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
【課題】さまざまな接触物に対して、良好な感度を実現する。
【解決手段】ピーク検出部１６はフレーム周期ごとに生成される複数のセンサ電極ＳＥそれぞれの静電容量を示す容量値データＣｉ，ｊを受け、静電容量が最も大きいピーク容量値データＣＰＥＡＫを判定する。演算処理部１８は、フレーム周期ごとに生成されるピーク容量値データＣＰＥＡＫをしきい値ＴＨと比較し、ユーザの接触の有無を判定する。しきい値制御部２０は、現在の前記しきい値ＴＨより小さくかつ所定の最小値ＴＨＬＯＷより大きいピーク容量値データＣＰＥＡＫが、所定のフレーム数Ｎにわたり連続して検出されると、しきい値ＴＨを、所定のフレーム数Ｎにおいて得られたピーク容量値データＣＰＥＡＫの平均値ＡＶＥに所定の係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）を乗じた値に更新する。
【解決手段】ピーク検出部１６はフレーム周期ごとに生成される複数のセンサ電極ＳＥそれぞれの静電容量を示す容量値データＣｉ，ｊを受け、静電容量が最も大きいピーク容量値データＣＰＥＡＫを判定する。演算処理部１８は、フレーム周期ごとに生成されるピーク容量値データＣＰＥＡＫをしきい値ＴＨと比較し、ユーザの接触の有無を判定する。しきい値制御部２０は、現在の前記しきい値ＴＨより小さくかつ所定の最小値ＴＨＬＯＷより大きいピーク容量値データＣＰＥＡＫが、所定のフレーム数Ｎにわたり連続して検出されると、しきい値ＴＨを、所定のフレーム数Ｎにおいて得られたピーク容量値データＣＰＥＡＫの平均値ＡＶＥに所定の係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）を乗じた値に更新する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量の変化を利用したタッチ式の入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のコンピュータや携帯電話端末、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）をはじめとする電子機器の多くは、指やスタイラスペンで接触することによって電子機器を操作するための入力装置を備える。
【０００３】
こうした入力装置のひとつであるタッチ式入力装置（タッチセンサ、タッチパッドやトラックパッドとも称される）は、ユーザの指やペンが接触することにより、電極とその周囲との間に形成される静電容量が変化することを利用した静電センサを利用している。タッチ式入力装置は、Ｘ軸方向に配置された複数のセンサ電極と、Ｙ軸方向に配置された複数のセンサ電極と、各センサ電極の静電容量を検出する検出回路を備える。検出回路は、静電容量の変化の大きい、すなわち、ユーザが接触したセンサ電極を判定することで、ユーザがタッチした位置を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３２５８５８号公報
【特許文献２】特表２００３−５１１７９９号公報
【特許文献３】米国特許第５８２５３５２Ａ１号明細書
【特許文献４】特開２００７−０１３４３２号公報
【特許文献５】特開平１１−２３２０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
検出回路は、静電容量の変化を所定のしきい値と比較し、しきい値を超えた場合にユーザが接触したものと判定する。ここで、ユーザは、パネルを、裸の指で接触したり、手袋をはめた指で接触したり、ペンで接触したりする。そして、ユーザがパネルに接触したときに発生する静電容量の変化量は、パネルに接触する物（接触物という）の材料、面積などに依存する。
【０００６】
図１は、接触物の種類と、静電容量の変化量、容量変化が発生する範囲との関係を説明する図である。接触物が裸の指である場合、静電容量の変化量は最も大きく、手袋をした指ではそれより小さくなり、スタイラスペンではさらに小さくなる。また、接触物が裸の指の場合、静電容量の変化が生ずる範囲は最も広く、手袋をした指ではそれより狭くなり、スタイラスペンではさらに狭くなる。
【０００７】
かかる状況において、接触の有無を判定する際に、固定的なしきい値を用いると、ある接触物に対しては良好な感度が得られるが、別の接触物に対しては感度が悪化するという問題が生ずる。
【０００８】
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、さまざまな接触物に対して、良好な感度を実現可能な入力装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある態様は、ユーザの接触状態に応じてそれぞれの静電容量が変化する複数のセンサ電極を有するタッチ式入力装置のコントローラに関する。コントローラは、フレーム周期ごとに生成される複数のセンサ電極それぞれの静電容量を示す容量値データを受け、静電容量が最も大きいピーク容量値データを判定するピーク検出部と、フレーム周期ごとに生成されるピーク容量値データをしきい値と比較し、ユーザの接触の有無を判定する演算処理部と、しきい値を制御するしきい値制御部と、を備える。しきい値制御部は、現在のしきい値より小さくかつ所定の最小値より大きいピーク容量値データが、所定のフレーム数にわたり連続して検出されると、しきい値を、所定のフレーム数において得られたピーク容量値データの平均値に、所定の係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）を乗じた値に更新する。
【００１０】
ピーク容量値データは、接触物に応じて変化するため、ピーク容量値データを監視することにより、接触物を推定することができる。この態様によれば、接触物に応じて動的にしきい値を設定できるため、さまざまな接触物に対して良好な感度を実現できる。
【００１１】
所定の係数Ｋは１／２であってもよい。
【００１２】
しきい値制御部は、最小値以下のピーク容量値データを検出すると、しきい値を所定の初期値に戻してもよい。
ピーク容量値データが最小値以下の状態は、パネルの非接触状態と判定できる。この場合、標準的な接触物に対して規定された初期値に戻される。
【００１３】
初期値は、容量値データがとりうる最大値と最小値の中点であってもよい。
【００１４】
本発明の別の態様は、タッチ式入力装置に関する。入力装置は、パネルと、上述の何れかの態様のコントローラと、を備える。
【００１５】
本発明の別の態様は、電子機器に関する。電子機器は、上述の入力装置を備える。
【００１６】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を、方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のある態様によれば、さまざまな接触物に対して良好な感度を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】接触物の種類と、静電容量の変化量、容量変化が発生する範囲との関係を説明する図である。
【図２】第１の実施の形態に係るタッチ式の入力装置を備える電子機器の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態に係る入力装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図３のしきい値制御部の動作を示すフローチャートである。
【図５】パネルコントローラの動作を示す図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）は、接触物を判定するフローチャートである。
【図７】図７（ａ）、（ｂ）は、ＬＣＤの表示画面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２０】
（第１の実施の形態）
図２は、第１の実施の形態に係るタッチ式の入力装置２を備える電子機器１の構成を示すブロック図である。入力装置（タッチ式入力装置）２は、たとえばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）９とオーバーラップする位置、つまりＬＣＤ９の表層に配置され、タッチパネルとして機能する。あるいは、ＬＣＤ９とは別の箇所に配置されたトラックパッドのような入力デバイスであってもよい。
【００２１】
入力装置２は、センサ部４、容量検出回路１０、パネルコントローラ６を備える。ユーザが指などの接触物８でセンサ部４の表面に触れると、センサ部４の内部に配置されたセンサ電極が周囲との間で形成する静電容量が変化する。センサ部４は、千鳥型のマトリクス状に配置された複数のセンサ電極のアレイを有する。なお容量検出回路１０とパネルコントローラ６は一体に構成されてもよい。
【００２２】
容量検出回路１０は、センサ電極の静電容量の変化を検出し、検出結果に応じたデータをパネルコントローラ６に出力する。パネルコントローラ６は、いわゆるＤＳＰ（Digital Signal Processor）であり、容量検出回路１０からのデータを解析し、ユーザの入力動作の有無、種類を判定する。たとえば接触物８が、センサ部４に接触することにより、ＬＣＤ９上に表示された項目、オブジェクトを選択が選択され、あるいは文字入力が補助される。
【００２３】
ユーザがセンサ部４を指で触れると、指の直下のセンサ電極ＳＥの静電容量が変化する。ユーザの複数の指が接触した場合、それぞれの指の直下のセンサ電極ＳＥの静電容量が変化する。また、指の直下のセンサ電極ＳＥの周辺のセンサ電極ＳＥの静電容量もわずかながらに変化する。図１に示すように、容量変化が発生する周辺のセンサ電極ＳＥの範囲は、接触物８の種類に依存する。
【００２４】
図３は、第１の実施の形態に係る入力装置２の構成を示すブロック図である。入力装置２は、複数のセンサ電極ＳＥｉ，ｊ、容量検出回路１０、パネルコントローラ６を備える。上述のように複数のセンサ電極ＳＥｉ，ｊは、マトリクス状に配置される。添え字のｉ，ｊは、ｉ行ｊ列目の要素であることを示す。
【００２５】
容量検出回路１０は、複数のセンサ電極ＳＥ１，１〜ＳＥＭ，Ｎと接続され、各センサ電極ＳＥｉ，ｊの静電容量を測定し、測定された静電容量を示す容量値データＣｉ，ｊのアレイを生成する。Ｃ／Ｖ変換回路１２は、静電容量に応じた電圧Ｖ１，１〜ＶＭ，Ｎを生成する。Ａ／Ｄ変換回路１４は、電圧Ｖ１，１〜ＶＭ，Ｎをデジタルの容量値データＣ１，１〜ＣＭ，Ｎに変換する。
【００２６】
容量値データＣ１，１〜ＣＭ，Ｎのセットは、所定のフレーム周期ごとに生成される。パネルコントローラ６は、ピーク検出部１６、演算処理部１８、しきい値制御部２０を備える。ピーク検出部１６は、複数の容量値データＣ１，１〜ＣＭ，Ｎにもとづき、静電容量が最も大きい容量値データ（ピーク容量値データと称する）ＣＰＥＡＫを判定し、容量値が最大となるセンサ電極（ピーク電極と称する）ＳＥＰＥＡＫを特定する。マルチタッチ検出を行う場合において、ピークが複数存在する場合、各ピークを示すデータが生成される。ピーク検出部１６は、フレームごとにピーク容量値データＣＰＥＡＫを生成し、しきい値制御部２０に出力する。なおピーク検出部１６は、ピーク容量値データＣＰＥＡＫに代えて、あるいはそれに加えて、ピーク電極ＳＥＰＥＡＫを特定するデータＰＥＡＫを出力してもよい。
【００２７】
演算処理部１８は、フレーム周期ごとに生成されるピーク容量値データＣＰＥＡＫをしきい値ＴＨと比較し、ユーザの接触の有無を判定する。演算処理部１８は、ユーザが接触した座標ｘ，ｙを、容量値データＣ１，１〜ＣＭ，Ｎにもとづいて計算する。演算処理部１８の具体的な演算アルゴリズムは特に限定されず、演算処理部１８は、公知の、あるいは将来利用可能なアルゴリズムを採用することができる。
【００２８】
しきい値制御部２０は、ピーク容量値データＣＰＥＡＫにもとづき、しきい値ＴＨを動的に制御する。しきい値ＴＨには、所定の初期値ＴＨＩＮＩＴと、所定の最小値ＴＨＬＯＷが定義されている。たとえば、初期値ＴＨＩＮＩＴは、標準的な入力手段として想定される接触物８に対して最適なしきい値ＴＨである。たとえば標準的な接触物８は、裸の指である。また初期値ＴＨＩＮＩＴは、容量値データがとりうる最大値と最小値の中点としてもよく、容量値データが８ビットの場合、初期値ＴＨＩＮＩＴは１２７に設定される。また、最小値ＴＨＬＯＷは、実質的にゼロに近い値、たとえば０〜４付近に設定される。
最小値ＴＨＬＯＷおよび初期値ＴＨＩＮＩＴは、システムごとに、良好な感度が得られるような値とすればよい。
【００２９】
しきい値制御部２０は、フレームごとに生成されるピーク容量値データＣＰＥＡＫを、現在のしきい値ＴＨおよび最小値ＴＨＬＯＷそれぞれと比較する。そして、しきい値ＴＨより小さく、かつ最小値ＴＨＬＯＷより大きいピーク容量値データＣＰＥＡＫが、所定のフレーム数Ｎ（Ｎは２以上の整数）にわたり連続して検出されると、しきい値ＴＨを、所定のフレーム数Ｎにおいて得られたピーク容量値データＣＰＥＡＫの平均値に所定の係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）を乗じた値に更新する。たとえばＫ＝１／２が例示されるが、その値は、システムごとに、良好な感度が得られるような値とすればよい。
【００３０】
またしきい値制御部２０は、最小値ＴＨＬＯＷ以下のピーク容量値データＣＰＥＡＫを検出すると、しきい値ＴＨを所定の初期値ＴＨＩＮＩＴに戻す。本実施の形態では、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが最小値ＴＨＬＯＷ以下の状態を、ユーザによる一連の入力処理が終了して非接触状態となった状態と推定する。そして次に入力処理が開始する際には、標準的な入力手段である接触物８（たとえば指）が利用されることを想定し、しきい値ＴＨを、初期値ＴＨＩＮＩＴに戻しておく。
【００３１】
図４は、図３のしきい値制御部２０の動作を示すフローチャートである。まず、しきい値ＴＨに初期値ＴＨＩＮＩＴが与えられる（Ｓ１００）。続いて、カウント数ＣＮＴがゼロに初期化される（Ｓ１０２）。
【００３２】
フレームごとに、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが取得される（Ｓ１０４）。ピーク容量値データＣＰＥＡＫが最小値ＴＨＬＯＷ以下のとき（Ｓ１０６のＹ）、ステップＳ１００に戻り、しきい値ＴＨが初期値ＴＨＩＮＩＴに戻される。
【００３３】
ピーク容量値データＣＰＥＡＫが最小値ＴＨＬＯＷより大きく（Ｓ１０６のＮ）、かつピーク容量値データＣＰＥＡＫが現在のしきい値ＴＨより小さいとき（Ｓ１０８のＹ）、カウント数ＣＮＴがインクリメントされる（Ｓ１１０）。ピーク容量値データＣＰＥＡＫが現在のしきい値ＴＨ以上のとき（Ｓ１０８のＮ）、ステップＳ１０２に戻り、カウント数ＣＮＴがゼロリセットされる。
【００３４】
以上の処理が、カウント数ＣＮＴが所定のフレーム数Ｎに達するまで繰り返される（Ｓ１１２のＮ）。カウント数ＣＮＴが所定のフレーム数Ｎに達すると（Ｓ１１２のＹ）、過去Ｎフレーム分のしきい値ＴＨの平均値ＡＶＥが算出され（Ｓ１１４）、しきい値ＴＨが、平均値ＡＶＥに応じた値ＡＶＥ×Ｋに設定される（Ｓ１１６）。そして、ステップＳ１０２に戻る。
【００３５】
以上がパネルコントローラ６の構成である。続いてその動作を説明する。図５は、パネルコントローラ６の動作を示す図である。図５は、横軸が経過時間、すなわちフレーム数を示しており、実線がピーク容量値データＣＰＥＡＫを、破線がしきい値ＴＨを示す。
【００３６】
時刻ｔ１以前、ピーク容量値データＣＰＥＡＫは最小値ＴＨＬＯＷ以下であるため（Ｓ１０６のＹ）、しきい値ＴＨは初期値ＴＨＩＮＩＴ＝１２７を維持する。時刻ｔ１〜ｔ２において、ユーザが指でパネルに接触すると、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが増大するが、しきい値ＴＨより高い値を維持するため、しきい値ＴＨは変更されない。
【００３７】
時刻ｔ３〜ｔ５では、ユーザがペンによってパネルに接触する。このときピーク容量値データＣＰＥＡＫは、時刻ｔ１〜ｔ２のそれよりも小さな値となり、ＴＨＬＯＷ＜ＣＰＥＡＫ＜ＴＨが成り立つ。この状態がＮフレームにわたり持続すると、しきい値ＴＨが更新される（時刻ｔ４）。その後、ペンで接触する間は、しきい値ＴＨは維持される。時刻ｔ５に、パネルからペンが離れると、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが再び最小値ＴＨＬＯＷ以下となり、しきい値ＴＨは初期化される（時刻ｔ６）。
【００３８】
区間ｔ７〜ｔ９の間、ユーザがパネルにペンで接触すると、ピーク容量値データＣＰＥＡＫは低い値をとる。ＴＨＬＯＷ＜ＣＰＥＡＫ＜ＴＨの状態がＮフレーム持続すると（時刻ｔ８）、しきい値ＴＨが更新される。
【００３９】
区間ｔ９以降、ユーザが再び指でパネルに接触すると、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが増大する。ピーク容量値データＣＰＥＡＫの増大に応じて、過去Ｎフレーム分の平均値ＡＶＥが順次増大する。その結果、しきい値ＴＨは徐々に上昇する（時刻ｔ１０〜ｔ１２）。
【００４０】
時刻ｔ１１以降、ユーザの指がゆっくりとパネルから離れていくと、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが時間とともに低下していく。ＣＰＥＡＫ＜ＴＨとなる時刻ｔ１３から、Ｎフレーム経過後の時刻ｔ１４に、しきい値ＴＨは、時刻ｔ１３〜ｔ１４の平均値ＡＶＥの１／２倍の値に設定される。
【００４１】
時刻ｔ１５に、ＣＰＥＡＫ＜ＴＨＬＯＷが検出されると、しきい値ＴＨは初期化される。
【００４２】
このように、第１の実施の形態に係るパネルコントローラ６によれば、ピーク容量値データＣＰＥＡＫに応じて、接触物８を推定することができる。具体的には、ピーク容量値データＣＰＥＡＫがしきい値ＴＨより大きいときには、指などの大きな容量変化を発生させる接触物８が推定される。反対に、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが、しきい値ＴＨ以下に低下したときには、ペンなどの小さな容量変化を発生させる接触物８が推定される。パネルコントローラ６によれば、推定された接触物８に応じて、最適なしきい値ＴＨが動的に設定することができ、その結果、さまざまな接触物８が想定される電子機器においても、良好な感度を実現できる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、ピーク容量値データＣＰＥＡＫにもとづいて接触物８を推定し、その結果に応じて、しきい値ＴＨを変化させる技術を説明した。第２の実施の形態では、推定された接触物８に応じて、アプリケーションソフトウェアの動作を変更する技術を説明する。
【００４４】
図１に示したように、静電容量の変化量、すなわちピーク容量値データＣＰＥＡＫは、接触物８に応じており、また、容量変化が発生する範囲も、接触物８に応じている。そこで第２の実施の形態において、演算処理部１８は、ピーク容量値データＣＰＥＡＫおよび／または、容量値データＣ１，１〜ＣＭ，Ｎのセットもとづいて、接触物８を推定し、接触物８を示すデータＯＢＪを、外部のプロセッサに出力する。
【００４５】
図６（ａ）、（ｂ）は、接触物を判定するフローチャートである。
図６（ａ）では、接触物８として、第１の接触物と、それ以外の第２の接触物が想定される。第１の接触物はユーザの指であり、第２の接触物はペンであってもよい。しきい値ＴＨが、図４のステップＳ１１６に従って更新されると（Ｓ２００）、接触物は第２の接触物と判定される。しきい値ＴＨが変更されない場合、接触物は第１の接触物と判定される。
【００４６】
さらに単純には、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが、しきい値レベルより大きいか、小さいかに応じて、第１の接触物と第２の接触物を判定してもよい。たとえばしきい値レベルを、図１の値ｘ１とした場合、接触物８が、指か、それ以外かを判定でき、値ｘ２とした場合には、接触物がペンか、それ以外かを判定できる。
【００４７】
あるいは、別の方法として、容量変化が発生する範囲が、しきい値レベルより大きいか、小さいかに応じて、第１の接触物と第２の接触物を判定してもよい。たとえばしきい値レベルを、図１の値ｒ１とした場合、接触物８が、指か、それ以外かを判定でき、値ｒ２とした場合には、接触物がペンか、それ以外かを判定できる。容量変化が発生する範囲は、容量値データＣ１，１〜ＣＭ，Ｎから計算できる。
【００４８】
図６（ｂ）では、接触物８として、第１の接触物と、第２の接触物、第３の接触物が想定される。第１の接触物はユーザの指であり、第２の接触物は手袋をしたユーザの指であり、第３の接触物はペンであってもよい。図６（ｂ）では、ピーク容量値データＣＰＥＡＫの値と、容量変化が発生する範囲の組み合わせによって、接触物が推定される。
【００４９】
ステップＳ２００については、図６（ａ）と同様である。ステップＳ２００において、しきい値ＴＨが更新されると、言い換えれば、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが小さくなると、接触物８が、第１の接触物（指）以外、すなわち第２の接触物（手袋）もしくは第３の接触物（ペン）であると判定される。
【００５０】
フレームの容量値データＣ１，１〜ＣＭ，Ｎのうち、あるしきい値レベルを超えるデータの個数は、容量変化が生ずる範囲に対応する。そこで、演算処理部１８は、しきい値を超えるデータの個数が第１所定値以下であり、かつしきい値ＴＨが第２所定値以下であるとき（Ｓ２０８のＹ）、接触物はペンであると判定される（Ｓ２１２）。それ以外の場合（Ｓ２０８のＮ）、接触物は手袋であると判定される（Ｓ２１０）。
【００５１】
接触物の推定アルゴリズムは例示であり、その他の変形例も本発明に含まれる。
【００５２】
接触物８が推定できると、推定された接触物に応じて、アプリケーションソフトウェアの動作を最適化することができる。たとえばアプリケーションソフトウェアは、データＯＢＪに応じて、ＬＣＤ９に表示する画面を切りかえる。図７（ａ）、（ｂ）は、ＬＣＤ９の表示画面を示す図である。図７（ａ）は、文字の手書き入力を受け付ける画面の例を示す。データＯＢＪが、接触物８が指であることを示すとき（左図）、手書き入力のウィンドウのサイズを大きくし、接触物８がペンであることを示すとき（右図）、手書き入力のウィンドウのサイズを小さくする。
【００５３】
図７（ｂ）は、アイコンの選択による文字入力を受け付ける画面の例を示す。データＯＢＪが、接触物８がペンであることを示すとき（左図）、アイコンのサイズＩＣＯＮを小さくし、接触物８が指や手袋であることを示すとき、アイコンのサイズＩＣＯＮを大きくする。
【００５４】
第２の実施の形態のようにデータＯＢＪを生成することにより、データＯＢＪに応じて、表示画面の内容を変更することができ、快適な入力操作を実現できる。
【００５５】
実施の形態にもとづき、特定の語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１…電子機器、２…入力装置、４…センサ部、５…シールド電極、６…パネルコントローラ、８…接触物、９…ＬＣＤ、１０…容量検出回路、１２…Ｃ／Ｖ変換回路、１４…Ａ／Ｄ変換回路、１６…ピーク検出部、１８…演算処理部、２０…しきい値制御部、ＳＥ…センサ電極。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量の変化を利用したタッチ式の入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のコンピュータや携帯電話端末、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）をはじめとする電子機器の多くは、指やスタイラスペンで接触することによって電子機器を操作するための入力装置を備える。
【０００３】
こうした入力装置のひとつであるタッチ式入力装置（タッチセンサ、タッチパッドやトラックパッドとも称される）は、ユーザの指やペンが接触することにより、電極とその周囲との間に形成される静電容量が変化することを利用した静電センサを利用している。タッチ式入力装置は、Ｘ軸方向に配置された複数のセンサ電極と、Ｙ軸方向に配置された複数のセンサ電極と、各センサ電極の静電容量を検出する検出回路を備える。検出回路は、静電容量の変化の大きい、すなわち、ユーザが接触したセンサ電極を判定することで、ユーザがタッチした位置を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３２５８５８号公報
【特許文献２】特表２００３−５１１７９９号公報
【特許文献３】米国特許第５８２５３５２Ａ１号明細書
【特許文献４】特開２００７−０１３４３２号公報
【特許文献５】特開平１１−２３２０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
検出回路は、静電容量の変化を所定のしきい値と比較し、しきい値を超えた場合にユーザが接触したものと判定する。ここで、ユーザは、パネルを、裸の指で接触したり、手袋をはめた指で接触したり、ペンで接触したりする。そして、ユーザがパネルに接触したときに発生する静電容量の変化量は、パネルに接触する物（接触物という）の材料、面積などに依存する。
【０００６】
図１は、接触物の種類と、静電容量の変化量、容量変化が発生する範囲との関係を説明する図である。接触物が裸の指である場合、静電容量の変化量は最も大きく、手袋をした指ではそれより小さくなり、スタイラスペンではさらに小さくなる。また、接触物が裸の指の場合、静電容量の変化が生ずる範囲は最も広く、手袋をした指ではそれより狭くなり、スタイラスペンではさらに狭くなる。
【０００７】
かかる状況において、接触の有無を判定する際に、固定的なしきい値を用いると、ある接触物に対しては良好な感度が得られるが、別の接触物に対しては感度が悪化するという問題が生ずる。
【０００８】
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、さまざまな接触物に対して、良好な感度を実現可能な入力装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある態様は、ユーザの接触状態に応じてそれぞれの静電容量が変化する複数のセンサ電極を有するタッチ式入力装置のコントローラに関する。コントローラは、フレーム周期ごとに生成される複数のセンサ電極それぞれの静電容量を示す容量値データを受け、静電容量が最も大きいピーク容量値データを判定するピーク検出部と、フレーム周期ごとに生成されるピーク容量値データをしきい値と比較し、ユーザの接触の有無を判定する演算処理部と、しきい値を制御するしきい値制御部と、を備える。しきい値制御部は、現在のしきい値より小さくかつ所定の最小値より大きいピーク容量値データが、所定のフレーム数にわたり連続して検出されると、しきい値を、所定のフレーム数において得られたピーク容量値データの平均値に、所定の係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）を乗じた値に更新する。
【００１０】
ピーク容量値データは、接触物に応じて変化するため、ピーク容量値データを監視することにより、接触物を推定することができる。この態様によれば、接触物に応じて動的にしきい値を設定できるため、さまざまな接触物に対して良好な感度を実現できる。
【００１１】
所定の係数Ｋは１／２であってもよい。
【００１２】
しきい値制御部は、最小値以下のピーク容量値データを検出すると、しきい値を所定の初期値に戻してもよい。
ピーク容量値データが最小値以下の状態は、パネルの非接触状態と判定できる。この場合、標準的な接触物に対して規定された初期値に戻される。
【００１３】
初期値は、容量値データがとりうる最大値と最小値の中点であってもよい。
【００１４】
本発明の別の態様は、タッチ式入力装置に関する。入力装置は、パネルと、上述の何れかの態様のコントローラと、を備える。
【００１５】
本発明の別の態様は、電子機器に関する。電子機器は、上述の入力装置を備える。
【００１６】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を、方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のある態様によれば、さまざまな接触物に対して良好な感度を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】接触物の種類と、静電容量の変化量、容量変化が発生する範囲との関係を説明する図である。
【図２】第１の実施の形態に係るタッチ式の入力装置を備える電子機器の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態に係る入力装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図３のしきい値制御部の動作を示すフローチャートである。
【図５】パネルコントローラの動作を示す図である。
【図６】図６（ａ）、（ｂ）は、接触物を判定するフローチャートである。
【図７】図７（ａ）、（ｂ）は、ＬＣＤの表示画面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２０】
（第１の実施の形態）
図２は、第１の実施の形態に係るタッチ式の入力装置２を備える電子機器１の構成を示すブロック図である。入力装置（タッチ式入力装置）２は、たとえばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）９とオーバーラップする位置、つまりＬＣＤ９の表層に配置され、タッチパネルとして機能する。あるいは、ＬＣＤ９とは別の箇所に配置されたトラックパッドのような入力デバイスであってもよい。
【００２１】
入力装置２は、センサ部４、容量検出回路１０、パネルコントローラ６を備える。ユーザが指などの接触物８でセンサ部４の表面に触れると、センサ部４の内部に配置されたセンサ電極が周囲との間で形成する静電容量が変化する。センサ部４は、千鳥型のマトリクス状に配置された複数のセンサ電極のアレイを有する。なお容量検出回路１０とパネルコントローラ６は一体に構成されてもよい。
【００２２】
容量検出回路１０は、センサ電極の静電容量の変化を検出し、検出結果に応じたデータをパネルコントローラ６に出力する。パネルコントローラ６は、いわゆるＤＳＰ（Digital Signal Processor）であり、容量検出回路１０からのデータを解析し、ユーザの入力動作の有無、種類を判定する。たとえば接触物８が、センサ部４に接触することにより、ＬＣＤ９上に表示された項目、オブジェクトを選択が選択され、あるいは文字入力が補助される。
【００２３】
ユーザがセンサ部４を指で触れると、指の直下のセンサ電極ＳＥの静電容量が変化する。ユーザの複数の指が接触した場合、それぞれの指の直下のセンサ電極ＳＥの静電容量が変化する。また、指の直下のセンサ電極ＳＥの周辺のセンサ電極ＳＥの静電容量もわずかながらに変化する。図１に示すように、容量変化が発生する周辺のセンサ電極ＳＥの範囲は、接触物８の種類に依存する。
【００２４】
図３は、第１の実施の形態に係る入力装置２の構成を示すブロック図である。入力装置２は、複数のセンサ電極ＳＥｉ，ｊ、容量検出回路１０、パネルコントローラ６を備える。上述のように複数のセンサ電極ＳＥｉ，ｊは、マトリクス状に配置される。添え字のｉ，ｊは、ｉ行ｊ列目の要素であることを示す。
【００２５】
容量検出回路１０は、複数のセンサ電極ＳＥ１，１〜ＳＥＭ，Ｎと接続され、各センサ電極ＳＥｉ，ｊの静電容量を測定し、測定された静電容量を示す容量値データＣｉ，ｊのアレイを生成する。Ｃ／Ｖ変換回路１２は、静電容量に応じた電圧Ｖ１，１〜ＶＭ，Ｎを生成する。Ａ／Ｄ変換回路１４は、電圧Ｖ１，１〜ＶＭ，Ｎをデジタルの容量値データＣ１，１〜ＣＭ，Ｎに変換する。
【００２６】
容量値データＣ１，１〜ＣＭ，Ｎのセットは、所定のフレーム周期ごとに生成される。パネルコントローラ６は、ピーク検出部１６、演算処理部１８、しきい値制御部２０を備える。ピーク検出部１６は、複数の容量値データＣ１，１〜ＣＭ，Ｎにもとづき、静電容量が最も大きい容量値データ（ピーク容量値データと称する）ＣＰＥＡＫを判定し、容量値が最大となるセンサ電極（ピーク電極と称する）ＳＥＰＥＡＫを特定する。マルチタッチ検出を行う場合において、ピークが複数存在する場合、各ピークを示すデータが生成される。ピーク検出部１６は、フレームごとにピーク容量値データＣＰＥＡＫを生成し、しきい値制御部２０に出力する。なおピーク検出部１６は、ピーク容量値データＣＰＥＡＫに代えて、あるいはそれに加えて、ピーク電極ＳＥＰＥＡＫを特定するデータＰＥＡＫを出力してもよい。
【００２７】
演算処理部１８は、フレーム周期ごとに生成されるピーク容量値データＣＰＥＡＫをしきい値ＴＨと比較し、ユーザの接触の有無を判定する。演算処理部１８は、ユーザが接触した座標ｘ，ｙを、容量値データＣ１，１〜ＣＭ，Ｎにもとづいて計算する。演算処理部１８の具体的な演算アルゴリズムは特に限定されず、演算処理部１８は、公知の、あるいは将来利用可能なアルゴリズムを採用することができる。
【００２８】
しきい値制御部２０は、ピーク容量値データＣＰＥＡＫにもとづき、しきい値ＴＨを動的に制御する。しきい値ＴＨには、所定の初期値ＴＨＩＮＩＴと、所定の最小値ＴＨＬＯＷが定義されている。たとえば、初期値ＴＨＩＮＩＴは、標準的な入力手段として想定される接触物８に対して最適なしきい値ＴＨである。たとえば標準的な接触物８は、裸の指である。また初期値ＴＨＩＮＩＴは、容量値データがとりうる最大値と最小値の中点としてもよく、容量値データが８ビットの場合、初期値ＴＨＩＮＩＴは１２７に設定される。また、最小値ＴＨＬＯＷは、実質的にゼロに近い値、たとえば０〜４付近に設定される。
最小値ＴＨＬＯＷおよび初期値ＴＨＩＮＩＴは、システムごとに、良好な感度が得られるような値とすればよい。
【００２９】
しきい値制御部２０は、フレームごとに生成されるピーク容量値データＣＰＥＡＫを、現在のしきい値ＴＨおよび最小値ＴＨＬＯＷそれぞれと比較する。そして、しきい値ＴＨより小さく、かつ最小値ＴＨＬＯＷより大きいピーク容量値データＣＰＥＡＫが、所定のフレーム数Ｎ（Ｎは２以上の整数）にわたり連続して検出されると、しきい値ＴＨを、所定のフレーム数Ｎにおいて得られたピーク容量値データＣＰＥＡＫの平均値に所定の係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）を乗じた値に更新する。たとえばＫ＝１／２が例示されるが、その値は、システムごとに、良好な感度が得られるような値とすればよい。
【００３０】
またしきい値制御部２０は、最小値ＴＨＬＯＷ以下のピーク容量値データＣＰＥＡＫを検出すると、しきい値ＴＨを所定の初期値ＴＨＩＮＩＴに戻す。本実施の形態では、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが最小値ＴＨＬＯＷ以下の状態を、ユーザによる一連の入力処理が終了して非接触状態となった状態と推定する。そして次に入力処理が開始する際には、標準的な入力手段である接触物８（たとえば指）が利用されることを想定し、しきい値ＴＨを、初期値ＴＨＩＮＩＴに戻しておく。
【００３１】
図４は、図３のしきい値制御部２０の動作を示すフローチャートである。まず、しきい値ＴＨに初期値ＴＨＩＮＩＴが与えられる（Ｓ１００）。続いて、カウント数ＣＮＴがゼロに初期化される（Ｓ１０２）。
【００３２】
フレームごとに、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが取得される（Ｓ１０４）。ピーク容量値データＣＰＥＡＫが最小値ＴＨＬＯＷ以下のとき（Ｓ１０６のＹ）、ステップＳ１００に戻り、しきい値ＴＨが初期値ＴＨＩＮＩＴに戻される。
【００３３】
ピーク容量値データＣＰＥＡＫが最小値ＴＨＬＯＷより大きく（Ｓ１０６のＮ）、かつピーク容量値データＣＰＥＡＫが現在のしきい値ＴＨより小さいとき（Ｓ１０８のＹ）、カウント数ＣＮＴがインクリメントされる（Ｓ１１０）。ピーク容量値データＣＰＥＡＫが現在のしきい値ＴＨ以上のとき（Ｓ１０８のＮ）、ステップＳ１０２に戻り、カウント数ＣＮＴがゼロリセットされる。
【００３４】
以上の処理が、カウント数ＣＮＴが所定のフレーム数Ｎに達するまで繰り返される（Ｓ１１２のＮ）。カウント数ＣＮＴが所定のフレーム数Ｎに達すると（Ｓ１１２のＹ）、過去Ｎフレーム分のしきい値ＴＨの平均値ＡＶＥが算出され（Ｓ１１４）、しきい値ＴＨが、平均値ＡＶＥに応じた値ＡＶＥ×Ｋに設定される（Ｓ１１６）。そして、ステップＳ１０２に戻る。
【００３５】
以上がパネルコントローラ６の構成である。続いてその動作を説明する。図５は、パネルコントローラ６の動作を示す図である。図５は、横軸が経過時間、すなわちフレーム数を示しており、実線がピーク容量値データＣＰＥＡＫを、破線がしきい値ＴＨを示す。
【００３６】
時刻ｔ１以前、ピーク容量値データＣＰＥＡＫは最小値ＴＨＬＯＷ以下であるため（Ｓ１０６のＹ）、しきい値ＴＨは初期値ＴＨＩＮＩＴ＝１２７を維持する。時刻ｔ１〜ｔ２において、ユーザが指でパネルに接触すると、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが増大するが、しきい値ＴＨより高い値を維持するため、しきい値ＴＨは変更されない。
【００３７】
時刻ｔ３〜ｔ５では、ユーザがペンによってパネルに接触する。このときピーク容量値データＣＰＥＡＫは、時刻ｔ１〜ｔ２のそれよりも小さな値となり、ＴＨＬＯＷ＜ＣＰＥＡＫ＜ＴＨが成り立つ。この状態がＮフレームにわたり持続すると、しきい値ＴＨが更新される（時刻ｔ４）。その後、ペンで接触する間は、しきい値ＴＨは維持される。時刻ｔ５に、パネルからペンが離れると、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが再び最小値ＴＨＬＯＷ以下となり、しきい値ＴＨは初期化される（時刻ｔ６）。
【００３８】
区間ｔ７〜ｔ９の間、ユーザがパネルにペンで接触すると、ピーク容量値データＣＰＥＡＫは低い値をとる。ＴＨＬＯＷ＜ＣＰＥＡＫ＜ＴＨの状態がＮフレーム持続すると（時刻ｔ８）、しきい値ＴＨが更新される。
【００３９】
区間ｔ９以降、ユーザが再び指でパネルに接触すると、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが増大する。ピーク容量値データＣＰＥＡＫの増大に応じて、過去Ｎフレーム分の平均値ＡＶＥが順次増大する。その結果、しきい値ＴＨは徐々に上昇する（時刻ｔ１０〜ｔ１２）。
【００４０】
時刻ｔ１１以降、ユーザの指がゆっくりとパネルから離れていくと、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが時間とともに低下していく。ＣＰＥＡＫ＜ＴＨとなる時刻ｔ１３から、Ｎフレーム経過後の時刻ｔ１４に、しきい値ＴＨは、時刻ｔ１３〜ｔ１４の平均値ＡＶＥの１／２倍の値に設定される。
【００４１】
時刻ｔ１５に、ＣＰＥＡＫ＜ＴＨＬＯＷが検出されると、しきい値ＴＨは初期化される。
【００４２】
このように、第１の実施の形態に係るパネルコントローラ６によれば、ピーク容量値データＣＰＥＡＫに応じて、接触物８を推定することができる。具体的には、ピーク容量値データＣＰＥＡＫがしきい値ＴＨより大きいときには、指などの大きな容量変化を発生させる接触物８が推定される。反対に、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが、しきい値ＴＨ以下に低下したときには、ペンなどの小さな容量変化を発生させる接触物８が推定される。パネルコントローラ６によれば、推定された接触物８に応じて、最適なしきい値ＴＨが動的に設定することができ、その結果、さまざまな接触物８が想定される電子機器においても、良好な感度を実現できる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、ピーク容量値データＣＰＥＡＫにもとづいて接触物８を推定し、その結果に応じて、しきい値ＴＨを変化させる技術を説明した。第２の実施の形態では、推定された接触物８に応じて、アプリケーションソフトウェアの動作を変更する技術を説明する。
【００４４】
図１に示したように、静電容量の変化量、すなわちピーク容量値データＣＰＥＡＫは、接触物８に応じており、また、容量変化が発生する範囲も、接触物８に応じている。そこで第２の実施の形態において、演算処理部１８は、ピーク容量値データＣＰＥＡＫおよび／または、容量値データＣ１，１〜ＣＭ，Ｎのセットもとづいて、接触物８を推定し、接触物８を示すデータＯＢＪを、外部のプロセッサに出力する。
【００４５】
図６（ａ）、（ｂ）は、接触物を判定するフローチャートである。
図６（ａ）では、接触物８として、第１の接触物と、それ以外の第２の接触物が想定される。第１の接触物はユーザの指であり、第２の接触物はペンであってもよい。しきい値ＴＨが、図４のステップＳ１１６に従って更新されると（Ｓ２００）、接触物は第２の接触物と判定される。しきい値ＴＨが変更されない場合、接触物は第１の接触物と判定される。
【００４６】
さらに単純には、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが、しきい値レベルより大きいか、小さいかに応じて、第１の接触物と第２の接触物を判定してもよい。たとえばしきい値レベルを、図１の値ｘ１とした場合、接触物８が、指か、それ以外かを判定でき、値ｘ２とした場合には、接触物がペンか、それ以外かを判定できる。
【００４７】
あるいは、別の方法として、容量変化が発生する範囲が、しきい値レベルより大きいか、小さいかに応じて、第１の接触物と第２の接触物を判定してもよい。たとえばしきい値レベルを、図１の値ｒ１とした場合、接触物８が、指か、それ以外かを判定でき、値ｒ２とした場合には、接触物がペンか、それ以外かを判定できる。容量変化が発生する範囲は、容量値データＣ１，１〜ＣＭ，Ｎから計算できる。
【００４８】
図６（ｂ）では、接触物８として、第１の接触物と、第２の接触物、第３の接触物が想定される。第１の接触物はユーザの指であり、第２の接触物は手袋をしたユーザの指であり、第３の接触物はペンであってもよい。図６（ｂ）では、ピーク容量値データＣＰＥＡＫの値と、容量変化が発生する範囲の組み合わせによって、接触物が推定される。
【００４９】
ステップＳ２００については、図６（ａ）と同様である。ステップＳ２００において、しきい値ＴＨが更新されると、言い換えれば、ピーク容量値データＣＰＥＡＫが小さくなると、接触物８が、第１の接触物（指）以外、すなわち第２の接触物（手袋）もしくは第３の接触物（ペン）であると判定される。
【００５０】
フレームの容量値データＣ１，１〜ＣＭ，Ｎのうち、あるしきい値レベルを超えるデータの個数は、容量変化が生ずる範囲に対応する。そこで、演算処理部１８は、しきい値を超えるデータの個数が第１所定値以下であり、かつしきい値ＴＨが第２所定値以下であるとき（Ｓ２０８のＹ）、接触物はペンであると判定される（Ｓ２１２）。それ以外の場合（Ｓ２０８のＮ）、接触物は手袋であると判定される（Ｓ２１０）。
【００５１】
接触物の推定アルゴリズムは例示であり、その他の変形例も本発明に含まれる。
【００５２】
接触物８が推定できると、推定された接触物に応じて、アプリケーションソフトウェアの動作を最適化することができる。たとえばアプリケーションソフトウェアは、データＯＢＪに応じて、ＬＣＤ９に表示する画面を切りかえる。図７（ａ）、（ｂ）は、ＬＣＤ９の表示画面を示す図である。図７（ａ）は、文字の手書き入力を受け付ける画面の例を示す。データＯＢＪが、接触物８が指であることを示すとき（左図）、手書き入力のウィンドウのサイズを大きくし、接触物８がペンであることを示すとき（右図）、手書き入力のウィンドウのサイズを小さくする。
【００５３】
図７（ｂ）は、アイコンの選択による文字入力を受け付ける画面の例を示す。データＯＢＪが、接触物８がペンであることを示すとき（左図）、アイコンのサイズＩＣＯＮを小さくし、接触物８が指や手袋であることを示すとき、アイコンのサイズＩＣＯＮを大きくする。
【００５４】
第２の実施の形態のようにデータＯＢＪを生成することにより、データＯＢＪに応じて、表示画面の内容を変更することができ、快適な入力操作を実現できる。
【００５５】
実施の形態にもとづき、特定の語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１…電子機器、２…入力装置、４…センサ部、５…シールド電極、６…パネルコントローラ、８…接触物、９…ＬＣＤ、１０…容量検出回路、１２…Ｃ／Ｖ変換回路、１４…Ａ／Ｄ変換回路、１６…ピーク検出部、１８…演算処理部、２０…しきい値制御部、ＳＥ…センサ電極。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの接触状態に応じてそれぞれの静電容量が変化する複数のセンサ電極を有するタッチ式入力装置のコントローラであって、
フレーム周期ごとに生成される前記複数のセンサ電極それぞれの静電容量を示す容量値データを受け、静電容量が最も大きいピーク容量値データを判定するピーク検出部と、
フレーム周期ごとに生成される前記ピーク容量値データをしきい値と比較し、ユーザの接触の有無を判定する演算処理部と、
前記しきい値を制御するしきい値制御部と、
を備え、
前記しきい値制御部は、現在の前記しきい値より小さくかつ所定の最小値より大きい前記ピーク容量値データが、所定のフレーム数にわたり連続して検出されると、前記しきい値を、前記所定のフレーム数において得られた前記ピーク容量値データの平均値に所定の係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）を乗じた値に更新することを特徴とするコントローラ。
【請求項２】
前記しきい値制御部は、前記最小値より低い前記ピーク容量値データを検出すると、前記しきい値を、所定の初期値に戻すことを特徴とする請求項１に記載のコントローラ。
【請求項３】
前記初期値は、前記容量値データがとりうる最大値と最小値の中点であることを特徴とする請求項２に記載のコントローラ。
【請求項４】
前記演算処理部は、前記ピーク容量値データにもとづき、パネルに接触する接触物を判定し、判定された接触物を示すデータを出力可能に構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコントローラ。
【請求項５】
前記演算処理部は、前記しきい値が更新されるとき、パネルに接触する接触物を第１の接触物と判定し、前記しきい値が更新されないとき、パネルに接触する接触物を第１の接触物以外であると判定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコントローラ。
【請求項６】
前記演算処理部は、複数の前記容量値データにもとづき、容量変化が発生している範囲を判定し、当該範囲に応じてパネルに接触する接触物を判定し、判定された接触物を示すデータを出力可能に構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコントローラ。
【請求項７】
前記演算処理部は、所定のしきい値レベルを超える容量値データの個数と所定値の比較結果に応じて、パネルに接触する接触物を判定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコントローラ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載のコントローラを備えることを特徴とするタッチ式入力装置。
【請求項９】
請求項１から７のいずれかに記載のコントローラを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
ユーザの接触状態に応じてそれぞれの静電容量が変化する複数のセンサ電極を有するタッチ式入力装置の制御方法であって、
フレーム周期ごとに、前記複数のセンサ電極それぞれの静電容量を示す容量値データを生成するステップと、
静電容量が最も大きいピーク容量値データを判定するステップと、
前記ピーク容量値データをしきい値と比較し、ユーザが接触した座標を判定するステップと、
前記しきい値を制御するステップと、
を備え、
前記しきい値を制御するステップは、
現在の前記しきい値より小さくかつ所定の最小値より大きい前記ピーク容量値データが、所定のフレーム数にわたり連続して検出されると、前記しきい値を、前記所定のフレーム数において得られたピーク容量値データの平均値に所定の係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）を乗じた値に更新することを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記しきい値を制御するステップは、前記最小値より低い前記ピーク容量値データが発生すると、前記しきい値を所定の初期値に戻すことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１】
ユーザの接触状態に応じてそれぞれの静電容量が変化する複数のセンサ電極を有するタッチ式入力装置のコントローラであって、
フレーム周期ごとに生成される前記複数のセンサ電極それぞれの静電容量を示す容量値データを受け、静電容量が最も大きいピーク容量値データを判定するピーク検出部と、
フレーム周期ごとに生成される前記ピーク容量値データをしきい値と比較し、ユーザの接触の有無を判定する演算処理部と、
前記しきい値を制御するしきい値制御部と、
を備え、
前記しきい値制御部は、現在の前記しきい値より小さくかつ所定の最小値より大きい前記ピーク容量値データが、所定のフレーム数にわたり連続して検出されると、前記しきい値を、前記所定のフレーム数において得られた前記ピーク容量値データの平均値に所定の係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）を乗じた値に更新することを特徴とするコントローラ。
【請求項２】
前記しきい値制御部は、前記最小値より低い前記ピーク容量値データを検出すると、前記しきい値を、所定の初期値に戻すことを特徴とする請求項１に記載のコントローラ。
【請求項３】
前記初期値は、前記容量値データがとりうる最大値と最小値の中点であることを特徴とする請求項２に記載のコントローラ。
【請求項４】
前記演算処理部は、前記ピーク容量値データにもとづき、パネルに接触する接触物を判定し、判定された接触物を示すデータを出力可能に構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコントローラ。
【請求項５】
前記演算処理部は、前記しきい値が更新されるとき、パネルに接触する接触物を第１の接触物と判定し、前記しきい値が更新されないとき、パネルに接触する接触物を第１の接触物以外であると判定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコントローラ。
【請求項６】
前記演算処理部は、複数の前記容量値データにもとづき、容量変化が発生している範囲を判定し、当該範囲に応じてパネルに接触する接触物を判定し、判定された接触物を示すデータを出力可能に構成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコントローラ。
【請求項７】
前記演算処理部は、所定のしきい値レベルを超える容量値データの個数と所定値の比較結果に応じて、パネルに接触する接触物を判定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコントローラ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載のコントローラを備えることを特徴とするタッチ式入力装置。
【請求項９】
請求項１から７のいずれかに記載のコントローラを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
ユーザの接触状態に応じてそれぞれの静電容量が変化する複数のセンサ電極を有するタッチ式入力装置の制御方法であって、
フレーム周期ごとに、前記複数のセンサ電極それぞれの静電容量を示す容量値データを生成するステップと、
静電容量が最も大きいピーク容量値データを判定するステップと、
前記ピーク容量値データをしきい値と比較し、ユーザが接触した座標を判定するステップと、
前記しきい値を制御するステップと、
を備え、
前記しきい値を制御するステップは、
現在の前記しきい値より小さくかつ所定の最小値より大きい前記ピーク容量値データが、所定のフレーム数にわたり連続して検出されると、前記しきい値を、前記所定のフレーム数において得られたピーク容量値データの平均値に所定の係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）を乗じた値に更新することを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記しきい値を制御するステップは、前記最小値より低い前記ピーク容量値データが発生すると、前記しきい値を所定の初期値に戻すことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−８８９８２（Ｐ２０１３−８８９８２Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２８２３３（Ｐ２０１１−２２８２３３）
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【出願人】（０００１１６０２４）ローム株式会社 (3,539)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]