CN111324241B - 触摸面板装置及控制方法、非临时性有形计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触摸面板装置及控制方法、非临时性有形计算机可读存储介质。具有触摸面板(18)的触摸面板装置(10)具有：驱动部(20)，其向触摸面板(18)发送驱动脉冲信号；接收部(22)，其接收基于触摸面板(18)的操作位置的检测信号；驱动控制部(24)，其以发送驱动脉冲信号的方式控制驱动部；信号强度获取部(26)，其获取接收部(22)接收到的检测信号的强度；信号强度校正部(27)，其将强度为阈值以上的检测信号的强度校正为第1校正值，将强度小于阈值的检测信号的强度校正为第2校正值；以及操作位置获取部(28)，其根据与驱动脉冲信号的各脉冲对应的检测信号的校正后的强度的平均值为规定平均值以上的检测信号，来获取操作位置。

Description

触摸面板装置及控制方法、非临时性有形计算机可读存储 介质
技术领域
本发明涉及一种具有静电电容式触摸面板的触摸面板装置、触摸面板装置的控制方法、以及存储使计算机执行触摸面板装置的控制方法的程序的非临时性有形计算机可读存储介质。
背景技术
以往，公开了通过检测触摸面板上的操作位置处的、基于手指与电极之间的电容耦合的变化的静电电容的变化，来检测操作位置的技术(例如，日本专利特开2018-106395号公报)。
发明内容
但是，在上述技术中，由于也检测因噪声而引起的静电电容的变化，所以有可能误检测操作位置。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种具有高抗噪性的触摸面板装置、触摸面板装置的控制方法、以及存储使计算机执行触摸面板装置的控制方法的程序的非临时性有形计算机可读存储介质。
本发明的第1形态是一种具有静电电容式的触摸面板的触摸面板装置，其具有：驱动部，其向所述触摸面板发送驱动脉冲信号；接收部，其接收从所述触摸面板输出的、基于所述触摸面板的操作位置的检测信号；驱动控制部，其以发送规定脉冲数的规定频率的所述驱动脉冲信号的方式控制所述驱动部；信号强度获取部，其获取所述接收部接收到的所述检测信号的强度；信号强度校正部，其将针对所述驱动脉冲信号的各脉冲的所述检测信号的强度中、强度为阈值以上的所述检测信号的强度校正为第1校正值，将强度小于阈值的所述检测信号的强度校正为比所述第1校正值小的第2校正值；以及操作位置获取部，其根据与所述驱动脉冲信号的各脉冲对应的所述检测信号的校正后的强度的平均值为规定平均值以上的所述检测信号，来获取所述操作位置。
本发明的第2形态是一种触摸面板装置的控制方法，该触摸面板装置具有静电电容式的触摸面板，所述触摸面板装置具有：驱动部，其向所述触摸面板发送驱动脉冲信号；以及接收部，其接收从所述触摸面板输出的、基于所述触摸面板的操作位置的检测信号,所述触摸面板装置的控制方法具有：驱动控制步骤，以发送规定脉冲数的规定频率的所述驱动脉冲信号的方式控制所述驱动部；信号强度获取步骤，获取所述接收部接收到的所述检测信号的强度；信号强度校正步骤，将针对所述驱动脉冲信号的各脉冲的所述检测信号的强度中、所述检测信号的强度为阈值以上的所述检测信号的强度校正为第1校正值，将所述检测信号的强度小于阈值的所述检测信号的强度校正为比所述第1校正值小的第2校正值；以及操作位置获取步骤，根据与所述驱动脉冲信号的各脉冲对应的所述检测信号的校正后的强度的平均值为规定平均值以上的所述检测信号，来获取所述操作位置。
本发明的第3形态是一种存储使计算机执行第2形态的触摸面板装置的控制方法的程序的非临时性有形计算机可读存储介质。
能够提高触摸面板装置的抗噪性。
从参照附图说明的以下实施方式的说明中，将可以容易地了解上述目的、特征以及优点。
附图说明
图1是表示触摸面板装置的构成的框图。
图2是表示触摸面板的结构的示意图。
图3是表示从驱动部输入到各个Y轴电极的驱动脉冲信号的图表。
图4是表示触摸面板上的节点的图。
图5是表示在信号强度校正部中进行的信号强度校正处理的流程的流程图。
图6是表示在操作位置获取部中进行的操作位置获取处理的流程的流程图。
图7是表示从驱动部输入到Y轴电极的驱动脉冲信号的图表。
图8A～图8C是表示与各脉冲对应的检测信号的强度的例子的表。
具体实施方式
〔第1实施方式〕
[触摸面板装置的构成]
图1是表示触摸面板装置10的构成的框图。触摸面板装置10是通过用户用手指、触笔等操作件触摸显示有图像等的显示部12上来进行操作的输入装置。本实施方式的触摸面板装置10被用作控制未图示的机床的数值控制装置14的输入装置。
触摸面板装置10具有显示部12、显示控制部16、触摸面板18、驱动部20、接收部22、驱动控制部24、信号强度获取部26、信号强度校正部27以及操作位置获取部28。
显示部12是液晶显示器等，显示用于用户对数值控制装置14输入指令的图标、从数值控制装置14发送来的表示机床的状况的信息等。显示控制部16按照数值控制装置14的要求控制显示部12。
触摸面板18是粘贴在显示部12的画面上的透明的膜状的构件。本实施方式的触摸面板18是静电电容式触摸面板。以下，使用静电电容式触摸面板中的互电容式触摸面板的例子进行说明，但触摸面板18也可以是自电容式的触摸面板。触摸面板18上连接有驱动部20以及接收部22。
图2是表示触摸面板18的结构的示意图。触摸面板18具有由氧化铟锡形成的X轴电极Ex[1]～Ex[m]和Y轴电极Ey[1]～Ey[n]。X轴电极Ex[1]～Ex[m]在图2的Y轴方向上延伸配置，在X轴方向上设置有m列。Y轴电极Ey[1]～Ey[n]在图2的X轴方向上延伸配置，在Y轴方向上设置有n列。
Y轴电极Ey[1]～Ey[n]上连接有驱动部20。驱动部20向各个Y轴电极Ey[1]～Ey[n]发送驱动脉冲信号。以下，在不区分Y轴电极Ey[1]～Ey[n]的列的情况下，有时记为Y轴电极Ey。
X轴电极Ex[1]～Ex[m]上连接有接收部22。接收部22从各个X轴电极Ex[1]～Ex[m]接收电流信号。以下，在不区分X轴电极Ex[1]～Ex[m]的列的情况下，有时记为X轴电极Ex。
返回图1，驱动控制部24以将设定频率的驱动脉冲信号从Y轴电极Ey[1]逐次发送到Y轴电极Ey[n]的方式控制驱动部20。图3是表示从驱动部20输入到各个Y轴电极Ey的驱动脉冲信号的图表。驱动控制部24以向各个Y轴电极Ey逐次发送120个脉冲的预先设定的设定频率的驱动脉冲信号的方式控制驱动部20。驱动部20将120个脉冲的驱动脉冲信号作为1次，周期性地向各Y轴电极Ey[1]～Ey[n]发送驱动脉冲信号。此外，驱动脉冲信号的脉冲数也可以不限定于120个脉冲。
信号强度获取部26根据接收部22从各个X轴电极Ex接收到的电流信号，获取触摸面板18上的节点N[1，1]～N[m，n]中的检测信号的强度。以下，在不区分节点N[1，1]～N[m，n]的情况下，有时记为节点N。
在操作件未与触摸面板18接触的状态下，即，在触摸面板18未被操作的状态下，在Y轴电极Ey和X轴电极Ex之间根据驱动脉冲信号而流过电流。此时，将接收部22接收到的X轴电极Ex的电流信号转换后所得的电压信号的振幅成为电压V0。在操作件与触摸面板18接触的状态下，即，在触摸面板18被操作的状态下，在Y轴电极Ey和操作件之间也根据驱动脉冲信号而流过电流。因此，触摸面板18被操作的状态下流过X轴电极Ex的电流比触摸面板18未被操作的状态下流过X轴电极Ex的电流小。此时，将接收部22接收到的X轴电极Ex的电流信号转换后所得的电压信号的振幅变得比电压V0小。信号强度获取部26将电压V0作为基准电压，获取与电压V0和将接收部22接收到的各Y轴电极Ey的电流转换后所得的电压V的差分|V0-V|相应的信号，作为各X轴电极Ex的检测信号。
图4是表示触摸面板18上的节点N[1，1]～N[m，n]的图。各节点N相当于将触摸面板18上划分为格子状所得到的一个分区。各节点N与1组Y轴电极Ey和X轴电极Ex对应。图4中记载了表示节点N的边界的线，但在实际的触摸面板18上看不到表示节点N的边界的线。
信号强度获取部26确定一个节点N，该一个节点N与驱动部20发送了驱动脉冲信号的Y轴电极Ey的列和接收部22接收了电流信号的X轴电极Ex的列的组合对应。然后，信号强度获取部26获取X轴电极Ex中的检测信号的强度作为所确定的节点N中的检测信号的强度。例如，在驱动部20向Y轴电极Ey[3]发送驱动脉冲信号，接收部22接收到X轴电极Ex[4]的电流信号的情况下，信号强度获取部26确定节点N[4，3]。信号强度获取部26获取X轴电极Ex[4]中的检测信号的强度作为节点N[4，3]中的检测信号的强度。
信号强度校正部27校正信号强度获取部26获取到的各节点N中的检测信号的强度。下文将详细描述信号强度校正部27中的信号强度校正处理。
操作位置获取部28根据信号强度获取部26获取到的各节点N的检测信号的强度，获取操作件的操作位置。关于操作位置获取部28中的操作位置获取处理，将在下文详细描述。
此外，显示控制部16、驱动控制部24、信号强度获取部26、信号强度校正部27以及操作位置获取部28通过由计算机执行存储在存储介质30中的程序来实现。存储介质30是非临时性有形计算机可读存储介质。
[信号强度校正处理]
图5是表示在信号强度校正部27中进行的信号强度校正处理的流程的流程图。
在步骤S1中，信号强度校正部27将与各脉冲对应的检测信号中强度为阈值以上的检测信号的强度校正为“600(第1校正值)”。
在步骤S2中，信号强度校正部27将与各脉冲对应的检测信号中强度小于阈值的检测信号的强度校正为“0(第2校正值)”，结束信号强度校正处理。
[操作位置获取处理]
图6是表示在操作位置获取部28中进行的操作位置获取处理的流程的流程图。
在步骤S11中，操作位置获取部28选择最初的节点N。节点N的选择例如按照节点N[1，1]→节点N[2，1]→节点N[3，1]→…→节点N[m-1，n]→节点N[m，n]的顺序进行选择。
在步骤S12中，操作位置获取部28判定所选择的节点N中的与各脉冲对应的检测信号的强度的平均值是否为规定平均值以上。在检测信号的强度的平均值为规定平均值以上的情况下，转移到步骤S13，在检测信号的强度的平均值小于规定平均值的情况下，转移到步骤S14。
在步骤S13中，操作位置获取部28将所选择的节点N的位置设定为操作位置。
在步骤S14中，操作位置获取部28将所选择的节点N中的检测信号判定为噪声。
在步骤S15中，操作位置获取部28判定是否存在下一个节点N。在存在下一个节点N的情况下，转移到步骤S16，在不存在下一个节点N的情况下，结束操作位置获取处理。
在步骤S16中，操作位置获取部28选择下一个节点N，返回步骤S12。
[作用效果]
本实施方式的触摸面板18这样的静电电容式触摸面板有时由于电噪声而将未被操作件操作的位置检测为操作位置。因此，以往提出了判定基于噪声的检测信号的方法。
图7是表示从驱动部20输入到Y轴电极Ey的驱动脉冲信号的图表。在本实施方式中，对各个Y轴电极Ey每次发送120个脉冲的驱动脉冲信号，但在此，为了简化说明，以对各个Y轴电极Ey每次发送4个脉冲的驱动脉冲信号的情况进行说明。另外，为了便于说明，如图7所示，对驱动脉冲信号的每个脉冲赋予符号P1～P4。信号强度获取部26获取与各脉冲P1～P4对应的检测信号的强度。
图8A～图8C是表示与各脉冲P1～P4对应的检测信号的强度的例子的表。通常，基于噪声的检测信号的强度小于基于操作的检测信号的强度。另外，由于噪声的产生时间为极短时间，因此在一次的驱动脉冲信号的发送中，检测出基于噪声的检测信号的强度的次数少。另一方面，操作件的操作时间比噪声的产生时间长，在一次的驱动脉冲信号的发送中，检测出基于操作的检测信号的强度的次数多。因此，如图8A所示，在与各脉冲对应的检测信号的强度的平均值小于规定平均值(例如，规定平均值＝500)的情况下，能够判定为该检测信号是基于噪声的检测信号。
但是，在产生了极高强度的噪声的情况下，如图8B所示，基于噪声的检测信号的强度的平均值成为规定平均值以上，而无法判定基于噪声的检测信号。
因此，采用本实施方式的触摸面板装置10的话，在信号强度校正部27中，将针对驱动脉冲信号的各脉冲的检测信号的强度中、强度为阈值以上的检测信号的强度校正为“600(第1校正值)”，将检测信号的强度小于阈值的检测信号的强度校正为比“600”小的“0(第2校正值)”。由此，如图8C所示，即使在产生了极高强度的噪声的情况下，也能够使校正后的检测信号的强度与基于操作的检测信号的强度一致。此外，图8C的括号内的数值表示校正前的检测信号的强度。
然后，在与驱动脉冲信号的各脉冲对应的检测信号的校正后的强度的平均值小于规定平均值的情况下，操作位置获取部28判定为该检测信号是基于噪声的检测信号。噪声的产生时间为极短时间，校正后的基于噪声的检测信号的强度的平均值变得比校正后的基于操作的检测信号的强度的平均值小。因此，能够高精度地判定基于噪声的检测信号(图8C)。
另外，操作位置获取部28根据与驱动脉冲信号的各脉冲对应的检测信号的校正后的强度的平均值为规定平均值以上的检测信号，来获取操作位置。由此，能够提高触摸面板装置10的抗噪性(图8C)。
此外，在本实施方式中，将阈值设定为“600”，将第1校正值设定为“600”，将第2校正值设定为“0”，但只要第2校正值是比第1校正值小的值，则可以适当设定。例如，在阈值为“600”的情况下，可以将第1校正值设定为比阈值大的“1000”，也可以将第1校正值设定为比阈值小的“1”。另外，第2校正值也可以不限定于“0”。进一步地，阈值也可以不限定于“600”。
〔能够从实施方式得到的技术思想〕
一种具有静电电容式的触摸面板(18)的触摸面板装置(10)，该触摸面板装置(10)具有：驱动部(20)，其向所述触摸面板发送驱动脉冲信号；接收部(22)，其接收从所述触摸面板输出的、基于所述触摸面板的操作位置的检测信号；驱动控制部(24)，其以发送规定脉冲数的规定频率的所述驱动脉冲信号的方式控制所述驱动部；信号强度获取部(26)，其获取所述接收部接收到的所述检测信号的强度；信号强度校正部(27)，其将针对所述驱动脉冲信号的各脉冲的所述检测信号的强度中、强度为阈值以上的所述检测信号的强度校正为第1校正值，将强度小于阈值的所述检测信号的强度校正为比所述第1校正值小的第2校正值；以及操作位置获取部(28)，其根据与所述驱动脉冲信号的各脉冲对应的所述检测信号的校正后的强度的平均值为规定平均值以上的所述检测信号，来获取所述操作位置。由此，能够提高触摸面板装置的抗噪性。
一种触摸面板装置(10)的控制方法，该触摸面板装置(10)具有静电电容式的触摸面板(18)，所述触摸面板装置具有：驱动部(20)，其向所述触摸面板发送驱动脉冲信号；以及接收部(22)，其接收从所述触摸面板输出的、基于所述触摸面板的操作位置的检测信号,所述触摸面板装置(10)的控制方法具有：驱动控制步骤，以发送规定脉冲数的规定频率的所述驱动脉冲信号的方式控制所述驱动部；信号强度获取步骤，获取所述接收部接收到的所述检测信号的强度；信号强度校正步骤，将针对所述驱动脉冲信号的各脉冲的所述检测信号的强度中、所述检测信号的强度为阈值以上的所述检测信号的强度校正为第1校正值，将所述检测信号的强度小于阈值的所述检测信号的强度校正为比所述第1校正值小的第2校正值；以及操作位置获取步骤，根据与所述驱动脉冲信号的各脉冲对应的所述检测信号的校正后的强度的平均值为规定平均值以上的所述检测信号，来获取所述操作位置。由此，能够提高触摸面板装置的抗噪性。
一种使计算机执行上述触摸面板装置(10)的控制方法的程序。由此，能够提高触摸面板装置的抗噪性。
一种非临时性有形计算机可读存储介质(30)，其存储使计算机执行上述的触摸面板装置(10)的控制方法的程序。由此，能够提高触摸面板装置的抗噪性。

Claims (3)

1.一种触摸面板装置，其具有静电电容式的触摸面板，所述触摸面板装置的特征在于，具有：
驱动部，其向所述触摸面板发送驱动脉冲信号；
接收部，其接收从所述触摸面板输出的、基于所述触摸面板的操作位置的检测信号；
驱动控制部，其以发送规定脉冲数的规定频率的所述驱动脉冲信号的方式控制所述驱动部；
信号强度获取部，其获取所述接收部接收到的所述检测信号的强度；
信号强度校正部，其将针对所述驱动脉冲信号的各脉冲的所述检测信号的强度中、强度为阈值以上的所述检测信号的强度校正为第1校正值，将强度小于阈值的所述检测信号的强度校正为比所述第1校正值小的第2校正值；以及
操作位置获取部，其根据与所述驱动脉冲信号的各脉冲对应的所述检测信号的校正后的强度的平均值为规定平均值以上的所述检测信号，来获取所述操作位置。
2.一种触摸面板装置的控制方法，该触摸面板装置具有静电电容式的触摸面板，所述触摸面板装置的控制方法的特征在于，
所述触摸面板装置具有：
驱动部，其向所述触摸面板发送驱动脉冲信号；以及
接收部，其接收从所述触摸面板输出的、基于所述触摸面板的操作位置的检测信号,
所述触摸面板装置的控制方法具有：
驱动控制步骤，以发送规定脉冲数的规定频率的所述驱动脉冲信号的方式控制所述驱动部；
信号强度获取步骤，获取所述接收部接收到的所述检测信号的强度；
信号强度校正步骤，将针对所述驱动脉冲信号的各脉冲的所述检测信号的强度中、所述检测信号的强度为阈值以上的所述检测信号的强度校正为第1校正值，将所述检测信号的强度小于阈值的所述检测信号的强度校正为比所述第1校正值小的第2校正值；以及
操作位置获取步骤，根据与所述驱动脉冲信号的各脉冲对应的所述检测信号的校正后的强度的平均值为规定平均值以上的所述检测信号，来获取所述操作位置。
3.一种非临时性有形计算机可读存储介质，其特征在于，
存储使计算机执行权利要求2所述的触摸面板装置的控制方法的程序。
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