CN104364743A - 操作装置 - Google Patents

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Abstract

提供抑制由检测对象物的感应量带来的操作感差异的操作装置。操作装置(1)概略构成为，主要具备：触摸面板(2)，其输出与手指和操作面(20)的距离相应的第1静电电容；判定部(3)，其将从触摸面板(2)取得的第1静电电容和预先确定的第1阈值(30)进行比较来判定手指与操作面(20)的接触；辨别部(4)，其在由判定部(3)判定接触后，基于第1静电电容辨别对触摸面板(2)检测的静电电容作出贡献的手指的感应量；变更部(5)，其基于由辨别部(4)辨别的手指的感应量将第1阈值(30)变更为第2阈值(51)；以及控制部(6)，其通过将由触摸面板(2)取得的第2静电电容和从变更部(5)取得的第2阈值(51)进行比较来检测由手指进行的操作。

Description

操作装置
技术领域
本发明的实施方式涉及操作装置。
背景技术
作为现有技术，已知使用者能用手指写入文字的文字输入装置(例如参照专利文献1。)。
该文字输入装置具备：触摸面板输入单元；检测单元，其检测在该触摸面板输入单元上操作的操作者的手指的动作；提取单元，其基于该检测单元的检测结果，提取在触摸面板输入单元上操作的操作者的手指的动作；以及识别单元，其基于由该提取单元提取的操作者的手指的轨迹识别操作者手写输入的文字。该文字输入装置根据由检测单元检测的手指的影子的中心点的轨迹等来判定操作，因此在手指的粗细发生了变动的情况下，也能提取操作。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开平9-245224号公报
发明内容
发明要解决的问题
在操作者利用手指在触摸面板输入单元中写入文字的情况下，在持续操作的期间，有时手指从触摸面板输入单元离开。现有的文字输入装置当手指的接触不持续时，不易检测手指的轨迹，因此有可能无法正确地识别文字。另外，在具有即使手指从操作面离开也能检测操作的检测单元的情况下，例如操作者相同而所用手指不同，也会导致检测操作的距离不同，有可能产生操作感(检测灵敏度)的差异。
因而本发明的目的在于提供抑制由于检测对象物的感应量的差而产生操作感(检测灵敏度)的差异的操作装置。
用于解决问题的方案
本发明的一种方式提供一种操作装置，其具备：检测部，其输出与检测对象物和操作面的距离相应的第1检测值；判定部，其将从检测部取得的第1检测值与预先确定的第1阈值进行比较来判定检测对象物与操作面的接触；辨别部，其在由判定部判定为接触后，基于第1检测值辨别对检测部检测的检测值作出贡献的检测对象物的感应量；变更部，其基于由辨别部辨别的检测对象物的感应量将第1阈值变更为第2阈值；以及操作检测部，其通过将由检测部取得的第2检测值和从变更部取得的第2阈值进行比较来检测由检测对象物进行的操作。
发明效果
根据本发明的一种方式，可提供能抑制由于检测对象物的感应量的差而产生操作感(检测灵敏度)的差异的操作装置。
附图说明
图1A是实施方式的操作装置的立体图。
图1B是操作装置的框图。
图1C是辨别部保存的表。
图1D是变更部保存的表。
图2A是用于说明实施方式的操作装置的灵敏度的(包括将手指投影于操作面的投影像)示意图。
图2B是用于说明比较例中的手指粗的情况下的灵敏度的示意图。
图2C是用于说明比较例中的手指细的情况下的灵敏度的示意图。
图3是用于说明实施方式的操作装置的动作的流程图。
具体实施方式
(实施方式的摘要)
实施方式的操作装置具备：检测部，其输出与检测对象物和操作面的距离相应的第1检测值；判定部，其将从检测部取得的第1检测值与预先确定的第1阈值进行比较来判定检测对象物与操作面的接触；辨别部，其在由判定部判定为接触后，基于第1检测值辨别对检测部检测的检测值作出贡献的检测对象物的感应量；变更部，其基于由辨别部辨别的检测对象物的感应量将第1阈值变更为第2阈值；以及操作检测部，其通过将从检测部取得的第2检测值和从变更部取得的第2阈值进行比较来检测由检测对象物进行的操作。
[实施方式]
(操作装置的构成)
图1A是实施方式的操作装置的立体图，图1B是操作装置的框图，图1C是辨别部保存的表，图1D是变更部保存的表。此外，在实施方式的各图中，部件与部件的比率有时与实际比率不同。
操作装置1能进行例如所连接的电子设备的操作。操作装置1构成为，通过例如操作者的身体的一部分(例如手指)、专用笔等检测对象物与操作面20接触、或者接近到被检测的程度来检测操作，能根据该操作进行在电子设备中显示的光标的移动或选择、所显示的图标的拖、拉等指示。即，操作者能通过例如在操作面20中进行操作来进行所连接的电子设备的操作。在本实施方式中，说明由作为检测对象物的手指进行的操作。此外，以下在无需分开使用的情况下，使用的接触这一表达方式包括手指接近操作面20到***作装置1检测出的程度的情况在内。
操作装置1如图1A所示，以使操作面20在主体10的表面100露出的方式配置触摸面板2。
另外，操作装置1概略构成为，主要具备：触摸面板2，其作为检测部，输出作为与手指和操作面20的距离相应的第1检测值的第1静电电容；判定部3，其将从触摸面板2取得的第1静电电容和预先确定的第1阈值30进行比较来判定手指与操作面20的接触；辨别部4，其在由判定部3判定为接触后，基于第1静电电容辨别对作为触摸面板2检测的检测值的静电电容作出贡献的手指的感应量；变更部5，其基于由辨别部4辨别的手指的感应量将第1阈值30变更为第2阈值51；以及控制部6，其作为操作检测部，通过将从触摸面板2取得的作为第2检测值的第2静电电容和从变更部5取得的第2阈值51进行比较来检测由手指进行的操作。
在此，在检测对象物是手指的情况下，手指的感应量(静电电容的检测灵敏度)除了根据手指的接触面积以外，还根据依赖于各人的身体的导电性、介电性的差异等而不同。即，与操作面20接触时被检测出的静电电容即使接触面积相同也根据个人而不同。因而以下记载的手指的粗细如后所述考虑了手指的感应量。在此，作为不考虑感应量的手指的粗细的一例是，在检测对象物与操作面20接触的情况下，表示用在决定第1阈值30时设想的离开操作面20的与操作面20平行的面切断检测对象物时的截面面积的大小。以下在没有特别规定的情况下，手指的粗细是指包括手指感应量的情况。
(触摸面板2的构成)
本实施方式的触摸面板2例如是静电电容方式的接触传感器，输出在手指靠近操作面20时导致的与传感线21及传感线22离手指的距离成反比的电流变化作为检测信号。
该触摸面板2如图1B所示概略构成为具备：多个传感线21及传感线22；以及触摸面板控制部23。
作为一例使用ITO(铟锡氧化物：Indium Tin Oxide)形成传感线21和传感线22。
传感线21和传感线22如图1B所示沿着附图的纵向和横向排列。在本实施方式中，将图1B的附图的横向设为x轴，将纵向设为y轴，将触摸面板2的操作面20的左上设为原点。该xy坐标系是第1坐标系。
在x轴方向例如m个传感线21以等间距排列。该m例如是正整数。
在y轴方向例如n个传感线22以等间距排列。该n例如是正整数。
沿着x轴排列的传感线21例如与沿着y轴排列的传感线22电绝缘。
触摸面板控制部23构成为按照图1B的从附图左到右的x轴方向的传感线21、从附图上到下的y轴方向的传感线22的顺序读出静电电容。触摸面板控制部23构成为基于从控制部6输出的控制信号读出静电电容。
另外，触摸面板控制部23构成为例如将读出的各传感线21的静电电容向判定部3和控制部6输出。
此外，触摸面板2也可以是在例如与操作面20相反的一侧具备显示图像的显示部的构成。
(判定部3的构成)
判定部3如图1B所示具备第1阈值30。判定部3构成为通过将从触摸面板2取得的第1静电电容与第1阈值30进行比较来判定手指的接触。判定部3构成为生成判定信息，将判定信息向辨别部4输出，上述判定信息例如包括第1静电电容，表示判定为接触。
如上所述，该接触包括手指与操作面20接近到成为第1阈值30以上的静电电容的程度的情况。其原因是，例如在操作者用手指在操作面20中输入文字的情况下，手指对操作面20的接触不限于在操作期间持续接触。
该第1静电电容例如是触摸面板2基于后述的控制部6的控制信号周期地读出的静电电容中的、成为第1阈值30以上的静电电容、即判定为接触的静电电容。因而在判定部3判定为接触后从触摸面板2输出的静电电容作为第2静电电容向控制部6输出。此外，判断为操作已结束的静电电容向判定部3输出，用于接触的判定。
(辨别部4的构成)
辨别部4如图1C所示，具有将基于第1静电电容算出的手指的接触面积S与手指的大小关联起来的表40，基于接触面积S和表40辨别手指的粗细。该接触面积S的算出作为一例使用根据成为第1阈值30以上的静电电容求出的坐标进行算出的方法等公知的方法。此外，考虑多个传感线21和传感线22中的感应量的分布进行该接触面积S的算出。
另外，辨别部4也可以是将触摸面板2检测到手指的接触的期间中的接触面积的平均值设为手指的接触面积S的构成。在这种情况下，辨别部3将从判定为手指已与操作面20接触，直至判定为手指从操作面20离开为止的期间内算出的多个接触面积的平均值算出并将其设为接触面积S。
表40和后述的表50可以通过例如实验和模拟等求出。此外，辨别部4和变更部5不限于例如使用表40和表50的构成，也可以构成为通过计算求出第2阈值51等。
该表40例如如图1C所示，将算出的手指的接触面积S与手指的粗细关联起来。作为一例，在接触面积S是S≤a的情况下，辨别为手指的粗细是“细”。作为一例，在接触面积S是a＜S＜b的情况下，辨别为手指的粗细是“标准”。作为一例，在接触面积S是b≤S的情况下，辨别为手指的粗细是“粗”。此外，设为0＜a、b、c。a、b以及c如上所述，作为一例，使用作为手指的粗细的模型的手指通过实验和模拟等来确定。辨别部4将辨别出的结果作为辨别信息向变更部5输出。
(变更部5的构成)
图2A是用于说明实施方式的操作装置的灵敏度的(包括使手指F投影于操作面的投影像)示意图，图2B是用于说明比较例中的手指F粗的情况下的灵敏度的示意图，图2C是用于说明比较例中的手指F细的情况下的灵敏度的示意图。
变更部5构成为基于由辨别部4辨别的手指的粗细将第1阈值30变更为第2阈值51。
在此，静电电容与操作面20离手指F的距离成反比，与手指F的粗细成正比。即静电电容在离操作面20的距离相同的情况下与手指F的粗细成正比。因而即使离操作面20的距离是相同的，也会由于手指F粗细的不同而发生检测到或检测不到操作的情况。此外，包括感应量在内来确定该手指的粗细。
具体地，在从操作面20离手指F的距离d相同的情况下，如图2A所示，手指F粗时的投影于操作面20的投影像200的面积比手指F细时的投影像201面积大。因而在用于判定接触的阈值固定时，在手指F粗的情况下，如图2B的比较例所示，用离操作面20的距离d1判定接触，在手指F细的情况下，如图2C的比较例所示，有可能发生如果不是比距离d1短的距离d2则不判定为接触的情况。此外，投影像200和投影像201是将对静电电容作出贡献的部分投影于操作面20的像。
因此，如图2B和图2C所示，在检测操作的距离根据手指F的粗细的不同而不同的情况下，例如即使操作者是相同的，也会由于所使用的手指不同而使操作感不同，使操作感不良。
因而操作装置1基于第1静电电容辨别对触摸面板2所检测的静电电容作出贡献的手指的粗细，并按照辨别出的手指的粗细变更第1阈值30，如图2A所示，构成为即使手指的粗细不同也按大致相同的距离d来检测操作。此外，考虑感应量来算出手指的粗细。
变更部5在辨别出的手指的粗细为“细”的情况下，基于表50将第2阈值51变更为“A”。另外，变更部5在辨别出的手指的粗细为“标准”的情况下，基于表50将第2阈值51变更为“B”。而且，变更部5在辨别出的手指的粗细为“粗”的情况下，基于表50将第2阈值51变更为“C”。此外，A、B以及C作为一例设为满足A＜B＜C的正数。
该手指粗细的辨别不限于上述3种，可以再少些也可以再多些。另外，手指粗细的辨别可以按照接触面积来算出。
(控制部6的构成)
控制部6例如是包括对根据存储程序取得的数据进行运算、加工等的CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、作为半导体存储器的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)以及ROM(Read Only Memory：只读存储器)等的微型计算机。在该ROM中保存有例如用于使控制部6动作的程序。RAM用作例如临时保存运算结果等的存储区域。另外，控制部6在其内部具有生成时钟信号的单元，基于该时钟信号进行动作。
控制部6构成为，通过将从触摸面板2取得的第2静电电容与从变更部5取得的第2阈值51进行比较来检测由手指进行的操作。
另外，控制部6构成为，例如基于成为第2阈值51以上的第2静电电容算出进行了操作的操作面20上的坐标，并将其作为操作信息向被连接的电子设备输出。该坐标的算出是与静电电容的读出同样地基于与时钟信号相应的预先确定的周期来进行的。另外，控制部6构成为，基于该预先确定的周期生成控制信号并将控制信号向触摸面板控制部23输出。
以下，一边参照各图一边根据图3的流程图说明本实施方式的操作装置1的动作。
(动作)
控制部6基于预先确定的周期生成控制信号并将控制信号向触摸面板控制部23输出。触摸面板控制部23基于取得的控制信号读出第1静电电容(S1)，将第1静电电容向判定部3输出。
判定部3基于取得的第1静电电容和第1阈值30判定接触的有无。判定部3当判定为有手指的接触，即在步骤2中“是”成立时(S2：是)，生成判定信息，将判定信息向辨别部4输出。
辨别部4基于取得的判定信息和表40辨别手指的粗细(S3)。然后，辨别部4当辨别手指的粗细时，生成辨别信息，将辨别信息向变更部5输出。
变更部5基于取得的辨别信息和表50将第1阈值30变更为第2阈值51后向控制部6输出(S4)。
控制部6将取得的第2阈值51和从触摸面板2取得的第2静电电容进行比较来检测操作(S5)，算出检测出接触的位置的坐标。然后，控制部6生成包括算出的坐标的信息的操作信息而将该操作信息向电子设备输出。控制部6在根据基于周期取得的静电电容与第2阈值51的比较来检测操作，在操作连续进行的情况下，持续生成并输出操作信息。在操作装置1动作的期间内持续进行该一连串的处理。
(实施方式的效果)
本实施方式的操作装置1能抑制由检测对象物的感应量造成的操作感的差异。该操作装置1基于第1静电电容辨别对触摸面板2检测的静电电容作出贡献的手指的感应量，按照辨别出的手指的感应量变更用于检测操作的阈值。因而操作装置1抑制由手指感应量的差异造成的、到检测操作的操作面20的距离的偏差，抑制操作感的差异。
操作装置1具备：表40，其根据考虑感应量算出的接触面积S辨别手指的粗细；以及表50，其根据手指的粗细设定第2阈值51，因此与根据静电电容算出的情况相比，控制部6的负荷被抑制，处理速度变快。另外，操作装置1无需进行如上所述的高级处理的控制部，因此能以低成本制造。
操作装置1根据第2阈值51而不根据手指粗细地检测向操作面20的接触和接近，因此在操作面20中书写文字等的情况下，与仅检测接触的操作装置相比，即使在持续操作中手指从操作面20离开也能检测，因此所进行的操作的检测精度提高。
以上说明了本发明的若干实施方式，但这些实施方式只不过是一例，不限定权利要求所涉及的发明。这些新的实施方式能以其它各种方式来实施，能在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、置换、变更等。另外，对用于解决发明的问题的方案来说，并非一定需要这些实施方式中说明的特征的所有组合。而且，这些实施方式包括在发明的范围和宗旨中，并且包括在权利要求所记载的发明和与其均等的范围内。
工业上的可利用性
本发明能应用于由于检测对象物的感应量的差而有可能产生操作感(检测灵敏度)的差异的操作装置。
附图标记说明
1…操作装置、2…触摸面板、3…判定部、4…辨别部、5…变更部、6…控制部、10…主体、20…操作面、21…传感线、22…传感线、23…触摸面板控制部、30…第1阈值、40…表、50…表、51…第2阈值、100…表面、200…投影像、201…投影像。

Claims (4)

1.一种操作装置，其特征在于，具备：
检测部，其输出与检测对象物和操作面的距离相应的第1检测值；
判定部，其将从上述检测部取得的上述第1检测值与预先确定的第1阈值进行比较来判定上述检测对象物与上述操作面的接触；
辨别部，其在由上述判定部判定为接触后，基于上述第1检测值辨别对上述检测部检测的检测值作出贡献的检测对象物的感应量；
变更部，其基于由上述辨别部辨别的上述检测对象物的感应量将上述第1阈值变更为第2阈值；以及
操作检测部，其通过将由上述检测部取得的第2检测值和从上述变更部取得的上述第2阈值进行比较来检测由上述检测对象物进行的操作。
2.根据权利要求1所述的操作装置，其中，
上述辨别部具有将基于上述第1检测值算出的上述检测对象物的接触面积与上述检测对象物的感应量关联起来的表，基于上述接触面积和上述表来辨别上述检测对象物的感应量。
3.根据权利要求1或2所述的操作装置，其中，
上述操作检测部在上述第2检测值为上述第2阈值以上的情况下，算出基于上述检测对象物的接触的坐标或者基于上述检测对象物的接近的坐标。
4.根据权利要求2所述的操作装置，其中，
上述辨别部将上述检测部检测到上述检测对象物的接触的期间中的接触面积的平均值设为上述检测对象物的接触面积。
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