JP2017090942A - Input device - Google Patents

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尚 佐々木
俊季 中村
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俊季 中村
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大輔 高井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an input device which determines motion of a hand in a non-contact manner, without causing false detection.SOLUTION: An input device 1 includes: a sensor unit 10 having a plurality of electrodes 11, to sense capacitance; a detection unit 20 which processes signals input from the electrodes 11 to output capacitance data thereof; and a determination unit 30 which determines input operation on the basis of the capacitance data. The determination unit 30 includes an input operation determination step of calculating at least one of gravity position of the capacitance data, and an integrated value or an average value of capacitance data in each of sub areas, which are obtained by dividing the sensor unit 10 in units of multiple electrodes 11, to determine one of predetermined operation contents for non-contact proximity of an operating body, corresponding to the input operation.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電子機器を制御するための入力装置に関し、特に、非接触で操作体である手の動きを判別する入力装置に関する。   The present invention relates to an input device for controlling an electronic device, and more particularly, to an input device that discriminates the movement of a hand that is an operating body without contact.

近年、タッチパネルやタッチセンサ等の接触検出型の入力装置が使用されている。例えば、タッチパネルを液晶表示パネル等の表示装置に取り付けて、各種の画像を表示させながら、指の接触による入力を可能とする電子機器が知られている。   In recent years, contact detection type input devices such as touch panels and touch sensors have been used. For example, an electronic device is known in which a touch panel is attached to a display device such as a liquid crystal display panel to enable input by finger contact while displaying various images.

特許文献1には、センサ手段の配置面と対峙する空間位置を検知すると共に、空間位置に応じて検知分解能(電極間引き間隔)を調整しながら表示状態を制御できるようにした情報処理装置が開示されている。図10は、特許文献1に記載された近接検知型情報表示装置を示す説明図であり、図10(a)は使用される表示パネル110の一例を示す要部断面図であり、図10(b)は物体の検知空間の説明図である。   Patent Document 1 discloses an information processing apparatus that detects a spatial position facing the arrangement surface of the sensor means and controls the display state while adjusting the detection resolution (electrode thinning interval) according to the spatial position. Has been. FIG. 10 is an explanatory view showing the proximity detection type information display device described in Patent Document 1, and FIG. 10 (a) is a cross-sectional view of the main part showing an example of the display panel 110 used. b) is an explanatory diagram of an object detection space.

図10(a)に示すように、表示パネル110は、表示手段として二次元表示手段112を有する。二次元表示手段112の裏面には保護板114が貼着され、その表面側にはセンサ手段120が設けられる。センサ手段120は二次元のタッチセンサとして機能するもので、2枚の薄い透明なガラス板124、126によって透明な二次元電極122がサンドイッチされて構成される。表示パネル面110aの二次元平面上の空間に、対象物である指先(特定の物体や移動体でもよい)が対峙したとき、この対峙位置Lが指先の検知空間となる。図10(b)のように表示パネル面110aからある対峙位置Lp以上離れると不感帯空間(非検知空間)となるが、対峙位置Lp以下であるときには、指先の位置をセンスできる感帯空間(検知空間)となる。検知できる空間か否かは、対峙した指先の存在を、静電容量の変化として検知できるかどうかで決まるので、図10(b)のような空間位置に対応した検知分解能に切り替えられる構成とされ、電極の間引き処理によって段階的に検知分解能を調整できるようにしていた。   As shown in FIG. 10A, the display panel 110 includes a two-dimensional display unit 112 as a display unit. A protective plate 114 is attached to the back surface of the two-dimensional display means 112, and the sensor means 120 is provided on the front surface side. The sensor means 120 functions as a two-dimensional touch sensor, and is configured by sandwiching a transparent two-dimensional electrode 122 between two thin transparent glass plates 124 and 126. When a fingertip (which may be a specific object or a moving object) faces the space on the two-dimensional plane of the display panel surface 110a, the facing position L becomes the fingertip detection space. As shown in FIG. 10B, a dead zone space (non-detection space) is formed when it is separated from the display panel surface 110a by a certain facing position Lp, but when it is equal to or smaller than the facing position Lp, a sensitive zone space (detection) where the fingertip position can be sensed. Space). Whether or not the space can be detected is determined by whether or not the presence of the opposed fingertip can be detected as a change in capacitance, so that the detection resolution corresponding to the spatial position as shown in FIG. The detection resolution can be adjusted step by step by thinning out the electrodes.

図10(b)の場合では、検知空間I〜IIIに応じて3段階に検知分解能が切り替えられる。指先が第1の検知空間I内の空間にあるときの検知レベルを第1のスレショールドレベルと比較する。検知感度の初期値は最大値(最大ゲイン)に設定され、同様に電極間引き間隔を最も大きくして、検知分解能が一番低く目(最小)に設定されている。指先は第1から第2の検知空間に近づくので、第2の検知空間IIに移るときの検出レベルのスレショールドレベルを定める。この第2のスレショールドレベルを検出レベルが超えたとき、指先は第2の検知空間II内に近づいたと判断する。検出レベルが大きくなるので、検知感度は逆に中レベルとなるようにゲイン調整される。この状態で指先の軌跡を検知する。そして、指先が最終的に表示パネル面110aに接触する第3の検知空間IIIまで到達すると、そのときの検出レベルは第3のスレショールドレベルを超える。第3のスレショールドレベルを超えると、検知感度は最小となるようにゲインの調整が行われ、同時に電極の間引き処理を中止して検知分解能を最大にした状態で接触点の検出が行われることになる。   In the case of FIG. 10B, the detection resolution is switched in three stages according to the detection spaces I to III. The detection level when the fingertip is in a space within the first detection space I is compared with the first threshold level. The initial value of the detection sensitivity is set to the maximum value (maximum gain). Similarly, the electrode thinning interval is maximized, and the detection resolution is set to the lowest (minimum). Since the fingertip approaches from the first detection space to the second detection space, the threshold level of the detection level when moving to the second detection space II is determined. When the detection level exceeds the second threshold level, it is determined that the fingertip has approached the second detection space II. Since the detection level increases, the gain is adjusted so that the detection sensitivity becomes the middle level. In this state, the locus of the fingertip is detected. When the fingertip finally reaches the third detection space III in contact with the display panel surface 110a, the detection level at that time exceeds the third threshold level. When the third threshold level is exceeded, the gain is adjusted so as to minimize the detection sensitivity, and at the same time, the detection of the contact point is performed with the detection resolution maximized by stopping the electrode thinning process. It will be.

こうすることで、表示パネル面110aの二次元平面からこの二次元平面を含む所定の空間内に存在する指先(対象物)の位置を確実に検知できる。   By doing so, the position of the fingertip (object) existing in a predetermined space including the two-dimensional plane can be reliably detected from the two-dimensional plane of the display panel surface 110a.

これによれば、空間位置に応じて検知感度を調整することで、対象物の動きを確実に検知できる。対象物の動きを検知することで、センサ手段に接触するまでの空間内での対象物の動きに応じて情報の表示状態を制御できる。このため、接触した指だけでなく非接触状態の指を検出して、よりインタラクティブな操作をおこなうことができる。   According to this, it is possible to reliably detect the movement of the object by adjusting the detection sensitivity according to the spatial position. By detecting the movement of the object, the display state of information can be controlled in accordance with the movement of the object in the space until the sensor means is touched. For this reason, not only the touching finger but also a non-contacting finger can be detected and a more interactive operation can be performed.

特許第4766340号公報Japanese Patent No. 4766340

しかしながら、対象物である指先がセンサ面から離れているときには検知感度を高く、電極間引き間隔を大きくしているため、環境の影響を受けやすくなってしまう。例えば、指先以外の操作者の身体部分からの影響が、検出感度を高くすると無視できなくなる。また、電気的なノイズによって一部の電極の静電容量変化として検知されたときに、対象物の動きと判別できない。このため、指先の検知に合わせた検知感度を設定していると、空間位置での手の動きを対象物とする入力操作では、環境の影響で誤検知しやすいという問題があった。   However, when the fingertip that is the object is away from the sensor surface, the detection sensitivity is high and the electrode thinning interval is increased, so that it is easily affected by the environment. For example, the influence from the body part of the operator other than the fingertip cannot be ignored if the detection sensitivity is increased. Moreover, when it is detected as a change in capacitance of some electrodes due to electrical noise, it cannot be determined from the movement of the object. For this reason, when the detection sensitivity according to the detection of the fingertip is set, there is a problem that an input operation using the movement of the hand at the spatial position as an object is likely to be erroneously detected due to the influence of the environment.

本発明は、上述した課題を解決するものであり、特に、誤検知することなく、非接触で操作体である手の動きを判別する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 in particular, an object of the present invention is to provide an input device that discriminates the movement of a hand that is an operating body without making a false detection.

本発明の入力装置は、複数の電極が配置され静電容量を感知する感知部と、前記複数の電極から入力された信号を処理しそれぞれの静電容量データを出力する検出部と、前記静電容量データに基づいて入力操作を判別する判別部を備える入力装置において、前記判別部は、前記感知部を前記複数の電極を括るように分割した複数の分割エリアに分け、前記静電容量データの重心の位置若しくは前記分割エリア毎の前記静電容量データの積分値又は平均値のいずれかを少なくとも算出して、前記入力操作が非接触での操作体の近接によるあらかじめ定められた複数の操作内容のうちのいずれかであるか否かを判別する入力操作判別ステップを有することを特徴とする。   The input device of the present invention includes a sensing unit in which a plurality of electrodes are arranged to sense capacitance, a detection unit that processes signals input from the plurality of electrodes and outputs respective capacitance data, and the static In the input device including a determination unit that determines an input operation based on capacitance data, the determination unit divides the sensing unit into a plurality of divided areas that divide the plurality of electrodes, and the capacitance data. Calculating at least one of the position of the center of gravity or the integrated value or the average value of the capacitance data for each of the divided areas, and a plurality of predetermined operations based on proximity of the operating body in a non-contact manner. An input operation determining step for determining whether the content is one of the contents is provided.

この構成によれば、入力操作判別ステップでは、操作体の近接による静電容量データに基づいて、入力操作があらかじめ定められた複数の操作内容のうちのいずれかであるか否かを判別する。非接触での操作体の動きは、特定の操作内容の場合にのみ検知されるので、環境の影響による変化を誤検知することなく、非接触で操作体である手の動きを判別することができる。   According to this configuration, in the input operation determining step, it is determined whether or not the input operation is one of a plurality of predetermined operation contents based on the capacitance data due to the proximity of the operating body. Since the movement of the operating body without contact is detected only in the case of a specific operation content, it is possible to discriminate the movement of the hand that is the operating body without contact without erroneously detecting changes due to environmental influences. it can.

また、本発明の入力装置において、前記分割エリアの各々の大きさは、前記積分値又は前記平均値が最大の前記分割エリアの位置によって、若しくは前記静電容量データの前記重心の位置によって、前記複数の電極の括りを変更して設定されることが好適である。   In the input device of the present invention, the size of each of the divided areas may be determined by the position of the divided area having the maximum integral value or the average value, or by the position of the center of gravity of the capacitance data. It is preferable to set by changing the binding of the plurality of electrodes.

環境の影響による外乱ノイズが存在する場合、操作体を動かした非接触入力操作によって分割エリアを操作体が移動したのかノイズによる静電容量データのふらつきの影響なのかを判別することが困難である。操作体が検知された分割エリアの括りを広げることによって、操作体が隣の分割エリアに移動したことを確実に判別できるので、ノイズによる影響を低減できる。   When there is disturbance noise due to environmental influences, it is difficult to determine whether the operating body has moved in the divided area by non-contact input operation by moving the operating body or whether it is the influence of fluctuation of capacitance data due to noise. . Since it is possible to reliably determine that the operating tool has moved to the adjacent divided area by widening the division of the divided area where the operating tool is detected, the influence of noise can be reduced.

また、本発明の入力装置において、前記入力操作判別ステップは、前記分割エリアの各々に対応する前記静電容量データに基づいて、近接する前記操作体が両手であるか片手であるかを判別するシグナル波形解析ステップと、複数の前記分割エリアに跨って前記操作体を動かす非接触入力操作を判別するホバー操作判別ステップと、を有することを特徴とする。   In the input device according to the aspect of the invention, the input operation determining step may determine whether the adjacent operation body is a two-handed or one-handed based on the capacitance data corresponding to each of the divided areas. A signal waveform analyzing step; and a hover operation determining step of determining a non-contact input operation of moving the operating body across the plurality of divided areas.

この構成によれば、静電容量データに基づいて、操作体の近接を判別するシグナル波形解析ステップによる判別を実施した後、操作体を動かした非接触入力操作を判別するホバー操作判別ステップによる判別を実施するようにしているので、所定の非接触動作による入力操作を、正確に判別ができる。   According to this configuration, after performing the determination by the signal waveform analysis step for determining the proximity of the operation body based on the capacitance data, the determination by the hover operation determination step for determining the non-contact input operation by moving the operation body Thus, it is possible to accurately determine an input operation by a predetermined non-contact operation.

また、本発明の入力装置において、前記判別部は、前記分割エリアの各々に対応する前記静電容量データの時間変化に基づいて、前記非接触入力操作を判別することを特徴とする。   In the input device according to the aspect of the invention, the determination unit may determine the non-contact input operation based on a time change of the capacitance data corresponding to each of the divided areas.

静電容量データは環境の影響によってバックグラウンドレベルが変動しやすいが、この構成によれば、静電容量データの時間変化を見ることで、バックグラウンドレベルの影響を低減して操作体の動きを正確に判別できる。   Capacitance data tends to fluctuate in the background level due to environmental influences, but this configuration reduces the influence of the background level by observing changes in the capacitance data over time, and moves the operating body. It can be determined accurately.

また、本発明の入力装置において、前記分割エリアは、前記感知部を3分割したものであることが好ましい。   In the input device of the present invention, it is preferable that the divided area is obtained by dividing the sensing unit into three.

この構成によれば、分割エリアを左、中央、右の3分割だけとすることで、判別部での少ない演算量で操作体である片手、両手やその動きの判別ができる。   According to this configuration, since the divided area is only divided into left, center, and right, it is possible to discriminate one hand, both hands, and the movement of the operating body with a small amount of calculation in the discriminating unit.

また、本発明の入力装置において、前記判別部は、3分割した前記分割エリアの中央部が最も前記静電容量データの前記積分値又は前記平均値が高く前記中央部と両側の差が第1の閾値以上であるときに片手であると判別し、前記中央部が最も前記積分値又は前記平均値が低く前記中央部と前記両側の差が第2の閾値以上であるときに前記操作体が両手であると判別することを特徴とする。   In the input device according to the aspect of the invention, the determination unit may be configured such that the central portion of the divided area divided into three has the highest integrated value or the average value of the capacitance data, and the difference between the central portion and both sides is the first. When it is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the hand is one-handed, and when the central portion has the lowest integrated value or the average value and the difference between the central portion and the both sides is equal to or greater than the second threshold It is characterized by distinguishing with both hands.

この構成によれば、分割エリアの中央部に操作体が位置するときは片手、操作体が左右に同時に位置するときは両手であると判別することで、判別処理を簡単化することができる。少ない演算量で判別できる。   According to this configuration, it is possible to simplify the determination process by determining that the operating tool is positioned at the center of the divided area and that the operating tool is positioned with both hands when the operating tool is simultaneously positioned on the left and right. Discrimination can be made with a small amount of calculation.

また、本発明の入力装置において、前記感知部は、前記複数の電極として、複数の駆動電極が並ぶ駆動電極列と、複数の検出電極が並ぶ検出電極列と、を備え、前記検出部は、前記駆動電極に駆動信号を供給する駆動部と、前記駆動信号により検出電極から出力される応答信号を処理し前記静電容量データを出力する出力部と、を備え、複数の前記分割エリアは、前記駆動電極列又は前記検出電極列を括るように分割したものであることを特徴とする。   In the input device of the present invention, the sensing unit includes, as the plurality of electrodes, a drive electrode array in which a plurality of drive electrodes are arranged, and a detection electrode array in which a plurality of detection electrodes are arranged, and the detection unit includes: A drive unit that supplies a drive signal to the drive electrode; and an output unit that processes a response signal output from the detection electrode according to the drive signal and outputs the capacitance data. The drive electrode array or the detection electrode array is divided so as to be bundled.

この構成によれば、感知部の感知エリアを駆動電極列又は検出電極列によって分割して分割エリア単位での静電容量データに基づいて入力操作を判別するので、一部の電極が受けたノイズの影響を分割エリア毎に括ることで低減でき、操作体の有無や片手か両手かを、正確に判別ができる。   According to this configuration, the sensing area of the sensing unit is divided by the drive electrode row or the detection electrode row, and the input operation is determined based on the capacitance data in units of divided areas. Can be reduced by subdividing each divided area, and it is possible to accurately determine the presence or absence of the operating body and one hand or both hands.

また、本発明の入力装置において、前記複数の分割エリアは、前記駆動電極列の並び方向又は前記検出電極列の並び方向の括りのみで分割したものであることが好ましい。   In the input device according to the aspect of the invention, it is preferable that the plurality of divided areas are divided only by binding in the arrangement direction of the drive electrode rows or the arrangement direction of the detection electrode rows.

この構成によれば、分割エリアを左右方向だけの駆動電極列又は検出電極列の括りとすることで、判別部での演算量を減らすことができる。また、感知部の奥行き方向の分解能またはサイズを削減できる。   According to this configuration, by dividing the divided area into drive electrode rows or detection electrode rows only in the left-right direction, the amount of calculation in the determination unit can be reduced. Further, the resolution or size in the depth direction of the sensing unit can be reduced.

本発明によれば、入力操作判別ステップでは、分割エリア毎の静電容量データの積分値又は平均値を算出して、入力操作が非接触での操作体の近接によるあらかじめ定められた複数の操作内容のうちのいずれかであるか否かを判別する。非接触での操作体の動きは、特定の操作内容の場合にのみ検知されるので、環境の影響による変化を誤検知することなく、非接触で操作体である手の動きを判別することができる。したがって、誤検知することなく、非接触で操作体である手の動きを判別する入力装置を提供することができる。   According to the present invention, in the input operation determining step, an integral value or an average value of the capacitance data for each divided area is calculated, and a plurality of predetermined operations based on the proximity of the operating body without contact with the input operation are performed. It is determined whether it is any of the contents. Since the movement of the operating body without contact is detected only in the case of a specific operation content, it is possible to discriminate the movement of the hand that is the operating body without contact without erroneously detecting changes due to environmental influences. it can. Therefore, it is possible to provide an input device that discriminates the movement of the hand that is the operating body without making a false detection.

本発明の実施形態の入力装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the input device of embodiment of this invention. 感知部及び検出部の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of a sensing part and a detection part. 入力操作を示す説明図であり、図3(a)は両手を感知エリアの両側に近接させるモードを示す説明図、図3(b)は片手を感知エリアの中央に近接させるモードを示す説明図、図3(c)は手を感知エリアの左から右に動かすホバー操作モードを示す説明図、図3(d)は手を感知エリアの右から左に動かすホバー操作モードを示す説明図である。FIG. 3A is an explanatory diagram showing an input operation, FIG. 3A is an explanatory diagram showing a mode in which both hands are brought close to both sides of the sensing area, and FIG. 3B is an explanatory diagram showing a mode in which one hand is brought closer to the center of the sensing area. FIG. 3C is an explanatory diagram showing a hover operation mode for moving the hand from the left to the right of the sensing area, and FIG. 3D is an explanatory diagram showing a hover operation mode for moving the hand from the right to the left of the sensing area. . 入力操作判別ステップを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an input operation discrimination | determination step. 静電容量データの分布を示す事例であり、片手を感知エリアの中央に近接させた場合である。This is an example showing the distribution of capacitance data, where one hand is brought close to the center of the sensing area. 静電容量データの分布を示す事例であり、両手を感知エリアの両側に近接させた場合である。This is an example showing the distribution of capacitance data, in which both hands are brought close to both sides of the sensing area. シグナル波形解析ステップを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a signal waveform analysis step. 複数の電極の括りを変更して分割エリアの大きさを設定する説明図である。It is explanatory drawing which sets the magnitude | size of a division area by changing the binding of several electrodes. ホバー操作判別ステップを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a hover operation discrimination | determination step. 従来の近接検知型情報表示装置を示す説明図であり、図10(a)は使用される表示パネルの一例を示す要部断面図であり、図10(b)は物体の検知空間の説明図である。It is explanatory drawing which shows the conventional proximity detection type | mold information display apparatus, Fig.10 (a) is principal part sectional drawing which shows an example of the display panel used, FIG.10 (b) is explanatory drawing of the detection space of an object. It is.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、分かりやすいように、図面は寸法を適宜変更している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. For easy understanding, the dimensions of the drawings are appropriately changed.

図1は、本発明の実施形態の入力装置1を示すブロック図である。図2は、感知部10及び検出部20の構成を示す説明図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an input device 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the sensing unit 10 and the detection unit 20.

本実施形態の入力装置1は、図1に示すように、複数の電極11が配置された感知部10と、複数の電極11から入力された信号を処理しそれぞれのデータを出力する検出部20と、データに基づいて入力操作を判別する判別部30と、を備える。検出部20及び判別部30には図示しない電源回路等が接続されて電力供給されている。   As shown in FIG. 1, the input device 1 according to the present embodiment includes a sensing unit 10 in which a plurality of electrodes 11 are arranged, and a detection unit 20 that processes signals input from the plurality of electrodes 11 and outputs respective data. And a determination unit 30 that determines an input operation based on the data. A power supply circuit (not shown) or the like is connected to the detection unit 20 and the determination unit 30 and is supplied with power.

感知部10は、平面状の感知エリアに配置された複数の電極11として、図2に示すように、複数の駆動電極11Aが並ぶ駆動電極列12と、複数の検出電極11Bが並ぶ検出電極列13と、を備えている。本実施形態の感知部10は、感知エリア内で分布する静電容量を感知する。なお、本明細書では、感知部10における駆動電極列12の並び方向をY1−Y2方向、検出電極列13の並び方向をX1−X2方向とする。   As shown in FIG. 2, the sensing unit 10 includes a drive electrode array 12 in which a plurality of drive electrodes 11A are arranged and a detection electrode array in which a plurality of detection electrodes 11B are arranged as a plurality of electrodes 11 arranged in a planar sensing area. 13. The sensing unit 10 according to the present embodiment senses the capacitance distributed in the sensing area. In this specification, the arrangement direction of the drive electrode rows 12 in the sensing unit 10 is defined as the Y1-Y2 direction, and the arrangement direction of the detection electrode rows 13 is defined as the X1-X2 direction.

検出部20は、あらかじめ設定された回路動作を行う電子回路であり、駆動電極11Aに駆動信号を供給する駆動部21と、駆動信号により検出電極11Bから出力される応答信号を処理し静電容量データを出力する出力部22と、を備えている。検出部20は所定の時間間隔で駆動信号を供給し、その応答信号を処理し、静電容量データを所定の時間間隔で繰り返し出力する。   The detection unit 20 is an electronic circuit that performs a preset circuit operation. The detection unit 20 processes a response signal output from the detection electrode 11B by a drive signal and a drive unit 21 that supplies a drive signal to the drive electrode 11A. And an output unit 22 for outputting data. The detection unit 20 supplies a drive signal at a predetermined time interval, processes the response signal, and repeatedly outputs capacitance data at a predetermined time interval.

判別部30は、データ記憶部と演算処理部とを備えたマイクロコンピュータであり、あらかじめ処理プログラムが記憶されており、検出部20の出力部22から出力された静電容量データに基づいて入力操作を判別する。   The determination unit 30 is a microcomputer that includes a data storage unit and an arithmetic processing unit. A processing program is stored in advance, and an input operation is performed based on capacitance data output from the output unit 22 of the detection unit 20. Is determined.

判別部30の判別結果は、所定の電気信号で、図示しない電子機器の制御部に送信され、その電子機器の入力操作として利用される。   The determination result of the determination unit 30 is transmitted as a predetermined electric signal to a control unit of an electronic device (not shown) and used as an input operation of the electronic device.

本実施形態における判別部30は、誤検出による入力操作(誤操作)を極力生じさせないように以下の特徴を備えている。もしも誤操作を生じやすい入力装置であれば、操作者は都度、誤検出された入力操作を取り消すための入力操作を行うことになり、かえって煩わしいものになってしまうからである。   The discriminating unit 30 in the present embodiment has the following features so as not to cause an input operation (erroneous operation) due to erroneous detection as much as possible. This is because if the input device is likely to cause an erroneous operation, the operator will perform an input operation for canceling the erroneously detected input operation each time, which is rather troublesome.

判別部30は、駆動電極列12又は検出電極列13を複数の分割エリアに括るように分割して、分割エリアの各々に対応する静電容量データに基づいて、非接触動作による入力操作があらかじめ定められた複数の操作内容のうちのいずれかであるかを判別する入力操作判別ステップを有する。本実施形態では、非接触動作による複数の操作内容を、図3に示す4モードの入力操作に限定している。図3(a)は、両手を感知エリアの両側に近接させるモードを示す説明図である。図3(b)は、片手を感知エリアの中央に近接させるモードを示す説明図である。図3(c)は、片手を感知エリアの左から右に動かすホバー操作モードを示す説明図である。図3(d)は、片手を感知エリアの右から左に動かすホバー操作モードを示す説明図である。   The determination unit 30 divides the drive electrode array 12 or the detection electrode array 13 into a plurality of divided areas, and performs an input operation by a non-contact operation in advance based on capacitance data corresponding to each of the divided areas. An input operation determining step of determining whether the content is one of a plurality of predetermined operation details; In the present embodiment, the plurality of operation contents by the non-contact operation are limited to the four-mode input operation shown in FIG. FIG. 3A is an explanatory diagram showing a mode in which both hands are brought close to both sides of the sensing area. FIG. 3B is an explanatory diagram showing a mode in which one hand is brought close to the center of the sensing area. FIG.3 (c) is explanatory drawing which shows the hover operation mode which moves one hand from the left of a sensing area to the right. FIG. 3D is an explanatory diagram illustrating a hover operation mode in which one hand is moved from the right to the left of the sensing area.

図3では、感知部10の検出電極列13を、その並び方向に3分割して括った分割エリアとしている。判別部30は、この静電容量データの分布と分割エリア毎の積分値を算出して、入力操作が非接触での操作体の近接によるあらかじめ定められた複数の操作内容のうちのいずれかであるか否かを判別する入力操作判別ステップを有する。より具体的には、分割エリアの各々に対応する静電容量データに基づいて、近接する操作体が両手であるか片手であるかを判別するシグナル波形解析ステップと、複数の分割エリアに跨って操作体を動かす非接触入力操作を判別するホバー操作判別ステップと、を有する。シグナル波形解析ステップでは、誤検出を防止するため、3分割した分割エリアの中央部が最も静電容量データの積分値が高く、中央部と両側の差が第1の閾値以上であるときに片手であると判別し、中央部が最も積分値が低く中央部と両側の差が第2の閾値以上であるときに操作体が両手であると判別する。ホバー操作判別ステップでは、分割エリアの各々の大きさに対し、静電容量データの分布から重心が位置する分割エリアを大きくするように、複数の電極11の括りを変更して設定された後、複数の分割エリアに跨って操作体を動かしているかどうかを判別する。   In FIG. 3, the detection electrode array 13 of the sensing unit 10 is divided into three divided areas in the arrangement direction. The determination unit 30 calculates the distribution of the capacitance data and the integral value for each divided area, and the input operation is any one of a plurality of predetermined operation contents based on the proximity of the operating body when the input operation is non-contact. An input operation determining step for determining whether or not there is an input operation; More specifically, based on the capacitance data corresponding to each of the divided areas, a signal waveform analysis step for determining whether the adjacent operating body is both hands or one hand, and straddling a plurality of divided areas A hover operation determination step of determining a non-contact input operation for moving the operating body. In the signal waveform analysis step, in order to prevent erroneous detection, the central portion of the divided area divided into three has the highest integrated value of capacitance data, and one hand is used when the difference between the central portion and both sides is equal to or greater than the first threshold value. It is determined that the operating body is both hands when the integral value is the lowest in the center and the difference between the center and both sides is equal to or greater than the second threshold value. In the hover operation determination step, after the setting of the binding of the plurality of electrodes 11 is set so as to enlarge the divided area where the center of gravity is located from the distribution of the capacitance data, for each size of the divided area, It is determined whether or not the operating body is moved across a plurality of divided areas.

これらの入力操作判別ステップについて、図4〜図9を参照して詳細に説明する。図4は、入力操作判別ステップを示すフローチャートである。図5は、静電容量データの分布を示す事例であり、片手を感知エリアの中央に近接させた場合である。図6は、静電容量データの分布を示す事例であり、両手を感知エリアの両側に近接させた場合である。図7は、シグナル波形解析ステップを示すフローチャートである。図8は、複数の電極の括りを変更して分割エリアの大きさを設定する説明図である。図9は、ホバー操作判別ステップを示すフローチャートである。   These input operation determination steps will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing the input operation determination step. FIG. 5 is an example showing the distribution of capacitance data, in which one hand is brought close to the center of the sensing area. FIG. 6 is an example showing the distribution of capacitance data, in which both hands are brought close to both sides of the sensing area. FIG. 7 is a flowchart showing a signal waveform analysis step. FIG. 8 is an explanatory diagram for setting the size of a divided area by changing the binding of a plurality of electrodes. FIG. 9 is a flowchart showing the hover operation determination step.

本実施形態の入力装置1の判別部30における入力操作判別ステップは、図4に示すように、静電容量データを取得する手順S1から、図3に示す4モードの入力操作を判別する手順S5乃至手順S8までの処理を行う。   As shown in FIG. 4, the input operation determination step in the determination unit 30 of the input device 1 according to the present embodiment includes a procedure S <b> 5 for determining the four-mode input operation shown in FIG. 3 from the procedure S <b> 1 for acquiring capacitance data. Through the process up to step S8.

手順S1では、検出部20の出力部22から出力された静電容量データを取得する。手順S2では、図2に示す検出電極列13のそれぞれの検出電極11Bの応答信号を処理した静電容量データに基づき、その移動平均を算出する。手順S3では、それぞれの検出電極11Bの近接ラインの静電容量データの平均化処理を行う。これらの静電容量データの分布がシグナル波形である。図5及び図6は、その具体的事例である。手順S4では、それぞれの検出電極11Bの全ラインの静電容量データから、シグナル波形の重心位置を計算する。これらの手順では全ラインの静電容量データを用いているので、一部の検出電極列13が外乱ノイズの影響を受けても、その影響を小さくすることができる。なお、静電容量データがあらかじめ設定された基準値より大きい場合は、ホバー操作でなくタッチ操作等の状態であると判断され、以下の手順による入力操作の判定は省略される。この基準値は非接触入力操作を手で行う場合の静電容量値の大きさを基に設定される。   In step S1, capacitance data output from the output unit 22 of the detection unit 20 is acquired. In step S2, the moving average is calculated based on the capacitance data obtained by processing the response signal of each detection electrode 11B of the detection electrode array 13 shown in FIG. In step S3, the averaging process of the capacitance data of the adjacent lines of the respective detection electrodes 11B is performed. The distribution of these capacitance data is a signal waveform. 5 and 6 are specific examples. In step S4, the barycentric position of the signal waveform is calculated from the capacitance data of all the lines of each detection electrode 11B. Since these procedures use capacitance data for all lines, even if some of the detection electrode arrays 13 are affected by disturbance noise, the influence can be reduced. If the capacitance data is greater than a preset reference value, it is determined that the touch operation is not the hover operation, and the determination of the input operation according to the following procedure is omitted. This reference value is set based on the capacitance value when the non-contact input operation is performed by hand.

手順S5は、近接する操作体が両手であるか片手であるかを判別するシグナル波形解析ステップである。手順S5におけるシグナル波形解析ステップの詳細を図7に示す。   Step S5 is a signal waveform analysis step for determining whether the adjacent operating body is both hands or one hand. Details of the signal waveform analysis step in step S5 are shown in FIG.

手順S51では、検出電極列13の並び方向に3分割して括った分割エリア毎に、分割エリア毎の静電容量データの積分値を算出する加算処理を行う。手順S52では、中央エリアの積分値が左エリア及び右エリアの積分値より大きいか(中央部と両側の差が第1の閾値以上であるか)を比較する。手順S53では、左エリアの積分値が中央エリア及び右エリアの積分値より大きいか(左エリアと他のエリアの差が第1の閾値以上であるか)を比較する。手順S54では、右エリアの積分値が中央エリア及び左エリアの積分値より大きいか(右エリアと他のエリアの差が第1の閾値以上であるか)を比較する。手順S52〜手順S54のいずれかの条件を満たしている場合は、波形形状データは片手の近接であると判定する。手順S55では、左エリア及び右エリアの積分値が中央エリアの積分値よりいずれも大きいか(中央部と両側の差が第2の閾値以上であるか)を比較する。この条件を満たす場合は、波形形状データは両手の近接であると判定する。手順S52〜手順S55のいずれも満たさない波形形状データは、例えば初期状態のシグナル波形の場合であり、手順S56において無効データであると判定される。なお、検出電極列13を分割した分割エリアの大きさ(列の個数)が分割エリアによって異なる場合には、積分値の代わりに分割エリア毎の平均値を用いて比較することが好ましい。また、分割エリア毎の積分値又は平均値を用いず、計算されたシグナル波形の重心位置がどの分割エリアに属するかより、近接する操作体が両手であるか片手であるかを判別するようにしてもよい。   In step S51, for each divided area divided into three in the arrangement direction of the detection electrode rows 13, an addition process for calculating an integral value of the capacitance data for each divided area is performed. In step S52, it is compared whether the integral value of the central area is larger than the integral values of the left area and the right area (whether the difference between the central portion and both sides is equal to or greater than the first threshold value). In step S53, it is compared whether the integral value of the left area is larger than the integral values of the central area and the right area (whether the difference between the left area and other areas is equal to or greater than the first threshold value). In step S54, it is compared whether the integral value of the right area is larger than the integral values of the central area and the left area (whether the difference between the right area and other areas is equal to or greater than the first threshold value). If any one of the procedures S52 to S54 is satisfied, it is determined that the waveform shape data is close to one hand. In step S55, it is compared whether the integral value of the left area and the right area is larger than the integral value of the central area (whether the difference between the central portion and both sides is equal to or greater than the second threshold value). When this condition is satisfied, it is determined that the waveform shape data is close to both hands. The waveform shape data that does not satisfy any of steps S52 to S55 is, for example, a signal waveform in an initial state, and is determined to be invalid data in step S56. In addition, when the size (number of rows) of the divided areas obtained by dividing the detection electrode row 13 varies depending on the divided areas, it is preferable to compare using the average value for each divided area instead of the integral value. Also, without using the integrated value or average value for each divided area, it is determined whether the adjacent operation body is both hands or one hand based on which divided area the calculated signal waveform centroid position belongs to. May be.

図4に示す手順S6では、検出電極列13の並び方向に3分割して括った分割エリアのうち、いずれの分割エリアに操作体(手)があるかを判定するホバー座標判定を行う。手順S4で計算された重心位置と、手順S5で判定された両手又は片手の判別と、によって、操作体(手)が3つの分割エリアのいずれにあるかを判定した結果を保存する。手順S5で操作体が両手であると判別された場合には、全ラインの重心位置に依らず、両手の近接モードである。手順S5で操作体が片手であると判別された場合には、手順S4で計算されたシグナル波形の重心が位置する分割エリアを広げるように次のタイミングでのホバー座標判定における分割エリアの境界を変更する。図8は、この具体的な事例である。   In step S6 shown in FIG. 4, hover coordinate determination is performed to determine which divided area has an operating body (hand) among divided areas divided into three in the arrangement direction of the detection electrode rows 13. The result of determining in which of the three divided areas the operating tool (hand) is stored based on the position of the center of gravity calculated in step S4 and the determination of both hands or one hand determined in step S5. If it is determined in step S5 that the operating body is both hands, the two-hand proximity mode is set regardless of the center of gravity position of all lines. If it is determined in step S5 that the operating tool is one hand, the boundary of the divided area in the hover coordinate determination at the next timing is set so as to widen the divided area where the center of gravity of the signal waveform calculated in step S4 is located. change. FIG. 8 is a specific example of this.

分割エリアの各々の大きさは、前回の静電容量データの重心が位置する分割エリアを大きくするように、複数の電極11の括りを変更して設定されるので、分割エリアの境界付近に重心が位置していた場合でも、次のタイミングでのホバー座標判定における分割エリアの判定結果がばらついてしまうことを防止できる。これは、特に、外乱ノイズの大きい環境で有効である。なお、重心を算出する代わりに、前述の積分値又は平均値の大きい分割エリアが重心位置(操作体の近接位置)であると推定してもよい。   The size of each divided area is set by changing the binding of the plurality of electrodes 11 so as to increase the divided area where the center of gravity of the previous capacitance data is located. Even when is located, it is possible to prevent the determination result of the divided areas in the hover coordinate determination at the next timing from varying. This is particularly effective in an environment with large disturbance noise. Instead of calculating the center of gravity, it may be estimated that the above-described divided area having a large integrated value or average value is the center of gravity position (the proximity position of the operating body).

図4に示す手順S7では、手順S6で保存されたホバー座標の判定結果を、前回保存したホバー座標の判定結果と比較し、ホバー座標の分割エリアが連続して一致した場合には、操作体のホバーエリア判定を確定させる。上記のように、分割エリアの境界を変更しているので、操作体の移動がない場合は確実に連続して一致し、外乱ノイズによる静電容量データのふらつきによって判定結果がばらついてしまう虞がない。   In step S7 shown in FIG. 4, the hover coordinate determination result stored in step S6 is compared with the previously stored hover coordinate determination result. Confirm the hover area judgment for. As described above, since the boundaries of the divided areas are changed, there is a possibility that the determination results may vary due to fluctuations in the capacitance data due to disturbance noise, as long as there is no movement of the operating body and the same is reliably consistent. Absent.

手順S8は、複数の分割エリアに跨って操作体を動かす非接触入力操作を判別するホバー操作判別ステップである。手順S8におけるホバー操作判別ステップの詳細を図9に示す。   Step S8 is a hover operation determination step of determining a non-contact input operation for moving the operating body across a plurality of divided areas. Details of the hover operation determination step in step S8 are shown in FIG.

手順S81〜手順S83では、手順S7で確定したホバーエリアに対して、異なる分割エリアにホバーエリアが移動したかを検知する。手順S81では、左エリア及び中央エリアから右エリアにホバー座標が移動したことを判定する。この場合は、片手を感知エリアの左から右に動かすホバー操作モード(図3(c))である。手順S82では、右エリア及び中央エリアから左エリアにホバー座標が移動したことを判定する。この場合は、片手を感知エリアの右から左に動かすホバー操作モード(図3(d))である。手順S83では、ホバー座標が中央エリアから移動しなかったことを判定する。この場合は、片手の近接モード(図3(b))である、なお、この判定には前回ホバー座標が中央エリアであり、今回はホバー座標が確定できなかった場合を含む。例えば片手を近接させた状態から初期状態に戻すジェスチャー動作の場合である。手順S84は、両手の近接モード(図3(a))である。そして、この4つのモードの操作内容のうちのいずれかであれば、入力操作として確定し、電子機器の所定の回路動作がなされる。   In steps S81 to S83, it is detected whether the hover area has moved to a different divided area with respect to the hover area determined in step S7. In step S81, it is determined that the hover coordinates have moved from the left area and the center area to the right area. In this case, it is a hover operation mode (FIG. 3C) in which one hand is moved from the left to the right of the sensing area. In step S82, it is determined that the hover coordinates have moved from the right area and the center area to the left area. In this case, it is a hover operation mode (FIG. 3D) in which one hand is moved from the right to the left of the sensing area. In step S83, it is determined that the hover coordinates have not moved from the central area. This case is a one-handed proximity mode (FIG. 3B). Note that this determination includes a case where the previous hover coordinate is the central area, and this time the hover coordinate cannot be determined. For example, this is a case of a gesture operation for returning from the state where one hand is brought close to the initial state. Step S84 is a proximity mode of both hands (FIG. 3A). Then, if any of the operation contents of the four modes, the input operation is confirmed and a predetermined circuit operation of the electronic device is performed.

なお、本実施形態における片手の近接モード(図3(b))は、3分割された分割エリアの中央エリアにホバー座標が位置するときにのみ入力操作モードとして有効であるとした。これは、環境の影響を検出電極11Bの両端ほど受けやすく、静電容量データから計算されたシグナル波形の重心位置が左右エリアのいずれかである場合には、外乱ノイズを受けている可能性が排除できないためである。一方、中央エリアに重心位置が連続して検出される場合と、左右エリアの両方が中央エリアよりも積分値が大きい場合とは、外乱ノイズによる影響とは考えられない。また、左右に操作体(手)を移動させるホバー操作の場合には、中央エリアを通過する操作途中の重心移動の状況も合わせて判定に用いることによって外乱ノイズによる誤検出でなく、入力操作であることを特定できる。したがって、図3の4モードに限定することにより、環境の影響による変化を誤検知することなく、非接触で操作体である手の動きを判別することができる。さらに、分割エリア毎の静電容量データの加算(積分値又は平均値)を用いているので一部の検出電極11Bに生じた外乱ノイズによる影響が低減される。また、前回保存したホバー座標の判定結果と比較し、ホバー座標の分割エリアが連続して一致した場合にホバーエリア判定を確定させるので、瞬間的な外乱ノイズによる影響を低減できる。   In the present embodiment, the one-hand proximity mode (FIG. 3B) is effective as the input operation mode only when the hover coordinates are located in the center area of the three divided areas. This is more likely to be influenced by the environment at both ends of the detection electrode 11B. If the position of the center of gravity of the signal waveform calculated from the capacitance data is one of the left and right areas, there is a possibility of receiving disturbance noise. This is because it cannot be excluded. On the other hand, the case where the center-of-gravity position is continuously detected in the central area and the case where both the left and right areas have larger integrated values than the central area are not considered to be affected by disturbance noise. In addition, in the case of hover operation that moves the operating body (hand) to the left and right, the situation of the center of gravity movement in the middle of the operation passing through the central area is also used for determination, so that it is possible to perform input operation instead of false detection due to disturbance noise. It can be identified. Therefore, by limiting to the four modes in FIG. 3, it is possible to discriminate the movement of the hand that is the operating body in a non-contact manner without erroneously detecting changes due to environmental influences. Furthermore, since the addition (integral value or average value) of capacitance data for each divided area is used, the influence of disturbance noise generated in some of the detection electrodes 11B is reduced. In addition, since the hover area determination is confirmed when the divided areas of the hover coordinates continuously match with the previously stored hover coordinate determination result, the influence of instantaneous disturbance noise can be reduced.

また、4モードの入力操作のうち、2種類のモードを続けて行うことで、特定の操作内容を割り当てることも可能である。こうすれば、4つの入力操作に限定されることなく、より多くの操作内容を非接触の手の動きだけで行うことが可能である。   Moreover, it is also possible to assign specific operation contents by continuously performing two types of modes among the four mode input operations. In this way, it is possible to perform more operations with only non-contact hand movements without being limited to four input operations.

本実施形態は非接触の入力操作に限定したが、図1に示す入力装置1はタッチ操作による入力操作も可能である。   Although the present embodiment is limited to a non-contact input operation, the input device 1 shown in FIG. 1 can also perform an input operation by a touch operation.

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.

本実施形態の入力装置1は、複数の電極11が配置され静電容量を感知する感知部10と、複数の電極11から入力された信号を処理しそれぞれの静電容量データを出力する検出部20と、静電容量データに基づいて入力操作を判別する判別部30と、を備える入力装置1において、判別部30は、感知部10を複数の電極11を括るように分割した複数の分割エリアに分け、静電容量データの重心の位置若しくは分割エリア毎の静電容量データの積分値又は平均値のいずれかを少なくとも算出して、入力操作が非接触での操作体の近接によるあらかじめ定められた複数の操作内容のうちのいずれかであるか否かを判別する入力操作判別ステップを有することを特徴とする。   The input device 1 of this embodiment includes a sensing unit 10 in which a plurality of electrodes 11 are arranged and senses capacitance, and a detection unit that processes signals input from the plurality of electrodes 11 and outputs respective capacitance data. 20 and a determination unit 30 that determines an input operation based on capacitance data, the determination unit 30 includes a plurality of divided areas in which the sensing unit 10 is divided so as to wrap the plurality of electrodes 11. At least one of the position of the center of gravity of the capacitance data or the integral value or average value of the capacitance data for each divided area is calculated, and the input operation is determined in advance by the proximity of the operating body without contact. And an input operation discriminating step for discriminating whether the content is one of a plurality of operation contents.

この構成によれば、入力操作判別ステップでは、操作体である手の近接による静電容量データに基づいて、入力操作があらかじめ定められた複数の操作内容のうちのいずれかであるか否かを判別する。非接触での操作体である手の動きは、特定の操作内容の場合にのみ検知されるので、環境の影響による変化を誤検知することなく、非接触で操作体である手の動きを判別することができる。   According to this configuration, in the input operation determination step, it is determined whether or not the input operation is one of a plurality of predetermined operation contents based on the electrostatic capacity data based on the proximity of the hand that is the operation body. Determine. Since the movement of the hand, which is a non-contact operating body, is detected only in the case of a specific operation content, the movement of the hand, which is the operating body, is determined without contact without erroneously detecting changes due to environmental influences. can do.

また、本実施形態の入力装置1において、分割エリアの各々の大きさは、静電容量データの積分値又は平均値が最大の分割エリアの位置によって、若しくは静電容量データの重心の位置によって、複数の電極11の括りを変更して設定されることが好適である。環境の影響による外乱ノイズが存在する場合、操作体を動かした非接触入力操作によって操作体が移動したのかノイズによる静電容量データのふらつきの影響なのかを判別することが困難である。操作体が検知された分割エリアの括りを広げることによって、操作体が隣の分割エリアに移動したことを確実に判別できるので、ノイズによる影響を低減できる。   Further, in the input device 1 of the present embodiment, the size of each divided area is determined by the position of the divided area having the maximum integral value or average value of the capacitance data, or by the position of the center of gravity of the capacitance data. It is preferable to set by changing the binding of the plurality of electrodes 11. When there is disturbance noise due to the influence of the environment, it is difficult to determine whether the operating body has been moved by a non-contact input operation by moving the operating body or whether the influence of fluctuation of capacitance data due to noise. Since it is possible to reliably determine that the operating tool has moved to the adjacent divided area by widening the division of the divided area where the operating tool is detected, the influence of noise can be reduced.

また、本実施形態の入力装置1において、判別部30は、分割エリアの各々に対応する静電容量データに基づいて、近接する操作体が両手であるか片手であるかを判別するシグナル波形解析ステップと、複数の分割エリアに跨って操作体を動かす非接触入力操作を判別するホバー操作判別ステップと、を有することを特徴とする。この構成によれば、静電容量データに基づいて、近接する操作体が両手であるか片手であるかシグナル波形解析ステップによる判別を実施した後、操作体を動かした非接触入力操作を判別するホバー操作判別ステップによる判別を実施するようにしているので、所定の非接触動作による入力操作を、正確に判別ができる。   Further, in the input device 1 of the present embodiment, the determination unit 30 determines whether the adjacent operating body is both hands or one hand based on the capacitance data corresponding to each of the divided areas. And a hover operation determining step for determining a non-contact input operation for moving the operating body across a plurality of divided areas. According to this configuration, based on the capacitance data, after performing the determination by the signal waveform analysis step whether the adjacent operating body is both hands or one hand, the non-contact input operation by moving the operating body is determined. Since the determination by the hover operation determination step is performed, an input operation by a predetermined non-contact operation can be accurately determined.

また、本実施形態の入力装置1において、判別部30は、分割エリアの各々に対応する静電容量データの時間変化に基づいて、非接触入力操作を判別することを特徴とする。静電容量データは環境の影響によってバックグラウンドレベルが変動しやすいが、この構成によれば、静電容量データの時間変化を見ることで、バックグラウンドレベルの影響を低減して操作体である手の動きを正確に判別できる。   In the input device 1 according to the present embodiment, the determination unit 30 is characterized by determining a non-contact input operation based on a temporal change in capacitance data corresponding to each of the divided areas. The background level of electrostatic capacitance data is likely to fluctuate due to environmental influences. However, according to this configuration, the influence of the background level can be reduced by observing the temporal change of the electrostatic capacity data. The movement of can be accurately determined.

また、本実施形態の入力装置1において、分割エリアは、感知部10を3分割したものである。この構成によれば、分割エリアを左、中央、右の3分割だけとすることで、判別部30での少ない演算量で片手、両手やその動きの判別ができる。   Further, in the input device 1 of the present embodiment, the divided area is obtained by dividing the sensing unit 10 into three. According to this configuration, since the divided area is only divided into the left, center, and right, one hand, both hands, and their movements can be discriminated with a small amount of calculation in the discriminating unit 30.

また、本実施形態の入力装置1において、判別部30は、3分割した分割エリアの中央部が最も静電容量データの積分値が高く、中央部と両側の差が第1の閾値以上であるときに片手、中央部が最も積分値が低く中央部と両側の差が第2の閾値以上であるときに操作体が両手であると判別すると判別する。この構成によれば、分割エリアの中央部に操作体が位置するときは片手、操作体が左右に同時に位置するときは両手であると判別することで、判別処理を簡単化することができる。また、少ない演算量で判別できる。なお、検出電極列13を分割した分割エリアの大きさ(列の個数)が分割エリアによって異なる場合には、エリア毎の積分値の代わりにエリア毎の平均値を用いればよい。   Further, in the input device 1 of the present embodiment, the determination unit 30 has the highest integrated value of capacitance data at the center of the divided area divided into three, and the difference between the center and both sides is greater than or equal to the first threshold value. In some cases, it is determined that the operating body is determined to be both hands when the integral value is the lowest in the one hand and the center and the difference between the center and both sides is equal to or greater than the second threshold. According to this configuration, it is possible to simplify the determination process by determining that the operating tool is positioned at the center of the divided area and that the operating tool is positioned with both hands when the operating tool is simultaneously positioned on the left and right. Further, it can be determined with a small amount of calculation. In addition, when the size (number of columns) of the divided area obtained by dividing the detection electrode array 13 varies depending on the divided area, an average value for each area may be used instead of the integral value for each area.

また、本実施形態の入力装置1において、感知部10は、複数の電極11として、複数の駆動電極11Aが並ぶ駆動電極列12と、複数の検出電極11Bが並ぶ検出電極列13と、を備え、検出部20は、駆動電極11Aに駆動信号を供給する駆動部21と、駆動信号により検出電極11Bから出力される応答信号を処理し静電容量データを出力する出力部22と、を備える。この構成によれば、感知部10の感知エリアを駆動電極列12又は検出電極列13によって分割して分割エリア単位での静電容量データに基づいて入力操作を判別するので、一部の電極が受けたノイズの影響を分割エリア毎に括ることで低減でき、操作体である手の有無や片手か両手かを、正確に判別ができる。   In the input device 1 of the present embodiment, the sensing unit 10 includes, as the plurality of electrodes 11, a drive electrode array 12 in which a plurality of drive electrodes 11A are arranged and a detection electrode array 13 in which a plurality of detection electrodes 11B are arranged. The detection unit 20 includes a drive unit 21 that supplies a drive signal to the drive electrode 11A, and an output unit 22 that processes a response signal output from the detection electrode 11B by the drive signal and outputs capacitance data. According to this configuration, the sensing area of the sensing unit 10 is divided by the drive electrode row 12 or the detection electrode row 13 and the input operation is determined based on the capacitance data in units of divided areas. It is possible to reduce the influence of received noise for each divided area, and it is possible to accurately determine the presence / absence of a hand as an operating body and whether it is one hand or both hands.

また、本実施形態の入力装置1において、複数の分割エリアは、検出電極列13の並び方向の括りのみで分割して設定される。この構成によれば、分割エリアを左右方向だけの検出電極列13の括りとすることで、判別部30での演算量を減らすことができる。また、感知部10の奥行き方向の分解能またはサイズを削減できる。   Further, in the input device 1 of the present embodiment, the plurality of divided areas are divided and set only by binding in the arrangement direction of the detection electrode rows 13. According to this configuration, the amount of calculation in the determination unit 30 can be reduced by using the divided areas as a group of the detection electrode rows 13 only in the left-right direction. Further, the resolution or size in the depth direction of the sensing unit 10 can be reduced.

以上のように、本発明の実施形態の入力装置1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、これらも本発明の技術的範囲に属する。   As described above, the input device 1 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 also belong to the technical scope of the present invention.

(1)本実施形態において、複数の分割エリアは、検出電極列13の並び方向の括りのみで分割して設定されるとしたが、X1−X2方向を駆動電極列12の並び方向とするように変更して、駆動電極列12の並び方向の括りに分割して設定してもよい。   (1) In this embodiment, the plurality of divided areas are set by dividing only the arrangement direction of the detection electrode rows 13, but the X1-X2 direction is set as the arrangement direction of the drive electrode rows 12. In this case, the setting may be divided and set in the binding direction of the drive electrode rows 12.

(2)本実施形態において、複数の駆動電極11Aが並ぶ駆動電極列12としたが、駆動電極11Aが一本だけの感知部に変更してもよい。また、複数の検出電極11Bの一部に駆動信号を供給したときの他の検出電極11Bの応答信号を処理する検出部に変更してもよい。   (2) In the present embodiment, the drive electrode array 12 includes a plurality of drive electrodes 11A arranged. However, the drive electrode 11A may be changed to a single sensing unit. Moreover, you may change into the detection part which processes the response signal of the other detection electrode 11B when a drive signal is supplied to some detection electrodes 11B.

(3)本実施形態において、分割エリアを3分割としたが、4分割以上にしてもよい。   (3) In this embodiment, the divided area is divided into three, but may be divided into four or more.

1 入力装置
10 感知部
11 電極
11A 駆動電極
11B 検出電極
12 駆動電極列
13 検出電極列
20 検出部
21 駆動部
22 出力部
30 判別部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input device 10 Sensing part 11 Electrode 11A Drive electrode 11B Detection electrode 12 Drive electrode row | line | column 13 Detection electrode row | line | column 20 Detection part 21 Drive part 22 Output part 30 Discrimination part

Claims (8)

複数の電極が配置され静電容量を感知する感知部と、前記複数の電極から入力された信号を処理しそれぞれの静電容量データを出力する検出部と、前記静電容量データに基づいて入力操作を判別する判別部を備える入力装置において、
前記判別部は、前記感知部を前記複数の電極を括るように分割した複数の分割エリアに分け、前記静電容量データの重心の位置若しくは前記分割エリア毎の前記静電容量データの積分値又は平均値のいずれかを少なくとも算出して、前記入力操作が非接触での操作体の近接によるあらかじめ定められた複数の操作内容のうちのいずれかであるか否かを判別する入力操作判別ステップを有することを特徴とする入力装置。
A sensing unit in which a plurality of electrodes are arranged to sense capacitance, a detection unit that processes signals input from the plurality of electrodes and outputs respective capacitance data, and an input based on the capacitance data In an input device including a determination unit that determines operation,
The determination unit divides the sensing unit into a plurality of divided areas divided so as to bundle the plurality of electrodes, and the position of the center of gravity of the capacitance data or the integrated value of the capacitance data for each divided area or An input operation determination step of calculating at least one of the average values and determining whether the input operation is any of a plurality of predetermined operation contents due to proximity of the operating body in a non-contact manner An input device comprising:
前記分割エリアの各々の大きさは、前記積分値又は前記平均値が最大の前記分割エリアの位置によって、若しくは前記静電容量データの前記重心の位置によって、前記複数の電極の括りを変更して設定されることを特徴とする請求項1に記載の入力装置。   The size of each of the divided areas is determined by changing the binding of the plurality of electrodes according to the position of the divided area where the integral value or the average value is the maximum or the position of the center of gravity of the capacitance data. The input device according to claim 1, wherein the input device is set. 前記入力操作判別ステップは、前記分割エリアの各々に対応する前記静電容量データに基づいて、近接する前記操作体が両手であるか片手であるかを判別するシグナル波形解析ステップと、複数の前記分割エリアに跨って前記操作体を動かす非接触入力操作を判別するホバー操作判別ステップと、を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の入力装置。   The input operation determination step includes a signal waveform analysis step of determining whether the adjacent operation body is a two-handed or one-handed based on the capacitance data corresponding to each of the divided areas; The input device according to claim 1, further comprising: a hover operation determination step of determining a non-contact input operation for moving the operation body across the divided areas. 前記判別部は、前記分割エリアの各々に対応する前記静電容量データの時間変化に基づいて、前記入力操作を判別することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の入力装置。   4. The input according to claim 1, wherein the determination unit determines the input operation based on a time change of the capacitance data corresponding to each of the divided areas. 5. apparatus. 前記分割エリアは、前記感知部を3分割したものであることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の入力装置。   The input device according to claim 1, wherein the divided area is obtained by dividing the sensing unit into three. 前記判別部は、3分割した前記分割エリアの中央部が最も前記静電容量データの前記積分値又は前記平均値が高く前記中央部と両側の差が第1の閾値以上であるときに片手であると判別し、前記中央部が最も前記積分値又は前記平均値が低く前記中央部と前記両側の差が第2の閾値以上であるときに前記操作体が両手であると判別することを特徴とする請求項5に記載の入力装置。   The discriminating unit is one-handed when the integrated value or the average value of the capacitance data is the highest in the central part of the divided area divided into three and the difference between the central part and both sides is equal to or greater than a first threshold value. It is determined that the operation body is both hands when the central portion has the lowest integrated value or the average value and the difference between the central portion and the both sides is equal to or greater than a second threshold value. The input device according to claim 5. 前記感知部は、前記複数の電極として、複数の駆動電極が並ぶ駆動電極列と、複数の検出電極が並ぶ検出電極列と、を備え、
前記検出部は、前記駆動電極に駆動信号を供給する駆動部と、前記駆動信号により検出電極から出力される応答信号を処理し前記静電容量データを出力する出力部と、を備え、
複数の前記分割エリアは、前記駆動電極列又は前記検出電極列を括るように分割したものであることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の入力装置。
The sensing unit includes, as the plurality of electrodes, a drive electrode array in which a plurality of drive electrodes are arranged, and a detection electrode array in which a plurality of detection electrodes are arranged,
The detection unit includes a drive unit that supplies a drive signal to the drive electrode, and an output unit that processes a response signal output from the detection electrode by the drive signal and outputs the capacitance data,
The input device according to claim 1, wherein the plurality of divided areas are divided so as to bundle the drive electrode rows or the detection electrode rows.
前記複数の分割エリアは、前記駆動電極列の並び方向又は前記検出電極列の並び方向の括りのみで分割したものであることを特徴とする請求項7に記載の入力装置。
The input device according to claim 7, wherein the plurality of divided areas are divided only by binding in the arrangement direction of the drive electrode rows or the arrangement direction of the detection electrode rows.
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