実施態様を組み合わせることができる。
図面において、いくつかの図面に共通する要素は同じ参照番号を保持する。
図１は、本発明によるヒューマン・マシン・インターフェースの断面図である。
図１に示されるインターフェース１００は、制御表面１０２及び容量電極１０４のアセンブリを含み、前記容量電極１０４は、測定電極として知られ、制御オブジェクトと制御表面１０２との接触により又は接触なしで、前記制御オブジェクトの１つ又はそれ以上を検出することが意図される。
ヒューマン・マシン・インターフェース１００は、電気測定モジュール１０６を含み、前記電気測定モジュール１０６は、容量測定電極１０４と接続しており、前記の各々の容量測定電極１０４から検出シグナルを受信し、そしてそれから実行された検出に関する及び検出プロファイルを構成するデータを推定する。
測定モジュールにより提供される検出プロファイルは、
検出された各々の制御オブジェクトの位置、
検出された制御オブジェクトの数、
少なくとも２つの、特に、検出された各々の制御オブジェクト間の距離、並びに
検出された各々の制御の動き、すなわち、制御オブジェクトの、変位距離、変位速度、及び／又は加速度
に関するデータを含むことができる。
インターフェース１００は、測定モジュール１０６により提供される検出プロファイルを分析する分析用モジュール１０８をさらに含むことができ、そして前記分析用モジュール１０８は、各々の制御オブジェクトの特性（手、指、スタイラスペン等）及び任意で各々の制御オブジェクトと関連しそして前記測定モジュール１０６で測定された動きに関するデータを提供する。
インターフェース１００はデータベース１１０をさらに含み、前記データベース１１０は、
容量測定電極１０４により提供されるシグナルの関数として検出されるプロファイルを決定するために、測定モジュール１０６により使用される１つ又はそれ以上のアルゴリズムと、
制御オブジェクトの性質を測定モジュール１０６により提供される検出されたプロファイルの関数として決定するために前記分析用モジュール１０８により参照される（consultes）、予め決定されそして予め記憶されたプロファイルのセットと、
を含む。
図１はまた、制御表面１０２の周辺に位置する測定電極１０４に相当する力線１１２、１１４を示す。周辺の力線１１２及び１１４は、前記制御表面１０２の方へ引き寄せられ、多かれ少なかれ変形される。測定電極１０４が周辺部に近くなるにつれて、すなわち前記制御表面１０２の境界に近くなるにつれて、この電極の前記力線は水平になる。この物理現象はエッジ効果と呼ばれ、本発明において制御オブジェクトの１つ又はそれ以上の検出に使用され、前記制御オブジェクトは、前記制御表面１０２と接触していない又は対向しているが、前記制御表面１０２に近い周辺にありそして特に、インターフェース１００を利用するユーザーデバイスの中立表面と接触している。実際に、周辺の電極の前記力線は制御表面１０２の周辺に位置する制御オブジェクトの１つ又はそれ以上を検出することが可能である。
インターフェース１００はまた、各々の測定電極１０４と同一又は実質的に同一の電位ＶGに設定されたガード層と呼ばれる層１１６を含む。図１において、前記ガード層１１６は前記測定電極１０４の下に位置し、前記測定電極１０４は、ガード層１１６と制御表面１０２との間に位置する。
図２は、図１のヒューマン・マシン・インターフェースを含む、本発明によるデバイスの第一の例の概略図である。
図２に示されるデバイス２００は、表示画面２０２を含み、前記表示画面２０２上には、制御表面１０２と測定電極１０４とが配置されている。あるいは、前記制御表面１０２は、前記表示画面２０２により、少なくとも部分的に形成されることができる。表示画面２０２を含むデバイス２００の面２０４は、以後、ユーザーインタラクション面と呼ばれる。
デバイス２００は、前記インタラクション面２０４上に、中立表面２０４−２１０の４個をさらに含む。前記中立表面は、制御オブジェクトの１つ又はそれ以上の検出用の測定電極若しくは手段、又は電気機械式選択手段を含まない。
したがって、各々の中立表面２０６−２１２は、同一平面内にあるか、又は制御表面１０２により形成される平面に対して平行な平面内にある。
中立表面２０６−２１２はそれぞれ、インタラクション面２０４のそれぞれの端の制御表面１０２の周辺に配置される。各々の中立表面２０６−２１２は、その他の中立表面２０６−２１２から独立しており、そして制御表面１０２とは区別される。
制御オブジェクト、例えば指又は手の１つ以上が、中立表面２０６−２１２と接して又は対向して配置された場合、この又はこれらの制御オブジェクトは、測定電極により生成されるエッジ効果を利用して、前記制御表面の周辺部の制御表面１０２の下に／の中に配置された測定電極１０４により検出される。
あるいは、中立表面２０６−２１２は、制御表面を完全に包囲する単一の中立表面を形成するために、接触することができる。
あるいは、前記デバイスは、その端の１つ又はそれ以上に中立表面を含まないことができる。
図３は、図１のヒューマン・マシン・インターフェースを含む本発明によるデバイスの第二の例の概略図である。
図３に示すデバイス３００は、制御表面１０２上及び測定電極１０４上に配置された、表示画面２０２を含む。あるいは、前記制御表面１０２は、表示画面２０２により少なくとも部分的に形成されることができる。表示画面２０２を含む、デバイス３００の前記面２０４は、以後、ユーザーインタラクション面と呼ばれる。
デバイス２００は、その各々の端又は周縁上に、さらに中立表面３０２−３０８を含み、前記中立表面３０２−３０８は、制御オブジェクトの１つ又はそれ以上の検出用の測定電極若しくは手段、又は電気機械式選択手段を含まない。
したがって、各々の中立表面２０６−２１２は、制御表面１０２により形成される平面と、ゼロではない角度、特に、９０°の角度を形成する平面内にある。
各々の中立表面３０２−３０８は、前記デバイス３００の後ろ側の面とインタラクション面とで接続する、前記デバイス３００の端／周縁の各々に位置する制御表面１０２の周辺部に配置される。
各々の中立表面３０２−３０８は、その他の中立表面３０２−３０８から独立しており、そして制御表面１０２から区別される。
制御オブジェクト、例えば指又は手の１つ以上が、中立表面３０２−３０８と接して又は対向して配置され、例えば、ユーザーが前記デバイスの端／周縁を掴んだ場合、この又はこれらの制御オブジェクト、例えばユーザーの指又は手は、前記制御表面１０２の周辺部の制御表面１０２の下に／の中に配置された測定電極１０４により、測定電極１０４により生成されるエッジ効果を利用して検出される。
あるいは、中立表面３０２−３０８は、制御表面１０２を完全に包囲する単一の中立表面を形成するために、接触することができる。
あるいは、前記デバイス３００は、その端／周縁の１つ又はそれ以上に中立表面を含まないことができる。
図３の実施態様はインタラクション面の表面の全てを表示画面として使用できる利点を有している。結果として、この実施態様は、インタラクション面２０４の一定のサイズ用のより大きな表示画面２０２を有すること、又は表示画面２０２の一定のサイズ用のより小さなデバイスを有することのいずれかを可能とする。
もちろん、図２及び３に示した実施態様を組み合わせることが可能である。したがって、本発明のユーザーデバイスは、デバイスのインタラクション面上に、すなわち制御表面及び／又は表示画面としての同じ平面内に、中立表面少なくとも１つを備えることができ、そして中立表面の少なくとも１つを、独立して又は独立せずに、前記デバイスの端／周縁に備えることができる。
図４は、図１のインターフェイスにおいて、及び／又は図２又は３のデバイスにおいて利用することができる、本発明による方法の例の概略図を示す。
図４に示す方法４００は、工程４０２を含み、前記工程４０２の間に、制御表面の周辺の電極により生成されるエッジ効果を利用して、制御オブジェクトの少なくとも１つが検出される。
工程４０４の間に、制御表面の周辺の電極により提供されるシグナルの関数として、検出プロファイルが決定される。このプロファイルは、全ての制御オブジェクトの全ての動きと同様に、検出された制御オブジェクトの全てを考慮に入れる。
工程４０６の間に、検出された制御オブジェクトの特性が、検出されたプロファイルと予め決定されたプロファイル又は予め決定されたデータとの比較により決定される。
検出されたプロファイルの関数、すなわち、制御オブジェクトの特性、そしてもし必要であれば制御オブジェクトの動きとして、機能の１つ又はそれ以上が、前記デバイス、そしてより具体的には前記デバイスのプロセッサ、及び／又は起動される機能に関する前記デバイスの素子に送信されるコマンドにより起動される。
工程４０８の後、以下の工程の少なくとも１つ：ユーザーデバイスの音量を調節する工程４１０、ユーザーデバイスの表示画面の輝度及びコントラストを調節する工程４１２、表示画面及び／又は制御表面のロックを解除する工程４１４、表示されているオブジェクトの位置若しくはサイズ又は制御ボタンを変化させる工程４１６、並びに表示画面上に生成された表示の方向を変化させる工程４１８が、同時に又は順々に実施される。
図５−８は、本発明のユーザーデバイスと相互作用する複数の構成の概略図である。
記載されている構成において、右、左、上、そして下の方向は、風景モードにおいて制御画面１０２及び／又は表示画面２０２を見ているユーザーを参照して決定される。
図５の構成では、指１本が、デバイス２００の右端又は右側面上で／と接触して、すなわち中立表面２１０及び／又は中立表面３０６上で／と接触して、検出される。同時に、複数の指が、前記デバイス２００の左の端又は周縁上で、すなわち中立表面２０６及び／又は中立表面３０２上で／と接触して、検出される。この検出プロファイルは、右手に相当しそして表示画面上に表示されたアイコンの及び制御ボタンの、右手を用いた使用に関連している所定の位置への位置付けを起動する、制御オブジェクトの検出に関連する。
図６の構成では、指１本が、デバイス２００の左端又は左周縁上で／と接触して、すなわち中立表面２０６及び／又は中立表面３０２上で／と接触して、検出される。同時に、複数の指が、前記デバイス２００の右の端又は側面上で、すなわち中立表面２１０及び／又は中立表面３０６上で／と接触して、検出される。この検出プロファイルは、左手に相当しそして表示画面上に表示されたアイコンの及び制御ボタンの、左手を用いた使用に関連している所定の位置への位置付けを起動する、制御オブジェクトの検出に関連する。
図７の構成では、図６の構成で実施される検出に加えて、デバイス２００の左端又は左周縁上で／と接触して、すなわち中立表面２０６及び／又は中立表面３０２上で／と接触して位置する指が、下向きにスライドして検出される。この場合は、機能のパラメーターの１つが調節される。調節された機能はデフォルトにより選択された機能、例えば、構成５０６：図７に示されたように動きが下向きである場合に前記音量を下げる、で示された音量であることができる。図７に示されたものとは対照的に動きが上向きである場合は、音量が大きくなる。調節される機能は、ユーザーにより予め選択されることもでき、例えば、例としては表示画面の輝度若しくはコントラスト、又は画面に若しくは画面上に表示されるメニューに応じたものがある。
図８の構成では、指が、デバイス２００の角の各々、すなわち、一方では、中立表面２０６の及び／又は中立表面３０２の端の各々、そして、他方では、中立表面２１０及び／又は中立表面３０６の端の各々上で／に接して検出される。この検出プロファイルは、風景モードにおいて保持された前記デバイス２００の検出に関連しており、そして風景モードにおいて、表示画面２０２上に表示されているアイコン及び制御ボタンの表示を起動させる。あるいは、この検出プロファイルは、写真やビデオの撮影に関連することができる。この場合は、写真又はビデオを撮影するためのアプリケーションが、自動で開始される。また、バーチャル制御ボタン８０２又はバーチャル制御ボタンの設定は、中立表面に関連することができ、前記中立表面は、表示画面の周縁に位置するか、又は前記デバイスの周縁上又は端上に位置する。したがって、指を中立表面８０４上に位置させることにより、写真又はビデオ撮影の撮影／停止を活性化することが可能である。
起動される機能及びこれらの機能に関連する検出プロファイルの他の非限定的かつ非包括的な例について説明する：
Figure 2018063732
もちろん、本発明は、記載されている実施例に単に限定されることはなく、そして本発明の範囲を超えることなく、これらの実施例に対して、多くの調節を行うことができる。
１００ インターフェース
１０２ 制御表面
１０４ 容量電極
１０６ 電気測定モジュール
１０８ 分析用モジュール
１１０ データベース
１１６ ガード層
２００、３００ デバイス
２０２ 表示画面
２０６−２１２、３０２−３０８ 中立表面

Claims (21)

  1. 電子の（２００；３００）及び／又はコンピュータ化された、ユーザーデバイスとして知られたデバイスと相互作用するための方法（４００）であって、前記ユーザーデバイス（２００；３００）が、
    制御表面（１０２）からゼロでない距離に位置する制御オブジェクトの少なくとも１つを検出するために配置された複数の容量電極（１０４）を備える前記制御表面（１０２）と、
    前記制御表面（１０２）の周辺に配置され、中立として知られる表面（２０６−２１２；３０２−３０８）少なくとも１つと、ここで、前記制御表面（１０２）の前記容量電極（１０４）のいずれもが、前記中立表面（２０６−２１２；３０２−３０８）に配置されないものとする、
    を含み、前記方法（４００）が、以下の工程：
    前記中立表面（２０６−２１２；３０２−３０８）に近接して位置する前記制御表面（１０２）の前記容量電極（１０４）の少なくとも１つのエッジ効果を利用することにより、前記デバイス（２００；３００）の前記中立表面（２０６−２１２；３０２−３０８）と接触して又は対向して配置された制御オブジェクトの少なくとも１つを検出する工程（４０２）と、
    前記検出の機能として、前記ユーザーデバイス（２００；３００）における機能少なくとも１つを始動させる工程（４０８）と、
    を含むことを特徴とする、前記方法（４００）。
  2. 前記検出工程（４０２）の後そして前記始動工程（４０８）の前に、中立表面（２０６−２１２；３０２−３０８）と接触して又は対向して配置される制御オブジェクトの特性を決定する工程（４０４、４０６）を含むことを特徴とし、前記始動工程（４０８）が、前記制御オブジェクトの前記特性の機能として実行される、請求項１に記載の方法（４００）。
  3. 前記検出工程（４０２）が、少なくとも１つの、特に中立表面（２０６−２１２；３０２−３０８）と接触して又は対向して配置された各々の制御オブジェクトについて、前記制御オブジェクトの前記中立表面（２０６−２１２；３０２−３０８）上の位置の検出を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法（４００）。
  4. 前記検出工程（４０２）が、前記中立表面（２０６−２１２；３０２−３０８）と接触して又は対向して配置された制御オブジェクトの数の検出を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法（４００）。
  5. 前記検出工程（４０２）が、少なくとも１つの、特に中立表面（２０６−２１２；３０２−３０８）と接触して又は対向して配置された各々の制御オブジェクトについて、前記制御オブジェクトの形状の検出を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法（４００）。
  6. 前記検出工程（４０２）が、前記中立表面（２０６−２１２；３０２−３０８）と接触して又は対向して配置された制御オブジェクトの少なくとも２つの間の距離の検出を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法（４００）。
  7. 前記検出工程（４０２）が、少なくとも１つの、特に中立表面（２０６−２１２；３０２−３０８）と接触して又は対向して配置された各々の制御オブジェクトについて、前記制御オブジェクトの動きの検出／測定を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法（４００）。
  8. 始動される前記機能が、前記ユーザーデバイス（２００；３００）により実施される機能に関連したパラメーターの値の調整機能を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法（４００）。
  9. 始動される前記機能が、前記ユーザーデバイス（２００；３００）の又は前記ユーザーデバイス（２００；３００）により制御される他のデバイスの表示画面（２０２）上に生み出される表示に関連する機能を含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法（４００）。
  10. 始動される前記機能が、前記ユーザーデバイス（２００；３００）の又は前記ユーザーデバイス（２００；３００）により制御される他のデバイスの表示画面（２０２）上に生み出される表示に関連する機能を含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法（４００）。
  11. 始動される前記機能が、表示画面（２００；３００）及び／又は制御表面（１０２）のロック解除を含むことを特徴とする、請求項９又は１０に記載の方法（４００）。
  12. 始動される前記機能が、表示画面（２０２）上に表示されたオブジェクトの少なくとも１つの再配置を含むことを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の方法（４００）。
  13. 始動される前記機能が、表示画面（２０２）上に生み出された表示の方向の調整を含むことを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか１項に記載の方法（４００）。
  14. 始動される前記機能が、写真を撮影するためのアプリケーション、ビデオを撮影するためのアプリケーション、又は音声を非活性化／活性化するアプリケーションの起動を含むことを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法（４００）。
  15. 始動される前記機能が、制御ボタンの非活性化を含むことを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法（４００）。
  16. 始動される前記機能が、前記制御オブジェクトと接触して又は対向して配置される中立表面の１つ又はそれ以上の機能として選択される機能を含むことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法（４００）。
  17. 制御表面（１０２）からゼロでない距離に位置する制御オブジェクトの少なくとも１つを検出するために配置された複数の容量電極（１０４）を備える前記制御表面（１０２）と、
    請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法（４００）の工程を実行するための手段（１０６−１１０）と、
    を含む、ヒューマン・マシン・インターフェイス（１００）。
  18. 測定電極の電位と実質的に同一又は全く同一であり、ガード電位と呼ばれる電位（ＶG）に設定された容量電極（１０４）のガード層（１１６）をさらに含むことを特徴とする、請求項１７に記載のヒューマン・マシン・インターフェイス（１００）。
  19. 前記容量電極（１０４）がマトリクス構造で配置されており、各々の容量電極（１０４）が、前記容量電極と前記制御オブジェクトとの間の静電容量を測定することを特徴とする、請求項１７又は１８に記載のヒューマン・マシン・インターフェイス（１００）。
  20. 請求項１７〜１９のいずれか１項に記載のヒューマン・マシン・インターフェイス（１００）を含む、電子の及び／又はコンピュータ化されたデバイス（２００；３００）。
  21. 表示画面（２０２）をさらに含むことを特徴とし、制御表面（１０２）が透明でありそして前記表示画面上に配置されている、請求項２０に記載のデバイス（２００；３００）。
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