输入装置及其信息输入方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机、智能手机等信息设备中的信息的输入所使用的输入装置及其信息输入方法，尤其涉及对手指、笔等物体与操作面接触或者接近的区域进行确定，并基于该确定的区域而输入信息的输入装置。
【背景技术】
[0002]作为笔记本式PC、平板终端、智能手机等的信息设备的输入接口，具备对手指、笔等的物体的接触位置进行检测的传感器的触摸平板、触摸面板等的装置广泛普及。在对物体的接触位置进行检测的传感器中，存在电阻膜方式、静电电容方式等各种类型，但近年来，能够应对对多个接触部位进行检测的“多点触控”的静电电容方式的传感器的采用正在增加。
[0003]在一般的静电电容方式的传感器中，对于配置成格子状的多个电极，检测电极间的静电电容(互电容)、电极与接地之间的静电电容(自电容)。在下述的专利文献I所记载的输入装置中，多个X电极和多个Y电极交叉配置成格子状(图1、图2)，在与其各格子点对应的位置检测静电电容。将X电极和Y电极的一方作为驱动电极并将另一方作为接收电极，根据在对驱动电极供给了驱动脉冲时在接收电极流过的电流，检测接收电极与驱动电极交叉的点处的互电容。
[0004]专利文献1:日本特开2012 - 43395号公报
[0005]在上述的专利文献I所记载的输入装置中，在配置成格子状的X电极与Y电极的各交叉点，获得静电电容的检测数据。通过汇集各交叉点的检测数据，形成二维数据，该二维数据表示操作面的各处的静电电容。手指在操作面上的接触位置的信息基于该二维数据而取得。即，从二维数据的下段向上段，一条线一条线地沿水平方向扫描检测数据，在各线的扫描中，对表示手指的接触的检测数据连续的区域赋予同一标记。这种扫描对于水平方向的线以从下段向上段的顺序及其相反方向的顺序进行，并且对于垂直方向的线，以从左端朝向右端的顺序及其相反方向的顺序进行。
[0006]然而，如上所述，在对二维数据的整体进行了几次扫描的方法中，必须事先大范围地存储扫描的履历，为此存在所需的存储器的容量变大的问题、运算的负荷变大的问题。
【发明内容】
[0007]本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，提供一种输入装置及其信息输入方法，在基于从对物体的接触或者接近的状态进行检测的传感器获得的二维数据、来确定操作面中的物体的接触区域或者接近区域的处理中，能够削减所需的存储器的容量、能够减小运算负荷。
[0008]本发明的第一观点所涉及的输入装置，输入与物体对操作面的接触或者接近相应的信息，所述输入装置的特征在于，具有:传感器部，在分布于所述操作面上的多个检测位置分别检测物体的接触或者接近的状态；二维数据生成部，基于所述传感器部的检测结果，生成由多个检测数据构成的二维数据，该多个检测数据表示所述操作面的多个位置处的物体的接触或者接近的状态；数据变换部，将所述二维数据所包括的多个检测数据，分别变换为表示有物体的接触或者接近的ON数据(导通数据,ON Data)或表示没有物体的接触或者接近的OFF数据(断开数据，OFF Data);以及区域确定部，从所述操作面的端部起依次取得变换后的所述二维数据的各数据并判定各数据是否是所述ON数据，在所取得的数据是ON数据的情况下，将所取得的该数据作为开始点，从所述开始点出发依次对所述ON数据相邻并集合的集合区域的轮廓进行跟踪(对应日文:追跡)直到返回到所述开始点为止，基于该轮廓的跟踪的结果，确定一个物体与所述操作面接触或者接近的区域。
[0009]在上述第一观点所涉及的输入装置中，基于所述传感器部的检测结果而生成的二维数据所包括的多个检测数据通过所述数据变换部被分别变换成所述ON数据或所述OFF数据。通过所述区域确定部从操作面的端部起依次取得变换后的该二维数据所包括的各数据，并判定是否是所述ON数据。当在所述区域确定部中判定为所取得的该数据是ON数据的情况下，将所取得的该数据作为开始点，从所述开始点出发依次对所述ON数据相邻并集合的集合区域的轮廓进行跟踪，直到再次返回到原来的所述开始点为止。然后，基于该轮廓跟踪的结果，确定一个物体与操作面接触或者接近的区域。
[0010]由于进行缩小到二维数据中的一部分(0N数据的集合区域的轮廓周边)来确定接触区域或者接近区域的处理，因此处理所需的存储器容量得到削减，运算的负荷变小。
[0011]优选的，在上述第一观点所涉及的输入装置中，可以是，所述输入装置具有二维数据更新部，每当在所述区域确定部中进行所述集合区域的轮廓跟踪，所述二维数据更新部将变换后的所述二维数据中属于该轮廓跟踪后的集合区域的ON数据更新为所述OFF数据。
[0012]也可以是，在通过所述二维数据更新部进行了二维数据的所述更新时，在变换后的所述二维数据中存在还未判定是否是所述ON数据的数据的情况下，所述区域确定部依次取得该未判定的数据并进行所述判定，在所取得的数据是ON数据的情况下，将所取得的该数据作为新的开始点进行所述轮廓跟踪。
[0013]根据上述的构成，每当在所述区域确定部进行集合区域的轮廓跟踪，通过所述数据变换部变换后的二维数据中属于该轮廓跟踪后的集合区域的ON数据，通过所述二维数据更新部被更新为OFF数据。在通过所述二维数据更新部进行了上述的更新时，在该变换后的二维数据中残留有还未由所述区域确定部进行是否是ON数据的判定的数据的情况下，通过所述区域确定部依次取得该未判定的数据，并判定是否是ON数据。并且，每当在所述区域确定部的上述判定中发现ON数据，将所发现的该ON数据作为新的开始点进行轮廓跟踪，确定物体与操作面接触或者接近的区域。
[0014]因此，即使多个物体同时与操作面接触或者接近的情况下，也能够准确地确定各物体的接触区域或者接近区域。
[0015]本发明的第二观点所涉及的输入装置，输入与物体对操作面的接触或者接近相应的信息，所述输入装置的特征在于，具有:传感器部，在分布于所述操作面上的多个检测位置分别检测物体的接触或者接近的状态；二维数据生成部，基于所述传感器部的检测结果，生成由多个检测数据构成的二维数据，该多个检测数据表示所述操作面的多个位置处的物体的接触或者接近的状态；区域确定部，从所述操作面的端部起依次取得所述二维数据的各检测数据，并判定是否表示物体的接触或者接近，在所取得的检测数据表示物体的接触或者接近的情况下，将所取得的该检测数据作为开始点，从所述开始点出发依次对表示物体的接触或者接近的检测数据相邻并集合的集合区域的轮廓进行跟踪直到返回到所述开始点为止，基于该轮廓的跟踪的结果，确定一个物体与所述操作面接触或者接近的区域。
[0016]在上述第二观点所涉及的输入装置中，通过所述区域确定部从操作面的端部起依次取得基于所述传感器部的检测结果而生成的二维数据所包括的各检测数据，并判定是否表示物体的接触或者接近。在所取得的检测数据表示物体的接触或者接近的情况下，将所取得的该检测数据作为开始点，从所述开始点出发依次对表示物体的接触或者接近的检测数据相邻并集合的集合区域的轮廓进行跟踪，直到再次返回到原来的所述开始点为止。然后，基于该轮廓的跟踪的结果，确定一个物体与所述操作面接触或者接近的区域。
[0017]由于进行缩小到二维数据中的一部分(表示物体的接触或者接近的检测数据的集合区域的轮廓周边)而确定接触区域或者接近区域的处理，因此处理所需的存储器容量得到削减，运算的负荷变小。
[0018]优选的，在上述第二观点所涉及的输入装置中，也可以是，所述输入装置具有二维数据更新部，每当在所述区域确定部中进行所述集合区域的轮廓跟踪，所述二维数据更新部将所述二维数据中属于该轮廓跟踪后的集合区域的检测数据的值，更新为在所述区域确定部的所述判定中判定为没有物体的接触或者接近的值。
[0019]也可以是，在通过所述二维数据更新部更新了所述二维数据时，在所述二维数据中存在还未进行所述判定的检测数据的情况下，所述区域确定部依次取得该未判定的检测数据并进行所述判定，在所取得的检测数据表示物体的接触或者接近的情况下，将所取得的该检测数据作为新的开始点进行所述轮廓的跟踪。
[0020]根据上述的构成，每当在所述区域确定部中进行所述集合区域的轮廓跟踪，所述二维数据中属于该轮廓跟踪后的集合区域的检测数据的值，被更新为在所述区域确定部的所述判定中判定为没有物体的接触或者接近的值。在通过所述二维数据更新部更新了所述二维数据时，在所述二维数据中存在还未进行所述判定的检测数据的情况下，通过所述区域确定部依次取得该未判定的检测数据，并判定是否表示物体的接触或者接近。并且，所述在所取得的检测数据表示物体的接触或者接近的情况下，将所取得的该检测数据作为新的开始点，进行所述轮廓的跟踪。
[0021]因此，即使多个物体同时与操作面接触或者接近的情况下，也能够准确地确定各物体的接触区域或者接近区域。
[0022]优选的，在上述第一及第二观点所涉及的输入装置中，也可以是，所述区域确定部在从所述开始点依次搜索形成所述集合区域的轮廓的轮廓点的处理中，将通过所述搜索发现的轮廓点设定为搜索点，在设定了从所述搜索点观察的对下一个搜索点候选的位置进行指示的搜索方向的情况下，从所述二维数据生成部生成的二维数据中分别取得与所述搜索点、所述下一个搜索点候选、从所述下一个搜索点候选观察时在所述搜索方向上相邻的至少一个搜索方向点、及从所述搜索点观察时在所述搜索方向的反方向上相邻的至少一个反搜索方向点对应的所述检测数据，基于所取得的该一组检测数据，算出对在所述搜索点及所述下一个搜索点候选处的物体的接触或者接近的程度与在所述搜索方向点及所述反搜索方向点处的物体的接触或者接近的程度的大小关系进行表示的评价值，根据算出的该评价值，判定是否能够将所述下一个搜索点候选设定为搜索点。
[0023]根据上述的构成，在所述集合区域的轮廓跟踪中，从所述二维数据生成部中生成的二维数据中分别取得与所述搜索点、所述下一个搜索点候选、从所述下一个搜索点候选观察在所述搜索方向上相邻的至少一个搜索方向点及从所述搜索点观察在所述搜索方向的反方向上相邻的至少一个反搜索方向点对应的所述检测数据。并且，基于所取得的该一组检测数据，算出对中所述搜索点及所述下一个搜索点候选处的物体的接触或者接近的程度与在所述搜索方向点及所述反搜索方向点处的物体的接触或者接近的程度的大小关系进行表示的评价值，根据所算出的该评价值，判定是否能够将所述下一个搜索点候选设定为搜索点。
[0024]由此，基于在沿着搜索方向的线上相邻的一组检测数据，能够判定在轮廓跟踪中的搜索方向上是否存在物体与物体的间隙，能够避免越过间隙而进行轮廓跟踪，因此即使在多个物体以靠近的状态同时与操作面接触或者接近的情况下，也能够准确地确定各物体的接触区域或者接近区域。
[0025]优选的，也可以是，所述区域确定部将对与所述搜索点及所述下一个搜索点候选对应的所述检测数据分别乘以第一系数而获得的值、与对与所述搜索方向点及所述反搜索方向点对应的所述检测数据分别乘以具有与所述第一系数相反的符号的第二系数而获得的值相加，由此算出所述评价值。
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