JP5843693B2 - Touch panel device - Google Patents
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Description
本発明は、タッチパネルに対して近接操作や押し込み等の操作が行われた場合に、これを検知するタッチパネル装置に関する。 The present invention relates to a touch panel device that detects when a proximity operation or a push-in operation is performed on a touch panel.
静電容量方式のタッチパネル装置において、タッチパネルに対する操作を高精度に判定することを目的としたものとしては、例えば特許文献1に示されるものがあった。この技術では、スリットの入った特別なパネルスイッチを用い、押し圧を大きくするに従って発生する静電容量の特定の変化パターンをとらえ、強い押し圧のタッチ操作(押し込み操作)が行われたことを検知する。また、例えば特許文献2には、デジタイザからの入力信号の振幅および勾配パターンに閾値を適用して、タッチとホバリング(近接)操作を検出する技術が示されている。
In an electrostatic capacitance type touch panel device, for example,
上記特許文献1に記載されたような従来の変化パターンをとらえるタッチパネル装置では、特別なパネルへ強い押し圧を加えたときに発生する変化をとらえているため、一般の入手しやすいパネルに適用することが難しく、また、押し圧が加わらない近接状態は検知できないという課題があった。また、特許文献2に記載されたような振幅・勾配パターンと閾値を用いる従来装置では、毎回の入力信号で判定を行っているため、検出対象物がパネルから遠い位置にあるなど、入力信号が不安定になると、検出できなくなるという課題があった。
The conventional touch panel device that captures a change pattern as described in
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、一般的なタッチパネルを用いて、近接操作や押し込み操作を安定的に検出できるタッチパネル装置を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a touch panel device that can stably detect a proximity operation and a push-in operation using a general touch panel.
この発明に係るタッチパネル装置は、複数のセンサを配置したタッチパネルを走査して各センサの出力値を取得するセンシング手段と、各センサの出力値のうち、最大の出力値に対応したセンサをピークセンサとして検出するピーク検出手段と、所定の操作が行われる際の時間的に連続するセンサ出力値を基準パターンとして格納する基準パターン格納手段と、センシング手段が取得した所定時間内のセンサ出力値と基準パターンとをピークセンサ位置を基準として照合する照合手段と、照合手段の照合結果から所定の操作が行われたか否かを判定する判定手段とを備えたものである。 A touch panel device according to the present invention includes a sensing unit that scans a touch panel on which a plurality of sensors are arranged to obtain an output value of each sensor, and a sensor corresponding to the maximum output value among the output values of each sensor is a peak sensor. A peak detection means for detecting as a reference pattern, a reference pattern storage means for storing a temporally continuous sensor output value when a predetermined operation is performed as a reference pattern, and a sensor output value and a reference within a predetermined time acquired by the sensing means A collating unit that collates a pattern with a peak sensor position as a reference, and a determining unit that determines whether a predetermined operation has been performed based on a collation result of the collating unit.
この発明のタッチパネル装置は、所定の操作が行われる際の時間的に連続するセンサ出力値を基準パターンとして格納し、所定時間内のセンサ出力値と基準パターンとをピークセンサ位置を基準として照合するようにしたので、一般的なタッチパネルを用いて、近接操作や押し込み操作を安定的に検出することができる。 The touch panel device according to the present invention stores, as a reference pattern, sensor output values that are temporally continuous when a predetermined operation is performed, and collates the sensor output values within the predetermined time with the reference pattern based on the peak sensor position. Since it did in this way, proximity | contact operation and pushing operation can be detected stably using a general touch panel.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1のタッチパネル装置を示す構成図である。
図示のように、タッチパネル装置は、センシング手段1、ピーク検出手段2、基準パターン格納手段3、照合手段4、判定手段5を備えている。センシング手段1は、複数のセンサを配置した静電容量方式のタッチパネルを走査して各センサの出力値を取得する手段である。なお、静電容量方式のタッチパネルやセンサの構成は公知であるため、ここでの詳細な説明は省略する。ピーク検出手段2は、センシング手段1の出力から最大出力値に対応したセンサをピークセンサとして検出する手段である。基準パターン格納手段3は、時間的に連続するセンサ出力値を所定の操作に対応した基準パターンとして格納する手段である。照合手段4は、センシング手段1が取得した所定時間内のセンサ出力値と基準パターン格納手段3内の基準パターンとを照合する手段である。判定手段5は、照合手段4の照合結果から操作の有無と種類を判定する手段である。
1 is a block diagram showing a touch panel device according to
As illustrated, the touch panel device includes a
なお、タッチパネル装置はコンピュータを用いて構成され、センシング手段1、ピーク検出手段2、照合手段4、判定手段5は、それぞれの機能に対応したソフトウェアとこれらソフトウェアを実行するCPUやメモリといったハードウェアから構成されている。あるいは、いずれかの手段を専用のハードウェアで構成することも可能である。また、基準パターン格納手段3は、メモリ内の一領域として形成されている。
The touch panel device is configured by using a computer, and the sensing means 1, peak detecting
次に、実施の形態1のタッチパネル装置の動作について説明する。
図2は、実施の形態1のタッチパネル装置における全体の動作を示すフローチャートである。
先ず、センシング手段1がタッチパネル(図示せず)を走査して各センサの出力値を取得する(ステップST1)。本実施の形態では、この走査では静電容量を検出する方法を用いるものとし、指などの検出対象物が近くあるセンサほど、出力値が大きくなるものとする。次に、ピーク検出手段2は、得られたセンサ出力値から最大値(ピーク値)を求め、これに対応したセンサをピークセンサとして検出する(ステップST2)。
Next, the operation of the touch panel device according to the first embodiment will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing the overall operation of the touch panel device according to the first embodiment.
First, the sensing means 1 scans a touch panel (not shown) and acquires the output value of each sensor (step ST1). In this embodiment, this scanning uses a method of detecting electrostatic capacitance, and the sensor whose detection target such as a finger is closer has a larger output value. Next, the peak detection means 2 calculates | requires the maximum value (peak value) from the obtained sensor output value, and detects the sensor corresponding to this as a peak sensor (step ST2).
図3は、センシング手段1が取得したセンサ出力値とピーク値及び照合手段4における照合範囲を示している。この例では、9個のセンサ(センサ番号1〜9)から出力値が得られた場合であり、ピーク値6はセンサ番号6のセンサ出力値であり、センサ番号4〜8の出力値の5個が照合範囲7となっている。即ち、この場合はセンサ番号6のセンサがピークセンサとなる。
FIG. 3 shows the sensor output value and peak value acquired by the sensing means 1 and the collation range in the collation means 4. In this example, output values are obtained from nine sensors (
その後、照合手段4により、取得したセンサ出力値と、基準パターン格納手段3に格納された基準パターンとを照合する(ステップST3)。
図4は、基準パターン格納手段3の例を示す図であり、8〜10が、それぞれ一つの基準パターンを示す。同一タイミングで取得された複数のセンサ出力値をまとめたデータをデータセットと呼ぶと、基準パターン8には、t1〜t5(t5が時間的に後)の時間的に連続するデータセットが5個含まれている。基準パターン9と基準パターン10も、図示省略しているが、同様にデータセットを含むものとする。これら基準パターン8〜10は、実際に操作を行った時の計測データから作成するなどして、事前に準備しておくものである。
Thereafter, the
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the reference
照合手段4は、保存している過去所定回数のセンサ出力値と最新のステップST2で取得したセンサ出力値から、ピークセンサを中心とする所定個数のセンサ出力値を照合範囲7として抽出し、照合対象パターンを作成する。例えば、過去4回のセンサ出力値を保存し、センサ5個の出力値を照合範囲7にするものとすると、ステップST1で図3のセンサ出力値が得られた場合、5回分(過去4回分と最新分)のセンサ出力値から照合対象範囲7であるセンサ番号4〜8の値を抽出し、基準パターン格納手段3に格納された基準パターン8〜10と照合するためのセンサ値(照合対象パターン)を作成する。図5は、この照合対象パターン11を示しており、この例は、連続する5回分のセンサ取得値から照合範囲を取り出したもので、s1〜s5のうちs5が時間的に後になる。
The collation means 4 extracts a predetermined number of sensor output values centered on the peak sensor as the
このように、ピークセンサを基準にして照合範囲7を限定すると、操作に関係ない(指が遠くにある)センサの出力値がノイズ成分となって悪影響することを防止でき、安定した照合値が得られるという効果がある。
In this way, if the
そして、照合手段4は、照合対象パターン11と基準パターン8〜10との照合値を、例えば、下式1で計算する。
ただし、
Aaはa番目の基準パターンに対する照合値、
Mは一つの基準パターンに含まれるデータセット数、
Nは一つのデータセットに含まれるセンサ出力値の数(照合対象範囲の数)、
Sijは照合対象データにおけるi番目のデータセットのj番目のセンサ出力値、
Taijはa番目の基準パターンにおけるi番目のデータセットのj番目のセンサ出力値を示す。
And the collation means 4 calculates the collation value with the collation target pattern 11 and the reference patterns 8-10 by the following
However,
Aa is a matching value for the a-th reference pattern,
M is the number of data sets included in one reference pattern,
N is the number of sensor output values (number of verification target ranges) included in one data set,
Sij is the j-th sensor output value of the i-th data set in the verification target data,
Taij represents the j-th sensor output value of the i-th data set in the a-th reference pattern.
最後に判定手段5が、照合手段4が出力した照合値から、所定の操作が行われたか否かを判定する(ステップST4)。基準パターン格納手段3に複数の基準パターンがある場合は、照合手段4の出力した複数の照合値のうち最も類似度合いの高い値を選択し、あるいは、基準パターンが1個であればその照合値を、所定の閾値と比較して判定する。式1で照合値を計算した場合は、照合対象パターン11と基準パターン8〜10が類似しているほど小さな照合値となるので、最小の照合値と閾値を比較し、閾値の方が大きければ、照合値に対応した操作が行われたものと判定する。例えば、基準パターンが全て“押し込み操作”に対応するものであれば、“押し込み操作”が為されたものと判定する。
Finally, the
例えば、一般的な静電タッチパネルに対し、押し込み操作(一度タッチしてからさらに強く指を押し付ける操作)を行った場合、特許文献1で開示されているような特定パターンは発生しないものの、指を押し付ける過程で接触領域の中心位置がずれるため、それに伴ってピーク位置の移動・ピーク値の変化が起こる。この変化は、指の太さや押す位置などによって微妙に異なるバリエーションが起こるため、従来の単純な閾値処理では判定が難しいが、このバリエーションを吸収するよう備えた複数の基準パターンとの類似度合い(照合値)で判定すれば、どれか一つの基準パターンでは類似度合いの高い照合値をとることが期待でき、高い精度での判定が可能となる。
For example, when a pressing operation (an operation of pressing a finger more strongly after touching once) is performed on a general electrostatic touch panel, a specific pattern as disclosed in
この実施の形態では、以上の工程を経ることで、押し込み操作のように、センサ値が微妙に変化する操作を高精度に判定することができる。なお、この実施の形態では、センサ値は9個一組であったが、これは、より多くてもよく、例えば2次元上に並んでいて、Xが40個、Yが30個となるように、複数グループ(この場合XとY)に分かれていても良い。また、照合値を式1で計算する例を示したが、これは別の方法でもよい。例えば、CG−ARTS協会発行「ディジタル画像処理」pp.202〜204に記載の各テンプレートマッチング手法が適用できる。また、基準パターン全てを一つの操作入力に割り当てたが、異なる操作入力に割り当ててもよい。この場合、複数の操作入力を判定できる。
In this embodiment, an operation in which the sensor value slightly changes, such as a push-in operation, can be determined with high accuracy through the above steps. In this embodiment, the sensor value is a set of nine. However, the sensor value may be larger, for example, two-dimensionally arranged so that X is 40 and Y is 30. In addition, it may be divided into a plurality of groups (in this case, X and Y). Moreover, although the example which calculates a collation value by
以上説明したように、実施の形態1のタッチパネル装置によれば、複数のセンサを配置したタッチパネルを走査して各センサの出力値を取得するセンシング手段と、各センサの出力値のうち、最大の出力値に対応したセンサをピークセンサとして検出するピーク検出手段と、所定の操作が行われる際の時間的に連続するセンサ出力値を基準パターンとして格納する基準パターン格納手段と、センシング手段が取得した所定時間内のセンサ出力値と基準パターンとをピークセンサ位置を基準として照合する照合手段と、照合手段の照合結果から所定の操作が行われたか否かを判定する判定手段とを備えたので、一般的なタッチパネルを用いて、近接操作や押し込み操作を安定的に検出することができる。 As described above, according to the touch panel device of the first embodiment, the sensing means that scans the touch panel in which a plurality of sensors are arranged to acquire the output value of each sensor, and the maximum output value among the output values of each sensor. Acquired by a sensing means, a peak detecting means for detecting a sensor corresponding to the output value as a peak sensor, a reference pattern storing means for storing a sensor output value that is temporally continuous when a predetermined operation is performed as a reference pattern, and a sensing means Since the collation means for collating the sensor output value and the reference pattern within a predetermined time with the peak sensor position as a reference, and the determination means for determining whether or not a predetermined operation has been performed from the collation result of the collation means, Using a general touch panel, a proximity operation and a push-in operation can be stably detected.
実施の形態2.
実施の形態2は、照合パラメータに従って照合を行うと共に、判定パラメータに基づいて判定を行うようにした例である。図面上の構成は図1と同様であるため図1を用いて説明する。実施の形態2の基準パターン格納手段3に格納されている基準パターンには照合パラメータを備えている。
The second embodiment is an example in which collation is performed according to the collation parameter and determination is performed based on the determination parameter. Since the configuration on the drawing is the same as that of FIG. 1, the description will be made with reference to FIG. The reference pattern stored in the reference pattern storage means 3 of the second embodiment has a collation parameter.
図6は、実施の形態2における基準パターン格納手段3を示す説明図である。
図中の12〜14は、基準パターンとパラメータのセットを示しており、例えば、セット12では、基準パターン15とパラメータ16を備えている。また、図示を省略しているが、セット13とセット14も、基準パターンとパラメータを含んでいる。本実施の形態では、パラメータ16として、照合時の最大ずらし量を定める照合パラメータと、判定時の閾値を定める判定パラメータが格納されているものとする。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating the reference
実施の形態2の照合手段4は、照合処理を行う場合、パラメータ16に基づいて行うよう構成され、また、判定手段5は、パラメータ16に基づいて判定を行うよう構成されている。それ以外の構成については、実施の形態1と同様である。
The collating
以下、実施の形態2のタッチパネル装置の動作を説明する。
基本的な動作は図2に示した通りであり、ステップST1、ST2とステップST4の動作は実施の形態1と同様であるため、ここでの説明は省略する。ステップST3の照合処理の詳細は次の通りである。
Hereinafter, the operation of the touch panel device according to the second embodiment will be described.
The basic operation is as shown in FIG. 2, and the operations in steps ST1, ST2 and ST4 are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here. Details of the collation processing in step ST3 are as follows.
図7は、実施の形態2における照合手段4の動作を示すフローチャートである。
照合手段4は、先ず、基準パターン格納手段3にあるセット12のパラメータ16から、最大ずらし量を指定する照合パラメータを読み込む(ステップST101)。
図8は、ピーク値と照合範囲を示す例であり、ピークセンサを中心とする照合範囲7に加え、左右に1センサずつずらした照合範囲17と照合範囲18がある。例えば、この値が2の場合は、ずらし量として、−2、−1、0、1、2、の5種類、1の場合は、−1、0、1の3種類のずらしを行う。以下、この値が1の場合の例で説明する。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the
First, the
FIG. 8 is an example showing a peak value and a collation range. In addition to the
最初は、ずらし量を−1に決定し(ステップST102)、照合対象パターンを作成して、基準パターン15との照合を行う(ステップST103)。ここで、ピークセンサの番号が6でセンサ5個を照合対象とする場合、ピークセンサを中心とすると、センサ番号4〜8の照合範囲7となるが、ずらし量が−1なので、左に一つずらしたセンサ番号3〜7の照合範囲18で照合対象パターンを作成する。その後、未処理のずらし量が残っているので、ステップST104からステップST102に戻り、ずらし量0に対応したセンサ番号4〜8の照合範囲7で照合対象パターンを作成し、照合する。さらに、ずらし量1に対応したセンサ番号5〜9の照合範囲17で照合対象パターンを作成し、照合する。これで全ずらし量の照合が終わったので、ステップST105へ移行し、照合値を決定する。ずらし量が3種類なので、基準パターン15に対応して三つの照合値が得られており、このうち最も類似度合いの高いもの(例えば、値が小さいほど類似度合いが高い式1で計算した場合は、値が最小のもの)を、基準パターン15に対する照合値に決定する。
Initially, the shift amount is determined to be −1 (step ST102), a verification target pattern is created, and verification with the
図8のセンサ出力値のように明確なピークがあれば、照合時の位置ずれは考慮しなくてもよいが、図9のように、ピーク値とほぼ同じ値を出力するセンサが他にあると、基準パターン内に類似するパターンがあっても、基準位置のずれによって照合値が悪くなる。そこで本実施の形態のように、適度のずらしを加えることは、この基準位置ずれの悪影響を防止する意味がある。 If there is a clear peak as in the sensor output value of FIG. 8, there is no need to consider misalignment at the time of collation, but there are other sensors that output the same value as the peak value as shown in FIG. Even if there is a similar pattern in the reference pattern, the collation value becomes worse due to the deviation of the reference position. Therefore, adding an appropriate shift as in the present embodiment is meaningful in preventing the adverse effect of this reference position shift.
以降は、未処理の基準パターンがあればステップST106からST101に戻り、全基準パターンについて照合が為されるまで、前記処理を繰り返す。 Thereafter, if there is an unprocessed reference pattern, the process returns from step ST106 to ST101, and the above process is repeated until all reference patterns are collated.
ステップST103の照合が終わった後は、判定手段5が操作入力の判定を行う。本実施の形態では、各基準パターンに対して固定の閾値と比較するのではなく、基準パターン格納手段3内で基準パターンに対応付けて格納された判定パラメータと比較する。照合値の大きい順番に、それぞれの判定パラメータと比較していき、判定パラメータの方が大きければ、対応した操作が行われたものと判定する。例えば、ピーク値が小さいなど誤判定しやすい基準パターンについては判定パラメータを厳しくし、未操作時や他の操作時と明確に異なる基準パターンに対しては、判定パラメータを緩くすることで、誤判定を抑えつつ全体的な判定精度を向上させることができる。
After the collation in step ST103 is completed, the
以上説明したように、実施の形態2のタッチパネル装置によれば、基準パターン格納手段は、基準パターン毎に照合パラメータを有し、照合手段は、いずれかの基準パターンと照合を行う場合は、基準パターンに対応した照合パラメータに従って照合を行うようにしたので、明確なピークのないセンサ出力値を含め、入力操作を高精度に判定できる。 As described above, according to the touch panel device of the second embodiment, the reference pattern storage unit has the verification parameter for each reference pattern, and the verification unit performs the reference when the reference pattern is verified. Since collation is performed according to the collation parameter corresponding to the pattern, it is possible to determine the input operation with high accuracy including the sensor output value having no clear peak.
また、実施の形態2のタッチパネル装置によれば、基準パターン格納手段は、基準パターン毎に判定パラメータを有し、判定手段は、いずれかの基準パターンに基づいて判定を行う場合は、基準パターンに対応した判定パラメータに従って判定を行うようにしたので、明確なピークのないセンサ出力値を含め、入力操作を高精度に判定できる。 Further, according to the touch panel device of the second embodiment, the reference pattern storage means has a determination parameter for each reference pattern, and the determination means uses the reference pattern when making a determination based on any of the reference patterns. Since the determination is performed according to the corresponding determination parameter, it is possible to determine the input operation with high accuracy including the sensor output value having no clear peak.
実施の形態3.
実施の形態3は、基準パターン毎に選択閾値を備え、ピークセンサの出力値がこの選択閾値以上である場合にのみ、その基準パターンと照合するようにしたものである。図面上の構成は図1と同様であるため図1を用いて説明する。また、基準パターン格納手段3に格納されている各セット12〜14の図面上の構成は実施の形態2における図6と同様であるため、図6を用いて説明する。実施の形態3の各セット12〜14のパラメータ16にはそれぞれの基準パターン15を用いるか否かを選択するための選択閾値が格納されており、照合手段4は、ピーク検出手段2で検出されたピーク値がパラメータ16の選択閾値以上である場合にのみ、その基準パターン15と照合するよう構成されている。その他の構成については実施の形態1、2と同様である。
In the third embodiment, a selection threshold is provided for each reference pattern, and only when the output value of the peak sensor is greater than or equal to this selection threshold, the reference pattern is collated. Since the configuration on the drawing is the same as that of FIG. 1, the description will be made with reference to FIG. Moreover, since the structure on the drawing of each set 12-14 stored in the reference | standard pattern storage means 3 is the same as that of FIG. 6 in
以下、実施の形態3のタッチパネル装置の動作を説明する。
基本的な動作は図2に示した通りであり、ステップST1、ST2とステップST4の動作は実施の形態1や実施の形態2と同様であるため、ここでの説明は省略する。ステップST3の照合処理の詳細は次の通りである。
図10は、実施の形態3における照合手段4の動作を示すフローチャートである。
照合手段4は、先ず、基準パターン格納手段3にあるセット12のパラメータ16から、選択閾値を指定する照合パラメータを読み込む(ステップST201)。次に、ステップST2(図2参照)で取得したピーク値と選択閾値を比較し(ステップST202)、ピーク値が選択閾値以上であれば、対応する基準パターン15で照合を行う(ステップST203)。一方、ステップST202において、ピーク値が選択閾値未満であった場合は、ステップST204に移行し、全基準パターンの照合が完了していない場合は次のセットのパラメータ16の選択閾値を読み込む。例えば、ピーク値が、セット12におけるパラメータ16の選択閾値未満であった場合は次のセット13のパラメータ16の選択閾値を読み込む。そして、これらステップST201〜ST203の処理をステップST204で全基準パターンについて照合が完了するまで繰り返し行う。
Hereinafter, the operation of the touch panel device according to the third embodiment will be described.
The basic operation is as shown in FIG. 2, and the operations in steps ST1, ST2 and ST4 are the same as those in the first embodiment and the second embodiment, and thus the description thereof is omitted here. Details of the collation processing in step ST3 are as follows.
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the
The
以上説明したように、実施の形態3のタッチパネル装置によれば、基準パターン格納手段は、基準パターン毎に選択閾値を有し、照合手段は、ピーク検出手段で検出した最大の出力値が選択閾値以上である基準パターンと照合を行うようにしたので、ノイズの影響を受けやすいピークの小さいセンサ出力値に対して、適用する基準パターンを限定できるので、誤判定を抑えることができる。 As described above, according to the touch panel device of the third embodiment, the reference pattern storage means has a selection threshold value for each reference pattern, and the collation means uses the maximum output value detected by the peak detection means as the selection threshold value. Since the above reference pattern is collated, it is possible to limit the reference pattern to be applied to the sensor output value having a small peak that is easily affected by noise, so that erroneous determination can be suppressed.
実施の形態4.
実施の形態4は、動的計画法を用いて照合を行う例である。本実施の形態においても、図面上の構成は図1と同様であるため図1を用いて説明する。実施の形態4の照合手段4は、動的計画法を用いて照合を行うよう構成されている。その他の構成については実施の形態1〜3のいずれかと同様である。
次に、実施の形態4のタッチパネル装置の動作について説明する。
基本的な動作は図2に示した通りであり、ステップST1、ST2とステップST4の動作は実施の形態1〜実施の形態3と同様であるため、ここでの説明は省略する。ステップST3の照合処理の詳細は次の通りである。
図11は、実施の形態4における照合手段4の動作を示すフローチャートである。
照合手段4は、先ず、センシング手段1で取得され、ピーク検出手段2でピークセンサが検出されたセンサ出力値のパターンに基づいて、照合対象パターンを作成する(ステップST301)。本実施の形態では、基準パターンのデータセット数より多い数(nとする)のデータセットで照合対象パターンを作成するものとする。図12が8個のデータセットで作成した例であり、n=8となる。即ち、図12の照合対象パターン19は、s1からs8までの時系列のデータセットで構成されている。
Next, the operation of the touch panel device according to the fourth embodiment will be described.
The basic operation is as shown in FIG. 2, and the operations in steps ST1, ST2 and ST4 are the same as those in the first to third embodiments, and thus the description thereof is omitted here. Details of the collation processing in step ST3 are as follows.
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the
First, the
次に、照合に用いる照合対象パターンのデータセット数を規定するカウンタiを1に初期化する(ステップST302)。そして、照合対象パターンのi番目からn番目のデータセットと基準パターンとの照合を行う(ステップST303)。図12の例では、1番目から8番目のデータセットが照合に用いられる。 Next, a counter i that defines the number of data sets of the pattern to be collated used for collation is initialized to 1 (step ST302). Then, the i-th to n-th data sets of the verification target pattern are compared with the reference pattern (step ST303). In the example of FIG. 12, the first to eighth data sets are used for matching.
ここで、照合対象パターンと基準パターンのデータセット数が異なる場合、式1をそのまま適用して照合値を計算することができない。このため、本実施の形態では、このようにデータ長が異なるものの照合を効率的に行える手法として、例えば、情報処理学会発行「情報処理」Vol.30 No.9 pp.1058〜1066に記載の動的計画法を用いて照合を行い、照合値を得るものとする。
Here, when the number of data sets of the verification target pattern and the reference pattern is different, the verification value cannot be calculated by applying
次に、カウンタiをインクリメントし(ステップST304)、照合に用いる照合対象パターンのデータセット数が基準パターンのデータセット数mより小さいかを判定する(ステップST305)。ステップST305において、小さくなければ、ステップST303に戻って処理を繰り返すが、小さければ、一つの基準パターンに対する照合が完了したということで、照合値を決定する(ステップST306)。ここでは、一つの基準パターンに対して得た複数の照合値のうち、最も類似度合いの高いものを、当該基準パターンに対する照合値に決定する。このように、使用するデータセット数を変えて照合することにより、操作の速さといった時間的な変動に影響されずに照合することが可能となる。以降、ステップST307において、全基準パターンについて処理が為されなければステップST302に戻って処理を繰り返し、全基準パターンについて照合を行う。 Next, the counter i is incremented (step ST304), and it is determined whether the number of data sets of the pattern to be used for matching is smaller than the number m of data sets of the reference pattern (step ST305). If it is not smaller in step ST305, the process returns to step ST303 and is repeated. If it is smaller, a collation value is determined because collation for one reference pattern is completed (step ST306). Here, among the plurality of matching values obtained for one reference pattern, the one with the highest degree of similarity is determined as the matching value for the reference pattern. In this way, by collating by changing the number of data sets to be used, it is possible to collate without being affected by temporal fluctuations such as the speed of operation. Thereafter, in step ST307, if the process is not performed for all the reference patterns, the process returns to step ST302 to repeat the process, and collation is performed for all the reference patterns.
以上説明したように、実施の形態4のタッチパネル装置によれば、照合手段は動的計画法を用いて照合を行うようにしたので、少ない数の基準パターンで、ゆっくり操作された場合や素早く操作された場合などにも対応することができる。 As described above, according to the touch panel device of the fourth embodiment, the collating means performs the collation using the dynamic programming method. Therefore, when the operation is performed slowly or quickly with a small number of reference patterns. It is possible to cope with the case where it is done.
実施の形態5.
実施の形態5は、センサ出力値を所定の形で変換して基準パターンとの照合を行う様にした例であり、図面上の構成は図1と同様である。実施の形態5における基準パターン格納手段3には、同一タイミングにおけるセンサ出力値間の差分または同一センサにおける時間的なセンサ出力値の差分を、所定の操作が行われる際の時間的に連続する形で基準パターンとして格納している。また、照合手段4は、センシング手段1が取得したセンサ出力値の空間的な差分または時間的な差分の所定時間分のデータと基準パターン格納手段3における基準パターンとを照合するよう構成されている。その他の構成は実施の形態1〜4のいずれかと同様である。
The fifth embodiment is an example in which the sensor output value is converted in a predetermined form and collated with the reference pattern, and the configuration on the drawing is the same as in FIG. In the reference pattern storage means 3 in the fifth embodiment, the difference between sensor output values at the same timing or the difference between temporal sensor output values at the same sensor is temporally continuous when a predetermined operation is performed. Is stored as a reference pattern. The collating
次に、実施の形態5のタッチパネル装置の動作について説明する。
図13は、実施の形態5のタッチパネル装置の動作を示すフローチャートである。
まず、実施の形態1と同様に、センシング手段1が各センサの出力値を取得し(ステップST1)、ピーク検出手段2がピーク値・ピークセンサを検出する(ステップST2)。
Next, the operation of the touch panel device according to the fifth embodiment will be described.
FIG. 13 is a flowchart illustrating the operation of the touch panel device according to the fifth embodiment.
First, as in the first embodiment, the sensing means 1 acquires the output value of each sensor (step ST1), and the peak detection means 2 detects the peak value / peak sensor (step ST2).
その後、照合手段4が、センサ出力値に対して所定の演算を行うためのデータ変換を行う(ステップST11)。例えば、このデータ変換として、隣接するセンサ出力値間で差の絶対値をとる方法がある。この方法を図3で示したセンサ出力値を適用すると、図14の変換データが得られる。このように変換を施すことで、特定の特徴を強調することができ、この特徴を照合に強く反映できる。例えば、図14の変換データからは、センサ出力値が急峻に変化する位置が強調され、空間的な変化の小さい操作に有効である。また、変換方法はこれに限るものでなく、他の方法を用いても良い。例えば、最新のセンサ出力値と1回前に取得したセンサ出力値で差分をとる(時間的な差分をとる)場合、センサ毎の時間的な変化を強調することになり、時間的な変化の小さい操作の判定に有効である。また、センサ出力値の総和が一定になるよう正規化した値を用いるようにしてもよい。この場合は、タッチパネルの押し方などの違いの影響を受けにくくすることができる。 Thereafter, the collating means 4 performs data conversion for performing a predetermined calculation on the sensor output value (step ST11). For example, as this data conversion, there is a method of taking an absolute value of a difference between adjacent sensor output values. When the sensor output value shown in FIG. 3 is applied to this method, the conversion data shown in FIG. 14 is obtained. By performing the conversion in this way, a specific feature can be emphasized, and this feature can be strongly reflected in the collation. For example, the converted data in FIG. 14 emphasizes the position where the sensor output value changes sharply, and is effective for an operation with a small spatial change. Also, the conversion method is not limited to this, and other methods may be used. For example, when a difference is taken between the latest sensor output value and the sensor output value acquired one time before (temporal difference is taken), the temporal change for each sensor is emphasized, and the temporal change This is effective for determining small operations. Further, a normalized value may be used so that the total sum of sensor output values is constant. In this case, it is possible to make it difficult to be affected by differences in how to press the touch panel.
そして、照合手段4が、ステップST11で変換したデータと、基準パターン格納手段3に格納された基準パターンとを照合する(ステップST3a)。照合の手順自体は、実施の形態1と同様であるが、基準パターンのデータセットは、ステップST11で用いた変換法を適用されたデータで作成されているものとする。最後に、実施の形態1と同様の手順で、判定手段5が操作入力の判定を行う(ステップST4)。
Then, the
以上説明したように、実施の形態5のタッチパネル装置によれば、複数のセンサを配置したタッチパネルを走査して各センサの出力値を取得するセンシング手段と、同一タイミングにおけるセンサ出力値間の差分または同一センサにおける時間的なセンサ出力値の差分を、所定の操作が行われる際の時間的に連続する形で基準パターンとして格納する基準パターン格納手段と、センシング手段が取得したセンサ出力値の空間的な差分または時間的な差分の所定時間分のデータと基準パターンとを照合する照合手段と、照合手段の照合結果から前記所定の操作が行われたか否かを判定する判定手段とを備えたので、空間的・時間的なセンサ出力値の変化が小さい操作でも、正しく判定することができる。 As described above, according to the touch panel device of the fifth embodiment, the difference between the sensor output values at the same timing or the sensing means that scans the touch panel on which a plurality of sensors are arranged and acquires the output value of each sensor, or Reference pattern storage means for storing the difference of temporal sensor output values in the same sensor as a reference pattern in a temporally continuous manner when a predetermined operation is performed, and spatial of sensor output values acquired by the sensing means Since there is a collating unit that collates data for a predetermined time of a difference or a temporal difference with a reference pattern, and a determining unit that determines whether or not the predetermined operation has been performed based on a collation result of the collating unit. Even an operation with a small change in spatial and temporal sensor output values can be determined correctly.
実施の形態6.
実施の形態6は、タッチ中か否かで照合する基準パターンを選択するようにした例である。図面上の構成は図1と同様であるため図1を用いて説明する。実施の形態6の基準パターン格納手段3には近接操作の基準パターンと押し込み操作の基準パターンとが格納されている。また、照合手段4は、タッチ中でなければ近接操作の基準パターンを用い、タッチ中であれば押し込み操作の基準パターンを用いて照合を行うよう構成されている。その他の構成は実施の形態1〜5のいずれかと同様である。
The sixth embodiment is an example in which a reference pattern to be collated is selected depending on whether or not touching. Since the configuration on the drawing is the same as that of FIG. 1, the description will be made with reference to FIG. The reference pattern storage means 3 of the sixth embodiment stores a reference pattern for the proximity operation and a reference pattern for the push-in operation. The collating means 4 is configured to use the reference pattern for the proximity operation when not touching, and to perform the collation using the reference pattern for the push operation when touching. Other configurations are the same as those in any one of the first to fifth embodiments.
次に、実施の形態6のタッチパネル装置の動作について説明する。
図15は、実施の形態6のタッチパネル装置の動作を示すフローチャートである。
まず、実施の形態1と同様に、センシング手段1が各センサの出力値を取得し(ステップST1)、ピーク検出手段2がピーク値・ピークセンサを検出する(ステップST2)。
Next, the operation of the touch panel device according to the sixth embodiment will be described.
FIG. 15 is a flowchart illustrating the operation of the touch panel device according to the sixth embodiment.
First, as in the first embodiment, the sensing means 1 acquires the output value of each sensor (step ST1), and the peak detection means 2 detects the peak value / peak sensor (step ST2).
そして、照合手段4がタッチされた状態か否かの判定を行う(ステップST21)。この判定方法としては、例えば、ピーク値が所定の閾値より大きければタッチ中、閾値以下ならタッチ中ではないと判定する。
Then, it is determined whether or not the
本実施の形態では、基準パターン格納手段3には、近接操作の基準パターンと、押し込み操作の基準パターンの2種類が格納されているものとし、照合手段4は、ステップST21でのタッチ判定の判定結果(ステップST22)に従って、タッチ中でないと判定したら、照合対象パターンを近接操作の基準パターンと照合し(ステップST23)、タッチ中と判定したら押し込み操作の基準パターンを照合する(ステップST24)。最後に、実施の形態1と同様の手順で、判定手段5が操作入力の判定を行う(ステップST4)。
In this embodiment, it is assumed that the reference
以上説明したように、実施の形態6のタッチパネル装置によれば、基準パターン格納手段は、近接操作の基準パターンと押し込み操作の基準パターンとを有し、照合手段は、タッチ中でなければ近接操作の基準パターンを用い、タッチ中であれば押し込み操作の基準パターンを用いて照合を行うようにしたので、タッチされていない近接操作と、タッチされた後の押し込み操作とを、同一の処理で効率よく判定することができる。 As described above, according to the touch panel device of the sixth embodiment, the reference pattern storage means has the reference pattern for the proximity operation and the reference pattern for the push-in operation, and the collating means is the proximity operation when not touching. Since the reference pattern is used to perform verification using the reference pattern of the push-in operation while touching, the proximity operation that is not touched and the push-in operation after the touch are efficiently processed with the same processing. Can be judged well.
なお、実施の形態1〜6では、式1を前提として、類似度合いが高いほど照合値が小さい例で説明したが、算出方法によっては、類似度合いが高いほど照合値が大きいものもあり、これを適用する場合は、閾値との比較条件を逆にする必要がある(例えば、式1の照合値で、“閾値以上”を条件としていた場合、“閾値以下”の条件に変更する必要がある)。
In
また、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 Further, within the scope of the present invention, the invention of the present application can be freely combined with each embodiment, modified with any component in each embodiment, or omitted with any component in each embodiment. .
1 センシング手段、2 ピーク検出手段、3 基準パターン格納手段、4 照合手段、5 判定手段、6 ピーク値、7、17,18 照合範囲、8〜10,15 基準パターン、11,19 照合対象パターン、12〜14 セット、16 パラメータ。 1 sensing means, 2 peak detection means, 3 reference pattern storage means, 4 collation means, 5 judgment means, 6 peak value, 7, 17, 18 collation range, 8-10, 15 reference pattern, 11, 19 collation target pattern, 12-14 sets, 16 parameters.
Claims (7)
前記各センサの出力値のうち、最大の出力値に対応したセンサをピークセンサとして検出するピーク検出手段と、
所定の操作が行われる際の時間的に連続するセンサ出力値を基準パターンとして格納する基準パターン格納手段と、
前記センシング手段が取得した所定時間内のセンサ出力値と前記基準パターンとをピークセンサ位置を基準として照合する照合手段と、
前記照合手段の照合結果から前記所定の操作が行われたか否かを判定する判定手段とを備えたタッチパネル装置。 Sensing means for scanning a touch panel on which a plurality of sensors are arranged to obtain an output value of each sensor;
Among the output values of the sensors, peak detection means for detecting a sensor corresponding to the maximum output value as a peak sensor;
A reference pattern storage means for storing a sensor output value that is temporally continuous when a predetermined operation is performed as a reference pattern;
Collating means for collating the sensor output value acquired by the sensing means within a predetermined time and the reference pattern with reference to a peak sensor position;
A touch panel device comprising: a determination unit that determines whether or not the predetermined operation has been performed based on a verification result of the verification unit.
照合手段は、いずれかの基準パターンと照合を行う場合は、当該基準パターンに対応した照合パラメータに従って照合を行うことを特徴とする請求項1記載のタッチパネル装置。 The reference pattern storage means has a collation parameter for each reference pattern,
The touch panel device according to claim 1, wherein the collating unit performs collation according to a collation parameter corresponding to the reference pattern when collating with any one of the reference patterns.
判定手段は、いずれかの基準パターンに基づいて判定を行う場合は、当該基準パターンに対応した判定パラメータに従って判定を行うことを特徴とする請求項1記載のタッチパネル装置。 The reference pattern storage means has a determination parameter for each reference pattern,
The touch panel device according to claim 1, wherein the determination unit performs determination according to a determination parameter corresponding to the reference pattern when the determination is performed based on any of the reference patterns.
照合手段は、ピーク検出手段で検出した最大の出力値が前記選択閾値以上である基準パターンと照合を行うことを特徴とする請求項1記載のタッチパネル装置。 The reference pattern storage means has a selection threshold for each reference pattern,
The touch panel device according to claim 1, wherein the collating unit performs collation with a reference pattern whose maximum output value detected by the peak detecting unit is equal to or greater than the selection threshold.
同一タイミングにおけるセンサ出力値間の差分または同一センサにおける時間的なセンサ出力値の差分を、所定の操作が行われる際の時間的に連続する形で基準パターンとして格納する基準パターン格納手段と、
前記センシング手段が取得したセンサ出力値の空間的な差分または時間的な差分の所定時間分のデータと前記基準パターンとを照合する照合手段と、
前記照合手段の照合結果から前記所定の操作が行われたか否かを判定する判定手段とを備えたタッチパネル装置。 Sensing means for scanning a touch panel on which a plurality of sensors are arranged to obtain an output value of each sensor;
Reference pattern storage means for storing a difference between sensor output values at the same timing or a difference between temporal sensor output values at the same sensor as a reference pattern in a temporally continuous manner when a predetermined operation is performed,
Collating means for collating data for a predetermined time of spatial difference or temporal difference of sensor output values acquired by the sensing means and the reference pattern;
A touch panel device comprising: a determination unit that determines whether or not the predetermined operation has been performed based on a verification result of the verification unit.
照合手段は、タッチ中でなければ前記近接操作の基準パターンを用い、タッチ中であれば前記押し込み操作の基準パターンを用いて照合を行うことを特徴とする請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載のタッチパネル装置。 The reference pattern storage means has a reference pattern for proximity operation and a reference pattern for push operation,
The collating means performs collation using the reference pattern of the proximity operation when not touching and using the reference pattern of the pushing operation when touching. The touch panel device according to claim 1.
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