JP6284839B2 - タッチ式入力装置 - Google Patents

タッチ式入力装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6284839B2
JP6284839B2 JP2014131712A JP2014131712A JP6284839B2 JP 6284839 B2 JP6284839 B2 JP 6284839B2 JP 2014131712 A JP2014131712 A JP 2014131712A JP 2014131712 A JP2014131712 A JP 2014131712A JP 6284839 B2 JP6284839 B2 JP 6284839B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reference value
touch
acquired
parasitic capacitance
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014131712A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016009464A (ja
Inventor
貴夫 今井
貴夫 今井
祐治 ▲高▼井
祐治 ▲高▼井
吉川 治
治 吉川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMK Corp
Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
SMK Corp
Tokai Rika Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMK Corp, Tokai Rika Co Ltd filed Critical SMK Corp
Priority to JP2014131712A priority Critical patent/JP6284839B2/ja
Priority to PCT/JP2015/067437 priority patent/WO2015198936A1/ja
Priority to EP15811590.7A priority patent/EP3163416B1/en
Priority to US15/315,580 priority patent/US10061433B2/en
Priority to CN201580030738.5A priority patent/CN106462288B/zh
Publication of JP2016009464A publication Critical patent/JP2016009464A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6284839B2 publication Critical patent/JP6284839B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/0418Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment
    • G06F3/04186Touch location disambiguation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/10Input arrangements, i.e. from user to vehicle, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/60Instruments characterised by their location or relative disposition in or on vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/90Calibration of instruments, e.g. setting initial or reference parameters; Testing of instruments, e.g. detecting malfunction
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/143Touch sensitive instrument input devices
    • B60K2360/1438Touch screens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/77Instrument locations other than the dashboard
    • B60K2360/774Instrument locations other than the dashboard on or in the centre console

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Description

本発明は、タッチ操作を検出するタッチ式入力装置に関する。
従来、タッチパネルをタッチ操作することで、ディスプレイに表示されたマウスポインタ等の操作を行うタッチ式入力装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このタッチ式入力装置では、ユーザがタッチパネルの操作面に触れることで、例えばディスプレイに表示された複数の機能項目の中から一つを選択して、所望の画面を表示させたり付帯機器を作動させたりすることが可能になっている。また、近年では、タッチ操作として、単に操作面に接触する操作だけでなく、例えばタッチパネルの操作面をある一方向へなぞったり払ったりするなぞり操作(フリック操作)を検出するようにしたタッチ式入力装置が提案されている。なお、こうしたなぞり操作は、例えばディスプレイに表示する画面をそのなぞり方向へスクロールするといった特定の機能と対応付けられる。
さて、こうしたタッチ式入力装置としては、複数の駆動電極と複数のセンサ電極とを格子状に配置してなるセンサパターンに形成されるコンデンサの静電容量に基づいてタッチ操作を検出する投影型静電容量方式のものがある。このうち、駆動電極とセンサ電極との交点部分に形成されたコンデンサ毎の静電容量の変化を検出する相互容量方式では、同時に複数のタッチ位置を検出することが可能になるといった利点がある。
特開2010−9321号公報
ところで、相互容量方式のタッチ式入力装置において、温度等の周囲環境の影響や経年劣化によって寄生容量が変化すると、静電容量の変化量を判定することができなくなる。このため、タッチ式入力装置の起動時に静電容量の変化量を検出するための基準値を取得して更新することで寄生容量の変化に対応している。しかしながら、起動時に物体が接触していたり、外来ノイズが存在していたりした場合には、寄生容量が本来の値から変化しているので、誤った基準値を取得して、タッチ操作を適切に検出することが困難になることがある。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、起動時に誤った基準値を取得したとしても、タッチ操作を適切に検出することができるタッチ式入力装置を提供することにある。
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について説明する。
上記課題を解決するタッチ式入力装置は、複数の駆動電極と複数のセンサ電極とをこれらの間の絶縁を保ちつつ格子状に重ねたセンサパターンを有するタッチパネルと、前記各駆動電極に駆動信号を印加するとともに、前記駆動電極と前記センサ電極との交点部分に形成されたコンデンサ毎の静電容量変化に基づいて前記タッチパネルの操作面に対するタッチ操作を検出するコントローラと、を備えるタッチ式入力装置において、前記コントローラは、予め設定された前記コンデンサ毎の基準値に対する静電容量の変化量を示すデータ群に基づいてタッチ操作の有無を判定し、起動時における前記コンデンサ毎の寄生容量を取得することで前記基準値を設定し、複数の前記コンデンサからなるセンサ群において取得した寄生容量のばらつき範囲に基づいて誤った基準値を取得したと判定した場合には、寄生容量を再度取得することをその要旨としている。
コンデンサ毎の寄生容量は製品構成によって予めある程度決まった値となる。そこで、上記構成によれば、誤った基準値を取得した場合には、複数のコンデンサからなるセンサ群において取得した寄生容量のばらつき範囲が変化するので、この寄生容量のばらつき範囲に基づいて誤った基準値を取得したと判定することができる。そして、正しい基準値となる寄生容量を再度取得するので、寄生容量が変化したとしても、タッチ操作を適切に検出することができる。
上記タッチ式入力装置について、複数の前記コンデンサからなるセンサ群において取得した寄生容量のばらつき範囲が予め設定された規定範囲よりも大きいことを条件に、誤った基準値を取得したと判定することが好ましい。
上記構成によれば、外来ノイズや異物が存在した状態で寄生容量を取得すると、コンデンサの寄生容量が大きく変動するので、複数のコンデンサの寄生容量のばらつき範囲が規定範囲よりも大きくなる。このようなときに、誤った基準値を取得したと判定することができる。
上記タッチ式入力装置について、複数の前記コンデンサからなるセンサ群において取得した寄生容量のばらつき範囲が予め設定された規定範囲の第2範囲よりも小さいことを条件に、誤った基準値を取得したと判定することが好ましい。
上記構成によれば、導電性の異物がセンサ群の全体に存在すると、取得されるコンデンサの寄生容量が抑制されるので、複数のコンデンサの寄生容量のばらつき範囲が規定範囲よりも更に小さい第2範囲よりも小さくなる。このようなときに、誤った基準値を取得したと判定することができる。
上記タッチ式入力装置について、複数の前記コンデンサからなるセンサ群において各前記コンデンサの取得した寄生容量が予め設定された規定範囲よりも大きいことを条件に、誤った基準値を取得したと判定することが好ましい。
上記構成によれば、外来ノイズや異物が存在した状態で寄生容量を取得すると、コンデンサの寄生容量が大きく変動するので、影響を受けたコンデンサの寄生容量が規定範囲よりも大きくなる。このようなときに、誤った基準値を取得したと判定することができる。
本発明によれば、寄生容量が変化したとしても、タッチ操作を適切に検出することができる。
タッチ式入力装置の第1の実施形態における車両に搭載した状態を示す図。 同タッチ式入力装置のタッチパネルの操作面及びその近傍を示す平面図。 同タッチ式入力装置のタッチパネルの図2の3−3断面図。 同タッチ式入力装置の概略構成を示すブロック図。 同タッチ式入力装置の状態遷移を示す図。 同タッチ式入力装置の基準値再取得条件成立判定処理を示すフローチャート。 同タッチ式入力装置における基準値再取得処理を示すフローチャート。 同タッチ式入力装置の通常時における検出値を示す図。 同タッチ式入力装置の基準値再取得条件成立時における検出値を示す図。 (a)は同タッチ式入力装置の操作面に導電性の異物が接触した状態のタッチパネルを示す模式図、(b)は(a)の状態でのデータ群を示す図。 (a)は同タッチ式入力装置の操作面に指が接触した状態のタッチパネルを示す模式図、(b)は(a)の状態でのデータ群を示す図。 タッチ式入力装置の第2の実施形態における基準値再取得条件成立判定処理を示すフローチャート。 同タッチ式入力装置における基準値再取得処理を示すフローチャート。 同タッチ式入力装置の設定時における検出値を示す図。 同タッチ式入力装置の基準値再取得条件成立時における検出値を示す図。 タッチ式入力装置の第3の実施形態における基準値再取得条件成立判定処理を示すフローチャート。 同タッチ式入力装置における基準値再取得処理を示すフローチャート。 同タッチ式入力装置の設定時における検出値を示す図。 同タッチ式入力装置の基準値再取得条件成立時における検出値を示す図。
(第1の実施形態)
以下、図1〜図11を参照して、タッチ式入力装置の第1の実施形態について説明する。
図1に示すように、ダッシュボード1の中央部(センタークラスタ)にはディスプレイ2が設けられている。センターコンソール4には、シフトレバー5が設けられており、その手前側には、タッチ式入力装置10のタッチパネル11がその操作面11aを露出させる態様で埋設されている。すなわち、本実施形態のタッチ式入力装置10は車両に搭載されている。そして、ユーザは、指やスタイラス等の導電体を用いてタッチパネル11をタッチ操作することにより、ディスプレイ2に表示された所望の機能項目の選択及び決定を行い、エアコンディショナやカーナビゲーション等の車載機器に所望の動作を実行させることが可能となっている。なお、タッチ操作には、単に操作面11aに接触する操作だけでなく、例えばタッチパネル11の操作面11aをある一方向へなぞったり払ったりするなぞり操作(フリック操作)も含まれる。
図2及び図3に示すように、タッチパネル11には、複数の駆動電極12と複数のセンサ電極13とをこれらの間の絶縁を保ちつつ格子状に重ねたセンサパターン14が設けられている。なお、図2では、説明の便宜上、駆動電極12を7本、センサ電極13を5本だけ示している。
具体的には、タッチパネル11は、駆動電極12が配置される駆動基板15と、駆動基板15上に設けられるとともにセンサ電極13が配置されるセンサ基板16と、センサ基板16上に設けられるカバー17とを備えている。駆動基板15、センサ基板16及びカバー17は、それぞれ絶縁性材料からなる。そして、カバー17の上面の一部がタッチパネル11の操作面11aを構成している。
駆動電極12及びセンサ電極13は、それぞれ導電性材料からなり、帯状に形成されている。そして、駆動電極12は、駆動基板15における操作面11aと対向する範囲内で互いに平行になるように一方向(X方向)に沿って配置されている。一方、センサ電極13は、センサ基板16における操作面11aと対向する範囲内で互いに平行になるように上記一方向と直交する方向(Y方向)に沿って配置されている。これにより、駆動電極12及びセンサ電極13によって格子状のセンサパターン14が操作面11a内に形成されるとともに、図3において二点鎖線で示すように、駆動電極12とセンサ電極13との交点部分にはコンデンサCが形成されている。なお、本実施形態では、駆動電極12及びセンサ電極13は、それぞれ接着剤18により駆動基板15及びセンサ基板16に固定されている。
図4に示すように、タッチ式入力装置10は、上記タッチパネル11と、そのセンサパターン14に駆動信号(パルス信号)を印加してタッチ操作を検出するコントローラ21とを備えている。なお、本実施形態のコントローラ21は、上記交点部分に形成されたコンデンサC毎の静電容量が変化することにより生じる充放電電流に基づいてタッチ位置を検出する相互容量方式を採用している。
具体的には、コントローラ21は、各駆動電極12に接続される駆動部22と、各センサ電極13に接続される検出部23と、駆動部22及び検出部23の動作を制御する制御部24とを有している。駆動部22は、制御部24からの制御信号に基づいて、駆動信号を生成するとともに、駆動電極12を少なくとも1本ずつ選択して生成した駆動信号を印加する。検出部23は、制御部24からの制御信号に基づいて、センサ電極13を少なくとも1本ずつ選択し、駆動電極12に印加された駆動信号に応じて該センサ電極13に流れる充放電電流を出力信号として受信する。また、検出部23は、センサ電極13のそれぞれから出力される出力信号に基づいてコンデンサC毎の静電容量を検出し、これらコンデンサC毎の静電容量を示す検出信号を制御部24に出力する。そして、制御部24は、検出信号に基づいてタッチ操作及びその座標を検出し、その検出結果をディスプレイ2に出力する。
ここで、制御部24は、予め設定されたコンデンサC毎の基準値に対する静電容量の変化量を検出することでタッチ操作の有無を判定する。なお、本実施形態では、図10(a)に示されるように、導電性の異物がタッチパネル11に接触した場合には、図10(b)に示されるように、静電容量が変化する極性をマイナスとする。また、図11(a)に示されるように、指等がタッチパネル11に接触した場合には、図11(b)に示されるように、静電容量が変化する極性をプラスとする。
図4に示すように、制御部24には、メモリ24aが設けられている。メモリ24aには、センサパターン14の交点部分に形成されるコンデンサC毎に予め設定された基準値が記憶されている。なお、制御部24は、温度等の周囲環境の影響や経年劣化によってコンデンサCの寄生容量が変化するので、起動時にコンデンサCの寄生容量を取得することで現状に即した基準値に設定している。
ところが、起動時に物体が接触していたり、外来ノイズが存在していたりした場合には、寄生容量が本来の値から変化しているので、誤った基準値を取得して、タッチ操作を適切に検出することが困難になることがある。そこで、制御部24は、起動時に検出したコンデンサCの静電容量(寄生容量)のばらつき範囲に基づいて、誤った基準値を取得したと判定した場合には、コンデンサCの寄生容量を再度取得する。
制御部24は、検出部23から検出信号が入力されると、基準値に対するコンデンサC毎の静電容量の変化量を示すデータ群に基づいてタッチ操作の有無を判定する。具体的には、データ群の少なくとも1つのデータ(基準値に対する各コンデンサCのうちの少なくとも1つの静電容量)の変化量が所定のプラスの値に設定されたタッチ判定閾値以上となった場合にタッチ操作が有った、すなわちタッチ操作が行われたと判定する。
次に、図5を参照して、タッチ式入力装置10の状態遷移について説明する。
図5に示すように、タッチ式入力装置10のコントローラ21は、電源がONされて起動されると、まず初期設定を行う初期設定状態(ステップS100)に移行する。初期設定では、静電検出ICの設定、及び寄生容量値の補正が行われる。すなわち、コントローラ21の制御部24は、寄生容量値の補正として基準値を取得する。制御部24は、基準値の取得が完了すると、タッチ操作の検出を行う通常状態(ステップS101)となる。
制御部24は、タッチ操作がない(タッチOFF)状態(ステップS102)においては、温度変化によって基準値が変化するので、制御基準値を温度変化に対応する基準値に更新する。
制御部24は、タッチOFF状態(ステップS102)において、温度変化に対する基準値の更新を行う。すなわち、制御部24は、温度変化によってコンデンサCの寄生容量が変化するので、温度に基づいて基準値を変更する。また、制御部24は、タッチOFF状態(ステップS102)において、データ群に基づいてタッチ操作が有ると判定すると、指の検出ありとしてタッチ操作がある(タッチON)状態(ステップS103)に移行する。制御部24は、タッチON状態(ステップS103)において、タッチ操作の座標位置を演算し、その検出結果をディスプレイ2に出力する。
制御部24は、初期設定状態(ステップS100)において、基準値を設定する際に、複数のコンデンサCからなるセンサ群において取得した寄生容量のばらつき範囲に基づいて誤った基準値を取得したと判定した場合には、寄生容量を再度取得する。すなわち、本実施形態の制御部24は、センサ群に含まれるコンデンサCの検出値のばらつき範囲が予め設定された規定範囲よりも大きいことを条件に、誤った基準値を取得したと判定する。一方で、制御部24は、センサ群に含まれるコンデンサCの検出値のばらつき範囲が規定範囲以下であることを条件に、正しい基準値を取得したと判定する。
次に、図6を参照して、制御部24による基準値再取得条件成立判定処理を説明する。制御部24は、初期設定状態(ステップS100)において、基準値の再取得が必要であるか否かを判定している。
図6に示されるように、制御部24は、検出部23から検出信号が入力されると(ステップS21)、検出値のばらつき範囲Aが規定範囲B外であるか否かを判定する(ステップS22)。すなわち、図8に示されるように、制御部24は、センサ群に含まれるデータ群のデータ値(検出値)のうち最大値と最小値との差をばらつき範囲Aとして、このばらつき範囲Aが規定範囲Bよりも大きいか否かを判定する。ここで、規定範囲Bは、工場等での新規設定時に取得された基準値のばらつき範囲Aよりも若干大きい範囲である。そして、図9に示されるように、基準値が取得される際にユーザのタッチ操作や外来ノイズ、操作面11aに異物がある状態であると、タッチ操作があったコンデンサC部分の検出値が規定範囲Bよりもプラスに大きな値となり、操作面に導電性の異物があったコンデンサC部分の検出値が規定範囲Bよりもマイナスに大きな値となる。なお、外来ノイズがあったコンデンサC部分の検出値は、プラスやマイナスのどちらにも大きな値となる可能性がある。このため、検出値のばらつき範囲Aが規定範囲Bよりも大きくなる。
図6に示されるように、制御部24は、検出値のばらつき範囲Aが規定範囲B以下である(図8のような検出結果)と判定した場合には(ステップS22:NO)、通常処理に移行する(ステップS24)。通常処理とは、通常状態(ステップS101)において、タッチ操作の検出を行うことである。
また、制御部24は、検出値のばらつき範囲Aが規定範囲Bよりも大きい(図9のような検出結果)と判定した場合には(ステップS22:YES)、基準値が誤っている可能性が高いので、基準値再取得処理に移行する(ステップS23)。なお、基準値再取得処理は、新たに入力された検出信号に基づいて基準値を再度設定する処理である。本実施形態の基準値再取得条件成立判定処理では、センサ群全体のばらつき範囲をみることで判定するので、センサ群の検出値の最小値と最大値とから容易に判定することができる。
次に、図7を参照して、制御部24による基準値再取得処理を説明する。
図7に示すように、制御部24は、検出部23から検出信号が入力されると(ステップS25)、検出値のばらつき範囲Aが規定範囲B内であるか否かを判定する(ステップS26)。すなわち、図8に示されるように、制御部24は、センサ群に含まれるデータ群のデータ値のうち最大値と最小値との差をばらつき範囲Aとして、このばらつき範囲Aが規定範囲B内であるか否かを判定する。
その結果、制御部24は、検出値のばらつき範囲Aが規定範囲B内でない(図9のような検出結果)と判定すると(ステップS26:NO)、通常処理に移行する(ステップS28)。すなわち、制御部24は、検出値のばらつき範囲Aが規定範囲Bよりも大きいので、誤った基準値が含まれる可能性があると判定して、基準値を設定せず、通常処理を行う。
また、制御部24は、検出値のばらつき範囲Aが規定範囲B内である(図8のような検出結果)と判定すると(ステップS26:YES)、検出信号から基準値を設定し(ステップS27)、通常処理に移行する(ステップS28)。すなわち、制御部24は、検出値のばらつき範囲Aが規定範囲B以下であるので、誤った基準値が含まれないと判定して、基準値を設定した上で、通常処理を行う。
このように、本実施形態のタッチ式入力装置10は、起動時に基準値を更新することで、温度変化や経年劣化等による静電容量(寄生容量)の変化に合わせるようにしている。そこで、制御部24は、検出値のばらつき範囲Aが規定範囲B内であるか否かを判定し、検出値のばらつき範囲Aが規定範囲B内とならないときに、基準値を再取得することで、正しい基準値を取得して、タッチ操作を的確に検出することができるようになる。
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)起動時に誤った基準値を取得した場合には、複数のコンデンサCからなるセンサ群において取得した寄生容量のばらつき範囲が変化するので、この寄生容量のばらつき範囲に基づいて誤った基準値を取得したと判定することができる。そして、正しい基準値となる寄生容量を再度取得するので、寄生容量が変化したとしても、タッチ操作を適切に検出することができる。
(2)外来ノイズや異物が存在した状態で寄生容量を取得すると、コンデンサCの寄生容量が大きく変動するので、複数のコンデンサCの寄生容量のばらつき範囲Aが規定範囲Bよりも大きくなる。このようなときに、誤った基準値を取得したと判定することができる。
(第2の実施形態)
以下、図12〜図15を参照して、タッチ式入力装置の第2の実施形態について説明する。この実施形態のタッチ式入力装置は、基準値再取得成立条件が上記第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図12を参照して、制御部24による基準値再取得条件成立判定処理を説明する。
図12に示されるように、制御部24は、基準値の初期ばらつき範囲Cを算出する(ステップS31)。制御部24は、検出部23から検出信号が入力されると(ステップS32)、検出値の差Dが判定範囲C’よりも小さいか否かを判定する(ステップS33)。すなわち、制御部24は、センサ群に含まれるデータ群のデータ値(検出値)のうち最大値と最小値との差をばらつき範囲Dとして、このばらつき範囲Dが判定範囲C’よりも小さいか否かを判定する。ここで、図14に示されるように、初期ばらつき範囲Cは、起動時等での新規設定時に取得された基準値のうち最大値と最小値との差であって、規定範囲に相当する。また、判定範囲C’は、初期ばらつき範囲Cの規定割合であって判定範囲に相当する。例えば規定割合を50%とする。そして、図15に示されるように、基準値が取得される際に、ユーザのタッチ操作や外来ノイズ、操作面11aの異物が取り除かれると、検出値の差Dが判定範囲C’よりも小さくなる。
図12に示されるように、制御部24は、検出値の差Dが判定範囲C’以上であると判定した場合には(ステップS33:NO)、通常処理に移行する(ステップS34)。通常処理とは、通常状態(ステップS101)において、タッチ操作の検出を行うことである。
また、制御部24は、検出値の差Dが判定範囲C’よりも小さい(図15のような検出結果)と判定した場合には(ステップS33:YES)、基準値が誤っている可能性が高いので、基準値再取得処理に移行する(ステップS34)。本実施形態の基準値再取得条件成立判定処理では、センサ群全体のばらつき範囲をみることで判定するので、センサ群の検出値の最小値と最大値とから容易に判定することができる。
次に、図13を参照して、制御部24による基準値再取得処理を説明する。
図13に示すように、制御部24は、検出部23から検出信号が入力されると(ステップS36)、検出値の差Dが判定範囲C’よりも小さいか否かを判定する(ステップS37)。
その結果、制御部24は、検出値の差Dが判定範囲C’以上であると判定すると(ステップS37:NO)、通常処理に移行する(ステップS39)。すなわち、制御部24は、検出値の差Dが判定範囲C’以上であるので、誤った基準値が含まれる可能性があると判定して、基準値を設定せず、通常処理を行う。
また、制御部24は、検出値の差Dが判定範囲C’よりも小さい(図15のような検出結果)と判定すると(ステップS37:YES)、検出信号から基準値を設定し(ステップS38)、通常処理に移行する(ステップS39)。すなわち、制御部24は、検出値の差Dが判定範囲C’よりも小さいので、誤った基準値が含まれないと判定して、基準値を設定した上で、通常処理を行う。
このように、本実施形態のタッチ式入力装置10は、第1の実施形態のタッチ式入力装置10と同様に、正しい基準値を取得して、タッチ操作を的確に検出することができるようになる。
以上説明したように、本実施形態によれば、第1の実施形態の(1)の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
(3)導電性の異物がセンサ群の全体に存在すると、取得されるコンデンサCの寄生容量が抑制されるので、複数のコンデンサCの寄生容量のばらつき範囲が初期ばらつき範囲Cよりも更に小さい判定範囲C’よりも小さくなる。このようなときに、誤った基準値を取得したと判定することができる。
(第3の実施形態)
以下、図16〜図19を参照して、タッチ式入力装置の第の実施形態について説明する。この実施形態のタッチ式入力装置は、基準値再取得成立条件が上記第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図16を参照して、制御部24による基準値再取得条件成立判定処理を説明する。
図16に示されるように、制御部24は、検出値の規定値の読み出しを行う(ステップS41)。制御部24は、検出部23から検出信号が入力されると(ステップS42)、検出値が規定範囲E外であるか否かを判定する(ステップS43)。すなわち、図18に示されるように、制御部24は、センサ群に含まれるデータ群のデータ値(検出値)それぞれが規定範囲Eよりも大きかったり、小さかったりしないか否かを判定する。ここで、規定範囲Eは、工場等での新規設定時に取得された基準値に対する許容範囲である。そして、図19に示されるように、基準値が取得される際にユーザのタッチ操作や外来ノイズ、操作面11aに異物がある状態であると、検出値が規定範囲Eよりも大きくなったり、小さくなったりする。
図16に示されるように、制御部24は、検出値が規定範囲Eである(図19のような検出結果)と判定した場合には(ステップS43:NO)、通常処理に移行する(ステップS45)。通常処理とは、通常状態(ステップS101)において、タッチ操作の検出を行うことである。
また、制御部24は、検出値が規定範囲E外である(図17のような検出結果)と判定した場合には(ステップS43:YES)、基準値が誤っている可能性が高いので、基準値再取得処理に移行する(ステップS44)。本実施形態の基準値再取得条件成立判定処理では、センサ1つずつのばらつき範囲をみることで判定するので、各センサの異常を正確に判定することができる。
次に、図17を参照して、制御部24による基準値再取得処理を説明する。
図17に示すように、制御部24は、検出部23から検出信号が入力されると(ステップS46)、検出値が規定範囲E内であるか否かを判定する(ステップS47)。すなわち、図18に示されるように、制御部24は、センサ群に含まれるデータ群のデータ値がそれぞれ規定範囲E内であるか否かを判定する。
その結果、制御部24は、検出値が規定範囲外である(図19のような検出結果)と判定すると(ステップS47:NO)、通常処理に移行する(ステップS49)。すなわち、制御部24は、検出値のうち少なくとも一つが規定範囲Eよりも大きいので、誤った基準値が含まれる可能性があると判定して、基準値を設定せず、通常処理を行う。
また、制御部24は、検出値が規定範囲E内である(図18のような検出結果)と判定すると(ステップS47:YES)、検出信号から基準値を設定し(ステップS48)、通常処理に移行する(ステップS49)。すなわち、制御部24は、検出値がそれぞれ規定範囲E以下であるので、誤った基準値が含まれないと判定して、基準値を設定した上で、通常処理を行う。
このように、本実施形態のタッチ式入力装置10は、第1の実施形態のタッチ式入力装置10と同様に、正しい基準値を取得して、タッチ操作を的確に検出することができるようになる。
以上説明したように、本実施形態によれば、第1の実施形態の(1)の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
(4)外来ノイズや異物が存在した状態で寄生容量を取得すると、コンデンサCの寄生容量が大きく変動するので、影響を受けたコンデンサCの寄生容量が規定範囲よりも大きくなる。このようなときに、誤った基準値を取得したと判定することができる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもができる。
・上記実施形態において、センサ群は、例えば1ラインや一部のエリア毎に任意に分割して形成することができる。
・上記実施形態において、規定範囲B、初期ばらつき範囲C、規定範囲Eを工場等での新規設定時に取得された基準値を基に設定した。しかしながら、ディーラやユーザが特定の操作を行った際に設定してもよい。
1…ダッシュボード、2…ディスプレイ、4…センターコンソール、5…シフトレバー、10…タッチ式入力装置、11…タッチパネル、11a…操作面、12…駆動電極、13…センサ電極、14…センサパターン、15…駆動基板、16…センサ基板、17…カバー、21…コントローラ、22…駆動部、23…検出部、24…制御部、24a…メモリ、C…コンデンサ。

Claims (2)

  1. 複数の駆動電極と複数のセンサ電極とをこれらの間の絶縁を保ちつつ格子状に重ねたセンサパターンを有するタッチパネルと、
    前記各駆動電極に駆動信号を印加するとともに、前記駆動電極と前記センサ電極との交点部分に形成されたコンデンサ毎の静電容量変化に基づいて前記タッチパネルの操作面に対するタッチ操作を検出するコントローラと、を備えるタッチ式入力装置において、
    前記コントローラは、
    予め設定された前記コンデンサ毎の基準値に対する静電容量の変化量を示すデータ群に基づいてタッチ操作の有無を判定し、
    起動時における前記コンデンサ毎の寄生容量を取得することで前記基準値を設定し、
    複数の前記コンデンサからなるセンサ群において取得した寄生容量のばらつき範囲が予め設定された規定範囲よりも大きいことを条件に、誤った基準値を取得したと判定し、当該誤った基準値を取得したと判定した場合には、寄生容量を再度取得する
    ことを特徴とするタッチ式入力装置。
  2. 複数の駆動電極と複数のセンサ電極とをこれらの間の絶縁を保ちつつ格子状に重ねたセンサパターンを有するタッチパネルと、
    前記各駆動電極に駆動信号を印加するとともに、前記駆動電極と前記センサ電極との交点部分に形成されたコンデンサ毎の静電容量変化に基づいて前記タッチパネルの操作面に対するタッチ操作を検出するコントローラと、を備えるタッチ式入力装置において、
    前記コントローラは、
    予め設定された前記コンデンサ毎の基準値に対する静電容量の変化量を示すデータ群に基づいてタッチ操作の有無を判定し、
    起動時における前記コンデンサ毎の寄生容量を取得することで前記基準値を設定し、
    複数の前記コンデンサからなるセンサ群において取得した寄生容量のばらつき範囲が予め設定された規定範囲よりも小さい判定範囲よりも小さいことを条件に、誤った基準値を取得したと判定し、当該誤った基準値を取得したと判定した場合には、寄生容量を再度取
    得する
    ことを特徴とするタッチ式入力装置。
JP2014131712A 2014-06-26 2014-06-26 タッチ式入力装置 Active JP6284839B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014131712A JP6284839B2 (ja) 2014-06-26 2014-06-26 タッチ式入力装置
PCT/JP2015/067437 WO2015198936A1 (ja) 2014-06-26 2015-06-17 タッチ式入力装置
EP15811590.7A EP3163416B1 (en) 2014-06-26 2015-06-17 Touch-type input device
US15/315,580 US10061433B2 (en) 2014-06-26 2015-06-17 Touch-type input device
CN201580030738.5A CN106462288B (zh) 2014-06-26 2015-06-17 触摸式输入装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014131712A JP6284839B2 (ja) 2014-06-26 2014-06-26 タッチ式入力装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016009464A JP2016009464A (ja) 2016-01-18
JP6284839B2 true JP6284839B2 (ja) 2018-02-28

Family

ID=54938022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014131712A Active JP6284839B2 (ja) 2014-06-26 2014-06-26 タッチ式入力装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10061433B2 (ja)
EP (1) EP3163416B1 (ja)
JP (1) JP6284839B2 (ja)
CN (1) CN106462288B (ja)
WO (1) WO2015198936A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090174676A1 (en) 2008-01-04 2009-07-09 Apple Inc. Motion component dominance factors for motion locking of touch sensor data
WO2015178920A1 (en) 2014-05-22 2015-11-26 Onamp Research Llc Panel bootstrapping architectures for in-cell self-capacitance
CN107077260B (zh) 2014-09-22 2020-05-12 苹果公司 触摸控制器和用于触摸传感器面板的方法
WO2016069642A1 (en) 2014-10-27 2016-05-06 Pylemta Management Llc Pixelated self-capacitance water rejection
KR101902434B1 (ko) 2014-11-13 2018-10-01 현대자동차주식회사 터치 입력장치 및 이를 포함하는 차량
CN111610890A (zh) 2015-02-02 2020-09-01 苹果公司 柔性自电容和互电容触摸感测***架构
US10488992B2 (en) 2015-03-10 2019-11-26 Apple Inc. Multi-chip touch architecture for scalability
JP6416691B2 (ja) * 2015-05-14 2018-10-31 アルプス電気株式会社 入力装置及び入力装置の動作方法
JP2018101281A (ja) * 2016-12-20 2018-06-28 株式会社東海理化電機製作所 タッチ検出装置
US10713348B2 (en) * 2017-04-14 2020-07-14 Microchip Technology Incorporated System, method, and apparatus for touch panel security
US10386965B2 (en) * 2017-04-20 2019-08-20 Apple Inc. Finger tracking in wet environment
KR102194971B1 (ko) * 2018-11-01 2020-12-24 어보브반도체 주식회사 근접 센서 및 근접 센서의 근접 검출 방법
JP6604454B1 (ja) * 2019-05-09 2019-11-13 富士通クライアントコンピューティング株式会社 情報処理装置、タッチパネル装置、及びプログラム
US11157109B1 (en) 2019-09-06 2021-10-26 Apple Inc. Touch sensing with water rejection
US11662867B1 (en) 2020-05-30 2023-05-30 Apple Inc. Hover detection on a touch sensor panel
CN112649777B (zh) * 2020-11-27 2022-12-16 杨新芳 一种动态校准方法、设备及计算机可读存储介质

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4714070B2 (ja) * 2006-04-14 2011-06-29 アルプス電気株式会社 入力装置
JP4896932B2 (ja) 2008-06-26 2012-03-14 京セラ株式会社 入力装置
KR101030001B1 (ko) * 2009-11-26 2011-04-20 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 디스플레이 장치의 구동 방법, 상기 구동 방법을 기록한 기록 매체, 및 터치 스크린 디스플레이 장치
JP4994489B2 (ja) * 2010-10-19 2012-08-08 パナソニック株式会社 タッチパネル装置
JP5121963B2 (ja) * 2011-03-31 2013-01-16 株式会社東芝 電子機器及び制御方法
JP2013012159A (ja) * 2011-06-30 2013-01-17 Minebea Co Ltd 電子機器の入力装置及び入力制御方法
JP5746582B2 (ja) * 2011-07-29 2015-07-08 キヤノン株式会社 入力検出装置及びその制御方法、プログラム、及び記録媒体
JP5832243B2 (ja) * 2011-10-31 2015-12-16 ミネベア株式会社 電子機器の入力装置及び入力制御方法
JP5807540B2 (ja) * 2011-12-20 2015-11-10 コニカミノルタ株式会社 情報処理装置、キャリブレーション方法、およびコンピュータプログラム
US8823678B2 (en) * 2012-01-09 2014-09-02 Broadcom Corporation Waterproof baseline tracking in capacitive touch controllers
US9348470B2 (en) * 2012-03-30 2016-05-24 Sharp Kabushiki Kaisha Projected capacitance touch panel with reference and guard electrode
JP5892514B2 (ja) * 2012-08-08 2016-03-23 アルプス電気株式会社 入力装置
CN103677452B (zh) * 2012-08-30 2017-05-24 华为终端有限公司 一种电容式触摸屏的校准方法和电容式触摸装置
TW201413521A (zh) * 2012-09-28 2014-04-01 Novatek Microelectronics Corp 觸控面板的觸控偵測方法
KR101388699B1 (ko) * 2012-11-22 2014-04-24 삼성전기주식회사 터치 감지 방법 및 터치 감지 장치
KR101444548B1 (ko) * 2012-12-12 2014-09-24 삼성전기주식회사 터치 감지 방법 및 터치 감지 장치
JP6177026B2 (ja) * 2013-06-28 2017-08-09 キヤノン株式会社 タッチパネルの制御装置、タッチパネルの制御方法、及びプログラム
TWI509531B (zh) * 2013-09-13 2015-11-21 Apex Material Technology Corp Apparatus for identifying touch signal and method thereof
US10104270B2 (en) * 2014-03-24 2018-10-16 Hideep Inc. Method for operating camera underwater
JP6126048B2 (ja) * 2014-06-26 2017-05-10 株式会社東海理化電機製作所 タッチ式入力装置
JP6284838B2 (ja) * 2014-06-26 2018-02-28 株式会社東海理化電機製作所 タッチ式入力装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015198936A1 (ja) 2015-12-30
EP3163416A4 (en) 2018-02-28
JP2016009464A (ja) 2016-01-18
CN106462288A (zh) 2017-02-22
US10061433B2 (en) 2018-08-28
EP3163416A1 (en) 2017-05-03
EP3163416B1 (en) 2021-06-16
CN106462288B (zh) 2019-08-30
US20170075482A1 (en) 2017-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6284839B2 (ja) タッチ式入力装置
JP6126048B2 (ja) タッチ式入力装置
JP6284838B2 (ja) タッチ式入力装置
JP6027217B1 (ja) タッチ式入力装置
JP5563698B1 (ja) タッチ式入力装置
JP6277786B2 (ja) 車両用操作装置
EP2871557B1 (en) Operation device
JP2012098827A (ja) 電子機器の入力装置及び入力制御方法
JP2015011497A (ja) 携帯端末装置、タッチパネルのキャリブレーション実行方法、及びプログラム
JP6271388B2 (ja) 静電検出装置
TWI507960B (zh) 觸控系統及其座標修正方法
JP7379034B2 (ja) 入力装置及び制御装置
JP6607307B2 (ja) タッチ入力装置
JP2016218543A (ja) 検出装置
JP6399553B2 (ja) 検出装置
JP2013143013A (ja) 操作検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170801

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170922

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170927

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180116

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180131

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6284839

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250