JP6008862B2 - 妨害のある環境で対象となる物体を検出する方法、および該方法を実施するジェスチャインターフェース機器 - Google Patents

Description

本発明は、ジェスチャインターフェースに適用可能な、妨害のある環境で対象となる物体を検出するための方法に関する。また本発明は、該方法を実施するジェスチャインターフェース機器にも関する。

本発明の分野は、それだけに限らないがより特に、人間・機械インターフェース制御に使用される触覚および３Ｄの静電容量式表面の分野である。

通信および作業用装置は、パッドや画面といった触覚制御インターフェースをますます多く使用するようになってきている。例えば、携帯電話、スマートフォン、触覚画面コンピュータ、パッド、ＰＣ、マウス、タッチスクリーン、投影画面などを挙げることができる。

これらのインターフェースの多数が静電容量技術を使用している。触覚面は電子的手段に接続された導電電極を備え、電極は、電極とコマンドを実行するために検出されるべき物体との間に発生する静電容量の変動を測定することを可能にする。

現在触覚インターフェースで実施されている静電容量の技法は、ほとんどの場合、行と列の形の２層の導電電極を使用する。電極は、これらの行と列との間に存在する結合容量を測定する。指が活性面のごく近くにあるとき、指の付近の結合容量は変更され、よって電子回路は活性面の平面における２Ｄ位置（ＹＸ）を決定することができる。

これらの技術は、誘電体によって指の存在および位置を検出することを可能にする。これらの技術には、１本または複数の指の感受面の（ＸＹ）平面内での位置測定において非常に高い分解能を可能にするという利点がある。

しかし、これらの技法には、原則として、電極および電子回路のレベルで高い漏れ静電容量を発生するという欠点がある。

これらの漏れ静電容量は、老化、材料変形、または周囲温度の変動の影響が原因で時間の経過と共にさらにドリフトし得る。これらの変動は電極の感度を低下させる恐れがあり、あるいは不都合なことにコマンドをトリガする恐れさえある。１つの解決策は、これらのドリフトを修正することである。Ｅｌｉａらの米国特許出願公開第２０１０／００１３８００号が知られており、この文献には、電極をシミュレートし、寄生容量を測定することによって寄生容量を修正するための方法が提供されている。しかしこの方法は実質的に、プラントでの較正段階において適用可能なものである。

また、電極と検出されるべき物体との間に発生する絶対静電容量を測定することを可能にする技法も知られている。例えば、Ｒｏｚｉｅｒｅの仏国特許出願公開第２８４４３４９号が知られており、この文献では、複数の独立の電極を含む近接静電容量検出器が開示されており、この検出器は、電極と電極の付近にある物体との間の静電容量および距離を測定することを可能にする。

これらの技法は、電極と物体との間の静電容量測定値を高い分解能および感度で得ることを可能にし、例えば数センチメートル離れた指、あるいは１０センチメートル離れた指さえも検出することを可能にする。検出は３次元空間（ＸＹＺ）で行うことができるが、表面上で平面（ＸＹ）において行うこともできる。これらの技法は、実際には非接触型のジェスチャインターフェースを開発する条件を与えると共に、触覚インターフェースの性能が改善されることも可能にする。

しかし、触覚面に基づく接触測定法と対比して新しい問題が発生し、それは環境の影響である。実際には、従来のタッチスクリーンの範囲は非常に狭く（空気中ではせいぜい数ミリメートル程度）、例えば、手、指、または任意の物体の接近といった環境の変化は、触覚検出の性能およびロバスト性にごくわずかな影響しか及ぼさない。

他方、例えば仏国特許出願公開第２８４４３４９号に記載されているような、１０ｃｍより離れたところにある物体の接近を検出することができる絶対静電容量測定値を使用した技法では、この距離のところの寄生物体の任意の変位も、検出されるべき物体の存在として解釈され、不要な寄生コマンドをトリガする可能性がある。

環境の変化は、例えば、携帯電話、ノートブックコンピュータ、ラップトップコンピュータといったすべての携帯用機器にとっては一層重要である。

例えば、左手に携帯電話を持ち、右手で（非接触）ジェスチャコマンドを行うことが、測定の観点から見ると細心の注意を要するものであるということになり得る。というのは、左手指が右手のジェスチャと類似の寄生ジェスチャ動作をする可能性があるからである。実際には、感受面の縁部近くで動いている指を、数センチメートル離れて近くで動いている右手の操作指と区別することは難しく、不可能でさえある。

別の例は、ラップトップの触覚およびジェスチャ静電容量式画面に関する。画面の傾きを設定することにより、感受画面がキーボードに近づき、または遠ざかる。この近づいたり離れたりの変動は、検出されるべき手が近づいたり離れたりしているものとして解釈され得る。さらに、キーボード領域は非常に大きいため、画面の容量性電極の感度は、電極をキーボードから分離する表面に応じて変化し得る。実際には、容量性電極の感度は電極の面積に依存するが、当該の電極の静電場の力線をそらし、または妨害し得るエッジ効果にも依存する。

また、例えば、ジェスチャインターフェースの静電容量式タッチスクリーンの付近にある机上の物体などとしての動かない物体の存在も、タッチスクリーンの応答を大きく変更する可能性がある。また動かない物体は、例えば机などとして静電容量式タッチスクリーンの台である場合もある。この台は、例えば、ある程度の厚さの木材や、他の任意の誘電体材料もしくは導電性材料を含み得る。これらの材料は、エッジ効果による漏れ静電容量を変更する可能性がある。また、机上の異なる場所に移動することによっても、例えば、誘電体表面からなる机の下の足の存在などに起因する漏れ静電容量が変更され得る。

別の例が車両内でのジェスチャ制御の使用であり、その場合環境の変化には、ギアシフトレバー、ハンドブレーキの変位、乗員の存在、シートの固定などがあり得る。

本発明の目的は、環境の妨害的影響を修正し、コマンドの検出を改善することを可能にする、ジェスチャインターフェース制御の方法および機器を提供することである。

この目的は、環境内で動く対象となる１つまたは複数の物体を検出するための、対象となる上記１つまたは複数の物体と、この環境内に存在する１つまたは複数の他のいわゆる「妨害」物体と容量性結合する少なくとも１つの測定電極を実施する方法を用いて達成され、この方法は、上記測定電極のうちの少なくとも１つについて、
−上記測定電極と上記環境との間の合計静電容量を測定するステップと、
−上記合計静電容量を記憶するステップと、
−事前に記憶された合計静電容量測定値の履歴内の最小値の判定に基づいて、上記妨害物体に起因する漏れ静電容量を計算するステップと、
−合計測定静電容量から上記漏れ静電容量を差し引くことにより、対象となる上記１つまたは複数の物体に起因する対象となる静電容量を計算するステップと、
−このように計算された対象となる上記静電容量を、対象となる上記１つまたは複数の物体の検出の情報を生成するように処理するステップと
を含むことを特徴とする。

本発明による方法は、測定値の履歴を、測定値の上記履歴が、所定の持続期間の、測定時刻に対するスライディング・タイム・ウィンドウに対応する期間に測定された合計静電容量を含むように更新するステップをさらに含むことができる。

実施形態によれば、
−スライディング・タイム・ウィンドウの持続期間は、測定電極の付近の対象となる物体の平均存在持続期間よりも長いものとして決定することができ、
−スライディング・タイム・ウィンドウの持続期間は、１秒から１０秒の間とすることができる。

また、非限定的に、スライディング・タイム・ウィンドウの他の任意の持続期間の値を環境の種類に応じて使用することもできる。この持続期間は、非常に動的な用途では１秒よりも短くすることができ、逆に、非常に静的な環境では数十秒から数分程度とすることができる。

本発明による方法は、測定値の変動力学に応じて、スライディング・タイム・ウィンドウの持続期間を調整するステップをさらに含むことができる。

本発明による方法は、
−記憶された最新の測定値を、スライディング・タイム・ウィンドウより短い持続期間を有するタイムサブウィンドウとして集約するステップと、
−このサブウィンドウ内の最小値を判定するステップと、
−上記サブウィンドウに対応する測定値を、測定値の履歴内の上記最小値で置き換えるステップと
をさらに含むことができる。

実施形態によれば、
−測定値の履歴内の最小値を判定するステップは、実質的に一定の計算時間で、最適な最小／最大フィルタリングアルゴリズムを使用することを含むことができ、
−対象となる静電容量を計算するステップは、漏れ静電容量と合計測定静電容量との結合を計算することを含むことができる。この結合は一次結合とすることができる。

本発明による方法は、
−少なくとも１つの測定電極について、対象となる物体がない状態で測定電極の合計静電容量を測定することによって、初期漏れ静電容量を求めることを含む事前較正ステップと、
−結合として、この初期漏れ静電容量をその後に求められる漏れ静電容量に加えるステップであって、この結合を一次結合とすることができる、ステップと
をさらに含むことができる。

本発明による方法は、複数の測定電極について、上記電極によって異なるやり方で実施することができる。

別の態様によれば、本発明の妨害のある環境で対象となる物体を検出するための方法を実施するジェスチャインターフェース機器であって、上記ジェスチャインターフェースが、妨害物体をさらに含む上記環境で対象となる物体にジェスチャ動作させることによって生じ、測定電極と物体との間の容量性結合によって物体を検出することができる少なくとも１つの測定電極を備える機器が提供され、この機器は、少なくとも１つの測定電極について、
−上記測定電極と上記環境との間の合計静電容量を測定する電子的手段と、
−上記合計静電容量を記憶する手段と、
−事前に記憶された合計静電容量測定値の履歴内の最小値を判定する手段を含む、妨害物体に起因する漏れ静電容量を計算する手段と、
−対象となる物体に起因する対象となる静電容量を計算し、合計測定静電容量から上記漏れ静電容量を差し引く手段と、
−対象となる上記１つまたは複数の物体の検出の情報を届けるように配置された、このように計算される対象となる上記静電容量を処理する手段と
をさらに含むことを特徴とする。

実施形態によれば、
−機器は、複数の測定電極を備える実質的に平面の面をさらに含むことができ、
−測定電極は、実質的に光を通す材料を含むことができる。

別の態様によれば、本発明による静電容量検出方法を実施する、電話機、コンピュータ、コンピュータ周辺機器、表示画面、ダッシュボード、制御パネルの各カテゴリのうちの１つのシステムが提供される。

さらに別の態様によれば、本発明によるジェスチャインターフェース機器を備える、電話機、コンピュータ、コンピュータ周辺機器、表示画面、ダッシュボード、制御パネルの各カテゴリのうちの１つのシステムが提供される。

図面と実施態様の説明

本発明のさらなる利点および特徴は、いかなる点でも限定のためではない実施態様および実施形態の詳細な説明と、以下の添付の図面を読めば明らかになるであろう。
−図１は、触覚画面型のジェスチャ制御機器に対する環境の影響を示す図である。
−図２は、本発明による方法を用いた静電容量の測定を示す図である。
−図３は、本発明による方法を用いて計算された漏れ静電容量を見えるようにした図２の拡大図である。

図１に、コンピュータまたは電話機（スマートフォン）の触覚画面に統合された、本発明によるジェスチャ制御インターフェース機器の例示的実施形態を提示する。インターフェース機器１は、その表面をほぼ覆うように配置された複数の容量性電極２を備える。明確にするために、図１にはただ１つの容量性電極２だけが表されている。容量性電極２およびその制御電子回路は、仏国特許出願公開第２８４４３４９号に記載されている実施態様に従って作成される。制御電子回路は、交流電圧で電極２を励起する手段と、フローティングブリッジ電子回路に基づく非常に高い感度を有する静電容量測定手段とを含む。電極２にはポーリング機器によって順次に応答させる。電子回路は、電極２間の容量性結合を、または電極２と、別の電位を受けるインターフェース機器１の部分との間の容量性結合をほぼ完全に除去するように設計されている。

指３といった対象となる物体が電極２に近づくときに、容量性結合がそれらの間に発生する。対応する静電容量５が制御電子回路によって測定される。電極２の面積が分かっている場合、この静電容量５の測定は、電極２と物体３との距離が測定されることを可能にする。

制御機器１の感受面の付近に物体がない場合、各電極２によって測定される静電容量はゼロに近く、ほとんどエッジ効果と感受面および電子回路の不完全性だけに近い。これらの残留静電容量をＣ∞と呼ぶ。またこれらの残留静電容量は、物体の距離が測定電極２の範囲外または最大検出距離を超えるとみなされるときの対象となる物体３の効果に対応する低値の静電容量とすることもできる。

考慮される用途でのさらに一層有害な場合では、残留静電容量Ｃ∞は、インターフェース機器１の付近での物体４の存在にも起因し得る。この場合、漏れ静電容量６が発生し、その大きさは、対象となる物体３に起因する静電容量５の大きさに匹敵する可能性があり、よって、大きな測定誤差を生じ得る。

本発明の一目的は、正確には、環境４の変動を検出されるべき物体３の存在と区別して、物体３の検出を向上させ、よって誤ったコマンドを回避することを可能にする方法を提供することである。

この区別では、対象となる１つまたは複数の物体（以下では制御物体とさえいう）が、ゆっくりであれ、動いており、または短い間隔でしか静止しないのに対し、環境４はもっとゆっくりと、またはより長い時間間隔で変化し、または動かない状態のままでさえあることを利用する。

より正確には、この修正は、環境のある特定の態様を利用することによるものであり、環境には例えば、静電容量式インターフェース機器１の付近に並ぶ静的物体４が含まれ、
−図１の電極２の静電容量は、対象となる物体３の、または環境４の存在と共に増加する。ＣＥ１、ＣＥ２およびＣＥ３を環境４の物体の漏れ静電容量６とし、Ｃｏｂｊを対象となる物体３の静電容量５とした場合、電極２によって測定される静電容量は次式になる。
Ｃ＝ＣＥ１＋ＣＥ２＋ＣＥ３＋Ｃｏｂｊ （式１）
−ジェスチャ検出型の用途では、指や手といった典型的な対象となる物体３は、環境に属するとみなされる物体４に対して相対的に速い動きを有する。

解決法は、制御物体３の位置の評価を修正するために漏れ静電容量Ｃ∞のマップをリアルタイムで、または時間の経過と共に変化するように評価することである。

所与の電極２についての漏れ静電容量Ｃ∞は、環境４のｋ個の物体を考慮に入れることにより、次式として表すことができる。
Ｃ∞＝ＣＥ１＋ＣＥ２＋…＋ＣＥｋ （式２）

この評価は、例えば、インターフェース機器１の移動や、機器１の付近での新しい物体４の出現の場合など、環境の変化を考慮に入れるように絶えず更新される。

図２および図３を参照して、次に、インターフェース機器１の使用中にマップＣ∞が動的に評価されることを可能にする方法を説明する。

曲線１０で、インターフェース機器１の電極２についての合計静電容量Ｃｔｏｔの測定値を示す。各ピーク１２は、対象となる物体３が電極２に近づく時刻に対応する。曲線１０は、例えば、仮想キーを「クリック」し、または作動させるために、指３が、インターフェース機器１の表面に近づき、周期的に、その付近に到達し、または表面と接触する状況を表している。

電極２は合計静電容量Ｃを測定し、その物体に起因する寄与部分Ｃｏｂｊはピーク１２の高さ１４に対応する。

タイムウィンドウ１３が選択され、その幅または持続期間Ｔｍは、対象となる物体３が静止したままの状態であり得る持続期間よりもかなり大きいが、環境が変化し得る期間よりも小さい。持続期間Ｔｍは、対象となる物体３の変化に起因する静電容量の変動と、環境に属するとみなされる他の物体４に起因する静電容量の変動とを区別することができるように、特に、ジェスチャ（対象となる物体３の動き）の典型的な持続期間よりも大きくなければならない。タイムウィンドウ１３は、図２および図３では、測定時刻（または現時点）１５に対するものとして表されている。

現時点まで、このタイムウィンドウ１３内で過去にサンプリングされた静電容量Ｃは記憶される。

現時点１５での漏れ静電容量Ｃ∞の値は、このタイムウィンドウ１３の間に記憶された最小の静電容量値Ｃであるものとして決定される。

ウィンドウ１３は時間の経過とともにスライドしていき、これは、記憶される値が、持続期間Ｔｍを有する測定値の履歴だけを保持するように（例えば取得するごとに）周期的に更新されることを意味する。

実際には、インターフェース機器１において、各電極２の静電容量Ｃ（ｔ）は、ジェスチャが検出されることを可能にする時間サンプリングΔｔを用いて周期的に測定される。

本発明による方法が適用される電極ごとに、スライディング・タイム・ウィンドウの持続期間Ｔｍに対応するＮ個の最近測定された静電容量測定値が、機器のディジタル記憶領域に保持され、漏れ静電容量Ｃ∞を評価するのに使用される。新しい測定ごとに、Ｎ個の記憶された測定値のうちの最も古い測定値が消去され、最新の測定値が記憶される。

Ｃ∞≦Ｃであるため、測定時刻ｔにおける漏れ静電容量Ｃ∞は、記憶された静電容量Ｃ（ｓ）の関数として以下のように計算される。
Ｃ∞（ｔ）＝ｍｉｎ｛Ｃ（ｓ）｝ （式３）
式中、ｍｉｎ｛｝は最小値の探索演算子であり、ｓは時間間隔［ｔ−Ｔｍ，ｔ］に属する。

時間サンプリングを考慮に入れることにより、環境の漏れ静電容量を次式として記述することができる。
Ｃ∞（ｔ）＝ｍｉｎ｛Ｃ（ｔ−（ｎ−１）・Δｔ），Ｃ（ｔ−（ｎ−２）・Δｔ），…，…，Ｃ（ｔ−２）・Δｔ），Ｃ（ｔ−Δｔ），Ｃ（ｔ）｝ （式４）

よってこの漏れ静電容量Ｃ∞の決定は、最小演算子によるフィルタリング演算、すなわち最小フィルタリングを意味する。

この最小フィルタリングは、以下のように環境の変化に対して非対称な適応的挙動を有する。
−環境の新しい物体４が現れた場合、および／または対象となる物体３が検出面により近づいた場合、瞬間静電容量Ｃは増加する。この場合、フィルタは、この増加が、少なくとも、スライディングウィンドウ１３の全持続期間Ｔｍにわたって続くまで「待機」してから、式３または式４に従って漏れ静電容量Ｃ∞の値を上げる。よって、この持続期間Ｔｍを慎重に選択することにより、対象となる物体３が漏れ静電容量Ｃ∞を計算する際に考慮に入れられることが回避される。
−これに対して、環境の物体４が消失し、かつ／または対象となる物体３が検出面から遠ざかる場合には、瞬間静電容量Ｃが減少し、静電容量Ｃ∞は、最小フィルタの作動によってほぼ瞬時に減少する。よって検出感度が瞬時に調整される。これが提案する本発明の利点の１つである。

この区別は、ＣｏｂｊとＣ∞の変動時間定数間の差を考慮することと、ウィンドウ１３の幅Ｔｍを慎重に選択することとによって達成される。

曲線１１で、式４によって計算された、漏れ静電容量Ｃ∞の経時的変化を示す。

タイムウィンドウの幅Ｔｍの選択は、制御されるべき装置の種類およびその動作モードに依存する。

インターフェース機器１が携帯電話に静電容量式タッチ・ジェスチャスクリーンを装備させている場合、コマンドは比較的動的である。最も遅いコマンドは例えば、画面上のアイコンを移動し、または除去するための選択などである。動作はその場合、アイコンの選択を実行するための少なくとも１秒間にわたり指を固定するものである。

この種の装置には、環境修正を統合しつつアイコンを選択する可能性を保持するために、２〜１０秒間、または１〜１０秒間でさえ持続期間を有するタイムウィンドウが適する。

漏れ静電容量Ｃ∞が評価された後で、対象となる物体３の存在に起因する静電容量が次式として計算される。
Ｃｏｂｊ＝Ｃ（ｔ）−Ｃ∞（ｔ） （式５）

次いで、この環境影響が修正された静電容量１４を、対象となる物体３の位置またはジェスチャを検出するのに普通に使用することができる。

代替の実施形態によれば、計算リソースの使用を最適化することにより漏れ静電容量Ｃ∞（ｔ）を迅速に計算するために、最適計算時間計算量を伴う最小／最大フィルタリングアルゴリズムを使用することができる。この種のいくつかのアルゴリズムが文献に記載されており、それらのアルゴリズムでは、選択されるタイムウィンドウの幅にかかわらず、比較回数はほぼ一定のままであることが共通している。以下のアルゴリズムは、本発明の範囲内で特に有効である。
−Ｍ．Ｖａｎ Ｈｅｒｋ，「Ａ ｆａｓｔ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ｌｏｃａｌ ｍｉｎｉｍｕｍ ａｎｄ ｍａｘｉｍｕｍ ｆｉｌｔｅｒｓ ｏｎ ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ ａｎｄ ｏｃｔａｇｏｎａｌ ｋｅｒｎｅｌｓ」，Ｐａｔｔｅｒｎ Ｒｅｃｏｇｎ Ｌｅｔｔ １３（７），ｐａｇｅｓ ５１７−５２１，１９９２、
−Ｊ．Ｇｉｌ，Ｒ．Ｋｉｍｍｅｌ，「Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｄｉｌａｔｉｏｎ，Ｅｒｏｓｉｏｎ，Ｏｐｅｎｉｎｇ ａｎｄ Ｃｌｏｓｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ」，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ Ｐａｔｔｅｒｎ Ａｎａｌ Ｍａｃｈ Ｉｎｔｅｌｌ ２４（１２），ｐａｇｅｓ １６０６−１６１７，２００２、
−Ｄ．Ｌｅｍｉｒｅ，「Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ Ｍａｘｉｍｕｍ−Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｆｉｌｔｅｒ Ｕｓｉｎｇ Ｎｏ Ｍｏｒｅ ｔｈａｎ Ｔｈｒｅｅ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓ ｐｅｒ Ｅｌｅｍｅｎｔ」，Ｎｏｒｄｉｃ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，１３（４），ｐａｇｅｓ ３２８−３３９，２００６。

これらのアルゴリズムは、計算時間が最小化されることを可能にするが、スライディングウィンドウ１３の持続期間Ｔｍ全体にわたって測定された静電容量をメモリに記憶することを必要とする。

代替の態様によれば、計算時間と記憶空間との間で折り合いをつけることができる。この場合には、Ｎ個の測定値を含むスライディングウィンドウ１３がＭ個の非オーバーラップサブウィンドウへ細分化され、各サブウィンドウは個々の長さｎ１、ｎ２、…、ｎＭを有し、Ｎ＝ｎ１＋ｎ２＋…＋ｎＭであり、Ｍ≪Ｎである。

現在埋まっている最後のサブウィンドウの最小値の計算は、（静電容量Ｃを測定するための１回の取得に対応する）反復ごとにサブウィンドウのすでに記憶された値を再度スクロールすることによって、またはメモリに反復ごとの最小値を保持することによって行うことができる。

タイムウィンドウ１３に含まれる完全なサブウィンドウごとに、最小値だけがメモリに保持され、この最小値は、各サブウィンドウの範囲に含まれる時間間隔が、取得時間に関してＴｍよりも古くなったときに消去される。

すべてのサブウィンドウ上の最小値を、前述の最適アルゴリズムを使用して比較することができる。この場合、記憶領域は、寸法Ｍを必要とする（もはやＮは必要でなくなる）。

代替の実施形態によれば、
−ウィンドウ１３の時間幅Ｔｍは、この環境の経時的変化を測定値から考慮に入れて特定のアルゴリズムを使用することにより、環境の種類の関数として自律的に適応させることができる。またウィンドウ１３の時間幅Ｔｍは手動で適応させることもでき、
−対象となる静電容量Ｃｏｂｊの計算は、合計静電容量Ｃと漏れ静電容量Ｃ∞の一次結合、またはＣとＣ∞との他の任意の関数を含むことができ、
−式（４）に記載した最小フィルタリングを用いた静電容量Ｃ∞の評価は、例えば工場での較正などから、事前に決定され、記憶された漏れ静電容量Ｃ∞’の別の較正マップと結合することができる。この結合は、利得およびオフセット係数を用いた一次結合とすることができ、他の任意の結合とすることもできる。これは、静電容量検出の感度の過度に急激な変動が回避されることを可能にする。
−方法は、インターフェース機器１の異なる電極２について同様に実施することも、異なるやり方で実施することもできる。特に方法は、機器１の感受面の外周に位置する電極について異なるやり方で実施することができ、外周に位置する電極は必然的に環境の変化の影響をより受けやすい。これらの電極には、ウィンドウ１３により短い時間幅Ｔｍを持たせたより迅速な修正を適用することができる。
−本発明は、容量性漏れが制限されることを可能にする任意の種類の静電容量測定電子回路を用いて実施することができる。

当然ながら本発明は、前述の例だけに限定されず、本発明の範囲を逸脱することなくこれらの例に多くの改変を施すことができる。

Claims (15)

1. 環境内で動く対象となる１つまたは複数の物体と、前記環境内に存在する１つまたは複数の妨害物体と容量性結合する少なくとも１つの測定電極を用いて、対象となる前記１つまたは複数の物体を検出するための方法であって、前記測定電極のうちの少なくとも１つについて、
   前記１つまたは複数の物体に起因する対象となる静電容量及び前記１つまたは複数の妨害物体に起因する漏れ静電容量を含む、前記測定電極と前記環境との間の合計静電容量を測定するステップと、
   前記測定された合計静電容量を記憶するステップと、
   事前に記憶された合計静電容量測定値の履歴内の最小値の判定に基づいて、前記１つまたは複数の妨害物体に起因する前記漏れ静電容量を計算するステップと、
   前記測定された合計静電容量から前記漏れ静電容量を差し引くことにより、対象となる前記１つまたは複数の物体に起因する対象となる前記静電容量を計算するステップと、
   前記計算された対象となる前記静電容量を、対象となる前記１つまたは複数の物体の検出の情報を生成するように処理するステップと
   を含むことを特徴とする方法。
2. 測定値の前記履歴を、測定値の前記履歴が、所定の持続期間の、測定時刻に対するスライディング・タイム・ウィンドウに対応する期間に測定された合計静電容量を含むように更新するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記スライディング・タイム・ウィンドウの前記持続期間が、前記測定電極の付近での対象となる前記物体の平均存在持続期間よりも長いものとして決定されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 前記スライディング・タイム・ウィンドウの前記持続期間が１秒から１０秒の間であることを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
5. 前記測定値の変動に応じて、前記スライディング・タイム・ウィンドウの前記持続期間を調整するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
6. 記憶された最新の測定値を、前記スライディング・タイム・ウィンドウより短い持続期間を有するタイムサブウィンドウとして集約するステップと、
   前記サブウィンドウ内の最小値を判定するステップと、
   前記サブウィンドウに対応する測定値を、測定値の前記履歴内の前記最小値で置き換えるステップと
   をさらに含むことを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 測定値の前記履歴内の最小値を判定するステップが、実質的に一定の計算時間で最適な最小／最大フィルタリングアルゴリズムを使用することを含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 対象となる前記静電容量を計算するステップが、前記漏れ静電容量と前記測定された合計静電容量との結合を計算することを含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 少なくとも１つの測定電極について、対象となる物体がない状態で前記測定電極の合計静電容量を測定することによって、初期漏れ静電容量を求めることを含む事前較正ステップと、
   結合として、前記初期漏れ静電容量をその後に求められる漏れ静電容量に加えるステップと
   をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 複数の測定電極について前記電極に応じて異なるやり方で実施されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 妨害物体のある環境で対象となる物体を検出するためのジェスチャインターフェース機器であって、
    測定電極と対象となる前記物体との間の容量性結合によって対象となる前記物体を検出することができる少なくとも１つの測定電極と、
    対象となる前記物体に起因する対象となる静電容量及び前記妨害物体に起因する漏れ静電容量を含む、前記測定電極と前記環境との間の合計静電容量を測定する電子的手段と、
    前記測定された合計静電容量を記憶する手段と、
    事前に記憶された合計静電容量測定値の履歴内の最小値を判定する手段を含む、前記妨害物体に起因する漏れ静電容量を計算する手段と、
    対象となる前記物体に起因する対象となる静電容量を計算し、前記測定された合計静電容量から前記漏れ静電容量を差し引く手段と、
    対象となる前記物体の検出の情報を届けるように配置された、前記計算される対象となる前記静電容量を処理する手段と
    をさらに含むことを特徴とする機器。
12. 複数の測定電極を備える実質的に平面の面をさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載の機器。
13. 前記測定電極が実質的に光を通す材料を含むことを特徴とする、請求項１１および１２のいずれか一項に記載の機器。
14. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の静電容量検出方法を実施することを特徴とする、電話機、コンピュータ、コンピュータ周辺機器、表示画面、ダッシュボード、制御パネルの各カテゴリのうちの１つのシステム。
15. 請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のジェスチャインターフェース機器を備えることを特徴とする、電話機、コンピュータ、コンピュータ周辺機器、表示画面、ダッシュボード、制御パネルの各カテゴリのうちの１つのシステム。

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