JP7357999B2 - タッチ検出方法及びタッチ検出装置 - Google Patents

タッチ検出方法及びタッチ検出装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7357999B2
JP7357999B2 JP2021551030A JP2021551030A JP7357999B2 JP 7357999 B2 JP7357999 B2 JP 7357999B2 JP 2021551030 A JP2021551030 A JP 2021551030A JP 2021551030 A JP2021551030 A JP 2021551030A JP 7357999 B2 JP7357999 B2 JP 7357999B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitances
filter
touch
touch detection
touch surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021551030A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2021070313A1 (ja
Inventor
叡明 劉
重幸 佐野
雄飛 畑野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wacom Co Ltd
Original Assignee
Wacom Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wacom Co Ltd filed Critical Wacom Co Ltd
Publication of JPWO2021070313A1 publication Critical patent/JPWO2021070313A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7357999B2 publication Critical patent/JP7357999B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G06F3/041661Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving using detection at multiple resolutions, e.g. coarse and fine scanning; using detection within a limited area, e.g. object tracking window
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545Pens or stylus
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04182Filtering of noise external to the device and not generated by digitiser components
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/038Indexing scheme relating to G06F3/038
    • G06F2203/0381Multimodal input, i.e. interface arrangements enabling the user to issue commands by simultaneous use of input devices of different nature, e.g. voice plus gesture on digitizer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Description

本発明は、タッチ検出方法及びタッチ検出装置に関する。
静電容量方式のタッチ検出装置は、それぞれY方向に延在する複数のX電極と、それぞれX方向に延在する複数のY電極とが交差して配置されたタッチセンサを有しており、例えば、Y電極に対して所定の信号を入力し、各X電極から順にこの信号を取り出す、という処理をすべてのY電極に対して順に繰り返すように構成される。タッチ面に指やスタイラスなどの指示体が近づくと、その近傍にあるX電極及びY電極との間に静電容量が生じ、この静電容量を通じてX電極に流れていた電流の一部が指示体方向に電流が吸い取られるようになるため、X電極から取り出される信号の振幅が小さくなる。タッチ検出装置は、この振幅の変化から座標ごとの静電容量を検出し、検出した静電容量が閾値以上となっている領域の重心を示す座標を、指示体の位置座標として導出するよう構成される。
特許文献1には、静電容量方式のタッチ検出装置の例が開示されている。この例によるタッチ検出装置は、1回目のタッチを検出すると、まず第1の閾値を用いて、タッチしているのが指及びスタイラスのいずれであるか否かを決定する。そして、決定結果の関数としての検出モードであって、後続のタッチが第1の閾値よりも低い第2の閾値で解釈されるモードを含む検出モードに入る。この第2の閾値に関して、特許文献1の[0025]段落には、タッチしているのがスタイラスであった場合に第1の閾値より低い閾値を用いることが記載されている。一方特許文献1の[0028]段落には、逆に、タッチしているのが指であった場合に第1の閾値より低い閾値を用いることが記載されている。
米国特許公開第2011/0001708号明細書
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、指及びスタイラスの検出を好適に行えない場合がある。以下、詳しく説明する。
まず指の検出のために第1の閾値より低い第2の閾値を用いるとすると、指の場合、静電容量の最大値が第1の閾値に比べてかなり大きい値になるので、第2の閾値で検出されるエリア(静電容量が第2の閾値を上回っている領域)は広大なものになる。そうすると、その重心を示す座標と、本来のスタイラスの指示位置とのずれが大きくなってしまい、指の検出を好適に行うことが困難になる。
次に、スタイラスのために第1の閾値より低い第2の閾値を用いる場合であるが、スタイラスがタッチ面に接近又は接触することによる静電容量の変化は非常に小さいため、静電容量の閾値判定によってスタイラスの位置を正確に検出することはそもそも困難である。したがって、第1の閾値より低い第2の閾値を用いても、スタイラスの検出を好適に行うことは難しい。
したがって、本発明の目的の一つは、指及びスタイラスの検出を好適に行えるタッチ検出方法及びタッチ検出装置を提供することにある。
本発明によるタッチ検出方法は、タッチ面を構成するタッチセンサに接続されたタッチ検出装置によって実行されるタッチ検出方法であって、それぞれ前記タッチ面内に含まれる複数の座標に対応する複数の第1の静電容量が第1の閾値を上回る前記タッチ面内の第1のエリアに基づき、検出されている指示体の種類を判定するステップと、前記判定するステップにおいて前記指示体がスタイラスであると判定した場合に、前記複数の第1の静電容量を第1のフィルタによって処理することにより、前記複数の第1の静電容量に比べてピークが強調されてなる複数の第2の静電容量を取得するステップと、前記複数の第2の静電容量が前記第1の閾値より大きい前記第2の閾値を上回る前記タッチ面内の第2のエリアに基づき、前記タッチ面内における前記スタイラスの位置を示す座標を導出するステップと、前記判定するステップにおいて前記指示体が指であると判定した場合に、前記複数の第1の静電容量が前記第1の閾値より大きい第3の閾値を上回る前記タッチ面内の第3のエリアに基づき、前記タッチ面内における前記指の位置を示す座標を導出するステップと、を含むタッチ検出方法である。
本発明によるタッチ検出装置は、タッチ面を構成するタッチセンサに接続されたタッチ検出装置であって、それぞれ前記タッチ面内に含まれる複数の座標に対応する複数の第1の静電容量が第1の閾値を上回る前記タッチ面内の第1のエリアに基づき、検出されている指示体の種類を判定し、前記指示体がスタイラスであると判定した場合に、前記複数の第1の静電容量を第1のフィルタによって処理することにより、前記複数の第1の静電容量に比べてピークが強調されてなる複数の第2の静電容量を取得し、前記複数の第2の静電容量が前記第1の閾値より大きい第2の閾値を上回る前記タッチ面内の第2のエリアに基づき、前記タッチ面内における前記スタイラスの位置を示す座標を導出し、前記指示体が指であると判定した場合に、前記複数の第1の静電容量が前記第1の閾値より大きい第3の閾値を上回る前記タッチ面内の第3のエリアに基づき、前記タッチ面内における前記指の位置を示す座標を導出する、タッチ検出装置である。
本発明によれば、指及びスタイラスの検出を好適に行うことが可能になる。
本発明の実施の形態によるタッチ検出装置1の機能ブロックを示す略ブロック図である。 タッチ検出部15によって実行される処理を示すフロー図である。 (a)は、タッチ面内に指Fが存在している場合の静電容量Cの分布を示す模式図であり、(b)は、タッチ面内にスタイラスPが存在している場合の静電容量Cの分布を示す模式図である。 図2のステップS6で用いるガウシアンフィルタの例を示す図である。 (a)(b)はそれぞれ、図2のステップS7で用いるハイパスフィルタの例を示す図である。 (a)は、図3(b)に示した静電容量Cを図4に示したガウシアンフィルタで処理することによって得られる静電容量C1を示す模式図であり、(b)は、(a)に示した静電容量C1を図5(a)又は図5(b)に示したハイパスフィルタで処理することによって得られる静電容量C2を示す模式図である。 (a)は、タッチ面に指Fが接触している場合に検出される静電容量Cのより具体的な例を示す図であり、(b)は、(a)に示した静電容量Cの分布を示す3D等高線図である。 (a)は、タッチ面にスタイラスPが接触している場合に検出される静電容量Cのより具体的な例を示す図であり、(b)は、(a)に示した静電容量Cの分布を示す3D等高線図である。 (a)は、図8(a)に示した静電容量Cを図4のガウシアンフィルタで処理することによって得られる静電容量C1を示す図であり、(b)は、(a)に示した静電容量C1の分布を示す3D等高線図である。 (a)は、図9(a)に示した静電容量C1を図5(b)のハイパスフィルタで処理することによって得られる静電容量C2を示す図であり、(b)は、(a)に示した静電容量C2の分布を示す3D等高線図である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態によるタッチ検出装置1の機能ブロックを示す略ブロック図である。同図に示すように、タッチ検出装置1は、タッチセンサ2と、タッチセンサコントローラ10と、記憶部20と、ホストCPUとを有して構成される。本実施の形態によるタッチ検出方法は、このうちタッチセンサコントローラ10によって実行される。
タッチセンサ2は、指F又はスタイラスPによるタッチ操作を検出するための装置であり、例えば図示しない表示装置の表示面上に配置される。表示装置は、ホストCPUの制御に基づいて文字や画像を表示する装置であり、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイを表示装置として好適に用いることができる。タッチセンサ2の上面は平坦な表面を構成しており、タッチ検出装置1のタッチ面を構成する。なお、本発明は、表示機能を有するタッチ検出装置1に限定されるものではなく、デジタイザなどの表示機能を有しないタッチ検出装置にも適用可能である。
タッチセンサ2は、具体的には静電容量方式のタッチセンサであり、図1に示すように、それぞれY方向に延在し、X方向に等間隔で配置された複数のX電極2xと、それぞれX方向に延在し、Y方向に等間隔で配置された複数のY電極2yとが交差して配置された構成を有して構成される。これらX電極2x及びY電極2yは、タッチセンサ2のセンサ電極を構成する。各X電極2x及び各Y電極2yはいずれもITO透明導電性フィルムなどの透明な導電材料によって構成されており、したがってタッチ検出装置1のユーザは、タッチ面を通して表示装置の表示面を見ることができる。タッチ面に指F又はスタイラスPが接触すると、指Fと、その近傍にあるX電極2x及びY電極2yとの間に静電容量が発生する。タッチセンサコントローラ10は、この静電容量の変化を利用して、タッチ面上における指F又はスタイラスPの位置を検出するように構成される。この点については、後ほど再度より詳しく説明する。
タッチセンサコントローラ10は、図1に示すように、発振器11と、マルチプレクサ12,13と、アナログデジタル変換器(A/D)14と、タッチ検出部15とを有して構成される。
発振器11は、所定周波数の信号を発振する回路である。また、マルチプレクサ12は、複数のX電極2xを所定の時間間隔で1つずつ順次選択し、選択したX電極2xに発振器11を接続する役割を果たす回路である。このマルチプレクサ12の働きにより、発振器11が出力した信号は、複数のX電極2xのそれぞれに順に供給されることになる。X電極2xに供給された信号は、各Y電極2yとの交差位置(i,j)を通じて、各Y電極2yに供給される。ここで、i,jはそれぞれX電極2x及びY電極2yの通番を示す自然数であり、iとjの組み合わせ(i,j)により、タッチ面上における各交差位置の座標が示される。i,jそれぞれの最大値は、図1に示すようにM,Nである。
マルチプレクサ13は、複数のY電極2yを所定の時間間隔で1つずつ順次選択し、選択したY電極2yをアナログデジタル変換器14の入力端に接続する役割を果たす回路である。アナログデジタル変換器14は、各Y電極2yから供給された信号に標本化及び量子化を施すことによってデジタル信号を生成し、生成したデジタル信号をタッチ検出部15に供給する機能を有する。
いずれかの交差位置(i,j)の近くに指F又はスタイラスPが接近していると、その交差位置(i,j)の近傍にあるX電極2x及びY電極2yと指F又はスタイラスPとの間に静電容量が生じて人体方向に信号が吸い取られる。その結果、そのY電極2yからアナログデジタル変換器14に供給される信号の振幅が小さくなり、それがデジタル信号の値に反映される。タッチ検出部15は、こうしてデジタル信号の値に反映される振幅の変化に基づき、交差位置(i,j)ごとに、指F又はスタイラスPとタッチセンサ2間の静電容量C(i,j)(第1の静電容量)を検出し、記憶部20内のフレームメモリFMに書き込むよう構成される。なお、タッチ検出部15の具体的な構成としては、例えばプログラマブルロジックコントローラのようなハードウェア回路により構成することが好適であるが、図示しないメモリ中に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより後述の各機能を実現するプロセッサによりタッチ検出部15を構成してもよい。
タッチ検出部15は、フレームメモリFMに書き込んだ複数の静電容量Cを用いて、指F又はスタイラスPの検出と、検出した指F又はスタイラスPのタッチ面内における位置を示す座標の導出とを行う。以下、これらの処理について詳しく説明する。
図2は、タッチ検出部15によって実行される処理を示すフロー図である。タッチ検出部15は、同図に示す処理を周期的に繰り返し実行するよう構成される。
図2に示すように、タッチ検出部15はまず、閾値TH1(第1の閾値)を用いてグローバルラベリングを実施する(ステップS1)。グローバルラベリングは、複数の静電容量Cが閾値TH1を上回るタッチ面内のエリア(第1のエリア)を特定する処理であり、検出されている指示体の種類を判定するために実行される。
図3(a)は、タッチ面内に指Fが存在している場合の静電容量Cの分布を示す模式図であり、図3(b)は、タッチ面内にスタイラスPが存在している場合の静電容量Cの分布を示す模式図である。これらの図を比較すると理解されるように、タッチ面内に指Fが存在している場合、タッチ面内にスタイラスPが存在している場合に比べて、静電容量Cのピーク値が相当程度大きくなる。なお、図3(b)の分布は、大きな広がりを有する山の上に小さな凸部が配置されているような形状を有しているが、山の部分は雑音性ノイズなどのノイズ(タッチ面の撓みに起因するノイズを含む)によるものであり、凸部の部分がスタイラスPの位置に対応している。
図7(a)は、タッチ面に指Fが接触している場合に検出される静電容量Cのより具体的な例を示す図であり、図7(b)は、図7(a)に示した静電容量Cの分布を示す3D等高線図である。また、図8(a)は、タッチ面にスタイラスPが接触している場合に検出される静電容量Cのより具体的な例を示す図であり、図8(b)は、図8(a)に示した静電容量Cの分布を示す3D等高線図である。これらの図からも、タッチ面内に指Fが存在している場合、タッチ面内にスタイラスPが存在している場合に比べて、静電容量Cのピーク値が相当程度大きくなることが理解される。また、後述する図9及び図10も参照すると理解されるように、図8の分布は、広がりを有する山の上に小さな凸部が配置されたものとなっている。
図3に戻る。閾値TH1は、上記凸部の上端と下端の間に位置することが通常期待される値に設定される。閾値TH1をこのような値に設定すると、図3(a)及び図3(b)から理解されるように、静電容量Cが閾値TH1を上回るエリアの面積は、タッチ面内に指Fが存在している場合(図示したエリアGLF)に相対的に大きくなり、タッチ面内にスタイラスPが存在している場合(図示したエリアGLP)に相対的に小さくなる。したがって、タッチ検出部15は、複数の静電容量Cが閾値TH1を上回るタッチ面内のエリアの面積を算出することにより、検出されている指示体の種類を判定することができる。
図2に戻る。ステップS1を実行したタッチ検出部15は、グローバルラベリングにより特定したエリア(エリアGLF又はエリアGLP)に基づいて、検出されている指示体の種類を判定する(ステップS2)。ステップS2において指Fと判定した場合、タッチ検出部15は、検出されている静電容量の最大値から指F検出用の閾値TH_F(第3の閾値)を導出する(ステップS3)。
閾値TH_Fの導出について、再び図3(a)を参照して説明する。同図に示すように、タッチ検出部15は、検出されている静電容量の最大値MAXから所定値D_F(第2の値)を減算することにより、閾値TH_F=MAX-D_Fを導出する。所定値D_Fの値は、閾値TH_Fが閾値TH1よりも大きな値となるように予め決定される。
図2に戻る。タッチ検出部15は、導出した閾値TH_Fを用いて、ローカルラベリングを実施する(ステップS4)。この場合のローカルラベリングは、静電容量Cが閾値TH_Fを上回るタッチ面内のエリア(第3のエリア)を特定する処理である。図3(a)に示したエリアLLFは、こうして特定される第3のエリアの例である。次いでタッチ検出部15は、ローカルラベリングの結果に基づき、指Fの位置を示す座標を導出する(ステップS5)。具体的な例では、タッチ検出部15は、第3のエリアの重心を、指Fの位置を示す座標として導出する。タッチ検出部15は、導出した指Fの位置を示す座標をホストCPU(図2を参照)に出力し、処理を終了する。
ステップS2においてスタイラスPと判定した場合、タッチ検出部15はまず、検出されている複数の静電容量を所定の第2のフィルタによって処理することにより、複数の静電容量Cに含まれる雑音性ノイズなどのノイズを低減する処理を行う(ステップS6)。第2のフィルタは、具体的には、複数の静電容量Cを平滑化するガウシアンフィルタである。
図4は、ステップS6で用いるガウシアンフィルタの例を示す図である。この例によるガウシアンフィルタは3行3列の行列であり、タッチ検出部15は、以下の式(1)に従って、ガウシアンフィルタによる処理後の静電容量C1(i,j)を取得する。ただし、式(1)中のm,nはそれぞれ1~3の整数であり、G(m,n)はガウシアンフィルタのm行n列の要素を示している。
Figure 0007357999000001
図6(a)は、図3(b)に示した静電容量Cを図4に示したガウシアンフィルタで処理することによって得られる静電容量C1を示す模式図である。図6(a)と図3(b)とを比較すると理解されるように、静電容量C1は、ガウシアンフィルタによる処理の結果として、静電容量Cに比べて雑音性ノイズなどのノイズが低減されたものとなっている。
図9(a)は、図8(a)に示した静電容量Cを図4のガウシアンフィルタで処理することによって得られる静電容量C1を示す図であり、図9(b)は、図9(a)に示した静電容量C1の分布を示す3D等高線図である。図9(a)(b)を図8(a)(b)と比較することによっても、ガウシアンフィルタで処理することにより、静電容量Cから雑音性ノイズなどのノイズを除去できることが理解される。
図2に戻る。ステップS6を実行したタッチ検出部15は次に、検出されている複数の静電容量C1を所定の第1のフィルタによって処理することにより、複数の静電容量C1に含まれるピークを強調する処理を行う(ステップS7)。第1のフィルタは、具体的には、タッチ面内における静電容量C1の変化を強調するハイパスフィルタである。
図5(a)(b)はそれぞれ、ステップS7で用いるハイパスフィルタの例を示す図である。なお、図5(b)に示したハイパスフィルタにおいて縦方向の数列(0,9,0)と横方向の数列(-2,9,-2)とが異なっているのは、タッチ面の撓みの影響を低減するためである。これらの例によるハイパスフィルタは3行3列の行列であり、タッチ検出部15は、以下の式(2)に従って、ハイパスフィルタによる処理後の静電容量C2(i,j)(第2の静電容量)を取得する。ただし、式(2)中のm,nはそれぞれ1~3の整数であり、H(m,n)はハイパスフィルタの各要素を示している。
Figure 0007357999000002
図6(b)は、図6(a)に示した静電容量C1を図5(a)又は図5(b)に示したハイパスフィルタで処理することによって得られる静電容量C2を示す模式図である。図6(b)と図3(b)及び図6(a)とを比較すると理解されるように、静電容量C2は、ハイパスフィルタによる処理の結果として、静電容量C,C1に比べてピークが強調されたものとなっている。
図10(a)は、図9(a)に示した静電容量C1を図5(b)のハイパスフィルタで処理することによって得られる静電容量C2を示す図であり、図10(b)は、図10(a)に示した静電容量C2の分布を示す3D等高線図である。図10(a)(b)を図9(a)(b)と比較することによっても、ハイパスフィルタで処理することにより、静電容量C1に含まれるピークを強調できることが理解される。
図2に戻る。ステップS6,S7を実行したタッチ検出部15は次に、静電容量C2の最大値からスタイラスP検出用の閾値TH_P(第2の閾値)を導出する(ステップS8)。
閾値TH_Pの導出について、再び図6(b)を参照して説明する。同図に示すように、タッチ検出部15は、検出されている静電容量C2の最大値MAXから所定値D_P(第1の値)を減算することにより、閾値TH_P=MAX-D_Pを導出する。所定値D_Pの値は、閾値TH_Pが閾値TH1よりも大きな値となるように予め決定される。なお、所定値D_Pは、上述した所定値D_Fに等しい値であるとすることも可能である。
図2に戻る。タッチ検出部15は、導出した閾値TH_Pを用いて、ローカルラベリングを実施する(ステップS9)。この場合のローカルラベリングは、静電容量C2が閾値TH_Pを上回るタッチ面内のエリア(第2のエリア)を特定する処理である。図6(b)に示したエリアLLPは、こうして特定される第2のエリアの例である。次いでタッチ検出部15は、ローカルラベリングの結果に基づき、スタイラスPの位置を示す座標を導出する(ステップS10)。具体的な例では、タッチ検出部15は、第2のエリアの重心を、スタイラスPの位置を示す座標として導出する。タッチ検出部15は、導出したスタイラスPの位置を示す座標をホストCPU(図2を参照)に出力し、処理を終了する。
以上説明したように、本実施の形態によるタッチ検出方法及びタッチ検出装置1によれば、指Fについては、第1の閾値より大きい第3の閾値を用いて検出を行うので、指Fの検出を好適に行うことができる。また、スタイラスPについては、フィルタによってピークを強調した後に第1の閾値より大きい第2の閾値を用いて検出を行うので、スタイラスPの検出も好適に行うことができる。したがって、本実施の形態によるタッチ検出方法及びタッチ検出装置1によれば、指F及びスタイラスPの検出を好適に行うことが可能になる。
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。
例えば、タッチ検出部15は、例えば特許5901870号公報に記載されているように、静電容量C(i,j)に代え、静電容量C(i,j)から交差位置(i,j)ごとの基準値を減じてなる値をフレームメモリFMに書き込むこととしてもよい。そして、フレームメモリFMに書き込んだこの値を用いて、上記実施の形態で説明したように、指F又はスタイラスPの検出と、検出した指F又はスタイラスPのタッチ面内における位置を示す座標の導出とを行うこととしてもよい。こうすることで、タッチ面の押下によって生ずる撓みの影響を低減することが可能になる。
また、図4及び図5(a)(b)には3行3列の行列であるフィルタを示したが、他の種類のフィルタを用いることも可能である。さらに、図2には、ガウシアンフィルタとハイパスフィルタをこの順で適用する例を示したが、ハイパスフィルタを先に適用することとしてもよい。その他、ガウシアンフィルタによるノイズの低減は省略することとしてもよい。
1 タッチ検出装置
2 タッチセンサ
2x,2y 電極
10 タッチセンサコントローラ
11 発振器
12,13 マルチプレクサ
14 アナログデジタル変換器(A/D)
15 タッチ検出部
20 記憶部
C,C1,C2 静電容量
D_F,D_P 所定値
F 指
FM フレームメモリ
GLF,GLP グローバルラベリングにより特定されるエリア
LLF,LLP ローカルラベリングにより特定されるエリア
P スタイラス
TH1,TH_F,TH_P 閾値

Claims (8)

  1. タッチ面を構成するタッチセンサに接続されたタッチ検出装置によって実行されるタッチ検出方法であって、
    それぞれ前記タッチ面内に含まれる複数の座標に対応する複数の第1の静電容量が第1の閾値を上回る前記タッチ面内の第1のエリアに基づき、検出されている指示体の種類を判定するステップと、
    前記判定するステップにおいて前記指示体がスタイラスであると判定した場合に、前記複数の第1の静電容量を第1のフィルタによって処理することにより、前記複数の第1の静電容量に比べてピークが強調されてなる複数の第2の静電容量を取得するステップと、
    前記複数の第2の静電容量が前記第1の閾値より大きい第2の閾値を上回る前記タッチ面内の第2のエリアに基づき、前記タッチ面内における前記スタイラスの位置を示す座標を導出するステップと、
    前記判定するステップにおいて前記指示体が指であると判定した場合に、前記複数の第1の静電容量が前記第1の閾値より大きい第3の閾値を上回る前記タッチ面内の第3のエリアに基づき、前記タッチ面内における前記指の位置を示す座標を導出するステップと、
    を含むタッチ検出方法。
  2. 前記第1のエリア内における前記複数の第2の静電容量の最大値から所定の第1の値を減算することによって前記第2の閾値を導出するステップ、
    をさらに含む請求項1に記載のタッチ検出方法。
  3. 前記第1のエリア内における前記複数の第1の静電容量の最大値から所定の第2の値を減算することによって前記第3の閾値を導出するステップ、
    をさらに含む請求項2に記載のタッチ検出方法。
  4. 前記第1の値と前記第2の値とは等しい、
    請求項3に記載のタッチ検出方法。
  5. 前記複数の第2の静電容量を取得するステップは、前記複数の第1の静電容量を第1及び第2のフィルタのそれぞれによって処理することにより、前記複数の第1の静電容量に比べてピークが強調され、かつ、前記複数の第1の静電容量に比べて雑音性ノイズが低減されてなる前記複数の第2の静電容量を取得するすステップである、
    請求項1に記載のタッチ検出方法。
  6. 前記複数の第2の静電容量を取得するステップは、前記複数の第1の静電容量を前記第1のフィルタによって処理し、前記第1のフィルタによる処理後の前記複数の第1の静電容量を前記第2のフィルタによって処理するステップであり、
    前記第1のフィルタは、前記タッチ面内における前記複数の第1の静電容量の変化を強調するハイパスフィルタであり、
    前記第2のフィルタは、前記第1のフィルタによる処理後の前記複数の第1の静電容量を平滑化するガウシアンフィルタである、
    請求項5に記載のタッチ検出方法。
  7. 前記複数の第2の静電容量を取得するステップは、前記複数の第1の静電容量を前記第2のフィルタによって処理し、前記第2のフィルタによる処理後の前記複数の第1の静電容量を前記第1のフィルタによって処理するステップであり、
    前記第2のフィルタは、前記複数の第1の静電容量を平滑化するガウシアンフィルタであり、
    前記第1のフィルタは、前記タッチ面内における前記第1のフィルタによる処理後の前記複数の第1の静電容量の変化を強調するハイパスフィルタである、
    請求項5に記載のタッチ検出方法。
  8. タッチ面を構成するタッチセンサに接続されたタッチ検出装置であって、
    それぞれ前記タッチ面内に含まれる複数の座標に対応する複数の第1の静電容量が第1の閾値を上回る前記タッチ面内の第1のエリアに基づき、検出されている指示体の種類を判定し、
    前記指示体がスタイラスであると判定した場合に、前記複数の第1の静電容量を第1のフィルタによって処理することにより、前記複数の第1の静電容量に比べてピークが強調されてなる複数の第2の静電容量を取得し、
    前記複数の第2の静電容量が前記第1の閾値より大きい第2の閾値を上回る前記タッチ面内の第2のエリアに基づき、前記タッチ面内における前記スタイラスの位置を示す座標を導出し、
    前記指示体が指であると判定した場合に、前記複数の第1の静電容量が前記第1の閾値より大きい第3の閾値を上回る前記タッチ面内の第3のエリアに基づき、前記タッチ面内における前記指の位置を示す座標を導出する、
    タッチ検出装置。
JP2021551030A 2019-10-10 2019-10-10 タッチ検出方法及びタッチ検出装置 Active JP7357999B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/039965 WO2021070313A1 (ja) 2019-10-10 2019-10-10 タッチ検出方法及びタッチ検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2021070313A1 JPWO2021070313A1 (ja) 2021-04-15
JP7357999B2 true JP7357999B2 (ja) 2023-10-10

Family

ID=75438097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021551030A Active JP7357999B2 (ja) 2019-10-10 2019-10-10 タッチ検出方法及びタッチ検出装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US12019826B2 (ja)
JP (1) JP7357999B2 (ja)
WO (1) WO2021070313A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110074701A1 (en) 2009-09-30 2011-03-31 Motorola, Inc. Methods and apparatus for distinguishing between touch system manipulators
JP2013088982A (ja) 2011-10-17 2013-05-13 Rohm Co Ltd タッチ式入力装置およびそのコントローラ、制御方法、電子機器
US20140111472A1 (en) 2012-10-18 2014-04-24 Hideep Inc. Touch screen controller and method for controlling the same
WO2014119347A1 (ja) 2013-01-30 2014-08-07 シャープ株式会社 タッチパネル装置およびタッチパネル装置の制御方法
WO2017046865A1 (ja) 2015-09-15 2017-03-23 株式会社ワコム タッチ検出方法、タッチ検出装置、及びタッチセンサコントローラ
JP2018147266A (ja) 2017-03-06 2018-09-20 シャープ株式会社 タッチパネルコントローラ、タッチパネルシステム、及びタッチ位置検出方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9024886B2 (en) * 2009-04-14 2015-05-05 Japan Display Inc. Touch-panel device
US8451237B2 (en) * 2009-07-06 2013-05-28 Atmel Corporation Sensitivity control as a function of touch shape
JP5423297B2 (ja) * 2009-09-30 2014-02-19 富士通株式会社 入力装置、入力処理プログラム、および入力制御方法
JP4897983B1 (ja) * 2011-05-18 2012-03-14 パナソニック株式会社 タッチパネル装置および指示物判別方法
KR20130070893A (ko) * 2011-12-20 2013-06-28 삼성디스플레이 주식회사 터치 감지 시스템 및 그의 구동방법
US9569045B2 (en) * 2014-05-21 2017-02-14 Apple Inc. Stylus tilt and orientation estimation from touch sensor panel images
EP3151094B1 (en) * 2014-05-27 2019-04-24 Wacom Co., Ltd. Indicator detection device and signal processing method thereof
WO2015200396A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-30 3M Innovative Properties Company Touch systems stylus and methods
DE102015106101A1 (de) * 2015-04-21 2016-10-27 Preh Gmbh Anordnung zur ortsauflösenden projiziert-kapazitiven Berührdetektion mit verbesserter lokal deformierter Elektrodenstruktur
GB2547031B (en) * 2016-02-05 2019-09-25 Cambridge Touch Tech Ltd Touchscreen panel signal processing
TWI606376B (zh) * 2016-08-08 2017-11-21 意象無限股份有限公司 觸控感測裝置及濾除誤觸的觸控方法
WO2018174109A1 (ja) * 2017-03-20 2018-09-27 株式会社I・Pソリューションズ 薄板状の装置
JP7011159B2 (ja) * 2018-01-12 2022-01-26 Tianma Japan株式会社 容量検出回路及び静電容量センサ装置
US11252322B2 (en) * 2019-04-26 2022-02-15 Canon Kabushiki Kaisha Electronic device capable of performing control in accordance with a movement operation of an operating body and control method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110074701A1 (en) 2009-09-30 2011-03-31 Motorola, Inc. Methods and apparatus for distinguishing between touch system manipulators
JP2013088982A (ja) 2011-10-17 2013-05-13 Rohm Co Ltd タッチ式入力装置およびそのコントローラ、制御方法、電子機器
US20140111472A1 (en) 2012-10-18 2014-04-24 Hideep Inc. Touch screen controller and method for controlling the same
WO2014119347A1 (ja) 2013-01-30 2014-08-07 シャープ株式会社 タッチパネル装置およびタッチパネル装置の制御方法
WO2017046865A1 (ja) 2015-09-15 2017-03-23 株式会社ワコム タッチ検出方法、タッチ検出装置、及びタッチセンサコントローラ
JP2018147266A (ja) 2017-03-06 2018-09-20 シャープ株式会社 タッチパネルコントローラ、タッチパネルシステム、及びタッチ位置検出方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20220197503A1 (en) 2022-06-23
JPWO2021070313A1 (ja) 2021-04-15
US12019826B2 (en) 2024-06-25
WO2021070313A1 (ja) 2021-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106170750B (zh) 电容式传感器上的拒水
US8692795B1 (en) Contact identification and tracking on a capacitance sensing array
US8913018B2 (en) System and method for finger resolution in touch screens
US9569045B2 (en) Stylus tilt and orientation estimation from touch sensor panel images
CN104699545B (zh) 判断错误近接事件的方法与装置
CN107102785B (zh) 电容式感测装置及其判断基线值的更新方法
CN107231814A (zh) 用于错误边界触摸输入检测的动态触摸传感器扫描
US20130265258A1 (en) Method for identifying touch on a touch screen
CN102033651A (zh) 负像素补偿方法和设备以及触摸传感器面板
JP2011134069A (ja) タッチパネル装置
US11243639B2 (en) Touch detection method, touch detection apparatus, and touch sensor controller
CN109101127B (zh) 具有浮动接地或薄触摸面板的触摸屏设备中手掌触摸检测
CN106598366A (zh) 输入装置、传感器控制方法、电子设备及其控制方法
JP7357999B2 (ja) タッチ検出方法及びタッチ検出装置
KR101661606B1 (ko) 터치지점들이 상대적으로 회전하는 터치이벤트 처리방법
JP7432684B2 (ja) 位置検出回路及び位置検出方法
JPWO2018168320A1 (ja) 入力装置とその制御方法及びプログラム
US10712883B2 (en) Electronic device validating multiple finger touch detection through donut shaped touch islands, and related methods
US10599257B2 (en) Touch screen device having improved floating mode entry conditions
JP6061426B2 (ja) 入力装置及びその情報入力方法
TW201809995A (zh) 觸控感測裝置及觸碰點的感測方法
JP2019145069A (ja) 位置検出回路及び位置検出方法
KR101764728B1 (ko) 차동 감지 기반 터치스크린의 멀티 터치 위치 복원 방법
KR20160072690A (ko) 접촉 감지 장치 및 접촉 감지 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230711

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230718

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230912

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20230922

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230922

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7357999

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150