JP5818339B2 - タッチパッド - Google Patents

Description

本発明は、ノートＰＣ等に搭載されるタッチパッドに関するものである。

ノートＰＣ等に設けられるタッチパッドは近年大型化する傾向がある。しかし、大型化するとキーボードを操作するときに掌（パーム）が接触しやすくなり、誤操作しやすくなる。本発明はその誤操作を防止する手段（パーム判定機能、またはパームリジェクション機能）に関するものである。

特許文献１に、接触領域の面積や形状等の空間特性に基づき指先かパームかを判定し、パームであると判定された場合には操作を無効とするものが開示されている。これによれば、パームによる誤操作を防止することができる。しかし、指先でタッチしたときの接触領域の空間特性がパームでタッチしたときの空間特性に似ていると、指先でタッチしたのにもかかわらずパームによるものと判定されて操作が無効とされる場合があり、指先による正規の操作を円滑に行なうことができない、という問題点があった。

特表２０１１−５０１２６１公報

本発明は、上述した問題を解決して、パームによる誤操作を効果的に防止できるとともに、指先による正規の操作を円滑に行なうことができるタッチパッドを提供することを目的としてなされたものである。

請求項１に記載のタッチパッドにおいては、操作面に対する物体の近接状態に応じた変量を出力する検出手段と、前記変量に基づき前記物体の接触領域および接触位置を算出し、前記接触領域の空間特性と所定の判定条件に基づき前記接触領域が指先によるものかパームによるものかを判定するパーム判定機能を有する制御手段を備えたタッチパッドであって、前記制御手段は、前記接触位置が前記操作面の周辺部であるときは、前記接触領域の面積または長さに対応する空間特性が所定の面積又は長さに対応する第１条件を超えるときに前記接触領域はパームによるものと判定するとともに、前記空間特性が前記第１条件を超えないときに前記接触領域は指先によるものと判定し、前記接触位置が前記操作面の中心部であるときは、前記空間特性が前記第１条件よりも大きい面積又は長さに対応する第２条件を超えるときに前記接触領域はパームによるものと判定するとともに、前記空間特性が前記第２条件を超えないときに前記接触領域は指先によるものと判定する、という特徴を有する。

請求項１のタッチパッドによれば、パームが置かれる機会が多い場所ではパームと判定されやすく、指先が置かれる機会が多い場所では指先と判定されやすい。そのため、パームによる誤操作を効果的に防止できるとともに、指先による正規の操作を円滑に行なうことができる。

本発明によれば、パームが置かれる機会が多い場所ではパームと判定されやすく、指先が置かれる機会が多い場所では指先と判定されやすい。そのため、パームによる誤操作を効果的に防止できるとともに、指先による正規の操作を円滑に行なうことができる、という効果を奏する。

第１実施形態におけるタッチパッド１がノートＰＣに搭載された状態を示す図である。 第１実施形態におけるタッチパッド１のシステム構成図である。 第１実施形態における制御手段６のフローチャートである。 比較例において指およびパームをタッチした状態を示す図である。 第１実施形態において指およびパームをタッチした状態を示す図である。 第２実施形態における制御手段６のフローチャートである。

図１から図５を用いて第１実施形態のタッチパッド１を説明する。図１は、タッチパッド１がノートＰＣに搭載された状態を示す図である。タッチパッド１の最上面には操作板が貼り付けられ、操作板の表面が操作面７となっている。

図２は、タッチパッド１のシステム構成図である。タッチパッド１は基板２に敷設された複数のＸ電極３および複数のＹ電極４を備えており、これらの電極は配線５を介して制御手段６に接続されている。制御手段６は、Ｘ電極３とＹ電極４のどちらか一方を駆動電極として電圧を印加し、他方を検出電極として電圧を検出し、基板２に指等が近接した場合の静電容量の変化を検出して指等の座標を算出する。なお本実施例のＸ電極３およびＹ電極４は、静電容量値に変換される電圧を出力する検出手段であるが、これに限らず、例えば指の圧力等の他の変量を検出し出力する方式であってもよい。

図３は、第１実施形態における制御手段６のフローチャートである。図３を用いて、第１実施形態におけるタッチパッド１の動作を説明する。

最初にステップＳ１にて、静電容量マトリクスデータを作成する。駆動電極の駆動状況および検出電極により検出された電圧に基づき区切られた領域ごとに静電容量値を計算してマトリクスデータを作成する。

次にステップＳ２にて、所定の閾値を判断基準として２値化する。計算した静電容量値を所定の閾値と比較して所定の閾値を越えていれば１、超えていなければ０とする。

次にステップＳ３にて、指認識処理を行なう。これは、２値化データが１である部分が連続して存在している接触領域を認識する処理であり、その接触領域を指等の操作体として認識するものである。

次にステップＳ４にて、位置計算を行なう。ここでいう位置は、指等の操作体の接触を示す接触領域の重心等に対応するものであり、画面上に表示されるポインタの移動制御等に用いられる。

次にステップＳ５にて、面積計算を行なう。

次にステップＳ６にて、縦横比を計算する。ここで言う縦横比とは、例えば接触領域が楕円状であった場合に、長い方の径を短い方の径で除した値である。

次にステップＳ７にて、接触領域の位置が周辺にあるかどうか判断する。位置が周辺にあると判断される場合には、ステップＳ８に進んで、面積が２平方センチメートル以上かつ縦横比が２以上であるかどうか判断する。

ステップＳ８にて、面積が２平方センチメートル以上かつ縦横比が２以上であると判断されたら、ステップＳ９に進み、接触した操作体はパームであると判断し、位置出力をしないものとする。

ステップＳ８にて、面積が２平方センチメートル以上かつ縦横比が２以上でないと判断されたら、ステップＳ１０に進み、接触した操作体は指先であると判断し、位置出力をするものとする。

ステップＳ７にて、位置が周辺にあると判断されない場合には、すなわち位置が後述する中心部２２にある場合には、ステップＳ１１に進んで、面積が３平方センチメートル以上かつ縦横比が３以上であるかどうか判断する。

ステップＳ１１にて、面積が３平方センチメートル以上かつ縦横比が３以上であると判断されたら、ステップＳ１２に進み、接触した操作体はパームであると判断し、位置出力をしないものとする。

ステップＳ１１にて、面積が３平方センチメートル以上かつ縦横比が３以上でないと判断されたら、ステップＳ１３に進み、接触した操作体は指先であると判断し、位置出力をするものとする。

次に、第１実施形態の作用効果を図４および図５を用いて説明する。図４は、操作体の接触位置が操作面７のどこにあっても、操作体をパームであると判定するための判定基準が同じである比較例において、指およびパームをタッチした状態を示す図である。接触領域１０はパームによるものであり、面積と縦横比が大きいのでパームであると判定される。接触領域１１は指先によるものであり、面積と縦横比が小さいので指先であると判定される。接触領域１２はパームによるものであり、面積と縦横比が大きいのでパームであると判定される。

ここで、接触領域１３は、指先によるものである。しかし、指先であっても面積と縦横比は比較的大きく、接触領域１２と同じである。そのため、誤ってパームであると判定されてしまう。

図５は、第１実施形態において指およびパームをタッチした状態を示す図である。操作面７には、仮想的な境界線２０が設定されることとなり、境界線２０の外側が周辺部２１、内側が中心部２２となる。周辺部２１は、パームが置かれる機会が多い場所である。中心部２２は指先が置かれる機会が多い場所である。

ここで、接触領域１３は、指先によるものであり、面積と縦横比は比較的大きく、接触領域１２と同じである。よって、接触領域１３が周辺部２１にあったとしたらパームであると判定される。しかし、中心部においては、面積と縦横比が比較的大きくてもパームとは判定されないように、パームによるものと判定するための判定条件が厳しく設定されている。そのため、接触領域１３は指先によるものと判定される。

第１実施形態においては、接触位置がパームの置かれる機会が多い周辺部２１であるときは、接触領域の面積および長さに対応する空間特性（面積および縦横比）が所定の面積および長さに対応する第１条件を超えるときに（面積が３平方センチメートル以上かつ縦横比が３以上であるときに）接触領域はパームによるものと判定するとともに、その空間特性が第１条件を超えないときにその接触領域は指先によるものと判定する。そして、接触位置が指先の置かれる機会が多い中心部２２であるときは、その空間特性が第１条件よりも大きい面積および長さに対応する第２条件を超えるときに（面積が２平方センチメートル以上かつ縦横比が２以上であるときに）接触領域はパームによるものと判定するとともに、その空間特性が第２条件を超えないときに接触領域は指先によるものと判定するようにした。

これにより、パームが置かれる機会が多い場所ではパームと判定されやすく、指先が置かれる機会が多い場所では指先と判定されやすい。そのため、パームによる誤操作を効果的に防止できるとともに、指先による正規の操作を円滑に行なうことができる、という作用効果を奏する。

次に図６を用いて第２実施形態におけるタッチパッド１について説明する。図６は、第２実施形態における制御手段６のフローチャートである。第１実施形態と同じ処理となるところは同じ符号を付して説明を省略する。

ステップＳ２０にて、キーボードのキー操作から３秒以内かどうか判断する。キー操作から３秒以内であると判断されたら、ステップＳ２１に進み、位置が周辺部２１かどうか判断する。位置が周辺部２１であると判断したら、ステップＳ２２に進み、面積が２平方センチメートル以上かつ縦横比が２以上であるかどうか判断する。面積が２平方センチメートル以上または縦横比が２以上であると判断されたら、ステップＳ２３に進み、接触領域はパームによるものと判定し、位置出力をしないものとする。ステップＳ２２にて、面積が２平方センチメートル以上または縦横比が２以上でないと判断されたら、すなわち面積が２平方センチメートル未満かつ縦横比が２未満であったら、ステップＳ２４に進み、接触領域は指先によるものと判定する。第１実施形態では、パームと判定するための判定条件は、面積と縦横比の両方の条件を満たすこととしていたが、第２実施形態では、面積と縦横比のどちらか一方の条件を満たせばいいことにしている。

ステップＳ２０にて、キー操作から３秒以内でない判断されたら、すなわちキー操作してから３秒以上経過していたら、ステップＳ２５に進み、接触領域は無条件に指先によるものと判定する。また、ステップＳ２１にて位置は周辺部２１でないと判断されたら、接触領域は無条件に指先によるものと判定する。

このように、第２実施形態においては、キーボード操作中と判断されるときにはパーム判定機能を有効にし、キーボード操作中と判断されないときには、接触領域は無条件に指先によるものと判定するようにしてパーム判定機能を無効にする、というものにした。

これによれば、パームが置かれる機会が多いときはパームと判定されやすく、指先が置かれる機会が多いときは指先と判定されやすい。そのため、パームによる誤操作を効果的に防止できるとともに、指先による正規の操作を円滑に行なうことができる。

また、第２実施形態においては、接触位置が周辺部２１であるときにパーム判定機能を有効にし、接触位置が中心部２２であるときには接触領域は無条件に指先によるものと判定するようにしてパーム判定機能を無効にするようにしている。

これによれば、指先が置かれる機会が多い場所では必ず指先と判定される。そのため、指先による正規の操作を円滑に行なうことができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形を加えて実施することができる。例えば、境界２０で仕切られた周辺部２１と中心部２２で判定条件を変更するのでははく、操作面７の中心点と接触位置の距離に応じてパームと判定するための判定条件を連続的に変化させるようにしてもよい。また、境界線を複数設定し、操作面７の中心点に接触位置が近づくに従ってパームと判定するための判定条件を段階的に厳しくするようにしてもよい。

１ タッチパッド
２ 基板
３ Ｘ電極
４ Ｙ電極
５ 配線
６ 制御手段
７ 操作面
１０ 接触領域
１１ 接触領域
１２ 接触領域
１３ 接触領域
２０ 境界線
２１ 周辺部
２２ 中心部

Claims (1)

1. 操作面に対する物体の近接状態に応じた変量を出力する検出手段と、
   前記変量に基づき前記物体の接触領域および接触位置を算出し、前記接触領域の空間特性と所定の判定条件に基づき前記接触領域が指先によるものかパームによるものかを判定するパーム判定機能を有する制御手段を備えたタッチパッドであって、
   前記制御手段は、
   前記接触位置が前記操作面の周辺部であるときは、前記接触領域の面積または長さに対応する空間特性が所定の面積又は長さに対応する第１条件を超えるときに前記接触領域はパームによるものと判定するとともに、前記空間特性が前記第１条件を超えないときに前記接触領域は指先によるものと判定し、
   前記接触位置が前記操作面の中心部であるときは、前記空間特性が前記第１条件よりも大きい面積又は長さに対応する第２条件を超えるときに前記接触領域はパームによるものと判定するとともに、前記空間特性が前記第２条件を超えないときに前記接触領域は指先によるものと判定することを特徴とするタッチパッド。