JP2020181266A - 情報処理装置、タッチパネル装置、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザによるタッチの検出精度を向上させる。【解決手段】実施形態の情報処理装置は、表示装置の表示領域に設けられた位置検出装置から、当該表示領域の座標毎に押下された場合に変化する押下値を取得する取得部と、第１の座標の押下値と、当該第１の座標に隣接する第２の座標の押下値との差が、第１の閾値以上か否かに基づいて、前記表示領域がタッチされたか否かを判定する判定部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、情報処理装置、タッチパネル装置、及びプログラムに関する。

従来から、所定の表示領域を有する表示装置と、当該表示領域に対してユーザから押圧された座標を検出する位置入力装置（タッチパネル）と、を組み合わせたタッチパネル装置が提案されている。

タッチパネル装置が有する位置入力装置においては、例えば、表示領域における静電容量の変化を検出することで、ユーザから押下された座標を検出する静電容量方式など様々な技術が提案されている。

特許第６４３００８８号公報

しかしながら、従来技術においては、静電容量等の変化が所定の閾値以上か否かでユーザからの押下か否かを判定しているが、当該判定手法の場合、位置入出装置が検出した静電容量の変化がノイズかユーザからのタッチなのかを適切に判別するのが難しい場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ユーザからのタッチの検出精度を向上させる情報処理装置、タッチパネル装置、及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の第１態様に係る情報処理装置は、表示装置の表示領域に設けられた位置検出装置から、当該表示領域の座標毎に押下された場合に変化する押下値を取得する取得部と、第１の座標の押下値と、当該第１の座標に隣接する第２の座標の押下値との差が、第１の閾値以上か否かに基づいて、前記表示領域がタッチされたか否かを判定する判定部と、を備える。

また、本発明の第１態様に係る情報処理装置においては、判定部は、第３の座標における押下値が、第２の閾値以上と判定された場合に、当該第３の座標を基準とした第１の範囲内に含まれる第１の座標について、当該第１の座標の押下値と隣接する第２の座標の押下値との差が、第１の閾値以上か否かに基づいて、表示領域をタッチされたか否かを判定する。

また、本発明の第１態様に係る情報処理装置においては、判定部は、第１の範囲内における、差が第１の閾値以上となった第１の座標の個数が、所定の条件を満たした場合に、表示領域をタッチされたと判定する。

また、本発明の第１態様に係る情報処理装置においては、取得部が取得した表示領域の座標毎の押下値のうち、座標の遷移に応じた押下値の変化に対する平滑化処理を行うフィルタリング処理部を、さらに備え、判定部は平滑化処理された押下値に基づいて表示領域がタッチされたか否かを判定する。

本発明の第２態様に係るタッチパネル装置は、表示装置と、当該表示装置の表示領域に設けられた位置検出装置と、を有するタッチパネルと、タッチパネルが有する位置検出装置から、当該表示領域の座標毎に押下された場合に変化する押下値を取得する取得部と、第１の座標の押下値と、当該第１の座標に隣接する第２の座標の押下値との差が、第１の閾値以上か否かに基づいて、表示領域がタッチされたか否かを判定する判定部と、を備える。

本発明の第３態様に係るプログラムは、表示装置の表示領域に設けられた位置検出装置から、当該表示領域の座標毎に押下された場合に変化する押下値を取得する取得ステップと、第１の座標の押下値と、当該第１の座標に隣接する第２の座標の押下値との差が、第１の閾値以上か否かに基づいて、表示領域がタッチされたか否かを判定する判定ステップと、をコンピュータに実行させる。

本発明の上記態様によれば、タッチされたか否かの判定制度を向上させることができる。

図１は、実施形態にかかるタッチパネル装置の構成例を示したブロック図である。 図２は、実施形態のかかるタッチパネル用コントローラで実現されるソフトウェア構成を示した図である。 図３は、ユーザからタッチがなされなく且つノイズも生じていない場合における実施形態にかかるタッチパネルの静電容量を例示した図である。 図４は、ノイズが生じていない状況でユーザからタッチがなされた場合における実施形態にかかるタッチパネルの静電容量を例示した図である。 図５は、ｘ軸方向の遷移とともに変化する、取得部が取得した静電容量を例示した図である。 図６は、ｘ軸方向の遷移とともに変化する、平滑化した後の静電容量を例示した図である。 図７は、ピークとなった座標を基準に、隣接する座標と静電容量の差を算出する範囲を示した図である。 図８は、ピークとなった座標を基準とした範囲に含まれる座標と、隣接する座標との静電容量の差が、閾値以下の場合を例示した図である。 図９は、ピークとなった座標を基準とした範囲に含まれる座標と、隣接する座標との静電容量の差が、閾値より大きい場合を例示した図である。 図１０は、実施形態のタッチパネル用コントローラにおけるタッチの検出処理を示したフローチャートである。

以下に、本発明にかかる情報処理装置、タッチパネル装置、及びプログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、実施形態にかかるタッチパネル装置１００の構成例を示したブロック図である。図１に示されるように、タッチパネル装置１００は、タッチパネル１０１と、タッチパネル用コントローラ１０２と、制御部１０３と、液晶パネル１０４と、を備えている。

本実施形態のタッチパネル装置１００は、タッチパネルが設けられた装置であればよく、例えば、スマートフォンや、タブレット装置、さらに、タッチパネルを備えたノート型ＰＣであってもよい。

制御部１０３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１３とを備え、タッチパネル装置１００全体を制御するための構成とする。

本実施形態においては、ＲＯＭ１１３は、タッチパネル１０１を制御するためのプログラムが格納されている。そして、ＣＰＵ１１１が、ＲＯＭ１１３に格納されていたプログラムを読み出して、ＲＡＭ１１２を作業領域として用いることで、様々な機能を実現できる。

液晶パネル１０４は、制御部１０３からの制御に従って、当該液晶パネル１０４の表示領域上に様々な情報を表示する。

タッチパネル１０１は、液晶パネル１０４の表示領域の表面に設けられたシート状の位置入力装置である。当該タッチパネル１０１は、ユーザから押圧されたことに基づいて生じる静電容量の変化を検出する、いわゆる静電容量方式の位置検出装置とする。なお、本実施形態は静電容量方式の場合について説明するが、他の方式に適用してもよい。

本実施形態のタッチパネル１０１は、座標毎の静電容量を示した信号をタッチパネル用コントローラ１０２に出力する。

タッチパネル用コントローラ１０２は、タッチパネル１０１から入力された信号に基づいて、ユーザによって押圧された座標を示した座標データを、制御部１０３に出力する。これにより、制御部１０３は、ユーザから入力された操作に従った制御を実現できる。

タッチパネル用コントローラ１０２は、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、を少なくとも備えている。ＲＯＭには、各種ソフトウェアプログラムやこのプログラム用のデータ類が書き込まれている。そして、ＣＰＵが、ＲＯＭに格納されているソフトウェアプログラムを読み込むことで様々な機能を実現している。また、ＲＡＭは、一次記憶メモリあるいはワーキングメモリとして利用される。次に、タッチパネル用コントローラ１０２において実現されている様々なソフトウェア構成について説明する。

図２は、実施形態のかかるタッチパネル用コントローラ１０２で実現されるソフトウェア構成を示した図である。図２に示されるように、タッチパネル用コントローラ１０２は、取得部２０１と、フィルタリング部２０２と、判定部２０３と、を備えている。

まず、タッチパネル１０１の静電容量について説明する。図３は、ユーザからタッチがなされなく且つノイズも生じていない場合のタッチパネル１０１の静電容量を例示した図である。３軸はそれぞれ、タッチパネル１０１の表示領域のｘ軸方向、タッチパネル１０１の表示領域のｙ軸方向、静電容量を示している。図３に示されるように、ユーザからのタッチがない場合、ノイズが生じなければ静電容量は“０”になる。

図４は、ノイズが生じていない状況でユーザからタッチがなされた場合のタッチパネル１０１の静電容量を例示した図である。３軸はそれぞれ、タッチパネル１０１の表示領域のｘ軸方向、タッチパネル１０１の表示領域のｙ軸方向、静電容量を示している。図４に示されるように、ユーザからのタッチがなされた場合、ユーザからタッチされた座標近傍において静電容量が閾値Ｔ以上となる。このため、ノイズが生じていないのであれば、静電容量が閾値Ｔ以上か否かに基づいて、ユーザがタッチされたか否かを検出すればよい。

しかしながら、実際には、ノイズに基づいた静電容量の変化で、静電容量が閾値Ｔ以上となる場合がある。また、閾値Ｔを大きくすれば、ノイズが検出されにくくなるが、ユーザからのタッチが弱い場合に、当該タッチが検出できない状況も生じる。そこで、本実施形態のタッチパネル用コントローラ１０２は、以下に示す構成によってノイズによる誤検出を抑止することとした。

図２に戻り、取得部２０１は、液晶パネル１０４の表示領域に設けられたタッチパネル１０１（位置検出装置）から、当該表示領域の座標毎に押下された場合に変化する静電容量（押下値の例）を示した信号を取得する。取得部２０１は、取得した信号をフィルタリング部２０２へ出力する。

フィルタリング部２０２は、取得部２０１が取得した表示領域の座標毎の静電容量のうち、座標の遷移に応じた静電容量の変化に対する平滑化処理を行う。フィルタリング部２０２は、平滑化処理した静電容量を示す信号を判定部２０３へ出力する。図５は、ｘ軸方向の遷移とともに変化する、取得部２０１が取得した静電容量を例示した図である。図５に示される例では、点５０１と点５０２が、閾値Ｔと比べて静電容量が高くなっている。従来の技術では、閾値Ｔのみの判別では、点５０１と点５０２とが押下された座標として特定される。しかしながら、点５０１はノイズによって静電容量が高くなっている座標である。

また、図５に示される例では、表示領域の座標毎の静電容量は、ノイズ等の影響により座標の遷移とともに急峻に変化している。このため、本実施形態のフィルタリング部２０２は急峻な変化を抑止するための平滑化処理を行う。本実施形態では、所定値以上の高周波成分を取り除くためのローパスフィルタを適用することした。所定値は実施態様に応じて適切な値が設定されるものとして説明を省略する。以降に示される例では、ｘ軸方向について静電容量の変化について平滑化処理を行うが、説明を容易にするためであって、当然にｙ軸方向の静電容量の変化についても平滑化処理を行うものとする。

図６は、ｘ軸方向の遷移とともに変化する、平滑化した後の静電容量を例示した図である。図６に示される例では、高周波成分が取り除かれていることが確認できる。

図６に示される例においても閾値Ｔ以上の静電容量のピークとして、点６０１と点６０２とが検出される。点６０１はノイズによる静電容量の変化のため、点６０２と比べて傾きが緩やかである。そこで、本実施形態では隣接する座標との静電容量の差から、ノイズか否かを判定することとした。

判定部２０３は、フィルタリング部２０２から取得した平滑化処理された静電容量を示す信号から静電容量のピークを検出する。判定部２０３は、ピークとなった座標における静電容量が、閾値Ｔ（第２の閾値）以上と判定した場合に、ピークとなった座標を基準とした範囲“ａ”内（図７参照）に含まれる座標毎に、当該座標の静電容量と隣接する座標の静電容量との差が、閾値Ｔa以上か否かに基づいて、表示領域をタッチされたか否かを判定する。

図７は、ピークとなった点６０１、６０２を基準に、隣接する座標と静電容量の差を算出する範囲ａを示した図である。範囲ａは、例えば、点６０１、６０２の各々を基準に、半径ａ／２による円形の範囲が考えられる。半径ａ／２は、人の指のサイズ等を考慮して、実施の態様に応じて適切な値が設定されるものとする。なお、本実施形態は、判定する範囲を円形等に制限するものではなく、例えば、矩形の範囲に対して判定を行ってもよい。

図８は、ピークとなった点６０１を基準とした範囲ａに含まれる座標Ｐ11と、隣接する座標Ｐ12との静電容量の差が、閾値Ｔa以下の場合を例示した図である。図８に示される例では、座標Ｐ11と座標Ｐ12との静電容量の差ｄ1が閾値Ｔa以下となる。本実施形態の判定部２０３は、ピークとなった点６０１を基準とした範囲ａに含まれる座標のうち、隣接する座標との静電容量の差が閾値Ｔaを超えた座標の数が、所定の数より少ない場合には、ノイズによるものと判定する。これにより、ピークとなった点６０１は、ノイズによるものと判定される。

図９は、ピークとなった点６０２を基準とした範囲ａに含まれる座標Ｐ21と、隣接する座標Ｐ22との静電容量の差ｄ2が、閾値Ｔaより大きい場合を例示した図である。図９に示される例では、座標Ｐ21と座標Ｐ22との静電容量の差が閾値Ｔaより大きくなる。本実施形態の判定部２０３は、ピークとなった座標を基準とした範囲ａにおいて、隣接する座標との静電容量との差が、閾値Ｔa以上となった座標の数が、所定の数以上の場合に、ユーザによるタッチと判定する。これにより、判定部２０３は、ピークとなった点６０２がユーザによるタッチと判定する。

なお、所定の数については、実施の態様に応じて適切な値が設定されるものとする。本実施形態は、所定の数を制限するものではなく、１以上の自然数であればよい。これによって、さらにノイズの影響を抑止して、タッチの検出精度を向上させることができる。また、本実施形態は、座標の数が所定の数以上となった場合にユーザのタッチと判定する例について説明した。しかしながら、本実施形態は、隣接する座標との静電容量の差が閾値Ｔaを超えた座標の数が、所定の数以上となった場合に制限するものではなく、所定の条件を満たしていればよい。所定の条件としては、例えば、範囲ａにおける、隣接する座標との静電容量の差が閾値Ｔaを超えた座標の数の割合等であってもよい。

本実施形態の範囲ａは、実施態様に応じて適切な範囲が設定されるものとする。例えば、範囲ａは、ユーザの指でタッチパネル１０１が押下された場合に、当該指の大きさで、静電容量の差が生じると推測される範囲に基づいて、範囲ａを定めてもよい。

次に、タッチパネル用コントローラ１０２におけるタッチの検出処理について説明する。図１０は、本実施形態のタッチパネル用コントローラ１０２におけるタッチの検出処理を示したフローチャートである。

タッチパネル用コントローラ１０２の取得部２０１は、タッチパネル１０１（位置検出装置）から、静電容量を示した信号を取得する（Ｓ１００１）。

フィルタリング部２０２は、取得部２０１が取得した表示領域の座標毎の静電容量のうち、座標の遷移に応じた静電容量の変化に対して平滑化処理を行う（Ｓ１００２）。

次に、判定部２０３は、平滑化処理された静電容量の変化を示す信号に閾値Ｔ以上のピークとなる座標が存在するか否かを判定する（Ｓ１００３）。判定部２０３は、閾値Ｔ以上のピークとなる座標が存在しない場合（Ｓ１００３：Ｎｏ）、処理を終了する。

一方、判定部２０３は、閾値Ｔ以上のピークとなる座標が存在する場合（Ｓ１００３：Ｙｅｓ）、ピークとなった座標を基準とした範囲ａ内に含まれる座標毎に、当該座標の静電容量と隣接する座標の静電容量との差が閾値Ｔa以上となる座標の個数を算出する（Ｓ１００３）。

そして、判定部２０３は、算出した座標の数が、所定の数以上か否かを判定する（Ｓ１００４）。判定部２０３は、算出した座標の数が、所定の数以上ではない、換言すれば所定の数より少ないと判定した場合（Ｓ１００４：Ｎｏ）、ピークとなった座標はノイズによると判定し（Ｓ１００５）、処理を終了する。

一方、判定部２０３は、算出した座標の数が、所定の数以上であると判定した場合（Ｓ１００４：Ｙｅｓ）、ピークとなった座標はタッチによると判定し（Ｓ１００６）、制御部１０３にタッチされた座標を示す情報を出力する（Ｓ１００７）。

本実施形態においては、上述した処理手順で処理を行うことで、隣接する座標との静電容量の差を考慮して、タッチか否かを判定することで、ユーザによるタッチの検出精度を向上させることができる。

なお、本実施形態においては、ピークとなった座標を基準とした範囲ａにおいて、隣接する座標との静電容量の差が閾値Ｔa以上か否かを判定する例について説明した。しかしながら、本実施形態は、ピークとなった座標を基準とした範囲ａについて判定する手法に制限するものではなく、ピークとなった座標を検出しなくともよい。例えば、取得部２０１が取得した、静電容量を示した信号において、所定の領域ごとに、当該領域に含まれる隣接する座標との静電容量の差が閾値Ｔa以上となる座標の数を算出し、当該座標の数が所定の数を超えた場合に、当該所定の領域でタッチされたと判定してもよい。

本実施形態においては、上述した構成を備えることで、隣接する座標との静電容量の差を考慮して、タッチか否かを判定できるので、ユーザによるタッチの検出精度を向上させることができる。

また、本実施形態においては、ピークとなった座標を基準とした範囲ａに含まれる座標について、当該座標の静電容量と隣接する座標の静電容量との差が、閾値Ｔa以上か否かに基づいて、表示領域をタッチされたか否かを判定することで、ピークとなった座標がノイズか否かを判定できるため、タッチの検出精度を向上させることができる。

また、本実施形態においては、範囲ａ内における、静電容量の差が閾値Ｔa以上となった座標の個数が、所定の数以上となった場合に、表示領域をタッチされたと判定することとした。これにより、隣接する座標との静電容量の差が閾値Ｔa以上となった座標がノイズによって少し生じた場合でも、ユーザによるタッチはなかったと判定できる。

また、本実施形態においては、フィルタリング部２０２によって平滑化処理を行うことで、図５に示したような高周波ノイズによる、隣接する座標間の静電容量の差が閾値Ｔa以上となることを抑止できるので、タッチの検出精度を向上させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００ タッチパネル装置
１０１ タッチパネル
１０２ タッチパネル用コントローラ
１０３ 制御部
１０４ 液晶パネル
２０１ 取得部
２０２ フィルタリング部
２０３ 判定部

本発明の第１態様に係る情報処理装置は、
表示装置の表示領域に設けられた位置検出装置から、当該表示領域の座標毎の静電容量を取得する取得部と、取得部が取得した表示領域の座標毎の静電容量のうち、座標の遷移に応じた静電容量の変化に対する平滑化処理を行うフィルタリング処理部と、平滑化処理された第１の座標の静電容量と、当該第１の座標に隣接する、平滑化処理された第２の座標の静電容量との差が、第１の閾値以上か否かに基づいて、表示領域がタッチされたか否かを判定する判定部と、を備える。

また、本発明の第１態様に係る情報処理装置においては、判定部は、第３の座標における静電容量が、第２の閾値以上と判定された場合に、当該第３の座標を基準とした第１の範囲内に含まれる第１の座標について、当該第１の座標の静電容量と隣接する第２の座標の静電容量との差が、第１の閾値以上か否かに基づいて、表示領域をタッチされたか否かを判定する。

本発明の第２態様に係るタッチパネル装置は、表示装置と、当該表示装置の表示領域に設けられた位置検出装置と、前記位置検出装置から、当該表示領域の座標毎の静電容量を取得する取得部と、前記取得部が取得した前記表示領域の座標毎の前記静電容量のうち、座標の遷移に応じた前記静電容量の変化に対する平滑化処理を行うフィルタリング処理部と、平滑化処理された第１の座標の静電容量と、当該第１の座標に隣接する、平滑化処理された第２の座標の静電容量との差が、第１の閾値以上か否かに基づいて、前記表示領域がタッチされたか否かを判定する判定部と、を備える。

本発明の第３態様に係るプログラムは、表示装置の表示領域に設けられた位置検出装置から、当該表示領域の座標毎の静電容量を取得する取得ステップと、取得ステップが取得した表示領域の座標毎の静電容量のうち、座標の遷移に応じた静電容量の変化に対する平滑化処理を行うフィルタリング処理ステップと、第１の座標の静電容量と、当該第１の座標に隣接する第２の座標の静電容量との差が、第１の閾値以上か否かに基づいて、表示領域がタッチされたか否かを判定する判定ステップと、をコンピュータに実行させる。

Claims (6)

1. 表示装置の表示領域に設けられた位置検出装置から、当該表示領域の座標毎に押下された場合に変化する押下値を取得する取得部と、
   第１の座標の押下値と、当該第１の座標に隣接する第２の座標の押下値との差が、第１の閾値以上か否かに基づいて、前記表示領域がタッチされたか否かを判定する判定部と、
   を備える情報処理装置。
2. 前記判定部は、第３の座標における押下値が、第２の閾値以上と判定された場合に、当該第３の座標を基準とした第１の範囲内に含まれる前記第１の座標について、当該第１の座標の押下値と隣接する第２の座標の押下値との差が、前記第１の閾値以上か否かに基づいて、前記表示領域をタッチされたか否かを判定する、
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記判定部は、前記第１の範囲内における、前記差が前記第１の閾値以上となった前記第１の座標の個数が、所定の条件を満たした場合に、前記表示領域をタッチされたと判定する、
   請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記取得部が取得した前記表示領域の座標毎の前記押下値のうち、座標の遷移に応じた前記押下値の変化に対する平滑化処理を行うフィルタリング処理部を、
   さらに備え、
   前記判定部は平滑化処理された前記押下値に基づいて前記表示領域がタッチされたか否かを判定する請求項１乃至３のいずれか一つに記載の情報処理装置。
5. 表示装置と、
   当該表示装置の表示領域に設けられた位置検出装置と、
   前記位置検出装置から、当該表示領域の座標毎に押下された場合に変化する押下値を取得する取得部と、
   第１の座標の押下値と、当該第１の座標に隣接する第２の座標の押下値との差が、第１の閾値以上か否かに基づいて、前記表示領域がタッチされたか否かを判定する判定部と、
   を備えるタッチパネル装置。
6. 表示装置の表示領域に設けられた位置検出装置から、当該表示領域の座標毎に押下された場合に変化する押下値を取得する取得ステップと、
   第１の座標の押下値と、当該第１の座標に隣接する第２の座標の押下値との差が、第１の閾値以上か否かに基づいて、前記表示領域がタッチされたか否かを判定する判定ステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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