JP6024250B2

JP6024250B2 - 補正装置、補正プログラム、及び補正方法

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Publication number: JP6024250B2
Application number: JP2012156883A
Authority: JP
Inventors: 秀幸小池; 新城後; 進柏木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2032-07-12
Also published as: JP2014021556A

Description

本発明は、補正装置、補正プログラム、及び補正方法に関する。

近年、タッチパネルが搭載された携帯端末等の電子機器が多くなっている。タッチパネルを備えず、ボタンによって入力を受け付ける携帯電話等において、ユーザの多くは、片方の手の親指を使って入力を行っている。そのせいか、タッチパネルが搭載された携帯端末を使用するときにも、親指による入力が主流となっている。片方の親指による入力形態においては、ユーザが携帯端末を把持している位置（例えば、親指の付け根部分等）と目標タッチ位置とが遠い場合、目標タッチ位置以外の部分に親指の腹の部分が接触してしまうことがある。すなわち、ユーザの意図している指先とは異なる部分に対応する領域が接触領域となることがある。その結果、タッチパネルによって指示位置として検出される位置が、ユーザの意図している位置と異なることがある。

そこで、従来、接触領域の幅等に基づいて、検出された指示位置を逐次補正することが検討されている。

特開２０１０−２０４８１２号公報特開２０１０−６１３７２号公報

しかしながら、接触状態が維持されたまま指がスライドされた場合、スライド中の接触領域は必ずしも一定ではない。したがって、スライド中においてタッチパネルによって検出される接触領域の形状は必ずしも一定ではない。また、静電容量式タッチセンサの電極には間隙が存在すため、たとえスライド中の接触領域の形状が一定であったとしても、タッチパネルによって検出される接触領域の形状は、一定でない可能性が有る。

一定でない接触領域に基づいて算出される補正量は、指のスライド中変化することになる。その結果、タッチパネルによって検出される指示位置の軌跡の形状、すなわち、ユーザが意図している軌跡の形状に対して、補正後の軌跡の形状は、大きくずれてしまう可能性が有る。

そこで、一側面では、接触面上の物体の軌跡について補正前の形状と補正後の形状とのずれを小さくすることを目的とする。

一つの案では、補正装置は、接触面に対する物体の接触を検出する入力部と、プロセッサとを有し、前記プロセッサは、前記接触面に対する物体の接触領域の形状に基づいて、前記物体による指示位置を算出し、前記物体の接触が検出されてから所定時間内の前記接触領域の形状に基づいて、前記指示位置に関する補正量を算出し、前記物体の接触状態が維持されている間に算出される前記指示位置について、同一の前記補正量によって補正を行う。

一態様によれば、接触面上の物体の軌跡について補正前の形状と補正後の形状とのずれを小さくすることができる。

本実施の形態における携帯端末のハードウェア構成例を示す図である。本実施の形態における携帯端末の機能構成例を示す図である。携帯端末が実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。本実施の形態における接触領域に関する各パラメータを示す図である。指示位置の補正例を示す図である。接触した指が直線的に移動した場合の本実施の形態による補正例を示す図である。接触領域の形状に応じて補正値が変わってしまう場合の補正例を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態では、スマートフォン又はタブレット型端末等の携帯端末を、接触面を有する入力部を備えた電子機器の一例として説明する。

図１は、本実施の形態における携帯端末のハードウェア構成例を示す図である。図１において、携帯端末１０は、ＣＰＵ１１、メモリ１２、補助記憶装置１３、及びタッチパネル１４等を有する。

補助記憶装置１３は、携帯端末１０にインストールされたプログラム等を記憶する。メモリ１２は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１３からプログラムを読み出して記憶する。ＣＰＵ１１は、メモリ１２に記憶されたプログラムに従って携帯端末１０に係る機能を実現する。

タッチパネル１４は、入力機能と表示機能との双方を備えた電子部品であり、情報の表示や、ユーザからの入力の受け付け等を行う。タッチパネル１４は、表示装置１５、入力装置１６、及びタッチコントロールＩＣ１７等を含む。

表示装置１５は、液晶パネル等であり、タッチパネル１４の表示機能を担う。入力装置１６は、表示装置１５に対する接触物の接触を検出するセンサを含む電子部品である。接触物の接触の検出方式は、静電方式、抵抗膜方式、又は光学方式等、公知の方式のいずれであってもよい。入力装置１６は、接触物に反応した（すなわち、接触を検出した）センサの座標（以下、「センサ座標」という。）の集合をタッチコントロールＩＣ１７に入力する。なお、接触物とは、タッチパネル１４に接触する物体をいう。斯かる物体の一例として、ユーザの指や専用又は一般のペン等が挙げられる。

タッチコントロールＩＣ１７は、入力装置１６より入力されるセンサ座標の集合に基づいて、接触物の接触領域の形状の特定等を実行するＩＣ（Integrated Circuit）である。

図２は、本実施の形態における携帯端末の機能構成例を示す図である。図２において、携帯端末１０は、接触領域特定部１１１、重心位置算出部１１２、補正量算出部１１３、補正部１１４、及び上位部１１５等を有する。このうち、接触領域特定部１１１は、タッチコントロールＩＣ１７に記憶されたプログラムがタッチコントロールＩＣ１７に実行させる処理により実現される。その他の各部は、補助記憶装置１３に記憶され、メモリ１２にロードされたプログラムがＣＰＵ１１に実行させる処理により実現される。但し、接触領域特定部１１１が、他の各部と同様にＣＰＵ１１によって実現されてもよい。また、上位部１１５以外の各部が、タッチコントロールＩＣ１７によって実現されてもよい。

携帯端末１０は、また、補正量記憶部１１６を有する。補正量記憶部１１６は、例えば、メモリ１２又は補助記憶装置１３等を用いて実現可能である。

接触領域特定部１１１は、入力装置１６より入力されるセンサ座標の集合に基づいて、入力装置１６への接触物の接触領域の形状を特定する。

重心位置算出部１１２は、接触領域の重心位置を算出する。接触領域の重心位置が、接触物による指示位置の基準位置となる。補正量算出部１１３は、接触領域の形状等に基づいて、重心位置に対する補正量を算出する。算出された補正量は、補正量記憶部１１６に記憶される。

補正部１１４は、重心位置算出部１１２によって算出される重心位置を、補正量記憶部１１６に記憶された補正量によって補正する。補正された結果が、接触物による指示位置の座標値として上位部１１５に出力される。

上位部１１５は、タッチパネル１４を介した操作に応じて、ユーザに所定の機能を提供するアプリケーション等である。

以下、携帯端末１０が実行する処理手順について説明する。図３は、携帯端末が実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。図３の処理は、入力装置１６によって指等の接触物の接触が検出されると開始される。例えば、指のタッチダウンが行われると、図３の処理が開始される。指のタッチダウンとは、タッチパネル１４に指が接触することをいう。

ステップＳ１０１において、接触領域特定部１１１は、入力装置１６よりセンサ座標の集合の入力を受け付ける。続いて、接触領域特定部１１１は、当該センサ座標の集合に基づいて、接触領域の形状を特定する（Ｓ１０２）。

図４は、本実施の形態における接触領域に関する各パラメータを示す図である。図４に示されるＸＹ平面は、タッチパネル１４の接触面に対応する。ＸＹ平面に示された各格子点は、各センサの座標に対応する。図４において楕円によって示される領域は、入力装置１６より検出されたセンサ座標の集合によって形成される領域を示す。当該領域が、接触領域に相当する。なお、図４に示される接触領域は、例えば、左手親指の接触領域である。

本実施の形態において、接触領域は、線分Ｌ１の両端の座標値である（Ｘ１，Ｙ１）及び（Ｘ２，Ｙ２）、線分Ｌ１の長さｄ、並びに線分Ｌ１のＸ軸に対する角度θによって規定される。すなわち、接触領域特定部１１１は、（Ｘ１，Ｙ１）及び（Ｘ２，Ｙ２）、長さｄ、及び角度θを算出することにより、接触領域の形状を特定する。

線分Ｌ１の両端の座標値は、例えば、入力されたセンサ座標の集合の中の二つのセンサ座標を一組とする全ての組み合わせの中で、二つのセンサ間の距離が最長となる組み合わせに係る二つのセンサ座標を特定することによって求められる。すなわち、特定された二つのセンサ座標が、線分Ｌ１の両端の座標値となる。

また、長さｄ及び角度θは、以下の演算を行うことにより算出可能である。
長さｄ＝｛（Ｘ２−Ｘ１）^２＋（Ｙ２−Ｙ１）^２｝^１／２
角度θ＝（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１）
続いて、重心位置算出部１１２は、次の演算を行うことにより、接触領域の重心位置Ｇの座標値を算出する（Ｓ１０３）。なお、重心位置Ｇは、接触物による指示位置の基準位置となる。重心位置ＧのＸ座標値であるＸｇと、Ｙ座標値であるＹｇは、それぞれ次にように算出される。

Ｘｇ＝（Ｘ１＋Ｘ２）／２
Ｙｇ＝（Ｙ１＋Ｙ２）／２
続いて、補正量算出部１１３は、補正量記憶部１１６に補正量（補正値）が記憶されているか否かを判定する（Ｓ１０４）。図３の処理が開始されてから最初にステップＳ１０４が実行されるタイミングでは、補正量記憶部１１６に補正量は記憶されていない（Ｓ１０４でＮｏ）、したがって、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５において、補正量算出部１１３は、基準位置に対する補正量を算出する。基本的に、基準位置に対して指先方向に補正が行われるように補正量が算出される。指先方向とは、通常、タッチパネル１４の上側の方向である。図４に示されるＸＹ平面においては、Ｙ座標が大きくなる方向である。

補正量の算出式としては、例えば、以下の式が挙げられる。なお、ΔＸは、Ｘ方向の補正量である。ΔＹは、Ｙ方向の補正量である。

ΔＸ＝ｄ×ｃｏｓθ
ΔＹ＝ｄ×ｓｉｎθ
続いて、補正量算出部１１３は、算出された補正量（ΔＸ，ΔＹ）を、補正量記憶部１１６に記憶する（Ｓ１０７）。

続いて、補正部１１４は、補正量記憶部１１６に記憶された補正量を利用して、基準位置（重心位置Ｇ）によって特定されている指示位置を補正する（Ｓ１０８）。補正は、例えば、次の演算を行うことによって行われる。

補正後の指示位置ＰのＸ座標値＝Ｘｇ＋ΔＸ
補正後の指示位置ＰのＹ座標値＝Ｘｇ＋ΔＹ
その結果、指示位置の座標値は、例えば、図５に示されるように補正される。図５は、指示位置の補正例を示す図である。図５に示されるように、指示位置は、指先側に補正される。補正された指示位置Ｐに対応する座標値が、上位部１１５に通知される。指示位置が指先側に補正されることにより、指の腹によってタッチされた場合であっても、指先を指示位置とすることができる。

続いて、接触領域特定部１１１は、入力装置１６から入力されるセンサ座標の集合が変化するまで待機する（Ｓ１０８）。センサ座標の集合が変化すると（Ｓ１０８でＹｅｓ）、接触領域特定部１１１は、接触状態が解除されたか否か、すなわち、タッチアップが行われたのか否かを判定する（Ｓ１０９）。タッチアップとは、接触していた指がタッチパネル１４から離れることをいう。タッチアップであるか否かは、例えば、入力装置１６より入力されるセンサ座標の集合が空であるか否かによって判定することができる。

タッチアップでない場合（Ｓ１０９でＮｏ）、携帯端末１０は、ステップ１０２以降を繰り返す。タッチアップでない場合とは、接触状態が維持されたままで接触物の位置が移動した場合である。例えば、ユーザがタッチパネル１４に指をタッチしたまま指をスライドさせた場合である。

ステップＳ１０２以降が繰り返される場合、補正量記憶部１１６に補正量は記憶されている（Ｓ１０４でＹｅｓ）。したがって、改めて補正量は算出されない。よって、ステップＳ１０７では、最初に算出された補正量によって、指示位置の補正が行われる。

すなわち、接触物が接触状態を維持したまま接触領域が移動している間、接触物の接触が検出されたときに（接触物の接触の検出に応じて）算出された補正量によって、指示位置の補正が行われる。但し、必ずしも接触物が接触した時点に算出された補正量ではなく、接触物の接触が検出されてから所定期間内に算出された補正量であってもよい。例えば、当該所定期間内は、補正量が変化し、所定期間以降は、補正量が一定とされてもよい。この場合、所定期間以降に使用される補正量は、所定期間のいずれかの時点において算出された補正量であってもよいし、又は所定期間の補正量の平均値等、所定期間の補正量に対する関数値であってもよい。

接触物の接触状態が解除されると、すなわち、タッチアップが行われると（Ｓ１０９でＹｅｓ）、補正部１１４は、補正量記憶部１１６に記憶されている補正量を削除する（Ｓ１１０）。

上述したように、本実施の形態によれば、接触物が接触してから、接触状態が維持されている間、一定の補正量によって、指示位置の補正が行われる。したがって、接触物の軌跡について、補正前の形状と補正後の形状とのずれを小さくすることができる。この点について、図を用いて説明する。

図６は、接触した指が直線的に移動した場合の本実施の形態による補正例を示す図である。図６では、指が直線的に左から右へスライドした例が示されている。すなわち、接触領域がＡ１→Ａ２→Ａ３のように変化した例が示されている。

接触領域Ａ１において、重心位置はＧ１で示される。また、補正後の指示位置はＰ１によって示される。接触領域Ａ２において、重心位置はＧ２で示される。また、補正後の指示位置はＰ２によって示される。接触領域Ａ３において、重心位置はＧ３で示される。また、補正後の指示位置はＰ３によって示される。

また、軌跡ｔ０は、補正前の重心位置の軌跡を示す。軌跡ｔ１は、補正後の指示位置の軌跡を示す。本実施の形態では、接触状態が維持されている間、補正量は一定であるため、指が直線的に移動している場合、補正後の軌跡ｔ１も直線的となる。

したがって、補正後の軌跡の形状がユーザの意図した軌跡の形状（例えば、略直線）に対して大きくずれを有する可能性は、小さくなる。

一方、図７は、接触領域の形状に応じて補正値が変わってしまう場合の補正例を示す図である。図７では、接触領域の面積が大きくなればなる程、補正量が大きくなる例を示す。なお、図７において、図６と同じ意味を示す対象については、同一符号が付されている。

図７では、接触領域Ａ２は、接触領域Ａ１よりも小さいため、その補正量は、接触領域Ａ１における補正量よりも小さくなる。図７の例では、接触領域Ａ２における補正量が０となった例が示されている。また、接触領域Ａ３は、接触領域Ａ１よりも大きいため、その補正量は、接触領域Ａ１おける補正量よりも大きくなる。

その結果、補正前の軌跡ｔ０が直線的であったとしても、補正後の軌跡ｔ１の形状は、直線的ではなくなっている。すなわち、軌跡ｔ１は、軌跡ｔ０に対して略平行でなくなっている。

このように、接触状態が維持されている間に補正量が変化する場合、補正後の軌跡の形状がユーザの意図した軌跡の形状（例えば、略直線）に対して大きくずれを有する可能性が、高くなる。

なお、本実施の形態は、デジタルカメラや車載器等、携帯端末以外の電子機器のタッチパネルに関して適用されてもよい。

また、接触面を有する入力装置であれば、ノートＰＣ等に備えられているタッチパッド等、タッチパネル以外の入力装置に本実施の形態が適用されてもよい。すなわち、表示装置を含まない電子部品であって、接触面を有する入力装置を備えた電子部品に本実施の形態が適用されてもよい。

なお、本実施の形態において、携帯端末１０は、補正装置の一例である。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０携帯端末
１１ＣＰＵ
１２メモリ
１３補助記憶装置
１４タッチパネル
１５表示装置
１６入力装置
１７タッチコントロールＩＣ
１１１接触領域特定部
１１２重心位置算出部
１１３補正量算出部
１１４補正部
１１５上位部
１１６補正量記憶部

Claims

接触面に対する物体の接触を検出する入力部と、
プロセッサと、を有し、
前記プロセッサは、
前記接触面に対する物体の接触領域の形状に基づいて、前記物体による指示位置を算出し、
前記物体の接触が検出されてから所定時間内の前記接触領域の形状に基づいて、前記指示位置に関する補正量を算出し、
前記物体の接触状態が維持されたまま前記接触領域が移動している間に算出される前記指示位置について、同一の前記補正量によって補正を行うことを特徴とする補正装置。
接触面に対する物体の接触を検出する入力部を有する電子機器に、
前記接触面に対する物体の接触領域の形状に基づいて、前記物体による指示位置を算出し、
前記物体の接触が検出されてから所定時間内の前記接触領域の形状に基づいて、前記指示位置に関する補正量を算出し、
前記物体の接触状態が維持されたまま前記接触領域が移動している間に算出される前記指示位置について、同一の前記補正量によって補正を行う処理を実行させる補正プログラム。
接触面に対する物体の接触を検出する入力部を有する電子機器が、
前記接触面に対する物体の接触領域の形状に基づいて、前記物体による指示位置を算出し、
前記物体の接触が検出されてから所定時間内の前記接触領域の形状に基づいて、前記指示位置に関する補正量を算出し、
前記物体の接触状態が維持されたまま前記接触領域が移動している間に算出される前記指示位置について、同一の前記補正量によって補正を行う処理を実行する補正方法。