JP2014225057A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】演算回数が少なく、入力操作に対する反応が早い入力装置を提供する。【解決手段】複数の容量検出部１ａがマトリクス状に配置され、操作体が近接操作を行う座標入力部１と、複数の容量検出部１ａ毎の静電容量を計測し、計測信号として出力する容量計測部２と、容量計測部２を制御し、計測信号を容量検出部２の座標情報と関連付けて取得し、計測信号を演算し、その結果に基づいて制御信号を出力する制御部３と、を有し、制御部３は、容量検出部１ａの座標情報に従って順に注目座標を決定し、決定された注目座標の計測信号の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の情報の計測信号の値とをそれぞれ比較し、注目座標の計測信号の値が注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値以上または大きい場合に、注目座標を操作体が近接操作した操作点として検知する。【選択図】図１

Description

本発明は、座標入力装置に関し、特に、入力操作に対する反応を早くすることができる座標入力装置に関する。

従来から、操作者の指による操作に伴う静電容量の変化を検知することで、操作位置を判断する静電容量式座標入力装置が存在している。

座標入力装置はスイッチやロータリーエンコーダー等での入力操作とは異なり、使用者の直感的な入力操作ができるので様々な機器に応用範囲が広がっており、使用される環境も多様になりつつある。

特許文献１には、図８に示すような座標検出装置（入力装置）が提案されている。特許文献１の座標検出装置９００は、Ｘ方向と、Ｘ方向に対して直交するＹ方向と、に沿って並設された複数の電極（９１２、９１３）の静電容量をそれぞれ検出する検出部（９１４、９１５）と、検出された静電容量を記憶する記憶部（９１７）と、記憶された静電容量に基づいて演算処理を行う演算処理部（９１８）とで構成されている。

検出部（９１４、９１５）は、複数の電極（９１２、９１３）の静電容量を、複数の電極（９１２、９１３）の一端側から他端側へ向かって順に検出し、演算処理部（９１８）は、隣接する電極の静電容量変化量の比較値と、検出された電極の静電容量変化量の大きさと、に基づいて、検出対象の座標領域を決定している。

特開２０１３‐３９７７号公報

しかしながら、上述した従来技術の入力装置では、複数の電極ごとに記憶された静電容量を基に、所定方向に隣接する電極の静電容量変化量を比較する比較値（差）を算出して傾きを求めた後、更にその傾きが所定値より大きいものを算出していた。そのため、演算処理部での演算回数が多く、演算に時間が掛ってしまうものであるため、入力操作に対して入力装置の反応が遅くなってしまう虞があると言う課題があった。

本発明は、上述した課題を解決するもので、演算回数が少なく、入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明の入力装置は、複数の容量検出部がマトリクス状に配置され、操作体が近接操作を行う座標入力部と、前記複数の容量検出部毎の静電容量を計測し、計測信号として出力する容量計測部と、前記容量計測部を制御し、前記計測信号を前記容量検出部の座標情報と関連付けて取得すると共に、前記計測信号を演算し、その結果に基づいて制御信号を出力する制御部と、を有する入力装置であって、前記制御部は、前記容量検出部の座標情報に従って順に注目座標を決定し、決定された前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値とをそれぞれ比較し、前記注目座標の前記計測信号の値が前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値以上または大きい場合に、前記注目座標を操作体が近接操作した操作点として検知することを特徴とする。

これによれば、注目座標の計測信号の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値とを比較することを繰り返すことで操作体が近接操作した操作点を検知することができる。このため複雑な演算を行うことがなく、演算回数を少なくすることができるので、入力操作に対する処理を早くすることができる。従って、演算回数が少なく、入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。

また、本発明の入力装置は、前記制御部は閾値を記憶しており、前記注目座標の前記計測信号の値が前記閾値より大きかった場合に、前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値とをそれぞれ比較することを特徴とする。

これによれば、注目座標の計測信号の値が閾値以下の場合には隣り合う複数の座標情報の計測信号の値との比較を行わないので、比較する回数を低減することができる。このため、より演算回数が少なくて済み処理速度が向上するので、より入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。

また、本発明の入力装置は、前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報が８箇所あることを特徴とする。

これによれば、マトリクス状に配置された容量検出部のうち、注目座標に隣り合う全ての座標情報の計測信号の値と比較を行った結果で操作点を検知するので、正確に操作体が近接操作した操作点を検出することができる。

また、本発明の入力装置は、前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の箇所に前記容量検出部が存在しない場合には、当該座標情報に対応した前記計測信号の値を既定の固定値とすることを特徴とする。

これによれば、注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の箇所に容量検出部が存在しない場合には、計測信号の値を既定の固定値を用いるので、マトリクス状に配置された容量検出部のうち端部に配置された容量検出部でも操作体の近接操作を検知することができる。

また、本発明の入力装置は、前記注目座標の決定は、マトリクス状に配置された複数の容量検出部のうち、一端に位置する容量検出部に対応する座標情報からラスタ順に決定されることを特徴とする。

これによれば、注目座標がマトリクス状に配置された複数の容量検出部のうち、一端に位置する容量検出部に対応する座標情報からラスタ順に決定されるので、注目座標を決定する際に座標情報を順次増加（減少）することで簡単に座標情報を更新することができる。このため注目座標の決定を迅速に行うことができるので、一層入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。

また、本発明の入力装置は、前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値との比較は、ラスタ順に決定される前記注目座標が一巡するまでの期間において、既に前記注目座標として処理された位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の情報の前記計測信号の値より大きく、前記注目座標として処理されていない位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値以上である場合に前記注目座標を操作体が近接操作した操作点として検知することを特徴とする。

また、本発明の入力装置は、前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値との比較は、ラスタ順に決定される前記注目座標が一巡するまでの期間において、既に前記注目座標として処理された位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の情報の前記計測信号の値以上で、前記注目座標として処理されていない位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値より大きい場合に前記注目座標を操作体が近接操作した操作点として検知することを特徴とする。

これによれば、ラスタ順に決定される注目座標が既に通過した座標の計測信号の値と比較する場合と、注目座標がまだ通過していない座標の計測信号の値と比較する場合と、の条件を変えて比較を行うように構成した。このため、同じ値の計測信号をもつ座標が複数連続して存在しても注目座標の計測信号の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値とを比較することを繰り返すことで注目座標を操作体が近接操作した操作点を一点に決定することができる。従って演算回数が少なくて済み処理速度が向上するので、より入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。

本発明の入力装置によれば、演算回数が少なく、入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る入力装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る入力装置の外観模式図である。 本発明の実施形態に係る入力装置の動作概要を示すフローチャートである。 図３の手順Ｓ１の詳細処理手順を示すフローチャートである。 図３の手順Ｓ２の詳細処理手順を示すフローチャートである。 図３の手順Ｓ３の詳細処理手順を示すフローチャートである。 図４及び図５に示したフローチャートの動作結果例を示す図である。 従来例１の入力装置の構成を示す図である。

［第１実施形態］
以下に、本発明の第１実施形態における入力装置１００について説明する。

まず始めに、本発明の実施形態における入力装置１００の構成について図１及び図２を用いて説明する。図１は入力装置１００の構成を示すブロック図であり、図２は入力装置１００の外観模式図である。

入力装置１００は図１に示すように、座標入力部１と、容量計測部２と、制御部３と、を備えている。座標入力部１は容量計測部２に接続されており、容量計測部２は制御部３に接続されている。制御部３は、外部機器５０に対して制御信号を出力する。

座標入力部１は図２に示すように、操作者の指等の操作体６０が入力操作面に近接または接触する近接操作によって入力操作が行われる。座標入力部１には、入力操作面に沿って複数の容量検出部１ａがＸ方向にＭ個、Ｘ方向と直交するＹ方向にＮ個がマトリクス状に配置されている（Ｍ、Ｎは自然数とする）。

容量検出部１ａは静電容量を有しており、操作者が入力操作を行うために座標入力部１に指等の操作体６０を接触すると、接触された位置及びその近傍にある容量検出部１ａの静電容量が増加する。

容量計測部２は複数の容量検出部１ａ毎の静電容量を計測し、計測した静電容量をアナログ信号からデジタル信号へ変換するＡｎａｌｏｇ‐ｔｏ‐Ｄｉｇｉｔａｌ変換（以下、ＡＤ変換と記す）を行う。また、容量計測部２は、ＡＤ変換によってデジタル信号に変換された静電容量のデータを計測信号として制御部３へ出力する。

制御部３は容量計測部２を制御し、複数の容量検出部１ａ毎の計測信号の値を容量検出部１ａの座標情報と関連付けて取得する。また制御部３は、容量計測部２から座標情報と関連付けて取得した計測信号の値を演算し、その結果に基づいて外部機器５０に対して制御信号を出力する。また、制御部３にはタイマ機能やメモリ（図示せず）が備えられ、タイマ機能による制御間隔の管理や、取得した計測信号の値や計測信号の値を演算した結果を記憶することなどを行うことができる。

次に第１実施形態における入力装置１００の動作について図３を用いて説明する。図３は第１実施形態に係る入力装置１００の動作概要を示すフローチャートである。図３のフローチャートで示された処理手順は、制御部３に内蔵されているタイマ機能などによって定期的に繰り返して行われる。

まず制御部３は手順Ｓ１で、容量計測部２を制御して容量検出部１ａ毎の計測信号を取得し、容量検出部１ａの座標情報に対応させて、制御部３に含まれるメモリに計測信号記憶領域を設定して記憶する。

次に、手順Ｓ２では、計測信号記憶領域に記憶された計測信号の値から操作点の検知を行い、検知した結果と，検知した操作点の座標情報を制御部３に含まれるメモリに検知情報の記録領域及び検知座標記憶領域を設定して記憶する。

手順Ｓ３では、手順Ｓ２で記憶した検知した操作点の座標情報に対応した制御信号を出力する。

次に、図３のフローチャートに示した手順Ｓ１から手順Ｓ３の処理について図４から図６を用いて詳細に説明する。

図４は、図３に示したフローチャートの手順Ｓ１の詳細な処理手順を示したフローチャートである。

制御部３は、図４のフローチャートで示された手順Ｓ１＿１で、計測信号の値を取得する対象となる容量検出部１ａについて、Ｘ方向にｍ番目、Ｙ方向にｎ番目の位置を座標情報（ｍ，ｎ）とすると、座標情報（ｍ，ｎ）に初期値（例えば、ｍ＝１，ｎ＝１）を設定し、手順Ｓ１＿２で、座標情報（ｍ，ｎ）に対応した容量検出部１ａの計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値を容量計測部２から取得する。

手順Ｓ１＿３では、手順Ｓ１＿２で取得された計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値を容量検出部１ａの座標情報に対応させて、制御部３に含まれるメモリに計測信号記憶領域を設定して記憶する。

手順Ｓ１＿４で座標情報（ｍ，ｎ）のｍの値を１増加させ、手順Ｓ１＿５でｍの値をＸ方向の座標情報の最大値Ｍと比較する。ｍの値が最大値Ｍを超えていなければ手順Ｓ１＿２に戻って、更新された次の座標の座標情報（ｍ＋１，ｎ）に対応した容量検出部１ａの計測信号ＡＤ（ｍ＋１，ｎ）の値を取得する。以降、上記と同様に手順Ｓ１＿２から手順Ｓ１＿５までを、ｍの値が最大値Ｍより大きくなるまで繰り返す。

手順Ｓ１＿５でｍの値を最大値Ｍと比較しｍの値が最大値Ｍを超えた場合、手順Ｓ１＿６でｍの値を初期値（例えば１）に戻し、ｎの値を１増加させ、手順Ｓ１＿７でｎの値を最大値Ｎと比較する。ｎの値が最大値Ｎを超えていなければ手順Ｓ１＿２に戻って、更新された次の座標の座標情報（ｍ，ｎ＋１）に対応した容量検出部１ａの計測信号（ＡＤ（ｍ，ｎ＋１））の値を取得する。以降、上記と同様に手順Ｓ１＿２から手順Ｓ１＿７までを、ｎの値が最大値Ｎより大きくなるまで繰り返す。

手順Ｓ１＿７でｎの値を最大値Ｎと比較しｎの値が最大値Ｎを超えた場合、図３のフローチャートの手順Ｓ１の動作を終了する。以上の処理によって、Ｘ方向にＭ個、Ｘ方向と直交するＹ方向にＮ個がマトリクス状に設けられているＭ×Ｎ個全ての容量検出部１ａを走査し、それぞれの容量検出部１ａの計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値の取得と記憶が完了したことになる。

以上のように、処理の順番を、Ｘ方向に１番目でＹ方向に１番目の座標からＸ方向に沿って順次決定し、Ｘ方向の端（ｍ＝Ｍ，ｎ＝１）まで進んだ次には、Ｙ方向に一つ移動した（ｍ＝１,ｎ＝２）座標からＸ方向に沿って順次決定している。このように処理の順番を
順次決定する方法は、一般的にラスタ順またはラスタスキャン順と呼ばれている。

図５は、図３に示したフローチャートの手順Ｓ２の詳細な処理手順を示したフローチャートである。

制御部３は、図５のフローチャートで示された手順Ｓ２＿１で、注目座標の座標情報を初期値（ｍ＝１，ｎ＝１）に設定し、手順Ｓ２＿２で注目座標に対応した計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値を計測信号記憶領域から取得する。なお、注目座標の決定は、前述した計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値の取得を行う際との順序と同様に、マトリクス状に配置された複数の容量検出部１ａのうち、一端に位置する容量検出部１ａに対応する座標情報からラスタ順に従って決定される。

手順Ｓ２＿３では、手順Ｓ２＿２で取得した注目座標に対応した計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値と、あらかじめ設定し制御部３に記憶されている閾値（本実施例では２５６が設定されているものとする）と比較する。比較した結果、注目座標に対応した計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が閾値（２５６）より大きいと判断された場合には手順Ｓ２＿４に移行する。また比較した結果、注目座標に対応した計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が閾値以下と判断された場合には手順Ｓ２＿１５に移行する。

手順Ｓ２＿４では、注目座標の周囲に隣り合う８箇所の座標情報に対応した計側信号の値を計測信号記憶領域から取得する。８箇所の座標情報に対応した計測信号の値はそれぞれ、ＡＤ（ｍ−１，ｎ−１）、ＡＤ（ｍ，ｎ−１）、ＡＤ（ｍ＋１，ｎ−１）、ＡＤ（ｍ−１，ｎ）、ＡＤ（ｍ＋１，ｎ）、ＡＤ（ｍ−１，ｎ＋１）、ＡＤ（ｍ，ｎ＋１）、ＡＤ（ｍ＋１，ｎ＋１）で表される。

ｍの値が１の場合とｎの値が１の場合及び、ｍの値が最大値Ｍの場合とｎの値が最大値Ｎの場合は、注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報のうち座標入力部１の外側となってしまう座標情報の箇所には容量検出部１ａが存在しない。そのため、ｍの値が１の場合は隣り合う８つの座標情報に対応した計測信号の値のうち、（ｍ−１，ｎ−１）、（ｍ−１，ｎ）（ｍ−１，ｎ＋１）に対応する計測信号の値が存在しない。また、ｎの値が１の場合は隣り合う８つの座標情報に対応した計測信号の値のうち、（ｍ−１，ｎ−１）、（ｍ，ｎ−１）、（ｍ＋１，ｎ−１）に対応する計測信号の値が存在しない。同様に、ｍの値が最大値Ｍの場合は、（ｍ＋１，ｎ−１）（ｍ＋１，ｎ）（ｍ＋１，ｎ＋１）に対応する計測信号の値が存在せず、ｎの値が最大値Ｎの場合は、（ｍ−１，ｎ＋１）、（ｍ，ｎ＋１）、（ｍ＋１，ｎ＋１）に対応する計測信号の値が存在しない。このように注目座標（ｍ、ｎ）の周囲に隣り合う複数の座標情報の箇所に容量検出部１ａが存在しない場合には、その座標情報に対応した計測信号の値を既定の固定値（本実施例では”０”：零）に設定して手順Ｓ２＿５に移行する。

制御部３は手順Ｓ２＿５から手順Ｓ２＿１２で、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値と注目座標の周囲に隣り合う８箇所の座標情報の計測信号の値とをそれぞれ比較する。注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値と注目座標の周囲の座標情報の計測信号の値との比較は、ラスタ順に決定される注目座標が一巡する間で、既に注目座標として処理された位置にある座標情報と、注目座標として処理されていない位置にある座標情報とで以下のように異なる。注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値と既に注目座標として処理された位置にある座標情報の計測信号の値と比較する際は、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が隣り合う座標情報の計測信号の値より大きい場合に、次の隣り合う座標情報の計測信号との比較を行う。これは手順Ｓ２＿５から手順Ｓ２＿８が該当する。また、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値と注目座標として処理されていない位置にある座標情報の計測信号の値と比較する際には、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が隣り合う複数の座標情報の計測信号の値以上である場合に次の隣り合う座標情報の計測信号との比較を行う。これは手順Ｓ２＿９から手順Ｓ２＿１２が該当する。

比較した結果、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が注目座標の周囲に隣り合う８箇所の座標情報の計測信号の値以上または大きい場合には手順Ｓ２＿１３に移行する。また、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が注目座標の周囲に隣り合う８箇所の座標情報のうちいずれかに対応した計測信号の値以下より小さいと判断された場合は手順Ｓ２＿１５に移行する。

手順Ｓ２＿１３では、手順Ｓ２＿５から手順Ｓ２＿１２までの比較から注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が注目座標の周囲に隣り合う８箇所の座標情報の計測信号の値以上または大きいことになる。この注目座標の座標情報を操作体６０が近接操作した操作点として、座標情報に対応した検知情報の記録領域Ｄ（ｍ，ｎ）に検知した結果として検知情報（例えば１）を記憶して手順Ｓ２＿１４へ移行する。

制御部３は手順Ｓ２＿１４で、検知座標記憶領域に注目座標の座標情報を記憶し、手順Ｓ２＿１６へ移行する。

手順Ｓ２＿１５では、手順Ｓ２＿３で注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が、閾値以下であるか、手順Ｓ２＿５から手順Ｓ２＿１２までの比較から注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が注目座標の周囲に隣り合う８箇所の座標情報の計測信号の値以下または小さいことになる。従って、この注目座標を操作体６０が近接操作した操作点とは判断しないので座標情報に対応した検知情報の記録領域Ｄ（ｍ，ｎ）に非検知の結果として非検知情報（例えば０）を記憶して手順Ｓ２＿１６へ移行する。

手順Ｓ２＿１６で座標情報（ｍ，ｎ）のｍの値を１増加させ、手順Ｓ２＿１７でｍの値をＸ方向の座標情報の最大値Ｍと比較する。ｍの値が最大値Ｍを超えていなければ手順Ｓ２＿２に戻って、更新された次の座標の座標情報（ｍ＋１，ｎ）に対応した計測信号の値を計測信号記憶領域から取得する。以降、上記と同様に手順Ｓ２＿２から手順Ｓ２＿１６までを、ｍの値が最大値Ｍより大きくなるまで繰り返す。

手順Ｓ２＿１７でｍの値を最大値Ｍと比較しｍの値が最大値Ｍを超えた場合、手順Ｓ２＿１８でｍの値を初期値（例えば１）に戻し、ｎの値を１増加させ、手順Ｓ２＿１９でｎの値を最大値Ｎと比較する。ｎの値が最大値Ｎを超えていなければ手順Ｓ２＿２に戻って、更新された次の座標の座標情報（ｍ，ｎ＋１）に対応した計測信号ＡＤの値を計測信号記憶領域から取得する。以降、上記と同様に手順Ｓ２＿２から手順Ｓ２＿１７までを、ｎの値が最大値Ｎより大きくなるまで繰り返す。

手順Ｓ２＿１９でｎの値を最大値Ｎと比較しｎの値が最大値Ｎを超えた場合、図３のフローチャートの手順Ｓ２の動作を終了する。以上の処理によって、Ｘ方向にＭ個、Ｘ方向と直交するＹ方向にＮ個がマトリクス状に設けられているＭ×Ｎ個全ての容量検出部１ａに対応した近接操作の位置検知と検知結果の記憶が完了したことになる。

図６は、図３に示したフローチャートの手順Ｓ３の詳細な処理手順を示したフローチャートである。

制御部３は、図６のフローチャートで示された手順Ｓ３＿１で、検知座標記憶領域から手順Ｓ２＿１４で記憶した、近接操作の位置検知を示す座標情報（ｍ，ｎ）を取得し、手順Ｓ３＿２に移行する。

手順Ｓ３＿２では、手順Ｓ３＿１で取得した座標情報を用いて検知情報の記録領域Ｄ（ｍ，ｎ）から手順Ｓ２＿１３で記憶した検知情報の値を取得し、手順Ｓ３＿３に移行する。

手順Ｓ３＿３では手順Ｓ３＿２で取得した検知情報の値を確認し、値が”１”の場合は近接操作があったことになるので手順Ｓ３＿４に移行し、値が”０”の場合には手順Ｓ３＿５に移行する。

手順Ｓ３＿４では、手順Ｓ３＿３で操作による接触有と判断されたので、検知座標記憶領域に記憶されている近接操作の位置検知を示す座標情報（ｍ，ｎ）に対応した制御信号を出力して手順Ｓ３＿６に移行する。

手順Ｓ３＿５では、手順Ｓ３＿３で操作による接触がないものと判断されたので、無入力に対応した制御信号を出力して手順Ｓ３＿６に移行する。

手順Ｓ３＿６では、検知情報の値を消去（０にリセット）して、図３のフローチャートの手順Ｓ３の動作を終了する。

次に、図３のフローチャートに示した手順Ｓ２の処理について図５及び図７を用いて具体的に説明する。

図７は、図４及び図５に示したフローチャートの動作によって取得した計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が記憶された計測信号記憶領域と、取得した計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値から求められた検知情報の記録領域Ｄ（ｍ，ｎ）の値を説明する図である。図７（ａ）は、図４に示すフローチャートの手順Ｓ１で取得した容量検出部１ａ毎の計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値の例である。説明を簡単にするために、ｍ及びｎはそれぞれ１から８までの値をとり、全てで６４個のデータで構成している。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した容量検出部１ａ毎の計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値から、図５に示すフローチャートの手順を実行した際の検知情報の記録領域Ｄ（ｍ，ｎ）の値を示している。

図７（ａ）では、隣り合う座標情報のｍ＝４、ｎ＝４とｍ＝５、ｎ＝４に相当する位置が操作されているため、当該位置に相当する座標の及びその近傍座標の計測信号ＡＤ（ｍ，ｎの値が大きくなっている例を表している。

図７（ａ）に示した容量検出部１ａ毎の計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値を用いて、図５に示すフローチャートの手順での処理についての具体例について説明する。

手順Ｓ２＿１で、注目座標の座標情報を初期値（ｍ＝１，ｎ＝１）に設定し、手順Ｓ２＿２で注目座標に対応した計測信号（ＡＤ（ｍ，ｎ））の値を計測信号記憶領域から取得した場合、注目座標の計測信号ＡＤ（１，１）の値は”０”である。このため、手順Ｓ２＿３から手順Ｓ２＿１５に移行し、検知情報の記憶領域Ｄ（１，１）の値は”０”が書き込まれる。

次に手順Ｓ２＿１６で注目座標の座標情報のｍの値に１が加えられて（ｍ＝２，ｎ＝１）となり、手順Ｓ２＿２に戻り処理が繰り返される。注目座標の座標情報が（ｍ＝４，ｎ＝１）及び、（ｍ＝５，ｎ＝１）の場合には、手順Ｓ２＿２で取得する計測信号ＡＤ（４，１）及びＡＤ（５，１）の値は１２８となるが、手順Ｓ２＿３で比較される閾値が２５６のため手順Ｓ２＿１５に移行する。

注目座標の座標情報が（ｍ＝８，ｎ＝１）まで処理が進み、手順Ｓ２＿１６に移行するとｍの値が９となるので、手順Ｓ２＿１７から手順Ｓ２＿１８に移行し、注目座標の座標情報に（ｍ＝１，ｎ＝２）が設定され、手順Ｓ２＿１９から手順Ｓ２＿２に戻り処理が繰り返される。

以上の動作を繰り返し、注目座標の座標情報が（ｍ＝３，ｎ＝３）まで進むと、手順Ｓ２＿２で取得する計測信号ＡＤ（３，３）の値が４８８となり、手順Ｓ２＿３で比較される閾値の２５６を越えるので、手順Ｓ２＿４に移行する。

手順Ｓ２＿４では、注目座標に隣り合う８箇所の座標情報に対応した計測信号の値を計測信号記憶領域から取得する。８箇所の座標情報に対応した計測信号の値はそれぞれ、ＡＤ（２，２）、ＡＤ（３，２）、ＡＤ（４，２）、ＡＤ（２，３）と、ＡＤ（４，３）、ＡＤ（２，４）、ＡＤ（３，４）、ＡＤ（４，４）となる。これらの値は、手順Ｓ２＿４に示されるようにそれぞれＢ１からＢ８で示されるレジスタなどに一時的に保持される。このうち、座標情報が、（２，２）、（３，２）、（４，２）、（２，３）の座標は、ラスタ順に決定された注目座標として既に処理された座標情報である。また座標情報が、（４，３）、（２，４）、ＡＤ（３，４）、ＡＤ（４，４）の座標は、まだ注目座標として処理されていない座標情報である。

既に注目座標として処理された座標にある計測信号の値、ＡＤ（２，２）＝Ｂ１、ＡＤ（３，２）＝Ｂ２、ＡＤ（４，２）＝Ｂ３、ＡＤ（２，３）＝Ｂ４は、図７（ａ）からそれぞれ、Ｂ１＝０、Ｂ２＝１２８、Ｂ３＝２５６、Ｂ４＝１２８となる。同様にまだ注目座標として処理されていない座標にある計測信号の値、ＡＤ（４，３）＝Ｂ５、ＡＤ（２，４）＝Ｂ６、ＡＤ（３，４）＝Ｂ７、ＡＤ（４，４）＝Ｂ８は、図７（ａ）からそれぞれ、Ｂ５＝５１２、Ｂ６＝２５６、Ｂ７＝５１２、Ｂ８＝６４０となる。

手順Ｓ２＿５から手順Ｓ２＿８では、注目座標の計測信号ＡＤ（３，３）の値のほうが大きいために手順Ｓ２＿９まで移行する。しかし、手順Ｓ２＿９で注目座標の計測信号の値より隣り合う座標（４，３）の計測信号ＡＤ（４，３）の値のほうが大きいため、手順Ｓ２＿１５へ移行する。その後、前述の通り手順Ｓ２＿１６、手順Ｓ２＿１７を経て手順Ｓ２＿２に戻り処理が繰り返される。

同様に、注目座標の座標情報が（ｍ＝４，ｎ＝３）の場合には手順Ｓ２＿１１から手順Ｓ２＿１５へ移行し、手順Ｓ２＿１６、手順Ｓ２＿１７を経て手順Ｓ２＿２に戻り処理が繰り返される。

注目座標の座標情報が（ｍ＝４，ｎ＝４）まで進むと、手順Ｓ２＿２で取得する計測信号ＡＤ（４，４）の値が６４０となり、手順Ｓ２＿３から手順Ｓ２＿４に移行する。手順Ｓ２＿４で取得される注目座標に隣り合う８箇所の座標情報に対応した計測信号の値はそれぞれ、Ｂ１＝４４８、Ｂ２＝５１２、Ｂ３＝５１２、Ｂ４＝５１２、Ｂ５＝６４０、Ｂ６＝４４８、Ｂ７＝５１２、Ｂ８＝５１２となる。

手順Ｓ２＿５から手順Ｓ２＿８では、注目座標の計測信号ＡＤ（４，４）の値のほうが大きいために手順Ｓ２＿９まで移行し、手順Ｓ２＿９から手順Ｓ２＿１２では注目座標の計測信号ＡＤ（４，４）の値が隣り合う座標の計測信号の値以上なので、手順Ｓ２＿１３へ移行する。

手順Ｓ２＿１３で制御部３は、注目座標の座標情報（ｍ＝４，ｎ＝４）を操作体６０が近接操作した操作点として、座標情報に対応した検知情報の記録領域Ｄ（４，４）に検知した結果として検知情報”１”を記憶して手順Ｓ２＿１４へ移行する。

制御部３は手順Ｓ２＿１４で、検知座標記憶領域に注目座標の座標情報（ｍ＝４，ｎ＝４）を記憶し、手順Ｓ２＿１６、手順Ｓ２＿１７を経て手順Ｓ２＿２に戻る。

注目座標の座標情報が（ｍ＝５，ｎ＝４）の場合も、手順Ｓ２＿２で取得する注目座標の計測信号ＡＤ（５，４）の値が６４０となり、手順Ｓ２＿３から手順Ｓ２＿４に移行する。手順Ｓ２＿４で取得される注目座標に隣り合う８箇所の座標情報に対応した計測信号の値はそれぞれ、Ｂ１＝５１２、Ｂ２＝５１２、Ｂ３＝４４８、Ｂ４＝６４０、Ｂ５＝５１２、Ｂ６＝５１２、Ｂ７＝５１２、Ｂ８＝４４８となる。

手順Ｓ２＿５から手順Ｓ２＿７では、注目座標の計測信号ＡＤ（５，４）の値のほうが大きいために手順Ｓ２＿８まで移行する。しかし、手順Ｓ２＿８で、注目座標の計測信号ＡＤ（５，４）の値と隣り合う座標（４，４）の計測信号ＡＤ（４，４）の値が同じ大きさのため、手順Ｓ２＿１５へ移行する。その後、前述の通り手順Ｓ２＿１６、手順Ｓ２＿１７を経て手順Ｓ２＿２に戻り処理が繰り返される。

以降同様に、注目座標の座標情報が（ｍ＝８，ｎ＝８）まで処理を実行すると、検知情報の記録領域Ｄ（ｍ，ｎ）には図７（ｂ）に示す結果を得ることができる。また、検知座標記憶領域には検知情報に”１”を記憶した注目座標の座標情報（ｍ＝４，ｎ＝４）が記憶されている。

以上説明したように、図３に示すフローチャートの手順Ｓ２の処理によって、検知情報の記録領域Ｄ（ｍ，ｎ）に近接操作の検知結果と、検知座標記憶領域に検知した座標情報が記憶される。この情報を用いて手順Ｓ３では操作位置に応じた制御信号を出力することができる。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

本実施形態の入力装置１００では、制御部３は、容量検出部１ａの座標情報に従って順に注目座標を決定し、決定された注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値とをそれぞれ比較し、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値以上または大きい場合に、注目座標を操作体６０が近接操作した操作点として検知するように構成した。

これにより、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値とを比較することを繰り返すことで操作体６０が近接操作した操作点を検知することができるの。このため複雑な演算を行うことがなく、演算回数が少なくすることができるので、入力操作に対する処理を早くすることができる。従って、演算回数が少なく、入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。

また、本実施形態の入力装置１００では、制御部３は閾値を記憶しており、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が閾値より大きかった場合に、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値とをそれぞれ比較するようにした。

これにより、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が閾値以下の場合には隣り合う複数の座標情報の計測信号の値との比較を行わないので、比較する回数を低減することができる。このため制御部３の演算回数がより少なくて済み、処理速度が向上することができる。

また、本実施形態の入力装置１００では、注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報が８箇所となるように構成した。

これにより、マトリクス状に配置された容量検出部１ａのうち、注目座標に隣り合う全ての座標情報の計測信号の値と比較を行った結果で操作点を検知するので、正確に操作体６０が近接操作した操作点を検出することができる。

また、本実施形態の入力装置１００では、注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の箇所に容量検出部１ａが存在しない場合には、当該座標情報に対応した計測信号の値を既定の固定値とするようにした。

これにより、注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の箇所に容量検出部１ａが存在しない場合には、計測信号の値を既定の固定値を用いるので、マトリクス状に配置された容量検出部１ａのうち端部に配置された容量検出部１ａでも操作体６０の近接操作を検知することができる。

また、本実施形態の入力装置１００では、注目座標の決定は、マトリクス状に配置された複数の容量検出部１ａのうち、一端に位置する容量検出部１ａに対応する座標情報からラスタ順に決定されるようにした。

これにより、マトリクス状に配置された複数の容量検出部１ａのうち一端に位置する容量検出部１ａに対応する座標情報からラスタ順に注目座標が決定されるので、注目座標を決定する際に座標情報を順次増加することで簡単に座標情報を更新することができる。このため注目座標の決定を迅速に行うことができるので、一層入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。

また、本実施形態の入力装置１００では、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値との比較は、ラスタ順に決定される注目座標が一巡するまでの期間において、既に注目座標として処理された位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値と比較する際には、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が隣り合う複数の情報の計測信号の値より大きく、注目座標として処理されていない位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値と比較する際には、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が隣り合う複数の座標情報の計測信号の値以上である場合に注目座標を操作体６０が近接操作した操作点として検知するようにした。

これにより、同じ値の計測信号をもつ座標が複数連続して存在しても注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値とを比較することを繰り返すことで検知する座標を操作体６０が近接操作した操作点の一点に決定することができる。従って演算回数が少なくて済み処理速度が向上するので、より入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。

以上説明したように、本実施形態の入力装置１００によれば演算回数が少なく、入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。

以上のように、本発明の実施形態に係る入力装置１００について具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

（１）本実施形態において、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値との比較を、ラスタ順に決定される注目座標が一巡するまでの期間において、既に注目座標として処理された位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値と比較する際には、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が隣り合う複数の情報の計測信号の値より大きく、注目座標として処理されていない位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値と比較する際には、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が隣り合う複数の座標情報の計測信号の値以上である場合に注目座標を操作体６０が近接操作した操作点として検知する例を示して説明を行ったが、既に注目座標として処理された位置にある計測信号の値と、注目座標として処理されていない位置にある計測信号の値とを入れ替えて実施しても良い。つまり、既に注目座標として処理された位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値と比較する際には、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が隣り合う複数の情報の計測信号の値以上で、注目座標として処理されていない位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値と比較する際には、注目座標の計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が隣り合う複数の座標情報の計測信号の値より大きい場合に注目座標を操作体６０が近接操作した操作点として検知しても良い。このようにした場合、図７（ａ）に示した容量検出部１ａ毎の計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値を用いて求められる検知情報の記録領域Ｄ（ｍ，ｎ）の値は図７（ｃ）のようになり検知する座標が一つ分ずれるが、同様に検知を行うことができる。

（２）本実施形態において、座標入力部１の１箇所に入力操作されている例を示して説明を行ったが、検知座標記憶領域に複数の座標情報を記憶するように構成することで容易に２点以上の検知を行うことが可能である。複数個所の検知を行うことでより多様な入力操作に対応することが可能な入力装置を提供することができる。

（３）本実施形態において、計側信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値を直接取込んで処理行う例を示したが、温度変化による計測信号の値の変動や雑音等の影響を除去する処理を行ってから検知するよう変形して実施しても良い。

（４）本実施形態において、検知した注目座標の座標情報に対応した制御信号を出力する例を示して説明を行ったが、検知した座標情報と隣り合う座標との計測信号の値からより正確な検知位置を推定するように構成しても良い。

１ 座標入力部
１ａ 容量検出部
２ 容量計測部
３ 制御部
１００ 入力装置

Claims (7)

1. 複数の容量検出部がマトリクス状に配置され、操作体が近接操作を行う座標入力部と、
   前記複数の容量検出部毎の静電容量を計測し、計測信号として出力する容量計測部と、
   前記容量計測部を制御し、前記計測信号を前記容量検出部の座標情報と関連付けて取得すると共に、前記計測信号を演算し、その結果に基づいて制御信号を出力する制御部と、を有する入力装置であって、
   前記制御部は、前記容量検出部の座標情報に従って順に注目座標を決定し、
   決定された前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値とをそれぞれ比較し、
   前記注目座標の前記計測信号の値が前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値以上または大きい場合に、前記注目座標を操作体が近接操作した操作点として検知することを特徴とする入力装置。
2. 前記制御部は閾値を記憶しており、前記注目座標の前記計測信号の値が前記閾値より大きかった場合に、前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値とをそれぞれ比較することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
3. 前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報が８箇所あることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の入力装置。
4. 前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の箇所に前記容量検出部が存在しない場合には、当該座標情報に対応した前記計測信号の値を既定の固定値とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の入力装置。
5. 前記注目座標の決定は、マトリクス状に配置された複数の容量検出部のうち、一端に位置する容量検出部に対応する座標情報からラスタ順に決定されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の入力装置。
6. 前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値との比較は、ラスタ順に決定される前記注目座標が一巡するまでの期間において、
   既に前記注目座標として処理された位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の情報の前記計測信号の値より大きく、
   前記注目座標として処理されていない位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値以上である場合に前記注目座標を操作体が近接操作した操作点として検知することを特徴とする請求項５に記載の入力装置。
7. 前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値との比較は、ラスタ順に決定される前記注目座標が一巡するまでの期間において、
   既に前記注目座標として処理された位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の情報の前記計測信号の値以上で、
   前記注目座標として処理されていない位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値より大きい場合に前記注目座標を操作体が近接操作した操作点として検知することを特徴とする請求項５に記載の入力装置。
   
   

Images