JP2018200494A - タッチコントローラ、表示システム及びホスト装置 - Google Patents
タッチコントローラ、表示システム及びホスト装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018200494A JP2018200494A JP2017103450A JP2017103450A JP2018200494A JP 2018200494 A JP2018200494 A JP 2018200494A JP 2017103450 A JP2017103450 A JP 2017103450A JP 2017103450 A JP2017103450 A JP 2017103450A JP 2018200494 A JP2018200494 A JP 2018200494A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- force
- data
- touch
- touch detection
- host device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
- G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
- G06F3/0487—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
- G06F3/0488—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
- G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
- G06F3/0447—Position sensing using the local deformation of sensor cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
- Position Input By Displaying (AREA)
Abstract
【課題】タッチ検出面に作用するせん断力に関する情報を取得する。【解決手段】タッチコントローラが、タッチ検出面を有するタッチ検出デバイスから検出信号を取得するアナログフロントエンドと、検出信号に基づいてタッチ検出面に力が作用する着力点の位置及び着力点においてタッチ検出面に物体が作用する力を検出するように構成された演算装置とを具備する。タッチコントローラは、タッチ検出面に物体が作用する力の大きさが所定の閾値を超えたことに応じて押し込み検出状態に設定される。演算装置は、タッチコントローラが押し込み検出状態にあるときに、着力点の位置の変化に応じて、タッチ検出面に作用するせん断力の方向に対応する方向データを生成するように構成されている。【選択図】図6
Description
本発明は、タッチコントローラ、表示システム及びホスト装置に関し、特に、所望のタッチ検出面(例えば、タッチパネルの表面)への物体の接触を検出するタッチ検出(touch sensing)に関する。
表示パネルとタッチパネルとを組み合わせた表示モジュールは、最も広く用いられるユーザインタフェースの一つである。出力デバイスである表示パネルにタッチパネルを入力デバイスとして組み合わせることで、利便性の高いユーザインタフェースを実現することができる。
一般的なタッチパネルは、タッチ検出面への物体(例えば、人体の指)の接触を検出するように構成されるが、近年では、タッチ検出面への物体の接触のみならず、接触によりタッチ検出面に作用する圧力を感知する技術が開発されている。タッチ検出面に作用する圧力を感知することは、高度なユーザインタフェースの提供に好適である。このような技術は、例えば、米国特許出願公開第2016/0334917号(特許文献1)に開示されている。
最も典型的なタッチ検出では、タッチ検出面に垂直な方向に作用する法線力(Normal Force)が感知され、感知した法線力の大きさに基づいた動作が行われる。
しかしながら、発明者の検討によれば、タッチ検出面に作用するせん断力(Shear Force)に関する情報を取得し、この情報に応じた動作を行えば、一層に高度なユーザインタフェースを提供することができる。したがって、タッチ検出面に作用するせん断力に関する情報を取得することには、技術的なニーズが存在する。
なお、米国特許出願公開第2016/0077638号(特許文献2)は、容量センサを用いたせん断力の検出について開示している。
したがって、本発明の目的の一つは、タッチ検出面に作用するせん断力に関する情報を取得する技術を提供することにある。本発明の他の目的及び新規な特徴は、以下の開示から当業者には理解されるであろう。
本発明の一の観点では、タッチコントローラが、タッチ検出面を有するタッチ検出デバイスから検出信号を取得するアナログフロントエンドと、検出信号に基づいてタッチ検出面に力が作用する着力点の位置及び着力点においてタッチ検出面に物体が作用する力を検出するように構成された演算装置とを具備する。タッチコントローラは、タッチ検出面に物体が作用する力の大きさが所定の閾値を超えたことに応じて押し込み検出状態に設定される。演算装置は、タッチコントローラが押し込み検出状態にあるときに、着力点の位置の変化に応じて、タッチ検出面に作用するせん断力の方向に対応する方向データを生成するように構成されている。
本発明の他の観点では、表示システムが、タッチ検出面及び表示領域を有する表示モジュールと、表示モジュールからアナログ検出信号を取得し、アナログ検出信号に応答してタッチ検出データを生成するように構成されたタッチコントローラと、画像データを生成するホスト装置と、画像データに応答して表示モジュールを駆動して画像データに対応する画像を表示領域に表示する表示ドライバとを具備する。タッチコントローラは、タッチ検出面に物体が作用する力が所定の閾値を超えたことに応じて押し込み検出状態に移行する。タッチコントローラは、タッチコントローラが押し込み検出状態にあるときに、タッチ検出面に力が作用する着力点の位置の変化に応じて、タッチ検出面に作用するせん断力の方向に対応する方向データを含むタッチ検出データを生成するように構成されている。ホスト装置は、タッチ検出データを受け取り、タッチ検出データに応じて画像データを生成する。
本発明の更に他の観点では、タッチ検出面及び表示領域を有する表示モジュールと、表示モジュールからアナログ検出信号を取得し、アナログ検出信号に応答してタッチ検出データを生成するように構成されたタッチコントローラと、表示モジュールを駆動する表示ドライバを含む表示システムに使用されるホスト装置が提供される。当該ホスト装置は、タッチ検出データを受け取るインタフェースと、タッチ検出データに応答して表示領域に表示される画像に対応する画像データを生成するプロセッサとを具備する。タッチ検出データは、物体の接触によってタッチ検出面に作用する力の着力点の位置及び着力点に作用する力の大きさを示す作用力データと、着力点の位置の変化に応じて生成されたタッチ検出面に作用するせん断力の方向に対応する方向データを含んでいる。プロセッサは、タッチ検出データに応じて画像データを生成するように構成されている。
本発明の更に他の観点では、ホスト装置が、タッチ検出面を有するタッチ検出デバイスから取得した検出信号に基づいて生成されたタッチ検出データを受け取るインタフェースと、タッチ検出データに応じてユーザインタフェース処理を行って表示モジュールに表示される画像に対応する画像データを生成するプロセッサとを具備する。タッチ検出データは、物体の接触によってタッチ検出面に作用する力の着力点の位置及び着力点に作用する力の大きさを示す作用力データを含む。ユーザインタフェース処理は、タッチ検出面に物体が作用する力の大きさが所定の閾値を超えたことに応じて押し込み検出状態に設定される。プロセッサは、ユーザインタフェース処理が押し込み検出にあるときに、着力点の位置の変化に応じて、タッチ検出面に作用するせん断力の方向に対応する方向データを生成し、方向データに応じて画像データを生成するように構成されている。
本発明によれば、タッチ検出面に作用するせん断力に関する情報を取得することができる。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
図1は、一実施形態における表示システム100の構成を示すブロック図である。表示システム100は、表示モジュール1と、タッチコントローラ内蔵ドライバIC2と、ホスト装置3とを備えている。
表示モジュール1は、表示パネル11と、タッチパネル12とを備えている。
表示パネル11は、表示領域13とスキャンドライバ回路14とを備えている。表示領域13は、画像が表示される領域である。図2は、表示領域13における表示パネル11の構成を図示している。図2に図示されているように、表示領域13には、走査線15とデータ線16と画素回路17とが設けられている。スキャンドライバ回路14は、表示領域13に設けられた走査線15を駆動する。スキャンドライバ回路14は、SOG(system on glass)技術を用いて表示パネル11に集積化されてもよい。
タッチパネル12は、タッチ検出面を有するタッチ検出デバイスであり、該タッチ検出面に物体が接触すると、接触した事実のみならず、タッチ検出面に作用した力が検出可能であるように構成されている。図3は、本実施形態におけるタッチパネル12の構成を示している。タッチパネル12は、行列に配置された検出キャパシタ18を備えている。検出キャパシタ18は、タッチ検出面12aに近接して配置されており、各検出キャパシタ18は、それが近接する位置においてタッチ検出面12aに力が作用すると容量が変化するように構成されている。一実施形態では、検出キャパシタ18が、一対のキャパシタ電極を有しており、タッチ検出面12aの近接する位置に力が作用すると該キャパシタ電極の間の距離が変化し、これにより検出キャパシタ18の容量が変化するように構成される。後述されるように、本実施形態では、各検出キャパシタ18の容量から、タッチ検出面12aに作用する力が検出される。
タッチパネル12のタッチ検出面12aには、xy直交座標系が規定されている。図3では、タッチパネル12の横方向にx軸が定義され、縦方向にy軸が定義される。タッチパネル12のタッチ検出面12aにおける位置は、x座標及びy座標によって特定することができる。
なお、図1には、別体に形成された表示パネル11とタッチパネル12とが組み合わされた表示モジュール1が図示されているが、表示パネル11とタッチパネル12とが一体に形成されてもよい。例えば、検出キャパシタ18が表示パネル11に集積化された表示モジュール1が用いられてもよい。
図1を再度に参照して、タッチコントローラ内蔵ドライバIC2は、表示パネル11を駆動して表示パネル11の表示領域13に画像を表示すると共に、タッチパネル12の検出キャパシタ18から得られる検出信号に基づいてタッチ検出を行うように構成されている半導体装置である。なお、以下では、タッチコントローラ内蔵ドライバIC2を、単に「ドライバIC2」と記載する。
ドライバIC2は、表示ドライバ21とタッチコントローラ22とを備えている。本実施形態では、表示ドライバ21とタッチコントローラ22とが、モノリシックに(即ち、同一の半導体チップに)集積化されている。ただし、表示ドライバ21とタッチコントローラ22とは、別々の半導体チップに集積化されてもよい。
表示ドライバ21は、データドライバ回路23とパネルインタフェース回路24とを備えている。データドライバ回路23は、ホスト装置3から受け取った画像データに応答して表示パネル11のデータ線16を駆動する。パネルインタフェース回路24は、表示パネル11のスキャンドライバ回路14を制御するスキャン制御信号を生成してスキャンドライバ回路14に供給する。
タッチコントローラ22は、アナログフロントエンド25と演算装置26とを備えている。アナログフロントエンド25は、タッチパネル12の検出キャパシタ18からアナログ検出信号を取得し、取得したアナログ検出信号に対してアナログ−デジタル変換を行ってデジタルデータであるADCデータを生成する。本実施形態では、ADCデータは、検出キャパシタ18のそれぞれの容量を示す容量データを含んでいる。生成されたADCデータは、演算装置26に供給される。演算装置26は、アナログフロントエンド25から受け取ったADCデータ(容量データ)に対してタッチ検出のための演算処理を行い、タッチ検出データを生成する。タッチ検出データは、タッチ検出の結果を示すデータである。演算装置26としては、例えば、MCU(micro control unit)が使用され得る。演算装置26によって生成されたタッチ検出データは、ホスト装置3に送信される。
ホスト装置3は、ドライバIC2の表示ドライバ21に画像データを供給すると共に、タッチコントローラ22から受け取ったタッチ検出データに基づいて、ユーザインタフェース処理を行う。ユーザインタフェース処理は、例えば、ユーザがタッチパネル12に対して行った操作の認識のための処理や、表示パネル11においてユーザに提示する画像の生成のための処理を含んでいる。ホスト装置3は、プロセッサ31と、記憶装置32と、インタフェース33とを備えている。
プロセッサ31は、記憶装置32に格納されている制御ソフトウェア34を実行し、表示システム100の制御のための様々な演算、例えば、表示ドライバ21に供給される画像データの生成を行う。
記憶装置32は、制御ソフトウェア34を格納している。制御ソフトウェア34は、UI制御モジュール34aを含んでおり、ユーザインタフェース処理は、プロセッサ31がUI制御モジュール34aを実行することによって実現される。
インタフェース33は、ドライバIC2とホスト装置3の間でデータの送受信を行う。具体的には、インタフェース33は、プロセッサ31によって生成された画像データをドライバIC2に送信すると共に、ドライバIC2からタッチ検出データを受け取る。
続いて、本実施形態の表示システム100の動作を説明する。本実施形態の表示システム100は、図4に図示されているように、タッチパネル12のタッチ検出面12aに対する物体4(例えば、人間の指)の接触を感知するタッチ検出を行うように構成されている。本実施形態のタッチ検出では、アナログフロントエンド25によって生成されるADCデータ(容量データ)に基づいて、物体4がタッチ検出面12aに接触して作用する力の大きさと、タッチ検出面12aにおいて当該力が作用する点である着力点(force application point)の座標とが検出される。
着力点の座標の検出は、一実施形態では、関数フィッティングによって行ってもよい。図5は、着力点のx座標の算出について説明する図である。一実施形態では、着力点のx座標が、容量データの値が極大となる検出キャパシタ18を含む所定数の隣接する検出キャパシタ18の容量データに対して関数フィッティングを行うことで算出してもよい。
図5には、検出キャパシタ18の特定の行の、左からn−1番目、n番目、n+1番目の検出キャパシタ18から着力点のx座標を算出する手法が図示されている。ここで、n番目の検出キャパシタ18の容量データの値が極大値をとるものとする。n−1番目、n番目、n+1番目の検出キャパシタ18の容量データの値を、それぞれ、Zn−1、Zn、Zn+1とし、n−1番目、n番目、n+1番目の検出キャパシタ18の座標が、それぞれ、xn−1、xn、xn+1であるとして、着力点のx座標xFは、下記の関数f(x):
について、
f(xn−1)=Zn−1
f(xn)=Zn
f(xn+1)=Zn+1
を成立させるようなxFとして算出してもよい。ここで、Aは、容量データの値域の幅に対応する定数であり、wxは、f(x)のピークの幅に対応する定数である。なお、着力点のx座標の算出に用いられる検出キャパシタ18の数は、3に限定されず、4以上であってもよい。この場合、適宜の手法により関数f(x)を用いたフィッティングが行われて着力点のx座標xFが算出される。
f(xn−1)=Zn−1
f(xn)=Zn
f(xn+1)=Zn+1
を成立させるようなxFとして算出してもよい。ここで、Aは、容量データの値域の幅に対応する定数であり、wxは、f(x)のピークの幅に対応する定数である。なお、着力点のx座標の算出に用いられる検出キャパシタ18の数は、3に限定されず、4以上であってもよい。この場合、適宜の手法により関数f(x)を用いたフィッティングが行われて着力点のx座標xFが算出される。
同様の手法により、着力点のy座標も算出可能である。
注目すべきことは、本実施形態では、タッチパネル12のタッチ検出面12aに垂直な方向に作用する法線力(Normal Force)FNに関する情報のみならず、タッチ検出面12aの面内方向に作用するせん断力(Shear Force)FSに関する情報が取得されることである。タッチパネル12の各検出キャパシタ18から得られるアナログ検出信号は各検出キャパシタ18の容量に依存しており、各検出キャパシタ18の容量は法線力FNに依存している。よって、各検出キャパシタ18から得られたアナログ検出信号から生成されたADCデータ(容量データ)に基づいて行われるタッチ検出では、基本的には、法線力FNに関する情報が得られることになる。加えて、本実施形態のタッチ検出では、着力点(force application point)の座標の変化から、せん断力FSに関する情報が取得される。着力点の座標が時間的に変化した場合、座標の変化は、概ね、せん断力FSが作用する方向を表しており、また、このときにタッチ検出面12aに作用する力はせん断力FSを含んでいると考えてよい。本実施形態では、着力点の座標の変化と、着力点の座標が変化したときにタッチ検出面12aに作用する力とが、せん断力FSに関する情報として取得される。このような情報に基づいたユーザインタフェース処理を行うことで、高度なユーザインタフェースを提供することができる。
図6は、本実施形態におけるタッチ検出方法を示しており、より具体的には、タッチ検出におけるタッチコントローラ22の状態遷移を示している。図6に示されているタッチ検出方法では、物体4(例えば、人体の指)がタッチ検出面12aに接触した後、更に、タッチ検出面12aに押し込まれた場合について、タッチ検出面12aに作用するせん断力(Shear Force)FSに関する情報が取得される。
タッチパネル12に何らの物体も接触していない状態では、タッチコントローラ22は、タッチ非検出状態に設定される。タッチ非検出状態では、演算装置26は、アナログフロントエンド25から受け取ったADCデータ(容量データ)に基づき、タッチパネル12のタッチ検出面12aへの物体の接触をモニタする。この間、タッチコントローラ22は、タッチコントローラ22がタッチ非検出状態にあることを示すタッチ検出データをホスト装置3に送信する。
アナログ検出信号から生成されたADCデータ(容量データ)に基づき、タッチパネル12に物体が接触したことが演算装置26によって検知されると、タッチコントローラ22は、タッチ検出状態に移行する。タッチ検出状態では、物体4がタッチ検出面12aに接触して作用する力の大きさFと、当該力が作用する着力点の位置の座標(x,y)とがADCデータ(容量データ)に基づいて検出される。演算装置26は、力の大きさFと着力点の位置の座標(x,y)とを記述する作用力データを生成し、作用力データを含むタッチ検出データをホスト装置3に送信する。このときにホスト装置3に送信されるタッチ検出データは、タッチコントローラ22がタッチ検出状態に移行したことを示すデータを含んでいてもよい。
例えば、図7の左図は、タッチ検出状態におけるタッチコントローラ22の動作の一例を示している。図7の左図の動作では、人体の指5がタッチパネル12のタッチ検出面12aに接触したことが検知されたときに、タッチ検出面12aに作用する力の大きさFが2.86Nであり、当該力が作用する着力点の位置の座標(x,y)が(506,823)であると検出されている。
本実施形態では、人体の指5がタッチ検出面12aに接触した後、更に押し込まれる操作が検出される。具体的には、タッチコントローラ22がタッチ検出状態にあるときにタッチ検出面12aに作用する力の大きさFが所定の閾値Th1を超えたことが演算装置26によって検知されると、タッチコントローラ22は、押し込み検出状態に移行する。押し込み検出状態では、演算装置26は、着力点の位置の座標(x,y)の変化に応じて、タッチ検出面12aに作用するせん断力FSに関連する情報、より具体的には、せん断力FSの方向を示す方向データを生成し、生成した方向データを含むタッチ検出データを生成する。
より具体的には、押し込み検出状態では、タッチ検出が下記のようにして行われる。現時刻tiにおける着力点の位置の座標を(xi,yi)とし、現時刻tiよりも前の時刻ti−1における着力点の位置の座標を(xi−1,yi−1)とする。ここで、現時刻tiは、タッチコントローラ22が押し込み検出状態にある時刻であるが、時刻ti−1は、現時刻tiより前であれば、タッチコントローラ22が押し込み検出状態にある時刻でもタッチ検出状態にある時刻であるもあり得ることに留意されたい。
演算装置26は、着力点の位置の変化、より具体的には、現時刻tiにおける着力点の位置の座標を(xi,yi)と現時刻tiよりも前の時刻ti−1における着力点の位置の座標を(xi−1,yi−1)との差分(Δx,Δy)を算出する。ここで、
Δx=xi−xi−1 ・・・(2a)
Δy=yi−yi−1 ・・・(2b)
である。
Δx=xi−xi−1 ・・・(2a)
Δy=yi−yi−1 ・・・(2b)
である。
差分Δx、Δyの絶対値|Δx|、|Δy|のいずれかが、所定の閾値Th2よりも大きい場合、タッチ検出面12aにせん断力FSが作用していると考えてよい。この場合、演算装置26は、力の大きさFと着力点の座標(x,y)とを記述する作用力データに加え、方向データを生成する。方向データは、せん断力FSの方向に対応する情報を含んでおり、差分(Δx,Δy)に基づいて生成される。一実施形態では、方向データは、差分(Δx,Δy)から、下記式(3)に従って算出されたθを記述するデータとして生成してもよい:
θ=arctan(Δy/Δx) ・・・(3)
ここで、arctanは、逆正接関数である。他の実施形態では、方向データは、差分(Δx,Δy)そのものを記述するデータとして生成してもよい。
θ=arctan(Δy/Δx) ・・・(3)
ここで、arctanは、逆正接関数である。他の実施形態では、方向データは、差分(Δx,Δy)そのものを記述するデータとして生成してもよい。
演算装置26は、生成した作用力データと方向データとを含むタッチ検出データを生成し、生成したタッチ検出データをホスト装置3に送信する。このときにホスト装置3に送信されるタッチ検出データは、タッチコントローラ22が押し込み検出状態に移行したことを示すデータを含んでいてもよい。
一方、差分Δx、Δyの絶対値|Δx|、|Δy|の両方が、所定の閾値Th2よりも小さい場合、タッチ検出面12aに作用するせん断力FSが小さいと考えてよい。この場合、演算装置26は、方向データは生成せず、力の大きさFと着力点の座標(x,y)とを記述する作用力データのみを生成する。演算装置26は、作用力データを含み、方向データを含まないタッチ検出データをホスト装置3に送信する。
図7の右図は、タッチコントローラ22がタッチ検出状態から押し込み検出状態に移行したときのタッチコントローラ22の動作の一例を示している。例えば、閾値Th1が、5.00Nであり、閾値Th2が、15であるとする。図7に図示されているように、タッチ検出面12aに作用する力の大きさFが2.86Nから閾値Th1を超え、10.00Nに増大したとする。この場合、タッチコントローラ22は、押し込み検出状態に移行する。押し込み検出状態に移行した後、着力点の座標の差分(Δx,Δy)が算出される。図7の例では、差分(Δx,Δy)は、それぞれ、下記のようにして算出される。
Δx=492−506=−14
Δy=825−823=2
Δx=492−506=−14
Δy=825−823=2
図7の例では、Δxの絶対値|Δx|が閾値Th2より大きい。このような事象は、例えば、人体の指5がタッチ検出面12aに接触した後、左側に押し込まれた場合に発生する。絶対値|Δx|が閾値Th2より大きいので、作用力データに加えて方向データが演算装置26によって生成される。生成された作用力データ及び方向データを含むタッチ検出データが、ホスト装置3に送信される。
ホスト装置3は、タッチコントローラ22からタッチ検出データを受け取り、タッチ検出データに基づいて、ユーザインタフェース処理を行う。上述のように、ユーザインタフェース処理は、プロセッサ31がUI制御モジュール34aを実行することによって実行される。
方向データを含むタッチ検出データがホスト装置3に送信された場合、ホスト装置3におけるユーザインタフェース処理において方向データが用いられる。タッチ検出データに含まれる方向データの有用な用途の一つは、表示パネル11の表示領域13に表示されるポインタの移動である。図8は、表示領域13に表示されるポインタ13aの一例を図示している。ユーザがタッチ検出面12aを押し込む操作を行った場合に作用力データと方向データに応答してポインタ13aを移動させることにより、利便性が高いユーザインタフェースを実現できる。
一実施形態では、人体の指5がタッチ検出面12aに接触した後、更に押し込まれた場合に、ポインタ13aが移動する移動方向が方向データに応じて決定され、ポインタ13aが移動する移動速度が作用力データに記述されている力の大きさFによって決定されてもよい。ホスト装置3のプロセッサ31は、画像要素(image element)、例えば、ポインタ13aが、方向データに応じて決定された移動方向に、作用力データに記述されている力の大きさFに応じて決定された移動速度で移動するように画像データを生成し、ドライバIC2の表示ドライバ21に送信する。
一実施形態では、ポインタ13aの移動速度vは、作用力データに記述されている力の大きさFに対して単調に増加するように決定されてもよい。例えば、ポインタ13aの移動速度vが、力の大きさFに比例するとして決定されてもよい。具体的には、移動速度vは、下記式(4)に従って決定されてもよい。
v=KVF ・・・(4)
ここで、KVは、定数である。
v=KVF ・・・(4)
ここで、KVは、定数である。
上記には、タッチコントローラ22が、タッチ検出面12aを押し込む操作を検出し、更に、押し込む操作を検出した場合に作用力データと方向データとを含むタッチ検出データを生成する実施形態を記載しているが、タッチ検出面12aを押し込む操作の検出、及び、それに続く方向データの生成は、ホスト装置3におけるユーザインタフェース処理において行われてもよい。この場合、図6に図示されている状態遷移は、ホスト装置3において実行されるユーザインタフェース処理において行われる。より具体的には、表示システム100は、下記のように動作する。
タッチパネル12に何らの物体も接触していない状態では、タッチコントローラ22は、何らの物体も接触していないことを示すタッチ検出データをホスト装置3に送信する。この場合、ユーザインタフェース処理がタッチ未検出状態に設定される。
タッチコントローラ22は、タッチパネル12のタッチ検出面12aへの物体の接触を検出すると、力の大きさFと着力点の座標(x,y)とを記述する作用力データを生成し、作用力データを含むタッチ検出データをホスト装置3に送信する。作用力データを含むタッチ検出データに応答して、ユーザインタフェース処理がタッチ検出状態に設定される。以後、タッチパネル12のタッチ検出面12aへの物体の接触を検出している限り、タッチコントローラ22は、作用力データを含むタッチ検出データをホスト装置3に送信し続ける。
ホスト装置3のプロセッサ31は、タッチ検出データに含まれる作用力データに基づいて、物体(例えば、人体の指5)がタッチ検出面12aに接触した後、タッチ検出面12aを押し込む操作を検出する。具体的には、ユーザインタフェース処理がタッチ検出状態にあるときにタッチ検出面12aに作用する力の大きさFが所定の閾値Th1を超えたことがプロセッサ31によって検知されると、ユーザインタフェース処理は、押し込み検出状態に移行する。押し込み検出状態では、プロセッサ31は、着力点の座標(x,y)の変化に応じて、タッチ検出面12aに作用するせん断力FSに関連する情報、より具体的には、せん断力FSの方向を示す方向データを生成する。
より具体的には、押し込み検出状態では、ユーザインタフェース処理が下記のようにして行われる。現時刻tiにおける着力点の座標を(xi,yi)とし、現時刻tiよりも前の時刻ti−1における着力点の座標を(xi−1,yi−1)とする。ここで、現時刻tiは、ユーザインタフェース処理が押し込み検出状態にある時刻であるが、時刻ti−1は、現時刻tiより前であれば、ユーザインタフェース処理が押し込み検出状態にある時刻でもタッチ検出状態にある時刻であるもあり得ることに留意されたい。
プロセッサ31は、着力点の座標(x,y)の変化、より具体的には、現時刻tiにおける着力点の座標を(xi,yi)と現時刻tiよりも前の時刻ti−1における着力点の座標を(xi−1,yi−1)との差分(Δx,Δy)を算出する。上述の通り、差分(Δx,Δy)は、式(2a)、(2b)に従って算出される。
差分Δx、Δyの絶対値|Δx|、|Δy|のいずれかが、所定の閾値Th2よりも大きい場合、タッチ検出面12aにせん断力FSが作用していると考えてよい。この場合、プロセッサ31は、差分(Δx,Δy)に基づいて方向データを生成する。一実施形態では、方向データは、差分(Δx,Δy)から、上記の式(3)に従って算出されたθを記述するデータとして生成してもよい。他の実施形態では、方向データは、差分(Δx,Δy)そのものを記述するデータとして生成してもよい。上述のように、生成された方向データは、例えば、表示パネル11に表示されるポインタ13aの移動に用いられてもよい。
以上には、本発明の実施形態が具体的に記述されているが、本発明は、上記の実施形態に限定されない。本発明が種々の変更と共に実施され得ることは、当業者には理解されよう。
100 :表示システム
1 :表示モジュール
2 :タッチコントローラ内蔵ドライバIC
3 :ホスト装置
4 :物体
5 :指
11 :表示パネル
12 :タッチパネル
12a :タッチ検出面
13 :表示領域
13a :ポインタ
14 :スキャンドライバ回路
15 :走査線
16 :データ線
17 :画素回路
18 :検出キャパシタ
21 :表示ドライバ
22 :タッチコントローラ
23 :データドライバ回路
24 :パネルインタフェース回路
25 :アナログフロントエンド
26 :演算装置
31 :プロセッサ
32 :記憶装置
33 :インタフェース
34 :制御ソフトウェア
34a :UI制御モジュール
1 :表示モジュール
2 :タッチコントローラ内蔵ドライバIC
3 :ホスト装置
4 :物体
5 :指
11 :表示パネル
12 :タッチパネル
12a :タッチ検出面
13 :表示領域
13a :ポインタ
14 :スキャンドライバ回路
15 :走査線
16 :データ線
17 :画素回路
18 :検出キャパシタ
21 :表示ドライバ
22 :タッチコントローラ
23 :データドライバ回路
24 :パネルインタフェース回路
25 :アナログフロントエンド
26 :演算装置
31 :プロセッサ
32 :記憶装置
33 :インタフェース
34 :制御ソフトウェア
34a :UI制御モジュール
Claims (20)
- タッチ検出面を有するタッチ検出デバイスから検出信号を取得するアナログフロントエンドと、
前記検出信号に基づいて前記タッチ検出面に力が作用する着力点の位置及び前記着力点において前記タッチ検出面に物体が作用する力を検出するように構成された演算装置
とを具備するタッチコントローラであって、
前記タッチコントローラは、前記タッチ検出面に前記物体が作用する前記力の大きさが所定の閾値を超えたことに応じて押し込み検出状態に設定され、
前記演算装置は、前記タッチコントローラが前記押し込み検出状態にあるときに、前記着力点の位置の変化に応じて、前記タッチ検出面に作用するせん断力の方向に対応する方向データを生成するように構成された
タッチコントローラ。 - 請求項1に記載のタッチコントローラであって、
前記演算装置は、前記タッチコントローラが前記押し込み検出状態にあるときに、前記タッチコントローラが前記押し込み検出状態にある第1時刻において検出された前記着力点の位置である第1位置と前記第1時刻よりも前の第2時刻において検出された前記着力点の位置である第2位置とに基づいて、前記方向データを生成するように構成された
タッチコントローラ。 - 請求項2に記載のタッチコントローラであって、
前記演算装置は、前記タッチコントローラが前記押し込み検出状態にあるときに、第1方向における前記第1位置の座標と前記第2位置の座標の差分である第1差分と、前記第1方向に垂直な第2方向における前記第1位置の座標と前記第2位置の座標の差分である第2差分とに基づいて前記方向データを生成する
タッチコントローラ。 - 請求項3に記載のタッチコントローラであって、
前記演算装置は、前記第1差分の絶対値と前記第2差分の絶対値とのうちの少なくとも一方が所定の閾値よりも大きい場合に前記方向データを出力し、前記第1差分の絶対値と前記第2差分の絶対値の両方が所定の閾値よりも小さい場合には前記方向データを出力しない
タッチコントローラ。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載のタッチコントローラであって、
前記演算装置は、前記着力点の位置及び前記着力点に作用する力の大きさを示す作用力データを出力するように構成された
タッチコントローラ。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載のタッチコントローラであって、
前記タッチ検出面への前記物体の接触が前記演算装置によって検知されていない場合に前記タッチコントローラがタッチ非検出状態に設定され、
前記演算装置が前記検出信号に基づいて前記タッチ検出面への前記物体の接触を検知すると、前記タッチコントローラがタッチ検出状態に移行し、
前記タッチコントローラが前記タッチ検出状態にあるときに前記タッチ検出面に前記物体が作用する力が前記所定の閾値を超えたことに応答して、前記タッチコントローラが前記押し込み検出状態に移行する
タッチコントローラ。 - タッチ検出面及び表示領域を有する表示モジュールと、
前記表示モジュールからアナログ検出信号を取得し、前記アナログ検出信号に応答してタッチ検出データを生成するように構成されたタッチコントローラと、
画像データを生成するホスト装置と、
前記画像データに応答して前記表示モジュールを駆動して前記画像データに対応する画像を前記表示領域に表示する表示ドライバ
とを具備し、
前記タッチコントローラは、前記タッチ検出面に物体が作用する力が所定の閾値を超えたことに応じて押し込み検出状態に移行し、
前記タッチコントローラは、前記タッチコントローラが前記押し込み検出状態にあるときに、前記タッチ検出面に前記力が作用する着力点の位置の変化に応じて、前記タッチ検出面に作用するせん断力の方向に対応する方向データを含む前記タッチ検出データを生成するように構成され、
前記ホスト装置は、前記タッチ検出データを受け取り、前記タッチ検出データに応じて前記画像データを生成する
表示システム。 - 請求項7に記載の表示システムであって、
前記ホスト装置は、前記タッチコントローラが前記押し込み検出状態にあるときに、前記タッチコントローラが前記押し込み検出状態にある第1時刻において検出された前記着力点の位置である第1位置と前記第1時刻よりも前の第2時刻において検出された前記着力点の位置である第2位置とに基づいて、前記方向データを生成するように構成された
表示システム。 - 請求項7又は8に記載の表示システムであって、
前記タッチ検出データは、前記着力点の位置及び前記着力点に作用する力の大きさを示す作用力データを含んでいる
表示システム。 - 請求項9に記載の表示システムであって、
前記ホスト装置は、前記表示領域に画像要素を表示するように前記画像データを生成し、
前記ホスト装置は、前記画像要素が移動する移動速度が、前記作用力データに記述された前記着力点に作用する力の大きさに依存し、前記画像要素が移動する移動方向が、前記方向データに依存するように前記画像データを生成する
表示システム。 - 請求項10に記載の表示システムであって、
前記ホスト装置は、前記画像要素が移動する移動速度が、前記着力点に作用する力の大きさに対して単調に増加するように前記画像データを生成する
表示システム。 - 請求項10に記載の表示システムであって、
前記ホスト装置は、前記画像要素が移動する移動速度が、前記着力点に作用する力の大きさに比例するように前記画像データを生成する
表示システム。 - タッチ検出面及び表示領域を有する表示モジュールと、前記表示モジュールからアナログ検出信号を取得し、前記アナログ検出信号に応答してタッチ検出データを生成するように構成されたタッチコントローラと、前記表示モジュールを駆動する表示ドライバを含む表示システムに使用されるホスト装置であって、
前記タッチ検出データを受け取るインタフェースと、
前記タッチ検出データに応答して前記表示領域に表示される画像に対応する画像データを生成するプロセッサ
とを具備し
前記タッチ検出データは、物体の接触によって前記タッチ検出面に作用する力の着力点の位置及び前記着力点に作用する前記力の大きさを示す作用力データと、前記着力点の位置の変化に応じて生成された前記タッチ検出面に作用するせん断力の方向に対応する方向データを含んでおり、
前記プロセッサは、前記タッチ検出データに応じて前記画像データを生成するように構成された
ホスト装置。 - 請求項13に記載のホスト装置であって、
前記プロセッサは、前記表示領域に画像要素を表示するように前記画像データを生成し、
前記プロセッサは、前記画像要素が移動する移動速度が、前記作用力データに記述された前記着力点に作用する力の大きさに依存し、前記画像要素が移動する移動方向が、前記方向データに依存するように前記画像データを生成するように構成された
ホスト装置。 - 請求項14に記載のホスト装置であって、
前記プロセッサは、前記画像要素が移動する移動速度が、前記着力点に作用する力の大きさに対して単調に増加するように前記画像データを生成するように構成された
ホスト装置。 - 請求項14に記載のホスト装置であって、
前記プロセッサは、前記画像要素が移動する移動速度が、前記着力点に作用する力の大きさに比例するように前記画像データを生成するように構成された
ホスト装置。 - タッチ検出面を有するタッチ検出デバイスから取得した検出信号に基づいて生成されたタッチ検出データを受け取るインタフェースと、
前記タッチ検出データに応じてユーザインタフェース処理を行って表示モジュールに表示される画像に対応する画像データを生成するプロセッサ
とを具備し、
前記タッチ検出データは、物体の接触によって前記タッチ検出面に作用する力の着力点の位置及び前記着力点に作用する前記力の大きさを示す作用力データを含み、
前記ユーザインタフェース処理は、前記タッチ検出面に前記物体が作用する前記力の大きさが所定の閾値を超えたことに応じて押し込み検出状態に設定され、
前記プロセッサは、前記ユーザインタフェース処理が前記押し込み検出状態にあるときに、前記着力点の位置の変化に応じて、前記タッチ検出面に作用するせん断力の方向に対応する方向データを生成し、前記方向データに応じて前記画像データを生成するように構成された
ホスト装置。 - 請求項17に記載のホスト装置であって、
前記プロセッサは、前記ユーザインタフェース処理が前記押し込み検出状態にあるときに、前記ユーザインタフェース処理が前記押し込み検出状態にある第1時刻において検出された前記着力点の位置である第1位置と前記第1時刻よりも前の第2時刻において検出された前記着力点の位置である第2位置とに基づいて、前記方向データを生成するように構成された
ホスト装置。 - 請求項18に記載のホスト装置であって、
前記プロセッサは、前記表示モジュールの表示領域に画像要素を表示するように前記画像データを生成し、
前記プロセッサは、前記画像要素が移動する移動速度が、前記作用力データに記述された前記着力点に作用する力の大きさに依存し、前記画像要素が移動する移動方向が、前記方向データに依存するように前記画像データを生成する
ホスト装置。 - 請求項19に記載のホスト装置であって、
前記プロセッサは、前記画像要素が移動する移動速度が、前記着力点に作用する力の大きさに対して単調に増加するように前記画像データを生成するように構成された
ホスト装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017103450A JP2018200494A (ja) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | タッチコントローラ、表示システム及びホスト装置 |
PCT/JP2018/019961 WO2018216760A1 (ja) | 2017-05-25 | 2018-05-24 | タッチコントローラ、ホスト装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017103450A JP2018200494A (ja) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | タッチコントローラ、表示システム及びホスト装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018200494A true JP2018200494A (ja) | 2018-12-20 |
Family
ID=64396480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017103450A Pending JP2018200494A (ja) | 2017-05-25 | 2017-05-25 | タッチコントローラ、表示システム及びホスト装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018200494A (ja) |
WO (1) | WO2018216760A1 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015135648A (ja) * | 2014-01-20 | 2015-07-27 | シャープ株式会社 | 入力操作装置、及び、デジタル放送受信機 |
US20160132139A1 (en) * | 2014-11-11 | 2016-05-12 | Qualcomm Incorporated | System and Methods for Controlling a Cursor Based on Finger Pressure and Direction |
US9870080B2 (en) * | 2015-09-18 | 2018-01-16 | Synaptics Incorporated | Method, system, and device for controlling a cursor or user interface action as a function of touch and force input |
-
2017
- 2017-05-25 JP JP2017103450A patent/JP2018200494A/ja active Pending
-
2018
- 2018-05-24 WO PCT/JP2018/019961 patent/WO2018216760A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018216760A1 (ja) | 2018-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5894957B2 (ja) | 電子機器、電子機器の制御方法 | |
CN111630480B (zh) | 触摸面板装置 | |
CA2481396A1 (en) | Gesture recognition method and touch system incorporating the same | |
US10409489B2 (en) | Input apparatus | |
JP4073449B2 (ja) | タッチパネルのハンドジェスチャー検出方法 | |
US11422660B2 (en) | Input device, input method and program | |
JPWO2011151988A1 (ja) | 情報入力装置、情報入力方法及びプログラム | |
JP5524937B2 (ja) | タッチパッドを含む入力装置および携帯式コンピュータ | |
EP2936285A1 (en) | Touchscreen computing device and method | |
CN110799933A (zh) | 使用多维热图消除手势输入类型的歧义 | |
JP2008165575A (ja) | タッチパネル装置 | |
CN107807747B (zh) | 触控系统及其触控侦测方法 | |
US20180059806A1 (en) | Information processing device, input control method for controlling input to information processing device, and computer-readable storage medium storing program for causing information processing device to perform input control method | |
US20130027342A1 (en) | Pointed position determination apparatus of touch panel, touch panel apparatus, electronics apparatus including the same, method of determining pointed position on touch panel, and computer program storage medium | |
KR101714302B1 (ko) | 3차원 터치 인식 장치 및 방법 | |
WO2018216760A1 (ja) | タッチコントローラ、ホスト装置及び方法 | |
JP5866311B2 (ja) | 電子機器、電子機器の制御方法 | |
US20120001855A1 (en) | System and method for distinguishing input objects | |
JP4098314B2 (ja) | 静電容量式タッチパネルの複数物品検出方法 | |
JP2020060930A (ja) | 入力装置 | |
KR101546966B1 (ko) | 제스처 판단 방법 및 접촉 감지 방법 | |
WO2017183194A1 (ja) | 表示制御装置 | |
JP7007916B2 (ja) | ランドリフトイベントの位置フィルタリング | |
JP7242188B2 (ja) | フォースセンサ無タッチセンサにおける疑似プッシュ判定方法 | |
JP4073448B2 (ja) | タッチパネルのハンドジェスチャー検出方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20191212 |