JP5232431B2 - マルチタッチ判断装置、方法及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、マルチタッチ判断装置、方法及び記録媒体に関し、より詳しくは、多指基盤のユーザインターフェースを実現するための基になる、シングルタッチとマルチタッチ動作を区別することができるマルチタッチ判断装置、方法及び記録媒体に関する。

多指基盤のユーザインターフェース設計において、シングルタッチあるいはマルチタッチといったユーザの指の動作に関する把握及び解析が必要である。特に、シングルタッチとマルチタッチとを区別することは、マルチタッチ基盤のユーザインターフェースの出発点といえる。

従来には、多指基盤のユーザインターフェースを実現するにあたって、シングルタッチ基盤のタッチセンサを直接使用せず、センシング方式の構造的変更によってマルチタッチの位置がそれぞれ計算されるようにシステムの設計を変更した。したがって、シングルタッチとマルチタッチとの区別はハードウェアの変更によって実現され、それによるモジュール追加によるコスト上昇及び構造的変更による非効率性の問題点があった。

また、特許文献１には、１つの接点の位置把握のためのセンサである２−Ｄ静電容量位置センサの場合、所定構造のセンシングチャネル配置とアルゴリズム変更によって多指基盤のユーザインターフェースを実現することが開示されている。しかし、この場合、アルゴリズムの正確な実現のために接点の数が１つなのかまたは２つ以上なのかを正確に判断しなければならない。

したがって、２−Ｄ静電容量位置センサを使用する小型モバイル端末機器のような機器において、多指基盤のユーザインターフェースを実現するための基になるシングルタッチとマルチタッチ動作を区別する必要性が提起される。
日本特開第２００５−０４９９７８号公報

本発明の目的は、マルチタッチ判断装置、方法及び記録媒体を提供して、多指基盤のユーザインターフェースを実現するための基になるシングルタッチとマルチタッチ動作を区別させることにある。

しかし、本発明は以上に言及した目的に制限されず、言及していない更なる目的は下記によって当業者が明確に理解し得るものである。

上記目的を達成するために、本発明の実施形態によるマルチタッチ判断装置は、所定構造に配置されたセンシングチャネルで前記センシングチャネルの所定位置に接触されたオブジェクトを感知するセンサ部と、前記オブジェクトが感知されたセンシングチャネルから、信号強度及び第１閾値を超過した信号強度を有するセンシングチャネルの数のうち少なくともいずれか１つの情報を検出する検出部と、前記検出された情報に基づいてシングルタッチなのかまたはマルチタッチなのかを判断する制御部とを含む。

本発明の実施形態によるマルチタッチ判断方法は、所定構造に配置されたセンシングチャネルで前記センシングチャネルの所定位置に接触されたオブジェクトを感知するステップと、前記オブジェクトが感知されたセンシングチャネルから、信号強度及び第１閾値を超過した信号強度を有するセンシングチャネルの数のうちいずれか１つの情報を検出するステップと、前記検出された情報に基づいてシングルタッチなのかまたはマルチタッチなのかを判断するステップとを含む。

その他、実施形態の具体的な事項は詳細な説明及び図面に含まれている。

本発明のマルチタッチ判断装置、方法及び記録媒体によれば、シングルタッチまたはマルチタッチを誤判せず、正確に判断することができる。

本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付する図面とともに詳述する実施形態を参照すれば明確になる。しかし、本発明は以下に開示する実施形態に限定されず、相異なる多様な形態で実現できる。本実施形態は、本発明の開示を完全なものにし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範疇を知らせるために提供するものであって、本発明は請求項の範疇によってのみ定義される。また、明細書全体において同じ参照符号は同じ構成要素を示す。

以下、添付する図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態によるマルチタッチ判断装置のブロック図である。

マルチタッチ判断装置１００は、センサ部１１０、検出部１２０、及び制御部１３０を含む。

センサ部１１０は、所定構造にタッチパッドに配列されたセンシングチャネルで前記センシングチャネルの所定位置に接触されたオブジェクトを感知する。前記構造は、横軸と縦軸に所定数の電極（センシングチャネル）が配列された格子構造であり得る。ユーザが指をセンシングチャネルに接触させるとセンサ部１１０は指の接触された位置を感知するようになる。

検出部１２０は、前記オブジェクトが感知された位置のセンシングチャネルから、信号強度及び第１閾値を超過した信号強度を有するセンシングチャネルの数のうちいずれか１つの情報を検出する。前記信号強度は、指が接触したセンシングチャネルの信号強度が周囲のセンシングチャネルの信号強度より大きい値を有する。また、一般的にシングルタッチよりマルチタッチの場合の信号強度の和が大きい。そして、前記第１閾値は、１つの指がセンシングチャネルに接触したとき変化する信号強度を測定し、前記測定された信号強度によって予め定められた値であって、実験的な数値であり得る。また、第１閾値の値は、前記センシングチャネルによって予め定められた基準値であり得る。すなわち、第１閾値の値は、各センシングチャネルに対してそれぞれ異なる値に定めることができる。以下、本発明の実施形態では第１閾値を実験的な数値の一定値と仮定して説明する。

検出部１２０は、センシングチャネルから検出された信号強度を第１閾値と比較し、第１閾値を超過した信号強度を有するセンシングチャネルの数を把握する。このとき、検出部１２０は、信号強度が第１閾値を超過したセンシングチャネルに１値を与え、超過していないセンシングチャネルに０値を与えることができる。これにより、０値と１値を有するセンシングチャネルで信号強度の分布を観測することができる。

制御部１３０は、前記検出された情報に基づいてシングルタッチなのかまたはマルチタッチなのかを判断する。制御部１３０は、検出部１２０によって検出された信号強度及び第１閾値を超過した信号強度を有するセンシングチャネルの数のうちいずれか１つの情報に基づいてシングルタッチなのかまたはマルチタッチなのかを判断することができる。すなわち、制御部１３０は、シングルタッチの場合の信号強度の和が所定値を超過するか否かによって、シングルタッチなのかまたはマルチタッチなのかを判断することができる。また、制御部１３０は、第１閾値を超過した信号強度を有するセンシングチャネルの数が第２閾値を超過するか否かによって、シングルタッチなのかまたはマルチタッチなのかを判断することができる。前記第２閾値は、前記第１閾値を超過したセンシングチャネルの数を測定し、前記測定されたセンシングチャネルの数によって予め定められた値であって、シングルタッチまたはマルチタッチの判断基準として活用できる。このとき、前記第２閾値は、センシングチャネルの配列構造によって変わるのはもちろんである。また、制御部１３０は、信号強度及びセンシングチャネルの数の全てを用いてシングルタッチなのかまたはマルチタッチなのかを判断することができる。

図１に示すそれぞれの構成要素は一種の「モジュール」で構成できる。前記「モジュール」は、ソフトウェア、及びＦＰＧＡまたはＡＳＩＣといったハードウェアの構成要素を意味し、ある役割を行う。しかし、モジュールはソフトウェアまたはハードウェアに限定される意味ではない。モジュールはアドレス指定可能な媒体に格納することができ、１つまたはそれ以上のプロセッサを実行し得るように構成することができる。したがって、モジュールは、例えばソフトウェアの構成要素、オブジェクト指向ソフトウェアの構成要素、クラスの構成要素、タスクの構成要素といった構成要素と、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバ、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、変数を含むことができる。構成要素とモジュールにより提供される機能は、さらに小さい数の構成要素及びモジュールで結合されたり、さらなる構成要素とモジュールに分離され得る。

図２は本発明の一実施形態によるセンシングチャネル構造の一例を示す図である。

本発明の理解を助けるために、Ｘ軸のセンシングチャネルの数が４つ（Ｘ１ないしＸ４）、Ｙ軸のセンシングチャネルの数が５つ（Ｙ１ないしＹ５）であるセンシングチャネル（電極）構造２００を例として説明する。図２に示すように、Ｘ軸とＹ軸上にセンシングチャネルが格子構造に並んで配列でき、指をセンシングチャネルの所定位置に接触させれば、該指が接触された位置が感知され、検出部１２０は、感知された位置のセンシングチャネルから、信号強度及び第１閾値を超過した信号強度を有するセンシングチャネルの数のうちいずれか１つの情報を検出することができる。このとき、第１閾値は、１つの指がセンシングチャネルに接触したとき変化する信号強度を測定し、前記測定された信号強度によって予め定められた値であって、実験的な数値であり得る。また、第１閾値の値は各センシングチャネルに対してそれぞれ異なる値に定めることができる。

そして、図３は図２におけるシングルタッチ３１０またはマルチタッチ３２０の場合の信号強度の変化を示す図である。例えば、１つの指（シングルタッチ３１０）と２つの指（マルチタッチ３２０）が２−Ｄ静電容量のセンシングチャネルに接触された場合をそれぞれ示す。２つの指が接触された場合、各指によって接触された位置の信号強度が変化し、１つの指が接触された場合より全体信号強度の和が増加する。そして、各指の位置によって、信号強度が大きく変化するセンシングチャネルと相対的に小さく変化するセンシングチャネルに対する区分を確認することができる。上述した内容について以下でより具体的に説明する。

まず、各センシングチャネルの信号強度をＸ軸に対してＸｉ（ｔ）、Ｙ軸に対してＹｉ（ｔ）と定義し、ｉはｉ＝１、２、３、４、５の値を有することができるとする。このとき、ｔはオブジェクトが所定のセンシングチャネルに接触されるときの所定時間を意味する。

図３に示すように、シングルタッチ３１０の場合には指がセンシングチャネルＸ２とＹ２、Ｙ３に接触される。このとき、接触された位置の信号強度は接触された位置から遠くなるほど小さくなるので、下記式（１）が成立する。

前記式（１）において、例えば、Ｘ２（ｔ）は指がセンシングチャネルＸ２に位置するときの信号強度であって、周囲のセンシングチャネルＸ１の信号強度Ｘ１（ｔ）より大きい値を有する。同様に、Ｙ２（ｔ）は指がセンシングチャネルＹ２に位置するときの信号強度であって、周囲のセンシングチャネルＹ１の信号強度Ｙ１（ｔ）より大きい値を有する。

そして、マルチタッチ３２０の場合には下記式（２）が成立する。

前記式（２）は前記式（１）で説明したように、指が接触したセンシングチャネルの信号強度が周囲のセンシングチャネルの信号強度より大きい値を有する。

前記式（１）と式（２）に基づき、以下では図４及び図５のグラフを参照してシングルタッチまたはマルチタッチの判断原理についてより具体的に説明する。

図４は本発明の一実施形態によるシングルタッチ３１０の場合のセンシングチャネルにおける信号強度を示す図である。

検出部１２０は、図３で１つの指が接触された場合３１０、各センシングチャネルの信号強度と前記第１閾値を比較する。前記第１閾値は、１つの指によって変化する信号強度を測定し、測定された信号強度によって定められた実験的な数値であって、第１閾値の値は各センシングチャネルに対してそれぞれ異なる値に定めることもできる。第１閾値の値が各センシングチャネルに対してそれぞれ異なる値に定められる場合には、各センシングチャネルの信号強度と該第１閾値を比較する。以下では第１閾値を実験的な数値の一定値と仮定する。

指が接触された位置のセンシングチャネルは周囲のセンシングチャネルより信号強度が大きく、式（３）のように第１閾値より大きい値を有するようになる。式（３）は次の通りである。

前記式（３）を図４のグラフと共に参照すれば、Ｘ２、Ｙ２、及びＹ３センシングチャネルの信号強度Ｘ２（ｔ）、Ｙ２（ｔ）、Ｙ３（ｔ）が第１閾値を超過した値を示すことを確認することができる。

このとき、検出部１２０は、信号強度が第１閾値を超過したセンシングチャネルに１値を与え、超過していないセンシングチャネルに０値を与えることができる。これにより、０値と１値を有するセンシングチャネルで信号強度の分布が観測できる。すなわち、１つの指が接触された場合にはＸ２、Ｙ２、及びＹ３センシングチャネルの信号強度が第１閾値を超過したので、超過したセンシングチャネルには１値が与えられ、超過していないセンシングチャネルには０値が与えられる。

したがって、第１閾値を超過したセンシングチャネルの数（以下、第２閾値という）は計３つになることが確認できる。そして、１つの指に対して３値が得られることから、制御部１３０は３値を超過する場合マルチタッチであると推定することができる。前記第２閾値はセンシングチャネルの配列構造によって変わるのはもちろんであり、実験的に得られた数値であり得る。

また、図５に示すように、２つの指が接触された場合３２０、第１閾値を超過したセンシングチャネルの数がＸ１、Ｘ２、Ｘ４、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ４、Ｙ５で、７値を示すことが分かる。したがって、７値は前記第２閾値（３値）を超過した値であるため、制御部１３０はマルチタッチが行われたと判断するようになる。

図６は本発明の一実施形態によるマルチタッチ判断方法のフローチャートを示す図である。

まず、センサ部１１０は、所定構造に配列されたセンシングチャネルで前記センシングチャネルの所定位置に接触されたオブジェクトの位置を感知する（Ｓ６０１）。

そして、検出部１２０は、前記オブジェクトが感知された位置のセンシングチャネルから、信号強度及び第１閾値を超過した信号強度を有する前記センシングチャネルの数のうちいずれか１つの情報を検出する（Ｓ６１１）。前記第１閾値は、１つの指がセンシングチャネルに接触したとき変化する信号強度を測定し、前記測定された信号強度によって予め定められた値であって、実験的な数値であり得る。

制御部１３０は、前記検出された情報に基づいてシングルタッチなのかまたはマルチタッチなのかを判断する（Ｓ６２１）。制御部１３０は、シングルタッチの場合の信号強度の和が所定値を超過するか否かによって、シングルタッチなのかまたはマルチタッチなのかを判断することができる。また、制御部１３０は、第１閾値を超過した信号強度を有するセンシングチャネルの数が第２閾値を超過するか否かによって、シングルタッチなのかまたはマルチタッチなのかを判断することができる。前記第２閾値は、前記第１閾値を超過したセンシングチャネルの数を測定し、前記測定されたセンシングチャネルの数によって予め定められた値である。

このように、第１閾値を超過した信号強度を有する前記センシングチャネルの数が第２閾値を超過したか否かによって、シングルタッチなのかまたはマルチタッチなのかを判断することができる。また、信号強度の和を用いてシングルタッチなのかまたはマルチタッチなのかを判断することができる。だけでなく、信号強度の和及び第１閾値を超過した信号強度を有するセンシングチャネルの数を共に用いて、シングルタッチなのかまたはマルチタッチなのかを判断することができる。より具体的な内容は前記実施形態を参照すれば理解できる。

以上に説明した実施形態に加えて、本発明の実施形態は前述した実施形態の少なくとも１つの処理要素を制御するためのコンピュータによって読取可能なコード／コマンドを含む媒体、例えば、コンピュータによって読取可能な媒体によって実現することもできる。前記媒体は、前記コンピュータによって読取可能なコードの格納及び／または伝送を可能にする媒体／媒体らに対応することができる。

前記コンピュータによって読取可能なコードは、媒体に記録できるだけでなく、インターネットを介して伝送することもできるが、前記媒体は、例えばマグネチック格納媒体（例えば、ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）及び光学記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ）のような記録媒体、搬送波のような伝送媒体を含むことができる。また、本発明の実施形態によって、前記媒体は合成信号またはビットストリームのような信号でもあり得る。前記媒体は分散ネットワークでもあり得るので、コンピュータによって読取可能なコードは分散方式で格納／伝送し実行できる。さらに、一例として、処理要素はプロセッサまたはコンピュータプロセッサを含むことができ、前記処理要素は１つのデバイス内に分散及び／または含まれる。

以上、添付する図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須的な特徴を変更せずに他の具体的な形態によって実施できることを理解することができる。したがって前述した実施形態はすべての面で例示的なものであって、限定的なものではないことを理解しなければならない。

本発明の一実施形態によるマルチタッチ判断装置のブロック図である。 本発明の一実施形態によるセンシングチャネル構造の一例を示す図である。 本発明の一実施形態によるシングルタッチまたはマルチタッチの場合の信号強度の変化を示す図である。 本発明の一実施形態によるシングルタッチ判断原理を示す図である。 本発明の一実施形態によるマルチタッチ判断原理を示す図である。 本発明の一実施形態によるマルチタッチ判断方法のフローチャートを示す図である。

符号の説明

１００ マルチタッチ判断装置
１１０ センサ部
１２０ 検出部
１３０ 制御部

Claims (15)

1. 所定構造に配置されたセンシングチャネルで前記センシングチャネルの所定位置に接触されたオブジェクトを感知するセンサ部と、
   前記オブジェクトが感知されたセンシングチャネルから、信号強度及び第１閾値を超過した信号強度を有するセンシングチャネルの数のうちいずれか１つの情報を検出する検出部と、
   前記検出された情報に基づいてシングルタッチなのかまたはマルチタッチなのかを判断する制御部とを含み、
   前記制御部は、前記第１閾値を超過した信号強度を有するセンシングチャネルの数が予め定められた所定数を超過する場合、マルチタッチであると判断することを特徴とするマルチタッチ判断装置。
2. 前記第１閾値は、一つのオブジェクトがセンシングチャネルに接触したとき変化する信号強度を測定し、前記測定された信号強度によって予め定められた値であることを特徴とする請求項１に記載のマルチタッチ判断装置。
3. 前記予め定められた所定数は、前記第１閾値を超過したセンシングチャネルの数を測定し、前記測定されたセンシングチャネルの数によって予め定められた値であることを特徴とする請求項２に記載のマルチタッチ判断装置。
4. 前記制御部は、前記信号強度の和が予め定められた所定値を超過する場合、マルチタッチであると判断することを特徴とする請求項１に記載のマルチタッチ判断装置。
5. 前記制御部は、前記信号強度の和及び前記第１閾値を超過した信号強度を有するセンシングチャネルの数がそれぞれ予め定められた所定値を超過する場合、マルチタッチであると判断することを特徴とする請求項１に記載のマルチタッチ判断装置。
6. 前記センシングチャネルは、２−Ｄ静電容量センサであることを特徴とする請求項１に記載のマルチタッチ判断装置。
7. 前記第１閾値は、前記センシングチャネルによって予め定められた所定の基準値であることを特徴とする請求項１に記載のマルチタッチ判断装置。
8. 所定構造に配置されたセンシングチャネルで前記センシングチャネルの所定位置に接触されたオブジェクトを感知するステップと、
   前記オブジェクトが感知されたセンシングチャネルから、信号強度及び第１閾値を超過した信号強度を有するセンシングチャネルの数のうちいずれか１つの情報を検出するステップと、
   前記検出された情報に基づいてシングルタッチなのかまたはマルチタッチなのかを判断するステップとを含み、
   前記判断するステップは、前記第１閾値を超過した信号強度を有するセンシングチャネルの数が予め定められた所定数を超過する場合、マルチタッチであると判断することを特徴とするマルチタッチ判断方法。
9. 前記第１閾値は、あるオブジェクトがセンシングチャネルに接触したとき変化する信号強度を測定し、前記測定された信号強度によって予め定められた値であることを特徴とする請求項８に記載のマルチタッチ判断方法。
10. 前記予め定められた所定数は、前記第１閾値を超過したセンシングチャネルの数を測定し、前記測定されたセンシングチャネルの数によって予め定められた値であることを特徴とする請求項９に記載のマルチタッチ判断方法。
11. 前記判断するステップは、前記信号強度の和が予め定められた所定値を超過する場合、マルチタッチであると判断することを特徴とする請求項８に記載のマルチタッチ判断方法。
12. 前記判断するステップは、前記信号強度の和及び前記第１閾値を超過した信号強度を有するセンシングチャネルの数がそれぞれ予め定められた所定値を超過する場合、マルチタッチであると判断することを特徴とする請求項８に記載のマルチタッチ判断方法。
13. 前記センシングチャネルは、２−Ｄ静電容量センサであることを特徴とする請求項８に記載のマルチタッチ判断方法。
14. 前記第１閾値は、前記センシングチャネルによって予め定められた所定の基準値であることを特徴とする請求項８に記載のマルチタッチ判断方法。
15. 請求項８に記載のマルチタッチ判断方法のうち少なくとも１つのステップを行うための、コンピュータによって読取可能なコードが記録されたことを特徴とする記録媒体。