CN111684397A - 输入装置及其控制方法以及程序 - Google Patents

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Abstract

输入装置具有：检测部，反复性地生成与物体的接近程度相应的检测信号；漂移模拟部，生成漂移模拟信号，该产生漂移模拟信号对由在检测部中反复性地生成检测信号而引起的检测信号的漂移具有相关性的变动；以及校正部，在开始检测部中的检测信号的反复的生成的情况、以及在检测部中的检测信号的反复的生成的间隔被变更的情况的至少一种情况下，根据漂移模拟信号(P)的变动校正检测信号。

Description

输入装置及其控制方法以及程序
技术领域
本公开涉及输入与物体的接近相应的信息的输入装置及其控制方法以及程序，例如，涉及在各种设备中用于信息的输入的触摸传感器、触摸板等输入装置。
背景技术
已知有检测手指等物体接近的情况，并将检测结果作为信息输入的各种装置。这样的输入装置例如有检测手指等有无接触的触摸传感器、能够得到接触位置的信息的触摸板等。在下述的专利文献1中，记载了基于静电电容的变化来检测触摸操作的触摸式操作按钮。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5677828号说明书
发明内容
发明要解决的课题
在基于静电电容的变化等来检测物体的接近程度的情况下，有时检测结果会由于与物体的接近不同的主要原因而变动。在上述的专利文献1所记载的装置中，为了校正因装置的设置场所的温度、湿度的影响而产生的静电电容的检测结果的变动，使用基于温湿度测定单元的温度以及湿度的测定值。
然而，物体的接近程度的检测结果发生变动的主要原因不仅存在温度、湿度等外在主要原因，还存在因反复进行检测动作而引起的内在主要原因。例如，在一般的静电电容式的传感器的情况下，每当在静电电容的检测电路中进行检测动作时，产生电容器的充放电。如果产生电容器的充放电，则伴随该电荷的移动，电流在检测电路的内部的电阻中流动，在检测电路的内部发生热。检测电路也包括寄生的要素在内，由具有温度特性的各种电路要素(电阻、电容器等)构成，因此，如果检测电路的内部的温度变化，则检测结果产生变动(漂移)。特别是在电源刚接通后，检测电路的内部的发热处于零的状态，因此，伴随检测动作的反复的检测结果的漂移容易变大。
在上述的专利文献1所记载的装置中，利用传感器(温湿度测定单元)测定设置有装置的场所的温度、湿度，未测定因反复进行检测动作而引起的电路内的温度上升等。因此，即使基于这样的传感器的测定值来校正静电电容的检测结果，也存在无法适当地校正因反复进行检测动作而引起的检测结果的漂移这样的不利之处。此外，在配置有传感器的场所产生局部的温度的变动的情况下，有可能执行不必要的校正，反而存在使检测结果的精度降低这样的不利之处。
因此，本公开的目的在于提供一种能够适当地校正因物体的接近程度的检测被反复而引起的检测结果的漂移的输入装置及其控制方法以及程序。
用于解决课题的手段
一种输入装置，是输入与物体的接近相应的信息的输入装置，该输入装置具有：检测部，反复性地生成与物体的接近程度相应的检测信号；漂移模拟部，生成漂移模拟信号，该漂移模拟信号产生对由在所述检测部中反复性地生成所述检测信号而引起的所述检测信号的漂移具有相关性的变动；以及校正部，在开始所述检测部中的所述检测信号的反复的生成的情况、以及变更所述检测部中的所述检测信号的反复的生成的间隔的情况的至少一种情况下，根据所述漂移模拟信号的变动校正所述检测信号。
发明效果
根据本公开，能够提供能够适当地校正由反复进行物体的接近程度的检测而引起的检测结果的漂移的输入装置及其控制方法以及程序。
附图说明
图1是表示第1实施方式所涉及的输入装置的结构的一例的图。
图2A是表示检测部的结构的一例的图。
图2B是表示漂移模拟部的结构的一例的图。
图3是用于说明检测信号的漂移的图。
图4是用于说明在图1所示的输入装置中反复性地生成检测信号的动作的一例的流程图。
图5是用于说明图1所示的输入装置中的检测开始后的漂移校正动作的一例的流程图。
图6是用于说明图1所示的输入装置中的检测间隔变更后的漂移校正动作的一例的流程图。
图7是用于说明图1所示的输入装置中的漂移校正动作的一变形例的流程图。
图8是用于说明图1所示的输入装置中的漂移校正动作的一变形例的流程图。
图9是用于说明在图1所示的输入装置中反复性地生成检测信号的动作的一变形例的流程图。
图10是表示第2实施方式所涉及的输入装置的结构的一例的图。
图11是用于说明在图10所示的输入装置中的校正部的动作的一例的流程图。
图12是用于说明在图10所示的输入装置中的检测开始后的漂移校正动作的一例的流程图。
图13是用于说明在图10所示的输入装置中的检测间隔变更后的漂移校正动作的一例的流程图。
图14是用于说明在图10所示的输入装置中的漂移校正动作的一变形例的流程图。
图15是用于说明在图10所示的输入装置中的漂移校正动作的一变形例的流程图。
图16是用于说明在图10所示的输入装置中反复性地生成检测信号的动作的一变形例的流程图。
具体实施方式
<第1实施方式>
以下，参照附图对第1实施方式所涉及的输入装置进行说明。
图1是表示第1实施方式所涉及的输入装置的结构的一例的图。图1所示的输入装置有n个检测部10-1～10-n(以下，有时不区分地记为“检测部10”。)、漂移模拟部20、处理部30、存储部40以及接口部50。图2A是表示检测部10的结构的一例的图，图2B是表示漂移模拟部20的结构的一例的图。
本实施方式所涉及的输入装置是输入与手指、笔等物体的接近程度相应的信息的装置，例如如触摸传感器、触摸板等那样，输入与操作面中的物体有无接触、接触位置，接近程度等相关的信息。另外，本说明书的“接近”是指靠近，不限定有无接触。
(检测部10)
检测部10-i(i表示1至n的整数。)生成与物体1(手指等)的接近程度相应的检测信号Si(以下，有时不区分地记为“检测信号S”。)。检测部10根据处理部30的后述的控制部301的控制，反复性地生成检测信号S。
例如，如图2A所示，检测部10包括检测电极101和静电电容检测电路102。检测电极101形成静电电容根据物体1的接近程度而变化的电容器Cx。电容器Cx是在交流地视为接地电位的导体的手指等物体1与检测电极101之间形成的寄生的电容成分。物体1越接近检测电极101，电容器Cx的静电电容越大。
静电电容检测电路102生成与经由检测电极101传输的电容器Cx的电荷相应的检测信号S。例如如图2A所示，静电电容检测电路102包括运算放大器110、驱动电压供给部111、电容器Cf1、模拟-数字变换器(以下，记为“AD变换器”或者”A/D”。)112、解调部113以及低通滤波器(LPF)114。
电容器Cf1连接在运算放大器110的反相输入端子与输出端子之间。通过驱动电压供给部111向运算放大器110的非反相输入端子供给交流的驱动电压Vd1。检测电极101与运算放大器110的反相输入端子连接。驱动电压供给部111的驱动电压Vd1例如是正弦波的交流电压。运算放大器110为了控制输出电压Vo1以使反相输入端子的电压与非反相输入端子的电压大致一致，在电容器Cx中发生与驱动电压Vd1大致相同的交流电压。当在电容器Cx中发生交流电压时，该交流电压与电容器Cx的静电电容成比例的电荷产生变化。电容器Cx中的电荷的变化与电容器Cf1中的电荷的变化大致相等。其结果，在电容器Cf1产生的交流电压具有与电容器Cx的静电电容大致成比例的振幅。运算放大器110的输出电压Vo1是与在电容器Cf1产生的交流电压和驱动电压Vd1的和相当的电压。
AD变换器112将运算放大器110的输出电压Vo1变换为数字值。例如AD变换器112包括差动放大器，该差动放大器对驱动电压供给部111的驱动电压Vd1与运算放大器110的输出电压Vo1之差进行放大，使成为混叠现象的原因的高频成分衰减并输出。AD变换器112将该差动放大器的输出信号(相当于电容器Cf1的交流电压的信号)变换为数字值。
解调部113从AD变换器112中变换为数字值的信号解调与电容器Cf1的交流电压的振幅相当的成分、即与电容器Cx的静电电容成比例的成分。例如解调部113对在AD变换器112中变换为数字值的信号乘以与驱动电压Vd1大致同相的交流信号。低通滤波器114除去由解调部113的乘法处理产生的高次谐波分量。由此，从低通滤波器114输出的检测信号S成为与电容器Cx的静电电容大致成比例的信号。
图3是用于说明检测信号S的漂移的图。在图3的图表中，纵轴表示物体1未接近检测电极101的状态下的检测信号S的值，横轴表示从开始检测的时刻(例如电源接通时)起的经过时间(秒)。在图3的例子中，在从检测开始时刻t1到经过6秒的时刻t2为止的期间，检测信号S产生比较大的变动。作为使这样的检测信号S的变动产生的主要原因之一，可列举出伴随检测信号S的反复的生成的静电电容检测电路102的内部的发热。
在图2A所示的静电电容检测电路102中进行电容器Cx的静电电容的检测的情况下，电荷在电容器Cx和电容器Cf1之间经由检测电极101移动，通过伴随该电荷的移动的放大动作，在运算放大器110的内部的电阻中流过消耗电流，电阻发热。当由于电阻的发热而构成静电电容检测电路102的电路要素(电阻、电容器等)的温度上升时，元件值(电阻值、静电电容值等)根据电路要素的温度特性而变化，作为其结果而产生检测信号S的变动。此外，例如在静电电容检测电路102的运算放大器110的输入中，如图2A所示存在寄生电容Cp1。由于该寄生电容Cp1与电容器Cx并联连接，因此检测信号S所表示的静电电容的值增大寄生电容Cp1的量。当由于上述的电路内部的发热而寄生电容Cp1的静电电容变化时(通常伴随着温度上升而静电电容增大)，根据该变化而产生检测信号S的漂移。
在图3的例子中，在时刻t2以后检测信号S的值固定地推移。这是因为，电路内部的发热和散热成为平衡状态，电路要素的温度变化变小，伴随温度变化的电路要素的元件值的变化变小。
此外，在图3的例子中，在时刻t3，检测信号S的反复的生成的间隔Tp从1秒延长至2秒。如果检测信号S的生成的间隔Tp变长，则静电电容检测电路102内部的电阻的发热变小，发热与散热的平衡被破坏，构成静电电容检测电路102的电路要素的温度降低。如果电路要素的温度降低，则元件值根据电路要素的温度特性而变化，产生检测信号S的变动。在图3的例子中，从时刻t3到时刻t4为止检测信号S减少。在时刻t4以后，电路内部的发热和散热再次成为平衡状态，由温度变化引起的电路要素的元件值的变化变小，因此检测信号S收敛为固定的值。
(漂移模拟部20)
漂移模拟部20生成对由在检测部10中反复性地生成检测信号S而引起的检测信号S的漂移具有相关性的产生变动的漂移模拟信号P。漂移模拟部20根据处理部30的后述的控制部301的控制，反复性地生成漂移模拟信号P。
漂移模拟部20在图1的例子中包括模拟电路201。模拟电路201是假如与检测电极101连接，则能够生成与经由检测电极101传输的电容器Cx的电荷相应的检测信号S同样的信号的电路，在不与检测电极101连接的状态下生成漂移模拟信号P。例如模拟电路201以与静电电容检测电路102中的检测信号S的反复的生成的间隔相同的间隔，反复性地生成漂移模拟信号P。
模拟电路201例如如图2B所示，具有与图2A所示的静电电容检测电路102大致相同的结构。即，图2B所示的模拟电路201所包含的运算放大器210、驱动电压供给部211、电容器Cf2、AD变换器212、解调部213以及低通滤波器214分别与图2A所示的静电电容检测电路102所包含的运算放大器110、驱动电压供给部111、电容器Cf1、AD变换器112、解调部113以及低通滤波器114对应。
由于模拟电路201未与检测电极101连接，因此不会产生因物体1接近检测电极101而引起的漂移模拟信号P的变动。另一方面，模拟电路201具有与静电电容检测电路102相同的结构，因此与检测电极101无关的其他主要原因引起的漂移模拟信号P的变动容易具有与检测信号S同样的倾向。因此，在模拟电路201以与静电电容检测电路102中的检测信号S的反复的生成的间隔相同的间隔生成了漂移模拟信号P的情况下，漂移模拟信号P以与检测信号S的漂移同样的倾向产生变动。
(处理部30)
处理部30是对输入装置的整体的动作进行控制的电路，例如，构成为包括基于保存于存储部40的程序401的命令代码进行处理的计算机、构成为实现特定的功能的专用的硬件(逻辑电路等)。处理部30的处理既可以全部在计算机中基于程序401来实现，也可以通过专用的硬件来实现其至少一部分。
在图1的例子中，处理部30具有控制部301、校正部302以及位置计算部303。
控制部301对检测部10-1～10-n中的检测信号S1～Sn的生成以及漂移模拟部20中的漂移模拟信号P的生成进行控制。例如，控制部301对检测部10-1～10-n以及漂移模拟部20进行控制，以使检测信号S1～Sn和漂移模拟信号P以相同的间隔反复性地生成。此外，控制部301在后述的校正部302中停止检测信号S1～Sn的校正值的更新的情况下，控制漂移模拟部20，以使停止漂移模拟信号P的生成。进而，控制部301根据在后述的接口部50中输入的来自外部的控制装置的指令等，进行变更检测信号S1～Sn的反复的生成间隔、或者停止检测信号S1～Sn的生成、或者再次开始检测信号S1～Sn的生成的控制。
校正部302根据漂移模拟信号P的变动，进行校正检测信号S的处理。例如，校正部302在检测部10-1～10-n中的检测信号S1～Sn的反复的生成开始的情况下、检测部10-1～10-n中的检测信号S1～Sn的反复的生成的间隔被变更的情况下，根据漂移模拟信号P的变动来校正检测信号S1～Sn。校正部302根据漂移模拟信号P的变动来更新作为表示检测信号S1～Sn的校正的程度的量的校正值。
此外，校正部302在从检测部10-1～10-n中的检测信号S1～Sn的反复的生成开始起经过了规定的时间T1的情况下、从检测部10-1～10-n中的检测信号S1～Sn的反复的生成的间隔被变更起经过了规定的时间T2的情况下，停止与漂移模拟信号P的变动相应的检测信号S1～Sn的校正值的更新。
校正部302例如基于在漂移模拟部20中生成的一系列的漂移模拟信号P，计算表示漂移模拟信号P增加或减少的值的变动值ΔP，从检测信号S1～Sn中分别减去与变动值ΔP相应的校正值Sc。
变动值ΔP例如是将在校正开始的最初生成的漂移模拟信号P作为初始值，从之后生成的漂移模拟信号P中减去初始值而得到的值。在其他例子中，变动值ΔP也可以是依次对连续生成的两个漂移模拟信号P的差进行累计而得到的值。
校正值Sc例如是对变动值ΔP乘以规定的系数α而得到的值“α×ΔP”。在其他例子中，校正值Sc也可以是以变动值ΔP为变量的规定的函数的值“f(ΔP)”。
位置计算部303基于由校正部302校正后的检测信号S1～Sn，计算手指等物体1接近的位置。例如，检测部10-1～10-n的各检测电极101在物体1接近的操作面上沿两个方向(X方向、Y方向)排列配置。位置计算部303基于与沿着X方向排列的检测电极101对应的一组检测信号S的分布和与沿着Y方向排列的检测电极101对应的一组检测信号S的分布，计算操作面中的物体1的接近位置(X方向的坐标以及Y方向的坐标)。
(存储部40)
存储部40存储在处理部30中用于处理的常量数据、在处理的过程中临时参照的变量数据。此外，存储部40存储由处理部30的计算机执行的程序401。存储部40例如包括DRAM、SRAM等易失性存储器、闪速存储器等非易失性存储器、硬盘等磁存储装置中的至少一个而构成。
(接口部50)
接口部50是用于在输入装置与其他控制装置(搭载输入装置的信息设备的控制用IC等)之间交换数据的电路。处理部30将存储于存储部40的信息(物体1的坐标的信息等)从接口部50向未图示的控制装置输出。此外，接口部50也可以从光盘、USB存储器等非暂时性的记录介质、网络上的服务器等取得在处理部30的计算机中执行的程序401，并载入到存储部40。
(动作)
在此，参照图4～图6的流程图对具有上述结构的输入装置的动作进行说明。
图4是用于说明在图1所示的输入装置中反复性地生成检测信号S的动作的一例的流程图。控制部301在电源被接通的启动时、在接口部50中输入了使检测动作开始的指令的情况下(ST100的是)，在检测部10中反复性地生成检测信号S，并且在漂移模拟部20中以与检测信号S相同的间隔反复性地生成漂移模拟信号P(ST105)。此时，校正部302根据漂移模拟信号P的变动对检测信号S进行校正的处理(以下，有时称为漂移校正。)。步骤ST105的详细的动作后述。
此外，控制部301在步骤ST105的漂移校正的校正值的更新被停止之后，在接口部50中输入了变更检测信号S的反复的生成的间隔的指令的情况下(ST110的是)，变更检测部10中的检测信号S的生成的间隔，并且在漂移模拟部20中，以与检测信号S相同的间隔反复性地生成漂移模拟信号P(ST120)。在该情况下，校正部302也进行与漂移模拟信号P的变动相应的检测信号S的漂移校正。步骤ST120的详细的动作后述。
控制部301在接口部50中输入了暂时停止检测信号S的生成的指令的情况下(ST130的是)，返回到上述的步骤ST100，停止检测部10中的检测信号S的生成，直到在接口部50中输入再次开始检测信号S的生成的指令为止。在没有基于指令的检测信号S的生成的停止、结束，也没有电源的切断的情况下(ST130以及ST135都为否)，控制部301以固定的间隔反复进行检测部10中的检测信号S的生成(ST125)。
图5是用于说明图1所示的输入装置中的检测开始后的漂移校正动作(ST105、图4)的一例的流程图。在检测部10中生成检测信号S，并且在漂移模拟部20中生成了漂移模拟信号P时(ST200)，校正部302计算漂移模拟信号P的变动值ΔP(ST205)。例如，校正部302将开始了步骤ST105的处理的最初的漂移模拟信号P作为初始值保持于存储部40，通过从在步骤ST200中新得到的漂移模拟信号P减去初始值来计算变动值ΔP。
校正部302根据在步骤ST205中计算出的变动值ΔP对在步骤ST200中得到的检测信号S进行校正(ST210)。例如，校正部302计算对变动值ΔP乘以规定的系数α而得到的校正值Sc(＝α×ΔP)，从在步骤ST200中得到的检测信号S减去校正值Sc，由此取得校正后的检测信号S。
之后，校正部302在步骤ST100(图4)中判断从开始生成检测信号S起是否经过了规定的时间T1(ST215)，在未经过时间T1的情况下返回到步骤ST200，重复上述的处理。在从检测信号S的生成的间隔被变更起经过了时间T1的情况下(ST215的是)，控制部301使漂移模拟部20中的漂移模拟信号P的生成停止(ST245)。例如，控制部301停止AD变换器212中的模拟-数字变换动作、解调部213中的解调处理、低通滤波器214中的滤波处理。
另外，校正部302在停止了漂移模拟信号P的生成的情况下，停止与漂移模拟信号P的变动相应的检测信号S的校正值Sc的更新，但在步骤ST210中最后计算出的校正值Sc直接保持在存储部40中。校正部302在步骤ST125(图4)中生成了检测信号S的情况下，从检测信号S减去保持于存储部40的固定的校正值Sc。
在步骤ST105的处理的过程中暂时停止检测信号S的生成的指令被输入到接口部50的情况下(ST235的是)，控制部301返回到上述的步骤ST100。此外，在向接口部50输入了结束检测信号S的生成的指令的情况下(ST240的是)，处理部30结束与检测信号S的生成有关的处理。
图6是用于说明图1所示的输入装置中的检测间隔变更后的漂移校正动作(ST120、图4)的一例的流程图。图6所示的流程图将图5所示的流程图中的步骤ST215置换为步骤ST220，其他各步骤与图5所示的流程图相同。校正部302在步骤ST110(图4)中判断从检测信号S的生成的间隔被变更起是否经过了规定的时间T2(ST220)，在未经过时间T2的情况下返回到步骤ST200，反复步骤ST200以后的处理。在从检测信号S的生成的间隔被变更起经过了时间T2的情况下(ST220的是)，控制部301停止漂移模拟部20中的漂移模拟信号P的生成(ST245)。在该情况下，校正部302停止与漂移模拟信号P的变动相应的检测信号S的校正值Sc的更新。
如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的输入装置，由于检测部10中的检测信号S的反复的生成，在检测信号S中产生漂移。在漂移模拟部20中，生成漂移模拟信号P，该漂移模拟信号P产生对该漂移具有相关性的变动。在开始检测部10中的检测信号S的反复的生成的情况下、在检测部10中的检测信号S的反复的生成的间隔被变更的情况下，在检测信号S中产生上述的漂移，但在这些情况下，根据漂移模拟信号P的变动而对检测信号S进行校正。因此，能够适当地对由检测信号S的反复的生成而引起的检测信号S的漂移进行校正。
此外，根据本实施方式所涉及的输入装置，在从检测部10中的检测信号S的反复的生成开始起经过了规定的时间T1的情况下、在从检测部10中的检测信号S的反复的生成的间隔被变更起经过了规定的时间T2的情况下，停止与漂移模拟信号P的变动相应的检测信号S的校正值的更新，漂移模拟信号P的生成也被停止。因此，能够削减伴随漂移模拟信号P的生成的消耗电力。
(变形例)
接下来，参照图7～图9的流程图，对第1实施方式所涉及的输入装置的变形例进行说明。
图7是用于说明图1所示的输入装置中的漂移校正动作(图5、图6)的一变形例的流程图。图7所示的流程图将图5所示的流程图中的步骤ST215置换为步骤ST225，其他各步骤与图5所示的流程图相同。在基于图5、图6的流程图的漂移校正动作中，在从检测开始时刻起的经过时间、从检测间隔变更时刻起经过了规定的时间的情况下，停止基于漂移校正的校正值的更新，但在基于图7的流程图的漂移校正动作中，在漂移模拟信号P的变动变小的情况下，停止基于漂移校正的校正值的更新。即，校正部302判断在步骤ST205中计算出的变动值ΔP是否包含在规定的微小范围内(ST225)，在变动值ΔP不包括在规定的微小范围内的情况下返回到步骤ST200，反复步骤ST200以后的处理。在变动值ΔP包含在规定的微小范围的情况下(步骤ST225的是)，控制部301使漂移模拟部20中的漂移模拟信号P的生成停止(ST245)。这样，即使是判断变动值ΔP是否包括在规定的微小范围内的方法，也能够适当地判断由检测信号S的反复的生成引起的检测信号S的漂移已收敛。
图8是用于说明图1所示的输入装置中的漂移校正动作(图5、图6)的另一变形例的流程图。图8所示的流程图将图5所示的流程图中的步骤ST215置换为步骤ST230，其他各步骤与图5所示的流程图相同。在基于图8的流程图的漂移校正动作中，在漂移模拟信号P的变动变小的状态持续了规定时间以上的情况下，停止漂移校正的校正值的更新。即，校正部302判断在步骤ST205中计算出的变动值ΔP包括在规定的微小范围内的状态是否持续了规定的时间T3以上(ST230)，在陔状态没有持续时间T3以上的情况下返回到步骤ST200，反复步骤ST200以后的处理。在变动值ΔP包括在规定的微小范围内的状态持续了时间T3以上的情况下(步骤ST230的是)，控制部301停止漂移模拟部20中的漂移模拟信号P的生成(ST245)。这样，即使是判断变动值ΔP包括在规定的微小范围内的状态的持续时间的方法，也能够适当地判断由检测信号S的反复的生成引起的检测信号S的漂移已收敛。
图9是用于说明在图1所示的输入装置中反复性地生成检测信号的动作(图4)的一变形例的流程图。图9所示的流程图是在图4所示的流程图中追加了步骤ST115的流程图，其他各步骤与图4所示的流程图相同。但是，在步骤ST120中，执行上述的图7或者图8的流程图所示的处理。
控制部301在步骤ST105的漂移校正的校正值的更新被停止后，除了在接口部50中输入了变更检测信号S的反复的生成的间隔的指令的情况下(ST110的是)之外，在检测信号S的校正持续规定时间T4以上而停止的情况下(ST115的是)，也再次开始步骤ST120的基于漂移校正的校正值的更新(图7或者图8)。由此，即使在没有检测信号S的反复的生成的开始(ST100)、检测信号S的生成间隔的变更(ST110)的情况下，也间歇地执行检测信号S的校正值的更新。因此，更容易适当地校正检测信号S的漂移。
<第2实施方式>
接下来，对第2实施方式所涉及的输入装置进行说明。图10是表示第2实施方式所涉及的输入装置的结构的一例的图。图10所示的输入装置有时将图1所示的输入装置中的检测部10-1～10-n置换为检测部10A-1～10A-n(以下，有时不区分地记为“检测部10A”。)，省略了漂移模拟部20，其他结构大致与图1所示的输入装置相同。
(开关电路103)
如图10所示，检测部10A除了包括与检测部10相同的结构(检测电极101、静电电容检测电路102)之外，还包括开关电路103。开关电路103设置于在检测电极101与静电电容检测电路102之间传输电容器Cx的电荷的路径。在校正部302中进行检测信号S的校正的情况下，开关电路103根据控制部301的控制交替地切换接通状态和断开状态。静电电容检测电路102在开关电路103为接通状态的情况下生成通常的检测信号S，另一方面，在开关电路103为断开状态的情况下，作为与已经说明的模拟电路201同样的电路而动作，生成漂移模拟信号P。
(动作)
参照图11～图13的流程图对第2实施方式所涉及的输入装置的动作进行说明。
图11是用于说明在图10所示的输入装置中反复性地生成检测信号S的动作的一例的流程图。控制部301在电源被接通的启动时、在接口部50中输入了开始检测动作的指令的情况下(ST300的是)，交替地生成检测信号S和漂移模拟信号P。在该情况下，校正部302进行与漂移模拟信号P的变动相应的检测信号S的漂移校正(ST305)。步骤ST305的详细的动作后述。
此外，控制部301在步骤ST305的漂移校正的校正值的更新停止后，在接口部50中输入了变更检测信号S的反复的生成的间隔的指令的情况下(ST310的是)，交替地生成检测信号S和漂移模拟信号P。在该情况下，校正部302也进行与漂移模拟信号P的变动相应的检测信号S的漂移校正(ST320)。步骤ST320的详细的动作后述。
控制部301在接口部50中输入了暂时停止检测信号S的生成的指令的情况下(ST330的是)，返回到上述的步骤ST300，停止检测部10中的检测信号S的生成，直到在接口部50中输入再次开始检测信号S的生成的指令为止。在没有基于指令的检测信号S的生成的停止、结束，也没有电源的切断的情况下(ST330以及ST335都为否)，控制部301以固定的间隔反复进行检测部10中的检测信号S的生成(ST325)。
图12是用于说明图10所示的输入装置中的检测开始后的漂移校正动作(ST305、图11)的一例的流程图。首先，控制部301将检测部10A-1～10A-n的开关电路103设定为接通状态(ST400)，在检测部10A-1～10A-n中使检测信号S生成(ST405)。接下来，控制部301将检测部10A-1～10A-n的开关电路103设定为断开状态(ST410)，在检测部10A-1～10A-n中使漂移模拟信号P生成(ST415)。当在检测部10A-1～10A-n中生成漂移模拟信号P时，校正部302分别计算检测部10A-1～10A-n的漂移模拟信号P的变动值ΔP(ST420)。例如，校正部302将在步骤ST305的处理开始的最初得到的检测部10A-1～10A-n的漂移模拟信号P分别作为初始值保存在存储部40中。校正部302通过从在步骤ST415中新得到的检测部10A-1～10A-n的漂移模拟信号P分别减去初始值，来计算检测部10A-1～10A-n的变动值ΔP。
校正部302根据在步骤ST420中计算出的检测部10A-1～10A-n的变动值ΔP对在步骤ST405中得到的检测部10A-1～10A-n的检测信号S进行校正(ST425)。例如，校正部302计算检测部10A-1～10A-n的变动值ΔP的和Z，计算对变动值ΔP的和Z乘以规定的系数α而得到的校正值Sc(＝α×Z)。校正部302通过从在步骤ST405中得到的检测信号S减去校正值Sc，从而取得校正后的检测信号S。
之后，校正部302在步骤ST300(图11)中判断从开始生成检测信号S起是否经过了规定的时间T1(ST430)，在未经过时间T1的情况下返回到步骤ST400，反复上述的处理。在从检测信号S的生成的间隔被变更起经过了时间T1的情况下(ST430的是)，控制部301将检测部10A-1～10A-n的开关电路103设定为接通状态(ST460)，停止检测部10A-1～10A-n中的漂移模拟信号P的生成(使检测信号S的生成有效)。
另外，校正部302在停止了漂移模拟信号P的生成的情况下，停止与漂移模拟信号P的变动相应的检测信号S的校正，但在步骤ST425中最后计算出的校正值Sc直接保持在存储部40中。校正部302在步骤ST325(图11)中生成了检测信号S的情况下，从检测信号S减去保持于存储部40的固定的校正值Sc。
在向接口部50输入在步骤ST305的处理的过程中暂时停止检测信号S的生成的指令的情况下(ST450的是)，控制部301返回到上述的步骤ST300。此外，在向接口部50输入了结束检测信号S的生成的指令的情况下(ST455的是)，处理部30结束与检测信号S的生成有关的处理。
图13是用于说明图10所示的输入装置中的检测间隔变更后的漂移校正动作(ST320、图11)的一例的流程图。图13所示的流程图将图12所示的流程图中的步骤ST430置换为步骤ST435，其他各步骤与图12所示的流程图相同。校正部302在步骤ST310(图11)中判断从检测信号S的生成的间隔被变更起是否经过了规定的时间T2(ST435)，在未经过时间T2的情况下返回到步骤ST400，反复步骤ST400以后的处理。在从检测信号S的生成的间隔被变更起经过了时间T2的情况下(ST435的是)，控制部301将检测部10A-1～10A-n的开关电路103设定为接通状态(ST460)，停止检测部10A-1～10A-n中的漂移模拟信号P的生成(使检测信号S的生成有效)。
如以上说明的那样，根据本实施方式所涉及的输入装置，在检测电极101与静电电容检测电路102之间传输电容器Cx的电荷的路径中设置有开关电路103。当开关电路103成为接通状态时，在静电电容检测电路102中生成检测信号S，当开关电路103成为断开的状态时，在静电电容检测电路102中生成漂移模拟信号P。在进行与漂移模拟信号P的变动相应的检测信号S的校正的情况下，因此，在静电电容检测电路102中，交替地切换开关电路103的接通状态和断开状态，交替地生成检测信号S和漂移模拟信号P。由此，能够将静电电容检测电路102兼用于检测信号S的生成和漂移模拟信号P的生成，因此能够简化电路结构。
此外，根据本实施方式所涉及的输入装置，分别计算在多个检测部10A的静电电容检测电路102中生成的多个漂移模拟信号P的变动值ΔP，并根据计算出的多个变动值ΔP的和Z进行检测信号S的校正。通过将多个漂移模拟信号P的变动值ΔP相加而得到和Z成为比一个漂移模拟信号P的变动值ΔP大的值，因此通过根据该和Z校正检测信号S，能够提高漂移校正的精度。
(变形例)
接下来，参照图14～图16的流程图对第2实施方式所涉及的输入装置的变形例进行说明。
图14是用于说明图10所示的输入装置中的漂移校正动作(图12、图13)的一变形例的流程图。图14所示的流程图将图12所示的流程图中的步骤ST430置换为步骤ST440，其他各步骤与图12所示的流程图相同。在图12、图13的流程图的漂移校正动作中，在从检测开始时刻起的经过时间、从检测间隔变更时刻起经过了规定的时间的情况下，停止基于漂移校正的校正值的更新，但在基于图14的流程图的漂移校正动作中，在漂移模拟信号P的变动变小的情况下，停止基于漂移校正的校正值的更新。即，校正部302判断在步骤ST425中计算出的变动值ΔP的和Z是否包括在规定的微小范围内(ST440)，在变动值ΔP的和Z不包括在规定的微小范围内的情况下返回到步骤ST400，反复步骤ST400以后的处理。在变动值ΔP的和Z不包含在规定的微小范围内的情况下(步骤ST440的是)，控制部301将检测部10A-1～10A-n的开关电路103设为接通状态，使漂移模拟信号P的生成停止(ST460)。这样，即使是判断变动值ΔP的和Z是否包括在规定的微小范围内的方法，也能够适当地判断由检测信号S的反复的生成引起的检测信号S的漂移已收敛。
图15是用于说明图10所示的输入装置中的漂移校正动作(图12、图13)的另一变形例的流程图。图15所示的流程图是将图12所示的流程图中的步骤ST430置换为步骤ST445，其他各步骤与图12所示的流程图相同。在基于图15的流程图的漂移校正动作中，在漂移模拟信号P的变动变小的状态持续了规定时间以上的情况下，停止基于漂移校正的校正值的更新。即，校正部302判断在步骤ST425中计算出的变动值ΔP的和Z包括在规定的微小范围内的状态是否持续了规定的时间T3以上(ST445)，在该状态未持续时间T3以上的情况下返回到步骤ST400，反复步骤ST400以后的处理。在变动值ΔP的和Z包括在规定的微小范围内的状态持续了时间T3以上的情况下(步骤ST445的是)，控制部301将检测部10A-1～10A-n的开关电路103设定为接通状态，使漂移模拟信号P的生成停止(ST460)。这样，即使是判断变动值ΔP的和Z包括在规定的微小范围内的状态的持续时间的方法，也能够适当地判断由检测信号S的反复的生成引起的检测信号S的漂移已收敛。
图16是用于说明在图10所示的输入装置中反复性地生成检测信号的动作(图11)的一变形例的流程图。图16所示的流程图对图11所示的流程图追加了步骤ST315，其他各步骤与图11所示的流程图相同。但是，在步骤ST320中，执行上述的图14或者图15的流程图所示的处理。
控制部301在步骤ST305的漂移校正的校正值的更新被停止后，除了在接口部50中输入了变更检测信号S的反复的生成的间隔的指令的情况(ST310的是)之外，还在检测信号S的校正值的更新持续了规定的时间T4以上而停止的情况下(ST315的是)，也再次开始步骤ST320的基于漂移校正的校正值的更新(图14或者图15)。由此，即使在没有检测信号S的反复的生成的开始(ST300)、检测信号S的生成间隔的变更(ST310)的情况下，也间歇地执行检测信号S的校正值的更新。因此，更容易适当地校正检测信号S的漂移。
另外，本发明并不仅限定于上述的实施方式，还包括各种变形。
例如，在上述的例子中示出的检测部10、10A中，检测出在检测电极101与物体1之间产生的电容器Cx的静电电容(也称为自电容)，但本发明并不限定于该例子。在本发明的其他实施方式中，检测部也可以检测形成于电极与电极之间的电容器的静电电容(也称为互电容)。
此外，检测部中的物体的接近程度的检测方式并不限定于静电电容方式，也可以是其他方式(电阻方式、电磁感应方式等)。
在本公开的第1侧面中，输入装置具有：检测部10-1～10-n，反复性地生成与物体1的接近程度相应的检测信号S1～Sn；漂移模拟部20，生成漂移模拟信号P，该漂移模拟信号P产生对由在检测部10-1～10-n中反复性地生成检测信号S1～Sn而引起的检测信号S1～Sn的漂移具有相关性的变动；以及校正部302，在开始检测部10-1～10-n中的检测信号S1～Sn的反复的生成的情况，以及在检测部10-1～10-n中的检测信号S1～Sn的反复的生成的间隔被变更的情况的至少一种情况下，根据漂移模拟信号P的变动来校正检测信号S1～Sn。
根据第1侧面所涉及的输入装置，由于检测部中的检测信号的反复的生成，在检测信号中产生漂移。在漂移模拟部中，生成漂移模拟信号，该漂移模拟信号产生对该漂移具有相关性的变动。在开始了检测部中的检测信号的反复的生成的情况下、在检测部中的检测信号的反复的生成的间隔被变更的情况下，在检测信号中产生上述的漂移，但在这些情况的至少一种情况下，根据漂移模拟信号的变动对检测信号进行校正。因此，能够适当地校正由检测信号的反复的生成而引起的检测信号的漂移。
优选的是，校正部在从开始了检测部中的检测信号的反复的生成起经过了第1时间的情况、以及从检测部中的检测信号的反复的生成的间隔被变更起经过了第2时间的情况的至少一种情况下，停止与漂移模拟信号的变动相应的检测信号的校正值的更新。
优选的是，漂移模拟部在校正部中停止与漂移模拟信号的变动相应的检测信号的校正值的更新的情况下，停止漂移模拟信号的生成。
根据该结构，在从检测部中的检测信号的反复的生成开始起经过了第1时间的情况下、在从检测部中的检测信号的反复的生成的间隔被变更起经过了第2时间的情况下，停止与漂移模拟信号的变动相应的检测信号的校正值的更新，漂移模拟信号的生成也被停止。因此，削减伴随漂移模拟信号的生成的消耗电力。
优选的是，在漂移模拟信号的变动包括在规定的微小范围内的情况、或者在漂移模拟信号的变动包括在微小范围内的状态持续了第3时间以上的情况下，校正部停止与漂移模拟信号的变动相应的检测信号的校正值的更新即可。
优选的是，漂移模拟部在校正部中停止与漂移模拟信号的变动相应的检测信号的校正值的更新的情况下，停止漂移模拟信号的生成即可。
根据该结构，在漂移模拟信号的变动包括在规定的微小范围的情况下、在漂移模拟信号的变动包括在微小范围内的状态持续了第3时间以上的情况下，停止与漂移模拟信号的变动相应的检测信号的校正值的更新，漂移模拟信号的生成也被停止。因此，能够削减伴随漂移模拟信号的生成的消耗电力。
优选的是，在检测信号的校正值的更新持续进行第4时间以上而停止了的情况下，校正部也可再次开始与漂移模拟信号的变动相应的检测信号的校正值的更新。
根据该结构，在检测信号的校正持续第4时间以上而停止的情况下，再次开始检测信号的校正值的更新，在漂移模拟信号的变动包括在规定的微小范围内的情况下、在漂移模拟信号的变动包括在微小范围内的状态持续了第3时间以上的情况下，再次停止与漂移模拟信号的变动相应的检测信号的校正值的更新。即，即使在没有检测信号的反复的生成的开始、检测信号的生成间隔的变更的情况下，也间歇地执行检测信号的校正值的更新。因此，更容易适当地校正检测信号的漂移。
优选的是，检测部可以包括形成静电电容根据物体的接近程度而变化的电容器的检测电极、和反复性地生成与经由检测电极传输的电容器的电荷相应的检测信号的静电电容检测电路。漂移模拟部也可包括模拟电路，该模拟电路只要与检测电极连接，则能够生成与经由该检测电极传输的电容器的电荷相应的检测信号。模拟电路可以在未与检测电极连接的状态下反复性地生成漂移模拟信号。
根据该结构，在检测电极中，形成静电电容根据物体的接近程度而变化的电容器。在静电电容检测电路中，反复性地生成与经由检测电极传输的电容器的电荷相应的检测信号。在模拟电路中，如果与检测电极连接，则能够生成与经由该检测电极传输的电容器的电荷相应的检测信号，但漂移模拟信号的生成在未与检测电极连接的状态下反复地进行。因此，在反复性地生成漂移模拟信号的情况下，不产生与物体向检测电极的接近相应的漂移模拟信号的变动，另一方面，产生相对于起因于检测信号的反复的生成的检测信号的漂移具有相关性的漂移模拟信号的变动。
优选的是，模拟电路可以以与静电电容检测电路中的检测信号的反复的生成的间隔相同的间隔反复性地生成漂移模拟信号。
根据该结构，由于静电电容检测电路中的检测信号的生成的间隔与模拟电路中的漂移模拟信号生成的间隔相同，因此检测信号的漂移与漂移模拟信号的变动的相关性变高。
优选的是，检测部可以包括开关电路，该开关电路设置于在检测电极与静电电容检测电路之间传输电容器的电荷的路径，在校正部中进行检测信号的校正的情况下交替地切换接通状态和断开状态。静电电容检测电路可以在开关电路为接通状态的情况下生成检测信号，另一方面，在开关电路为断开状态的情况下作为模拟电路而生成漂移模拟信号。
根据该结构，在检测电极与静电电容检测电路之间传输电容器的电荷的路径中设置有开关电路。但开关电路成为接通的状态时，在静电电容检测电路中生成检测信号，当开关电路成为断开的状态时，在静电电容检测电路中生成漂移模拟信号。在进行检测信号的校正的情况下，交替地切换开关电路的接通状态和断开状态，因此在静电电容检测电路中，交替地生成检测信号和漂移模拟信号。由此，静电电容检测电路兼用于生成检测信号和生成漂移模拟信号，因此电路结构变得简单。
优选的是，上述输入装置可以具有多个检测部。多个检测部的开关电路可以在相同的期间成为断开状态。校正部可以按开关电路成为断开状态的每个期间，分别计算多个检测部的静电电容检测电路生成的多个漂移模拟信号的变动，并根据计算出的多个漂移模拟信号的变动的和来校正检测信号。
根据该结构，分别计算出在多个检测部的静电电容检测电路中生成的多个漂移模拟信号的变动，并根据计算出的多个漂移模拟信号的变动的和来校正检测信号。由于多个漂移模拟信号的变动的和成为比一个漂移模拟信号的变动大的值，因此通过根据该变动的和对检测信号进行校正，校正的精度提高。
本公开的第2侧面涉及输入与物体的接近相应的信息的输入装置的控制方法。在该控制方法中，输入装置具有生成与物体的接近程度相应的检测信号的检测部、和生成对由在检测部中反复性地生成检测信号而引起的检测信号的漂移具有相关性的变动的漂移模拟信号的漂移模拟部。控制方法具有以下步骤，即在检测部中反复性地生成检测信号和开始了检测部中的检测信号的反复的生成的情况、以及在变更了检测部中的检测信号的反复的生成的间隔的情况的至少一种情况下，根据漂移模拟信号的变动来校正检测信号。
优选的是，上述控制方法可以具有如下步骤：在从开始检测部中的检测信号的反复的生成起经过了第1时间的情况、以及从变更了检测部中的检测信号的反复的生成的间隔起经过了第2时间的情况下的至少一种情况下，停止与漂移模拟信号的变动相应的检测信号的校正值的更新。
优选的是，上述控制方法可以具有如下步骤：在漂移模拟信号的变动包括在规定的微小范围的情况下、或者在漂移模拟信号的变动包括在微小范围的状态持续了第3时间以上的情况下，停止与漂移模拟信号的变动相应的检测信号的校正值的更新。
优选的是，上述控制方法具有以下步骤，即在停止了与漂移模拟信号的变动相应的检测信号的校正值的更新的情况下，停止漂移模拟部中的漂移模拟信号的生成。
本公开的第3侧面涉及一种用于使计算机执行根据上述第2侧面所涉及的输入装置的控制方法的程序。
以上，基于实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施例，能够在权利要求书所记载的范围内进行各种变形。
本申请主张日本专利局于2018年2月9日申请的基础申请2018-022391号的优先权，通过参照其全部内容而在此引用。
附图标记说明：
1-物体，10-1～10n，10A-1～10A-n-检测部，101-检测电极，102-静电电容检测电路，103-开关电路，110-运算放大器，111-驱动电压供给部，112-AD变换器，113-解调部，114-低通滤波器，20-漂移模拟部，201-模拟电路，210-运算放大器，211-驱动电压供给部，212-AD变换器，213-解调部，214-低通滤波器，30-处理部，301-控制部，302-校正部，303-位置计算部，40-存储部，401-程序，50-接口部，S1～Sn-检测信号，P-漂移模拟信号。

Claims (14)

1.一种输入装置，是输入与物体的接近相应的信息的输入装置，该输入装置具有：
检测部，反复性地生成与物体的接近程度相应的检测信号；
漂移模拟部，生成漂移模拟信号，该漂移模拟信号产生对由在所述检测部中反复性地生成所述检测信号而引起的所述检测信号的漂移具有相关性的变动；以及
校正部，在开始所述检测部中的所述检测信号的反复的生成的情况、以及变更所述检测部中的所述检测信号的反复的生成的间隔的情况的至少一种情况下，根据所述漂移模拟信号的变动校正所述检测信号。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其中，
在自开始所述检测部中的所述检测信号的反复的生成起经过了第1时间的情况、以及自所述检测部中的所述检测信号的反复的生成的间隔被变更起经过了第2时间的情况的至少一种情况下，所述校正部停止与所述漂移模拟信号的变动相应的所述检测信号的校正值的更新。
3.根据权利要求1所述的输入装置，其中，
在所述漂移模拟信号的变动包括在规定的微小范围内的情况下、或者在所述漂移模拟信号的变动包括在所述微小范围内的状态持续了第3时间以上的情况下，所述校正部停止与所述漂移模拟信号的变动相应的所述检测信号的校正值的更新。
4.根据权利要求3所述的输入装置，其中，
在所述检测信号的校正值的更新持续了第4时间以上而停止了的情况下，所述校正部再次开始与所述漂移模拟信号的变动相应的所述检测信号的校正值的更新。
5.根据权利要求2～4中的任一项所述的输入装置，其中，
在所述校正部中与所述漂移模拟信号的变动相应的所述检测信号的校正值的更新被停止的情况下，所述漂移模拟部停止所述漂移模拟信号的生成。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的输入装置，其中，
所述检测部包括：
检测电极，形成静电电容根据物体的接近程度变化的电容器；以及
静电电容检测电路，反复性地生成经由所述检测电极传输的与所述电容器的电荷相应的所述检测信号，
所述漂移模拟部包括模拟电路，该模拟电路如果与所述检测电极连接，则能够生成经由该检测电极传输的与所述电容器的电荷相应的所述检测信号，
所述模拟电路在与所述检测电极未连接的状态下反复性地生成所述漂移模拟信号。
7.根据权利要求6所述的输入装置，其中，
所述模拟电路以与所述静电电容检测电路中的所述检测信号的反复的生成的间隔相同的间隔反复性地生成所述漂移模拟信号。
8.根据权利要求6或者7所述的输入装置，其中，
所述检测部包括开关电路，该开关电路设置于在所述检测电极与所述静电电容检测电路之间传输所述电容器的电荷的路径，在所述校正部中进行所述检测信号的校正的情况下交替地切换接通状态和断开状态，
所述静电电容检测电路在所述开关电路成为接通状态的情况下生成所述检测信号，另一方面，在所述开关电路成为断开状态的情况下作为所述模拟电路生成所述漂移模拟信号。
9.根据权利要求8所述的输入装置，其中，
所述输入装置具有多个所述检测部，
多个所述检测部的所述开关电路在相同的期间成为断开状态，
所述校正部按所述开关电路成为断开状态的每个期间，分别计算所述多个检测部的所述静电电容检测电路生成的多个所述漂移模拟信号的变动，根据计算出的多个所述漂移模拟信号的变动之和校正所述检测信号。
10.一种输入装置的控制方法，是输入与物体的接近相应的信息的输入装置的控制方法，
所述输入装置具有：
检测部，生成与物体的接近程度相应的检测信号；以及
漂移模拟部，生成漂移模拟信号，该漂移模拟信号产生对由在所述检测部中反复性地生成所述检测信号而引起的所述检测信号的漂移具有相关性的变动，
所述控制方法具有如下步骤：
在所述检测部中反复性地生成所述检测信号；
在开始所述检测部中的所述检测信号的反复的生成的情况、以及变更所述检测部中的所述检测信号的反复的生成的间隔的情况的至少一种情况下，根据所述漂移模拟信号的变动校正所述检测信号。
11.根据权利要求10所述的输入装置的控制方法，其中，
具有如下步骤：
在自开始所述检测部中的所述检测信号的反复的生成起经过了第1时间的情况、以及自变更所述检测部中的所述检测信号的反复的生成的间隔起经过了第2时间的情况的至少一种情况下，停止与所述漂移模拟信号的变动相应的所述检测信号的校正值的更新。
12.根据权利要求10所述的输入装置的控制方法，其中，
具有如下步骤：
在所述漂移模拟信号的变动包括在规定的微小范围内的情况下，或者在所述漂移模拟信号的变动包括在所述微小范围内的状态持续了第3时间以上的情况下，停止与所述漂移模拟信号的变动相应的所述检测信号的校正值的更新。
13.根据权利要求12所述的输入装置的控制方法，其中，
具有如下步骤：
在停止与所述漂移模拟信号的变动相应的所述检测信号的校正值的更新的情况下，停止所述漂移模拟部中的所述漂移模拟信号的生成。
14.一种程序，该程序使计算机执行权利要求10～13中的任一项所述的输入装置的控制方法。
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