JPH0962450A - 誤検出判別方法及び情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単純かつ汎用性のある誤検出判別方法及びこ
れを実施する情報処理装置の提供を目的とする。 【解決手段】 最新のサンプルポイントの座標データを
読み込み(S401)、必要な座標データがそろっている場合
に(S402)所定の式に基づく変量αを求め(S404)、このα
が予め定めたαの上限値α_max 以上である場合(S405)最
新の座標データは誤検出によるものであると判別する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置に位
置を入力するために指定位置を検出するタッチパネルの
誤検出を判別する方法及びこの実施に使用する情報処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ペンを用いて指定した位置を検出し、検
出した位置情報を情報処理装置に入力するタッチパネル
は、その操作の手軽さから情報処理装置の主要な入力手
段として近年広く採用されている。タッチパネルは２枚
の平板状の抵抗膜を微少間隔を隔てて平行に設けてな
る。このタッチパネルの指定位置検出方法は、一方の膜
にのみ電流を流しておき、オペレータが入力すべき位置
に直接ペン先を押し付けたときに２枚の抵抗膜が接触す
ることにより他方の膜に生じる電圧を検出して指定位置
を読み取る。

【０００３】情報処理装置は入力された位置情報を座標
値に変換すると共に、この座標値を一定時間間隔（サン
プリング周期）でサンプリングし、サンプリングした座
標値（サンプルポイント）からサンプルポイント間の距
離を求めている。さて、上述の位置入力装置を用いて連
続曲線を入力するとき、ごく稀にタッチパネルがペン先
の軌跡からはずれた位置を指定位置として検出する場合
がある。これは電子機器一般が微少な電磁波（以下ノイ
ズという）を発信しており、電圧を検出するための抵抗
膜がアンテナの働きをしてこの電磁波を受信することに
より、この抵抗膜に電圧が生じ、この電圧から指定位置
を誤って読み取るからである。

【０００４】ところで、オペレータにより入力される連
続曲線は、曲線の曲がる度合いを表す曲率及びサンプル
ポイント間の距離に現れるペン先の移動速度によって特
徴付けられる。すなわち、曲線の軌跡が複雑さを増す程
その曲率は大きくなり、ペン先の移動速度が速い程サン
プルポイント間の距離が長くなる。また、連続曲線を入
力する人間の運動能力には限界があることからペン先の
移動速度に応じてその連続曲線の曲率がとりうる値の範
囲が決まる。そこで、従来の情報処理装置は曲率及びサ
ンプルポイント間の距離をタッチパネルの誤検出を判別
するための判断材料にして、サンプルポイントから求め
た曲率がペン先の移動速度に応じて設定してある曲率の
範囲を越える場合に誤検出と判別する。

【０００５】図４は従来の誤検出判別方法の判断基準を
説明する説明図である。図４(a) において点P1, P2, P3
はいずれもペン先の軌跡上に存在する、正常に検出した
サンプルポイントである。ここで、曲線P1P2P3の最も曲
率が大きくなる点P2における曲率をＣ_a とする。一方、
図４(b) に図４(a) よりペン先を速く移動させたときに
検出したサンプルポイントを示す。図において点P4, P
5, P6はタッチパネルにより検出したサンプルポイント
であるが、点P5はノイズの影響により誤検出されたサン
プルポイントである。点P5に相当する本来のサンプルポ
イントを点P5a として同一図面に示す。ここで、曲線P4
P5P6の最も曲率が大きくなる点P5における曲率をＣ_b 、
また曲線P4P5aP6 の最も曲率が大きくなる点P5a におけ
る曲率をＣ _c とし、曲率Ｃ_b が曲率Ｃ_c より大きいもの
とする。さらに曲線の形状から明らかな様に点P2におけ
る曲率Ｃ_a と点P5における曲率Ｃ_b とは略一致している
ものとする。

【０００６】しかし、曲率Ｃ_b の注目点である点P5は、
誤検出されたサンプルポイントであって、図４(b) の軌
跡の移動速度において実際に入力されることは有り得な
い。従って、判断基準として図４(b) におけるペン先の
移動速度に対しては、曲率Ｃ _b を誤検出と判断して曲率
Ｃ_c を誤検出と判断しない様に曲率の上限値を設定する
のである。

【０００７】一方、図４(a) におけるサンプルポイント
の誤検出を前記上限値に基づき判別すると、曲線P1P2P3
の点P2における曲率Ｃ_a が点P5における曲率Ｃ_b と略一
致するので点P5に対応する正常に検出された点P2は誤検
出したサンプルポイントであると判別される。従って、
図４(a) におけるペン先の移動速度に対しては曲率Ｃ _a
を誤検出と判断しない様に曲率の上限値をＣ_a より大き
い値に設定しなければならない。

【０００８】一般に人間が移動させるペン先の軌跡は、
ペンの移動速度を速くする程、より平坦になるものであ
る。従ってサンプルポイント間の距離が長い場合は、そ
の程度に応じて誤検出と判断する曲率の上限値を小さく
する。その反対にサンプルポイント間の距離が短い場
合、すなわちペン先の移動速度が遅い場合には、その軌
跡が複雑なものになる可能性があるので、その程度に応
じて誤検出と判断する曲率の上限値を大きくする。

【０００９】図５は従来の誤検出判別方法の処理手順を
示すフローチャートである。まず処理を開始する前に予
めペン先の移動速度の範囲分けのためのしきい値Ｖ ₀ 、
ペン先の移動速度がしきい値Ｖ₀ より速い場合の曲率の
上限値Ｃ_F 及びしきい値Ｖ₀ 以下の場合の曲率の上限値
Ｃ_S (Ｃ_S ＞Ｃ_F ）を設定しておく。検出したサンプル
ポイントの座標を読み込んで(S601)、移動速度Ｖ又は曲
率Ｃを算出するために必要な座標データがそろったかど
うか判定し(S602)、不足している場合は座標データをレ
ジスタに格納して(S603)終了する。座標データがそろっ
ている場合はペン先の移動速度Ｖ及び曲率Ｃを算出する
(S604,605)。ペン先の移動速度Ｖがしきい値Ｖ₀ 以下で
ある場合(S606)、今度は曲率Ｃが上限値Ｃ_S より小さい
か否かを判別する(S607)。曲率Ｃが上限値Ｃ_S より小さ
い場合は検出したサンプルポイントの座標を記憶し、こ
のサンプルポイントと前回のサンプルポイントとの間に
直線を描画して(S608)終了する。S607において曲率Ｃが
上限値Ｃ_S 以上であった場合は、サンプルポイントを誤
検出したと判断して(S611)終了する。

【００１０】一方、S606において移動速度Ｖがしきい値
Ｖ₀ より大きい場合、曲率Ｃがもう１つの上限値Ｃ_F よ
り小さいか否かを判別する(S609)。曲率Ｃが上限値Ｃ_F
より小さい場合は検出したサンプルポイントの座標を記
憶し、このサンプルポイントと前回のサンプルポイント
との間に直線を描画して(S610)終了する。S609において
曲率Ｃが上限値Ｃ_F 以上であった場合は、サンプルポイ
ントを誤検出したと判断して(S611)終了する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の誤検出判別方法
は、曲率及びペン先の移動速度を判断材料にしており、
ペン先の移動速度を範囲分けするしきい値及びこのしき
い値により区分されたそれぞれの移動速度における曲率
の上限値を予め設定しておく必要がある。そして誤検出
の精度を上げるために移動速度の区分数を増やすと、そ
れに応じて区分した移動速度毎に曲率の上限値を設定し
なければならず、煩わしいという問題があった。さら
に、位置の入力はリアルタイムに行われるので、これに
係る処理速度は誤検出判別処理も含めて、できる限り速
いことが望まれる。ところが従来の誤検出判別方法で
は、誤検出の精度を上げるために移動速度の区分数を増
やすことが処理速度の低下を招くという問題があった。

【００１２】本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたも
のであって、誤検出の判断材料に曲率及びペン先の移動
速度ではなく移動加速度を表す変量を採用することで、
処理速度を高速化し、また判断基準値を設定する手間を
省く。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る誤検出判別
方法は、順次検出した複数の指定位置から前記位置指定
手段の移動加速度を表す変量を算出し、算出した変量が
所定の範囲を越える場合、指定位置を誤検出したと判別
することを特徴とする。この誤検出判別方法は、位置指
定手段の運動が物理法則に従うことからその位置指定手
段の移動加速度を表す変量が所定の範囲を上回った場合
に誤検出が生じたものと判別する。

【００１４】また本発明に係る情報処理装置は、検出し
た指定位置を順次記憶する記憶手段と、該記憶手段に記
憶した指定位置から前記位置指定手段の移動加速度を表
す変量を算出する変量算出手段と、該変量算出手段によ
り算出した変量が所定の範囲を越える場合、指定位置を
誤検出したと判別する手段とを備えることを特徴とす
る。この情報処理装置は位置指定手段の運動が物理法則
に従うことから、その位置指定手段の移動加速度を表す
変量が所定の範囲を上回った場合に誤検出が生じたもの
と判別する。

【００１５】図６は人間がペンを使用して描いた軌跡と
その軌跡をサンプリングしたサンプルポイントとの関係
を示す概念図である。図において、順次入力されるペン
先の軌跡のサンプルポイントの位置をその前後のサンプ
ルポイントとの関連付けのためにＯを原点とするベクト
ルで表す。すなわちサンプリング周期Δｔでサンプリン
グしたｎ番目のサンプルポイントをベクトルＰ(n) と表
す。ベクトルＰ(n-1) はｎ−１番目のサンプルポイン
ト、つまりｎ番目のサンプルポイントをサンプリングし
た時刻よりΔｔ前にサンプリングしたサンプルポイント
を表す。ベクトルＰ(n-2) も同様にｎ−２番目のサンプ
ルポイントを表す。

【００１６】さて、ｎ−１番目からｎ番目のサンプルポ
イントにかけての移動速度をベクトルＶ(n) とすると、
ベクトルＶ(n) はベクトルＰ(n) 、ベクトルＰ(n-1) 及
びΔｔを用いて以下の様に表せる。

【００１７】

【数１】

【００１８】また、同様にｎ−２番目からｎ−１番目の
サンプルポイントにかけての移動速度、ベクトルＶ(n-
1) は以下の様に表せる。

【００１９】

【数２】

【００２０】さらに、ｎ−１番目からｎ番目のサンプル
ポイントにかけての移動加速度をベクトルＡ(n) とする
と、ベクトルＡ(n) はｎ−１番目のサンプルポイントに
おける移動速度Ｖ(n-1) 、ｎ番目のサンプルポイントに
おける移動速度Ｖ(n) 及びΔｔを用いて以下の様に表せ
る。

【００２１】

【数３】

【００２２】このベクトルＡ(n) は式101 及び101aから
以下の様に展開できる。

【００２３】

【数４】

【００２４】さらに、ベクトルＰ(n) の成分を｛Ｐx
(n), Ｐy(n)｝と表すとき、ベクトルＡ(n) の成分は、

【００２５】

【数５】

【００２６】従ってベクトルＡ(n) の大きさ｜Ａ(n) ｜
は

【００２７】

【数６】

【００２８】と表せる。

【００２９】ところで運動方程式によれば、ペンの横方
向の移動加速度の大きさはペンの横方向に加えられる力
の大きさに比例する。しかし、人間がペンに加えること
のできる力には限界がある。従って、ペンの移動加速度
の大きさにも事実上限界がある。すなわちベクトルＡ
(n) の大きさ｜Ａ(n) ｜に上限が存在することになる。
この上限値をＡ_max とすると、以下の不等式が成立す
る。 ｜Ａ(n) ｜＜Ａ_max …105

【００３０】移動加速度をコンピュータを用いて算出す
るとき、除算処理及び平方根を求める処理が移動加速度
を算出する処理全体に求める時間の割合は大きい。そこ
で、コンピュータにおける処理速度の便宜を図るために
以下の式を満たすα(n) を導入する。 α(n) ＝ (Δｔ) ² ＊｜Ａ(n) ｜² …106 式106 及び105 よりα(n) にも上限が存在する。この上
限値をα_max とすると、α(n) は式104 及び106 から以
下の様に表すことができる。 α(n) ＝｛Ｐx(n)−２＊Ｐx(n-1)＋Ｐx(n-2)｝² ＋｛Ｐy(n)−２＊Ｐy(n-1)＋Ｐy(n-2)｝² ＜α_max … 107

【００３１】つまり、人間がペンに加えることのできる
力の限界に基づきαの上限値α_maxを設定しておいて、
入力されたサンプルポイントから算出したαとα_max と
の大小を比較することで、指定位置の誤検出を判別する
のである。なお、ここでは判断材料に移動加速度を表す
変量を採用する場合について説明したが、移動加速度そ
のものを採用しても構わない。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を示す
図面に基づいて説明する。ペンを用いてなる位置指定手
段及び透明なタッチパネルを用いてなる位置検出手段を
有する位置入力装置を搭載する情報処理装置が存在す
る。このような情報処理装置は、タッチパネルの後面に
LCD を設けており、タッチパネル上の指定位置と、タッ
チパネルごしに透けて見えるLCD 上の表示位置とが一致
する様に表示する。図１は上述の情報処理装置のブロッ
ク図である。

【００３３】図において201 は座標を検出するためのタ
ッチパネルである。タッチパネル201 は座標検出回路20
2 と接続している。座標検出回路202 はΔｔの時間間隔
でタッチパネル201 によって検出した座標をサンプリン
グ処理して、ｘ座標データレジスタ203 又はｙ座標デー
タレジスタ204 へ格納する。そしてｘ座標データレジス
タ203 及びｙ座標データレジスタ204 に座標データが格
納されると、CPU 205に対して割り込み信号を発生させ
る。CPU 205 はCPU 205 を駆動するソフトウェアを記憶
するメインメモリ209 及び画像データを記憶するビデオ
メモリ207 と接続しており、割り込み信号を受けて入力
した座標データに対応するビデオメモリ207 のアドレス
のビットをオン状態にする。

【００３４】LCD 206 は、平面上に格子状に配置したセ
ルの集合体であって、各セルはオンの状態を黒、オフの
状態を白とする。LCD コントローラ208 はビデオメモリ
207及びLCD 206 と接続してあり、ビデオメモリ207 の
ビットのオン, オフ状態に従って、LCD 206 のオン, オ
フを制御する。

【００３５】図２は上述のタッチパネル201 の模式図で
ある。図において、303 及び304 はそれぞれ面積抵抗率
が一様な矩形状の抵抗膜であり、微少間隔を隔てて平行
に配置されている。矩形の長手方向を横にした抵抗膜30
3 及び304 において左上端を原点と定め、原点から右方
向をｘ軸の正の向き、原点から下方向をｙ軸の正の向き
として座標を表す。抵抗膜303 及び304 は、それぞれｘ
軸方向及びｙ軸方向を検出するためのものである。

【００３６】抵抗膜303 は、このｘ軸方向の両端に電極
306 及び307 を設けてあり、また抵抗膜の電圧を計測す
るための引出線311 が設けてある。電極306 にはスイッ
チ315 及び直流電源308 が接続してあり、他方の電極30
7 は接地されている。抵抗膜304 も同様にこのｙ軸方向
の両端に電極312, 313を設けてあり、また引出線310 が
設けてある。電極312 にはスイッチ316 及び直流電源31
4 が接続してあり、電極313 は接地されている。

【００３７】上述のタッチパネル201 の座標検出動作は
ｘ座標検出モード及びｙ座標検出モードの２つの検出モ
ードを微少時間毎に交互に切り替えて行う。すなわち、
ｘ座標検出モードには抵抗膜303 に直流電圧が印加さ
れ、ｙ座標検出モードには抵抗膜304 に直流電圧が印加
される。

【００３８】つまり、オペレータがタッチパネルにペン
先を押し付けたとき、検出モードによってどちらか一方
の抵抗膜には直流電圧が印加されていることになる。い
まｘ座標検出モードにより抵抗膜303 の電極306 と電極
307 との間に直流電源308 による直流電圧が印加されて
いるものとする。オペレータがタッチパネルにペン先を
押し付けると、抵抗膜303 と抵抗膜304とがペン先の位
置において接触し、導通する。導通により抵抗膜304 の
電圧レベルは、抵抗膜303 の導通位置における電圧レベ
ルになる。電圧が印加されている抵抗膜303 は面積抵抗
率が一様であるので導通位置の電圧レベルは接地側の電
極307 からの距離に比例する。従って抵抗膜304 の引出
線310 の電圧レベルを測定すれば、この電圧レベルと抵
抗膜303 に印加している電圧及び面積抵抗率とから抵抗
膜303 上のｘ軸方向の位置が検出できる。

【００３９】なお、ｙ座標検出モードでは電極312, 313
の間に直流電源314 による直流電圧が印加され、同様に
して今度は抵抗膜303 の電圧レベルからｙ軸方向の位置
を検出する。

【００４０】本発明に係る誤検出判別方法は、式107 に
示したペンの移動加速度を表す変量を判定基準に用い
る。式107 を適用するためには、最新のサンプルポイン
トの座標データに加えて１周期前及び２周期前のサンプ
ルポイントの座標データが必要である。

【００４１】図３は、本発明の誤検出判別方法に係る連
続曲線描画処理手順を示すフローチャートである。この
フローチャートにおいて最新のサンプルポイントの座標
データを (Ｘ_n , Ｙ_n ) とする。また１周期前及び２周
期前のサンプルポイントの座標データをそれぞれ (Ｘ
_n-1 , Ｙ_n-1 ) 及び (Ｘ_n-2 ，Ｙ_n-2 ）とする。

【００４２】まず最新のサンプルポイントの座標データ
を読み込み(S401)、後述のαを算出するために必要な最
新の座標データ、１周期前の座標データ及び２周期前の
座標データが全てそろったか否かを判定する(S402)。最
初は２周期前の座標データ及び１周期前の座標データは
存在しないので、最新の座標データを１周期前の座標デ
ータのレジスタに格納して終了する。次にこのステップ
を処理するとき、今度は１周期前の座標データは存在す
るが、２周期前の座標データは存在しないので、１周期
前の座標データを２周期前の座標データのレジスタに格
納し、最新の座標データを１周期前の座標データのレジ
スタに格納して終了する(S403)。

【００４３】以上のように座標データを入力順に従って
順送りに格納することにより、αを算出するために必要
となる１周期前及び２周期前の座標データを確保するの
である。さてS402において座標データが全てそろってい
る場合は、以下に示す式からαを算出する(S404)。 α＝ (Ｘ_n −２＊Ｘ_n-1 ＋Ｘ_n-2 ) ² ＋ (Ｙ_n −２＊Ｙ
_n-1 ＋Ｙ_n-2 ) ²

【００４４】算出したαと人間の力の限界から予め定め
ておいたαの上限値α_max との大小を比較して、α＜α
_max が成立する場合は最新の座標データが正常に検出さ
れたものと判断して(S405)、１周期前の座標データを２
周期前の座標データのレジスタに格納する。また最新の
座標データを１周期前の座標データのレジスタに格納す
る(S407)。そしてLCD 206 上の１周期前の座標から最新
の座標へ直線を描画する(S408)。一方、S405においてα
＜α_max が成立しなかった場合には最新の座標データは
誤検出によるものと判断して(S406)、そのまま処理手順
を終了する。以上の処理手順を繰り返して座標データを
取り込み、LCD 206 に連続曲線を描画する。

【００４５】なお、以上の実施の形態は位置入力手段に
タッチパネルを用いる場合について詳述したが、タッチ
パネルに限らず例えば電磁誘導式のタブレット又はマウ
スであっても同様に実施可能であることはいうまでもな
い。

【００４６】

【発明の効果】以上のように従来はペン先の移動速度及
び曲率を算出し、算出した移動速度と所定の移動速度と
の比較及び算出した曲率を区分した移動速度毎の所定の
曲率の上限値との比較によって誤検出を判別していたと
ころを、本発明においては、ペン先の移動加速度を表す
所定の変量を算出し、この変量と所定の変量の上限値と
の大小を比較することで達成されるのでステップ数が低
減でき、処理速度の高速化が図れる。

【００４７】また、従来の誤検出判別方法では、曲率の
上限値を移動速度の区分毎に設定する必要があったが、
本発明において設定が必要なのは所定の変量の上限値た
だ１つである。さらに、判断材料にペン先の移動加速度
と１対１に対応する変量を採用することで、ペン先によ
る指定位置とノイズによる指定位置とを精度良く分離で
きる。その上に、本発明の情報処理装置においては、入
力情報自身を手がかりにして、誤検出による入力情報を
判別できる。以上の様に本発明は位置検出手段の誤検出
の判別に優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る情報処理装置のブロック図であ
る。

【図２】タッチパネルの模式図である。

【図３】本発明に係る処理手順を示すフローチャートで
ある。

【図４】従来の誤検出判別方法の判断基準を説明する説
明図である。

【図５】従来の誤検出判別方法の処理手順を示すフロー
チャートである。

【図６】軌跡とサンプルポイントとの関係を示す概念図
である。

【符号の説明】

201 タッチパネル 202 座標検出回路 203 ｘ座標データレジスタ 204 ｙ座標データレジスタ 205 CPU 206 LCD

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力すべき位置を指定する位置指定手段
   による指定位置を検出する位置検出手段が検出した指定
   位置の変移から、指定位置を誤検出したことを判別する
   誤検出判別方法において、 順次検出した複数の指定位置から前記位置指定手段の移
   動加速度を表す変量を算出し、算出した変量が所定の範
   囲を越える場合、指定位置を誤検出したと判別すること
   を特徴とする誤検出判別方法。
2. 【請求項２】 入力すべき位置を指定する位置指定手段
   による指定位置を検出する位置検出手段を有し、該位置
   検出手段が検出した指定位置を入力情報として処理する
   情報処理装置において、 検出した指定位置を順次記憶する記憶手段と、 該記憶手段に記憶した指定位置から前記位置指定手段の
   移動加速度を表す変量を算出する変量算出手段と、 該変量算出手段により算出した変量が所定の範囲を越え
   る場合、指定位置を誤検出したと判別する手段とを備え
   ることを特徴とする情報処理装置。