JP5564062B2 - マルチタッチパネルのためのタッチ経路追跡方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、タッチパネルに関し、特に、マルチタッチパネルのためのタッチ経路追跡方法に関する。

タッチパネルは、典型的にはタッチパネルの各セルを走査することによってタッチ箇所の存在及び存在場所を検出する。しかしながら、タッチパネルのタッチ箇所密度が増大するにつれて、タッチパネルのプロセッサが走査を全て制限された期間内に終了させることが困難になっており、その結果、タッチ箇所の報告の際のロス及び時間の遅れが生じている。

タッチパネルは、ノイズの影響を受けやすく、それにより、タッチ箇所の報告の際にエラー又はジッタが生じる。したがって、ノイズを抑制するために空間領域か時間領域かのいずれかで実施される種々の耐ノイズ性フィルタリング機構が用いられている。しかしながら、従来型耐ノイズ性機構は、不都合なことに、大型記憶装置を必要とする。さらに、かかる機構の中には効果的に働くことができないものがある。

上述の欠点は、多数の別々のタッチ位置を同時に記録し又は報告することができるマルチタッチパネルに関して顕著になっている。例えば、ノイズは、タッチの種々のトレース相互間にクロスオーバを誤って生じさせる場合がある。さらに、従来型マルチタッチパネルは、恐らくは、急カーブのあるトレースを２つの別々のトレースと間違える。

従来型マルチタッチパネルがタッチ箇所を効果的に報告することができないと共にノイズの影響を受けやすいという理由で、マルチタッチパネル用のタッチ経路追跡方法を提案して上述の欠点を解決する必要性が生じた。

上記の内容を考慮して、本発明の目的は、マルチタッチパネルの全てのセルを走査することなくタッチ経路を追跡し、それによりタッチ箇所の検出を加速させ、高密度タッチパネルの製造を容易にし、タッチ箇所を正確に検出し、そしてノイズの影響を効果的に受けにくくする方法を提供することにある。

一実施形態によれば、第１のタッチ箇所及び第２のタッチ箇所をマルチタッチパネルから順次得る。第１のタッチ箇所と第２のタッチ箇所との間の第１の距離が既定の第１の値よりも小さいか否かを判定する。第１の距離が既定の第１の値よりも小さい場合、第１のタッチ箇所及び第２のタッチ箇所を含む新たなタッチ箇所を開始する。第１のタッチ箇所及び第２のタッチ箇所に基づいて予測タッチ箇所を生成し、マルチタッチパネルから検出タッチ箇所を得る。予測タッチ箇所と検出タッチ箇所との間の第２の距離が既定の第２の値よりも小さいか否かを判定する。第２の距離が既定の第２の値よりも小さい場合、パラメトリック曲線に基づいて第２のタッチ箇所、予測タッチ箇所及び検出タッチ箇所に従って報告タッチ箇所を生成する。

本発明の一実施形態としてのマルチタッチパネルのためのタッチ経路追跡方法を示す流れ図である。 図１に示されたステップに付随する例示のタッチ平面を示す図である。 図１に示されたステップに付随する例示のタッチ平面を示す図である。 図１に示されたステップに付随する例示のタッチ平面を示す図である。 図１に示されたステップに付随する例示のタッチ平面を示す図である。

図１は、本発明の一実施形態としてのマルチタッチパネルのためのタッチ経路追跡方法を示す流れ図である。マルチタッチパネルは、例えば指によってもたらされたキャパシタンスの変化を測定する容量型タッチパネルであるのが良いが、これには限定されない。マルチタッチパネルは、スタンドアロン型タッチパネルであっても良く、或いは、タッチスクリーンを構成するよう表示パネルと一体であっても良い。

ステップ１１において、タッチパネルから第１のタッチ箇所及び第２のタッチ箇所を順次得る。得られた第１及び第２のタッチ箇所を後で使用するために記憶装置に記憶させるのが良い。図２Ａは、タッチ平面を示しており、このタッチ平面上において、例示の第１のタッチ箇所Ａ及び例示の第２のタッチ箇所Ｂがそれぞれ、時刻ｔ_n-1及び時刻ｔ_nで得られる。図を簡潔にするために、Ｘ軸に沿う座標だけが示されている。

次に、ステップ１２において、第１のタッチ箇所と第２のタッチ箇所との間の第１の距離を求め、第１の距離が既定の第１の値よりも小さいか否かの検査を行なう。一般的に言えば、第１の距離が既定の第１の値よりも小さいことは、第１及び第２のタッチ箇所が同一のタッチ経路に属することを示しており、もしそうでなければ、これらタッチ箇所は、別々のタッチ経路に属する。図２Ａに例示的に示されているように、箇所Ａと箇所Ｂとの間の第１の距離（即ち、線分ＡＢ）は、既定の第１の値αよりも小さい。第１の距離が既定の第１の値よりも小さくない場合、第１のタッチ箇所をノイズとして破棄し（ステップ１３）、フローは、ステップ１１に戻り、このステップ１１において、第２のタッチ箇所Ｄを新たな開始箇所と見なす（以下、「破棄」という）。変形実施形態では、第１のタッチ箇所は、既定の期間が経過するまでは破棄されない。

第１の距離が既定の第１の値よりも小さい場合、第１及び第２のタッチ箇所は、新たに割り当てられた接触識別（ＩＤ）番号を備えた新たなタッチ経路を開始する（ステップ１４）。図２Ａに例示的に示されているように、箇所Ａと箇所Ｂとの間の第１の距離が既定の第１の値αよりも小さいので、箇所Ａ，Ｂはかくして、新たなタッチ経路を開始し、新たな接触ＩＤがこのタッチ経路に割り当てられる。

その後、ステップ１５において、予測タッチ箇所を先のタッチ箇所（例えば、第１及び第２のタッチ箇所）に従って生成する。生成された予測タッチ箇所を後で使用するために記憶装置に記憶させるのが良い。図２Ｂは、予測タッチ箇所Ｐをタッチ箇所Ａ，Ｂに従って生成させるタッチ平面を示している。この実施形態では、予想時刻ｔ_n+1での前記予測タッチ箇所の位置Ｘ_n+1は、時刻ｔ_nでの前記第２のタッチ箇所の速度Ｖ_n及び加速度Ａ_nに基づいて生成され、次のように表される。
X_n+1 = 2V_n*dt + a_n*dt*dt
上式において、
ｄｔ＝ｔ_n+1−ｔ_n、
Ｖ_n＝（Ｘ_n−Ｘ_n-1）／（ｔ_n−ｔ_n-1）、
ａ_n＝（Ｖ_n−Ｖ_n-1）／（ｔ_n−ｔ_n-1）、この場合、Ｖ_n-1＝（Ｘ_n-1−Ｘ_n-2）／（ｔ_n-1−ｔ_n-2）、Ｖ_n-1は、時刻ｔ_n-1での別の先のタッチ箇所の速度であり、Ｘ_n-2は、時刻ｔ_n-2での別の先のタッチ箇所の位置である。Ｙ軸に沿う位置、速度及び加速度を同様に表現することができる。

ステップ１６において、タッチパネルから検出タッチ箇所を得る。得られた検出タッチ箇所を後で使用するために記憶装置に記憶させるのが良い。図２Ｂに例示的に示されているように、検出タッチ箇所Ｄを時刻ｔ_n+1で得る。注目されるように、検出タッチ箇所Ｄは、例えばタッチ経路の急カーブのために又はノイズに起因して、予測タッチ箇所Ｐとは一般的に異なっている。

次いで、ステップ１７において、予測タッチ箇所と検出タッチ箇所との間の第２の距離を求めて第２の距離が既定の第２の値よりも小さいか否かをコンピュータ判定する。一般的に言えば、第２の距離が既定の第２の値よりも小さいことは、検出タッチ箇所及び予測タッチ箇所が同一のタッチ経路に属することを示しており、もしそうでなければ、これらタッチ箇所は、別々のタッチ経路に属する。図２Ｂに例示的に示されているように、箇所Ｐと箇所Ｄとの間の第２の距離（即ち、線分ＰＤ）は、既定の第２の値βよりも小さい。第２の距離が既定の第２の値よりも小さくない場合、現在のタッチ経路が終了し（ステップ１８）、フローは、ステップ１１に戻り、このステップ１１において、検出タッチ箇所を新たな開始箇所と見なす（以下、「終了」という）。変形実施形態では、現在のタッチ経路は、検出タッチ箇所が既定の回数（例えば、２回）についてステップ１７の検査に不合格になるまでは終了しない。

第２の距離が既定の第２の値よりも小さい場合、ステップ１９において、報告タッチ箇所をパラメトリック曲線、例えばベジエ曲線（Bezier curve）に基づいて第２のタッチ箇所Ｂ、予測タッチ箇所Ｐ及び検出タッチ箇所Ｄに従って生成する。ベジエ曲線は、タッチパネルのノイズの影響を受けにくいようにすることができる。図２Ｃは、報告タッチ箇所Ｒをベジエ曲線に基づいて生成するタッチ平面を示しており、この場合、第２のタッチ箇所Ｂは、開始箇所として用いられ、検出箇所Ｄは、停止箇所として用いられ、予測タッチ箇所Ｐは、制御箇所として用いられる。注目されるように、このステップにおける第２のタッチ箇所Ｂは、一般に、基本タッチ箇所Ｂであるのが良く、これに基づいて、予測タッチ箇所Ｐを生成する。２次方程式ベジエ曲線を次のように表すことができる。
R(t) = (1-t)² B + 2(1-t) tP + t²D, t = 0-1

ベジエ曲線Ｒ（ｔ）は、箇所Ｂから箇所Ｐの方向に動き次に曲がって箇所Ｄに到達し、その結果、箇所Ｂの接線と箇所Ｄの接線は両方共箇所Ｐを通るようになる。一実施形態では、箇所Ｐが箇所Ｄと一致している場合、パラメータｔは、１に等しい。

図２Ｃに示された特定の例によれば、パラメータｔ及び報告タッチ箇所Ｒの判定結果は、以下のように示される。
t = 1 - (PD / max (BP, BD))
上式においてＰＤは、箇所Ｐと箇所Ｄを結ぶ線分であり、ＢＰは、箇所Ｂと箇所Ｐを結ぶ線分であり、ＢＤは、箇所Ｂと箇所Ｄを結ぶ線分であり、
ＢＰ上の箇所Ｍは、ＢＭ／ＢＰ＝ｔであるように選択され、
ＰＤ上の箇所Ｎは、ＰＮ／ＰＤ＝ｔであるように選択され、
ＭＮ上の箇所Ｒは、ＭＲ／ＭＮ＝ｔであるように選択される。

２次方程式のベジエ曲線がこの実施形態について示されているが、高次のベジエ曲線も又、本発明に適合させることができる。

その後、ステップ２０において、必要な場合、１つ又は２つ以上の箇所を挿入するのが良い。一実施形態では、単にステップ１９で得られたベジエ曲線のパラメータｔを選択することにより挿入タッチ箇所を得ることができる。図２Ｄがベジエ曲線上において挿入タッチ箇所Ｉを箇所Ｂと箇所Ｄとの間で得られるタッチ平面を示している。

或る特定の実施形態を図示すると共に説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、これら実施形態の種々の改造例及び置換例を想到できる。したがって、本発明を例示的に説明したが、その範囲を限定するものではないことは理解されるべきである。

Claims (8)

1. タッチ経路を追跡する方法であって、
   第１のタッチ箇所及び第２のタッチ箇所をマルチタッチパネルから順次得るステップと、
   前記第１のタッチ箇所と前記第２のタッチ箇所との間の第１の距離が既定の第１の値よりも小さいか否かを判定するステップと、
   前記第１の距離が前記既定の第１の値よりも小さい場合、前記第１のタッチ箇所及び前記第２のタッチ箇所を含む新たなタッチ箇所を開始するステップと、
   前記第１のタッチ箇所及び前記第２のタッチ箇所に基づいて予測タッチ箇所を生成するステップと、
   前記マルチタッチパネルから検出タッチ箇所を得るステップと、
   前記予測タッチ箇所と前記検出タッチ箇所との間の第２の距離が既定の第２の値よりも小さいか否かを判定するステップと、
   前記第２の距離が前記既定の第２の値よりも小さい場合、パラメトリック曲線に基づいて前記第２のタッチ箇所、前記予測タッチ箇所及び前記検出タッチ箇所に従って報告タッチ箇所を生成するステップとを有する、方法。
2. 前記第１の距離が前記既定の第１の値よりも小さくない場合、前記第１のタッチ箇所を破棄するステップを更に有する、請求項１記載の方法。
3. 新たな接触識別番号を新たなタッチ経路に割り当てるステップを更に有する、請求項１記載の方法。
4. 予想時刻ｔ_ｎ＋１での前記予測タッチ箇所の位置Ｘ_ｎ＋１は、時刻ｔ_ｎでの前記第２のタッチ箇所の速度Ｖ_ｎ及び加速度Ａ_ｎに基づいて生成され、次のように表され、
   Ｘ_ｎ＋１ ＝ ２Ｖ_ｎ＊ｄｔ ＋ ａ_ｎ＊ｄｔ＊ｄｔ
   上式において、
   ｄｔ＝ｔ_ｎ＋１−ｔ_ｎ、
   Ｖ_ｎ＝（Ｘ_ｎ−Ｘ_ｎ−１）／（ｔ_ｎ−ｔ_ｎ−１）、
   ａ_ｎ＝（Ｖ_ｎ−Ｖ_ｎ−１）／（ｔ_ｎ−ｔ_ｎ−１）、この場合、Ｖ_ｎ−１＝（Ｘ_ｎ−１−Ｘ_ｎ−２）／（ｔ_ｎ−１−ｔ_ｎ−２）、Ｖ_ｎ−１は、時刻ｔ_ｎ−１での別の先のタッチ箇所の速度であり、Ｘ_ｎ−２は、時刻ｔ_ｎ−２での別の先のタッチ箇所の位置である、請求項１記載の方法。
5. 前記第２の距離が前記既定の第２の値よりも小さくない場合、現在のタッチ箇所を終了するステップを更に有する、請求項１記載の方法。
6. 前記第２のタッチ箇所は、前記パラメトリック曲線の開始箇所として用いられ、前記検出タッチ箇所は、前記パラメトリック曲線の停止箇所として用いられ、前記予測タッチ箇所は、前記パラメトリック曲線の制御箇所として用いられる、請求項１記載の方法。
7. 前記パラメトリック曲線のパラメータを選択することにより少なくとも１つの挿入タッチ箇所を挿入するステップを更に有する、請求項１記載の方法。
8. 前記報告タッチ箇所の生成前に、前記第１のタッチ箇所、前記第２のタッチ箇所、前記前記予測タッチ箇所及び前記検出タッチ箇所を記憶装置に記憶させるステップを更に有する、請求項１記載の方法。

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