CN106055136B - 操作检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供使检测导电性异物的处理负载减少并抑制制造成本的操作检测装置。操作检测装置(1)大致构成为具备在扫描操作面(100)而得到的检测值(S3)与预先决定的基准值的差值的一个极性的峰值的绝对值比预先决定的触摸阈值(221)的绝对值大的情况下，在操作面(100)设定包含检测到一个极性的峰值的检测点的再扫描区域(170)并对再扫描区域(170)进行再扫描的再扫描部(16)；和在通过再扫描区域(170)的再扫描获取的检测值(S3)与预先决定的基准值的差值的另一个极性的峰值的绝对值比预先决定的异物阈值(180)的绝对值大的情况下，判定为在操作面(100)附着有导电性异物的异物判定部(18)。

Description

操作检测装置
技术领域
本发明涉及操作检测装置。
背景技术
作为以往的技术，已知有触摸面板装置，具备：互容式的静电触摸面板，其具有多个发送侧电极以及接收侧电极；检测部，其检测对静电触摸面板的接触并输出接触信息；检测信号变化量计算部，其基于接触信息计算多个发送侧电极以及接收侧电极的各个的检测信号变化量并输出；变化量分布计算部，其基于检测信号变化量计算检测信号的变化量分布并输出；以及判定部，其在检测信号的变化量分布的峰值在规定的负的阈值以下时，判定为对静电触摸面板的接触为水滴(例如，参照专利文献1。)。
该触摸面板装置能够辨别对静电触摸面板的接触是手指还是附着于静电触摸面板的水滴。
专利文献1：日本特开2012－88899号公报
但是，由于以往的触摸面板装置至少对每个发送侧电极与接收侧电极的立体交叉点计算检测信号变化量来生成变化量分布，所以需要至少存储基于全部的立体交叉点的检测信号变化量的变化量分布的较大的存储容量而花费制造成本，并且用于计算的处理负载成为问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供使检测导电性异物的处理负载减少并且抑制制造成本的操作检测装置。
本发明的一方式提供操作检测装置，其具备：再扫描部，其在扫描操作面而得到的检测值与预先决定的基准值的差值的一个极性的峰值的绝对值比预先决定的第一阈值的绝对值大的情况下，在操作面设定包含检测到一个极性的峰值的检测点的再扫描区域并对再扫描区域进行再扫描；和判定部，在通过再扫描区域的再扫描获取的检测值与预先决定的基准值的差值的另一个极性的峰值的绝对值比预先决定的第二阈值的绝对值大的情况下，上述判定部判定为在操作面附着有导电性异物。
根据本发明，能够使检测导电性异物的处理负载减少并抑制制造成本。
附图说明
图1(a)是表示安装了实施方式所涉及的操作检测装置的车辆内部的一个例子的示意图，图1(b)是表示操作检测装置的一个例子的框图。
图2(a)是表示附着在实施方式所涉及的操作检测装置的操作面的导电性异物的一个例子的示意图，图2(b)是表示从坐标Yj的Y电极读出的导电性异物的附着所引起的检测值的差值的图表的一个例子，图2(c)是表示基于导电性异物进行了校准之后的差值的图表的一个例子。
图3(a)是用于说明实施方式所涉及的操作检测装置的再扫描区域的设定的一个例子的示意图，图3(b)是表示与再扫描区域的设定有关的变形例的一个例子的示意图。
图4是与实施方式所涉及的操作检测装置的导电性异物的检测动作的一个例子有关的流程图。
附图标记的说明：1…操作检测装置，5…车辆，8…显示装置，9…导电性异物，10…操作面板，12…检测部，13…驱动部，14…读出部，16…再扫描部，18…异物判定部，20…校准部，22…控制部，50…底板控制台，100…操作面，101…X电极，102…Y电极，103…交点，105…峰值，105a…检测点，106…峰值，106a…检测点，107…峰值，107a…检测点，108…峰值，108a…检测点，160…区域信息，161～169…第一区域～第九区域，170…再扫描区域，180…异物阈值，220…存储器，221…触摸阈值，222…基准值信息。
具体实施方式
(实施方式的摘要)
实施方式所涉及的操作检测装置大致构成为，具备在扫描操作面而得到的检测值与预先决定的基准值的差值的一个极性的峰值的绝对值比预先决定的第一阈值的绝对值大的情况下，在操作面设定包含检测到一个极性的峰值的检测点的再扫描区域并对再扫描区域进行再扫描的再扫描部；和在通过再扫描区域的再扫描获取的检测值与预先决定的基准值的差值的另一个极性的峰值的绝对值比预先决定的第二阈值的绝对值大的情况下，判定为在操作面附着有导电性异物的判定部。
该操作检测装置为了判定导电性异物的附着，在有附着导电性异物的可能性的区域集中扫描，所以与扫描操作面的全部的情况相比，存储检测值的数目减少并且导电性异物的检测的处理负载减少。另外由于操作检测装置在有附着导电性异物的可能性的区域集中扫描，所以存储的检测值减少而能够使用存储容量较少的存储器，抑制制造成本。
[实施方式]
(操作检测装置1的结构)
图1(a)是表示安装了实施方式所涉及的操作检测装置的车辆内部的一个例子的示意图，图1(b)是表示操作检测装置的一个例子的框图。
此外，在以下记载的实施方式所涉及的各图中，有时图形间的比率与实际的比率不同的情况。另外在图1(b)中，以箭头示出主要的信号、信息的流动。
操作检测装置1例如，如图1(a)所示，配置于在车辆5的驾驶席与助手席之间延伸的底板控制台50。对于该操作检测装置1来说，从底板控制台50露出的面成为操作面100。另外操作检测装置1的配置并不限定于底板控制台50。
操作检测装置1例如，构成为能够操作电磁地连接，并安装于车辆5的电子设备。操作检测装置1例如，是通过具有导电性的笔、手指的操作，进行显示于电子设备的光标的移动、选择、显示的图标的选择、决定、拖拽、拖放等指示的静电电容式的触摸板。
该电子设备例如，是导航装置、空调装置、音乐播放装置以及视频播放装置等。车辆5的显示装置8作为该电子设备的显示部发挥作用。
如图1(b)所示，操作检测装置1大致主要构成为，具备在扫描操作面100得到的检测值S3与预先决定的基准值的差值的一个极性的峰值的绝对值比预先决定的第一阈值(触摸阈值221)的绝对值大的情况下，在操作面100设定包含检测到一个极性的峰值的检测点的后述的再扫描区域并对再扫描区域进行再扫描的再扫描部16；和作为在通过再扫描区域的再扫描获取的检测值与预先决定的基准值的差值的另一个极性的峰值的绝对比预先决定的第二阈值(异物阈值180)的绝对值大的情况下，判定为在操作面100附着导电性异物的判定部的异物判定部18。
预先决定的基准值例如，具有导电性的物体未接触以及接近操作面100的状态的检测值。该检测值作为一个例子为零。因此，在本实施方式中，读出的检测值与预先决定的基准值的差值成为检测值。
由于上述的峰值能够取正和负的值，所以在不明确峰值的极性的情况下，与阈值相互取绝对值进行比较。这里，检测值在操作者的操作手指接触了操作面100的情况下，成为一个极性侧的值。因此在本实施方式中，该一个极性为正(plus)，另一个极性为负(minus)。因此上述的触摸阈值221成为正的阈值，异物阈值180成为负的阈值。
另外如图1(b)所示，本实施方式的操作检测装置1除了上述的结构之外，还具备检测部12、校准部20、以及后述的作为比较部的控制部22。
(检测部12的结构)
检测部12扫描在进行操作的操作面100的下方相互绝缘地配置的在第一方向(Y轴方向)排列的多个作为第一电极的X电极101、以及在与第一方向交叉的第二方向(X轴方向)排列的多个作为第二电极的Y电极102并输出第一电极以及第二电极立体交叉的全部的交点103上的检测值S3。
另外，如图1(b)所示，检测部12大致构成为，具备驱动部13、和读出部14。驱动部13以及读出部14与控制部22电连接。
这里设定在操作面100的XY坐标例如，如图1(b)所示，以操作面100的左上为原点，横向为X轴，纵向为Y轴。另外操作面100是后述的操作面板10的表面。
在与X轴正交的方向以等间隔排列n个X电极101。另外，n例如是正整数。n个X电极101例如与驱动部13电连接。
在与Y轴正交的方向以等间隔排列有m个Y电极102。另外m例如是正整数。m个Y电极102例如，与读出部14电连接。在本实施方式中，n以及m作为一个例子为30，但并不限定于此。因此X电极101以及Y电极102各排列30个。
以下，X轴的坐标在X附加下标的数字(0～29)，从左向右表示为X0～X29。另外，Y轴的坐标在Y附加下标的数字(0～29)，由上向下表示为Y0～Y29。
驱动部13通过从控制部22输出的驱动信号S1驱动。驱动部13按照X0～X29的顺序，向X电极101供给驱动信号S1。
另外，若Xi的X电极101被驱动(i是0～29的整数)，则读出部14按Y0～Y29的顺序，与Y电极102连接并向控制部22输出检测值S3。该检测值S3是每个交点103的静电电容。
读出部14构成为基于控制信号S2切换与指定的Y电极102连接而读出检测值S3。
(再扫描部16的结构)
图2(a)是表示附着在实施方式所涉及的操作检测装置的操作面的导电性异物的一个例子的示意图，图2(b)是表示从坐标Yj的Y电极读出的导电性异物的附着所引起的检测值的差值的图表的一个例子，图2(c)是表示基于导电性异物进行了校准之后的差值的图表的一个例子。图3(a)是用于说明实施方式所涉及的操作检测装置的再扫描区域的设定的一个例子的示意图，图3(b)是表示与再扫描区域的设定有关的变形例的一个例子的示意图。图2(b)以及图2(c)示出了坐标Yj的Y电极102上的坐标X0～坐标X29上的差值，也就是变化量。图2(b)以及图2(c)的纵轴表示差值，横轴表示X坐标。另外j是0以上29以下的整数。
如图2(a)以及图2(b)所示，在作为操作面板10的表面的操作面100附着导电性异物9的情况下，差值存在一个极性(正)的成分、和另一个极性(负)的成分。如上述那样，在本实施方式中，在操作手指与操作面100接触的情况下，差值为正，所以如图2(b)所示，作为正的值在控制部22预先设定触摸阈值221。另外，用于判定导电性异物9的异物阈值180作为负的值预先设定在异物判定部18。
图2(b)以及图2(c)所示的黑点表示Yj的Y电极102与X0～X29的X电极101的交点103上的差值。在图2(b)中，正的峰值是检测点105a上的峰值105、以及检测点106a上的峰值106，均比触摸阈值221大，所以如后述那样，在控制部22中判定为操作手指与操作面100接触。
另外负的峰值是检测点107a上的峰值107，该峰值107比异物阈值180小，所以如后述那样，在异物判定部18中判定为导电性异物9附着于操作面100。
为了判定这样的导电性异物9，能够生成差值的分布，并基于正和负的峰值进行判定，但需要计算至少900个交点103上的差值并存储该差值的分布。对于导电性异物的检测来说，处理负载较小，并且能够以较少的存储容量执行在成本方面优选。本实施方式的导电性异物的检测通过减少计算差值的交点103的数目，而处理负载较小，能够以较少的存储容量执行。
因此，再扫描部16在比触摸阈值221大的峰值存在的情况下，基于与该峰值对应的检测点，设定再次进行扫描的区域亦即再扫描区域170。
具体而言，再扫描部16在判定为比触摸阈值221大的峰值存在的情况下，设定包含该峰值且比操作面100的整体的区域小的再扫描区域170，所以能够减少差值的计算次数等。
本实施方式的再扫描部16如图3(a)的双点划线所示那样，将操作面100九等分并分为第一区域161～第九区域169，判定包含比触摸阈值221大的峰值的区域属于第一区域161～第九区域169的哪个区域，并将该区域设定为再扫描区域170。
该第一区域161～第九区域169绕图3(a)的纸面的顺时针设定第一区域161～第八区域168，中央的区域设定为第九区域169。
再扫描部16具有将操作面100九等分后的第一区域161～第九区域169的信息亦即区域信息160。
另外，再扫描部16在比触摸阈值221大的峰值存在于多个区域的情况下，将该多个区域设定为再扫描区域170。作为一个例子，在正的峰值跨过第一区域161以及第二区域162存在的情况下，再扫描部16将第一区域161以及第二区域162设定为再扫描区域170。另外，再扫描部16在不邻接的多个区域存在峰值的情况下，将峰值存在的多个区域设定为再扫描区域170。
再扫描部16例如，基于由于比触摸阈值221大的峰值存在而从控制部22输出的峰值信息S4和区域信息160设定再扫描区域170，并向控制部22输出与再扫描区域170有关的信息亦即再扫描区域信息S5。控制部22基于获取的再扫描区域信息S5控制驱动部13以及读出部14，使再扫描区域170扫描。
■变形例
这里，对再扫描区域170的变形例进行说明。另外，在图3(b)中，图示Xa～Xa+7、Yb～Yb+8的范围。该a在X电极101为30个的情况下，为0以上22以下的整数，b在Y电极102为30个的情况下，为0以上21以下的整数。
变形例的再扫描部16将由检测到一个极性的峰值的多个检测点形成的区域作为再扫描区域170。
如上述那样，如图3(b)所示，在导电性异物9的周围存在多个一个极性即正的峰值108。再扫描部16将被连接该多个峰值108的检测点108a的线，也就是图3(b)的双点划线包围的区域作为再扫描区域170并输出再扫描区域信息S5。
另外，作为其它的变形例，再扫描部16也可以设定包含多个正的峰值的检测点的最小的矩形区域，并将该矩形区域作为再扫描区域170。图3(b)的情况下的再扫描区域170例如，是以交点(Xa+1，Yb+2)，交点(Xa+6，Yb+2)，交点(Xa+1，Yb+6)以及交点(Xa+6，Yb+6)为顶点的矩形区域。
(异物判定部18的结构)
异物判定部18具有异物阈值180。另外异物判定部18获取检测部12对再扫描区域170进行再扫描而得到的再扫描差值S6，并比较该再扫描差值S6和异物阈值180来判定导电性异物的有无。另外，再扫描差值S6在基准值为零的情况下，与对应的交点103的检测值S3同值。
如图2(b)所示，异物判定部18在负侧的峰值107比异物阈值180小的情况下，判定为在操作面100附着导电性异物9。异物判定部18生成表示判定的结果的判定信息S7，并输出给控制部22。
(校准部20的结构)
校准部20在判定为附着有导电性异物的情况下，进行再扫描区域170或者操作面100的整个区域的校准。作为一个例子，该操作面100的整个区域的校准既可以通过判定导电性异物的附着来进行，也可以在导电性异物遍及第一区域161～第九区域169的多个区域附着的情况下进行。在本实施方式中，作为一个例子，在导电性异物附着在第一区域161～第九区域169中的任意一个区域的情况下，在设定于该区域的再扫描区域170进行校准，在多个区域附着导电性异物而再扫描区域170遍及多个区域的情况下，针对操作区域100的整个区域进行校准。
该校准例如，如图2(b)以及图2(c)所示，是使零以外的值的交点103的差值为零。校准部20生成包含使差值为零的交点103的坐标的信息的校准信息S8，并输出给控制部22。
(控制部22的结构)
控制部22构成为比较扫描操作面100而得到的检测值S3与预先决定的基准值的差值的一个极性的峰值的绝对值是否比预先决定的第一阈值的绝对值大。
另外控制部22例如，是由根据存储的程序，对获取的数据进行运算、加工等的CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、作为半导体存储器的存储器220等构成的微型计算机。在该存储器220例如，储存有用于控制部22进行动作的程序、触摸阈值221、以及基准值信息222。存储器220例如，也作为暂时地储存运算结果等的存储区域使用。另外控制部22在其内部具有生成时钟信号的单元，基于该时钟信号进行动作。
控制部22控制检测部12，并比较从检测部12获取的检测值S3和触摸阈值221，在有比触摸阈值221大的峰值的情况下，判定为进行了操作。
基准值信息222是差值中的使预先决定的基准值和交点103相关联的信息。该基准值在进行基于导电性异物的附着的校准之前，作为一个例子为零。另外基准值在进行校准之后，在再扫描区域170的各个交点103设定使通过再扫描区域170的再扫描得到的再扫描差值S6为零的基准值。其它的交点103的基准值与校准前相同。
通过这样变更基准值，控制部22能够检测操作者接触导电性异物的状态下的操作。
控制部22基于从再扫描部16获取的再扫描区域信息S5，选择驱动的X电极101供给驱动信号S1，并且选择读出检测值S3的Y电极102并使再扫描区域170的检测值S3输出给读出部14。
另外控制部22生成包含检测到操作的检测点的坐标的信息的操作信息S9，并输出给连接的电子设备。
以下，根据图4的流程图对本实施方式所涉及的操作检测装置1的动作进行说明。
(动作)
若启动车辆5的电源，则操作检测装置1的控制部22将驱动信号S1以及控制信号S2输出给检测部12的驱动部13以及读出部14。
控制部22若从读出部14获取检测值S3，则计算基准值信息222的基准值与检测值S3的差值，并与触摸阈值221进行比较。
控制部22在存在比触摸阈值221大的峰值的情况下，判定为有操作(S1：是)。接着，控制部22将作为该峰值的信息的峰值信息S4输出给再扫描部16。
再扫描部16基于获取的峰值信息S4确认具有峰值的检测点。然后再扫描部16基于得到峰值的检测点设定再扫描区域170(S2)。接着，再扫描部16生成基于再扫描区域170的再扫描区域信息S5并输出给控制部22。
控制部22基于获取的再扫描区域信息S5生成驱动信号S1以及控制信号S2，输出给驱动部13以及读出部14并使再扫描区域170扫描(S3)。接着，控制部22基于通过扫描输出的检测值S3计算差值并生成再扫描差值S6，并将该再扫描差值S6输出给异物判定部18。
若获取再扫描差值S6，则异物判定部18比较再扫描差值S6和异物阈值180。接着，异物判定部18在比较的结果为不存在比异物阈值180小的峰值的情况下，判定为未附着导电性异物(S4：否)，并将基于判定结果的判定信息S7输出给控制部22。
控制部22基于判定信息S7判定为未附着导电性异物，基于检测点计算进行了操作的操作面100上的坐标，并作为操作信息S9输出给连接的电子设备(S5)，结束导电性异物的检测动作。另外虽然该检测动作每当启动车辆5的电源进行，但并不限定于此，作为一个例子，也可以周期性地进行。
这里在步骤1中，控制部22在没有比触摸阈值221大的峰值的情况下(S1：否)，结束导电性异物的检测动作。
另外在步骤4中，在异物判定部18判定为导电性异物附着在操作面100的情况下(S4：是)，将基于判定结果的判定信息S7输出给控制部22。控制部22由于导电性异物的附着，向校准部20输出再扫描区域170的再扫描差值S6。校准部20基于获取的再扫描差值S6进行再扫描区域170或者操作面100的整个区域的校准(S6)，并将校准信息S8输出给控制部22。控制部22基于校准信息S8更新基准值信息222。
另外操作检测装置1也可以构成为在产生电磁噪声的影响、操作的检测产生了异常的情况下，开始导电性异物的检测动作。
(实施方式的效果)
本实施方式的操作检测装置1能够使检测导电性异物的处理负载减少并抑制制造成本。具体而言，操作检测装置1为了判定导电性异物的附着，而在有附着导电性异物的可能性的再扫描区域170集中扫描，所以与扫描操作面100的全部的情况相比，存储检测值S3的数目减少导电性异物的检测的处理负载减少并且处理速度提高。另外由于操作检测装置1在再扫描区域170集中扫描，所以存储的检测值S3减少而能够使用存储容量较少的存储器220，抑制制造成本。
操作检测装置1与扫描操作面100的全体的情况相比，能够使从导电性异物的附着的判定开始到校准的结束为止在短时间结束。另外操作检测装置1由于从导电性异物的检测到校准的结束为止短时间，所以进行待机的时间较短，操作性提高。
在操作检测装置1由于电磁噪声等的影响，而再启动的情况下，能够缩短到校准结束为止的时间。
另外作为其它的实施方式，操作检测装置1也可以大致构成为具备：检测部，其扫描在进行操作的操作面的下方相互绝缘地配置的在第一方向排列的多个第一电极以及在与第一方向交叉的第二方向上排列的多个第二电极，并输出第一电极以及第二电极立体交叉的全部的交点的检测值；比较部，其比较扫描操作面而得到的检测值与预先决定的基准值的差值的一个极性的峰值的绝对值是否比预先决定的第一阈值的绝对值大；再扫描部，基于比较部的比较结果而一个极性的峰值的绝对值比第一阈值的绝对值大的情况下，上述再扫描部在操作面设定包含检测到一个极性的峰值的检测点且具有比全部的交点少的交点的再扫描区域，并对再扫描区域进行再扫描；以及判定部，在通过再扫描区域的再扫描获取的检测值与预先决定的基准值的差值的另一个极性的峰值的绝对值比预先决定的第二阈值的绝对值大的情况下，上述判定部判定为在操作面附着有导电性异物。
上述的实施方式以及变形例所涉及的操作检测装置1例如，根据用途，也可以其一部分通过计算机执行的程序、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)以及FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等实现。
以上，对本发明的一些实施方式以及变形例进行了说明，但这些实施方式以及变形例只是一个例子，并不对权利要求书所涉及的发明进行限定。这些新的实施方式以及变形例能够以其它的各种方式实施，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种的省略、置换、变更等。另外，并不一定在这些实施方式以及变形例中说明的特征的组合的全部都是用于解决发明的课题的手段所必须的。并且，这些实施方式以及变形例包含在发明的范围以及主旨，并且包含在权利要求书所记载的发明和与其均等的范围内。

Claims (4)

1.一种操作检测装置，其特征在于，具备：
再扫描部，其在扫描操作面而得到的检测值与预先决定的基准值的差值的一个极性的峰值的绝对值比预先决定的第一阈值的绝对值大的情况下，在上述操作面设定包含检测到上述一个极性的峰值的检测点的再扫描区域并对上述再扫描区域进行再扫描；和
判定部，在通过上述再扫描区域的再扫描获取的检测值与上述预先决定的基准值的差值的另一个极性的峰值的绝对值比预先决定的第二阈值的绝对值大的情况下，上述判定部判定为在上述操作面附着有导电性异物，
上述再扫描区域是包括检测到上述一个极性的峰值的多个上述检测点的、不大于上述操作面的最小的矩形区域。
2.根据权利要求1所述的操作检测装置，其特征在于，具有：
校准部，在判定为附着有上述导电性异物的情况下，上述校准部进行上述再扫描区域或者上述操作面的整个区域的校准。
3.一种操作检测装置，其特征在于，具备：
检测部，其扫描在进行操作的操作面的下方相互绝缘地配置的多个第一电极以及多个第二电极并输出上述第一电极以及上述第二电极立体交叉的全部的交点处的检测值，上述多个第一电极在第一方向上排列，上述多个第二电极在与上述第一方向交叉的第二方向上排列；
比较部，其比较扫描上述操作面而得到的上述检测值与预先决定的基准值的差值的一个极性的峰值的绝对值是否比预先决定的第一阈值的绝对值大；
再扫描部，基于上述比较部的比较结果且在上述一个极性的峰值的绝对值比上述第一阈值的绝对值大的情况下，上述再扫描部在上述操作面设定包含检测到上述一个极性的峰值的检测点且具有比上述全部的交点少的交点的再扫描区域，并对上述再扫描区域进行再扫描；以及
判定部，在通过上述再扫描区域的再扫描获取的检测值与上述预先决定的基准值的差值的另一个极性的峰值的绝对值比预先决定的第二阈值的绝对值大的情况下，上述判定部判定为在上述操作面附着有导电性异物，
上述再扫描区域是包括检测到上述一个极性的峰值的多个上述检测点的、不大于上述操作面的最小的矩形区域。
4.根据权利要求3所述的操作检测装置，其特征在于，具有：
校准部，在判定为附着有上述导电性异物的情况下，上述校准部进行上述再扫描区域或者上述操作面的整个区域的校准。
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