JP6627795B2 - 操作入力装置及び操作入力方法 - Google Patents

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Description

本発明は、操作入力装置及び操作入力方法に関する。
入力操作の対象として表示パネル上に表示されているオブジェクトの位置に応じて、タッチパネルに対する入力操作を無効にする検出無効領域が設定される通信端末装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、ユーザ入力領域に近接している手の位置及び形状を検出することが可能なユーザー入力装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2014−63222号公報 特開2002−342033号公報
ところで、前記通信端末装置では、例えば多数の前記オブジェクトが表示パネル上に分散して表示されるような場合に、前記検出無効領域を適切に設定することができない。
本発明の目的は、タッチパネルに近接している手の位置及び形状に応じてタッチ無効領域を適切に設定することが可能な操作入力装置及び操作入力方法を提供することにある。
本発明の一の局面に係る操作入力装置は、タッチパネルと、手検出処理部と、領域設定処理部とを備える。前記手検出処理部は、前記タッチパネルに近接している手の位置及び形状を検出する。前記領域設定処理部は、前記手検出処理部により検出される手の位置及び形状に応じて前記タッチパネルにおけるタッチ無効領域を設定する。
本発明の他の局面に係る操作入力方法は、手検出ステップと、領域設定ステップとを含む。前記手検出ステップでは、タッチパネルに近接している手の位置及び形状が検出される。前記領域設定ステップでは、前記手検出ステップで検出される手の位置及び形状に応じて前記タッチパネルにおけるタッチ無効領域が設定される。
本発明によれば、タッチパネルに近接している手の位置及び形状に応じてタッチ無効領域を適切に設定することが可能な操作入力装置及び操作入力方法が提供される。
図1は、本発明の実施形態に係る操作入力装置のシステム構成を示すブロック図である。 図2Aは、本発明の実施形態に係る操作入力装置の使用時の様子を正面側から見た図である。 図2Bは、本発明の実施形態に係る操作入力装置の使用時の様子を側面側から見た図である。 図3Aは、本発明の実施形態に係る操作入力装置の使用時の様子を正面側から見た図である。 図3Bは、本発明の実施形態に係る操作入力装置の使用時の様子を側面側から見た図である。 図4Aは、本発明の実施形態に係る操作入力装置の使用時の様子を正面側から見た図である。 図4Bは、本発明の実施形態に係る操作入力装置の使用時の様子を側面側から見た図である。 図5は、本発明の実施形態に係る操作入力装置で用いられるパターン情報の一例を示す図である。 図6Aは、本発明の実施形態に係る操作入力装置で設定されるタッチ無効領域の一例を示す図である。 図6Bは、本発明の実施形態に係る操作入力装置で設定されるタッチ無効領域の一例を示す図である。 図7は、本発明の実施形態に係る操作入力装置で表示される無効領域登録画面の一例を示す示す図である。 図8は、本発明の実施形態に係る操作入力装置で実行されるタッチ入力処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図9は、本発明の実施形態に係る操作入力装置で実行されるパターン情報生成処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図10は、本発明の他の実施形態に係る操作入力装置のシステム構成を示すブロック図である。 図11は、本発明の他の実施形態に係る操作入力装置で設定されるタッチ無効領域の一例を示す図である。
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
[操作入力装置の構成]
図1に示すように、本実施形態に係る操作入力装置1は、表示部10、タッチパネル11、手検出センサー12、記憶部13、及び制御部14などを備える。操作入力装置1は、例えば、タブレットPC、スマートフォン、電子ブックリーダー、携帯情報端末などである。記憶部13は、本発明の「パターン記憶部」の一例である。
表示部10は、例えば、液晶ディスプレーであり、ホーム画面、各種のアプリケーションソフトにより生成される画面などを表示する。
タッチパネル11は、表示部10上に設けられており、ユーザーによる表示部10へのタッチ操作が行われたときに、当該タッチ操作のタッチ位置を示す信号を出力する。
ところで、入力操作の対象として表示パネル上に表示されているオブジェクトの位置に応じて、タッチパネルに対する入力操作を無効にする検出無効領域が設定される通信端末装置が知られている。前記通信端末装置では、例えば多数の前記オブジェクトが表示パネル上に分散して表示されるような場合に、前記検出無効領域を適切に設定することができない。これに対して、本実施形態に係る操作入力装置1では、タッチパネル11に近接している手の位置及び形状に応じてタッチ無効領域A1(図6A参照)を適切に設定することが可能である。
手検出センサー12は、タッチパネル11に近接している手(手の一部であってもよい)の位置及び形状に応じた信号を出力するセンサーである。すなわち、手検出センサー12は、タッチパネル11に非接触の状態の手の位置及び形状に応じた信号を出力する。なお、前記位置は、少なくともタッチパネル11に沿った二次元方向(すなわち、図2Aにおける上下方向及び左右方向)における位置であればよい。
手検出センサー12の構成としては種々の構成が考えられる。例えば、手検出センサー12が、タッチパネル11に沿って二次元的に(例えば、格子状に)配置された複数の静電容量型の近接センサーであってもよい。他の例として、手検出センサー12が、タッチパネル11に近接している手に対して赤外線を照射する一又は複数の赤外線発光部と、手で反射した赤外線を受光する一又は複数の前記赤外線受光部とを含んでもよい。さらに他の例として、手検出センサー12が、タッチパネル11に近接している手をタッチパネル11側から撮像するカメラであってもよい。なお、画像形成装置のような据置型の装置の操作パネルに本発明を適用する場合は、天井又は壁に設置されたカメラを手検出センサー12として利用してもよい。
記憶部13は、EEPROM(登録商標)などの不揮発性の記憶部である。記憶部13には、制御部14によって実行される各種の制御プログラム、及び後述するパターン情報D1(図5参照)などが記憶される。
制御部14は、CPU、ROM、及びRAMなどの制御機器を備える。前記CPUは、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ROMは、前記CPUに各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記RAMは、前記CPUが実行する各種の処理の一時記憶メモリー(作業領域)として使用される揮発性又は不揮発性の記憶部である。
具体的に、制御部14は、手検出処理部141、領域設定処理部142、照合処理部143、生成処理部144、及び表示制御部145を含む。なお、制御部14は、前記制御プログラムに従って各種の処理を実行することにより各処理部として機能する。また、制御部14は、各処理部の一部又は複数の処理機能を実現する電子回路を備えるものであってもよい。
手検出処理部141は、タッチパネル11に近接している手の位置及び形状を検出する。具体的に、手検出処理部141は、手検出センサー12から出力される信号に基づいて、タッチパネル11に近接している手の位置及び形状を検出する。例えば、タッチパネル11に近接している手を撮像するカメラが手検出センサー12として用いられる場合は、手検出処理部141は、前記カメラから出力される画像データに対して二値化処理、輪郭抽出処理などを行って、タッチパネル11に近接している手の位置及び形状を検出する。
領域設定処理部142は、手検出処理部141により検出される手の位置及び形状に応じてタッチパネル11におけるタッチ無効領域A1を設定する。本実施形態では、領域設定処理部142は、後述する照合処理部143による照合結果に基づいて、タッチ無効領域A1を設定する。
照合処理部143は、手検出処理部141により検出される手の形状と、記憶部13に記憶されているパターン情報D1に含まれる手形状パターンP1,P2とを照合する。図5に示されるように、パターン情報D1は、手の形状を示す手形状パターンP1,P2と、タッチ無効領域A1の形状を示す無効領域形状F1,F2との対応関係を示す情報である。パターン情報D1は、ネットワーク又は外部記憶媒体などを介して外部の情報処理装置から取得されてもよいし、後述する生成処理部144により生成されてもよい。照合処理部143における照合処理には、公知の任意のパターンマッチ手法を採用することができる。
パターン情報D1には、誤入力が発生しやすい手形状パターンP1,P2が登録されている。例えば、図2A及び図2Bに示されるように、ユーザーが操作入力装置1を片手(ここでは、右手)で持ちながら、その手の親指でタッチ操作をする場合、ユーザーの意図に反して親指の付け根の部分がタッチパネル11に接触して、誤入力が発生することがある。よって、図2A及び図2Bに示されるような手の状態で操作入力装置1が操作される場合には、タッチパネル11における親指の付け根の部分に対向する領域をタッチ無効領域A1として設定することによって、このような誤入力を防止することができる。そこで、図5に示されるパターン情報D1には、図2A及び図2Bに示されるような手の状態に対応する手形状パターンP1と、手形状パターンP1に対応する無効領域形状F1とが登録されている。
また、例えば、図3A及び図3Bに示されるように、ユーザーが操作入力装置1を机などに置いた状態で人差し指でタッチ操作をする場合、ユーザーの意図に反して他の指(例えば、中指の第1関節など)がタッチパネル11に接触して、誤入力が発生することがある。よって、図3A及び図3Bに示されるような手の状態で操作入力装置1が操作される場合には、タッチパネル11における人差し指以外の指に対向する領域をタッチ無効領域A1として設定することによって、このような誤入力を防止することができる。そこで、図5に示されるパターン情報D1には、図3A及び図3Bに示されるような手の状態に対応する手形状パターンP2と、手形状パターンP2に対応する無効領域形状F2とが登録されている。
なお、ユーザーが操作入力装置1を片手(例えば、右手)で持ちながら、その手の親指でタッチ操作をする場合であっても、図4A及び図4Bに示されるように、ユーザーが表示部10の右端部をタッチしようとしている場合は、親指の付け根の部分がタッチパネル11とは対向しないため、誤入力が発生することはない。よって、図4A及び図4Bに示されるような手の状態で操作入力装置1が操作される場合には、タッチ無効領域A1を設定する必要がないため、図5に示されるパターン情報D1には、図4A及び図4Bに示されるような手の状態に対応する手形状パターンは登録されていない。
領域設定処理部142は、照合処理部143による照合結果に対応する無効領域形状と、手検出処理部141により検出される手の位置とに基づいて、タッチ無効領域A1を設定する。具体的に、パターン情報D1には、手形状パターンP1,P2に対する無効領域形状F1,F2の相対位置が示されており、領域設定処理部142は、手検出処理部141により検出される手の位置と、照合処理部143による照合結果に対応する無効領域形状の前記相対位置とに基づいて、タッチパネル11におけるタッチ無効領域A1の位置を決定する。例えば、図5に示されるパターン情報D1では、一点鎖線で示される手形状パターンP1,P2の位置を基準として、無効領域形状F1,F2の位置(前記相対位置)が定義されている。これにより、手検出処理部141により検出される手の位置を基準としてタッチ無効領域A1が設定されるため、図6A及び図6Bに示されるように、表示部10に対する手の位置が変化したとしても、親指の付け根の部分に対向する位置にタッチ無効領域A1が設定される。
生成処理部144は、ユーザー操作に応じてパターン情報D1を生成する。具体的に、生成処理部144は、手検出処理部141により検出される手の形状を手形状パターンとして取得するとともに、前記手形状パターンに対応するタッチ無効領域A1をユーザー操作に応じて設定する。
ユーザーは、例えば、表示部10に表示される設定メニュー画面(不図示)から、パターン情報生成処理の開始を要求することができる。前記パターン情報生成処理の開始が要求されると、生成処理部144は、例えば、表示部10に手を近接させるようにユーザーに促すメッセージを表示部10に表示させる。そして、予め定められた時間(例えば数秒間)が経過後に、その時点におけるユーザーの手の形状が手検出処理部141により検出される。そして、生成処理部144は、図7に示されるような無効領域登録画面を表示部10に表示させる。前記無効領域登録画面には、図7において一点鎖線で示されるように、手検出処理部141により検出された手の形状を示す手形状パターンが表示される。また、前記無効領域登録画面には、無効領域を示す一又は複数のテンプレート図形T1,T2が表示されており、ユーザーは、任意のテンプレート図形を、前記手形状パターン上の任意の位置までドラッグアンドドロップすることによって、手の位置に対するタッチ無効領域A1の相対位置を設定することができる。また、ユーザーは、前記手形状パターン上に配置されたテンプレート図形を、例えば2本の指を用いて、回転、拡大、又は縮小させることができる。そして、前記無効領域登録画面において操作キーK1が操作されると、生成処理部144は、前記手形状パターン上に配置されたテンプレート図形の位置及び形状に基づいてパターン情報D1を生成して、記憶部13に保存する。
表示制御部145は、領域設定処理部142により設定されたタッチ無効領域A1に基づいて、タッチ無効領域A1を示す画像を表示部10に表示させる。例えば、表示制御部145は、表示部10に表示されている任意の画面(例えば、ホーム画面など)に、タッチ無効領域A1の輪郭を示す輪郭線画像を重ねて表示してもよい。もしくは、表示制御部145は、表示部10に表示されている任意の画面において、タッチ無効領域A1の表示態様を、タッチ無効領域A1外の領域の表示態様とは異ならせてもよい。例えば、表示制御部145は、タッチ無効領域A1の明るさを、タッチ無効領域A1外の領域よりも暗くしてもよい。これにより、ユーザーは、タッチ無効領域A1が適切に設定されているか否かを容易に確認することができる。
[タッチ入力処理]
以下、図8を参照しつつ、制御部14によって実行されるタッチ入力処理の手順の一例について説明する。ここで、ステップS1、S2・・・は、制御部14により実行される処理手順(ステップ)の番号を表している。なお、図8に示されるタッチ入力処理は、例えば、操作入力装置1の電源がオンされたことに応じて開始され、操作入力装置1の電源がオフされたことに応じて終了される。
<ステップS1>
まず、ステップS1において、制御部14(手検出処理部141)は、手検出センサー12から出力される信号に基づいて、タッチパネル11に近接している手の位置及び形状を検出する。当該ステップS1の処理は、本発明の「手検出ステップ」の一例である。
<ステップS2>
ステップS2において、制御部14(照合処理部143)は、前記ステップS1で検出された手の形状と、記憶部13に記憶されているパターン情報D1に含まれる手形状パターンP1,P2とを照合する。
<ステップS3>
ステップS3において、制御部14は、前記ステップS2の照合結果に基づいて、前記ステップS1で検出された手の形状に対応する手形状パターンがパターン情報D1に存在するか否かを判断する。そして、前記手形状パターンがパターン情報D1に存在すると判断されると(S3:Yes)、処理がステップS4に移行する。一方、前記手形状パターンがパターン情報D1に存在しないと判断されると(S3:No)、処理がステップS6に移行する。
<ステップS4>
ステップS4において、制御部14(領域設定処理部142)は、パターン情報D1に含まれている、前記形状パターン(すなわち、前記ステップS1で検出された手の形状に対応する手形状パターン)に対応する無効領域形状に基づいて、タッチ無効領域A1を設定する。
<ステップS5>
ステップS5において、制御部14(表示制御部145)は、前記ステップS4で設定されたタッチ無効領域A1を表示部10に表示する。
<ステップS6>
ステップS6において、制御部14は、タッチパネル11から出力される信号に基づいて、タッチ操作が行われたか否かを判断する。そして、タッチ操作が行われたと判断されると(S6:Yes)、処理がステップS7に移行する。一方、タッチ操作が行われていないと判断されると(S6:No)、処理が前記ステップS1に戻る。
<ステップS7>
ステップS7において、制御部14は、前記タッチ操作によるタッチ位置が、前記ステップS4で設定されたタッチ無効領域A1内か否かを判断する。そして、前記タッチ位置がタッチ無効領域A1内であると判断されると(S7:Yes)、処理が前記ステップS1に戻る。一方、前記タッチ位置がタッチ無効領域A1内ではないと判断されると(S7:No)、処理がステップS8に移行する。
<ステップS8>
ステップS8において、制御部14は、前記タッチ位置に応じた処理を実行する。例えば、前記タッチ位置に、アプリケーションソフトを起動させるアイコンが表示されている場合は、制御部14は、前記アプリケーションソフトを起動する。そして、処理が前記ステップS1に戻る。
[パターン情報生成処理]
次に、図9を参照しつつ、制御部14によって実行されるパターン情報生成処理の手順の一例について説明する。ここで、ステップS11、S12・・・は、制御部14により実行される処理手順(ステップ)の番号を表している。なお、図9に示されるパターン情報生成処理は、例えば、タッチパネル11を通じてユーザーから前記パターン情報生成処理の開始が要求されたことに応じて開始される。
<ステップS11>
まず、ステップS11において、制御部14(手検出処理部141)は、手検出センサー12から出力される信号に基づいて、タッチパネル11に近接している手の形状を検出する。
<ステップS12>
ステップS12において、制御部14(生成処理部144)は、前記ステップS11で検出された手の形状を示す手形状パターンを、表示部10に表示させる。例えば、制御部14は、図7に示されるような無効領域登録画面を表示部10に表示させる。
<ステップS13>
ステップS13において、制御部14(生成処理部144)は、タッチパネル11に対するユーザー操作に応じて、前記手形状パターンに対応する無効領域形状を設定する。
<ステップS14>
ステップS14において、制御部14(生成処理部144)は、前記ステップS11で検出された手の形状を示す手形状パターンと前記ステップS13で設定された前記無効領域形状とを含むパターン情報D1を生成して、記憶部13に保存する。そして、前記パターン情報生成処理が終了する。
以上のように、本実施形態では、タッチパネル11に近接している手の位置及び形状が検出されて、当該検出された手の位置及び形状に応じてタッチパネル11におけるタッチ無効領域A1が設定される。よって、本実施形態によれば、タッチパネル11に近接している手の位置及び形状に応じてタッチ無効領域A1を適切に設定することが可能である。
[変形例]
なお、本実施形態では、パターン情報D1に基づいてタッチ無効領域A1が設定されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、他の実施形態では、図10に示されるように、制御部14が、指先検出処理部146を含んでもよい。指先検出処理部146は、手検出処理部141により検出される手の形状に基づいて指先位置Pfを検出する。指先検出処理部146は、例えば、手検出処理部141により検出される手の形状の輪郭線の曲率などに基づいて、指先位置Pfを検出してもよい。そして、領域設定処理部142は、指先検出処理部146により検出される指先位置Pfに応じてタッチ無効領域A1を設定する。例えば、領域設定処理部142は、図11に示されるように、指先検出処理部146により検出される指先位置Pfを含む所定範囲(指先位置Pfを基準として設定される範囲)外の領域を、タッチ無効領域A1として設定してもよい。
また、図8に示されるフローチャートでは、タッチ操作が行われたか否かに関わらず、前記ステップS1〜S5の処理が繰り返し実行されるが、本発明はこれに限定されない。例えば、他の実施形態では、前記ステップS6においてタッチ操作が行われたと判断された直後にのみ、前記ステップS1〜S4の処理が実行されてもよい。
また、本実施形態では、手検出処理部141によって手の二次元的な形状が検出されるが、本発明はこれに限らず、手検出処理部141によって手の三次元的な形状が検出されてもよい。この場合、パターン情報D1には、手の三次元的な形状を示す三次元的な手形状パターンが含まれてもよい。そして、手検出処理部141によって検出された手の三次元的な形状と、パターン情報D1に含まれる三次元的な手形状パターンとが、照合処理部143により照合されてもよい。
1 操作入力装置
10 表示部
11 タッチパネル
12 手検出センサー
13 記憶部
14 制御部
141 手検出処理部
142 領域設定処理部
143 照合処理部
144 生成処理部
145 表示制御部
146 指先検出処理部

Claims (4)

  1. 表示部と、
    タッチパネルと、
    手の形状を示す手形状パターンに対する前記タッチパネルにおけるタッチ無効領域の形状を示す無効領域形状の相対位置を示すパターン情報を生成して記憶部に保存する生成処理部と、
    前記タッチパネルに近接している手の位置及び形状を検出する手検出処理部と、
    前記手検出処理部により検出される手の形状と前記パターン情報に含まれる前記手形状パターンとを照合する照合処理部と、
    前記パターン情報に基づいて、前記手検出処理部により検出される手の位置及び形状に応じて前記タッチ無効領域を設定する領域設定処理部と、
    前記表示部に表示されている画面に前記タッチ無効領域の輪郭を示す画像を重ねて表示させる表示制御部と、を備え、
    前記生成処理部は、前記手形状パターンと前記タッチ無効領域を示す複数のテンプレート図形とを前記表示部に表示させ、
    更に前記生成処理部は、前記タッチパネルへの操作に従って前記テンプレート図形を回転、拡大又は縮小させることが可能であり、
    更に前記生成処理部は、任意の前記テンプレート図形を前記手形状パターン上の任意の位置までドラッグアンドドロップする前記タッチパネルへの操作に従って、前記手形状パターンに対する前記タッチ無効領域の相対位置を設定し、
    前記領域設定処理部は、前記手検出処理部により検出される手の位置と、前記照合処理部による照合結果に対応する前記無効領域形状の前記相対位置とに基づいて、前記タッチパネルにおける前記タッチ無効領域の位置を決定する、操作入力装置。
  2. 前記生成処理部は、手の三次元の形状を示す三次元の前記手形状パターンの情報を含む前記パターン情報を生成し、
    前記手検出処理部は、前記タッチパネルに近接している手の三次元形状を検出し、
    前記照合処理部は、前記手の三次元形状と三次元の前記手形状パターンとを照合する、請求項1に記載の操作入力装置。
  3. 前記手検出処理部により検出される手の形状に基づいて指先位置を検出する指先検出処
    理部を更に備え、
    前記領域設定処理部は、前記指先検出処理部により検出される指先位置に応じて前記タ
    ッチ無効領域を設定する、
    請求項1に記載の操作入力装置。
  4. 手の形状を示す手形状パターンに対するタッチパネルにおけるタッチ無効領域の形状を示す無効領域形状の相対位置を示すパターン情報を生成して記憶部に保存するステップと、
    タッチパネルに近接している手の位置及び形状を検出する手検出ステップと、
    前記手検出ステップにより検出される手の形状と前記パターン情報に含まれる前記手形状パターンとを照合する照合ステップと、
    前記パターン情報に基づいて、前記手検出ステップで検出される手の位置及び形状に応じて前記タッチ無効領域を設定する領域設定ステップと、
    表示部に表示されている画面に前記タッチ無効領域の輪郭を示す画像を重ねて表示させるステップと、を含み、
    前記パターン情報を生成するステップは、
    前記手形状パターンと前記タッチ無効領域を示す複数のテンプレート図形とを前記表示部に表示させることと、
    前記タッチパネルへの操作に従って前記テンプレート図形を回転、拡大又は縮小させることと、
    任意の前記テンプレート図形を前記手形状パターン上の任意の位置までドラッグアンドドロップする前記タッチパネルへの操作に従って、前記手形状パターンに対する前記タッチ無効領域の相対位置を設定することと、を含み、
    前記領域設定ステップは、前記手検出ステップにより検出される手の位置と、前記照合ステップによる照合結果に対応する前記無効領域形状の前記相対位置とに基づいて、前記タッチパネルにおける前記タッチ無効領域の位置を決定することを含む、操作入力方法。
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