JP5958974B2 - タッチパッド入力装置およびタッチパッド制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、ノートＰＣ等に搭載されるタッチパッド入力装置およびタッチパッド制御プログラムに関するものである。

ノートＰＣ等に設けられるタッチパッドは近年大型化する傾向があるので、キーボードを操作するときにパーム（掌）が接触しやすくなり、誤操作しやすくなる。その誤操作を防止するものとして、パームであると判定した場合は操作を無効とするパームリジェクション機能を搭載したものも普及しつつある。パームリジェクション機能の性能を高めるためには指先かパームかを確実に見分けることが求められる。

特許文献１に、接触領域の面積や形状等の空間特性に基づき指先かパームかを判定し、パームであると判定された場合には操作を無効とするものが開示されている。これによれば、パームによる誤操作をある程度防止することができる。
しかし、指先でタッチしたときの接触領域の面積や形状がパームでタッチしたときの接触領域の面積や形状に似ていると、指先かパームかを見分けることができない、という問題点があった。

特表２０１１―５０１２６１号公報

本発明は、上述した問題を解決して、接触領域の面積や形状が似ていても指先かパームかを見分けることができるタッチパッド入力装置およびタッチパッド制御プログラムを提供することを目的とする。

請求項１に記載のタッチパッド入力装置においては、操作面に近接する物体による電気的変量の変化を検知して算出された前記物体の接触領域が指先によるものかパームによるものかを判定するパームリジェクション機能を有する制御部を備え、前記制御部は、通常の第１感度で検出する近接領域認識処理を行って前記接触領域を特定し、前記第１感度より高い第２感度で検出する近接領域認識処理を行って前記物体の前記接触領域を含む近接領域を特定し、前記第１感度で算出した第１近接領域の面積と前記第２感度で算出した第２近接領域の面積に基づき前記接触領域が指先によるものかパームによるものかを判定する、という特徴を有する。

請求項１のタッチパッド入力装置によれば、指先は周辺部分で急激に操作面から離れるのに対して、パームは周辺部分で徐々に操作面から離れるという傾向があるため、指先の場合は操作面から遠い位置における近接領域が小さくなり、パームの場合は操作面から遠い位置における近接領域が大きくなる。通常の第１感度で接触領域を求め、それに対し第１感度より高い第２感度に変更するだけで接触領域を含む近接領域を見ているため、これらの面積の違いだけで指先かパームかを見分けることができる。したがって、簡単な構成で、指先かパームかを見分ける判定が可能となる。

請求項２に記載のタッチパッド入力装置においては、前記制御部は、前記第１感度で検出された静電容量マトリクスデータを所定の閾値で２値化することによって前記近接領域認識処理を行って前記接触領域を特定するとともに前記第１近接領域の面積として算出し、前記第２感度で前記近接領域認識処理を行って前記第１近接領域を含む前記第２近接領域を特定するとともに前記第２近接領域の面積として算出し、前記第１近接領域の面積と前記第２近接領域の面積の差又は比が大きいときは前記接触領域がパームによるものと判定し、前記差又は前記比が小さいときは前記接触領域が指先によるものと判定する、という特徴を有する。

請求項２のタッチパッド入力装置によれば、制御部は、簡単な処理で第１近接領域の面積を算出できる。また、所定の閾値より低い閾値に変更するか静電容量マトリクスデータの検出感度を変更することにより第１近接領域を含む第２近接領域を特定して第２近接領域の面積を算出できる。さらに、第１近接領域の面積と第２近接領域の面積の差又は比によって接触領域がパームによるものか指先によるものかを容易に見分けることができる。

請求項３に記載のタッチパッド制御プログラムにおいては、操作面に近接する物体による電気的変量の変化を検知して算出された前記物体の接触領域が指先によるものかパームによるものかを判定するパームリジェクション機能を有し、通常の第１感度で静電容量マトリクスデータを検出するステップと、前記第１感度で検出された静電容量マトリクスデータを所定の閾値で２値化するステップと、前記接触領域を特定するステップと、前記接触領域の面積を算出するステップと、前記第１感度より高い第２感度で前記物体の前記接触領域を含む近接領域を特定するステップと、前記近接領域の面積を算出するステップと、を有し、前記第１感度で算出した第１近接領域の面積と前記第２感度で算出した第２近接領域の面積に基づき前記接触領域が指先によるものかパームによるものかを判定する、という特徴を有する。この構成によれば、通常の第１感度で接触領域を特定するタッチパッド制御プログラムに、所定の閾値より低い閾値に変更するか静電容量マトリクスデータの検出感度を変更することにより第１感度より高い第２感度で接触領域を含む近接領域を特定するステップを追加して、第１感度で算出した第１近接領域の面積と第２感度で算出した第２近接領域の面積を比較するだけで、指先かパームかを見分ける判定が可能となる。したがって、簡単な制御プログラムにすることができる。

請求項４に記載のタッチパッド制御プログラムにおいては、前記第１近接領域の面積と前記第２近接領域の面積の差又は比を算出するステップを有し、前記第１近接領域の面積と前記第２近接領域の面積の差又は比が大きいときは前記接触領域がパームによるものと判定し前記差又は前記比が小さいときは前記接触領域が指先によるものと判定する、という特徴を有する。この構成によれば、第１近接領域の面積と第２近接領域の面積の差又は比で指先かパームかを見分けることができる。したがって、より簡単な制御プログラムにすることができる。

本発明によれば、指先は周辺部分で急激に操作面から離れるのに対して、パームは周辺部分で徐々に操作面から離れるという傾向があるため、指先の場合は操作面から遠い位置における近接領域が小さくなり、パームの場合は操作面から遠い位置における近接領域が大きくなる。通常の第１感度で接触領域を求め、それに対し第１感度より高い第２感度に変更するだけで接触領域を含む近接領域を見ているため、これらの面積の違いだけで指先かパームかを見分けることができる。したがって、簡単な構成で、指先かパームかを見分ける判定が可能となる。

本実施形態におけるタッチパッド２がノートＰＣに搭載された状態を示す図である。 本実施形態におけるタッチパッド入力装置１のシステム構成図である。 本実施形態における制御部６のフローチャートである。 指先およびパームを近接させたときの近接領域の状態等を説明する図である。

図１から図４を用いて本実施形態のタッチパッド入力装置１を説明する。図１は、タッチパッド２がノートＰＣに搭載された状態を示す図である。タッチパッド２は、キーボードの手前のパームレスト部分の中央に取り付けられている。

図２は、タッチパッド入力装置１のシステム構成図である。タッチパッド入力装置１は、タッチパッド２と、複数の配線を介してタッチパッド２と接続されＡＳＩＣ等からなる位置検出部５と、位置検出部５と接続される制御部６から構成される。タッチパッド２は、プリント基板と、プリント基板上に横方向に延設された複数の検出電極３と、検出電極３の上側に絶縁層を介して縦方向に延設された複数の駆動電極４と、駆動電極４の上側に貼り付けられた表面シートから構成され、表面シートの上面が操作面となる。位置検出部５は、駆動電極４への電圧印加状況および検出電極３の電圧検出状況に基づき電極間の静電容量の変化を検知して、指先等の物体の接触位置を検出し、その位置信号を生成して制御部６に送信する。制御部６は、位置検出部５から位置信号を受信して操作面に対するタッチ操作を認識するものであり、本実施形態における制御プログラムを記憶するとともに本実施形態における制御動作を実行するものである。なおここでは位置検出部５と制御部６が別のものとなっているが、一体のものであってもよい。

図３は、本実施形態における制御部６の制御動作を示すフローチャートである。図４は、指先およびパームを近接させたときの近接領域の状態等を説明する図である。図３〜図４を用いて、本実施形態におけるタッチパッド入力装置１の動作を説明する。

最初にステップＳ１にて、感度を第１感度（感度＝１０）に設定する。このときの感度は通常の感度である。

次にステップＳ２にて、静電容量マトリクスデータを作成する。

次にステップＳ３にて、２値化を行なう。静電容量値５以下は０として静電容量値６以上は１とする。

次にステップＳ４にて、近接領域認識処理を行ない、図４に示すように第１近接領域Ａ１を特定し、座標計算を行なう。近接領域認識処理というのは、２値化されたデータのうち１を示すデータが１つのまとまりとなっているところを１つの指先として認識する処理である。座標計算というのは、１つのまとまりについて例えば重心座標を計算するというような処理である。

次にステップＳ５にて、第１近接領域Ａ１の面積（Ｚ１）を計算する。

次にステップＳ６にて、感度を第２感度（感度＝１５）に設定する。このときの感度は通常の感度よりも高い感度である。

次にステップＳ７にて、静電容量マトリクスデータを作成する。

次にステップＳ８にて、２値化を行なう。静電容量値５以下は０として静電容量値６以上は１とする。

次にステップＳ９にて、近接領域認識処理を行ない、図４に示すように第２近接領域Ａ２を特定し、座標計算を行ない、第１近接領域Ａ１との関連付けを行なう。

次にステップＳ１０にて、第２近接領域Ａ２の面積（Ｚ２）を計算する。

次にステップＳ１１にて、第２近接領域Ａ２の面積（Ｚ２）と第１近接領域Ａ１の面積（Ｚ１）の差（Ｚ２−Ｚ１）を計算し、その値が５以上かどうか判断する。５以上であると判断した場合は、ステップＳ１２に進んで第１近接領域Ａ１はパームであると判定し、５以上でないと判断した場合は、ステップＳ１３に進んで第１近接領域Ａ１は指先と判定し、ステップＳ１に戻る。

このように、本実施形態においては、操作面に近接する物体による電気的変量の変化を検知して算出された物体の接触領域（第１近接領域Ａ１）が指先によるものかパームによるものかを判定するパームリジェクション機能を有する制御部６を備え、制御部６は、操作面から近い位置における第１近接領域Ａ１の面積Ｚ１と操作面から遠い位置における近接領域を含んだ第２近接領域Ａ２の面積Ｚ２の差（Ｚ２−Ｚ１）に基づき接触領域（第１近接領域Ａ１）が指先によるものかパームによるものかを判定するようにした。

これによれば、指先は周辺部分で急激に操作面から離れるのに対してパームは周辺部分で徐々に操作面から離れる傾向があるので、指先の場合は第１近接領域Ａ１の面積Ｚ１と第２近接領域Ａ２の面積Ｚ２の差（Ｚ２−Ｚ１）が小さくなり、パームの場合は第１近接領域Ａ１の面積Ｚ１と第２近接領域Ａ２の面積Ｚ２の差（Ｚ２−Ｚ１）が小さくなる。よって、第１近接領域Ａ１の面積Ｚ１と第２近接領域Ａ２の面積Ｚ２の差（Ｚ２−Ｚ１）を見れば、接触領域の面積や形状が似ていても指先かパームかを見分けることができる。

また、本実施形態においては、制御部６は、第１感度で算出した第１近接領域Ａ１の面積Ｚ１と第１感度よりも高い第２感度で算出した第２近接領域Ａ２の面積の差（Ｚ２−Ｚ１）が大きいときは接触領域がパームによるものと判定し、差（Ｚ２−Ｚ１）が小さいときは接触領域が指先によるものと判定するようにした。

これによれば、第１近接領域Ａ１の面積と第２近接領域Ａ２の面積を容易に求めることができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変形を加えて実施することができるのは言うまでもない。本実施例では、感度を変更して２つの近接領域を算出したが、それに限らず、感度の変更は行なわず閾値を変更して２つの近接領域を算出するようにしてもよい。また、本実施例では面積の差（Ｚ２−Ｚ１）に基づいて判断するようにしたが、それに限らず、面積の比（Ｚ２／Ｚ１）に基づいて判断するようにしてもよい。

１ タッチパッド入力装置
２ タッチパッド
３ 検出電極
４ 駆動電極
５ 位置検出部
６ 制御部
Ａ１ 第１近接領域
Ａ２ 第２近接領域
Ｚ１ 第１近接領域の面積
Ｚ２ 第２近接領域の面積

Claims (4)

1. 操作面に近接する物体による電気的変量の変化を検知して算出された前記物体の接触領域が指先によるものかパームによるものかを判定するパームリジェクション機能を有する制御部を備えたタッチパッド入力装置であって、
   前記制御部は、通常の第１感度で検出する近接領域認識処理を行って前記接触領域を特定し、前記第１感度より高い第２感度で検出する近接領域認識処理を行って前記物体の前記接触領域を含む近接領域を特定し、前記第１感度で算出した第１近接領域の面積と前記第２感度で算出した第２近接領域の面積に基づき前記接触領域が指先によるものかパームによるものかを判定することを特徴とするタッチパッド入力装置。
2. 前記制御部は、前記第１感度で検出された静電容量マトリクスデータを所定の閾値で２値化することによって前記近接領域認識処理を行って前記接触領域を特定するとともに前記第１近接領域の面積として算出し、前記第２感度で前記近接領域認識処理を行って前記第１近接領域を含む前記第２近接領域を特定するとともに前記第２近接領域の面積として算出し、
   前記第１近接領域の面積と前記第２近接領域の面積の差又は比が大きいときは、前記接触領域がパームによるものと判定し、前記差又は前記比が小さいときは前記接触領域が指先によるものと判定することを特徴とする請求項１記載のタッチパッド入力装置。
3. 操作面に近接する物体による電気的変量の変化を検知して算出された前記物体の接触領域が指先によるものかパームによるものかを判定するパームリジェクション機能を有するタッチパッド制御プログラムであって、
   通常の第１感度で静電容量マトリクスデータを検出するステップと、前記第１感度で検出された静電容量マトリクスデータを所定の閾値で２値化するステップと、前記接触領域を特定するステップと、前記接触領域の面積を算出するステップと、前記第１感度より高い第２感度で前記物体の前記接触領域を含む近接領域を特定するステップと、前記近接領域の面積を算出するステップと、を有し、
   前記第１感度で算出した第１近接領域の面積と前記第２感度で算出した第２近接領域の面積に基づき前記接触領域が指先によるものかパームによるものかを判定することを特徴とするタッチパッド制御プログラム。
4. 前記第１近接領域の面積と前記第２近接領域の面積の差又は比を算出するステップを有し、前記第１近接領域の面積と前記第２近接領域の面積の差又は比が大きいときは、前記接触領域がパームによるものと判定し、前記差又は前記比が小さいときは前記接触領域が指先によるものと判定することを特徴とする請求項３記載のタッチパッド制御プログラム。