JP5998661B2 - 情報端末装置及び押下判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、情報端末装置及び押下判定方法に関する。

近年、例えば携帯電話機などの情報端末装置には、タッチパネルが搭載されることが多くなっている。タッチパネルを搭載する情報端末装置は、情報を表示する画面においてユーザによるタッチを検出することにより、操作入力を受け付けることが可能である。このため、ユーザは直感的な操作をすることができ、情報端末装置の利便性が向上している。

また、タッチパネルなどを用いて座標を入力する場合に、タッチされた座標だけではなく、タッチによる押圧力を検出することも考えられている。すなわち、例えば空隙を介して対向する２つの電極を有する圧力センサを設け、押圧により一方の電極が移動又は変形すると２つの電極間の静電容量が変化することを利用して、押圧力を検出することも可能である。

特開２０００−３４７８０７号公報

上述したような圧力センサを情報端末装置に搭載することにより、タッチパネルによってタッチされた座標を検出するとともに、圧力センサによってタッチによる押下を検出することが考えられる。このようにすることにより、ユーザは、表示画面に直接タッチして希望の位置を指定するのみではなく、表示中のボタン等を押下する操作をすることができる。この結果、タッチによる操作の幅が広がり、情報端末装置の利便性がより向上する。

タッチによる押下を検出する際には、圧力センサの静電容量を所定の閾値と比較し、静電容量が所定の閾値以上となった場合に押下があったと判定することが考えられる。しかしながら、圧力センサの静電容量は、例えば温度などの環境条件の影響を受けるため、タッチされていない状態でも変化し得る。したがって、圧力センサの静電容量と固定の閾値とを比較したのでは、正確に押下があったか否かを判定することは困難である。

そこで、圧力センサの静電容量に例えば時間平均などのフィルタを適用して基準値を算出し、算出された基準値と圧力センサの静電容量との差分が大きい場合に押下があったと判定することが考えられる。すなわち、例えば判定対象のタイミングから所定時間だけ過去のタイミングまでの静電容量の平均値を基準値とし、判定対象のタイミングにおける静電容量と基準値との差分が大きい場合に押下があったと判定することが可能である。

しかしながら、ユーザによる押下の仕方次第では、圧力が徐々に増加し圧力センサの静電容量が緩慢に上昇することもある。このような場合、圧力センサの静電容量に時間平均などのフィルタを適用しても、圧力の増加に追従して基準値が大きくなるため、圧力が十分に大きくなっても押下が正確に検出されないという問題がある。この問題は、静電容量を用いない圧力センサにおいても同様に発生する。すなわち、ユーザが徐々に圧力を増加させるように押下した場合には、圧力センサのセンサ出力に時間フィルタを適用して算出した基準値が圧力の増加に追従して大きくなってしまい、正確な押下判定が困難となる。

開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、ユーザによる押下の仕方に関わらず正確に表示画面が押下されたことを検出することができる情報端末装置及び押下判定方法を提供することを目的とする。

本願が開示する情報端末装置は、表示画面に対する接触を検知する第１のセンサと、前記表示画面に対する圧力を測定する第２のセンサと、前記第２のセンサによって測定された測定値を測定タイミングの順に格納するバッファと、前記第１のセンサ、前記第２のセンサ及び前記バッファと接続されたプロセッサと、を有する情報端末装置であって、前記プロセッサは、前記第１のセンサによって接触が検知されたか否かに応じて前記バッファの更新を制御し、前記第１のセンサによって接触が検知されていないタイミングにおいて測定された過去の測定値を前記バッファから取得し、前記第２のセンサによって測定された最新の測定値を取得し、それぞれ取得された過去の測定値と最新の測定値とに基づいて前記表示画面が押下されたか否かを判定する、処理を実行する。

本願が開示する情報端末装置及び押下判定方法の１つの態様によれば、ユーザによる押下の仕方に関わらず正確に表示画面が押下されたことを検出することができるという効果を奏する。

図１は、一実施の形態に係る携帯端末装置の外観を示す図である。 図２は、一実施の形態に係る携帯端末装置の構成を示すブロック図である。 図３は、一実施の形態に係るタッチパネル周辺の構成を示す模式図である。 図４は、一実施の形態に係る圧力センサコントローラの構成を示すブロック図である。 図５は、一実施の形態に係るプロセッサの機能を示す機能ブロック図である。 図６は、一実施の形態に係る携帯端末装置の動作を示すフロー図である。 図７は、一実施の形態に係る押下判定処理の具体例を示す図である。 図８は、一実施の形態に係る圧力センサコントローラの動作を示すフロー図である。 図９は、一実施の形態に係る基準値の決定を説明する図である。

以下、本願が開示する情報端末装置及び押下判定方法の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態においては、情報端末装置の一例として、例えば携帯電話機などの携帯端末装置について説明するが、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

図１は、一実施の形態に係る携帯端末装置１００の外観を示す図である。図１に示す携帯端末装置１００は、タッチパネル１１０及び操作キー１２０を有する。

タッチパネル１１０は、携帯端末装置１００の表面に設けられてユーザの指などが接触したことを検出し、この接触による操作入力を受け付ける。すなわち、タッチパネル１１０は、ユーザの指などによってタッチされると、タッチされた位置の座標（以下「タッチ座標」という）を検出する。タッチパネル１１０の裏面側には、後述する圧力センサが設けられており、この圧力センサがタッチパネル１１０に対するタッチによる圧力を測定する。

なお、タッチパネル１１０及び圧力センサは、透明又は半透明の材料から形成されており、タッチパネル１１０及び圧力センサと重ねて配置される表示部における表示画面が視認可能となっている。このため、ユーザは、タッチパネル１１０にタッチすることにより、あたかも表示画面に直接接触するかのような直感的な操作をすることができる。換言すれば、タッチパネル１１０は表示画面に対するタッチを検知し、圧力センサは表示画面に対する圧力を測定する。

操作キー１２０は、押下可能な物理キーであり、ユーザによって押下されることにより操作入力を受け付ける。すなわち、操作キー１２０は、例えば携帯端末装置１００の電源のオン及びオフを切り替えるための物理キーなどを備える。タッチパネル１１０及び操作キー１２０は、相補的に操作入力を受け付けることにより、携帯端末装置１００に様々な機能を実行させる。

図２は、一実施の形態に係る携帯端末装置１００の構成を示すブロック図である。図２に示す携帯端末装置１００は、タッチパネル１１０、タッチパネルコントローラ１１５、操作キー１２０、無線部１３０、メモリ１４０、オーディオ入出力部１５０、圧力センサ１６０、圧力センサコントローラ１６５、表示部１７０及びプロセッサ１８０を有する。

上述したように、タッチパネル１１０は、ユーザによるタッチ座標を検出する。具体的には、タッチパネル１１０は、例えば静電容量の変化などを検知することにより、タッチされた位置を特定する。そして、タッチパネルコントローラ１１５は、タッチパネル１１０において検出されたタッチ座標をプロセッサ１８０へ出力する。

操作キー１２０は、タッチパネル１１０と相補的に操作入力を受け付ける。具体的には、操作キー１２０は、上述した電源のオン及びオフを切り替えるための物理キーや、表示部１７０の点灯及び消灯を切り替えるための物理キーなどを備える。

無線部１３０は、アンテナを介して信号を受信し、受信信号をプロセッサ１８０へ出力する。また、無線部１３０は、プロセッサ１８０によって生成された信号をアンテナを介して送信する。無線部１３０は、例えば携帯端末装置１００が通話可能な携帯電話機である場合には、ユーザの発話音声や受話音声などの信号を送受信する。

メモリ１４０は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access
Memory）などを備え、プロセッサ１８０が実行するプログラムやデータなどを記憶する記憶部である。

オーディオ入出力部１５０は、例えばマイクなどのオーディオ入力デバイスやスピーカなどのオーディオ出力デバイスを備える。オーディオ入出力部１５０は、例えば携帯端末装置１００が通話可能な携帯電話機である場合には、ユーザの発話音声の入力を受け付けたり、受話音声を出力したりする。

圧力センサ１６０は、タッチパネル１１０の裏面側に設けられ、タッチパネル１１０に対する押圧力を測定する。すなわち、圧力センサ１６０は、例えば空隙を介して対向する２枚のパネルを備えており、これらのパネル間の静電容量を測定する。パネル間の静電容量は、タッチパネル１１０に対する押圧によって変化するパネル間の距離に対応するため、パネル間の静電容量からタッチによる圧力を求めることが可能である。

ここで、本実施の形態に係るタッチパネル１１０及び圧力センサ１６０の周辺の構成について、図３を参照しながら具体的に説明しておく。図３に示すように、携帯端末装置１００においては表面側から順に、タッチパネル１１０と、圧力センサ１６０を形成する２枚のパネル１６０ａ、１６０ｂと、表示部１７０とが重ねて配置されている。圧力センサ１６０を形成する２枚のパネル１６０ａ、１６０ｂは、空隙を介して互いに対向している。そして、パネル１６０ａは、タッチパネル１１０の裏面側に貼付されており、タッチパネル１１０が押下されるとタッチパネル１１０とともに移動可能に設けられている。一方、パネル１６０ｂは、表示部１７０の表示面に貼付されており、固定されている。これらのパネル１６０ａ、１６０ｂには、図示しない電極が設置されている。

この構成により、タッチパネル１１０が押下されてパネル１６０ａ、１６０ｂ間の距離が変化すると、これらのパネル１６０ａ、１６０ｂ間の静電容量が変化する。したがって、パネル１６０ａ、１６０ｂ間の静電容量から、タッチパネル１１０に対する圧力を求めることができる。すなわち、圧力センサ１６０における静電容量に基づいて、タッチパネル１１０が押下されたか否かを判定することができる。

再び図２を参照して、圧力センサコントローラ１６５は、圧力センサ１６０によって測定されたパネル１６０ａ、１６０ｂ間の静電容量の値（以下「センサ値」という）を周期的に取得し、取得されたセンサ値をプロセッサ１８０へ出力する。ここで、圧力センサコントローラ１６５は、圧力センサ１６０の最新のセンサ値をプロセッサ１８０へ出力するのみではなく、所定時間だけ前の過去のセンサ値を基準値としてプロセッサ１８０へ出力する。

具体的には、圧力センサコントローラ１６５は、例えば図４に示すようにＦＩＦＯ（First-In First-Out）方式のバッファ１６５ａを備えており、圧力センサ１６０から取得されるセンサ値を順次バッファ１６５ａに格納する。そして、圧力センサコントローラ１６５は、最新のセンサ値「センサ（ｔ）」をバッファ１６５ａに格納すると同時に、この最新のセンサ値「センサ（ｔ）」をプロセッサ１８０へ出力する。また、圧力センサコントローラ１６５は、最新のセンサ値「センサ（ｔ）」とともに、所定時間ｄだけ前の過去のセンサ値「センサ（ｔ−ｄ）」をプロセッサ１８０へ出力する。過去のセンサ値「センサ（ｔ−ｄ）」は、最新のセンサ値「センサ（ｔ）」と比較される基準値として用いられ、押下があったか否かの判定に用いられる。

また、圧力センサコントローラ１６５は、プロセッサ１８０からの指示があった場合に、バッファ１６５ａの内容の更新を停止する。すなわち、圧力センサコントローラ１６５は、圧力センサ１６０から取得される最新のセンサ値をバッファ１６５ａに格納することなく、プロセッサ１８０へ出力する。結果として、バッファ１６５ａに格納されたすべてのセンサ値が変更されることがなく、基準値として用いられる過去のセンサ値も更新されることがない。

図２に戻って、表示部１７０は、タッチパネル１１０及び圧力センサ１６０と重なるように配置される液晶モジュールなどを備え、プロセッサ１８０から出力される表示画面情報を表示する。すなわち、表示部１７０は、プロセッサ１８０がアプリケーションのプログラムを実行し、実行結果に応じた内容の表示画面情報が生成されると、生成された表示画面情報を表示する。したがって、例えばアプリケーションの処理によって表示が変化する場合には、表示部１７０は、アプリケーションの処理に応じて画面を切り替える。

プロセッサ１８０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）などを備え、メモリ１４０に記憶されたデータなどを用いて携帯端末装置１００の全体を制御する。例えば、プロセッサ１８０は、タッチパネル１１０に対するタッチの有無がタッチパネルコントローラ１１５から通知されると、圧力センサコントローラ１６５におけるバッファ１６５ａの更新の有無を制御する。この更新の制御については、後に詳述する。また、プロセッサ１８０は、圧力センサコントローラ１６５から取得されたセンサ値に基づいて、タッチパネル１１０が押下されたか否かを判定する。

図５は、一実施の形態に係るプロセッサ１８０の機能を示す機能ブロック図である。図５に示すプロセッサ１８０は、タッチ検知部１８１、更新制御部１８２、基準値保持部１８３、センサ値取得部１８４、減算部１８５、押下判定部１８６及び制御部１８７を有する。

タッチ検知部１８１は、ユーザの指などがタッチパネル１１０に接触しタッチを開始したことを検知する。すなわち、タッチ検知部１８１は、タッチパネルコントローラ１１５からタッチ座標が出力され始めると、タッチ開始を検知する。そして、タッチ検知部１８１は、タッチ開始を検知すると、その旨を更新制御部１８２へ通知する。同様に、タッチ検知部１８１は、ユーザの指などがタッチパネル１１０から離れてタッチが終了したことを検知する。すなわち、タッチ検知部１８１は、タッチパネルコントローラ１１５からのタッチ座標の出力が停止すると、タッチ終了を検知する。そして、タッチ検知部１８１は、タッチ終了を検知すると、その旨を更新制御部１８２へ通知する。なお、以下の説明においては、タッチパネル１１０に対するタッチが開始することを「タッチダウン」といい、タッチパネル１１０に対するタッチが終了することを「タッチリフトオフ」という。さらに、タッチ検知部１８１は、タッチダウンからタッチリフトオフまでの間、タッチパネルコントローラ１１５から出力されるタッチ座標を制御部１８７へ通知する。

更新制御部１８２は、タッチ検知部１８１からのタッチダウン及びタッチリフトオフの通知に従って、圧力センサコントローラ１６５に記憶されるセンサ値の更新を制御する。具体的には、更新制御部１８２は、タッチ検知部１８１からタッチダウンが通知されると、バッファ１６５ａにおけるセンサ値の更新を停止させる。すなわち、タッチダウンが通知された場合には、更新制御部１８２は圧力センサコントローラ１６５を制御して、圧力センサ１６０から取得された最新のセンサ値のバッファ１６５ａへの格納を停止させる。以後、圧力センサコントローラ１６５は、圧力センサ１６０から取得された最新のセンサ値をバッファ１６５ａへ格納することなく、プロセッサ１８０へ出力する。

なお、圧力センサコントローラ１６５は、バッファ１６５ａにおけるセンサ値の更新停止後も、更新停止前と同様に、バッファ１６５ａ内の所定時間ｄだけ過去のタイミングに対応する位置に記憶されたセンサ値を基準値としてプロセッサ１８０へ出力する。すなわち、バッファ１６５ａの内容が変更されなくなる更新停止後は、圧力センサコントローラ１６５は、更新停止時を起点として所定時間ｄだけ前の過去のセンサ値を固定的に出力し続ける。

ここで、所定時間ｄは、ユーザがタッチパネル１１０にタッチしてから更新制御部１８２によって更新停止の制御が行われるまでの処理遅延に対応する。すなわち、実際のタッチダウンが発生してから、タッチ検知部１８１によってタッチダウンが検知され、更新制御部１８２によって更新停止の制御が行われるまでには、ある程度の処理時間がかかる。そこで、圧力センサコントローラ１６５は、更新制御部１８２から更新停止が指示された場合に、上記の処理時間に対応する所定時間ｄだけ前の過去のセンサ値を出力することで、タッチダウン発生直前のタイミングにおけるセンサ値を出力することになる。そして、更新制御部１８２によって更新停止の制御が行われた後は、圧力センサコントローラ１６５は、最新のセンサ値とともに、更新停止時に出力した過去のセンサ値と同一のセンサ値を基準値として出力し続ける。

一方、更新制御部１８２は、タッチ検知部１８１からタッチリフトオフが通知されると、バッファ１６５ａにおけるセンサ値の更新を再開させる。すなわち、タッチリフトオフが通知された場合には、更新制御部１８２は圧力センサコントローラ１６５を制御して、圧力センサ１６０から取得された最新のセンサ値のバッファ１６５ａへの格納を再開させる。以後、圧力センサコントローラ１６５は、圧力センサ１６０から取得された最新のセンサ値をバッファ１６５ａへ格納するとともに、プロセッサ１８０へ出力する。

基準値保持部１８３は、圧力センサコントローラ１６５から出力される基準値を保持する。すなわち、基準値保持部１８３は、タッチパネル１１０に対するタッチが検知されていないタイミングにおけるセンサ値を基準値として保持する。したがって、基準値保持部１８３は、バッファ１６５ａの内容が更新されている間は、最新のセンサ値より所定時間ｄだけ前の過去のセンサ値を保持する。また、基準値保持部１８３は、バッファ１６５ａの内容の更新が停止されている間は、更新停止時を起点として所定時間ｄだけ前の過去のセンサ値を保持する。結果として、基準値保持部１８３は、バッファ１６５ａの内容の更新が停止されている間は、タッチ検知部１８１によってタッチダウンが検知される以前のセンサ値を保持することになる。

センサ値取得部１８４は、圧力センサコントローラ１６５から出力される最新のセンサ値を取得する。すなわち、センサ値取得部１８４は、圧力センサコントローラ１６５によって圧力センサ１６０から周期的に取得されるセンサ値のうち、最新のセンサ値を随時取得する。

減算部１８５は、センサ値取得部１８４によって取得されるセンサ値から基準値保持部１８３によって保持される基準値を減算する。そして、減算部１８５は、得られた減算結果を押下判定部１８６へ通知する。

押下判定部１８６は、減算部１８５から通知される減算結果を所定の押下閾値と比較し、減算結果が所定の押下閾値以上である場合に、タッチパネル１１０が押下されたと判定する。また、押下判定部１８６は、タッチパネル１１０が押下されたと判定した後、減算部１８５から通知される減算結果を所定のリリース閾値と比較し、減算結果が所定のリリース閾値未満である場合に、タッチパネル１１０の押下が終了したと判定する。そして、押下判定部１８６は、タッチパネル１１０の押下が終了したと判定した場合に、タッチパネル１１０が押下されたことを制御部１８７へ通知する。

制御部１８７は、アプリケーションの処理を実行するとともに、表示部１７０における表示を制御する。例えば、制御部１８７は、タッチ検知部１８１から通知されるタッチ座標に表示されたボタン等を周囲に表示された他のボタン等とは区別可能に表示させる。また、制御部１８７は、押下判定部１８６から押下されたことが通知されると、実行中のアプリケーションにおいて、タッチ座標に表示されたボタン等に対応付けられた処理を実行する。

次いで、上記のように構成された携帯端末装置１００の動作について、具体的に例を挙げながら図６に示すフロー図を参照して説明する。

ユーザがタッチパネル１１０にタッチしていない状態では、タッチパネル１１０に対するタッチダウンが待機される（ステップＳ１０１）。この間、圧力センサコントローラ１６５においては、所定の周期で圧力センサ１６０からセンサ値が取得され、最新のセンサ値が随時バッファ１６５ａに格納される。そして、圧力センサコントローラ１６５は、最新のセンサ値をプロセッサ１８０のセンサ値取得部１８４へ出力するとともに、最新のセンサ値より所定時間ｄだけ前の過去のセンサ値をプロセッサ１８０の基準値保持部１８３へ出力する。したがって、タッチダウンが検知される前は、図７の期間Ｗ１及び期間Ｗ２に示すように、実線で示す最新のセンサ値と破線で示す基準値とが多少の時間差を有しながら同じ傾向で推移し、最新のセンサ値と基準値の差分が比較的小さいままである。このため、押下判定部１８６によって、タッチパネル１１０が押下されたと判定されることはない。

なお、図７において、期間Ｗ１は、例えばユーザが携帯端末装置１００を強く握ったことによるセンサ値の変動を示す期間であり、期間Ｗ２は、例えば温度などの環境条件の変化によるセンサ値の変動を示す期間である。これらの期間Ｗ１、Ｗ２においては、まだタッチダウンが発生していない。

そして、ユーザがタッチパネル１１０にタッチしてタッチダウンが発生すると（ステップＳ１０１Ｙｅｓ）、タッチ検知部１８１によってタッチダウンが検知される。タッチダウンが検知されると、その旨がタッチ検知部１８１から更新制御部１８２へ通知され、更新制御部１８２によって、圧力センサコントローラ１６５における基準値の更新が停止される（ステップＳ１０２）。すなわち、更新制御部１８２によって、バッファ１６５ａの内容の更新を停止する制御が行われ、圧力センサ１６０から取得される最新のセンサ値がバッファ１６５ａに格納されなくなる。この結果、更新が停止されたバッファ１６５ａに格納されているセンサ値のうち、更新停止時を起点として所定時間ｄだけ前の過去のセンサ値が固定的に基準値として基準値保持部１８３へ出力される。

したがって、図７に示した例では、タッチダウンが検知された時刻Ｔ１以降は、実線で示す最新のセンサ値が変動するのに対し、破線で示す基準値が一定となる。この基準値は、時刻Ｔ１を起点として所定時間ｄだけ前の過去のセンサ値であり、実際のタッチダウンが発生する直前のセンサ値である。このため、最新のセンサ値が取得されたタイミングと基準値が取得されたタイミングとの時間差を最小限にすることができ、例えば温度などの環境条件による影響を排除することができる。結果として、最新のセンサ値と基準値との差分に基づく押下判定を正確に行うことができる。

圧力センサコントローラ１６５から出力される基準値は、基準値保持部１８３によって保持される一方（ステップＳ１０３）、圧力センサコントローラ１６５から出力される最新のセンサ値は、センサ値取得部１８４によって取得される（ステップＳ１０４）。そして、最新のセンサ値と基準値の差分が減算部１８５によって算出され、押下判定部１８６によって、差分と所定の押下閾値とが比較される（ステップＳ１０５）。この比較の結果、差分が所定の押下閾値未満である場合は（ステップＳ１０５Ｎｏ）、タッチパネル１１０が押下されていないと判断され、引き続きセンサ値取得部１８４によって最新のセンサ値が取得される（ステップＳ１０４）。

そして、最新のセンサ値と基準値の差分が所定の押下閾値以上となると（ステップＳ１０５Ｙｅｓ）、押下判定部１８６によって、タッチパネル１１０が押下されたと判定される（ステップＳ１０６）。すなわち、図７に示した例では、時刻Ｔ２において、実線で示す最新のセンサ値と破線で示す基準値との差分が所定の押下閾値以上となるため、この時点でタッチパネル１１０が押下されたと判定される。ここで用いられる基準値は、圧力センサコントローラ１６５のバッファ１６５ａの内容の更新が停止しているため、時刻Ｔ１において用いられる基準値と同一である。したがって、例えばユーザがタッチパネル１１０に対する圧力を徐々に増加させるように押下した場合でも、時刻Ｔ２において、最新のセンサ値と基準値の差分が所定の押下閾値以上となることを確実に検出することができる。

タッチパネル１１０が押下されたと判定された後も引き続き、センサ値取得部１８４によって順次最新のセンサ値が取得される（ステップＳ１０７）。そして、最新のセンサ値と基準値の差分が減算部１８５によって算出され、押下判定部１８６によって、差分と所定のリリース閾値とが比較される（ステップＳ１０８）。この比較の結果、差分がリリース閾値以上である場合は（ステップＳ１０８Ｎｏ）、依然としてタッチパネル１１０が押下中であると判断される。ただし、タッチ検知部１８１においては、タッチリフトオフが待機されており（ステップＳ１１２）、タッチ検知部１８１によってタッチリフトオフが検知された場合は（ステップＳ１１２Ｙｅｓ）、タッチパネル１１０の押下も完了したと考えられる。そこで、タッチ検知部１８１によってタッチリフトオフが検知された場合は、更新制御部１８２によって圧力センサコントローラ１６５が制御され、直ちにバッファ１６５ａの内容の更新が再開される（ステップＳ１１１）。一方、差分がリリース閾値以上であり、かつ、タッチリフトオフが検知されていない場合は（ステップＳ１１２Ｎｏ）、タッチパネル１１０が押下中であることから、引き続きセンサ値取得部１８４によって最新のセンサ値が取得される（ステップＳ１０７）。

そして、最新のセンサ値と基準値の差分が所定のリリース閾値未満となると（ステップＳ１０８Ｙｅｓ）、押下判定部１８６によって、タッチパネル１１０への圧力がリリースされ、押下が終了したと判定される（ステップＳ１０９）。すなわち、図７に示した例では、時刻Ｔ３において、実線で示す最新のセンサ値と破線で示す基準値との差分が所定のリリース閾値未満となるため、この時点でタッチパネル１１０の押下が終了したと判定される。ここで用いられる基準値は、圧力センサコントローラ１６５のバッファ１６５ａの内容の更新が停止しているため、時刻Ｔ１において用いられる基準値と同一である。したがって、ユーザがどのようにタッチパネル１１０に対する圧力を減少させても、時刻Ｔ３において、最新のセンサ値と基準値の差分が所定のリリース閾値未満となることを確実に検出することができる。

タッチパネル１１０の押下が終了したと判定された場合には、その旨が押下判定部１８６から制御部１８７へ通知され、制御部１８７によって、タッチパネルの押下に応じた処理が実行される。すなわち、制御部１８７によって、例えばタッチ検知部１８１から通知されるタッチ座標に表示されたボタン等に対応する処理が実行される。また、タッチ検知部１８１においては、タッチリフトオフが待機されており（ステップＳ１１０）、タッチリフトオフが検知されない場合は（ステップＳ１１０Ｎｏ）、引き続きセンサ値取得部１８４によって最新のセンサ値が取得される（ステップＳ１０４）。そして、上述した処理が繰り返されることにより、図７に示した例では、時刻Ｔ４において再度タッチパネル１１０が押下されたと判定され、時刻Ｔ５においてタッチパネル１１０の押下が終了したと判定される。時刻Ｔ４、Ｔ５における判定に用いられる基準値は、圧力センサコントローラ１６５のバッファ１６５ａの内容の更新が停止しているため、時刻Ｔ１において用いられる基準値と同一である。

一方、タッチ検知部１８１によってタッチリフトオフが検知された場合は（ステップＳ１１０Ｙｅｓ）、タッチパネル１１０に対するタッチがない状態となる。そこで、更新制御部１８２によって圧力センサコントローラ１６５が制御され、バッファ１６５ａの内容の更新が再開される（ステップＳ１１１）。したがって、以降は、圧力センサコントローラ１６５において、圧力センサ１６０から取得された最新のセンサ値がバッファ１６５ａに格納され、最新のセンサ値とともに、最新のセンサ値より所定時間ｄだけ前の過去のセンサ値が基準値として出力される。図７に示した例では、時刻Ｔ６においてタッチリフトオフが検知され、圧力センサコントローラ１６５においてバッファ１６５ａの内容の更新が再開される。

なお、バッファ１６５ａの内容の更新を再開する際には、一旦バッファ１６５ａに格納されているすべてのセンサ値を廃棄し、バッファ１６５ａを空にしてから改めて最新のセンサ値を格納し始めても良い。そして、最新のセンサ値より所定時間ｄだけ前の過去のセンサ値がバッファ１６５ａに存在しない間は、基準値として、最も古いセンサ値を出力したり、固定値を出力したりするようにしても良い。

次に、圧力センサコントローラ１６５の動作について、図８に示すフロー図を参照しながら説明する。

圧力センサコントローラ１６５は、所定の周期で圧力センサ１６０のセンサ値を取得する（ステップＳ２０１）。そして、圧力センサコントローラ１６５は、取得した最新のセンサ値をセンサ値取得部１８４へ出力するとともに、バッファ１６５ａに格納されたセンサ値のうち所定時間ｄだけ前の過去のセンサ値を基準値保持部１８３へ出力する（ステップＳ２０２）。すなわち、バッファ１６５ａはＦＩＦＯ方式のバッファであるため、圧力センサコントローラ１６５は、所定時間ｄだけ過去のタイミングに対応する位置に格納されたセンサ値を基準値として基準値保持部１８３へ出力する。

したがって、更新制御部１８２の制御により、バッファ１６５ａの内容の更新が停止されている間は、更新停止時の時刻ｔよりも所定時間ｄだけ前の過去のセンサ値が基準値として固定的に出力される。具体的には、図９に示すように、時刻ｔにおいてバッファ１６５ａの内容の更新が停止されると、破線で示す基準値は圧力ｐで一定となる。そして、この圧力ｐは、実線で示すセンサ値のうち時刻（ｔ−ｄ）におけるセンサ値に等しい。

これは、実際にタッチダウンが発生してからバッファ１６５ａの更新が停止されるまでの処理遅延を考慮した基準値の決定方法である。すなわち、実際にタッチダウンが発生してから更新制御部１８２の制御によって更新が停止されるまでには、所定時間ｄに対応する処理時間がかかる。したがって、時刻ｔでバッファ１６５ａの更新が停止される場合には、実際のタッチダウンは所定時間ｄだけ前の時刻（ｔ−ｄ）において発生している。このため、更新停止時刻ｔ近辺のセンサ値ではなく、時刻（ｔ−ｄ）における過去のセンサ値を基準値とすることにより、確実にタッチダウンが発生する直前のセンサ値を基準値とすることができる。また、このようにして基準値が決定された後は、タッチリフトオフが検知されるまで基準値の更新が停止される。

すなわち、更新制御部１８２から基準値の更新を停止するように指示されたか否かが判定され（ステップＳ２０３）、指示されている場合には（ステップＳ２０３Ｙｅｓ）、最新のセンサ値がバッファ１６５ａに格納されない。この結果、バッファ１６５ａの内容が変更されず、以降は、時刻ｔにおいて出力された基準値と同一の基準値が基準値保持部１８３へ出力される。

一方、タッチダウン検知前やタッチリフトオフ検知後のように、更新停止が指示されていない場合には（ステップＳ２０３Ｎｏ）、圧力センサ１６０から取得された最新のセンサ値がバッファ１６５ａに格納される（ステップＳ２０４）。これにより、ＦＩＦＯ方式のバッファ１６５ａにおいては、格納済みのセンサ値の位置が１つずつずれるため、基準値となる位置に格納されるセンサ値も更新される（ステップＳ２０５）。

以上のように、本実施の形態によれば、タッチダウンが検知されていない間は、最新のセンサ値を随時ＦＩＦＯ方式のバッファに格納し、基準値として用いられる所定時間だけ過去のセンサ値を更新する。そして、タッチダウンが検知されると基準値の更新を停止して、タッチダウン直前のタイミングにおけるセンサ値を基準値とする。このため、タッチダウンが検知されていない間は、最新のセンサ値が取得されたタイミングから比較的近い過去のセンサ値を基準値とすることにより、例えば温度などの環境条件の影響を排除してタッチパネルに対する押下の誤判定を防止することができる。また、タッチダウンが検知されると基準値が固定されるため、例えばタッチパネルに対する圧力が徐々に増加する押下があった場合でも正確に押下判定することができる。すなわち、ユーザによる押下の仕方に関わらず正確に表示画面が押下されたことを検出することができる。

なお、上記一実施の形態においては、圧力センサコントローラ１６５から常に最新のセンサ値と基準値とが出力されるものとしたが、これらのセンサ値は常に出力されなくても良い。すなわち、タッチ検知部１８１によってタッチダウンが検知されるまでは、タッチパネルが押下されることもないと考えられるため、センサ値がプロセッサ１８０へ出力されないようにしても良い。

ただし、この場合でも、圧力センサコントローラ１６５によって、バッファ１６５ａの内容の更新は行われる。そして、タッチ検知部１８１によってタッチダウンが検知され、更新制御部１８２によって更新の停止が指示されると、圧力センサコントローラ１６５からセンサ値の出力が開始されるようにしても良い。この場合、更新停止時を起点として所定時間ｄだけ前の過去のセンサ値が基準値保持部１８３へ１回出力され、以後は最新のセンサ値のみがセンサ値取得部１８４へ随時出力されるようにしても良い。

そして、タッチ検知部１８１によってタッチリフトオフが検知され、更新制御部１８２によって更新再開が指示されると、圧力センサコントローラ１６５からのセンサ値の出力が停止され、バッファ１６５ａの内容の更新が再開されるようにしても良い。このように、センサ値の出力を停止する期間を設けることにより、圧力センサコントローラ１６５による消費電力を低減することができる。

また、上記一実施の形態においては、圧力センサコントローラ１６５にバッファ１６５ａを設けることとしたが、プロセッサ１８０の基準値保持部１８３がバッファ１６５ａと同等の機能を果たすことも可能である。この場合には、基準値保持部１８３が圧力センサコントローラ１６５から出力される最新のセンサ値を格納し、最新のセンサ値よりも所定時間ｄだけ前の過去のセンサ値を基準値として減算部１８５へ出力するようにすれば良い。そして、タッチ検知部１８１によってタッチダウンが検知された場合には、基準値保持部１８３によって、タッチダウン発生直前のタイミングにおけるセンサ値に基準値が固定されるようにすれば良い。

なお、上記一実施の形態において説明した携帯端末装置１００の動作をコンピュータが実行可能なプログラムとして記述することも可能である。この場合、このプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納し、コンピュータに導入することも可能である。コンピュータが読み取り可能な記録媒体としては、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ＵＳＢメモリなどの可搬型記録媒体や、例えばフラッシュメモリなどの半導体メモリが挙げられる。

１１０ タッチパネル
１１５ タッチパネルコントローラ
１２０ 操作キー
１３０ 無線部
１４０ メモリ
１５０ オーディオ入出力部
１６０ 圧力センサ
１６０ａ、１６０ｂ パネル
１６５ 圧力センサコントローラ
１６５ａ バッファ
１７０ 表示部
１８０ プロセッサ
１８１ タッチ検知部
１８２ 更新制御部
１８３ 基準値保持部
１８４ センサ値取得部
１８５ 減算部
１８６ 押下判定部
１８７ 制御部

Claims (11)

1. 表示画面に対する接触を検知する第１のセンサと、
   前記表示画面に対する圧力を測定する第２のセンサと、
   前記第２のセンサによって測定された測定値を測定タイミングの順に格納するバッファと、
   前記第１のセンサ、前記第２のセンサ及び前記バッファと接続されたプロセッサと、を有する情報端末装置であって、
   前記プロセッサは、
   前記第１のセンサによって接触が検知されたか否かに応じて前記バッファの更新を制御し、
   前記第１のセンサによって接触が検知されていないタイミングにおいて測定された過去の測定値を前記バッファから取得し、
   前記第２のセンサによって測定された最新の測定値を取得し、
   それぞれ取得された過去の測定値と最新の測定値とに基づいて前記表示画面が押下されたか否かを判定する、
   処理を実行することを特徴とする情報端末装置。
2. 前記過去の測定値を取得する処理は、
   前記第１のセンサによって接触が検知されていない場合、前記最新の測定値よりも所定時間だけ前の過去の測定値を前記バッファから取得することを特徴とする請求項１記載の情報端末装置。
3. 前記過去の測定値を取得する処理は、
   前記第１のセンサによって接触が検知された場合、接触が検知されるタイミング以前に前記第２のセンサによって測定された測定値を前記バッファから取得することを特徴とする請求項１又は２記載の情報端末装置。
4. 前記過去の測定値を取得する処理は、
   前記バッファに保持された測定値のうち所定時間だけ過去の測定タイミングに対応する位置に格納された測定値を取得することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の情報端末装置。
5. 前記更新を制御する処理は、
   前記第１のセンサによって接触が検知された場合に、前記バッファの更新を停止させることを特徴とする請求項１記載の情報端末装置。
6. 前記更新を制御する処理は、
   前記第１のセンサによって接触の終了が検知された場合に、前記バッファの更新を再開させることを特徴とする請求項５記載の情報端末装置。
7. 前記過去の測定値を取得する処理は、
   前記表示画面に対する接触が発生してから前記プロセッサによって前記バッファの更新が制御されるまでの処理遅延に対応する時間だけ過去の測定タイミングに対応する位置に格納された測定値を取得することを特徴とする請求項４記載の情報端末装置。
8. 前記判定する処理は、
   前記取得された過去の測定値と前記取得された最新の測定値との差分が所定の閾値以上である場合に、前記表示画面が押下されたと判定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の情報端末装置。
9. 前記第１のセンサは、
   一方の面において接触された座標を検知するタッチパネルを有し、
   前記第２のセンサは、
   前記タッチパネルの他方の面に貼付された第１のパネルと、
   前記第１のパネルと空隙を介して対向し、前記第１のパネルとの距離が変化する第２のパネルと、を有する
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の情報端末装置。
10. 表示画面に対する接触を検知する第１のセンサと、前記表示画面に対する圧力を測定する第２のセンサとを備えた情報端末装置における押下判定方法であって、
    前記第２のセンサによって測定された測定値を測定タイミングの順にバッファに格納し、
    前記第１のセンサによって接触が検知されたか否かに応じて前記バッファの更新を制御し、
    前記第１のセンサによって接触が検知されていないタイミングにおいて測定された過去の測定値を前記バッファから取得し、
    前記第２のセンサによって測定された最新の測定値を取得し、
    それぞれ取得された過去の測定値と最新の測定値とに基づいて前記表示画面が押下されたか否かを判定する、
    処理を有することを特徴とする押下判定方法。
11. 表示画面に対する接触を検知する第１のセンサと、前記表示画面に対する圧力を測定する第２のセンサとを備えたコンピュータに、
    前記第２のセンサによって測定された測定値を測定タイミングの順にバッファに格納し、
    前記第１のセンサによって接触が検知されたか否かに応じて前記バッファの更新を制御し、
    前記第１のセンサによって接触が検知されていないタイミングにおいて測定された過去の測定値を前記バッファから取得し、
    前記第２のセンサによって測定された最新の測定値を取得し、
    それぞれ取得された過去の測定値と最新の測定値とに基づいて前記表示画面が押下されたか否かを判定する、
    処理を実行させることを特徴とする押下判定プログラム。

Images