JP2009207009A

JP2009207009A - 携帯情報端末

Info

Publication number: JP2009207009A
Application number: JP2008048819A
Authority: JP
Inventors: Kigun Yo; 毅軍楊; Takeshi Yoshimura; 剛吉村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2009-09-10

Abstract

【課題】ユーザに感度調整の開始を指示させることなく、静電パッドの感度調整を自動的かつ安全に行うことを目的とする。
【解決手段】携帯電話機１の傾き及び加速度を検出するモーションセンサ２２を備え、充電端子Ｔｃへの電圧印加をトリガーとして、一定期間待機した後、さらに携帯電話機１の傾き、携帯電話機１の動き及びユーザ操作を一定期間監視し、この監視結果に基づいて、静電パッド１２の感度調整を開始する。このため、非操作時に行う必要がある静電パッド１２の感度調整を自動的かつ安全に行うことができる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、静電パッドを有する携帯情報端末に係り、さらに詳しくは、携帯電話機などの携帯情報端末に設けられた静電パッドの感度調整を安全かつ自動的に行うための改良に関する。

静電パッドは、電極の静電容量を検出することによって、ユーザ操作を検出する入力装置であり、薄型化が容易で耐久性に優れ、携帯電話機やＰＤＡなどの携帯情報端末の入力装置として採用されている。一般的な静電パッドは、複数の電極が２次元配置された薄膜を有し、各電極の静電容量を検出することによって、ユーザ操作の有無だけでなく、ユーザが操作した静電パッド上の２次元位置も検出することもできる。

電極の静電容量は、ユーザが指を近づけることによって変化する。この静電容量の変化を検出することにより、静電パッドに対するユーザ操作を検出することができる。ただし、電極の特性にはばらつきがあるため、検出された静電容量を補正する必要がある。すなわち、電極の特性に応じた基準値を用いて検出値を補正する必要がある。この基準値は、ユーザ操作が行われていない非操作状態において検出された静電容量に基づいて予め決定される。例えば、生産工場からの出荷前に、適切な基準値が求められ、静電パッド内のメモリに格納されている。

しかしながら、上記電極の特性は、一定ではなく、時間経過や環境変化などに応じて変化する。例えば、静電パッドの反りや、電子機器に加えた衝撃などによって、静電パッドと周辺部品との位置関係が変化すれば、その静電容量は変動する。また、温度や湿度が変化することにより、操作面に隣接する空気層の誘電率が変化した場合にも、その静電容量が変動する。このため、静電パッドの感度を良好に保つためには、工場出荷後も、適宜、非操作時における静電容量を検出し、基準値を更新する感度調整を行う必要がある。

このような感度調整を行う場合、調整時における静電パッドの状態が問題となる。上述した通り、静電パッドの感度調整を行うためには、非操作時における静電容量を検出する必要があり、感度調整中にユーザ操作が行われると、ユーザ操作時の静電容量に基づいて上記基準値が更新され、正しく感度調整を行うことができない。その結果、感度が著しく低下したり、操作入力を検出できなくなるという致命的な問題が発生する可能性がある。しかも、感度調整に失敗したことを判別することができないため、直ちに感度調整を再実行することもできない。

また、静電パッドは、操作面近傍に他の物品、特に、金属製品などの導電性物体を近づけた場合、操作入力時の状態と同様、静電容量が顕著に変化する。このため、たとえ非操作中であったとしても、このような状態で感度調整を行えば、正しく感度調整を行うことはできない。例えば、静電パッドの操作面が露出している小型の携帯電話機の場合、金属製品とともに鞄やポケットの中に収納されたり、操作面を下に向けて金属製の台上に置かれた様な状態で感度調整が行われると、却って感度が低下してしまうという問題があった。

ここで、感度調整の実行をユーザが指示する場合、ユーザ自身が注意すれば、正しく感度調整を行うことは容易である。しかしながら、感度調整をユーザに指示させることは煩雑であり、利便性を低下させてしまうことから、感度調整は、ユーザが指示しなくても自動的に実行されることが望ましい。

さらに、静電パッドの感度調整は、基準値の更新を伴う処理であり、感度調整中に不揮発性メモリの書き換えが行われている。このため、感度調整中に電源容量が不足すれば、上記メモリが破壊され、静電パッドが動作しなくなる可能性がある。
ＷＯ２００４／０９１４００特開２００７−３０３９４５

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、静電パッドの感度調整を正しく行うことができる携帯情報端末を提供することを目的とする。特に、ユーザに感度調整の開始を指示させることなく、静電パッドの感度調整を自動的かつ安全に行うことを目的とする。

第１の本発明による携帯情報端末は、薄型筐体の主面に設けられた電極の静電容量を検出することにより操作入力を検出する静電パッドと、非操作時に検出された上記電極の静電容量に基づいて上記静電パッドの感度調整を行う感度調整手段と、上記筐体の鉛直方向に対する角度を検出する傾き検出手段とを備え、上記感度調整手段が、上記傾き検出手段の検出結果に基づいて上記静電パッドの感度調整を開始するように構成される。

この様な構成により、携帯情報端末の傾きが所定の範囲内である場合に静電パッドの感度調整を開始することができる。このため、ユーザが携帯している状態や、静電パッドの操作面が下を向いている状態で感度調整が行われるのを防止することができる。なお、傾き検出手段は、互いに交差する３軸について傾きを検出する手段であることが望ましいが、少なくとも１軸について傾きを検出できればよい。また、筐体の傾きは、例えば、筐体の基準軸が鉛直方向となす角度として求められる。

第２の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加えて、上記薄型筐体に加えられた加速度を検出する加速度検出手段を備え、上記感度調整手段が、上記加速度検出手段により一定時間内に検出された加速度に基づいて、上記静電パッドの感度調整を開始するように構成される。この様な構成により、携帯情報端末が静止状態の場合に静電パッドの感度調整を開始し、ユーザによる携帯時に感度調整が行われるのを防止することができる。

第３の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加えて、充電端子への電圧印加に基づいて内蔵電池の充電を開始する充電手段を備え、上記感度調整手段が、上記充電端子への電圧印加に基づいて、上記静電パッドの感度調整を開始するように構成される。

この様な構成により、クレードルに取付けられた状態で静電パッドの感度調整を開始することができる。しかも、充電端子への電圧印加と、携帯電話機の傾きとを組み合わせれば、クレードルに取付けられた状態であることをより確実に検出することができる。また、外部から充電電圧が供給されているため、感度調整時に電池容量が不足し、静電パッドが破壊されるのを防止することができる。

第４の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加えて、上記充電端子に電圧が印加されてから予め定められた待機時間が経過した後に、上記加速度検出手段及び上記傾き検出手段の検出結果とに基づいて、上記静電パッドの感度調整を開始するように構成される。このような構成により、携帯情報端末がクレードルに完全に取付けられた状態で静電パッドの感度調整を開始することができる。

第５の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加えて、通常状態及び低消費電力状態が自動的に切り替えられる表示装置を備え、上記感度調整手段が、上記表示装置が低消費電力状態である場合に、上記静電パッドの感度調整を開始するように構成される。このような構成により、携帯情報端末が低消費電力状態の場合に静電パッドの感度調整を開始することができる。

第６の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加えて、上記表示装置はバックライトを有し、上記低消費電力状態は、上記バックライトが消灯され、かつ、上記表示装置が画像表示を一時停止している状態である。

第７の本発明による携帯情報端末は、薄型筐体の主面に設けられた静電パッドと、上記静電パッドの感度を調整する感度調整手段と、上記筐体の鉛直方向に対する角度を検出する傾き検出手段とを備え、上記静電パッドが、上記電極の静電容量を検出する静電容量検出手段と、基準値を保持する基準値保持手段と、検出された上記静電容量を上記基準値に基づいて補正する検出値補正手段とを有し、上記感度調整手段が、上記傾き検出手段の検出結果に基づいて上記静電容量検出手段の検出結果を取得し、当該検出結果に基づいて上記基準値を更新するように構成される。

第８の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加えて、付勢手段により付勢され移動可能に静止させた錘の変位を検出するモーションセンサを有し、上記傾き検出手段が、上記変位の時間平均を求めることにより、上記筐体の鉛直方向に対する角度を検出するように構成される。

第９の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加えて、上記変位と上記時間平均との差分を求めることにより、上記薄型筐体に加えられた加速度を検出する上記加速度検出手段を備え、上記感度調整手段が、上記傾き検出手段及び上記加速度検出手段の検出結果に基づいて上記静電容量検出手段の検出結果を取得し、当該検出結果に基づいて上記基準値を更新するように構成される。

本発明によれば、静電パッドの感度調整を正しくかつ自動的に行うことができる携帯情報端末を提供できる。特に、ユーザに感度調整の開始を指示させることなく、静電パッドの感度調整を自動的かつ安全に行うことができる。

実施の形態１．
図１及び図２は、本発明の実施の形態１による携帯情報端末の概略構成の一例を示した外観図であり、携帯情報端末の一例としてスライド式の携帯電話機１が示されている。この携帯電話機１は、表示筐体１０１及び操作筐体１０２をスライド可能に連結して構成される。

携帯電話機１は、表示筐体１０１及び操作筐体１０２を重ねたクローズ状態と、クローズ状態から表示筐体１０１をスライドさせたオープン状態との間を遷移させることができる。表示筐体１０１及び操作筐体１０２は、ともに略矩形の薄型筐体からなり、クローズ状態では、両筐体１０１，１０２が完全に重なり、操作キー１３が表示筐体１０１の背面に隠れている。一方、オープン状態では、表示筐体１０１がスライドすることによって操作筐体１０２の前面に配置された操作キー１３が現れるようになっている。

図１は、携帯電話機１のクローズ状態を示した外観図であり、（ａ）には正面図、（ｂ）には側面図が示されている。また、図２は、携帯電話機１のオープン状態を示した外観図であり、（ａ）には正面図、（ｂ）には側面図が示されている。

表示筐体１０１の前面、つまり、薄型筐体の一主面には、受話音を出力するための通話用レシーバＲＶと、表示装置としての液晶表示装置１１と、操作入力を行うための静電パッド１２とが配置されている。通話用レシーバＲＶは、表示筐体１０１の上端付近に、静電パッド１２は下端付近に配置され、その間に液晶表示装置１１が配置されている。一方、操作筐体１０２の前面には、多数の操作キー１３が配置され、その側面には、静電パッド１２の有効及び無効を切り替えるための操作キー１４が配置されている。

この携帯電話機１は、クローズ状態及びオープン状態にかかわらず、静電パッド１２が筐体外面に露出した状態となっている。このため、ユーザは、いつでも静電パッド１２に触れることができる。また、鞄に収納されている場合には、他の物品が触れている可能性がある。また、表示筐体１０１を下に向けて携帯電話機１を置けば、静電パッド１２が載置面に近接した状態となる。さらに、表示筐体１０１のスライド操作は、表示筐体１０１の下端付近、つまり、静電パッド１２又はその近傍に指をおいて行われることになる。このようにして、静電パッド１２の静電容量は、様々な要因によって変化する。

<全体ブロック>
図３は、携帯電話機１の一構成例を示したブロック図であり、携帯電話機１内の機能構成の一例が示されている。主制御部２０は、携帯電話機１を構成する各ブロックを制御するマイクロプロセッサである。ユーザが静電パッド１２や操作キー１３，１４を操作すれば、その操作信号が主制御部２０へ出力され、主制御部２０が、各ブロックを制御することによって、所望の機能が実現される。

静電パッド１２は、ユーザが指を近づけたときに生じる電極の静電容量の変化を検出することにより、ユーザ操作を検出する操作入力手段である。この静電パッド１２は、操作面に対するユーザ操作の有無を検出する手段であってもよいし、操作面内における操作位置を検出するポインティングデバイスであってもよい。本実施の形態では、静電パッド１２がポインティングデバイスである場合について説明する。

感度調整部２１は、静電パッド１２の感度調整を行っている。この感度調整は、非操作時における静電パッド１２の検出結果に基づいて行われる処理である。また、この感度調整は自動的に実行される処理であり、当該処理は、主制御部２０からの感度調整指示に基づいて行われる。主制御部２０は、感度調整部２１が正しく感度調整を行うことができるように、モーションセンサ２２、充電制御部２３、表示制御部２６などの出力に基づいて感度調整の開始タイミングを指示する。

モーションセンサ２２は、鉛直方向と、携帯電話機１に加えられた加速度とを検出することができる３軸センサである。鉛直方向を検出することによって、携帯電話機１の傾き、つまり、鉛直方向に対する携帯電話機１の角度を求めることができる。また、加速度を検出することによって、携帯電話機１の動きを検出することができる。

充電制御部２３は、操作筐体１０２内に保持されている内蔵電池ＢＴの充電制御を行っている。充電制御部２３は、充電端子Ｔｃの電圧を監視しており、当該充電端子Ｔｃに外部から充電電圧が印加されると、内蔵電池ＢＴの充電を開始する。

セルラー通信部２４は、図示しないセルラー無線基地局との間で無線信号の送受信を行う無線通信手段である。通話制御部２５は、通話中に通話用マイクＭＣ及び通話用レシーバＲＶを制御する。報知用スピーカＳＰは、音声出力によって、通話着信や電子メール受信を報知する報知手段である。

表示制御部２６は、液晶表示装置１１の表示制御及びバックライト２７の点灯制御を行っている。携帯電話機１の動作モードには、通常モード及びパネルセーブモードがある。パネルセーブモードは、通常モードよりも消費電力を抑制した低消費電力モードである。

表示制御部２６は、通常モード時には、バックライト２７を点灯させ、液晶表示装置１１に画像表示を行わせる。一方、パネルセーブモード時には、バックライト２７を消灯し、あるいは、液晶表示装置１１による表示を停止させる。例えば、ユーザ操作が行われることなく一定時間が経過すれば、バックライト２７を消灯させる。その後、ユーザ操作が行われることなく更に一定時間が経過すれば、液晶表示装置１１への電源供給も遮断して表示を停止させる。なお、パネルセーブモードから通常モードへの復帰は、静電パッド１２や操作キー１３，１４の操作、着信、電子メール受信、アラーム報知などに基づいて行われる。なお、液晶表示装置１１に代えて、有機ＥＬ表示装置を用いることもできる。この場合、バックライト２７は省略することができる。

<静電パッド>
図４は、表示筐体１０１を切断線Ａ−Ａにより切断した場合の断面図である。表示筐体１０１は、その前面に透明パネル３０が設けられ、その背面側に液晶表示装置１１や静電パッド１２が配置されている。

静電パッド１２は、フレキシブル基板（ＦＰＣ）３３上に形成された電極パターン３２及びセンサ回路３４によって構成される。フレキシブル基板３３は、折り曲げられて表示筐体１０１内に収納され、当該フレキシブル基板３３上の透明パネル３０の近傍に電極パターン３２が形成されている。センサ回路３４は、この電極パターン３２の静電容量を検出する集積回路である。なお、このフレキシブル基板３３上には、報知用スピーカＳＰも配置されている。

電極パターン３２と透明パネル３０との間には、２枚の導光板３１が配置されている。この導光板３１は、図示しない光源からの入射光を電極パターン３２付近で散乱させることにより、静電パッド１２による操作入力が有効であることを視認可能に表示している。

静電パッド１２の操作面は、電極パターン３２に対向する透明パネル３０上の領域である。ユーザが当該操作面に指を近づけた場合、静電パッド１２が有効であれば、センサ回路３４が、この静電容量の変化を検出して操作信号を出力する。一方、静電パッド１２が無効であれば、静電容量の変化にかかわらず操作信号は出力されない。なお、静電パッド１２による操作入力の有効と無効は、操作キー１４の押下操作によって切り替えることができる。

図５は、図４の電極パターン３２の一例を示した平面図である。フレキシブル基板３３上には、多数の電極素子３２ｅが２次元配置されている。各電極素子３２ｅは六角形からなり、１個の電極素子３２ｅが６個の電極素子３２ｅによって取り囲まれるハニカムパターンを形成している。これらの電極素子３２ｅは、電極パターン３２Ａ、３２Ｂのいずれかに属している。

電極パターン３２Ａは、Ｘ方向に配列させ、互いに導通させた７個の電極素子３２ｅからなる。この電極パターン３２Ａは、Ｙ方向の操作位置を検出するための電極であり、Ｙ方向の位置が異なる６個の電極パターン３２Ａが形成されており、各電極パターン３２Ａには、それぞれ配線パターンＹｉ（ｉ＝１〜６）が対応している。

電極パターン３２Ｂは、Ｙ方向に配列させ、互いに導通させた７個の電極素子３２ｅからなる。この電極パターン３２Ｂは、Ｘ方向の操作位置を検出するための電極であり、Ｘ方向の位置が異なる６個の電極パターン３２Ｂが形成されており、各電極パターン３２Ｂには、それぞれ配線パターンＸｉ（ｉ＝１〜６）が対応している。

静電パッド１２に指を近づけると、電極素子３２ｅと指との間に静電容量が発生し、指に近い位置にある電極素子３２ｅを含む電極パターン３２Ａ，３２Ｂほど静電容量が増加する。この様な静電容量の変化を検出することによって操作位置を判別することができる。

例えば、電極パターン３２Ｂの静電容量をＣｘ_ｉ（ｉ＝１〜６）、電極パターン３２Ａの静電容量をＣｙ_ｉ（ｉ＝１〜６）とすれば、これらの静電容量Ｃｋ（ｋ＝ｘ_１〜ｘ_６，ｙ_１〜ｙ_６）を監視し、静電容量に変化のあった電極パターン３２Ａ及び３２Ｂを特定することによって、ユーザが操作した２次元位置を検出することができる。なお、上記静電容量Ｃｋは、非操作時における各電極パターン３２Ａ，３２Ｂと、表示筐体１０１内部の金属製部品等との間で形成された寄生容量と、各電極パターン３２Ａ，３２Ｂに指を近づけることによって発生する静電容量とを合成した値となっている。

図６は、図４のセンサ回路３４の詳細構成例を示した図である。静電パッド１２のセンサ回路３４は、複数の電極パターン３２の静電容量Ｃｋ（ｋ＝ｘ_１〜ｘ_６，ｙ_１〜ｙ_６）を監視し、これらの静電容量Ｃｋの変化に基づいて操作位置を検出している。なお、静電容量Ｃｋの検出には様々な周知の検出方法を採用することができるが、ここでは、一例として、一定条件で充電した場合の充電時間から、静電容量Ｃｋを検出する場合について説明する。

センサ回路３４は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２、電流源１２０、コンデンサＣｍｏｄ、コンパレータ１２１、充電時間検出部１２２、検出値補正部１２３、基準値記憶部１２４及び操作位置検出部１２５によって構成されている。

スイッチＳＷ１は、電極パターン３２、すなわち、静電容量Ｃｋのコンデンサに並列に接続された放電用スイッチであり、スイッチＳＷ１を閉じることにより静電容量Ｃｋを放電することができる。スイッチＳＷ２は、静電容量Ｃｋ及びコンデンサＣｍｏｄの間に直列に接続された充電用スイッチであり、コンデンサＣｍｏｄの充電後に、スイッチＳＷ１を開いた状態でスイッチＳＷ２を閉じれば、コンデンサＣｍｏｄに蓄積された電荷によって静電容量Ｃｋを充電することができる。電流源１２０は、コンデンサＣｍｏｄの充電用電源であり、スイッチＳＷ２及びコンデンサＣｍｏｄの間に接続され、スイッチＳＷ２を開いた状態でコンデンサＣｍｏｄの充電を行っている。

コンデンサＣｍｏｄの端子間電圧は、ローパスフィルタ回路を介して、コンパレータ１２１に入力され、リファレンス電圧Ｖｒｅｆと比較されている。充電時間検出部１２２は、コンパレータ１２１の比較結果に基づいて、スイッチＳＷ２を閉じてからコンデンサＣｍｏｄの端子間電圧がリファレンス電圧Ｖｒｅｆに到達するまでに要する時間を測定している。つまり、充電時間検出部１２２は、一定条件下における静電容量Ｃｋの充電時間を求めるタイマーであり、充電時間として静電容量Ｃｋが検出される。

検出値補正部１２３は、充電時間検出部１２２によって求められた静電容量Ｃｋを基準値を用いて補正している。基準値は、電極パターン３２ごとの特性のばらつきを補償するためのパラメータであり、非操作入力時に検出された静電容量Ｃｋに基づいて、電極パターン３２ごとに予め求められ、基準値記憶部１２４内に保持されている。基準値記憶部１２４は、フラッシュメモリなどの半導体不揮発性メモリが用いられている。検出値補正部１２３は、検出対象である電極パターン３２の基準値を基準値記憶部１２４から読出し、この基準値を用いて、検出された静電容量Ｃｋに含まれる電極パターン３２ごとのばらつきを補償し、正規化された静電容量Ｃｋの検出値を求めている。この補正処理は、例えば、検出値と基準値の差分を求めることにより、非操作時に対する静電容量Ｃｋの変化量を求める処理であってもよい。

操作位置検出部１２５は、この様にして求められた各電極パターン３２ごとの静電容量Ｃｋに基づいて、静電パッド１２上におけるユーザの操作位置を求めている。具体的には、各電極パターン３２について検出された静電容量Ｃｋを補間し、静電容量Ｃｋが極大となる２次元位置を操作位置と判別する。

感度調整部２１は、主制御部２０から感度調整指示が入力された場合に、感度調整を行う。この感度調整処理は、充電時間検出部１２２によって検出された静電容量Ｃｋに基づいて新たな基準値を求め、基準値記憶部１２４内の基準値を更新する処理である。

<モーションセンサ>
図７は、図３のモーションセンサ２２の一構成例を示した図である。モーションセンサ２２は、３個の単軸センサ２２ｅを組み合わせて構成される３軸センサである。各単軸センサ２２ｅは、それぞれが１つの検出軸１４５を有し、重力や加速度の当該検出軸１４５方向の成分を検出することができる。従って、３個の単軸センサ２２ｅを利用すれば、３次元空間における重力と加速度の方向を求めることができる。ここでは、図示した様に、３つの単軸センサ２２ｅの検出軸１４５が互いに直交するように操作筐体１０２内に収納されているものとする。

図８は、図７の単軸センサ２２ｅの一構成例を示した図である。この単軸センサ２２ｅは、２つのバネ１４１，１４２によって付勢され、検出軸１４５上を移動することができる錘１４０を内蔵している。バネ１４１及び１４２は、錘１４０を反対側から付勢する弾性体であり、錘１４０は両者の付勢力がバランスする位置で静止している。

錘１４０の位置は、固定電極１４３及び可動電極１４４の間の静電容量として検出される。固定電極１４３は、操作筐体１０２に固定されており、錘１４０の動きに連動しない電極である。一方、可動電極１４４は、錘１４０に取付けられ、錘１４０とともに検出軸方向に移動する電極である。両電極１４３，１４４は平行となるように配置されており、両電極１４３，１４４間の静電容量を検出すれば、錘１４０の位置を検出することができる。

錘１４０の位置は、重量及び加速度に応じて変化する。すなわち、携帯電話機１の静止時には、重力の検出軸１４５方向の成分に応じて錘１４０の位置が決まる。また、携帯電話機１に加速度が加えられた場合には、錘１４０の位置が、当該加速度の検出軸１４５方向の成分に応じた距離だけ移動する。つまり、錘１４０の位置は、錘１４０に対して検出軸１４５方向に作用している力、つまり、重力及び慣性力の和を示している。

一般に、一定の加速度が継続的に加えられる状況はほとんど生じないことから、錘１４０に作用する力の時間平均を求めれば、検出軸１４５方向に作用している重力の成分を求めることができる。また、瞬時的に錘１４０に作用している力と、上記重力の成分との差分を求めれば、検出軸１４５方向に作用している加速度の成分を求めることができる。このようにして、各単軸センサ２２ｅごとに、それぞれの検出軸１４５方向について、重力及び加速度を求めることによって、３次元空間における携帯電話機１の姿勢及び移動状態を検出することができる。

図９は、携帯電話機１の姿勢の一例を示した図である。図中の（ａ）及び（ｂ）には、携帯電話機１を水平な台上に置いた状態が示されている。（ａ）は、静電パッド１２の操作面を上に向けた状態、（ｂ）は静電パッド１２の操作面を下に向けた状態である。図中の（ｃ）には、携帯電話機１をクレードル１６０に取付けた状態が示されている。クレードル１６０は、充電電圧供給用の端子を備え、充電中の携帯電話機１を保持する充電用設置台である。

携帯電話機１の姿勢は、携帯電話機１の傾きで示すことができる。ここでは、静電パッド１２の操作面の法線を携帯電話機１の基準軸１４６とし、この基準軸１４６と、鉛直方向の上向きとがなす角度を携帯電話機１の傾きとする。つまり、携帯電話機１の姿勢は０〜１８０度のいずれかの傾きとして表される。図９における携帯電話機１の傾きは、（ａ）が０度、（ｂ）が１８０度、（ｃ）が約７０度である。（ａ）及び（ｃ）では、静電パッド１２が非操作状態であるのに対し、（ｂ）では、静電パッド１２が設置台の影響を受けている。

このため、携帯電話機１の傾きが、０度を含む所定範囲内である場合に感度調整を行い、１８０度を含む所定範囲内である場合には感度調整を行わないことが望ましい。特に、携帯電話機１の姿勢が９０度以上の場合には、感度調整を行わないことが望ましい。一方、クレードル１６０に取付けて充電を行っている場合には、静電パッド１２の近傍に他の物品が配置されている可能性は低い。このため、携帯電話機１の姿勢が、クレードル１６０への取付状態（７０度）を含む範囲内である場合に感度調整を行うことが望ましい。この例では、静電パッド１２が上向きとなるように、クレードル１６０が携帯電話機１を７０度に保持しているため、携帯電話機１の姿勢が、０〜８０度の範囲にある場合に感度調整を行うことが望ましい。

<フローチャート>
図１０のステップＳ１０１〜Ｓ１０９は、主制御部２０による感度調整の起動処理の一例を示したフローチャートである。この起動処理は、感度調整部２１に対し、感度調整を指示（ステップＳ１０９）するための処理であり、充電端子Ｔｃに充電電圧が印加された場合に開始される（ステップＳ１０１）。

携帯電話機１の内蔵電池ＢＴの充電は、たとえば、携帯電話機１をクレードル１６０に取り付けた状態で行われ、静電パッド１２の操作面の近傍に他の物品が配置されている可能性は低い。また、クレードル１６０に取り付けたままの携帯電話機１に対し、操作入力が行われる可能性は低い。このため、充電端子Ｔｃへの電圧印加をトリガーとして、この起動処理が開始される。

充電端子Ｔｃへの電圧印加は、充電端子Ｔｃを監視している充電制御部２３によって検出される。なお、電圧印加を検出した充電制御部２３は、その後に内蔵電池ＢＴの充電処理を開始するが、この充電処理は内蔵電池ＢＴが満充電状態の場合には実行されない。これに対し、静電パッド１２の感度調整は、充電制御部２３による充電処理の有無にかかわらず起動される。

充電端子Ｔｃへ電圧が印加された後、所定の待機時間が経過するまで待つ（ステップＳ１０２）。電圧印加の検出直後は、携帯電話機１がクレードル１６０に完全に取り付けられていない可能性がある。このため、一定の待機時間、例えば１分間待ってから、次のステップＳ１０３へ進む。

次に、所定のチェック間隔が経過するまで待機する（ステップＳ１０３）。静電パッド１２の感度調整は、次の４つの条件チェック（ステップＳ１０４〜Ｓ１０７）からなる一連のチェックを一定周期で繰り返し実行し、全てのチェックにパスした場合に開始される。上記チェック間隔は、このチェック周期を決定する時間間隔であり、ここでは１０秒であるものとする。

第１の起動条件として、充電端子Ｔｃに引き続き充電電圧が印加されていることをチェックする（ステップＳ１０４）。充電端子Ｔｃへの印加電圧は、充電制御部２３が引き続き監視している。もし、充電端子Ｔｃに電圧が印加されなくなれば、感度調整部２１による感度調整を起動することなく、この起動処理を終了する。

第２の起動条件として、携帯電話機１が静止していることをチェックする（ステップＳ１０５）。携帯電話機１が静止していなければ、ユーザが携帯電話機１を携帯しているか、あるいは、操作している可能性が高く、この様な場合には、感度調整に失敗する可能性が高いため、携帯電話機１が静止していることを起動条件としている。

静止状態であることの判別は、モーションセンサ２２によって検出された加速度に基づいて行われる。例えば、タイマースタート時における携帯電話機１の傾きを基準として、一定角度以上の傾きの変動があった場合には、静止していないと判断する。この場合、傾きの変動は、携帯電話機１に加えられた角加速度を積分することにより求められる。例えば、傾きが±１０度以上となる振動が検出された場合には静止していないと判断し、感度調整部２１による感度調整を起動することなく、この起動処理を終了する。

第３の起動条件として、携帯電話機１が表向きの状態、つまり、静電パッド１２が上を向いていることをチェックする（ステップＳ１０６）。上述した通り、静電パッド１２を下に向けて携帯電話機１を金属製品上に載置すると、正しく感度調整を行うことができない。携帯電話機１の傾きは、モーションセンサ２２によって検出できるため、少なくともこのような状態でないこを確認する。例えば、携帯電話機１の姿勢が０〜８０度の範囲外であれば、静電パッド１２が上向きでなく、また、クレードル１６０に取り付けられることなく充電されていることがわかる。また、傾きが８０度を超えている場合、特に９０度以上の場合、静電パッド１２が下向きとなる姿勢、あるいは、下向きになる可能性のある姿勢であることがわかる。従って、携帯電話機１の姿勢が０〜８０度の範囲外である場合には、感度調整部２１による感度調整を起動することなく、この起動処理を終了する。

第４の起動条件として、ユーザによる操作入力をチェックする（ステップＳ１０７）。ユーザが、操作入力を行っている場合、ユーザの指が、意識的又は無意識的に静電パッド１２に触れる可能性が高い。しかも、いつ触れるのかを予測することができない。従って、ユーザが、静電パッド１２や操作キー１３，１４を操作している場合には、感度調整部２１による感度調整を起動することなく、この起動処理を終了する。なお、アプリケーションの実行中もユーザが操作入力を行う可能性が高いため、アプリケーションの実行状況も併せてチェックすることが望ましい。

第１〜第４の起動条件は、所定回数に達するまで繰り返しチェックされる（ステップＳ１０８）。そして、第１〜第４の起動条件を満たした状態のまま、チェック回数が所定回数に達すれば、主制御部２０は、感度調整部２１に対して感度調整を指示する（ステップＳ１０９）。ここでは、一連のチェックが１０秒間隔で６０回繰り返され、１０分の間、第１〜第４の起動条件を満たしていることがチェックされる。

感度調整部２１は、この感度調整指示に基づいて、感度調整処理を開始する。この感度調整処理は、検出値補正部１２３による補正前の検出値、すなわち、充電時間検出部１２２の検出値に基づいて新たな基準値を求め、基準値記憶部１２４内の基準値を更新することによって行われる。この様な基準値の更新処理が、各電極パターン３２について行われる。

本実施の形態によれば、携帯電話機１の充電端子Ｔｃに対する電圧印加に基づいて、感度調整の起動処理を開始する。しかも、所定の待機時間が経過した後に、感度調整の起動処理を開始する。このため、非操作時に行うべき静電パッド１２の感度調整を安全に行うことができる。

また、携帯電話機１の傾きを検出し、当該傾きが一定の範囲内にある場合に感度調整を開始する。このため、静電パッド１２が下を向いている状態で感度調整が開始され、感度調整に失敗するのを防止することができる。

また、携帯電話機１に加えられる加速度を検出し、携帯電話機１が静止状態にあるにある場合に感度調整を開始する。このため、携帯電話機１がユーザによって携帯されている状態で感度調整が開始され、ユーザ操作中に感度調整が行われるのを防止することができる。

また、携帯電話機１に対するユーザ操作を検出し、ユーザ操作が行われていない状態が一定時間継続している場合に感度調整を開始する。このため、ユーザ操作中に感度調整が行われるのを防止することができる。

なお、実施の形態では、充電端子Ｔｃへの電圧印加、筐体の傾き、筐体の静止状態及びユーザ操作をそれぞれ検出し、これらの検出結果の組み合わせに基づいて、静電パッド１２の感度調整を開始するか否かを判断する場合の例を示した。しかしながら、本発明は、本実施の形態に例示した組み合わせだけに限定されるものではない。すなわち、上記条件のいずれか１つ、又は、任意の２以上の組み合わせで、静電パッド１２の感度調整を開始するか否かを判断することができることは言うまでもない。

実施の形態２．
実施の形態１では、充電端子Ｔｃへの電圧印加をトリガーとして、静電パッド１２の感度調整の起動処理を開始する動作例について説明した。これに対し、本実施の形態では、パネルセーブモードへの遷移をトリガーとして、感度調整の起動処理を開始する動作について説明する。なお、携帯電話機１の構成は、実施の形態１の場合と同様であるため、重複する説明は省略する。

図１１のステップＳ２０１〜Ｓ２０８は、本発明の実施の形態２による感度調整の起動処理の一例を示したフローチャートである。この起動処理は、携帯電話機１の動作モードが、パネルセーブモードに遷移した場合に開始される（ステップＳ２０１）。

携帯電話機１は、ユーザ操作がない状態が一定時間継続した場合に、通常モードからパネルセーブモードへ遷移する。つまり、ユーザが携帯電話機１を操作していない可能性が高い場合に、表示制御部２６が、液晶表示装置１１への電源供給を遮断し、あるいは、バックライト２７を消灯することにより、電力消費を抑制する動作モードである。このため、パネルセーブモードへの遷移をトリガーとして、感度調整の起動処理を開始することもできる。

パネルセーブモードへの遷移後、所定の待機時間が経過するまで待つ（ステップＳ２０２）。パネルセーブモードへの遷移直後は、ユーザ操作が行われる可能性があるため、一定の待機時間、例えば１分間待ってから、次のステップＳ２０３へ進む。

次に、所定のチェック間隔が経過するまで待機する（ステップＳ２０３）。静電パッドの１２感度調整は、次の３つの条件チェック（ステップＳ２０４〜Ｓ２０６）からなる一連のチェックを一定周期で繰り返し実行し、全てのチェックにパスした場合に開始される。上記チェック間隔は、このチェック周期を決定する時間間隔であり、ここでは１０秒であるものとする。

第１の起動条件として、引き続きパネルセーブモードであることをチェックする（ステップＳ２０４）。その後のユーザ操作等によって、通常モードに戻れば、感度調整部２１による感度調整を起動することなく、この起動処理を終了する。

第２の起動条件として、携帯電話機１が静止していることをチェックする（ステップＳ２０５）。携帯電話機１が静止していなければ、ユーザが携帯電話機１を携帯しているか、あるいは、操作している可能性が高く、この様な場合には、感度調整に失敗する可能性が高いため、携帯電話機１が静止していることを起動条件としている。

第３の起動条件として、携帯電話機１が表向きの状態であることをチェックする（ステップＳ２０６）。ステップＳ１０６と同様、携帯電話機１の傾きを求め、携帯電話機１の傾きが０〜８０度の範囲外である場合には、感度調整部２１による感度調整を起動することなく、この起動処理を終了する。

第１〜第３の起動条件は、所定回数に達するまで繰り返しチェックされる（ステップＳ２０７）。そして、第１〜第３の起動条件を満たしてた状態のまま、チェック回数が所定回数に達すれば、主制御部２０は、感度調整部２１に対して感度調整を指示する（ステップＳ２０８）。ここでは、一連のチェックが１０秒間隔で６０回繰り返され、１０分の間、第１〜第３の起動条件を満たしていることがチェックされる。

本実施の形態によれば、携帯電話機１の充電が、クレードル１６０を用いることなく行われている場合であっても、当該携帯電話機１の静電パッド１２の感度調整を行うことができる。しかも、パネルセーブモードは、一定時間、ユーザ操作が行われておらず、かつ、着信、電子メール受信、アラーム報知などが行われていない場合の動作モードであるため、静電パッド１２の感度調整を安全に行うことができる。

なお、本発明が適用される携帯情報端末におけるパネルセーブモード及び通常モード間の遷移条件は、上記実施の形態に記載した場合には限定されない。すなわち、パネルセーブモードは、通常モード比べて、液晶表示装置１１の表示の視認性を低下させて、消費電力を抑制する動作モードであればよい。このようなパネルセーブモード中は、ユーザ操作が行われる可能性が低い状態であり、静電パッド１２の感度調整はパネルセーブモード中に行われることが望ましい。

実施の形態１による携帯電話機１の外観図であり、クローズ状態の正面図及び側面図が示されている。実施の形態１による携帯電話機１の外観図であり、オープン状態の正面図及び側面図が示されている。携帯電話機１の一構成例を示したブロック図であり、携帯電話機１内の機能構成の一例が示されている。表示筐体１０１を切断線Ａ−Ａにより切断した場合の断面図である。図４の電極パターン３２の一例を示した平面図である。図４のセンサ回路３４の詳細構成例を示した図である。図３のモーションセンサ２２の一構成例を示した図である。図７の単軸センサ２２ｅの一構成例を示した図である。携帯電話機１の姿勢の一例を示した図である。主制御部２０による感度調整の起動処理の一例を示したフローチャートである。実施の形態２による感度調整の起動処理の一例を示したフローチャートである。

符号の説明

１携帯電話機
１１液晶表示装置
１２静電パッド
２０主制御部
２１感度調整部
２２モーションセンサ
２２ｅ単軸センサ
２３充電制御部
２６表示制御部
２７バックライト
３０透明パネル
３１導光板
３２，３２Ａ，３２Ｂ電極パターン
３２ｅ電極素子
３３フレキシブル基板
３４センサ回路
１０１表示筐体
１０２操作筐体
１２０電流源
１２１コンパレータ
１２２充電時間検出部
１２３検出値補正部
１２４基準値記憶部
１２５操作位置検出部
１４０錘
１４１，１４２バネ
１４３固定電極
１４４可動電極
１４５検出軸
１６０クレードル

Claims

筐体の表面に対する操作を電極の静電容量に基づいて検出する静電パッドと、
非操作時に検出された上記電極の静電容量に基づいて上記静電パッドの感度調整を行う感度調整手段と、
上記筐体の傾きを検出する傾き検出手段とを備え、
上記感度調整手段が、上記傾き検出手段の検出結果に基づいて上記静電パッドの感度調整を開始することを特徴とする携帯情報端末。
上記薄型筐体に加えられた加速度を検出する加速度検出手段を備え、
上記感度調整手段が、上記加速度検出手段により一定時間内に検出された加速度に基づいて、上記静電パッドの感度調整を開始することを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
充電端子への電圧印加に基づいて内蔵電池の充電を開始する充電手段を備え、
上記感度調整手段は、上記充電端子への電圧印加に基づいて、上記静電パッドの感度調整を開始することを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯情報端末。
上記充電端子に電圧が印加されてから予め定められた待機時間が経過した後に、上記加速度検出手段及び上記傾き検出手段の検出結果とに基づいて、上記静電パッドの感度調整を開始することを特徴とする請求項３に記載の携帯情報端末。
通常状態及び低消費電力状態が自動的に切り替えられる表示装置を備え、
上記感度調整手段は、上記表示装置が低消費電力状態である場合に、上記静電パッドの感度調整を開始することを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯情報端末。
上記表示装置はバックライトを有し、
上記低消費電力状態は、上記バックライトが消灯され、かつ、上記表示装置が画像表示を一時停止している状態であることを特徴とする請求項５に記載の携帯情報端末。
薄型筐体の主面に設けられた静電パッドと、上記静電パッドの感度を調整する感度調整手段と、上記筐体の鉛直方向に対する角度を検出する傾き検出手段とを備え、
上記静電パッドが、上記電極の静電容量を検出する静電容量検出手段と、基準値を保持する基準値保持手段と、検出された上記静電容量を上記基準値に基づいて補正する検出値補正手段とを有し、
上記感度調整手段が、上記傾き検出手段の検出結果に基づいて上記静電容量検出手段の検出結果を取得し、当該検出結果に基づいて上記基準値を更新することを特徴とする携帯情報端末。
付勢手段により付勢され移動可能に静止させた錘の変位を検出するモーションセンサを有し、
上記傾き検出手段が、上記変位の時間平均を求めることにより、上記筐体の鉛直方向に対する角度を検出することを特徴とする請求項７に記載の携帯情報端末。
上記変位と上記時間平均との差分を求めることにより、上記薄型筐体に加えられた加速度を検出する上記加速度検出手段を備え、
上記感度調整手段が、上記傾き検出手段及び上記加速度検出手段の検出結果に基づいて上記静電容量検出手段の検出結果を取得し、当該検出結果に基づいて上記基準値を更新することを特徴とする請求項８に記載の携帯情報端末。