JP2011113557A

JP2011113557A - タッチデバイスの位置決め装置および位置決め方法

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Publication number: JP2011113557A
Application number: JP2010098113A
Authority: JP
Inventors: Cheng Long Lu; 正隆盧
Original assignee: Integrated Tech Express Inc
Current assignee: Integrated Tech Express Inc
Priority date: 2009-11-27
Filing date: 2010-04-21
Publication date: 2011-06-09
Anticipated expiration: 2030-04-21
Also published as: US20110127092A1; TW201118698A; JP5132710B2

Abstract

【目的】タッチデバイスの全てのタッチポイントを効果的に位置決めすることのできるタッチデバイスの位置決め方法を提供する。
【解決手段】この位置決め方法は、まず、コントローラを提供して、タッチデバイスのタッチパネルに境界領域を設定する。タッチ媒体がタッチパネルに触れると、コントローラは、複数の容量検出差分値の中のピーク容量検出差分値が境界領域に出現したかどうかを検出する。また、コントローラは、ピーク容量検出差分値およびピーク容量検出差分値に近隣する第１近隣容量検出差分値に基づいて補間計算を行い、タッチ媒体のタッチポイントの座標を獲得する。
【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、タッチデバイスの位置決め装置および位置決め方法に関するものであり、特に、タッチデバイスの境界領域にあるタッチポイントを位置決めするための位置決め装置および位置決め方法である。

技術の発達に伴い、ノート型パソコン、携帯電話、または携帯マルチメディアプレイヤー（ｐｏｒｔａｂｌｅｍｕｌｔｉｍｅｄｉａｐｌａｙｅｒ，ＰＭＰ）等の電子デバイスのほとんどは、新しい入力インターフェースとして、通常、タッチパネルを備えている。タッチパネルは、抵抗膜方式（ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）タッチパネル、静電容量方式（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ）タッチパネル、赤外線方式（ｉｎｆｒａｒｅｄｒａｙ）タッチパネル、超音波方式（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｗａｖｅ）タッチパネル等に分類することができ、そのうち抵抗膜方式タッチパネルと静電容量方式タッチパネルが最も一般的な商品となっている。静電容量方式タッチパネルを指または導電材料で触れたり、近づいたりすると、タッチパネルは容量変化を引き起こす。タッチパネルが容量変化を検出すると、指または導電材料が触れたり、近づいたりした位置を判断して、その位置に対応する機能を実行することができる。

先行技術によると、静電容量方式タッチパネルのタッチポイントの位置は、重心計算（ｃｅｎｔｒｏｉｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ）によって決定される。図１を参照すると、図１は、静電容量方式タッチパネル１００に触れた時の状態を示す概略図である。ここで、静電容量方式タッチパネル１００は、垂直軸上の容量検出差分値（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｖａｌｕｅ）を検出する検出ユニットＣＩＮ８〜ＣＩＮ１５と、水平軸上の容量検出差分値を検出する検出ユニットＣＩＮ０〜ＣＩＮ７とを備える。タッチポイントＰ１が静電容量方式タッチパネル１００に接触した時、静電容量方式タッチパネル１００によって、容量検出差分値の分散グラフ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｇｒａｐｈ）１２０および１１０が、垂直軸（Ｙ軸）と水平軸（Ｘ軸）にそれぞれ生成される。Ｙ軸において、タッチポイントＰ１は、主に、検出ユニットＣＩＮ１４によって検出された領域に接触する。そのため、容量検出差分値の分散グラフ１２０が検出ユニットＣＩＮ１４に対応する位置で、ピーク値が生成され、検出ユニットＣＩＮ１３およびＣＩＮ１５によって、ピーク値よりも小さい容量検出差分値が伝送される。タッチポイントＰ１のＹ座標は、検出ユニットＣＩＮ１３〜ＣＩＮ１５によって伝送された容量検出差分値および対応する座標に基づいて、重心計算で得ることができる。

重心計算は、下記の式によって表される。

ここで、ＰＯＳは、検出されたタッチポイントの座標を表し、タッチポイントで生成されたピーク値は、検出ユニットＣＩＮ_ｉに対応する。Ｃ_ｉ−１、Ｃ_ｉ、およびＣ_ｉ＋１は、検出ユニットＣＩＮ_ｉ−１、ＣＩＮ_ｉ、およびＣＩＮ_ｉ＋１によって伝送された容量検出差分値を示す。Ｐ_ｉ−１、Ｐ_ｉ、およびＰ_ｉ＋１は、検出ユニットＣＩＮ_ｉ−１、ＣＩＮ_ｉ、およびＣＩＮ_ｉ＋１に対応する座標を示す。

しかしながら、図１に示すように、タッチポイントＰ１が静電容量方式タッチパネル１００の右端に接触した時、Ｘ軸上には、検出ユニットＣＩＮ６およびＣＩＮ７によって伝送された２つの容量検出差分値しか得ることができない。そのため、上述した重心計算式による方法は、タッチポイントＰ１のＸ座標を算出するには適切ではない。

本発明は、２種類のタッチデバイスの位置決め方法をそれぞれ提供する。この位置決め方法を適用することによって、タッチパネルの端にあるタッチポイントを効果的に位置決めして、タッチポイントの座標を獲得することができる。

本発明は、さらに、タッチパネルの端にあるタッチポイントを効果的に位置決めして、タッチポイントの座標を算出する２種類のタッチデバイスを提供する。

本発明において、タッチデバイスの位置決め方法を提供する。この位置決め方法は、まず、コントローラを提供して、タッチデバイスのタッチパネルに境界領域を設定する。タッチ媒体がタッチパネルに触れると、コントローラは、複数の容量検出差分値の中のピーク容量検出差分値が境界領域に出現したかどうかを検出する。また、コントローラは、ピーク容量検出差分値およびピーク容量検出差分値に近隣する第１近隣容量検出差分値に基づいて補間計算（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ）を行い、タッチ媒体のタッチポイントの座標を獲得する。

本発明のある実施形態中、位置決め方法は、さらに、ピーク容量検出差分値が境界領域に出現しなかった時に、コントローラにピーク容量検出差分値およびピーク容量検出差分値に近隣する２つの第２近隣容量検出差分値を提供して計算を行い、タッチポイントの座標を獲得することを含む。

本発明のある実施形態中、位置決め方法は、さらに、コントローラを使用してダミー容量検出差分値のセットアップ状態を検出することと、そのセットアップ状態に基づいて、ダミー容量検出差分値、ピーク容量検出差分値、および第１近隣容量検出差分値の計算を行い、タッチポイントの座標を獲得することとを含む。

本発明のある実施形態中、位置決め方法は、さらに、コントローラを使用して、少なくとも第１タイムポイントで、タッチ媒体がタッチパネルの非境界領域に触れた時に生成された複数の第１容量検出差分値を検出して獲得することを含む。次に、コントローラは、第２タイムポイントで、タッチ媒体がタッチパネルの境界領域に触れた時に生成された複数の第２容量検出差分値を検出して獲得する。最後に、コントローラを提供して、第１容量検出差分値および第２容量検出差分値を用いて、ダミー容量検出差分値を計算する。

本発明のある実施形態中、ダミー容量検出差分値は、第１容量検出差分値の合計値の平均と第２容量検出差分値の合計値の間の差に等しい。

本発明のある実施形態中、ダミー容量検出差分値は、第１容量検出差分値の合計値と第２容量検出差分値の合計値の間の差に等しい。

本発明のある実施形態中、タッチ媒体は、少なくとも第１タイムポイントで、タッチパネルの非境界領域内で移動する。

本発明のある実施形態中、位置決め方法は、さらに、バッファメモリを提供して、ダミー容量検出差分値を保存する。

本発明において、タッチデバイスの別の位置決め方法を提供する。この位置決め方法は、まず、コントローラを提供して、タッチデバイスのタッチパネルに境界領域を設定し、コントローラにダミー容量検出差分値を提供する。タッチ媒体がタッチパネルに触れた時、コントローラは、複数の容量検出差分値の中のピーク容量検出差分値が境界領域に出現したかどうかを検出する。それから、ダミー容量検出差分値、ピーク容量検出差分値、およびピーク容量検出差分値に近隣する近隣容量検出差分値に基づいて、タッチポイントの座標を算出する。

本発明において、タッチパネルおよびコントローラを備えたタッチデバイスをさらに提供する。コントローラは、タッチパネルに接続され、タッチデバイスのタッチパネルに境界領域を設定する。タッチ媒体がタッチパネルに触れた時、コントローラは、複数の容量検出差分値の中のピーク容量検出差分値が境界領域に出現したかどうかを検出する。また、コントローラは、ピーク容量検出差分値およびピーク容量検出差分値に近隣する第１近隣容量検出差分値に基づいて補間計算を行い、タッチ媒体のタッチポイントの座標を獲得する。

本発明において、タッチパネルおよびコントローラを備えた別のタッチデバイスを提供する。コントローラは、タッチパネルに接続され、ダミー容量検出差分値を受信する。コントローラを使用して、タッチデバイスのタッチパネルに境界領域を設定する。タッチ媒体がタッチパネルに触れた時、コントローラは、複数の容量検出差分値の中のピーク容量検出差分値が境界領域に出現したかどうかを検出する。コントローラは、また、ダミー容量検出差分値、ピーク容量検出差分値、およびピーク容量検出差分値に近隣する近隣容量検出差分値に基づいて、タッチポイントの座標を算出する。

以上のように、本発明は、ダミー容量検出差分値を生成して、タッチ媒体がタッチパネルの境界領域に触れた時に、不足する容量検出差分値を補充することによって、タッチポイントの座標を算出する。また、ダミー容量検出差分値が効果的に生成されなかった時には、タッチ媒体がタッチパネルの境界領域に触れた時に生成されたピーク容量検出差分値および近隣容量検出差分値に基づいて補間計算を行うことによって、タッチ媒体のタッチポイントの座標を獲得する。

本発明の上記及び他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。

静電容量方式タッチパネル１００に触れた時の状態を示す概略図である。本発明の実施形態に係るタッチデバイスの位置決め方法を示すフローチャートである。図２Ａの実施形態に係るタッチデバイス２００に触れた時の状態を示す概略図である。本発明の別の実施形態に係るタッチデバイスの位置決め方法を示すフローチャートである。図３Ａの実施形態に係るタッチデバイス３００のタッチパネル３１０を示す概略図である。本発明のさらに別の実施形態に係るタッチデバイスの位置決め方法を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係るタッチデバイス５００を示す概略図である。

図２Ａを参照すると、図２Ａは、本発明の実施形態に係るタッチデバイスの位置決め方法を示すフローチャートである。この位置決め方法は、まず、コントローラを提供して、タッチデバイスのタッチパネルに境界領域を設定する（ステップＳ２１０）。境界領域とは、ここでは、タッチポイントがタッチパネルに接触した時に、タッチデバイスが２つの有効な容量検出差分値しか伝送できない領域を言う。図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、図２Ｂは、図２Ａの実施形態に係るタッチデバイス２００に触れた時の状態を示す概略図である。図２Ｂにおいて、タッチデバイス２００は、タッチパネル２１０と、水平軸上の検出ユニットＣＩＮ０〜ＣＩＮ７とを備える。タッチポイントがタッチパネル２１０の上にある時、検出ユニットＣＩＮ０〜ＣＩＮ７は、水平軸上の容量検出差分値を検出して、伝送する。

タッチ媒体がタッチパネル２１０に触れると、コントローラは、複数の容量検出差分値ＣＤＣ０〜ＣＤＣ７の最大値を検出する。つまり、コントローラは、ピーク容量検出差分値が境界領域に出現したかどうかを検出する（ステップＳ２２０）。図２Ｂにおいて、タッチポイントＰ２がタッチパネル２１０の左の領域に触れると、それに応じて、検出ユニットＣＩＮ０〜ＣＩＮ７が容量検出差分値ＣＤＣ０〜ＣＤＣ７を伝送する。ここで、タッチポイントＰ２は、検出ユニットＣＩＮ０に比較的近いため、検出ユニットＣＩＮ０によって伝送された容量検出差分値ＣＤＣ０が、容量検出差分値ＣＤＣ０〜ＣＤＣ７の中の最大（ピーク）の容量検出差分値になる。

上述したように、タッチポイントＰ２がタッチパネル２１０の境界領域に触れた時、タッチデバイス２００は、２つの有効な容量検出差分値しか伝送することができない。本実施形態において、これら２つの有効な容量検出差分値は、検出ユニットＣＩＮ０によって伝送されたピーク容量検出差分値ＣＤＣ０、および検出ユニットＣＩＮ１によって伝送された容量検出差分値ＣＤＣ１を指す。

実際には、ノイズや他の要因によって、タッチパネル２１０に触れていない状況でも、検出ユニットによって伝送される容量検出差分値が０でない可能性もあることに注意されたい。ここで、検出ユニットによって伝送された容量検出差分値が有効な容量検出差分値であることを確認するためには、通常、容量検出差分値がしきい値よりも大きいかどうかを判断する。簡潔に説明すると、検出ユニットによって伝送された容量検出差分値がしきい値よりも大きい場合、容量検出差分値は有効であるものとみなされる。

図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、ステップＳ２２０において、ピーク容量検出差分値が境界領域に出現したかどうかを判断する。これは、タッチポイントの座標が従来の３点重心計算では位置決めすることができないことを意味する。したがって、ピーク容量検出差分値およびピーク容量検出差分値に近隣する近隣容量検出差分値に基づいて補間計算を行い、タッチ媒体のタッチポイントの座標を獲得する。図２Ｂにおいて、タッチポイントＰ２がタッチパネル２１０に接触すると、検出ユニットＣＩＮ０がピーク容量検出差分値ＣＤＣ０を生成し、検出ユニットＣＩＮ１が近隣容量検出差分値ＣＤＣ１を生成する。ここで、水平軸上のタッチポイントＰ２の座標は、ピーク容量検出差分値ＣＤＣ０および近隣容量検出差分値ＣＤＣ１に基づいて補間計算を行うことによって得られる。この計算は、下記の式（１）で示される：

ここで、スキャンラインの幅を３２に設定した時、例えば、検出ユニットＣＩＮ０は、タッチパネル２１０の水平軸が０の時のタッチ状態と相関し、検出ユニットＣＩＮ１は、タッチパネル２１０の水平軸が（スキャンラインの幅の２倍を追加した）６４の時のタッチ状態と相関する。

一方、別のタッチポイントＰ３を例に挙げると、タッチポイントＰ３がタッチパネル２１０の右の領域に現れた時、検出ユニットＣＩＮ７がピーク容量検出差分値ＣＤＣ７を生成し、検出ユニットＣＩＮ６が近隣容量検出差分値ＣＤＣ６を生成する。水平軸上のタッチポイントＰ３の座標に行う計算は、以下の式（２）で示される：

この式において、検出ユニットＣＩＮ７は、水平軸が２５６の時のタッチ状態と相関し、検出ユニットＣＩＮ６は、水平軸が（スキャンラインの幅の２倍である６４を２５６から差し引いた）１９２の時のタッチ状態と相関する。

なお、上記の説明は、タッチポイントＰ２およびＰ３が水平軸上に置かれている時の状況に対するものであることに注意されたい。事実上、垂直軸上のタッチポイントＰ２およびＰ３の位置決め方法は、水平軸上のタッチポイントＰ２およびＰ３の位置決め方法と同じである。これらの相違点は、垂直軸上の検出ユニットによって伝送された容量検出差分値は、垂直軸上のタッチポイントＰ２およびＰ３の位置決め方法に使用されることである。垂直軸上のタッチポイントＰ２およびＰ３の位置決め方法の詳細は、水平軸上の位置決め方法に類似するため、ここでは説明を省略する。

以上の説明からわかるように、タッチ媒体がタッチパネルの境界領域に触れた時、タッチポイントの水平座標は、上記の式（１）または（２）によって算出され、左の境界領域または右の境界領域に触れているタッチ媒体によって判断される。そのため、境界領域に出現したタッチポイントを位置決めする時に生じる問題を解決することができる。

当然、タッチポイントがタッチパネルの境界領域に出現しなかった場合、タッチポイントの座標は、従来の重心計算の方法で位置決めすることができる。

言及すべきこととして、上述したタッチ媒体は、例えば、静電容量タッチパネルが容量検出差分値を生成することのできるスタイラス（ｓｔｙｌｕｓ）または指でもよい。また、上述したコントローラは、タッチデバイス２００に設置され、計算能力を備えた回路（例えば、マイクロプロセッサ）を指す。

図３Ａを参照すると、図３Ａは、本発明の別の実施形態に係るタッチデバイスの位置決め方法を示すフローチャートである。本実施形態において、まず、コントローラを提供して、タッチデバイスのタッチパネルに境界領域を設定し（ステップＳ３１０）、コントローラがダミー容量検出差分値を受信する（ステップＳ３２０）。図３Ａおよび３Ｂを参照すると、図３Ｂは、図３Ａの実施形態に係るタッチデバイス３００のタッチパネル３１０を示す概略図である。図３Ｂにおいて、タッチデバイス３００は、物理的なタッチパネル３１０だけでなく、タッチパネル３１０の左側および右側にそれぞれあるダミースキャンライン３２０および３３０も備える。本実施形態において、タッチ媒体がタッチパネル３１０の境界領域に触れた時、ダミースキャンライン３２０および３３０は、それに応じて、ダミー容量検出差分値を伝送する。ここで、タッチ媒体がタッチパネル３１０の左の境界領域に触れた時、ダミースキャンライン３２０がダミー容量検出差分値ＣＤＣ−１を伝送する。反対に、タッチ媒体がタッチパネル３１０の右の境界領域に触れた時、ダミースキャンライン３３０がダミー容量検出差分値ＣＤＣ８を伝送する。したがって、ダミースキャンラインが利用可能な時に、ダミー容量検出差分値を提供して、従来の重心計算でタッチポイントの座標を位置決めすることができる。

ダミー容量検出差分値ＣＤＣ−１およびＣＤＣ８は、メモリ（図示せず）に保存され、本実施形態のステップＳ３２０のコントローラによって読み取ることができる。ダミー容量検出差分値ＣＤＣ−１およびＣＤＣ８は、固定値、または動的にいつでも更新することのできる値のいずれかである。ダミー容量検出差分値ＣＤＣ−１およびＣＤＣ８を動的にいつでも更新できる場合のダミー容量検出差分値ＣＤＣ−１およびＣＤＣ８の計算については、後の段落で詳しく説明する。

図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、コントローラがダミー容量検出差分値を受信した後、タッチ媒体がタッチパネル３１０に触れると、コントローラは、複数の容量検出差分値の中のピーク容量検出差分値が境界領域に出現したかどうかを検出する（ステップＳ３３０）。つまり、コントローラは、タッチポイントがタッチパネル３１０の境界領域に出現したかどうかを検出してから、検出結果に基づいて、座標を算出するための適切な方法を決定する。

いったんタッチポイントがタッチパネル３１０の境界領域に出現すると、コントローラは、ダミー容量検出差分値、ピーク容量検出差分値、およびピーク容量検出差分値に近隣する近隣容量検出差分値に基づいて、タッチポイントの座標を算出する（ステップＳ３３０）。当然のこととして、タッチ媒体がタッチパネル３１０の境界領域に触れた時、タッチデバイス３００は２つの容量検出差分値しか伝送しないことに注意されたい。しかしながら、物理的なタッチパネル３１０に生成された２つの容量検出差分値の他に、ダミー容量検出差分値が利用可能である場合、タッチポイントの座標は、従来の３点重心計算の方法で算出することができる。

以下の実施形態でダミー容量検出差分値を獲得する方法について説明し、本分野において通常の知識を有する者が本発明をより理解できるようにする。

まず、少なくとも第１タイムポイントで、コントローラは、タッチ媒体がタッチパネル３１０の非境界領域に触れた時に生成された複数の第１容量検出差分値を検出して獲得する。次に、第１タイムポイントとは異なる第２タイムポイントで、コントローラが、タッチ媒体がタッチパネル３１０の境界領域に触れた時に生成された複数の第２容量検出差分値を検出して獲得する。最後に、第１容量検出差分値の合計の平均と第２容量検出差分値の合計の間の差を、ダミー容量検出差分値とする。あるいは、第１容量検出差分値の合計と第２容量検出差分値の合計の間の差を、ダミー容量検出差分値としてもよい。

第１タイムポイントにおいて、タッチ媒体は、検出ユニットＣＩＮ１〜ＣＩＮ６によって対応して検出された領域で移動しても、同じ検出ユニット（例えば、検出ユニットＣＩＮ１またはＣＩＮ６）によって対応して検出された領域で静止してもよいことに注意されたい。

例えば、第１タイムポイントｔ１において、タッチ媒体がタッチパネル３１０の非境界領域に触れると、容量検出差分値ＣＤＣ０_ｔ１、ＣＤＣ１_ｔ１、およびＣＤＣ２_ｔ１が得られる。第２タイムポイントｔ２において、タッチ媒体がタッチパネル３１０の境界領域に触れると、２つの容量検出差分値ＣＤＣ０_ｔ２およびＣＤＣ１_ｔ２が得られる。このように、ダミー容量検出差分値ＣＤＣ−１は、以下の式（３）によって得ることができる：

さらに、ダミー容量検出差分値ＣＤＣ−１は、下記の式によって得ることもできる。すなわち、ｔ１とｔｎ−１の値の間のタイムポイントにおいて、ピーク容量検出差分値が全て検出ユニットＣＩＮ１〜ＣＩＮ６で見られた時、各タイムポイントから得た３つの容量検出差分値の合計を計算して、その平均を得る。ピーク容量検出差分値がタイムポイントｔｎで境界領域に出現した時、２つの容量検出差分値の合計が生成される。ダミー容量検出差分値ＣＤＣ−１は、上述した平均から２つの容量検出差分値の合計を差し引くことによって得られる。上記の計算を表す式（４）は、以下の通りである：

式（４）において、タイムポイントｔ１では、ピーク容量検出差分値は検出ユニットＣＩＮ３で見られ、タイムポイントｔ２では、ピーク容量検出差分値は検出ユニットＣＩＮ２で見られ、タイムポイントｔｎ−１では、ピーク容量検出差分値は検出ユニットＣＩＮ１で見られる。

なお、タイムポイントと検出ユニットによって伝送されたピーク容量検出差分値の間の相関関係は、単なる例に過ぎず、タイムポイントおよび検出ユニットによって伝送されたピーク容量検出差分値が異なる場合には、式（４）も動的に変化することに注意されたい。

当然、タイムポイントｔｎ＋１、またはタイムポイントｔｎの後の任意のタイムポイントにおいて、ピーク容量検出差分値が境界領域に出現した場合も、式（４）を応用することができる。すなわち、ダミー容量検出差分値は、各タイムポイント（ｔ１〜ｔｎ−１）から得た３つの容量検出差分値の合計の平均から、２つの容量検出差分値の合計を差し引くことによって、得ることができる。なお、ピーク容量検出差分値が境界領域に出現した時に、２つの容量検出差分値が生成されることに注意されたい。

さらに、ダミー容量検出差分値ＣＤＣ−１は、下記の式によって得ることもできる。つまり、ダミー容量検出差分値ＣＤＣ−１は、ｔ１とｔｎ−１の間のタイムポイントにおいて、検出ユニットＣＩＮ０〜ＣＩＮ２によって生成された容量検出差分値の合計の平均から、ピーク容量検出差分値がタイムポイントｔｎで境界領域に出現した時に生成された２つの容量検出差分値の合計を差し引くことによって得ることもできる。

上記の計算を表す式（５）は、以下の通りである：

式（３）〜（５）の計算方法および結果を下記の例を用いて説明する。下記の表１を参照されたい。表１は、タイムポイントｔ０〜ｔ６で検出ユニットＣＩＮ０〜ＣＩＮ７によって伝送された容量検出差分値ＣＤＣ０〜ＣＤＣ７の間の相関関係を示したものである。

表１に示すように、タイムポイントｔ０では、指がタッチパネルに触れておらず、容量検出差分値ＣＤＣ０〜ＣＤＣ７は全て０である。タイムポイントｔ１では、指が検出ユニットＣＩＮ２〜ＣＩＮ４によって検出された領域に触れており、時間が経過すると（タイムポイントｔ２〜ｔ６で）、検出ユニットＣＩＮ０によって検出された領域に向かって移動する。

式（３）を例にすると、タイムポイントｔ５におけるダミー容量検出差分値は、以下のように表される。
ＣＤＣ−１_ｔ５＝（１３０＋２００＋９０）−（２１０＋１５０）

タイムポイントｔ６におけるダミー容量検出差分値は、以下のように表される。
ＣＤＣ−１_ｔ６＝（１３０＋２００＋９０）−（２２０＋１００）

式（４）を例にすると、タイムポイントｔ５におけるダミー容量検出差分値は、以下のように表される。
ＣＤＣ−１_ｔ５＝（ＳｕｍＡ／４）−（２１０＋１５０）

タイムポイントｔ６におけるダミー容量検出差分値は、以下のように表される。
ＣＤＣ−１_ｔ６＝（ＳｕｍＡ／４）−（２２０＋１００）
ここで、ＳｕｍＡ＝［（１５０＋２００＋１００）＋（１４０＋２２０＋８０）＋（８０＋２１０＋１３０）＋（１３０＋２００＋９０）］である。

式（５）を例にすると、タイムポイントｔ５におけるダミー容量検出差分値は、以下のように表される。
ＣＤＣ−１_ｔ５＝（ＳｕｍＢ／２）−（２１０＋１５０）

タイムポイントｔ６におけるダミー容量検出差分値は、以下のように表される。
ＣＤＣ−１_ｔ６＝（ＳｕｍＢ／２）−（２２０＋１００）
ここで、ＳｕｍＢ＝［（８０＋２１０＋１３０）＋（１３０＋２００＋９０）］である。

なお、検出ユニットＣＩＮ−１およびＣＩＮ８はダミー検出ユニットであることに注意されたい。そのため、ダミー容量検出差分値に基づいて算出されたタッチポイントの座標が検出ユニットＣＩＮ−１およびＣＩＮ８によって対応して検出された領域内にある場合、タッチポイントは無効である。この時、タッチポイントの座標は、無視するか、あるいは端の座標を位置決めされたタッチポイントの座標として用いることができる。

図４を参照すると、図４は、本発明のさらに別の実施形態に係るタッチデバイスの位置決め方法を示すフローチャートである。この位置決め方法において、ダミー容量検出差分値のセットアップ状態を検出する。つまり、ダミー容量検出差分値のセットアップが完成したかどうかを確認する（ステップＳ４１０）。セットアップが完成すると、上記の例で説明した式（３）〜（５）によってダミー容量検出差分値を得るために十分な情報があるかどうかを判断することができる。ダミー容量検出差分値が上手くセットアップされた場合、タッチポイントがタッチパネルの左の境界領域にあるかどうかを判断する（ステップＳ４３０）。タッチポイントがタッチパネルの左の境界領域で見つかった場合、左の境界領域にあるダミー容量検出差分値を追加考慮して、タッチポイントの座標を位置決めする（ステップＳ４３１）。反対に、タッチポイントがタッチパネルの右の境界領域で見つかった場合、右の境界領域にあるダミー容量検出差分値を追加考慮して、タッチポイントの座標を位置決めする（ステップＳ４３２）。

一方、ステップＳ４１０において、ダミー容量検出差分値のセットアップが未完成であると検出された場合、タッチポイントがタッチパネルの左の境界領域にあるかどうかを判断する（ステップＳ４５０）。タッチポイントがタッチパネルの左の境界領域で見つかった場合、式（１）を適用して、タッチポイントの座標を算出する（ステップＳ４５１）。反対に、タッチポイントがタッチパネルの右の境界領域で見つかった場合、式（２）を適用して、タッチポイントの座標を算出する（ステップＳ４５２）。

図５を参照すると、図５は、本発明の実施形態に係るタッチデバイス５００を示す概略図である。タッチデバイス５００は、タッチパネル５１０と、コントローラ５２０と、バッファメモリ５３０とを備える。コントローラ５２０は、タッチパネル５１０に接続される。コントローラ５２０を用いて、タッチパネル５１０の境界領域を設定する。また、コントローラ５２０は、タッチ媒体がタッチパネル５１０に触れた時に、複数の容量検出差分値の中のピーク容量検出差分値が境界領域に出現したかどうかを検出する。さらに、コントローラ５２０は、ピーク容量検出差分値およびピーク容量検出差分値に近隣する近隣容量検出差分値に基づいて、あるいは、ダミー容量検出差分値、ピーク容量検出差分値、およびピーク容量検出差分値に近隣する近隣容量検出差分値に基づいて計算を行い、タッチポイントの座標を獲得する。ここで、コントローラ５２０がタッチポイントの座標を位置決めする方法は、上述した位置決め方法と同じであるため、説明を省略する。

バッファメモリ５３０は、コントローラ５２０に接続され、コントローラ５２０がダミー容量検出差分値を読み出せるようにする。

以上のように、本発明は、ダミー容量検出差分値を利用して、タッチポイントが境界領域に出現した時に、不足する容量検出差分値を補充する。また、従来の３点重心計算によって、境界領域に出現したタッチポイントの座標を効果的に算出することができる。さらに、ピーク容量検出差分値および近隣容量検出差分値に基づいて補間計算を行うことによって、ダミー容量検出差分値が効果的に生成されなかった時に、境界領域に出現したタッチポイントの座標を位置決めすることができる。したがって、あらゆる状況において、タッチデバイスの全てのタッチポイントを効果的に位置決めすることができる。

以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。

１００静電容量方式タッチパネル
１１０、１２０分散グラフ
２００、５００タッチデバイス
２１０、３１０、５１０タッチパネル
３２０、３３０ダミースキャンライン
５２０コントローラ
５３０バッファメモリ
ＣＤＣ０〜ＣＤＣ７容量検出差分値
ＣＤＣ−１、ＣＤＣ８ダミー容量検出差分値
Ｘ、Ｙ軸
ＣＩＮ０〜ＣＩＮ１５検出ユニット
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３タッチポイント
Ｓ２１０〜Ｓ２３０、Ｓ３１０〜Ｓ３４０、Ｓ４１０〜Ｓ４５２位置決め方法のステップ

Claims

コントローラを提供して、タッチデバイスのタッチパネルに境界領域を設定することと、
タッチ媒体が前記タッチパネルに触れた時に、前記コントローラを提供して、複数の容量検出差分値の中のピーク容量検出差分値が前記境界領域に出現したかどうかを検出することと、
前記コントローラに前記ピーク容量検出差分値および前記ピーク容量検出差分値に近隣する第１近隣容量検出差分値を提供して補間計算を行い、前記タッチ媒体のタッチポイントの座標を獲得することと
を含むタッチデバイスの位置決め方法。
前記ピーク容量検出差分値が前記境界領域に出現しなかった時に、前記コントローラに前記ピーク容量検出差分値および前記ピーク容量検出差分値に近隣する２つの第２近隣容量検出差分値を提供して計算を行い、前記タッチポイントの前記座標を獲得することをさらに含む請求項１記載の位置決め方法。
前記コントローラを使用して、ダミー容量検出差分値のセットアップ状態を検出することと、
前記セットアップ状態に基づいて、前記ダミー容量検出差分値、前記ピーク容量検出差分値、および前記第１近隣容量検出差分値の計算を行い、前記タッチポイントの前記座標を獲得することと
をさらに含む請求項１記載の位置決め方法。
前記コントローラを提供して、少なくとも第１タイムポイントで、前記タッチ媒体が前記タッチパネルの非境界領域に触れた時に生成された複数の第１容量検出差分値を検出して獲得することと、
前記コントローラを使用して、第２タイムポイントで、前記タッチ媒体が前記タッチパネルの前記境界領域に触れた時に生成された複数の第２容量検出差分値を検出して獲得することと、
前記コントローラに前記複数の第１容量検出差分値および前記複数の第２容量検出差分値を提供して、前記ダミー容量検出差分値を計算することと
をさらに含む請求項３記載の位置決め方法。
前記ダミー容量検出差分値が、前記複数の第１容量検出差分値の合計値の平均と前記複数の第２容量検出差分値の合計値の間の差に等しい請求項４記載の位置決め方法。
前記ダミー容量検出差分値が、前記複数の第１容量検出差分値の合計値と前記複数の第２容量検出差分値の合計値の間の差に等しい請求項４記載の位置決め方法。
前記タッチ媒体が、前記少なくとも第１タイムポイントで、前記タッチパネルの前記非境界領域内で移動する請求項４記載の位置決め方法。
バッファメモリを提供して、前記ダミー容量検出差分値を保存することをさらに含む請求項３記載の位置決め方法。
コントローラを提供して、タッチデバイスのタッチパネルに境界領域を設定することと、
前記コントローラにダミー容量検出差分値を提供することと、
タッチ媒体が前記タッチパネルに触れた時に、コントローラを提供して、複数の容量検出差分値の中のピーク容量検出差分値が前記境界領域に出現したかどうかを検出することと、
前記ダミー容量検出差分値、前記ピーク容量検出差分値、および前記ピーク容量検出差分値に近隣する近隣容量検出差分値に基づいて、タッチポイントの座標を算出することと
を含むタッチデバイスの位置決め方法。
前記コントローラを提供して、少なくとも第１タイムポイントで、前記タッチ媒体が前記タッチパネルの非境界領域に触れた時に生成された複数の第１容量検出差分値を検出して獲得することと、
前記コントローラを使用して、第２タイムポイントで、前記タッチ媒体が前記タッチパネルの前記境界領域に触れた時に生成された複数の第２容量検出差分値を検出して獲得することと、
前記コントローラに前記複数の第１容量検出差分値および前記複数の第２容量検出差分値を提供して、前記ダミー容量検出差分値を計算することと
をさらに含む請求項９記載の位置決め方法。
前記ダミー容量検出差分値が、前記複数の第１容量検出差分値の合計値の平均と前記複数の第２容量検出差分値の合計値の間の差に等しい請求項１０記載の位置決め方法。
前記ダミー容量検出差分値が、前記複数の第１容量検出差分値の合計値と前記複数の第２容量検出差分値の合計値の間の差に等しい請求項１０記載の位置決め方法。
前記タッチ媒体が、前記少なくとも第１タイムポイントで、前記タッチパネルの前記非境界領域内で移動する請求項１０記載の位置決め方法。
前記少なくとも第１タイムポイントで、前記タッチ媒体が検出ユニットによって対応して検出された領域で移動し、前記領域が前記境界領域の隣にある請求項１０記載の位置決め方法。
バッファメモリを提供して、前記ダミー容量検出差分値を保存することをさらに含む請求項９記載の位置決め方法。
タッチパネルと、
前記タッチパネルに接続され、前記タッチパネルに境界領域を設定するコントローラとを備え、
前記コントローラが、タッチ媒体が前記タッチパネルに触れた時に、複数の容量検出差分値の中のピーク容量検出差分値が前記境界領域に出現したかどうかを検出するとともに、前記ピーク容量検出差分値および前記ピーク容量検出差分値に近隣する第１近隣容量検出差分値に基づいて補間計算を行い、前記タッチ媒体のタッチポイントの座標を獲得するタッチデバイス。
前記コントローラに、さらに、前記ピーク容量検出差分値が前記境界領域に出現しなかった時に、前記ピーク容量検出差分値および前記ピーク容量検出差分値に近隣する２つの第２近隣容量検出差分値を提供して計算を行い、前記タッチポイントの前記座標を獲得する請求項１６記載のタッチデバイス。
前記コントローラが、ダミー容量検出差分値のセットアップ状態を検出するとともに、前記セットアップ状態に基づいて、前記ダミー容量検出差分値、前記ピーク容量検出差分値、および前記第１近隣容量検出差分値の計算を行い、前記タッチポイントの前記座標を獲得する請求項１６記載のタッチデバイス。
前記コントローラが、さらに、少なくとも第１タイムポイントで、前記タッチ媒体が前記タッチパネルの非境界領域に触れた時に生成された複数の第１容量検出差分値を検出して獲得するとともに、第２タイムポイントで、前記タッチ媒体が前記タッチパネルの前記境界領域に触れた時に生成された複数の第２容量検出差分値を検出して獲得するとともに、前記複数の第１容量検出差分値および前記複数の第２容量検出差分値に基づいて、前記ダミー容量検出差分値を計算する請求項１８記載のタッチデバイス。
前記ダミー容量検出差分値が、前記複数の第１容量検出差分値の合計値の平均と前記複数の第２容量検出差分値の合計値の間の差に等しい請求項１９記載のタッチデバイス。
前記ダミー容量検出差分値が、前記複数の第１容量検出差分値の合計値と前記複数の第２容量検出差分値の合計値の間の差に等しい請求項１９記載のタッチデバイス。
前記タッチ媒体が、前記少なくとも第１タイムポイントで、前記タッチパネルの前記非境界領域内で移動する請求項１９記載のタッチデバイス。
前記少なくとも第１タイムポイントで、前記タッチ媒体が検出ユニットによって対応して検出された領域で移動し、前記領域が前記境界領域の隣にある請求項１９記載のタッチデバイス。
前記コントローラに接続され、前記ダミー容量検出差分値を保存するバッファメモリをさらに備えた請求項１８記載のタッチデバイス。
タッチパネルと、
前記タッチパネルに接続され、ダミー容量検出差分値を受信してタッチデバイスの前記タッチパネルに境界領域を設定するコントローラとを備え、
前記コントローラが、タッチ媒体が前記タッチパネルに触れた時に、複数の容量検出差分値の中のピーク容量検出差分値が前記境界領域に出現したかどうかを検出するとともに、前記ダミー容量検出差分値、前記ピーク容量検出差分値、および前記ピーク容量検出差分値に近隣する近隣容量検出差分値に基づいて計算を行い、タッチポイントの座標を獲得するタッチデバイス。
前記コントローラが、さらに、少なくとも第１タイムポイントで、前記タッチ媒体が前記タッチパネルの非境界領域に触れた時に生成された複数の第１容量検出差分値を検出して獲得するとともに、第２タイムポイントで、前記タッチ媒体が前記タッチパネルの前記境界領域に触れた時に生成された複数の第２容量検出差分値を検出して獲得するとともに、前記複数の第１容量検出差分値および前記複数の第２容量検出差分値に基づいて、前記ダミー容量検出差分値を計算する請求項２５記載のタッチデバイス。
前記ダミー容量検出差分値が、前記複数の第１容量検出差分値の合計値の平均と前記複数の第２容量検出差分値の合計値の間の差に等しい請求項２６記載のタッチデバイス。
前記ダミー容量検出差分値が、前記複数の第１容量検出差分値の合計値と前記複数の第２容量検出差分値の合計値の間の差に等しい請求項２６記載のタッチデバイス。
前記タッチ媒体が、前記少なくとも第１タイムポイントで、前記タッチパネルの前記非境界領域内で移動する請求項２６記載のタッチデバイス。
前記少なくとも第１タイムポイントで、前記タッチ媒体が検出ユニットによって対応して検出された領域で移動し、前記領域が前記境界領域の隣にある請求項２６記載のタッチデバイス。
前記コントローラに接続され、前記ダミー容量検出差分値を保存するバッファメモリをさらに含む請求項２５記載のタッチデバイス。