JP4695451B2 - 静電容量式タッチパネルの物品検出方法 - Google Patents

Description

本発明は一種の静電容量式タッチパネルの物品検出方法に係り、特に雑音防止の物品検出方法に関する。

静電容量式タッチパネルは手指を平滑なパネル上でスライドさせてカーソル移動を制御する入力装置である。静電容量式タッチパネルの厚さは非常に薄く、ゆえに、超薄型のノートブック型コンピュータ、キーボード、デジタルプレイヤー或いはその他の装置中に設計可能であり、且つそれは機械式の設計でないため、メインテナンスが非常に簡便である。

図１は周知の二次元静電容量式タッチパネル１００を示し、それは、パネル１０２、Ｙ軸感応層１０４、絶縁層１０６、Ｘ軸感応層１０８及び底板１１０を包含する。手指１１２をパネル１０２に接触させる時、その接触位置の感応量（静電容量）が改変し、タッチパネル１００に接続された制御回路がタッチパネル上の静電容量を感応量に変換し、図２に示されるように、手指の位置、移動量及び移動の方向を判断する。周知の技術では、物品が静電容量式タッチパネル１００に接触したか否かは、その検出する感応量の大きさを判断の根拠となし、図３に示されるように、感応量がスレショルド値ｔｈより大きい時は、物品がタッチパネル１００に接触したことを示し、反対に感応量がスレショルド値ｔｈより小さい時は、物品がタッチパネル１００から離れるか或いはタッチパネル１００上に物品の存在がないことを示す。

しかし、タッチパネル１００は携帯電話等の無線装置信号の干渉を受けて雑音を発生し、このためにタッチパネル１００が、その上で接触、クリック、移動或いはその他の手動操作を行っている物品があると誤認することがある。図４はタッチパネル１００上に発生した雑音を示し、この雑音がアナログデジタル変換されて感応量が得られ、図５に示されるようであり、その後、更にサンプリングされて図６の波形が得られ、このような波形は図７に示されるように二つの手指でタッチパネル１００に接触する時に発生する波形に類似し、これにより図４の雑音は二つの手指がタッチパネル１００に接触したと誤認されてエラー操作を形成しうる。

本発明の目的は、一種の静電容量式タッチパネルの物品検出方法を提供することにあり、それは雑音の干渉を防止できる方法であるものとする。

請求項１の発明は、静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、
タッチパネルの感応量を検出するステップと、
該感応量がスレショルド値より大きい時、感応量の変化量を計算するステップ、
を包含し、そのうち、該感応量が設定時間内に増加の傾向を維持すれば、物品の該タッチパネルに対する接触があると判断することを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、更に、
物品のタッチパネルに対する接触時間を計算するステップ、
該接触時間が第２設定時間に達する時、接触信号を送出するステップ、
を包含することを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法としている。
請求項３の発明は、請求項２記載の静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、更に、物品の位置を計算し、位置信号を送出するステップを包含することを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法としている。
請求項４の発明は、静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、
物品のタッチパネルに対する接触を確認するステップ、
該タッチパネルの感応量を測定するステップ、
該感応量がスレショルド値より小さい時、感応量の変化量を計算するステップ、
を包含し、そのうち、該感応量が設定時間内にあって減少の傾向を維持すれば、該物品の該タッチパネルからの分離があると判断することを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法としている。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、物品のタッチパネルに対する接触を確認するステップが、
感応量を測定するステップと、
該感応量がスレショルド値より大きい時、該感応量の変化量を計算するステップ、
を包含し、そのうち、感応量が第２設定時間内にあって増加の傾向を維持すれば、物品の該タッチパネルに対する接触を示すことを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法としている。
請求項６の発明は、請求項４記載の静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、更に、
物品のタッチパネルからの分離時間を計算するステップ、
該分離時間が第２設定時間を超過する時、分離信号を送出するステップ、
を包含することを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法としている。
請求項７の発明は、静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、
物品のタッチパネルに対する接触を確認するステップ、
該タッチパネルの感応量を測定するステップ、
該感応量の変化量を計算するステップ、
を包含し、そのうち、設定時間内にあって、物品の第１方向上の感応量が増加の傾向を維持し、第１方向と反対の第２方向上の感応量が減少の傾向を維持する時、該物品が静止状態から第１方向に移動開始したと判断することを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法としている。
請求項８の発明は、請求項７記載の静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、物品のタッチパネルに対する接触を確認するステップが、
感応量を測定するステップ、
該感応量がスレショルド値より大きい時、該感応量の変化量を計算するステップ、
を包含し、感応量が第２設定時間内で増加の傾向を維持すれば、該物品のタッチパネルに対する接触があると判断することを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法としている。

本発明によると、静電容量式タッチパネルの物品検出方法は、少なくとも一つの設定時間を設定することによりタッチパネル上の感応量変化が雑音によるか或いはタッチパネル上の操作によるものであるかを判断し、これにより正確に物品のタッチパネルに対する接触或いは分離を判断し、これにより正確に各種の異なる動作の操作を検出できる。

物品の接触を確認する検出方法
図８は本発明の感応量がスレショルド値ｔｈより大きい時に検出される感応量変化を示し、そのうち、符号２００の曲線は今回検出された感応量曲線であり、符号２０２の曲線は前回検出された感応量曲線である。図９は図８の２回の感応量の差の値を示す。図１０は検出信号２０４を示す。図８、９及び図１０に示されるように、タッチパネル上の感応量を測定する時、図８に示されるように、検出される感応量がスレショルド値ｔｈより大きい時、検出信号２０４は図１０に示されるように、低準位から高準位に変化する。続いて時間Ｔ_DounDetect内にあって、続いて該タッチパネル上の感応量を測定し、並びに感応量を検出する毎に検出した感応量２００より前回の感応量２０２を減算し、図９に示されるように、感応量の差の値ｄＶを得る。時間Ｔ_DounDetect内にあって得られた感応量の差の値ｄＶがいずれも正の値である時、物品がタッチパネルに接触していることが示される。

物品の接触動作（Ｔｏｕｃｈ Ｇｅｓｔｕｒｅ）を確認する検出方法
図１１は検出信号２０６と接触信号２０８を表示する。物品がタッチパネルに接触する時、物品のタッチパネル上での停留時間の計算を開始し、前述の「物品の接触を確認する検出方法」に符合し、物品のタッチパネルへの接触が確定した後、物品が続いてタッチパネルに停留する時間が設定時間Ｔ_Touch より大きければ、物品接触信号２０８を送出し、並びに物品の位置を計算して位置信号を送出する。

物品分離を確認する検出方法
図１２は感応量がスレショルド値ｔｈより小さい時に検出される感応量変化を示し、そのうち符号２１０の曲線は今回検出された感応量であり、符号２１２の曲線は前回検出された感応量である。図１３は図１２中の二回の感応量の差の値であり、図１４は検出信号２１４を示す。図１２、１３、及び図１４に示されるように、物品がタッチパネルに接触した後、図１２に示されるように、一旦感応量がスレショルド値ｔｈより小さくなったことが検出されると、図１４に示されるように、検出信号２１４は高準位から低準位に変化し、続いて時間Ｔ_LiftDetect内にあって、続けて感応量が検出され、並びに毎回検出される感応量２１０より前回の感応量２１２が減算されて、図１３に示されるように感応量差値ｄＶが得られ、時間Ｔ_LiftDetect内にあって、得られた感応量差値ｄＶがいずれも負の値であれば、この物品がタッチパネルより離れたことを示す。

分離動作（Ｌｉｆｔ Ｇｅｓｔｕｒｅ）確認の検出方法
図１５は検出信号２１６と分離信号２１８を示す。物品がタッチパネルより離れたことが検出された時、物品のタッチパネルからの分離時間が計算開始され、前述の「物品分離を確認する検出方法」に符合市、且つ物品のタッチパネルからの分離時間が設定時間Ｔ_LiftGesture より大きい時、分離信号２１８を送出する。

物品の静止状態からの移動を確認する検出方法
物品が静置状態から移動させられる時は確認を行う必要があり、そうでなければ雑音或いは物品に軽微な振動がある時に、物品位置の誤断を形成してカーソルにエラー動作を発生させうる。図１６は物品が静止状態から左に移動させられる時の感応量変化を示し、そのうち、符号２２０の曲線は今回検出された感応量を示し、符号２２２の曲線は前回検出された感応量を示す。図１７は図１６の二回の感応量の差の値を示す。物品のタッチパネルに対する接触が確認された後、タッチパネル上の感応量を検出し並びに毎回検出される感応量２００と前回検出される感応量の差の値ｄＶを計算し、物品の左方向の感応量の差の値ｄＶが設定時間Ｔ_Movingdetect内で増加の傾向を維持すれば、右方向の感応量の差の値ｄＶは減少の傾向を維持し、図１６及び図１７に示されるように、物品が静止状態から左方向に移動開始されたことを示し、反対に、物品の左方向の感応量の差の値ｄＶが設定時間Ｔ_Movingdetect内で減少の傾向を維持し、右方向の感応量の差の値ｄＶが増加の傾向を維持する時、物品が静止状態から右方向に移動開始されたことを示す。

移動動作（Ｍｏｖｉｎ Ｇｅｓｔｕｒｅ）の検出方法
（ａ）物品のタッチパネルに対する接触を確認するステップ、
（ｂ）該物品の移動を検出するステップ、
（ｃ）前述の「物品の静止状態からの移動を確認する検出方法」を実行するステップ、 （ｄ）該物品の位置を計算し位置信号を送出するステップ、
（ｅ）再度該物品の移動を検出するステップ、
（ｆ）今回と前回の移動の時間間隔を計算し、時間間隔が設定時間Ｔ_Movingより小さければ（ｄ）のステップに戻り、小さくなければ（ｃ）のステップに戻るステップ、
以上のステップを包含する。

タップ動作（Ｔａｐ Ｇｅｓｔｕｒｅ）の検出方法
図１８は検出信号２２４及びタップ信号２２６を表示する。物品のタッチパネルに対する接触を検出する時、図１８に示されるように、検出信号２２４は低準位から高準位に変化し、その物品のタッチパネルに対する接触時間の計算が開始され、「物品の接触を確認する検出方法」に符合し、並びに接触時間が設定時間Ｔ_TapDown より小さければ、物品が該タッチパネルを離れたことが検出され、即ち検出信号２２４が高準位から低準位に変化し、該物品の該タッチパネルからの分離時間が計算され、「物品の分離を確認する検出方法」に符合し、且つ分離時間が設定時間Ｔ_TapLift より大きい時、タップ信号２２６を送出し、物品のタップ位置を計算し、位置信号を送出する。

物品のドラッグ動作の検出方法
図１９は検出信号２２８とドラッグ信号２３０を示す。物品のタッチパネルに対する第一次接触を検出した時、検出信号２２８は図１９に示されるように低準位から高準位に変わり、この物品のタッチパネルに対する接触の第１接触時間が計算され、「物品の接触を確認する検出方法」に符合することが確定され、並びに第１接触時間が設定時間Ｔ_TapDown より小さい時、検出信号２２８が高準位から低準位に変化し、物品のタッチパネルからの分離時間が計算され、「物品の分離を確認する検出方法」に符合し、並びにタッチパネルからの分離時間が設定時間Ｔ_TapLift より小さい時、該物品の該タッチパネルに対する第２次接触が検出され、検出信号２２８が再度低準位から高準位に変化し、第２接触時間が計算され、「物品の接触を確認する検出方法」に符合することが確定され、並びに第２接触時間が設定時間Ｔ_DragDownより大きい時、ドラッグ信号２３０を送出し、並びに該物品の位置を計算し、位置信号を送出する。

物品のダブルタップ（Ｄｏｕｂｌｅ Ｔａｐ）の検出方法
図２０は検出信号２３２とダブルタップ信号２３４を示す。物品のタッチパネルに対する第１次接触を検出した時、検出信号２３２は図２０に示されるように低準位から高準位に変わり、該物品のタッチパネルに接触する第１接触時間が計算され、「物品の分離を確認する検出方法」に符合することが確定され、且つ第１接触時間が設定時間Ｔ_TapDown より小さければ、物品が該タッチパネルより分離したことが検出され、検出信号２３２が高準位から低準位に変わり、物品のタッチパネルからの分離の時間が計算され、「物品の分離を確認する検出方法」に符合することが確定され、且つ分離時間が設定時間Ｔ_TapLift より小さければ、物品のタッチパネルに対する第二次接触が検出され、即ち検出信号２３２が再度低準位から高準位に変化し、第二次接触の第２接触時間が計算され、「物品の接触を確認する検出方法」に符合することが確定され、並びに第２接触時間が設定時間Ｔ_DragDownより小さい時、物品が再度該タッチパネルより離れたことが検出され、即ち検出信号２３２が高準位から低準位に変わり、「物品の分離を確認する検出方法」に符合することが確定され、ダブルタップ信号２３４が送出され、同時に該物品の位置が計算され、位置信号が送出される。

上述の各実施例中、感応量の変化及び設定時間との比較により、各種のタッチパネル上の操作が確認され、雑音干渉による誤認を防止できる。

周知の二次元静電容量式タッチパネルの表示図である。 図１のタッチパネル上の感応量と位置の関係図である。 感応量の変化の表示図である。 雑音の表示図である。 図４中の雑音をアナログ変換して得られる感応量波形図である。 図５をサンプリングして得られる波形図である。 二つの手指でタッチパネルに接触した時に得られる波形図である。 本発明の感応量がスレショルド値ｔｈより大きい時に検出される感応量変化の波形図である。 図８中の二回の感応量の差の値を示す図である。 本発明の検出信号を表示する図である。 本発明の検出信号と接触信号表示図である。 本発明の感応量がスレショルド値ｔｈより小さい時に検出される感応量変化の表示図である。 図１２中の二回の感応量の差の値を示す図である。 本発明の検出信号を示す図である。 本発明の検出信号と分離信号を示す図である。 本発明の物品が静止状態から左方向に移動する時の感応量の変化の表示図である。 図１６中の二回の感応量の差の値を示す図である。 本発明の検出信号とタップ信号の表示図である。 本発明の検出信号とドラッグ信号の表示図である。 本発明の検出信号とダブルタップ信号の表示図である。

符号の説明

１００ タッチパネル
１０２ パネル
１０４ Ｙ軸感応層
１０６ 絶縁層
１０８ Ｘ軸感応層
１１０ 底板
１１２ 手指
２００ 今回検出された感応量
２０２ 前回検出された感応量
２０４ 検出信号
２０６ 検出信号
２０８ 接触信号
２１０ 今回検出された感応量
２１２ 曲線前回検出された感応量
２１４ 検出信号
２１６ 検出信号
２１８ 分離信号
２２０ 今回検出された感応量
２２２ 曲線前回検出された感応量
２２４ 検出信号
２２６ タップ信号
２２８ 検出信号
２３０ ドラッグ信号
２３２ 検出信号
２３４ ダブルタップ信号

Claims (8)

1. 静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、
   タッチパネルの感応量を検出するステップと、
   該感応量がスレショルド値より大きい時、感応量の変化量を計算するステップ、
   を包含し、そのうち、該感応量が設定時間内に増加の傾向を維持すれば、物品の該タッチパネルに対する接触があると判断することを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法。
2. 請求項１記載の静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、更に、
   物品のタッチパネルに対する接触時間を計算するステップ、
   該接触時間が第２設定時間に達する時、接触信号を送出するステップ、
   を包含することを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法。
3. 請求項２記載の静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、更に、物品の位置を計算し、位置信号を送出するステップを包含することを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法。
4. 静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、
   物品のタッチパネルに対する接触を確認するステップ、
   該タッチパネルの感応量を測定するステップ、
   該感応量がスレショルド値より小さい時、感応量の変化量を計算するステップ、
   を包含し、そのうち、該感応量が設定時間内にあって減少の傾向を維持すれば、該物品の該タッチパネルからの分離があると判断することを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法。
5. 請求項４記載の静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、物品のタッチパネルに対する接触を確認するステップが、
   感応量を測定するステップと、
   該感応量がスレショルド値より大きい時、該感応量の変化量を計算するステップ、
   を包含し、そのうち、感応量が第２設定時間内にあって増加の傾向を維持すれば、物品の該タッチパネルに対する接触を示すことを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法。
6. 請求項４記載の静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、更に、
   物品のタッチパネルからの分離時間を計算するステップ、
   該分離時間が第２設定時間を超過する時、分離信号を送出するステップ、
   を包含することを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法。
7. 静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、
   物品のタッチパネルに対する接触を確認するステップ、
   該タッチパネルの感応量を測定するステップ、
   該感応量の変化量を計算するステップ、
   を包含し、そのうち、設定時間内にあって、物品の第１方向上の感応量が増加の傾向を維持し、第１方向と反対の第２方向上の感応量が減少の傾向を維持する時、該物品が静止状態から第１方向に移動開始したと判断することを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法。
8. 請求項７記載の静電容量式タッチパネルの物品検出方法において、物品のタッチパネルに対する接触を確認するステップが、
   感応量を測定するステップ、
   該感応量がスレショルド値より大きい時、該感応量の変化量を計算するステップ、
   を包含し、感応量が第２設定時間内で増加の傾向を維持すれば、該物品のタッチパネルに対する接触があると判断することを特徴とする、静電容量式タッチパネルの物品検出方法。

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