JP6061391B2 - Coordinate input device - Google Patents
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Description
本発明は、座標入力装置に関し、特に、外周部の入力座標の検出誤差を低減することができる座標入力装置に関する。 The present invention relates to a coordinate input device, and more particularly to a coordinate input device capable of reducing detection errors of input coordinates on an outer peripheral portion.
従来から、操作者の指やタッチペン等の操作体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。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a capacitance type coordinate input device that determines an operation position by detecting a change in capacitance accompanying an operation with an operation body such as an operator's finger or a touch pen.
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。 Unlike the input operation using a switch, a rotary encoder, and the like, the coordinate input device allows an intuitive input operation by the user. Therefore, the application range is widened to various devices, and the environment in which the coordinate input device is used is becoming diversified.
特許文献１（従来例）に記載の座標入力装置９００では、図１４に示すように、タッチパネル９１０と、ピークセンサ検出部９１１と、周辺考慮補正値算出部９１２と、座標算出部９１３と、制御部９１４と、を備えている。 In the coordinate input device 900 described in Patent Literature 1 (conventional example), as shown in FIG. 14, a touch panel 910, a peak sensor detection unit 911, a peripheral consideration correction value calculation unit 912, a coordinate calculation unit 913, and a control Part 914.
ピークセンサ検出部９１１は、タッチパネル９１０に配置された複数のセンサから得られた複数の出力値を用いて、最も大きな出力値を出力したセンサを検出してピークセンサとして選択する。周辺考慮補正値算出部９１２は、ピークセンサ検出部９１１で検出したピークセンサの出力値の情報及びピークセンサの周辺のセンサの出力値の情報を基に、指とセンサの重なり部分以外の周辺の影響を考慮した補正値を求める。座標算出部９１３は、周辺考慮補正値算出部９１２で求めた補正値を用いて、指とタッチパネル９１０との重なり位置の詳細座標を求める。 The peak sensor detection unit 911 detects a sensor that has output the largest output value using a plurality of output values obtained from the plurality of sensors arranged on the touch panel 910 and selects it as a peak sensor. The peripheral consideration correction value calculation unit 912 is based on the information on the output value of the peak sensor detected by the peak sensor detection unit 911 and the information on the output value of the sensor around the peak sensor. Find a correction value that takes into account the effect. The coordinate calculation unit 913 obtains detailed coordinates of the overlapping position of the finger and the touch panel 910 using the correction value obtained by the peripheral consideration correction value calculation unit 912.
以上のように、ピークセンサとその周辺のセンサの出力値に基づく補正値を用いて重なり位置の詳細座標を求めることが可能な座標入力装置が記載されている。 As described above, a coordinate input device capable of obtaining detailed coordinates of an overlapping position using correction values based on output values of a peak sensor and its surrounding sensors is described.
しかしながら、上述した従来例では、ピークセンサの周辺のセンサの出力値の情報が得られる部分では、周辺の影響を考慮した補正値を求めることが可能であるが、周辺のセンサの出力値の情報が得られない座標入力装置の外周部へ入力操作が行われた場合については考慮されていない。このため外周部に入力操作された場合に座標に対する補正値を得ることができず、得られる座標の誤差が大きくなってしまう虞があると言う課題があった。 However, in the above-described conventional example, it is possible to obtain a correction value considering the influence of the surroundings in the portion where the output value information of the sensors around the peak sensor can be obtained. No consideration is given to the case where an input operation is performed on the outer periphery of the coordinate input device that cannot obtain the above. For this reason, there is a problem that when an input operation is performed on the outer peripheral portion, a correction value for the coordinates cannot be obtained, and an error in the obtained coordinates may be increased.
本発明は、上述した課題を解決するもので、外周部に入力操作されても入力座標の検出誤差を低減することができる座標入力装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a coordinate input device that can reduce an input coordinate detection error even when an input operation is performed on an outer peripheral portion.
この課題を解決するために、本発明の座標入力装置は、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、計測した静電容量をＡＤ変換して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ともに、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、を備え、前記制御部は、前記容量検出部の座標情報に従って注目座標を決定し、該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、を用いて加重平均処理を行い、前記加重平均処理は、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数に応じて重みの総数を変えて算出することを特徴とする。 In order to solve this problem, a coordinate input device according to the present invention includes a coordinate input unit in which a plurality of capacitance detection units are arranged in a matrix and an operation body performs a proximity operation, and an electrostatic capacitance for each of the plurality of capacitance detection units. A capacitance measuring unit that measures capacitance, AD converts the measured capacitance and outputs it as a measurement signal, controls the capacitance measuring unit, acquires the measurement signal in association with coordinate information of the capacitance detection unit, and A control unit that calculates the measurement signal and outputs a control signal based on the result, and the control unit determines a target coordinate according to coordinate information of the capacitance detection unit, and the measurement of the target coordinate A weighted average process is performed using a signal value and a value of the measurement signal of a plurality of coordinate information adjacent to the periphery of the target coordinate, and the weighted average process is performed by a plurality of adjacent target coordinates. The measurement signal of coordinate information And calculating by changing the total number of weights according to the number of.
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計測信号の数に応じて分母となる重みの総数を変えて加重平均処理を行うので、入力装置の外周部に位置する容量検出部の計測信号の値を加重平均した場合の誤差を低減することができる。このため外周部に入力操作されても入力座標の検出誤差を低減することができる座標入力装置を提供することができる。 According to this, since the weighted average processing is performed by changing the total number of weights as the denominator according to the number of measurement signals of a plurality of coordinate information adjacent to the periphery of the target coordinate, the capacity detection located at the outer peripheral portion of the input device It is possible to reduce an error when the value of the measurement signal of the unit is weighted averaged. Therefore, it is possible to provide a coordinate input device that can reduce detection error of input coordinates even when an input operation is performed on the outer peripheral portion.
また、本発明の座標入力装置は、前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の数が最大で８箇所分であることを特徴とする。 The coordinate input device of the present invention is characterized in that the number of measurement signals of a plurality of pieces of coordinate information adjacent to the periphery of the target coordinate is eight places at the maximum.
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を用いて加重平均を行うので、位置検出精度を高くすることができる。 According to this, since the weighted average is performed using the measurement signals of all coordinate information adjacent to the target coordinate among the capacitance detection units arranged in a matrix, the position detection accuracy can be increased.
また、本発明の座標入力装置は、前記加重平均処理はガウス分布に基づく加重平均処理であることを特徴とする。 In the coordinate input device of the present invention, the weighted average process is a weighted average process based on a Gaussian distribution.
これによれば、ガウス分布に基づいて加重平均処理を行うことから、操作体の位置に応じた適切な平滑化が可能となり、位置検出精度を高くすることができる。 According to this, since the weighted average processing is performed based on the Gaussian distribution, appropriate smoothing according to the position of the operating tool is possible, and the position detection accuracy can be increased.
本発明によれば、外周部に入力操作されても入力座標の検出誤差を低減することができる座標入力装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a coordinate input device capable of reducing an input coordinate detection error even when an input operation is performed on the outer peripheral portion.
［第１実施形態］
以下に第１実施形態における座標入力装置１００について説明する。
[First Embodiment]
The coordinate input device 100 in the first embodiment will be described below.
まず始めに本実施形態における座標入力装置１００の構成について図１及び図２を用いて説明する。図１は座標入力装置１００の構成を示すブロック図であり、図２は座標入力装置１００の外観模式図である。 First, the configuration of the coordinate input device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the coordinate input device 100, and FIG. 2 is a schematic external view of the coordinate input device 100.
座標入力装置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。また、制御部３は、外部機器５０に対して制御信号を出力する。 As shown in FIG. 1, the coordinate input device 100 includes a coordinate input unit 1, a capacity measurement unit 2, and a control unit 3. The coordinate input unit 1 is connected to the capacity measuring unit 2, and the capacity measuring unit 2 is connected to the control unit 3. Further, the control unit 3 outputs a control signal to the external device 50.
座標入力部１は図２に示すように、操作者の指やタッチペン等の操作体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）。 As shown in FIG. 2, the coordinate input unit 1 performs an input operation by a proximity operation in which an operation body 60 such as an operator's finger or a touch pen approaches or contacts the input operation surface. In the coordinate input unit 1, a plurality of capacitance detection units 1 a are arranged in a matrix along the input operation surface in the X direction and N in the Y direction orthogonal to the X direction (M and N are natural numbers). And).
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周辺にある容量検出部１ａの静電容量が増加する。 The capacitance detection unit 1a has an electrostatic capacity, and when the operator touches the operation body 60 such as a finger to the coordinate input unit 1 in order to perform an input operation, the capacitance detection unit located in the contact position and its surroundings. The capacitance of 1a increases.
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ＡＤ変換（Ａｎａｌｏｇ‐ｔｏ‐Ｄｉｇｉｔａｌ変換）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。 The capacitance measuring unit 2 measures the capacitance of each of the plurality of capacitance detection units 1a, and performs AD conversion (Analog-to-Digital conversion) for converting the measured capacitance from an analog signal to a digital signal. Further, the capacitance measuring unit 2 outputs the capacitance data converted into the digital signal by AD conversion to the control unit 3 as a measurement signal.
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。 The control unit 3 controls the capacity measuring unit 2 and acquires the value of the measurement signal for each of the plurality of capacity detecting units 1a in association with the coordinate information of the capacity detecting unit 1a. In addition, the control unit 3 calculates a measurement signal acquired in association with the coordinate information from the capacity measurement unit 2, and outputs a control signal to the external device 50 based on the result. In addition, the control unit 3 is provided with a timer function and a memory (not shown) to manage the control interval by the timer function and store the obtained measurement signal value and the result of calculating the measurement signal value. It can be carried out.
次に第１実施形態における座標入力装置１００の動作について図３を用いて説明する。図３は第１実施形態に係る座標入力装置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。 Next, the operation of the coordinate input device 100 in the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing an outline of the operation of the coordinate input device 100 according to the first embodiment. The processing procedure shown in the flowchart of FIG. 3 is periodically repeated by a timer function or the like built in the control unit 3.
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。 First, in step S1, the control unit 3 controls the capacity measurement unit 2 to acquire a measurement signal for each capacity detection unit 1a, and measures it in a memory included in the control unit 3 in accordance with the coordinate information of the capacity detection unit 1a. A signal storage area is set and stored.
次に、手順Ｓ２で制御部３は、計測信号記憶領域に記憶された計測信号の値に加重平均処理を行い、加重平均処理を行った結果を、加重平均データ記憶領域を設定して記憶する。 Next, in step S2, the control unit 3 performs a weighted average process on the measurement signal value stored in the measurement signal storage area, and sets the weighted average data storage area and stores the result of the weighted average process. .
手順Ｓ３で制御部３は、手順Ｓ２で得られた加重平均処理を行った結果から操作位置を算出し、操作位置に対応した制御信号を出力する。 In step S3, the control unit 3 calculates the operation position from the result of the weighted average process obtained in step S2, and outputs a control signal corresponding to the operation position.
次に、図３のフローチャートに示した手順Ｓ１の処理について図２及び、図４から図６を用いて説明する。 Next, the process of step S1 shown in the flowchart of FIG. 3 will be described with reference to FIGS. 2 and 4 to 6.
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。 FIG. 4 is a flowchart showing a detailed processing procedure of procedure S1 of the flowchart shown in FIG.
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。 In step S1_1 shown in the flowchart of FIG. 4, the control unit 3 sets the m-th position in the X direction and the n-th position in the Y direction as coordinate information (about the capacitance detection unit 1a from which the value of the measurement signal is acquired. m, n), an initial value (for example, m = 1, n = 1) is set in the coordinate information (m, n), and the capacity detector 1a corresponding to the coordinate information (m, n) is set in step S1_2. The value of the measurement signal AD (m, n) is acquired from the capacity measurement unit 2.
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。 In step S1_3, the value of the measurement signal AD (m, n) acquired in step S1_2 is associated with the coordinate information of the capacitance detection unit 1a, and a measurement signal storage area is set and stored in the memory included in the control unit 3. To do.
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。 In step S1_4, the value of m in the coordinate information (m, n) is increased by 1, and in step S1_5, the value of m is compared with the maximum value M of the coordinate information in the X direction. If the value of m does not exceed the maximum value M, the process returns to step S1_2, and the value of the measurement signal AD (m + 1, n) of the capacitance detection unit 1a corresponding to the updated coordinate information (m + 1, n) of the next coordinate. To get. Thereafter, the procedure S1_2 to the procedure S1_5 are repeated in the same manner as described above until the value of m becomes larger than the maximum value M.
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。 In step S1_5, the value of m is compared with the maximum value M. If the value of m exceeds the maximum value M, the value of m is returned to the initial value (for example, 1) in step S1_6, and the value of n is increased by 1. The value of n is compared with the maximum value N in S1_7. If the value of n does not exceed the maximum value N, the process returns to step S1_2, and the value of the measurement signal AD (m, n + 1) of the capacitance detection unit 1a corresponding to the updated coordinate information (m, n + 1) of the next coordinate. To get. Thereafter, the procedure S1_2 to the procedure S1_7 are repeated in the same manner as described above until the value of n becomes larger than the maximum value N.
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。 In step S1_7, the value of n is compared with the maximum value N. When the value of n exceeds the maximum value N, the operation of step S1 in the flowchart of FIG. Through the above processing, all the M × N capacitance detection units 1a in which M in the X direction and N in the Y direction orthogonal to the X direction are arranged in a matrix are scanned, and each capacitance detection unit 1a is scanned. The acquisition and storage of the value of the measurement signal AD (m, n) is completed.
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。
As described above, the processing order is sequentially determined along the X direction from the first coordinate in the X direction and the first coordinate in the Y direction, and then proceeds to the end in the X direction (m = M, n = 1). Are sequentially determined along the X direction from coordinates (m = 1, n = 2) moved one in the Y direction. Such a method for sequentially determining the processing order is generally called a raster order or a raster scan order.
図５及び図６は、図４に示したフローチャートの動作によって取得した計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値に関する説明図である。図５（ａ）は、図２に示す座標入力部１の中心付近を近接操作した場合に手順Ｓ１で取得した計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値の例を示しており、座標情報（４，５）で最大値を示している。図５（ｂ）は図５（ａ）の値を等高線グラフで表したものである。図６（ａ）は、図２に示す座標入力部１の外周付近を近接操作した場合に手順Ｓ１で取得した計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値の例を示しており、座標情報（８，１）で最大値を示している。図６（ｂ）は図６（ａ）の値を等高線グラフで表したものである。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。以下の動作説明では、図５及び図６に示した計測値の例を用いて説明を進める。 5 and 6 are explanatory diagrams regarding the value of the measurement signal AD (m, n) acquired by the operation of the flowchart shown in FIG. FIG. 5A shows an example of the value of the measurement signal AD (m, n) acquired in step S1 when the vicinity of the center of the coordinate input unit 1 shown in FIG. 5) shows the maximum value. FIG. 5B shows the values of FIG. 5A in a contour graph. FIG. 6A shows an example of the value of the measurement signal AD (m, n) acquired in step S1 when the vicinity of the outer periphery of the coordinate input unit 1 shown in FIG. , 1) shows the maximum value. FIG. 6B shows the values of FIG. 6A in a contour graph. In order to simplify the explanation, m and n take values from 1 to 8, respectively, and are composed of 64 data in total. In the following description of the operation, the description will proceed using the example of the measurement values shown in FIGS.
次に、手順Ｓ２で行われる加重平均処理について、図５から図９を用いて説明を行う。図７は、図５に示す計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値を加重平均処理した結果を示す場合に関する説明図で、図７（ａ）は計算した結果の値を示しており、図７（ｂ）は図７（ａ）の値を等高線グラフで表したものである。図８は、図６に示す計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値を加重平均処理した場合に関する説明図で、図８（ａ）は計算した結果の値を示しており、図８（ｂ）は図８（ａ）の値を等高線グラフで表したものである。図９は、加重平均処理の重みと分母Ｄ（ｍ，ｎ）を説明する図で、図９（ａ）はガウス分布に基づく重みと座標情報の関係を示した図で、図９（ｂ）は、注目座標の周囲に隣り合う座標情報の計測信号の数に応じて求めた、加重平均の重みの総数である分母の値である。 Next, the weighted average process performed in step S2 will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is an explanatory diagram regarding the case where the result of the weighted average processing of the value of the measurement signal AD (m, n) shown in FIG. 5 is shown, and FIG. 7A shows the value of the calculated result. (B) represents the value of Fig.7 (a) with the contour-line graph. FIG. 8 is an explanatory diagram regarding a case where the value of the measurement signal AD (m, n) shown in FIG. 6 is subjected to weighted average processing. FIG. 8A shows the calculated value, and FIG. Is a contour graph representing the values of FIG. FIG. 9 is a diagram for explaining the weight of the weighted average process and the denominator D (m, n). FIG. 9A is a diagram showing the relationship between the weight based on the Gaussian distribution and the coordinate information, and FIG. Is a denominator value that is the total number of weighted average weights obtained according to the number of measurement signals of coordinate information adjacent to the periphery of the target coordinate.
加重平均処理は、注目座標の座標情報（ｍ，ｎ）に対応した計測信号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に対応した計測信号の値と、を用いて加重平均処理を行う。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数は、最大で８箇所分あり、それぞれ、ＡＤ（ｍ−１，ｎ−１）、ＡＤ（ｍ−１，ｎ）、ＡＤ（ｍ−１，ｎ＋１）、ＡＤ（ｍ，ｎ−１）、ＡＤ（ｍ，ｎ＋１）、ＡＤ（ｍ＋１，ｎ−１）、ＡＤ（ｍ＋１，ｎ）、ＡＤ（ｍ＋１，ｎ＋１）で表される。このとき注目座標の加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値は、次の式（１）で表される。 The weighted average processing includes a value of the measurement signal AD (m, n) corresponding to the coordinate information (m, n) of the target coordinate, a value of the measurement signal corresponding to a plurality of coordinate information adjacent to the periphery of the target coordinate, Is used to perform a weighted average process. There are a maximum of 8 measurement signals of a plurality of coordinate information adjacent to the periphery of the target coordinate, AD (m−1, n−1), AD (m−1, n), AD (m), respectively. −1, n + 1), AD (m, n−1), AD (m, n + 1), AD (m + 1, n−1), AD (m + 1, n), and AD (m + 1, n + 1). At this time, the value of the weighted average AV (m, n) of the target coordinate is expressed by the following equation (1).
（式１）
ＡＶ（ｍ，ｎ）＝［ａＡＤ（ｍ，ｎ）＋ｂ｛ＡＤ（ｍ−１，ｎ）＋ＡＤ（ｍ，ｎ−１）＋ＡＤ（ｍ，ｎ＋１）＋ＡＤ（ｍ＋１，ｎ）｝＋ｃ｛ＡＤ（ｍ−１，ｎ−１）＋ＡＤ（ｍ−１，ｎ＋１）＋ＡＤ（ｍ＋１，ｎ−１）＋ＡＤ（ｍ＋１，ｎ＋１）｝］／（ａ＋４ｂ＋４ｃ）
(Formula 1)
AV (m, n) = [aAD (m, n) + b {AD (m-1, n) + AD (m, n-1) + AD (m, n + 1) + AD (m + 1, n)} + c {AD (m −1, n−1) + AD (m−1, n + 1) + AD (m + 1, n−1) + AD (m + 1, n + 1)}] / (a + 4b + 4c)
（式１）であらわされる加重平均処理の計算式に、注目座標に近いほど、平均値を計算するときの重みを大きくし、遠くなるほど重みを小さくなるようにガウス分布の関数を用いて求めた図９（ａ）に示す重みを付与する。本実施形態においてはａ＝４、ｂ＝２、ｃ＝１となる。分母Ｄ（ｍ，ｎ）は、加重平均処理を行う領域の、それぞれの座標の計測信号に乗じられる重みの総数なので１６となり、（式１）は（式２）で表すことができる。 The weighted average processing formula expressed by (Expression 1) is calculated using a Gaussian distribution function so that the weight when calculating the average value increases as it is closer to the target coordinate, and the weight decreases as the distance increases. The weight shown in FIG. 9A is given. In this embodiment, a = 4, b = 2, and c = 1. The denominator D (m, n) is 16 because it is the total number of weights multiplied by the measurement signal of each coordinate in the area where the weighted average processing is performed, and (Expression 1) can be expressed by (Expression 2).
（式２）
ＡＶ（ｍ，ｎ）＝［４ＡＤ（ｍ，ｎ）＋２｛ＡＤ（ｍ−１，ｎ）＋ＡＤ（ｍ，ｎ−１）＋ＡＤ（ｍ，ｎ＋１）＋ＡＤ（ｍ＋１，ｎ）｝＋ＡＤ（ｍ−１，ｎ−１）＋ＡＤ（ｍ−１，ｎ＋１）＋ＡＤ（ｍ＋１，ｎ−１）＋ＡＤ（ｍ＋１，ｎ＋１）］／１６
(Formula 2)
AV (m, n) = [4AD (m, n) +2 {AD (m-1, n) + AD (m, n-1) + AD (m, n + 1) + AD (m + 1, n)} + AD (m-1) , N−1) + AD (m−1, n + 1) + AD (m + 1, n−1) + AD (m + 1, n + 1)] / 16
このようにガウス分布に基づいた重み付けを行うことで、注目座標に対して大きな重みが設定され、注目座標から離れた座標周辺座標になるほど小さな重みが設定される。このような重み付けで加重平均処理を行うことで周辺座標の影響による歪みを小さくした平滑化が可能となる。 By performing weighting based on the Gaussian distribution in this way, a large weight is set for the target coordinate, and a smaller weight is set as the coordinate peripheral coordinate is far from the target coordinate. By performing weighted average processing with such weighting, smoothing with reduced distortion due to the influence of peripheral coordinates can be achieved.
図７は、図５に示す計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値を加重平均処理した結果を示す場合に関する説明図である。図５に示すように、座標入力部１の中心付近を近接操作した場合に手順Ｓ１で取得した計測信号の値の場合には、特に問題なく加重平均処理ができる。しかし、座標入力部１の外周に沿った位置に存在する容量検出部１ａに対応した座標を示す、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、注目座標の外側に容量検出部１ａが存在しない。つまり、ｍの値が１の場合とｎの値が１の場合は、近接する８つの近接座標に対応した計測信号のうち（ｍ−１，ｎ−１）（ｍ−１，ｎ）（ｍ−１，ｎ＋１）及び（ｍ−１，ｎ−１）（ｍ，ｎ−１）（ｍ＋１，ｎ−１）に対応する計測信号が存在しない。また、ｍの値が最大値Ｍの場合とｎの値が最大値Ｎの場合は、注目座標に近接する８つの近接座標に対応した計測信号のうち（ｍ＋１，ｎ−１）（ｍ＋１，ｎ）（ｍ＋１，ｎ＋１）及び（ｍ−１，ｎ＋１）（ｍ，ｎ＋１）（ｍ＋１，ｎ＋１）に対応する計測信号が存在しない。 FIG. 7 is an explanatory diagram regarding the case where the result of the weighted average processing of the value of the measurement signal AD (m, n) shown in FIG. 5 is shown. As shown in FIG. 5, in the case of the value of the measurement signal acquired in step S1 when the proximity of the center of the coordinate input unit 1 is operated, the weighted average process can be performed without any particular problem. However, the coordinates corresponding to the capacitance detection unit 1a existing at the position along the outer periphery of the coordinate input unit 1 indicate the case where the value of m is 1, the value of n is 1, and the value of m is the maximum value M. When the value of n is the maximum value N, the capacity detector 1a does not exist outside the target coordinate. That is, when the value of m is 1 and the value of n is 1, (m-1, n-1) (m-1, n) (m There are no measurement signals corresponding to (−1, n + 1) and (m−1, n−1) (m, n−1) (m + 1, n−1). When the value of m is the maximum value M and the value of n is the maximum value N, (m + 1, n−1) (m + 1, n) of the measurement signals corresponding to the eight close coordinates close to the target coordinate. ) There are no measurement signals corresponding to (m + 1, n + 1) and (m-1, n + 1) (m, n + 1) (m + 1, n + 1).
図８は、図６に示す計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値を単に加重平均処理した場合の説明図である。図６に示すように、座標入力部１の外周付近を近接操作した場合に手順Ｓ１で取得した計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値の場合では、図７に比べて最大値が大幅に低くなっている。また、座標情報（８，１）の部分の加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値は、計測信号では最大値を示していた座標の加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値が周囲の加重平均値より低くなっている。このように、座標入力部１の外周に沿った位置の座標に存在する容量検出部１ａの加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値を（式２）単純に（式２）を用いて計算した場合、加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値が、正しく計算できなくなってしまう。そこで、本発明では座標入力部１の外周に沿った位置に存在する容量検出部１ａに対応した座標では、存在しない座標の計測信号の値とその座標に付与される重みを除外して加重平均処理を行うようにした。 FIG. 8 is an explanatory diagram when the value of the measurement signal AD (m, n) shown in FIG. 6 is simply weighted average processed. As shown in FIG. 6, in the case of the value of the measurement signal AD (m, n) acquired in step S1 when the vicinity of the outer periphery of the coordinate input unit 1 is operated in proximity, the maximum value is significantly lower than that in FIG. It has become. In addition, the value of the weighted average AV (m, n) of the coordinate information (8,1) portion is the weighted average AV (m, n) of the coordinates that showed the maximum value in the measurement signal. It is lower than the value. In this way, the value of the weighted average AV (m, n) of the capacity detection unit 1a existing at the coordinates of the position along the outer periphery of the coordinate input unit 1 is calculated using (Equation 2) simply using (Equation 2). In this case, the value of the weighted average AV (m, n) cannot be calculated correctly. Therefore, in the present invention, in the coordinates corresponding to the capacity detection unit 1a existing at the position along the outer periphery of the coordinate input unit 1, the weighted average is obtained by excluding the measurement signal value of the non-existing coordinate and the weight given to the coordinate. It was made to process.
以下に、座標入力部１の外周に沿った位置の座標に存在する容量検出部１ａに対応する計測信号の加重平均処理について説明を行う。 Below, the weighted average process of the measurement signal corresponding to the capacity | capacitance detection part 1a which exists in the coordinate of the position along the outer periphery of the coordinate input part 1 is demonstrated.
注目座標の座標情報（ｍ，ｎ）が（１，１）の場合、注目座標に対応する容量検出部１ａの計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）は、ＡＤ（１，１）となる。注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報のうち、ＡＤ（０，０）、ＡＤ（０，１）、ＡＤ（０，２）、ＡＤ（１，０）、ＡＤ（２，０）に対応する計測信号が存在しておらず、ＡＤ（１，２）、ＡＤ（２，１）、ＡＤ（２，２）の３箇所に対応する計測信号が存在している。これらの座標の計測信号を用いて、存在しない座標の計測信号の値とその座標に付与される重みを除外して（式１）を書き換え、存在する座標の重み付けは、（式２）と同じとすると、（式３）のように書き換えることができる。 When the coordinate information (m, n) of the target coordinate is (1, 1), the measurement signal AD (m, n) of the capacitance detection unit 1a corresponding to the target coordinate is AD (1, 1). Corresponds to AD (0, 0), AD (0, 1), AD (0, 2), AD (1, 0), AD (2, 0) among a plurality of coordinate information adjacent around the target coordinate There are no measurement signals to be detected, and there are measurement signals corresponding to three locations of AD (1, 2), AD (2, 1), and AD (2, 2). Using the measurement signal of these coordinates, the value of the measurement signal of the nonexistent coordinate and the weight given to the coordinate are excluded, and (Equation 1) is rewritten, and the weight of the existing coordinate is the same as (Equation 2). Then, it can be rewritten as (Equation 3).
（式３）
ＡＶ（１，１）＝［４ＡＤ（１，１）＋２ＡＤ（１，２）＋２ＡＤ（２，２）＋ＡＤ（２，２）］／（４＋２×２＋１×１）
(Formula 3)
AV (1,1) = [4AD (1,1) + 2AD (1,2) + 2AD (2,2) + AD (2,2)] / (4 + 2 × 2 + 1 × 1)
同様に、注目座標の座標情報（ｍ，ｎ）が（１，ｎ）（但しｎは１＜ｎ＜Ｎの自然数）の場合、注目座標の座標情報（ｍ，ｎ）に対応する容量検出部１ａの計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）は、ＡＤ（１，ｎ）となる。注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報のうち、ＡＤ（０，ｎ−１）、ＡＤ（０，ｎ）、ＡＤ（０，ｎ＋１）、に対応する計測信号が存在しておらず、ＡＤ（１，ｎ−１）、ＡＤ（１，ｎ＋１）、ＡＤ（２，ｎ）、ＡＤ（２，ｎ−１）、ＡＤ（２，ｎ＋１）の６箇所に対応する計測信号が存在している。これらの座標の計測信号を用いて、存在しない座標の計測信号の値とその座標に付与される重みを除外して（式１）を書き換え、存在する座標の重み付けは、（式２）と同じとすると、（式４）のように書き換えることができる。 Similarly, when the coordinate information (m, n) of the target coordinate is (1, n) (where n is a natural number 1 <n <N), the capacitance detection unit corresponding to the coordinate information (m, n) of the target coordinate The measurement signal AD (m, n) of 1a becomes AD (1, n). Among a plurality of adjacent pieces of coordinate information around the target coordinate, there is no measurement signal corresponding to AD (0, n−1), AD (0, n), AD (0, n + 1), and AD There are measurement signals corresponding to six locations of (1, n−1), AD (1, n + 1), AD (2, n), AD (2, n−1), and AD (2, n + 1). . Using the measurement signal of these coordinates, the value of the measurement signal of the nonexistent coordinate and the weight given to the coordinate are excluded, and (Equation 1) is rewritten, and the weight of the existing coordinate is the same as (Equation 2). Then, it can be rewritten as (Equation 4).
（式４）
ＡＶ（１，ｎ）＝［４ＡＤ（１，ｎ）＋２ＡＤ（１，ｎ−１）＋２ＡＤ（１，ｎ＋１）＋２ＡＤ（２，ｎ）｝＋ＡＤ（２，ｎ−１）＋ＡＤ（２，ｎ＋１）］／（４＋３×２＋２）
(Formula 4)
AV (1, n) = [4AD (1, n) + 2AD (1, n-1) + 2AD (1, n + 1) + 2AD (2, n)} + AD (2, n-1) + AD (2, n + 1)] / (4 + 3 × 2 + 2)
（式３）及び（式４）に示すように、分子には注目座標の座標情報（ｍ、ｎ）に対応した容量検出部１ａの計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値及び、注目座標の周囲に隣り合う座標情報に対応した計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値が入るため、座標入力部１に対する操作状況によってその値は変化する。分母Ｄ（ｍ，ｎ）は注目座標の位置によって、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数と位置からあらかじめ算出しておくことができる。各容量検出部１ａの座標情報（ｍ、ｎ）に対応して求めた加重平均処理に用いる分母Ｄ（ｍ，ｎ）を図９（ｂ）に示す。 As shown in (Expression 3) and (Expression 4), the numerator includes the value of the measurement signal AD (m, n) of the capacitance detection unit 1a corresponding to the coordinate information (m, n) of the target coordinate, and the target coordinate. Since the value of the measurement signal AD (m, n) corresponding to the neighboring coordinate information is entered, the value changes depending on the operation status with respect to the coordinate input unit 1. The denominator D (m, n) can be calculated in advance from the number and position of measurement signals of a plurality of coordinate information adjacent to the periphery of the target coordinate, depending on the position of the target coordinate. FIG. 9B shows the denominator D (m, n) used for the weighted average process obtained corresponding to the coordinate information (m, n) of each capacity detection unit 1a.
以上のように、注目座標が座標入力部１の外周に沿った位置に存在する容量検出部１ａに対応した座標の場合には、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数に応じて求めた、加重平均の重みの総数である分母Ｄ（ｍ，ｎ）の値を変えて加重平均を算出する。 As described above, in the case where the target coordinate is a coordinate corresponding to the capacitance detection unit 1a existing at a position along the outer periphery of the coordinate input unit 1, the number of measurement signals of a plurality of coordinate information adjacent to the periphery of the target coordinate The weighted average is calculated by changing the value of the denominator D (m, n), which is the total weight of the weighted average obtained according to the above.
図９（ｂ）は、注目座標に対して加重平均処理を行う際の注目座標の座標情報（ｍ、ｎ）に対応した分母Ｄ（ｍ，ｎ）の値を示している。図９に示した分母Ｄ（ｍ，ｎ）の値はあらかじめ制御部３に含まれるメモリに分母値記憶領域を設定して記憶させておく。ｍ及びｎは図５及び図６に示す計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値と同様にそれぞれ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。 FIG. 9B shows the value of the denominator D (m, n) corresponding to the coordinate information (m, n) of the target coordinate when the weighted average process is performed on the target coordinate. The value of the denominator D (m, n) shown in FIG. 9 is stored in advance by setting a denominator value storage area in the memory included in the control unit 3. m and n take values from 1 to 8, respectively, like the value of the measurement signal AD (m, n) shown in FIGS. 5 and 6, and are composed of 64 data in total.
次に、加重平均処理の手順について図１０を用いて説明する。 Next, the procedure of the weighted average process will be described with reference to FIG.
図１０は、図３に示したフローチャートの手順Ｓ２で行われる加重平均処理の詳細な処理手順を示したフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart showing a detailed processing procedure of the weighted average processing performed in step S2 of the flowchart shown in FIG.
制御部３は、図１０のフローチャートで示された手順Ｓ２＿１で、平滑化処理を行う際の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に移行する。 In step S2_1 shown in the flowchart of FIG. 10, the control unit 3 sets the coordinate information of the target coordinate when performing the smoothing process to initial values (m = 1, n = 1), and proceeds to step S2_2. .
手順Ｓ２＿２で制御部３は、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。また、注目座標に近接する８つの近接座標に対応した計測信号ＡＤ（ｍ−１，ｎ−１）、ＡＤ（ｍ−１，ｎ）、ＡＤ（ｍ−１，ｎ＋１）、ＡＤ（ｍ，ｎ−１）、ＡＤ（ｍ，ｎ＋１）、ＡＤ（ｍ＋１，ｎ−１）、ＡＤ（ｍ＋１，ｎ）、ＡＤ（ｍ＋１，ｎ＋１）の値を計測信号記憶領域から取得する。 In step S2_2, the control unit 3 acquires the value of the measurement signal AD (m, n) corresponding to the target coordinate from the measurement signal storage area. In addition, measurement signals AD (m−1, n−1), AD (m−1, n), AD (m−1, n + 1), and AD (m, n) corresponding to eight adjacent coordinates close to the target coordinate. −1), AD (m, n + 1), AD (m + 1, n−1), AD (m + 1, n), and AD (m + 1, n + 1) are acquired from the measurement signal storage area.
なお、注目座標の座標情報（ｍ，ｎ）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。 Note that the coordinate information (m, n) of the coordinate of interest is a plurality of capacitance detection units 1a arranged in a matrix, in the same order as when the value of the measurement signal AD (m, n) is acquired. Are determined in accordance with the raster order from the coordinate information corresponding to the capacitance detection unit 1a located at one end.
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”０”に設定して手順Ｓ２＿３に移行する。 When the value of m is 1, the value of n is 1, and when the value of m is the maximum value M and the value of n is the maximum value N, a plurality of coordinate information adjacent to the target coordinate Among them, the capacity detection unit 1a does not exist at the location of the coordinate information that is outside the coordinate input unit 1. Therefore, when the value of m is 1, (m−1, n−1), (m−1, n) (m−1, n + 1) among the values of measurement signals corresponding to adjacent eight coordinate information. There is no measurement signal value corresponding to. When the value of n is 1, among the values of measurement signals corresponding to adjacent eight coordinate information, (m−1, n−1), (m, n−1), (m + 1, n−1) ) Does not have a measurement signal value. Similarly, when the value of m is the maximum value M, there is no measurement signal value corresponding to (m + 1, n−1) (m + 1, n) (m + 1, n + 1), and the value of n is the maximum value N. In the case of (2), there is no measurement signal value corresponding to (m-1, n + 1), (m, n + 1), (m + 1, n + 1). As described above, when the capacitance detection unit 1a does not exist in a plurality of adjacent pieces of coordinate information around the target coordinate, the value of the measurement signal corresponding to the coordinate information is set to “0” and the process proceeds to step S2_3. To do.
手順Ｓ２＿３で制御部３は、注目座標の座標情報（ｍ、ｎ）に対応した分母Ｄ（ｍ，ｎ）の値を分母値記憶領域から取得し、手順Ｓ２＿４に移行する。 In step S2_3, the control unit 3 acquires the value of the denominator D (m, n) corresponding to the coordinate information (m, n) of the target coordinate from the denominator value storage area, and proceeds to step S2_4.
手順Ｓ２＿４では、取得した注目座標の座標情報（ｍ，ｎ）に対応した計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値と、注目座標の周囲に隣り合う８つの座標情報に対応した計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値と、注目座標に対応した分母Ｄ（ｍ，ｎ）の値と、を用いて、（式５）の計算式にて加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値を算出する。 In step S2_4, the value of the measurement signal AD (m, n) corresponding to the acquired coordinate information (m, n) of the target coordinate and the measurement signal AD (m) corresponding to the eight coordinate information adjacent to the periphery of the target coordinate. , N) and the value of the denominator D (m, n) corresponding to the coordinate of interest are used to calculate the value of the weighted average AV (m, n) using the equation (Equation 5).
（式５）
ＡＶ（ｍ，ｎ）＝［４ＡＤ（ｍ，ｎ）＋２｛ＡＤ（ｍ−１，ｎ）＋ＡＤ（ｍ，ｎ−１）＋ＡＤ（ｍ，ｎ＋１）＋ＡＤ（ｍ＋１，ｎ）｝＋ＡＤ（ｍ−１，ｎ−１）＋ＡＤ（ｍ−１，ｎ＋１）＋ＡＤ（ｍ＋１，ｎ−１）＋ＡＤ（ｍ＋１，ｎ＋１）］／Ｄ（ｍ，ｎ）
(Formula 5)
AV (m, n) = [4AD (m, n) +2 {AD (m-1, n) + AD (m, n-1) + AD (m, n + 1) + AD (m + 1, n)} + AD (m-1) , N-1) + AD (m-1, n + 1) + AD (m + 1, n-1) + AD (m + 1, n + 1)] / D (m, n)
手順Ｓ２＿５では、手順Ｓ２−４で計算した注目座標の加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値を制御部３に含まれる加重平均記憶領域に記憶し、手順Ｓ２＿６に移行する。 In step S2_5, the value of the weighted average AV (m, n) of the target coordinate calculated in step S2-4 is stored in the weighted average storage area included in the control unit 3, and the process proceeds to step S2_6.
手順Ｓ２＿６で座標情報（ｍ，ｎ）のｍの値を１増加させ、手順Ｓ２＿７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、更新された次の注目座標の座標情報（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＿６までを、ｍの値が最大値Ｍより大きくなるまで繰り返す。 In step S2_6, the value of m in the coordinate information (m, n) is incremented by 1, and in step S2_7, the value of m is compared with the maximum value M of the coordinate information in the X direction. If the value of m does not exceed the maximum value M, the process returns to step S2_2, and the value of the measurement signal corresponding to the updated coordinate information (m + 1, n) of the next attention coordinate is acquired from the measurement signal storage area. Thereafter, the procedure S2_2 to the procedure S2_6 are repeated in the same manner as described above until the value of m becomes larger than the maximum value M.
手順Ｓ２＿７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＿８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＿９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、更新された次の注目座標の座標情報（ｍ，ｎ＋１）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＿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。 In step S2_7, the value of m is compared with the maximum value M. If the value of m exceeds the maximum value M, the value of m is returned to the initial value (for example, 1) in step S2_8, and the value of n is increased by 1. In S2_9, the value of n is compared with the maximum value N. If the value of n does not exceed the maximum value N, the process returns to step S2_2, and the value of the measurement signal corresponding to the updated coordinate information (m, n + 1) of the next attention coordinate is acquired from the measurement signal storage area. Thereafter, the procedure S2_2 to the procedure S2_7 are repeated in the same manner as described above until the value of n becomes larger than the maximum value N.
手順Ｓ２＿９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に対応した加重平均処理及び加重平均処理結果の記憶が完了したことになる。 In step S2_9, the value of n is compared with the maximum value N. If the value of n exceeds the maximum value N, the operation of step S2 in the flowchart of FIG. Through the above processing, the weighted average processing and the weighted average processing results corresponding to all the M × N capacity detection units 1a in which M in the X direction and N in the Y direction orthogonal to the X direction are provided in a matrix form. The memory of is completed.
図１１は図１０の加重平均処理後の値に関する説明図である。図１１（ａ）は、図６に示した手順Ｓ２で取得した計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値から、上述した手順Ｓ２の加重平均処理を行った結果得られた加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値である。図１１（ｂ）は図１１（ａ）の値を等高線グラフで表したものである。 FIG. 11 is an explanatory diagram relating to values after the weighted average processing of FIG. FIG. 11A shows a weighted average AV (m, n) obtained as a result of performing the above-described weighted average processing in step S2 from the value of the measurement signal AD (m, n) acquired in step S2 shown in FIG. n). FIG. 11B shows the values of FIG. 11A in a contour graph.
図１１に示す通り、図６で示した座標入力部１の外周付近を近接操作した場合であっても、操作されているｍ＝８、ｎ＝１に相当する位置が極大値となっている。単純に加重平均を行った図８に比較して、最大値が大幅に低くなったり、計測信号の値が最大値を示していた座標の加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値が周囲の加重平均値より低くなったりすることはなく適切に加重平均処理を行うことができる。 As shown in FIG. 11, even when the vicinity of the outer periphery of the coordinate input unit 1 shown in FIG. 6 is operated in proximity, the position corresponding to the operated m = 8, n = 1 has a maximum value. . Compared to FIG. 8 in which the weighted average is simply performed, the maximum value is significantly lower, or the value of the weighted average AV (m, n) of the coordinates where the value of the measurement signal indicates the maximum value is the surrounding weight. The weighted average processing can be appropriately performed without being lower than the average value.
図１２は、図３に示したフローチャートの手順Ｓ３の操作位置算出処理の詳細な手順を示したフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart showing a detailed procedure of the operation position calculation process in step S3 of the flowchart shown in FIG.
制御部３は、図１２のフローチャートで示された手順Ｓ３＿１で、操作位置の算出を行なうための最大値保持メモリ（ＡＶｍａｘ）と、最大値の座標情報を記憶するメモリ（Ｐｍａｘ）の値を消去（０に設定）し手順Ｓ３＿２に移行する。 In step S3_1 shown in the flowchart of FIG. 12, the control unit 3 erases the values in the maximum value holding memory (AVmax) for calculating the operation position and the memory (Pmax) for storing the coordinate information of the maximum value. (Set to 0) and proceed to step S3_2.
手順Ｓ３＿２で制御部３は、操作位置算出を行う座標情報（ｍ，ｎ）を初期値（ｍ＝１，ｎ＝１）に設定し、手順Ｓ３＿３で座標情報（ｍ，ｎ）に対応した加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値を加重平均記憶領域から取得し、手順Ｓ３−４に移行する。 In step S3_2, the control unit 3 sets the coordinate information (m, n) for calculating the operation position to an initial value (m = 1, n = 1), and the weight corresponding to the coordinate information (m, n) in step S3_3. The value of average AV (m, n) is acquired from the weighted average storage area, and the process proceeds to step S3-4.
手順Ｓ３＿４で制御部３は、手順Ｓ３＿３で取得した座標情報（ｍ，ｎ）に対応した加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値を、取得した加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値の最大値を保存する最大値保持メモリ（ＡＶｍａｘ）の値と比較を行う。比較の結果、手順Ｓ３＿３で取得した座標情報（ｍ，ｎ）に対応した加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値が最大値保持メモリ（ＡＶｍａｘ）の値より大きい場合は手順Ｓ３＿５へ移行する。また、手順Ｓ３＿３で取得した座標情報（ｍ，ｎ）に対応した加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値が最大値保持メモリ（ＡＶｍａｘ）の値以下の場合は手順Ｓ３＿７に移行する。 In step S3_4, the control unit 3 sets the value of the weighted average AV (m, n) corresponding to the coordinate information (m, n) acquired in step S3_3 to the maximum value of the acquired weighted average AV (m, n). Is compared with the value stored in the maximum value holding memory (AVmax). As a result of the comparison, if the value of the weighted average AV (m, n) corresponding to the coordinate information (m, n) acquired in step S3_3 is larger than the value of the maximum value holding memory (AVmax), the process proceeds to step S3_5. If the value of the weighted average AV (m, n) corresponding to the coordinate information (m, n) acquired in step S3_3 is equal to or smaller than the value of the maximum value holding memory (AVmax), the process proceeds to step S3_7.
手順Ｓ３＿５で制御部３は、最大値保持メモリ（ＡＶｍａｘ）に手順Ｓ３＿３で取得した座標情報（ｍ，ｎ）に対応した加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値を記憶し、手順Ｓ３＿６に移行する。 In step S3_5, the control unit 3 stores the value of the weighted average AV (m, n) corresponding to the coordinate information (m, n) acquired in step S3_3 in the maximum value holding memory (AVmax), and proceeds to step S3_6. .
手順Ｓ３＿６で制御部３は、手順Ｓ３＿３で取得した座標情報（ｍ，ｎ）に対応した加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の座標情報（ｍ，ｎ）を最大値の座標情報を記憶するメモリに記憶し（Ｍｍａｘ＝ｍ、Ｎｍａｘ＝ｎ）、手順Ｓ３＿７に移行する。 In step S3_6, the control unit 3 stores the coordinate information (m, n) of the weighted average AV (m, n) corresponding to the coordinate information (m, n) acquired in step S3_3 in the memory that stores the maximum coordinate information. Store (Mmax = m, Nmax = n), and proceed to Step S3_7.
手順Ｓ３＿７で制御部３は座標情報（ｍ，ｎ）のｍの値を１増加させ、手順Ｓ３＿８でｍの値を最大値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Ｓ３＿３に戻って、手順Ｓ３＿７で更新された次の座標情報（ｍ＋１，ｎ）に対応した加重平均ＡＶ（ｍ＋１，ｎ）の値を加重平均記憶領域から取得する。以降、上記と同様に手順Ｓ３＿３から手順Ｓ３＿７までを、ｍの値が最大値Ｍより大きくなるまで繰り返す。 In step S3_7, the control unit 3 increases the value of m in the coordinate information (m, n) by 1, and compares the value of m with the maximum value M in step S3_8. If the value of m does not exceed the maximum value M, the process returns to step S3_3, and the value of the weighted average AV (m + 1, n) corresponding to the next coordinate information (m + 1, n) updated in step S3_7 is stored as the weighted average. Get from region. Thereafter, the procedure S3_3 to the procedure S3_7 are repeated in the same manner as described above until the value of m becomes larger than the maximum value M.
手順Ｓ３＿８で制御部３は、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Ｓ３＿９でｍの値を初期値に戻し、ｎの値を１増加させる。手順Ｓ３＿１０でｎの値を最大値Ｎと比較し、ｎの値が最大値Ｎを超えていなければ手順Ｓ３＿３に戻って、手順Ｓ３＿９更新された座標情報（ｍ，ｎ＋１）に対応した加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ＋１）の値を加重平均記憶領域から取得する。以降、上記と同様に手順Ｓ３＿３から手順Ｓ３＿９までを、ｎの値が最大値Ｎより大きくなるまで繰り返す。 In step S3_8, the control unit 3 compares the value of m with the maximum value M. If the value of m exceeds the maximum value M, the value of m is returned to the initial value and the value of n is incremented by 1 in step S3_9. . In step S3_10, the value of n is compared with the maximum value N. If the value of n does not exceed the maximum value N, the procedure returns to step S3_3, and step S3_9 is the weighted average AV corresponding to the updated coordinate information (m, n + 1). The value of (m, n + 1) is acquired from the weighted average storage area. Thereafter, the procedure S3_3 to the procedure S3_9 are repeated in the same manner as described above until the value of n becomes larger than the maximum value N.
手順Ｓ３＿１０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、手順Ｓ３＿１１へ移行する。この場合、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に対応した座標情報の計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値に対して最大値検出処理及び記憶が完了したことになる。 In step S3_10, the value of n is compared with the maximum value N. If the value of n exceeds the maximum value N, the process proceeds to step S3_11. In this case, coordinate information measurement signals AD (m, n) corresponding to all M × N capacitance detectors 1a in which M in the X direction and N in the Y direction orthogonal to the X direction are provided in a matrix. ), The maximum value detection process and storage are completed.
手順Ｓ３＿１１で制御部３は、最大値保持メモリ（ＡＶｍａｘ）の値と操作による接触を判断するための接触閾値との比較を行う。比較した結果最大値保持メモリ（ＡＶｍａｘ）の値が接触閾値より大きい場合には手順Ｓ３＿１２に移行し、最大値保持メモリ（ＡＶｍａｘ）の値が接触閾値以下の場合には手順Ｓ３＿１３に移行する。 In step S3_11, the control unit 3 compares the value in the maximum value holding memory (AVmax) with a contact threshold value for determining contact by operation. As a result of comparison, when the value of the maximum value holding memory (AVmax) is larger than the contact threshold value, the process proceeds to step S3_12. When the value of the maximum value holding memory (AVmax) is equal to or smaller than the contact threshold value, the process proceeds to step S3_13.
手順Ｓ３＿１２では、手順Ｓ３＿１１で操作による接触有と判断されたので、最大値の座標情報を記憶するメモリ（Ｍｍａｘ，Ｎｍａｘ）に記憶された座標情報（ｍ，ｎ）に対応した制御信号を出力して図２のフローチャートの手順Ｓ３の動作を終了する。 In step S3_12, since it is determined that there is contact by operation in step S3_11, a control signal corresponding to the coordinate information (m, n) stored in the memory (Mmax, Nmax) storing the maximum value coordinate information is output. Then, the operation of step S3 in the flowchart of FIG.
手順Ｓ３＿１３では、手順Ｓ３＿１１で操作による接触無と判断されたので、無入力に対応した制御信号を出力して図２のフローチャートの手順Ｓ３の動作を終了する。 In step S3_13, since it is determined in step S3_11 that there is no contact due to the operation, a control signal corresponding to no input is output, and the operation of step S3 in the flowchart of FIG.
以上のように、加重平均ＡＶ（ｍ，ｎ）の値を加重平均記憶領域から取得して最大値を求め、操作による接触を判断する。接触有と判断された場合は最大値の座標情報を記憶するメモリ（Ｍｍａｘ，Ｎｍａｘ）に対応した制御信号を出力し、接触無と判断された場合は、無入力に対応した制御信号を出力する。従って、操作位置に応じた出力を得ることができ、座標入力動作を行うことができる。 As described above, the value of the weighted average AV (m, n) is acquired from the weighted average storage area, the maximum value is obtained, and contact by an operation is determined. When it is determined that there is contact, a control signal corresponding to the memory (Mmax, Nmax) storing the coordinate information of the maximum value is output. When it is determined that there is no contact, a control signal corresponding to no input is output. . Therefore, an output corresponding to the operation position can be obtained, and a coordinate input operation can be performed.
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。 Hereinafter, the effect by having set it as this embodiment is demonstrated.
本実施形態の座標入力装置１００では、複数の容量検出部１ａがマトリクス状に配置され、操作体６０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、計測した静電容量をＡＤ変換して計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）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ＡＤ（ｍ，ｎ）を容量検出部１ａの座標情報（ｍ，ｎ）と関連付けて取得するとともに、計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）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、を備えて構成した。制御部３は、容量検出部１ａの座標情報（ｍ，ｎ）に従って注目座標を決定し、注目座標の計測信号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、を用いて加重平均処理を行い、加重平均処理は、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数に応じて重みの総数を変えて算出するようにした。 In the coordinate input device 100 of the present embodiment, a plurality of capacitance detection units 1a are arranged in a matrix, and the operation unit 60 measures the capacitance for each of the coordinate input unit 1 that performs a proximity operation and the plurality of capacitance detection units 1a. The capacitance measuring unit 2 that AD converts the measured capacitance and outputs the measurement signal AD (m, n), and the capacitance measuring unit 2 are controlled, and the measurement signal AD (m, n) is converted into the capacitance detecting unit 1a. And a control unit 3 that calculates the measurement signal AD (m, n) and outputs a control signal based on the result. The control unit 3 determines the target coordinate in accordance with the coordinate information (m, n) of the capacitance detection unit 1a, and a plurality of pieces of coordinate information adjacent to the value of the target coordinate measurement signal AD (m, n) and the target coordinate. The weighted average processing is performed using the value of the measurement signal, and the weighted average processing is performed by changing the total number of weights according to the number of measurement signals of a plurality of coordinate information adjacent to the periphery of the target coordinate. did.
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計測信号の数に応じて分母となる重みの総数を変えて加重平均処理を行うので、座標入力装置１００の外周部に位置する容量検出部１ａの計測信号ＡＤ（ｍ，ｎ）の値を加重平均した場合の誤差を低減することができる。このため外周部に入力操作されても入力座標の検出誤差を低減することができる座標入力装置を提供することができる。 As a result, the weighted average process is performed by changing the total number of weights as the denominator according to the number of measurement signals of a plurality of coordinate information adjacent to the periphery of the coordinate of interest, so that the capacity detection located at the outer periphery of the coordinate input device 100 is detected. It is possible to reduce an error when the value of the measurement signal AD (m, n) of the unit 1a is weighted averaged. Therefore, it is possible to provide a coordinate input device that can reduce detection error of input coordinates even when an input operation is performed on the outer peripheral portion.
また、本実施形態の座標入力装置１００では、注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の数が最大で８箇所とした。 Further, in the coordinate input device 100 of the present embodiment, the maximum number of measurement signals of a plurality of coordinate information adjacent to the periphery of the target coordinate is eight.
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を用いて加重平均処理を行うので、位置検出精度を高くすることができる。 Thereby, since the weighted average process is performed using the measurement signals of all coordinate information adjacent to the target coordinate in the capacitance detection units 1a arranged in a matrix, the position detection accuracy can be increased.
また、本実施形態の座標入力装置１００では、加重平均処理はガウス分布に基づく加重平均処理とした。 In the coordinate input device 100 of the present embodiment, the weighted average process is a weighted average process based on a Gaussian distribution.
これにより、ガウス分布に基づいて加重平均処理を行うことから、操作体６０の位置に応じた適切な平滑化が可能となり、位置検出精度を高くすることができる。 Accordingly, since the weighted average process is performed based on the Gaussian distribution, it is possible to perform appropriate smoothing according to the position of the operation tool 60, and to increase the position detection accuracy.
以上のように、本発明の実施形態に係る座標入力装置１００を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。 As described above, the coordinate input device 100 according to the embodiment of the present invention has been specifically described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Is possible. For example, the present invention can be modified as follows, and these embodiments also belong to the technical scope of the present invention.
（１）本実施形態において、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例を示して説明を行ったが、図１３（ａ）に示すような配置に変更して実施しても良い。図１３（ａ）は、容量検出部１ａの配置を説明する図で、”×”で示された座標には容量検出部１ａは存在せず、”○”で示された座標には容量検出部１ａが配置されていることを示している。このように配置することで、楕円形や円形の座標入力部に容易に対応することができる。また、この場合、加重平均の重みの総数である分母の値は図１３（ｂ）の値を使用することができる。 (1) In the present embodiment, the coordinate input unit 1 has a plurality of capacitance detection units 1a arranged in a matrix along the input operation surface in a matrix form M in the X direction and N in the Y direction orthogonal to the X direction. However, the arrangement may be changed to that shown in FIG. 13A. FIG. 13A is a diagram for explaining the arrangement of the capacitance detection unit 1a. The capacitance detection unit 1a does not exist at the coordinates indicated by “x”, and the capacitance detection is indicated at the coordinates indicated by “◯”. It shows that the part 1a is arranged. By arranging in this way, it is possible to easily correspond to an elliptical or circular coordinate input unit. In this case, the value in FIG. 13B can be used as the denominator value, which is the total number of weighted average weights.
（２）本実施形態において、最大値の座標情報を記憶するメモリ（Ｍｍａｘ，Ｎｍａｘ）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、最大値の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。また複数の座標の加重平均の値から、２次関数や３次関数を用いて近似を行いより詳細に座標情報を算出するようにしても良い。 (2) In the present embodiment, an example of outputting a control signal corresponding to the memory (Mmax, Nmax) that stores the coordinate information of the maximum value has been described, but the coordinates adjacent to the coordinate information of the maximum value are described. You may comprise so that a more exact detection position may be estimated from the value of this measurement signal. Further, the coordinate information may be calculated in more detail by performing approximation using a quadratic function or a cubic function from the weighted average value of a plurality of coordinates.
（３）本実施形態において、制御部３で使用するデータについて具体的な数値を示して説明を行ったが、組込む機器や想定される使用状態に合わせ適宜値を変えて実施しても良い。また、固定の値で例示した数値も周囲温度や動作環境の変動等に応じて補正等を行うように変更して実施しても良い。 (3) In the present embodiment, the data used in the control unit 3 has been described with specific numerical values. However, the data may be appropriately changed according to the device to be incorporated and the assumed usage state. In addition, the numerical value exemplified as a fixed value may be changed and corrected so as to be corrected according to a change in ambient temperature or operating environment.
（４）本実施形態において、計測信号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) In the present embodiment, an example is shown in which the value of the measurement signal AD (m, n) is directly captured and processed. However, the process of removing the influence of fluctuations in the value of the measurement signal due to temperature changes, noise, and the like is performed. You may carry out by deform | transforming so that it may detect after going.
（５）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、一点の最大値を検出する最大値検出処理を複数の極大値を検出するように変更し、複数の極大値の座標情報を記憶するように構成しても良い。このように変更することで容易に２点以上の検知を行うことが可能となり、より多様な入力操作に対応することが可能な座標入力装置を提供することができる。 (5) In the present embodiment, an example in which an input operation is performed at one place of the coordinate input unit 1 has been described, but a maximum value detection process for detecting a maximum value at one point is detected by a plurality of maximum values. Thus, the coordinate information of a plurality of maximum values may be stored. By changing in this way, it is possible to easily detect two or more points, and it is possible to provide a coordinate input device that can cope with more various input operations.
１ 座標入力部
１ａ 容量検出部
２ 容量計測部
３ 制御部
５０ 外部機器
６０ 操作体
１００ 座標入力装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coordinate input part 1a Capacity | capacitance detection part 2 Capacity | capacitance measurement part 3 Control part 50 External apparatus 60 Operation body 100 Coordinate input apparatus
Claims (3)
前記複数の容量検出部毎の静電容量を計測し、計測した静電容量をＡＤ変換して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ともに、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、を有する座標入力装置であって、
前記制御部は、前記容量検出部の座標情報に従って注目座標を決定し、
該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、を用いて加重平均処理を行い、
前記加重平均処理は、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数に応じて重みの総数を変えて算出することを特徴とする座標入力装置。 A plurality of capacitance detection units are arranged in a matrix, and a coordinate input unit in which the operating body performs a proximity operation;
A capacitance measuring unit that measures the capacitance of each of the plurality of capacitance detection units, AD-converts the measured capacitance and outputs it as a measurement signal;
A control unit that controls the capacitance measurement unit, acquires the measurement signal in association with coordinate information of the capacitance detection unit, calculates the measurement signal, and outputs a control signal based on the result An input device,
The control unit determines a target coordinate according to the coordinate information of the capacity detection unit,
Performing a weighted average process using the value of the measurement signal of the target coordinate and the value of the measurement signal of a plurality of coordinate information adjacent to the periphery of the target coordinate;
The coordinate input device according to claim 1, wherein the weighted average processing is performed by changing a total number of weights according to the number of measurement signals of a plurality of coordinate information adjacent to the periphery of the target coordinate.
The coordinate input device according to claim 1, wherein the weighted average process is a weighted average process based on a Gaussian distribution.
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