CN116114042A - 输入系统以及控制方法 - Google Patents

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CN116114042A CN202180062886.0A CN202180062886A CN116114042A CN 116114042 A CN116114042 A CN 116114042A CN 202180062886 A CN202180062886 A CN 202180062886A CN 116114042 A CN116114042 A CN 116114042A
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sensor
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中江龙
屋内康典
南良武彦
斋藤勇太
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Abstract

输入系统具备:输入设备、静电传感器、导通传感器、控制部、判断部。输入设备构成为:若可动触点体被按压,则第1电极与第2电极之间的静电电容变化,在静电电容变化之后,若可动触点体进一步被按压,则第3电极与第4电极导通。导通传感器对第3电极与第4电极的导通进行检测。控制部在导通传感器检测到第3电极与第4电极的导通之后,将静电传感器的传感动作从关闭状态设为开启状态。静电传感器在开启状态时,输出与第1电极与第2电极之间的静电电容有关的检测值。

Description

输入系统以及控制方法
技术领域
本公开一般涉及输入系统以及控制方法,更详细地,涉及具备静电电容式的输入设备的输入系统以及该输入系统的控制方法。
背景技术
专利文献1中公开了一种输入装置。该输入装置具备第1按压检测部、第2按压检测部、点击检测部。第1以及第2按压检测部对作用于按压面的按压力进行检测。点击检测部对点击部的弹性变形(点击感的发生)进行检测。第1以及第2按压检测部、以及点击检测部均是静电电容式的压力传感器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2019/230510号
发明内容
然而,输入装置(输入设备)与控制系统连接,控制系统基于来自输入装置的输出,对输入装置的状态变化进行检测(监视)。控制系统能够包含静电传感器,该静电传感器与上述压力传感器连接,并执行用于检测其静电电容的变化的传感动作(向压力传感器的电极的电压施加)。该情况下,控制系统为了监视状态变化,需要一直将静电传感器设为开启状态并使其执行传感动作,其结果,担心静电传感器的消耗电力的增加。
本公开的一方式的输入系统具备输入设备、静电传感器、导通传感器、控制部、判断部。所述输入设备具有可动触点体、第1电极、第2电极、第3电极、第4电极。所述静电传感器与所述第1电极连接。所述导通传感器与所述第3电极连接。所述控制部将所述静电传感器的传感动作切换至开启状态或者关闭状态。所述判断部与所述静电传感器连接,基于所述静电传感器的输出来判断所述可动触点体是否被按压。所述输入设备构成为:若所述可动触点体被按压,则所述第1电极与所述第2电极之间的静电电容变化,在所述静电电容变化之后,若所述可动触点体进一步被按压,则所述第3电极与所述第4电极导通。所述导通传感器对所述第3电极与所述第4电极的导通进行检测。所述控制部在所述导通传感器检测到所述第3电极与所述第4电极的导通之后,将所述静电传感器的所述传感动作从所述关闭状态设为所述开启状态。所述静电传感器在所述开启状态时,输出与所述第1电极与所述第2电极之间的所述静电电容有关的检测值。所述静电传感器输出的所述检测值被输入到所述判断部。
本公开的一方式的控制方法是输入系统中的控制方法。所述输入系统具有输入设备、静电传感器、导通传感器、控制部、判断部。所述输入设备具有可动触点体、第1电极、第2电极、第3电极、第4电极。所述静电传感器与所述第1电极连接。所述导通传感器与所述第3电极连接。所述控制部将所述静电传感器的传感动作切换至开启状态或者关闭状态。所述判断部与所述静电传感器连接,基于所述静电传感器的输出来判断所述可动触点体是否被按压。所述输入设备构成为:若所述可动触点体被按压,则所述第1电极与所述第2电极之间的静电电容变化,在所述静电电容变化后,若所述可动触点体进一步被按压,则所述第3电极与所述第4电极导通。所述控制方法具备导通检测步骤、切换步骤、静电检测步骤、输入步骤。在所述导通检测步骤中,所述控制部使所述导通传感器检测所述第3电极与所述第4电极的导通。在所述切换步骤中,所述控制部在所述导通传感器检测到所述第3电极与所述第4电极的导通之后,将所述静电传感器的所述传感动作从所述关闭状态切换至所述开启状态。在所述静电检测步骤中,所述控制部将所述静电传感器的所述传感动作从所述关闭状态设为所述开启状态之后,使所述静电传感器输出与所述第1电极与所述第2电极之间的所述静电电容有关的检测值。在所述输入步骤中,所述控制部使由所述静电传感器输出的所述检测值输入到所述判断部。
根据本公开,具有能够实现静电传感器的消耗电力的减少这一优点。
附图说明
图1是一实施方式所涉及的输入系统整体的示意性的结构图。
图2是上述的输入系统的输入设备的立体图。
图3是上述的输入设备的分解立体图。
图4是上述的输入设备中的外壳的主体以及4个电极的俯视图。
图5是上述的输入设备的非操作时的剖视图。
图6是上述的输入设备的操作时的示意图。
图7是用于对上述的输入系统的动作进行说明的图表。
图8是用于对上述的输入系统的变形例中的动作进行说明的图表。
图9是上述的输入设备的变形例的剖视图。
具体实施方式
(1)概要
以下的实施方式中说明的各图是示意性的图,各图中的各结构要素的大小以及厚度各自的比未必反映实际的尺寸比。
本实施方式的一的方式所涉及的输入系统1例如能够应用于便携信息终端、车载设备、家电设备或者游戏机等各种电气设备。输入系统1具备的输入设备100被用作为接受输入(按压操作)的操作部。
如图1所示,输入系统1具备:输入设备100、静电传感器22、导通传感器23、控制部20、判断部21。作为一个例子,静电传感器22、导通传感器23、控制部20以及判断部21构成控制系统200(参照图1)。
输入设备100例如在安装于印刷基板的状态下,内置于电气设备的壳体中。该情况下,在壳体中输入设备100所对应的位置例如配置操作按钮。由此,利用输入设备100的用户通过利用手指的前端或者用手把持的操作构件等(以下,为了说明的方便,简称为“指尖”)按压操作按钮,从而输入设备100经由操作按钮而被间接地操作。控制系统200与输入设备100电连接。控制系统200的至少一部分可以被安装于安装有输入设备100的印刷基板,也可以被安装于与该印刷基板不同的印刷基板。或者,控制系统200的至少一部分也可以设置于电气设备的壳体的外部。
如图1以及图3所示,输入设备100具有:可动触点体B1、第1电极11、第2电极12、第3电极13、第4电极14。
静电传感器22与第1电极11连接。静电传感器22例如经由安装有输入设备100的上述印刷基板的导体图案等,与第1电极11电连接。
导通传感器23与第3电极13连接。导通传感器23例如经由安装有输入设备100的上述印刷基板的导体图案等,与第3电极13连接。
控制部20将静电传感器22的传感动作切换至开启状态或者关闭状态。判断部21与静电传感器22连接,基于静电传感器22的输出来判断可动触点体B1是否被按压。
输入设备100构成为:若可动触点体B1被按压,则第1电极11与第2电极12之间的静电电容变化,静电电容变化后,若进一步地,可动触点体B1被按压,则第3电极13与第4电极14导通。换句话说,输入设备100具有如下的构造:从外部接受到按压操作时,在第3电极13与第4电极14导通之前,第1电极11与第2电极12之间的静电电容能够变化。“按压操作”例如通过用户利用指尖按压壳体的操作按钮来进行。
导通传感器23对第3电极13与第4电极14的导通进行检测。控制部20在导通传感器23检测到第3电极13与第4电极14的导通之后,将静电传感器22的传感动作从关闭状态设为开启状态。静电传感器22在开启状态时,输出与第1电极11与第2电极12之间的静电电容有关的检测值D1。静电传感器22输出的检测值D1被输入到判断部21。以下,可能将静电传感器22的传感动作为开启状态、可输出(检测)检测值D1的状态的输入系统1的动作模式称为“通常模式”。此外,以下可能将静电传感器22的传感动作为关闭状态、不输出(检测)检测值D1的状态的输入系统1的动作模式称为“省电模式”。通常模式的由静电传感器22消耗的电力比省电模式大。
通过该结构,控制部20在导通传感器23检测到第3电极13与第4电极14的导通后,将静电传感器22的传感动作从关闭状态设为开启状态。换句话说,静电传感器22的传感动作至少到导通传感器23检测出导通为止被维持为关闭状态。结果,能够实现静电传感器22的消耗电力的减少。
此外,本实施方式的另一方式所涉及的控制方法是输入系统1中的控制方法。该控制方法具备:导通检测步骤、切换步骤、静电检测步骤、输入步骤。在导通检测步骤中,控制部20使导通传感器23检测第3电极13与第4电极14的导通。在切换步骤中,控制部20在导通传感器23检测到第3电极13与第4电极14的导通后,将静电传感器22的传感动作从关闭状态切换至开启状态。在静电检测步骤中,控制部20在将静电传感器22的传感动作从关闭状态设为开启状态后,使静电传感器22输出与第1电极11与第2电极12之间的静电电容有关的检测值D1。在输入步骤中,控制部20使判断部21输入由静电传感器22输出的检测值D1。
通过该结构,在静电检测步骤中,在设为开启状态后,使静电传感器22输出与第1电极11与第2电极12之间的静电电容有关的检测值D1,因此,其结果能够实现静电传感器22的消耗电力的减少。控制方法被用于计算机系统(控制系统200)上。换句话说,控制方法也能够通过程序来具体化。
(2)详细
(2.1)输入系统的整体结构
以下,详细说明本实施方式所涉及的输入系统1的整体结构。
如上所述,输入系统1具备输入设备100和控制系统200(参照图1)。
(2.2)输入设备的结构
首先,对输入设备100的结构进行说明。以下,作为一个例子,如图2~图5所示,设定相互正交的X轴、Y轴以及Z轴这3轴来进行说明。将沿着输入设备100中的扁平的外壳2的厚度方向的轴设为“Z轴”。在以下的说明中,可能将沿着Z轴的方向简称为“上下方向”,将Z轴的正向称为“上方”,将Z轴的负向称为“下方”。按压操作能够从输入设备100的Z轴的正侧向负侧进行(按压方向A1:参照图6)。
后述的4个导电构件10A~10D分别在一个方向具有长度,其长边方向是沿着“X轴”的方向。此外,沿着Z轴的方向来观察输入设备100,后述的4个电极(第1电极11~第4电极14)排列的排列方向是沿着“Y轴”的方向。
X轴、Y轴以及Z轴均是虚拟的轴,附图中的表示“X”、“Y”、“Z”的箭头仅仅为了说明而记载,均不伴随实体。此外,这些方向并不以限定输入设备100的使用时的方向的主旨记载。
如图3所示,输入设备100具备:4个导电构件10A、10B、10C、10D、绝缘片30、弹性体35、可动板40、触感发生构件50、按压件55、外壳60。以下,仅仅是为了容易理解说明,根据需要而将导电构件10A、10B、10C、10D称为第1~第4导电构件10A、10B、10C、10D。
此外,以下,只要没有特别说明,则说明输入设备100的非操作时、换句话说输入设备100未接受按压操作的状态。
外壳60容纳第1~第4导电构件10A、10B、10C、10D、绝缘片30、弹性体35、可动板40、触感发生构件50、按压件55。如图2以及图3所示,外壳60具备:主体61、外罩62(保护片)。
主体61是四边形(例如方形)的箱状,在Z轴的方向(上下方向)扁平。主体61在上表面具有开口。主体61具有从其开口向下方凹陷的凹部610。凹部610与覆盖凹部610的外罩62一起形成用于容纳绝缘片30、弹性体35、可动板40、触感发生构件50以及按压件55的容纳空间。主体61具有电绝缘性。主体61例如是树脂制。主体61也可以是陶瓷制。
外罩62是四边形(例如方形)的片状。外罩62具有挠性、耐热性以及电绝缘性。外罩62例如是树脂制片。外罩62被保持于主体61以使得在主体61的上表面覆盖凹部610。外罩62例如通过激光熔敷或者超声波熔敷等来与主体61的上表面接合,从而堵塞凹部610的开口面来将凹部610内设为密闭状态。
由此,能够经由外罩62来按压容纳于外壳60内的触感发生构件50。外罩62中的与触感发生构件50相反的一侧的面为输入设备100的操作区域。
如图3以及图4所示,第1导电构件10A具有第1电极11和一对端子110。第1电极11是大致矩形的平板状。沿着Z轴的方向来看,第1电极11的Y轴的正侧的缘向Y轴的负方向凹陷为圆弧状。一对端子110从第1电极11的长度方向的两端突出。一对端子110在主体61的外部露出。一对端子110分别从主体61的X轴的方向上的两侧的外表面向外侧突出。第1导电构件10A在第1~第4导电构件10A~10D之中,位于最靠Y轴的负侧的位置。第1导电构件10A具有一对(2个)端子110不是必须的,也可以省略任意一个端子110。
如图3以及图4所示,第2导电构件10B具有第2电极12、一对端子120。第2电极12是大致矩形的平板状。沿着Z轴的方向来看,第2电极12的Y轴的负侧的缘向Y轴的正方向凹陷为圆弧状。一对端子120从第2电极12的长度方向的两端突出。一对端子120在主体61的外部露出。一对端子120分别从主体61的X轴的方向上的两侧的外表面向外侧突出。第2导电构件10B在第1~第4导电构件10A~10D之中位于最靠Y轴的正侧的位置。第2导电构件10B具有一对(2个)端子120不是必须的,也可以省略任意一个端子120。
第1以及第2导电构件10A、10B例如是具有相互相同的形状以及尺寸的构件。第1以及第2导电构件10A、10B以相对于X-Z平面为面对称的方式进行配置。此外,第1以及第2导电构件10A、10B被配置为在Y轴的方向,在其之间存在第3以及第4导电构件10C、10D。
例如,第1导电构件10A的一对端子110的任一者能够与控制系统200的静电传感器22电连接,第2导电构件10B的一对端子120的任一者能够与印刷基板等的接地电连接。但是,也可以一对端子110的任一者与接地电连接,一对端子120的任一者与静电传感器22电连接。
如图3以及图4所示,第3导电构件10C具有第3电极13和端子130。第3电极13是大致矩形的平板状。沿着Z轴的方向来看,第3电极13形成为Y轴的负侧的缘向Y轴的负方向膨出。第3导电构件10C位于第1导电构件10A的相邻位置。端子130在主体61的外部露出。端子130从主体61的X轴的正侧的外表面向外侧突出。
如图3以及图4所示,第4导电构件10D具有第4电极14和端子140。第4电极14是大致矩形的平板状。沿着Z轴的方向来看,第4电极14形成为Y轴的正侧的缘向Y轴的正方向膨出。第4导电构件10D位于第2导电构件10B的相邻位置。端子140在主体61的外部露出。端子140从主体61的X轴的负侧的外表面向外侧突出。
第3以及第4导电构件10C、10D例如是具有相互相同的形状以及尺寸的构件。如图4所示,第3以及第4导电构件10C、10D分别形成为大致曲柄形状。沿着Z轴的方向来看,第3以及第4导电构件10C、10D以主体61的中心为旋转中心以二次对称的方式进行配置。端子130以及端子140从Y轴的方向上相同的位置向外部露出。
例如,第3导电构件10C的端子130能够与导通传感器23电连接,第4导电构件10D的端子140能够与印刷基板等的接地电连接。但是,也可以端子130与接地电连接,端子140与导通传感器23电连接。
第1~第4导电构件10A~10D能够由金属的板材形成。第1~第4导电构件10A~10D通过嵌入成形等而固定于主体61。第1电极11~第4电极14从主体61的凹部610的底面露出。从Z轴的正侧来看,这些电极按照第1电极11、第3电极13、第4电极14、第2电极12的顺序向Y轴的正向排列露出(参照图4)。第3电极13以及第4电极14被配置于凹部610的底面的大体中央。
输入设备100能够将主体61的背面(Z轴的负侧的面)朝向各种电气设备中的印刷基板等的一面而安装。
如图3所示,绝缘片30是四边形的片状(例如方形)的绝缘体(电介质)。绝缘片30在其中央部具有大致圆形状地贯通的孔301。绝缘片30被配置于凹部610内。绝缘片30存在于凹部610的底面与弹性体35之间。绝缘片30被配置为:以第3电极13以及第4电极14从孔301露出的方式,覆盖第1电极11以及第2电极12。换言之,第1电极11以及第2电极12隔着绝缘片30而与弹性体35对置。绝缘片30例如比弹性体35薄。
如图3所示,弹性体35是四边形的平板状(例如方形)。弹性体35具有导电性。弹性体35例如是导电性的橡胶构件。弹性体35的外形形状与绝缘片30的外形形状大体相等。弹性体35在其中央部具有大致圆形状地贯通的孔351。孔351的直径与绝缘片30的孔301的直径大体相等。弹性体35在凹部610内,配置于绝缘片30上以使得孔351与绝缘片30的孔301成为同心。弹性体35在其下表面(Z轴的负侧的面)具有多个突起352(参照图5)。弹性体35被配置为多个突起352与绝缘片30接触。
如图3所示,可动板40是四边形的平板状(例如方形)。可动板40由金属的板材形成。可动板40的外形形状与弹性体35以及绝缘片30的外形形状大体相等。可动板40在其中央部具有大致圆形状地贯通的孔401。孔401的直径比弹性体35的孔351以及绝缘片30的孔301的各个直径稍小。可动板40在凹部610内,被配置于弹性体35上,以使得孔401、孔351以及孔301成为同心。
从Z轴的正侧来看,第3电极13以及第4电极14从上述的3个孔401、孔351以及孔301露出。第3电极13以及第4电极14经由这3个孔,与配置于可动板40上的触感发生构件50对置。
如图3所示,触感发生构件50作为整体为圆板状。触感发生构件50在其中央部,具有点击部(弹性变形部)51(参照图5)。触感发生构件50由具有弹性的材料形成。触感发生构件50将相互大致相同性质且相同尺寸的两片金属板501、502沿着Z轴层叠而构成。金属板501、502是所谓的金属弹片(metal dome)。触感发生构件50可以由一片金属板(金属弹片)构成,也可以由3片以上的金属板(金属弹片)构成。
点击部51是两片金属板501、502的中央部彼此重叠而构成。点击部51是圆顶形的板状。点击部51的厚度方向的一面(图5的上表面)是凸面,构成按压面。若按压点击部51的按压面,则如图6所示,点击部51进行弹性变形,由此,发生点击感。更详细地,通过该弹性变形,点击部51的中央部反转并从凸状态成为凹状态(屈曲状态)。这样,点击部51若按压面被按压则弹性变形为按压面凹陷从而发生点击感。
触感发生构件50在凹部610内,被配置于可动板40上以使得堵塞可动板40的孔401。如图5所示,点击部51在输入设备100的非操作时,在Z轴的方向隔开一定的间隔,与第3电极13以及第4电极14对置。至少在输入设备100的非操作时,第3电极13以及第4电极14是非导通状态。
另一方面,在输入设备100的操作时,点击部51越为屈曲状态则越受到按压,从而与第3电极13以及第4电极14这两者大致同时接触。其结果,第3电极13以及第4电极14经由触感发生构件50而导通。换句话说,端子130以及端子140之间为导通状态。若按压的力减少则屈曲的点击部51弹性复原,因此从第3电极13以及第4电极14离开,端子130以及端子140返回到非导通状态。
在本实施方式中,可动板40与触感发生构件50构成可动触点体B1。输入设备100构成为:在通常模式下,若可动触点体B1被按压,则第1电极11与第2电极12之间的静电电容变化,在静电电容变化后,若进一步地可动触点体B1被按压,则第3电极13与第4电极14导通。
按压件55是为了容易产生触感发生构件50的点击部51的弹性变形而按压点击部51的构件。按压件55具有电绝缘性。按压件55例如是树脂制。如图3所示,按压件55是圆盘状。按压件55的外形形状比触感发生构件50的点击部51的外形形状小。按压件55被外罩62向Z轴的负侧压附,并配置于外罩62与触感发生构件50的中央部之间。另外,按压件55并不限定于配置于外罩62的下侧(Z轴的负侧),也可以配置于外罩62的上侧(Z轴的正侧)。按压件55固定于外罩62或者触感发生构件50。
在输入设备100中,第1导电构件10A的第1电极11、第2导电构件10B的第2电极12、绝缘片30、弹性体35以及可动触点体B1构成按压检测部H1(参照图1)。按压检测部H1对施加于触感发生构件50的按压面的按压力进行检测。按压检测部H1是静电电容式的压力传感器。
此外,在输入设备100中,第3导电构件10C的第3电极13、第4导电构件10D的第4电极14以及可动触点体B1构成对点击部51的弹性变形(换句话说点击感的发生)进行检测的点击检测部。特别是在输入系统1的省电模式中,由于点击感的发生而第3电极13与第4电极14之间导通,从而静电传感器22的传感动作从关闭状态切换至开启状态。
(2.3)输入设备的动作
接下来,简单对输入设备100的动作进行说明。
假定用户通过指尖从输入设备100的外罩62的上侧(Z轴的正侧)开始用于操作输入的按压。随着可动触点体B1的触感发生构件50的压入量(冲程)的增加,按压检测部H1的静电电容增加。
如图1以及图6所示,可以说按压检测部H1构成串联电连接的电容器C1和电容器C2。电容器C1包含第1导电构件10A的第1电极11、绝缘片30(电介质)、弹性体35以及可动触点体B1。电容器C2包含第2导电构件10B的第2电极12、绝缘片30(电介质)、弹性体35以及可动触点体B1。随着触感发生构件50的压入量(冲程)的增加,可动板40与第1电极11以及第2电极12的各个之间的电介质稍微挤压变形,电容器C1、C2的静电电容增加。
若触感发生构件50的压入量(冲程)进一步增加并达到规定值,则触感发生构件50的点击部51屈曲,发生点击感。点击部51在屈曲时,如图6所示,与第3电极13以及第4电极14这两者接触。换句话说,通过点击部51的弹性变形,第3电极13与第4电极14之间导通。此外,通过点击部51与第3电极13以及第4电极14这两者接触,第3电极13以及第4电极14间的电路被电连接于电容器C1与电容器C2之间的中点。发明人对该第3电极13以及第4电极14间的电路与该中点连接所导致的短路的影响进行了实验验证。其结果,能够确认能够针对短路没有间题地独立检测按压检测部H1的按压(感压)、第3电极13以及第4电极14间的导通、非导通(点击的开启、关闭)。
详细后述,控制系统200能够通过从输入设备100接收与上述的电容器C1、C2的静电电容有关的检测值D1,来执行与从外部接受的按压的大小相应的处理。此外,控制系统200能够执行与第3电极13与第4电极14之间的导通或者非导通相应的处理。
由于按压检测部H1是静电电容式的压力传感器,因此若控制系统200的静电传感器22是开启状态,则关于接地电位的物体(例如用户的手指),也能够作为接近传感器利用。该情况下,利用在接地电位的物体与压力传感器(按压检测部H1)之间形成模拟的电容器。作为一个例子,输入设备100能够通过按压检测部H1来检测在触感发生构件50的附近存在用户的手指等。
(2.4)控制系统的结构
接下来,对控制系统200的结构进行说明。
如图1所示,控制系统200具有:控制部20、判断部21、静电传感器22、导通传感器23。
控制部20例如能够通过包含一个以上的处理器(微处理器)和一个以上的存储器的计算机系统而实现。换句话说,通过一个以上的处理器执行一个以上的存储器中存储的一个以上的程序(应用),来作为控制部20而发挥功能。程序被预先记录于控制部20的存储器,但也可以通过因特网等电气通信线路,或者记录于存储卡等的非暂时性的记录介质而提供。
控制部20与静电传感器22、导通传感器23以及判断部21分别可通信地连接,进行这些的控制。特别地,控制部20构成为能够将静电传感器22的传感动作切换至开启状态或者关闭状态。控制部20也可以构成为能够将导通传感器23的传感动作切换至开启状态或者关闭状态。
静电传感器22例如由IC(Integrated Circuit,集成电路)构成,与输入设备100的第1电极11电连接。静电传感器22的传感动作通过控制部20的控制而被切换至关闭状态或者开启状态。静电传感器22在开启状态时,向第1电极11施加电压,驱动输入设备100的压力传感器(按压检测部H1)。静电传感器22在开启状态时,获取与按压检测部H1的电容器C1、C2的静电电容有关的信息。换句话说,静电传感器22输出与输入设备100的第1电极11与第2电极12之间的静电电容有关的检测值D1。静电传感器22在传感动作为关闭状态时,停止按压检测部H1的驱动(换句话说,向第1电极11的电压供给)。
作为获取与按压检测部H1的静电电容有关的信息(检测值D1)的方法,能够采用以往公知的各种方法。作为一个例子,能够利用开关电容方式。在开关电容方式中,基于按压检测部H1的电容器C1、C2中蓄积的电荷的量,检测其静电电容(的变化)。例如,静电传感器22内置判断用的电容器。静电传感器22在规定时间的期间,交替反复进行充电处理和放电处理,充电处理中,向第1电极11施加电压从而对电容器C1、C2进行充电,放电处理中,以使电容器C1、C2放电而蓄积的电荷,对判断用的电容器进行充电。若判断用的电容器的两端电压达到规定值,则结束放电处理并开始充电处理。换句话说,电容器C1、C2的静电电容越大,规定时间内判断用的电容器的两端电压达到规定值的次数越增加。因此,静电传感器22能够通过在规定时间内判断用的电容器的两端电压达到规定值的次数,判断按压检测部H1的静电电容的变化。“检测值D1”在利用开关电容方式来检测静电电容的情况下,可以是上述次数,也可以是判断用的电容器的两端电压达到规定值所需的时间。此外,检测值D1可以是电气物理量,例如可以是运算而得到的静电电容的值(法拉),也可以是与静电电容的值成正比的值。
静电传感器22的检测结果被发送给判断部21。换句话说,静电传感器22输出的检测值D1被输入到判断部21(输入步骤)。静电传感器22的检测结果也可以经由控制部20而发送给判断部21。
导通传感器23与输入设备100的第3电极13电连接。导通传感器23构成为对第3电极13与第4电极14的导通进行检测。导通传感器23例如包含与第3电极13串联电连接的电阻器(电压检测元件),基于该电阻器的两端电压的大小来检测导通。导通传感器23的检测结果被发送给控制部20。
判断部21与静电传感器22电连接,构成为基于静电传感器22的输出来判断可动触点体B1是否被按压。
判断部21例如能够通过包含一个以上的处理器(微处理器)和一个以上的存储器的计算机系统来实现。换句话说,通过一个以上的处理器执行一个以上的存储器中存储的一个以上的程序(应用),来作为判断部21而发挥功能。程序被预先记录于判断部21的存储器,但也可以通过因特网等的电气通信线路,或者记录于存储卡等非暂时性的记录介质而提供。
如图1所示,判断部21具有存储部21A。存储部21A包含EEPROM(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory,带电可擦可编程只读存储器)那样的可改写非易失性存储器。存储部21A存储基准值Rfl。
在本实施方式中,判断部21对基准值Rf1与静电传感器22输出的检测值D1进行比较,判断可动触点体B1是否被按压。
基准值Rf1是作为没有从用户向输入设备100的操作输入(接触、按压)的稳定状态下的与静电电容有关的值而被决定的值。基准值Rf1可以是预先设定的固定值,但在本实施方式中,是每次静电传感器22被驱动而能够不同的值。基准值Rf1例如基于从上次的通常模式切换至省电模式时输出的检测值D1而设定并保存(存储)于存储部21A。
在本实施方式中,判断部21与控制部20独立构成。但是,判断部21的功能的至少一部分也可以设置于控制部20。例如,控制部20与判断部21也可以成为一体并由一个微处理器构成。
(2.5)静电传感器的驱动
本实施方式的控制部20使导通传感器23检测第3电极13与第4电极14的导通(导通检测步骤)。控制部20在导通传感器23检测到第3电极13与第4电极14的导通后,将静电传感器22的传感动作从关闭状态切换至开启状态(切换步骤)。换言之,静电传感器22将第3电极13与第4电极14的导通检测作为必须的“第1条件”而切换至开启状态。此外,控制部20使静电传感器22输出(检测)与第1电极11和第2电极12之间的静电电容有关的检测值D1(静电检测步骤)。
作为一个例子,控制部20在导通传感器23检测到第3电极13与第4电极14的导通后、并且导通传感器23检测到上述导通被解除后,将静电传感器22的传感动作从关闭状态设为开启状态。换句话说,控制部20在除了导通检测这一必须的第1条件,还满足导通解除的检测这一“第2条件”时,开始(或者重新开始)静电传感器22的传感动作。换言之,通过检测到点击部51屈曲从而第3电极13以及第4电极14间导通、此后按压力减少、点击部51弹性复原并返回到非导通状态这一连串的流程,由此开始传感动作。
特别地,控制部20在导通传感器23检测到第3电极13与第4电极14的导通被解除的“刚刚之后”,将静电传感器22的传感动作从关闭状态设为开启状态。
所谓导通解除的“刚刚之后”例如被规定为:从检测到导通解除的定时起,从控制部20包含的振荡器或者时钟脉冲发生电路以一定周期输出的时钟脉冲的半周期~该半周期的整数倍的时间(例如小于1毫秒)之后。
控制部20若在将静电传感器22的传感动作设为开启状态的期间,判断为可动触点体B1未被按压的期间达到规定的期间(例如几分钟),则将静电传感器22的传感动作从开启状态设为关闭状态。即,控制部20将动作模式从通常模式切换至省电模式。在省电模式中,由于按压检测部H1的驱动(换句话说,向第1电极11的电压供给)停止,因此能够抑制被静电传感器22消耗的电力。
(2.5)输入系统整体的动作
以下,参照图7的图表来说明输入系统1整体的动作。
首先,到时刻t1为止,输入系统1以通常模式进行动作。换句话说,到时刻t1为止,静电传感器22的传感动作为开启状态。图7的图表的横轴是时间,纵轴表示与静电电容有关的值(输出)。
在图7的例子中,在时刻t1,可动触点体B1未被按压的期间达到规定的期间,由此控制部20将动作模式从通常模式切换至省电模式。换句话说,在时刻t1,静电传感器22的传感动作从开启状态成为关闭状态。
此时,控制部20将在时刻t1输出的检测值D1设为用于在下次的通常模式中使用的基准值Rf1,使判断部21的存储部21A存储。在图7中,通过实线来表示静电传感器22的传感动作在开启状态下输出的检测值D1(实测值),通过虚线来表示虽然静电传感器22的传感动作是关闭状态但若假设为开启状态预料输出的检测值D2(预料值)。
在图7的例子中,到时刻t2为止,用户未对输入设备100进行操作输入。并且,在时刻t2,用户通过指尖来对输入设备100开始操作输入,在时刻t5,结束操作输入。换句话说,在时刻t2~t5的期间,用户的指尖持续接触输入设备100。
从时刻t2到时刻t3,用户提高按压力,按压检测部H1的电容器C1、C2的静电电容增加,其结果,检测值D2(预料值)成正比地增加。图7的“G1”表示点击的接通、断开。在时刻t3,点击部51屈曲并与第3电极13以及第4电极14接触,第3电极13以及第4电极14之间导通(以下,可能简称为“点击的接通”)。然后,来自用户的按压力减少,在时刻t4,点击部51通过弹性复原而从第3电极13以及第4电极14分离,第3电极13以及第4电极14之间成为非导通(以下,可能简称为“点击的断开”)。
在图7的例子中,控制部20在第3电极13以及第4电极14之间的导通被解除的时刻t4的刚刚之后,将静电传感器22的传感动作从关闭状态设为开启状态。换句话说,输入系统1从时刻t4的刚刚之后,以通常模式进行动作。
时刻t4~时刻t5是点击的断开以后、用户进一步从输入设备100离开指尖的过程的期间。在时刻t4~时刻t5,根据指尖从输入设备100分离的过程,电容器C1、C2的静电电容也向没有操作输入的状态下的静电电容减少。在时刻t5,用户的指尖从输入设备100完全分离。
判断部21在时刻t4以后,从开启状态的静电传感器22接受检测值D1。判断部21基于静电传感器22输出的检测值D1,判断相对于被决定为没有从用户向输入设备100的操作输入的稳定状态下的与静电电容有关的值的基准值Rf1变化了多少。换句话说,判断部21例如求取基于静电传感器22输出的检测值D1(绝对值)与基准值Rfl的差的值(以下,称为“相对值”)。在图7的例子中“E1”表示相对值。
在本实施方式中,判断部21在时刻t5以后的通常模式下,如上所述,使用存储部21A中存储的基准值Rf1(换句话说,时刻t1的检测值D1),随时进行与静电传感器22输出的检测值D1的比较判断,求取相对值E1。换句话说,控制部20在将静电传感器22的传感动作从关闭状态设为开启状态之后,设为关闭状态(时刻t1)。控制部20之后从关闭状态成为开启状态时(时刻t4)的基准值Rf1是基于从开启状态切换至关闭状态之前静电传感器22输出的检测值D1(时刻t1的检测值)而被设定的。
控制部20在通常模式下,例如,将与点击的接通对应的控制信号输出到外部。此外,控制部20在通常模式下,将与相对值E1的大小(例如,也可以包含点击的接通时的相对值E1)相应的各种控制信号输出到外部。判断部21进行相对值E1的大小与多个阈值的比较,推断来自用户的按压状况,将该推断结果输入到控制部20。控制部20输出与该推断结果对应的控制信号。具体地说,判断部21可以没有阶段地推断按压状况,或者也可以按照多阶段、例如轻按压(触摸)、稍强按压(半按)、强按压(强按)这3个阶段推断。以3个阶段推断的情况下,与相对值E1的大小比较的多个阈值能够包含与“触摸”对应的第1阈值、与“半按”对应的第2阈值、与“强按”对应的第3阈值。第1阈值、第2阈值以及第3阈值之中,第1阈值最小,第3阈值最大。
例如,若相对值E1的大小为第1阈值以上并且小于第2阈值,则判断部21推断为按压状况是“触摸”。此外,若对值E1的大小是第2阈值以上并且小于第3阈值,则判断部21推断为按压状况是“半按”。此外,若相对值E1的大小为第3阈值以上,则判断部21推断为按压状况是“强按”。若相对值E1的大小低于第1阈值,则判断部21推断为“无按压”。
这样根据相对值E1的大小使用多个阈值以多阶段推断按压状况仅仅是一个例子。判断部21例如也可以仅判断是否存在与“半按”对应的按压。
控制部20在通常模式下,将对应的控制信号发送给例如便携信息终端、车载设备、家电设备或者游戏机等电气设备的执行应用的处理电路(未图示)。控制部20在通常模式下,例如,若判断部21的推断结果是“触摸”则发送第1控制信号,若是“半按”则发送第2控制信号,若是“强按”则发送第3控制信号。控制部20在通常模式下,若判断部21的推断结果是“无按压”,则不发送控制信号。此外,控制部20在通常模式下,若通过导通传感器23检测到导通,则发送接通信号(解除静电传感器22的关闭状态的操作时的点击的接通以后发生的接通的信号)。电气设备的处理电路执行分别与来自输入系统1的第1~第3控制信号以及接通信号对应的处理。
判断部21也可以区别是用户的指尖相对于输入设备100向下方压入的过程中的按压状况、还是从输入设备100分离的过程中的按压状况来进行推断。判断部21也可以仅对相对于输入设备100压入的过程的按压状况进行推断。
然而,遍及图7的时刻t2~t5而执行的来自用户的一连串的操作输入可称为所谓的“用于将静电传感器22的传感动作的关闭状态解除的复原操作”。并且,在图7的例子中,在结束复原操作并隔着短小间隔后,执行下个操作输入(时刻t6)并通过电气设备的处理电路来执行用户期望的处理。关于该复原操作,也可能不希望在中间的时刻t4~t5发生的静电电容的变化(检测值D1的变化)所对应的控制信号被发送到电气设备的处理电路。
因此,在本实施方式中,判断部21在点击成为接通、断开从而静电传感器22成为开启状态起最初检测值D1成为包含基准值Rf1的规定的范围的值为止,与相对值E1的大小无关地,判断为可动触点体B1未被按压。结果,控制部20在复原操作的中间的时刻t4~t5,不发送控制信号(或者发送“无按压”这一信号)。“规定的范围”例如是相对于基准值Rf1考虑了允许误差(作为一个例子为±3%)的范围。
换句话说,在控制部20将静电传感器22的传感动作从关闭状态设为开启状态之后(时刻t4以后),判断部21到静电传感器22输出的检测值D1成为包含基准值Rf1的规定的范围的值之前为止,判断为可动触点体B1未被按压。判断部21在静电传感器22输出的检测值D1成为包含基准值Rf1的规定的范围的值之后(时刻t5以后),判断可动触点体B1是否被按压。
由此,能够抑制本来与用户要进行复原操作无关地、检测到该复原操作中指尖从输入设备100分离的过程中发生的静电电容的变化从而判断为可动触点体B1被按压的情况。因此,基于复原操作的控制信号被发送到电气设备的处理电路,能够抑制执行非意图的处理。结果,能够提高操作输入设备100的人(用户)的使用的便利性。
[优点]
在本实施方式中,如上所述,控制部20在导通传感器23检测到第3电极13与第4电极14的导通后,将静电传感器22的传感动作从关闭状态设为开启状态。换句话说,至少到导通传感器23检测到导通为止,静电传感器22的传感动作被维持为关闭状态。图7中,输入系统1至少在从时刻t1到检测导通的时刻t3为止的期间,以省电模式进行动作。结果,能够实现静电传感器22的消耗电力的减少。
此外,在本实施方式中,在导通传感器23检测到导通后、并且检测到导通被解除后,将静电传感器22的传感动作从关闭状态设为开启状态。图7中,输入系统1在从时刻t1经由检测导通的时刻t3到检测出导通解除的时刻t4为止的期间,以省电模式进行动作。结果,能够进一步减少静电传感器22的消耗电力。此外,在导通传感器23检测到导通的时刻起到该导通被解除为止的期间(时刻t3~t4),判断为存在按压的可能性减少,与判断部21的判断有关的可靠性提高。
此外,控制部20在由导通传感器23检测到导通被解除的“刚刚之后”,将静电传感器22的传感动作从关闭状态设为开启状态。因此,迅速开始静电传感器22的传感动作,因此操作输入设备100的人(用户)的使用的便利性提高。
特别是在本实施方式中,将从开启状态切换至关闭状态之前输出的检测值D1(时刻t1的检测值)存储于存储部21A,从关闭状态成为开启状态时(时刻t4)的基准值Rf1是基于存储的检测值D1而设定的。因此,例如与复原操作时(时刻t4)的检测值D1被设定为基准值Rf1并进行判断的情况相比,与判断部21的判断有关的可靠性更加提高。具体地说,若假设复原操作中的指尖接触的状态下输出的检测值D1被设定为基准值Rf1,则作为本来没有操作输入的稳定状态下的与静电电容有关的值的基准值Rf1可能在增加的状态下被设定。这方面,通过从开启状态切换至关闭状态之前输出的检测值D1(时刻t1的检测值)被设定为基准值Rf1,能够进行使用了可靠性更高的基准值Rfl的判断。
(3)变形例
上述实施方式仅仅是本公开的各种实施方式之一。上述实施方式若能够达成本公开的目的,则能够根据设计等来进行各种变更。此外,与上述实施方式所涉及的输入系统1同样的功能也可以具体化为输入系统1的控制方法、计算机程序或者记录有计算机程序的非暂时性的记录介质等。
以下,举例上述实施方式的变形例。以下说明的变形例能够适当组合并应用。以下,可能将上述实施方式称为“基本例”。
本公开中的输入系统1包含计算机系统。计算机系统以作为硬件的处理器以及存储器为主结构。通过处理器执行计算机系统的存储器中记录的程序,可实现作为本公开中的输入系统1的功能。程序可以预先记录于计算机系统的存储器,也可以通过电气通信线路而被提供,也可以记录于计算机系统可读取的存储卡、光盘、硬盘驱动器等的非暂时性的记录介质而提供。计算机系统的处理器由包含半导体集成电路(IC)或者大规模集成电路(LSI)的一个或者多个电子电路构成。IC或者LSI等的集成电路根据集成的程度而称呼不同,包含被称为系统LSI、VLSI(Very Large Scale Integration)、或者ULSI(Ultra LargeScale Integration)的集成电路。进一步地,关于LSI的制造后程序化的FPGA(Field-Programmable Gate Array)或者可进行LSI内部的接合关系的重构或LSI内部的电路划分的重构的逻辑设备,也能够采用为处理器。多个电子电路可以集合于一个芯片,也可以分散设置于多个芯片。多个芯片可以集合于一个装置,也可以分散设置于多个装置。计算机系统包含具有一个以上的处理器以及一个以上的存储器的微控制器。因此,关于微控制器,也由包含半导体集成电路或者大规模集成电路的一个或者多个电子电路构成。
此外,输入系统1中的多个功能集合于一个外壳内不是必须的结构。例如,输入系统1的结构要素也可以分散设置于多个外壳。相反地,输入系统1中的多个功能可以集合于一个外壳内。进一步地,输入系统1的至少一部分的功能、例如输入系统1的一部分的功能也可以通过云(云计算)等实现。
(3.1)变形例1
以下,参照图8的图表来说明输入系统1的变形例1。以下的说明中,关于变形例1,针对与基本例实质相同的结构要素,可能赋予相同的参照符号并适当省略其说明。
在基本例中,在控制部20将静电传感器22的传感动作设为开启状态之后(时刻t4以后),判断部21到静电传感器22输出的检测值D1成为包含基准值Rf1的规定的范围的值之前,判断为可动触点体B1未被按压。换句话说,基本例的判断部21到用户的指尖从输入设备100分离并复原操作结束为止,不取决于静电电容的变化地全部判断为可动触点体B1未被按压。
但是,例如,也存在如下的迫切期望:在复原操作的中间,用户的指尖从输入设备100完全分离之前希望进行下个操作输入。但是,在基本例中,用户需要在感觉上意识到复原操作结束的基础上,换句话说空一拍来进行下个操作输入。在需要迅速的操作输入的情况下,该“一拍”是较大的时间损失。
本变形例的输入系统1与基本例不同的方面在于,构成为即使在复原操作的中间也能够连续判断与下个操作输入有关的按压。在本变形例中,判断部21除了基本例的基准值Rf1,还使用辅助基准值Rf2,进行与按压有关的判断。
图8是着眼于表示点击的接通、断开的“G1”以后的输入系统1的动作的图表。在图8的例子中,在时刻t11点击接通,在时刻t12点击断开。控制部20在第3电极13以及第4电极14之间的导通被解除的时刻t12的刚刚之后,将静电传感器22的传感动作从关闭状态设为开启状态。换句话说,输入系统1从时刻t12的刚刚之后以通常模式进行动作。
控制部20与基本例同样地,将从开启状态切换至关闭状态之前静电传感器22输出的检测值D1设为基准值Rf1,使判断部21的存储部21A存储。
在本变形例中,在控制部20将静电传感器22的传感动作从关闭状态设为开启状态之后,判断部21的存储部21A将静电传感器22输出的检测值D1存储为辅助基准值Rf2。在图8的例子中,在时刻t12静电传感器22输出的检测值D1被设定为辅助基准值Rf2。存储部21A能够单独地存储基准值Rf1和辅助基准值Rf2。
然后(时刻t12以后),到静电传感器22输出的检测值D1成为包含基准值Rf1的规定的范围(例如考虑了允许误差的范围)的值之前为止,判断部21随时比较静电传感器22输出的检测值D1和辅助基准值Rf2。判断部21在静电传感器22输出的检测值D1比辅助基准值Rf2小的情况下,将输出的检测值D1作为新的辅助基准值Rf2更新到存储部21A。
在用户的指尖从输入设备100分离的过程中,检测值D1逐渐向基准值Rf1减少,因此被更新的辅助基准值Rf2也以追逐减少的检测值D1的形式减少。在静电传感器22的检测值D1比辅助基准值Rf2小的期间,判断部21将辅助基准值Rf2随时更新为最近的检测值D1,从而进行反馈控制以使得每次得到的相对值E2(图8中通过单点划线图示)的大小接近于零。相对值E2是基于静电传感器22的检测值D1与辅助基准值Rf2的差的值。其结果,在指尖分离的过程中,相对值E2的大小被维持为接近于零的值,判断部21判断为可动触点体B1未被按压。
例如,在时刻t12~t13,根据来自用户的按压的减少,静电电容也减少,其结果,检测值D1也向基准值Rf1减少。该期间,判断部21随时更新辅助基准值Rf2,并计算相对值E2。在时刻t12~t13,相对值E2比零稍大。
在时刻t13~t14,用户在指尖从输入设备100彻底分离之前想要连续地进行下个操作输入并停止指尖的移动,静电电容的减少停止,检测值D1维持一定。其结果,在时刻t13~t14,相对值E2几乎为零。
在静电传感器22的检测值D1为辅助基准值Rf2以上的期间,判断部21中断辅助基准值Rf2的更新。在图8的例子中,在时刻t13,静电传感器22的检测值D1与辅助基准值Rf2几乎相同,更新中断,辅助基准值Rf2在时刻t13~t17的期间保持一定。
在时刻t14,用户为了下个操作输入的执行,再次使按压力增加。其结果,静电电容的增加再次开始,检测值D1也开始上升。
判断部21在静电传感器22输出的检测值D1比辅助基准值Rf2大的情况下,对输出的检测值D1与辅助基准值Rf2进行比较,判断可动触点体B1是否被按压。换句话说,判断部21将与相对值E2的大小相应的各种控制信号输出到外部。判断部21进行相对值E2的大小与多个阈值(例如,基本例中说明的第1阈值~第3阈值)的比较,推断来自用户的按压状况,将该推断结果输入到控制部20。控制部20输出与该推断结果对应的控制信号。
若以具体例进行说明,若相对值E2的大小为第1阈值以上、并且小于第2阈值(例如相当于时刻t15~t16),则判断部21推断为按压状况是“触摸(轻按压)”,控制部20输出与“触摸”对应的第1控制信号。若相对值E2的大小低于第1阈值(例如相当于时刻t12~t15),则判断部21判断为是“无按压”,控制部20不输出控制信号。
判断部21也可以将静电传感器22的检测值D1与辅助基准值Rf2的差Δc(参照图8)直接设为相对值E2。其中,差Δc容易成为比检测值D1与基准值Rf1的差小的值。因此,为了提高比较判断的可靠性,判断部21优选将差Δc乘以任意的系数k(其中,大于1)的修正值(Δc×k)设为相对值E2。该情况下,判断部21将相对值E2的大小(Δc×k)与多个阈值相比,来推断来自用户的按压状况。作为一个例子,假定系数k是“辅助基准值Rf2÷基准值Rf1”,但并不限定于此。
在时刻t15~t16,指尖的移动瞬间停止,由此静电电容的增加停止,检测值D1维持一定。其结果,在时刻t15~t16,相对值E2也一定。
在时刻t16,指尖开始从输入设备100分离。根据来自用户的按压的减少,静电电容也减少,其结果,检测值D1也向基准值Rf1减少。
在时刻t17,检测值D1达到更新被中断的辅助基准值Rf2,并进一步下降。其结果,判断部21重新开始辅助基准值Rf2的更新。
在时刻t18,静电传感器22的检测值D1成为包含基准值Rf1的规定的范围的值。其结果,判断部21结束检测值D1与辅助基准值Rf2的比较。取而代之,在时刻t18以后,判断部21通过比较检测值D1与基准值Rf1,来推断按压状况。
在时刻t19,新的操作输入开始,检测值D1与基准值Rf1的差即相对值E1开始增加。
这样在本变形例的结构中,在静电传感器22的复原操作中,即使在指尖从输入设备100分离的过程的中途,连续进行下个按压的情况下,也能够正确地进行与该按压有关的判断。结果,操作输入设备100的用户的使用的便利性提高。
(3.2)变形例2
以下,参照图9来说明输入系统1的变形例2。以下的说明中,关于变形例2,针对与基本例实质相同的结构要素,可能赋予相同的参照符号并适当省略说明。
基本例中是如下结构:通过包含两片金属板501、502(金属弹片)的触感发生构件50的点击部51成为屈曲状态,从而与第3电极13以及第4电极14直接接触。
本变形例的输入系统1与基本例的不同点在于,如图9所示还具备导通用的可动构件Z1。
可动构件Z1具有导电性。可动构件Z1例如是金属的板簧。可动构件Z1在Y轴的负侧具有固定端Z11,在其相反侧(Y轴的正侧)具有自由端Z12。可动构件Z1被配置于可动板40与触感发生构件50之间。可动构件Z1例如被固定于可动板40上。
触感发生构件50的点击部51通过接受按压,与可动构件Z1接触。点击部51越进一步成为屈曲状态越被压入,从而自由端Z12侧向下方挠曲,可动构件Z1的中央部与第3电极13以及第4电极14这两者接触。其结果,第3电极13以及第4电极14之间经由可动构件Z1而导通。
若按压的力减少则屈曲的点击部51弹性复原,因此伴随于此,自由端Z12也弹性复原。其结果,可动构件Z1从第3电极13以及第4电极14分离,第3电极13以及第4电极14之间返回到非导通状态。
这样在本变形例的结构中,通过设置可动构件Z1,从而相比于基本例那样屈曲的点击部51直接接触的结构,容易更加可靠地实现第3电极13以及第4电极14之间的导通或者非导通的切换。
(3.3)其他变形例
在基本例中,控制部20在通过导通传感器23检测到导通被解除的刚刚之后,将静电传感器22的传感动作从关闭状态设为开启状态。但是,在导通解除的刚刚之后将静电传感器22的传感动作设为开启状态并不是必须的。控制部20也可以在导通解除之后,经过较长的时间(例如几秒以上)后设为开启状态。
此外,控制部20也可以在导通传感器23检测到第3电极13与第4电极14的导通的刚刚之后,将静电传感器22的传感动作从关闭状态设为开启状态。导通检测的“刚刚之后”例如被规定为:检测到导通的定时起,从控制部20包含的振荡器或者时钟脉冲发生电路以一定周期输出的时钟脉冲的半周期~该半周期的整数倍的时间(例如小于1毫秒)之后。该情况下,可更加迅速地开始静电传感器22的传感动作,因此可提高用户的使用的便利性。
(4)总结
如以上说明那样,第1方式所涉及的输入系统(1)具备输入设备(100)、静电传感器(22)、导通传感器(23)、控制部(20)、判断部(21)。输入没备(100)具有可动触点体(B1)、第1电极(11)、第2电极(12)、第3电极(13)、第4电极(14)。静电传感器(22)与第1电极(11)连接。导通传感器(23)与第3电极(13)连接。控制部(20)将静电传感器(22)的传感动作切换至开启状态或者关闭状态。判断部(21)与静电传感器(22)连接,基于静电传感器(22)的输出来判断可动触点体(B1)是否被按压。输入设备(100)构成为:若可动触点体(B1)被按压,则第1电极(11)与第2电极(12)之间的静电电容变化,在静电电容变化之后,若可动触点体(B1)进一步被按压,则第3电极(13)与第4电极(14)导通。导通传感器(23)对第3电极(13)与第4电极(14)的导通进行检测。控制部(20)在导通传感器(23)检测到第3电极(13)与第4电极(14)的导通之后,将静电传感器(22)的传感动作从关闭状态设为开启状态。静电传感器(22)在开启状态时,输出有关第1电极(11)与第2电极(12)之间的静电电容的检测值(D1)。静电传感器(22)输出的检测值(D1)被输入到判断部(21)。
根据该方式,控制部(20)在导通传感器(23)检测到第3电极(13)与第4电极(14)的导通之后,将静电传感器(22)的传感动作从关闭状态设为开启状态。换句话说,至少到导通传感器(23)检测出导通为止,静电传感器(22)的传感动作被维持为关闭状态。其结果,能够实现静电传感器(22)的消耗电力的减少。
关于第2方式所涉及的输入系统(1),在第1方式中,控制部(20)在导通传感器(23)刚刚检测到第3电极(13)与第4电极(14)的导通之后,将静电传感器(22)的传感动作从关闭状态设为开启状态。
根据该方式,迅速开始静电传感器(22)的传感动作,因此可提高操作输入设备(100)的人(用户)的使用的便利性。
关于第3方式所涉及的输入系统(1),在第1方式中,控制部(20)在导通传感器(23)检测到第3电极(13)与第4电极(14)的导通之后,并且导通传感器(23)检测到第3电极(13)与第4电极(14)的导通被解除之后,将静电传感器(22)的传感动作从关闭状态设为开启状态。
根据该方式,可提高与从导通传感器(23)检测到导通的时刻到该导通解除为止的期间的判断部(21)的判断有关的可靠性。
关于第4方式所涉及的输入系统(1),在第3方式中,控制部(20)在导通传感器(23)刚刚检测到第3电极(13)与第4电极(14)的导通被解除之后,将静电传感器(22)的传感动作从关闭状态设为开启状态。
根据该方式,可迅速开始静电传感器(22)的传感动作,因此可提高操作输入设备(100)的人(用户)的使用的便利性。
关于第5方式所涉及的输入系统(1),在第1~第4方式的任一个方式中,判断部(21)具有对基准值(Rf1)进行存储的存储部(21A)。判断部(21)对基准值(Rfl)与静电传感器(22)输出的检测值(D1)进行比较,判断可动触点体(B1)是否被按压。
根据该方式,使用存储部(21A)中存储的基准值(Rf1),根据检测值(D1)与基准值(Rfl)的差(相对值)进行按压的判断,因此可提高与判断部(21)的判断有关的可靠性。
关于第6方式所涉及的输入系统(1),在第5方式中,控制部(20)在将静电传感器(22)的传感动作从关闭状态设为开启状态之后,设为关闭状态。控制部(20)之后从关闭状态成为开启状态时的基准值(Rf1)是基于从开启状态切换至关闭状态之前静电传感器(22)输出的检测值(D1)而设定的。
根据该方式,例如,相比于进行用于解除静电传感器(22)的传感动作的关闭状态的按压操作(复原操作)的时刻的检测值(D1)被设定为基准值(Rf1)并进行判断的情况,可更加提高与判断部(21)的判断有关的可靠性。
关于第7方式所涉及的输入系统(1),在第5或者第6方式中,控制部(20)将静电传感器(22)的传感动作从关闭状态设为开启状态之后,判断部(21)直到静电传感器(22)输出的检测值(D1)成为包含基准值(Rf1)的规定的范围的值之前判断为可动触点体(B1)未被按压,在静电传感器(22)输出的检测值(D1)成为包含基准值(Rf1)的规定的范围的值之后,判断可动触点体(B1)是否被按压。
根据该方式,例如,能够抑制由于用于解除静电传感器(22)的传感动作的关闭状态的按压操作(复原操作)而第3电极(13)与第4电极(14)导通,在人(用户)的手指等从输入设备(100)离开的过程中判断为可动触点体(B1)被按压。结果,可提高操作输入设备(100)的人(用户)的使用的便利性。
关于第8方式所涉及的输入系统(1),在第5或者第6方式中,控制部(20)在将静电传感器(22)的传感动作从关闭状态设为开启状态之后,判断部(21)的存储部(21A)将静电传感器(22)输出的检测值(D1)存储为辅助基准值(Rf2)。然后,到静电传感器(22)输出的检测值(D1)成为包含基准值(Rf1)的规定的范围的值之前为止,判断部(21)在静电传感器(22)输出的检测值(D1)小于辅助基准值(Rf2)时,将静电传感器(22)输出的检测值(D1)在存储部(21A)中更新为新的辅助基准值(Rf2)。判断部(21)在静电传感器(22)输出的检测值(D1)大于辅助基准值(Rf2)时,对静电传感器(22)输出的检测值(D1)与辅助基准值(Rf2)进行比较,判断可动触点体(B1)是否被按压。
根据该方式,例如,即使在用于解除静电传感器(22)的传感动作的关闭状态的复原操作中、用户的指尖等从输入设备(100)离开的过程的中途连续进行下个按压的情况下,也能正确进行与该按压有关的判断。结果,可提高操作输入设备(100)的人(用户)的使用的便利性。
第9方式所涉及的控制方法是输入系统(1)中的控制方法。输入系统(1)具有输入设备(100)、静电传感器(22)、导通传感器(23)、控制部(20)、判断部(21)。输入设备(100)具有可动触点体(B1)、第1电极(11)、第2电极(12)、第3电极(13)、第4电极(14)。静电传感器(22)与第1电极(11)连接。导通传感器(23)与第3电极(13)连接。控制部(20)将静电传感器(22)的传感动作切换至开启状态或者关闭状态。判断部(21)与静电传感器(22)连接,基于静电传感器(22)的输出来判断可动触点体(B1)是否被按压。输入设备(100)构成为,若可动触点体(B1)被按压,则第1电极(11)与第2电极(12)之间的静电电容变化,静电电容变化之后,若可动触点体(B1)进一步被按压,则第3电极(13)与第4电极(14)导通。控制方法具备导通检测步骤、切换步骤、静电检测步骤、输入步骤。在导通检测步骤中,控制部(20)使导通传感器(23)检测第3电极(13)与第4电极(14)的导通。在切换步骤中,控制部(20)在导通传感器(23)检测到第3电极(13)与第4电极(14)的导通之后,将静电传感器(22)的传感动作从关闭状态切换至开启状态。在静电检测步骤中,控制部(20)将静电传感器(22)的传感动作从关闭状态设为开启状态之后,使静电传感器(22)输出与第1电极(11)与第2电极(12)之间的静电电容有关的检测值(D1)。在输入步骤中,控制部(20)使由静电传感器(22)输出的检测值(D1)输入到判断部(21)。
根据该方式,能够提供能够实现静电传感器(22)的消耗电力的减少的控制方法。
关于第10方式所涉及的控制方法,在第9方式中,在切换步骤中,控制部(20)在刚刚检测到第3电极(13)与第4电极(14)的导通之后,将静电传感器(22)的传感动作从关闭状态切换至开启状态。
根据该方式,由于迅速开始静电传感器(22)的传感动作,因此可提高操作输入设备(100)的人(用户)的使用的便利性。
关于第11方式所涉及的控制方法,在第9方式中,在切换步骤中,控制部(20)在导通传感器(23)检测到第3电极(13)与第4电极(14)的导通之后,并且导通传感器(23)检测到第3电极(13)与第4电极(14)的导通被解除之后,将静电传感器(22)的传感动作从关闭状态切换至开启状态。
根据该方式,可提高与从导通传感器(23)检测到导通的时刻到该导通被解除为止的期间的判断部(21)的判断有关的可靠性。
关于第2~8方式所涉及的结构,不是输入系统(1)必须的结构,能够适当省略。关于第10~11方式所涉及的方法,不是输入系统(1)中的控制方法必须的方法,能够适当省略。
-符号说明-
1 输入系统
100 输入设备
B1 可动触点体
11 第1电极
12 第2电极
13 第3电极
14 第4电极
20 控制部
21 判断部
21A存储部
22 静电传感器
23 导通传感器
D1 检测值
Rf1 基准值
Rf2 辅助基准值。

Claims (11)

1.一种输入系统,具备:
输入设备,具有可动触点体、第1电极、第2电极、第3电极和第4电极;
静电传感器,与所述第1电极连接;
导通传感器,与所述第3电极连接;
控制部,将所述静电传感器的传感动作切换至开启状态或者关闭状态;和
判断部,与所述静电传感器连接,基于所述静电传感器的输出来判断所述可动触点体是否被按压,
所述输入设备构成为:若所述可动触点体被按压,则所述第1电极与所述第2电极之间的静电电容变化,在所述静电电容变化之后,若所述可动触点体进一步被按压,则所述第3电极与所述第4电极导通,
所述导通传感器对所述第3电极与所述第4电极的导通进行检测,
所述控制部在所述导通传感器检测到所述第3电极与所述第4电极的导通之后,将所述静电传感器的所述传感动作从所述关闭状态设为所述开启状态,
所述静电传感器在所述开启状态时,输出与所述第1电极与所述第2电极之间的所述静电电容有关的检测值,
所述静电传感器输出的所述检测值被输入到所述判断部。
2.根据权利要求1所述的输入系统,其中,
所述控制部在所述导通传感器刚刚检测到所述第3电极与所述第4电极的导通之后,将所述静电传感器的所述传感动作从所述关闭状态设为所述开启状态。
3.根据权利要求1所述的输入系统,其中,
所述控制部在所述导通传感器检测到所述第3电极与所述第4电极的导通之后,并且所述导通传感器检测到所述第3电极与所述第4电极的导通被解除之后,将所述静电传感器的所述传感动作从所述关闭状态设为所述开启状态。
4.根据权利要求3所述的输入系统,其中,
所述控制部在所述导通传感器刚刚检测到所述第3电极与所述第4电极的导通被解除之后,将所述静电传感器的所述传感动作从所述关闭状态设为所述开启状态。
5.根据权利要求1~4的任一项所述的输入系统,其中,
所述判断部具有:存储部,存储基准值,
所述判断部对所述基准值与所述静电传感器输出的所述检测值进行比较,
所述判断部判断所述可动触点体是否被按压。
6.根据权利要求5所述的输入系统,其中,
所述控制部在将所述静电传感器的所述传感动作从所述关闭状态设为所述开启状态之后,设为所述关闭状态,
之后,从所述关闭状态成为所述开启状态时的所述基准值是基于从所述开启状态切换至所述关闭状态之前所述静电传感器输出的所述检测值而设定的。
7.根据权利要求5或者6所述的输入系统,其中,
在所述控制部将所述静电传感器的所述传感动作从所述关闭状态设为所述开启状态之后,
所述判断部直到所述静电传感器输出的所述检测值成为包含所述基准值的规定的范围的值之前,判断为所述可动触点体未被按压,
所述判断部在所述静电传感器输出的所述检测值成为包含所述基准值的规定的范围的值之后,判断所述可动触点体是否被按压。
8.根据权利要求5或者6所述的输入系统,其中,
在所述控制部将所述静电传感器的所述传感动作从所述关闭状态设为所述开启状态之后,
所述判断部的所述存储部将所述静电传感器输出的所述检测值存储为辅助基准值,
之后,直到所述静电传感器输出的所述检测值成为包含所述基准值的规定的范围的值之前,
所述判断部在所述静电传感器输出的所述检测值小于所述辅助基准值时,将所述静电传感器输出的所述检测值在所述存储部中更新为新的辅助基准值,
所述判断部在所述静电传感器输出的所述检测值大于所述辅助基准值时,对所述静电传感器输出的所述检测值与所述辅助基准值进行比较,判断所述可动触点体是否被按压。
9.一种控制方法,是输入系统中的控制方法,
所述输入系统具有:
输入设备,具有可动触点体、第1电极、第2电极、第3电极和第4电极;
静电传感器,与所述第1电极连接;
导通传感器,与所述第3电极连接;
控制部,将所述静电传感器的传感动作切换至开启状态或者关闭状态;和
判断部,与所述静电传感器连接,基于所述静电传感器的输出,判断所述可动触点体是否被按压,
所述输入设备构成为:若所述可动触点体被按压,则所述第1电极与所述第2电极之间的静电电容变化,在所述静电电容变化之后,若所述可动触点体进一步被按压,则所述第3电极与所述第4电极导通,
所述控制方法具备:
导通检测步骤,所述控制部使所述导通传感器检测所述第3电极与所述第4电极的导通;
切换步骤,所述控制部在所述导通传感器检测到所述第3电极与所述第4电极的导通之后,将所述静电传感器的所述传感动作从所述关闭状态切换至所述开启状态;
静电检测步骤,在所述控制部将所述静电传感器的所述传感动作从所述关闭状态设为所述开启状态之后,使所述静电传感器输出与所述第1电极与所述第2电极之间的所述静电电容有关的检测值;和
输入步骤,所述控制部使由所述静电传感器输出的所述检测值输入到所述判断部。
10.根据权利要求9所述的控制方法,其中,
在所述切换步骤中,所述控制部在刚刚检测到所述第3电极与所述第4电极的导通之后,将所述静电传感器的所述传感动作从所述关闭状态切换至所述开启状态。
11.根据权利要求9所述的控制方法,其中,
在所述切换步骤中,所述控制部在所述导通传感器检测到所述第3电极与所述第4电极的导通之后,并且所述导通传感器检测到所述第3电极与所述第4电极的导通被解除之后,将所述静电传感器的所述传感动作从所述关闭状态切换至所述开启状态。
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