JP2014225057A - 入力装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】演算回数が少なく、入力操作に対する反応が早い入力装置を提供する。【解決手段】複数の容量検出部1aがマトリクス状に配置され、操作体が近接操作を行う座標入力部1と、複数の容量検出部1a毎の静電容量を計測し、計測信号として出力する容量計測部2と、容量計測部2を制御し、計測信号を容量検出部2の座標情報と関連付けて取得し、計測信号を演算し、その結果に基づいて制御信号を出力する制御部3と、を有し、制御部3は、容量検出部1aの座標情報に従って順に注目座標を決定し、決定された注目座標の計測信号の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の情報の計測信号の値とをそれぞれ比較し、注目座標の計測信号の値が注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値以上または大きい場合に、注目座標を操作体が近接操作した操作点として検知する。【選択図】図1
Description
本発明は、座標入力装置に関し、特に、入力操作に対する反応を早くすることができる座標入力装置に関する。
従来から、操作者の指による操作に伴う静電容量の変化を検知することで、操作位置を判断する静電容量式座標入力装置が存在している。
座標入力装置はスイッチやロータリーエンコーダー等での入力操作とは異なり、使用者の直感的な入力操作ができるので様々な機器に応用範囲が広がっており、使用される環境も多様になりつつある。
特許文献1には、図8に示すような座標検出装置(入力装置)が提案されている。特許文献1の座標検出装置900は、X方向と、X方向に対して直交するY方向と、に沿って並設された複数の電極(912、913)の静電容量をそれぞれ検出する検出部(914、915)と、検出された静電容量を記憶する記憶部(917)と、記憶された静電容量に基づいて演算処理を行う演算処理部(918)とで構成されている。
検出部(914、915)は、複数の電極(912、913)の静電容量を、複数の電極(912、913)の一端側から他端側へ向かって順に検出し、演算処理部(918)は、隣接する電極の静電容量変化量の比較値と、検出された電極の静電容量変化量の大きさと、に基づいて、検出対象の座標領域を決定している。
しかしながら、上述した従来技術の入力装置では、複数の電極ごとに記憶された静電容量を基に、所定方向に隣接する電極の静電容量変化量を比較する比較値(差)を算出して傾きを求めた後、更にその傾きが所定値より大きいものを算出していた。そのため、演算処理部での演算回数が多く、演算に時間が掛ってしまうものであるため、入力操作に対して入力装置の反応が遅くなってしまう虞があると言う課題があった。
本発明は、上述した課題を解決するもので、演算回数が少なく、入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することを目的とする。
この課題を解決するために、本発明の入力装置は、複数の容量検出部がマトリクス状に配置され、操作体が近接操作を行う座標入力部と、前記複数の容量検出部毎の静電容量を計測し、計測信号として出力する容量計測部と、前記容量計測部を制御し、前記計測信号を前記容量検出部の座標情報と関連付けて取得すると共に、前記計測信号を演算し、その結果に基づいて制御信号を出力する制御部と、を有する入力装置であって、前記制御部は、前記容量検出部の座標情報に従って順に注目座標を決定し、決定された前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値とをそれぞれ比較し、前記注目座標の前記計測信号の値が前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値以上または大きい場合に、前記注目座標を操作体が近接操作した操作点として検知することを特徴とする。
これによれば、注目座標の計測信号の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値とを比較することを繰り返すことで操作体が近接操作した操作点を検知することができる。このため複雑な演算を行うことがなく、演算回数を少なくすることができるので、入力操作に対する処理を早くすることができる。従って、演算回数が少なく、入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。
また、本発明の入力装置は、前記制御部は閾値を記憶しており、前記注目座標の前記計測信号の値が前記閾値より大きかった場合に、前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値とをそれぞれ比較することを特徴とする。
これによれば、注目座標の計測信号の値が閾値以下の場合には隣り合う複数の座標情報の計測信号の値との比較を行わないので、比較する回数を低減することができる。このため、より演算回数が少なくて済み処理速度が向上するので、より入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。
また、本発明の入力装置は、前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報が8箇所あることを特徴とする。
これによれば、マトリクス状に配置された容量検出部のうち、注目座標に隣り合う全ての座標情報の計測信号の値と比較を行った結果で操作点を検知するので、正確に操作体が近接操作した操作点を検出することができる。
また、本発明の入力装置は、前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の箇所に前記容量検出部が存在しない場合には、当該座標情報に対応した前記計測信号の値を既定の固定値とすることを特徴とする。
これによれば、注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の箇所に容量検出部が存在しない場合には、計測信号の値を既定の固定値を用いるので、マトリクス状に配置された容量検出部のうち端部に配置された容量検出部でも操作体の近接操作を検知することができる。
また、本発明の入力装置は、前記注目座標の決定は、マトリクス状に配置された複数の容量検出部のうち、一端に位置する容量検出部に対応する座標情報からラスタ順に決定されることを特徴とする。
これによれば、注目座標がマトリクス状に配置された複数の容量検出部のうち、一端に位置する容量検出部に対応する座標情報からラスタ順に決定されるので、注目座標を決定する際に座標情報を順次増加(減少)することで簡単に座標情報を更新することができる。このため注目座標の決定を迅速に行うことができるので、一層入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。
また、本発明の入力装置は、前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値との比較は、ラスタ順に決定される前記注目座標が一巡するまでの期間において、既に前記注目座標として処理された位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の情報の前記計測信号の値より大きく、前記注目座標として処理されていない位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値以上である場合に前記注目座標を操作体が近接操作した操作点として検知することを特徴とする。
また、本発明の入力装置は、前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値との比較は、ラスタ順に決定される前記注目座標が一巡するまでの期間において、既に前記注目座標として処理された位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の情報の前記計測信号の値以上で、前記注目座標として処理されていない位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値より大きい場合に前記注目座標を操作体が近接操作した操作点として検知することを特徴とする。
これによれば、ラスタ順に決定される注目座標が既に通過した座標の計測信号の値と比較する場合と、注目座標がまだ通過していない座標の計測信号の値と比較する場合と、の条件を変えて比較を行うように構成した。このため、同じ値の計測信号をもつ座標が複数連続して存在しても注目座標の計測信号の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値とを比較することを繰り返すことで注目座標を操作体が近接操作した操作点を一点に決定することができる。従って演算回数が少なくて済み処理速度が向上するので、より入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。
本発明の入力装置によれば、演算回数が少なく、入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。
[第1実施形態]
以下に、本発明の第1実施形態における入力装置100について説明する。
以下に、本発明の第1実施形態における入力装置100について説明する。
まず始めに、本発明の実施形態における入力装置100の構成について図1及び図2を用いて説明する。図1は入力装置100の構成を示すブロック図であり、図2は入力装置100の外観模式図である。
入力装置100は図1に示すように、座標入力部1と、容量計測部2と、制御部3と、を備えている。座標入力部1は容量計測部2に接続されており、容量計測部2は制御部3に接続されている。制御部3は、外部機器50に対して制御信号を出力する。
座標入力部1は図2に示すように、操作者の指等の操作体60が入力操作面に近接または接触する近接操作によって入力操作が行われる。座標入力部1には、入力操作面に沿って複数の容量検出部1aがX方向にM個、X方向と直交するY方向にN個がマトリクス状に配置されている(M、Nは自然数とする)。
容量検出部1aは静電容量を有しており、操作者が入力操作を行うために座標入力部1に指等の操作体60を接触すると、接触された位置及びその近傍にある容量検出部1aの静電容量が増加する。
容量計測部2は複数の容量検出部1a毎の静電容量を計測し、計測した静電容量をアナログ信号からデジタル信号へ変換するAnalog‐to‐Digital変換(以下、AD変換と記す)を行う。また、容量計測部2は、AD変換によってデジタル信号に変換された静電容量のデータを計測信号として制御部3へ出力する。
制御部3は容量計測部2を制御し、複数の容量検出部1a毎の計測信号の値を容量検出部1aの座標情報と関連付けて取得する。また制御部3は、容量計測部2から座標情報と関連付けて取得した計測信号の値を演算し、その結果に基づいて外部機器50に対して制御信号を出力する。また、制御部3にはタイマ機能やメモリ(図示せず)が備えられ、タイマ機能による制御間隔の管理や、取得した計測信号の値や計測信号の値を演算した結果を記憶することなどを行うことができる。
次に第1実施形態における入力装置100の動作について図3を用いて説明する。図3は第1実施形態に係る入力装置100の動作概要を示すフローチャートである。図3のフローチャートで示された処理手順は、制御部3に内蔵されているタイマ機能などによって定期的に繰り返して行われる。
まず制御部3は手順S1で、容量計測部2を制御して容量検出部1a毎の計測信号を取得し、容量検出部1aの座標情報に対応させて、制御部3に含まれるメモリに計測信号記憶領域を設定して記憶する。
次に、手順S2では、計測信号記憶領域に記憶された計測信号の値から操作点の検知を行い、検知した結果と,検知した操作点の座標情報を制御部3に含まれるメモリに検知情報の記録領域及び検知座標記憶領域を設定して記憶する。
手順S3では、手順S2で記憶した検知した操作点の座標情報に対応した制御信号を出力する。
次に、図3のフローチャートに示した手順S1から手順S3の処理について図4から図6を用いて詳細に説明する。
図4は、図3に示したフローチャートの手順S1の詳細な処理手順を示したフローチャートである。
制御部3は、図4のフローチャートで示された手順S1_1で、計測信号の値を取得する対象となる容量検出部1aについて、X方向にm番目、Y方向にn番目の位置を座標情報(m,n)とすると、座標情報(m,n)に初期値(例えば、m=1,n=1)を設定し、手順S1_2で、座標情報(m,n)に対応した容量検出部1aの計測信号AD(m,n)の値を容量計測部2から取得する。
手順S1_3では、手順S1_2で取得された計測信号AD(m,n)の値を容量検出部1aの座標情報に対応させて、制御部3に含まれるメモリに計測信号記憶領域を設定して記憶する。
手順S1_4で座標情報(m,n)のmの値を1増加させ、手順S1_5でmの値をX方向の座標情報の最大値Mと比較する。mの値が最大値Mを超えていなければ手順S1_2に戻って、更新された次の座標の座標情報(m+1,n)に対応した容量検出部1aの計測信号AD(m+1,n)の値を取得する。以降、上記と同様に手順S1_2から手順S1_5までを、mの値が最大値Mより大きくなるまで繰り返す。
手順S1_5でmの値を最大値Mと比較しmの値が最大値Mを超えた場合、手順S1_6でmの値を初期値(例えば1)に戻し、nの値を1増加させ、手順S1_7でnの値を最大値Nと比較する。nの値が最大値Nを超えていなければ手順S1_2に戻って、更新された次の座標の座標情報(m,n+1)に対応した容量検出部1aの計測信号(AD(m,n+1))の値を取得する。以降、上記と同様に手順S1_2から手順S1_7までを、nの値が最大値Nより大きくなるまで繰り返す。
手順S1_7でnの値を最大値Nと比較しnの値が最大値Nを超えた場合、図3のフローチャートの手順S1の動作を終了する。以上の処理によって、X方向にM個、X方向と直交するY方向にN個がマトリクス状に設けられているM×N個全ての容量検出部1aを走査し、それぞれの容量検出部1aの計測信号AD(m,n)の値の取得と記憶が完了したことになる。
以上のように、処理の順番を、X方向に1番目でY方向に1番目の座標からX方向に沿って順次決定し、X方向の端(m=M,n=1)まで進んだ次には、Y方向に一つ移動した(m=1,n=2)座標からX方向に沿って順次決定している。このように処理の順番を
順次決定する方法は、一般的にラスタ順またはラスタスキャン順と呼ばれている。
順次決定する方法は、一般的にラスタ順またはラスタスキャン順と呼ばれている。
図5は、図3に示したフローチャートの手順S2の詳細な処理手順を示したフローチャートである。
制御部3は、図5のフローチャートで示された手順S2_1で、注目座標の座標情報を初期値(m=1,n=1)に設定し、手順S2_2で注目座標に対応した計測信号AD(m,n)の値を計測信号記憶領域から取得する。なお、注目座標の決定は、前述した計測信号AD(m,n)の値の取得を行う際との順序と同様に、マトリクス状に配置された複数の容量検出部1aのうち、一端に位置する容量検出部1aに対応する座標情報からラスタ順に従って決定される。
手順S2_3では、手順S2_2で取得した注目座標に対応した計測信号AD(m,n)の値と、あらかじめ設定し制御部3に記憶されている閾値(本実施例では256が設定されているものとする)と比較する。比較した結果、注目座標に対応した計測信号AD(m,n)の値が閾値(256)より大きいと判断された場合には手順S2_4に移行する。また比較した結果、注目座標に対応した計測信号AD(m,n)の値が閾値以下と判断された場合には手順S2_15に移行する。
手順S2_4では、注目座標の周囲に隣り合う8箇所の座標情報に対応した計側信号の値を計測信号記憶領域から取得する。8箇所の座標情報に対応した計測信号の値はそれぞれ、AD(m−1,n−1)、AD(m,n−1)、AD(m+1,n−1)、AD(m−1,n)、AD(m+1,n)、AD(m−1,n+1)、AD(m,n+1)、AD(m+1,n+1)で表される。
mの値が1の場合とnの値が1の場合及び、mの値が最大値Mの場合とnの値が最大値Nの場合は、注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報のうち座標入力部1の外側となってしまう座標情報の箇所には容量検出部1aが存在しない。そのため、mの値が1の場合は隣り合う8つの座標情報に対応した計測信号の値のうち、(m−1,n−1)、(m−1,n)(m−1,n+1)に対応する計測信号の値が存在しない。また、nの値が1の場合は隣り合う8つの座標情報に対応した計測信号の値のうち、(m−1,n−1)、(m,n−1)、(m+1,n−1)に対応する計測信号の値が存在しない。同様に、mの値が最大値Mの場合は、(m+1,n−1)(m+1,n)(m+1,n+1)に対応する計測信号の値が存在せず、nの値が最大値Nの場合は、(m−1,n+1)、(m,n+1)、(m+1,n+1)に対応する計測信号の値が存在しない。このように注目座標(m、n)の周囲に隣り合う複数の座標情報の箇所に容量検出部1aが存在しない場合には、その座標情報に対応した計測信号の値を既定の固定値(本実施例では”0”:零)に設定して手順S2_5に移行する。
制御部3は手順S2_5から手順S2_12で、注目座標の計側信号AD(m,n)の値と注目座標の周囲に隣り合う8箇所の座標情報の計測信号の値とをそれぞれ比較する。注目座標の計側信号AD(m,n)の値と注目座標の周囲の座標情報の計測信号の値との比較は、ラスタ順に決定される注目座標が一巡する間で、既に注目座標として処理された位置にある座標情報と、注目座標として処理されていない位置にある座標情報とで以下のように異なる。注目座標の計側信号AD(m,n)の値と既に注目座標として処理された位置にある座標情報の計測信号の値と比較する際は、注目座標の計側信号AD(m,n)の値が隣り合う座標情報の計測信号の値より大きい場合に、次の隣り合う座標情報の計測信号との比較を行う。これは手順S2_5から手順S2_8が該当する。また、注目座標の計側信号AD(m,n)の値と注目座標として処理されていない位置にある座標情報の計測信号の値と比較する際には、注目座標の計側信号AD(m,n)の値が隣り合う複数の座標情報の計測信号の値以上である場合に次の隣り合う座標情報の計測信号との比較を行う。これは手順S2_9から手順S2_12が該当する。
比較した結果、注目座標の計側信号AD(m,n)の値が注目座標の周囲に隣り合う8箇所の座標情報の計測信号の値以上または大きい場合には手順S2_13に移行する。また、注目座標の計側信号AD(m,n)の値が注目座標の周囲に隣り合う8箇所の座標情報のうちいずれかに対応した計測信号の値以下より小さいと判断された場合は手順S2_15に移行する。
手順S2_13では、手順S2_5から手順S2_12までの比較から注目座標の計側信号AD(m,n)の値が注目座標の周囲に隣り合う8箇所の座標情報の計測信号の値以上または大きいことになる。この注目座標の座標情報を操作体60が近接操作した操作点として、座標情報に対応した検知情報の記録領域D(m,n)に検知した結果として検知情報(例えば1)を記憶して手順S2_14へ移行する。
制御部3は手順S2_14で、検知座標記憶領域に注目座標の座標情報を記憶し、手順S2_16へ移行する。
手順S2_15では、手順S2_3で注目座標の計側信号AD(m,n)の値が、閾値以下であるか、手順S2_5から手順S2_12までの比較から注目座標の計側信号AD(m,n)の値が注目座標の周囲に隣り合う8箇所の座標情報の計測信号の値以下または小さいことになる。従って、この注目座標を操作体60が近接操作した操作点とは判断しないので座標情報に対応した検知情報の記録領域D(m,n)に非検知の結果として非検知情報(例えば0)を記憶して手順S2_16へ移行する。
手順S2_16で座標情報(m,n)のmの値を1増加させ、手順S2_17でmの値をX方向の座標情報の最大値Mと比較する。mの値が最大値Mを超えていなければ手順S2_2に戻って、更新された次の座標の座標情報(m+1,n)に対応した計測信号の値を計測信号記憶領域から取得する。以降、上記と同様に手順S2_2から手順S2_16までを、mの値が最大値Mより大きくなるまで繰り返す。
手順S2_17でmの値を最大値Mと比較しmの値が最大値Mを超えた場合、手順S2_18でmの値を初期値(例えば1)に戻し、nの値を1増加させ、手順S2_19でnの値を最大値Nと比較する。nの値が最大値Nを超えていなければ手順S2_2に戻って、更新された次の座標の座標情報(m,n+1)に対応した計測信号ADの値を計測信号記憶領域から取得する。以降、上記と同様に手順S2_2から手順S2_17までを、nの値が最大値Nより大きくなるまで繰り返す。
手順S2_19でnの値を最大値Nと比較しnの値が最大値Nを超えた場合、図3のフローチャートの手順S2の動作を終了する。以上の処理によって、X方向にM個、X方向と直交するY方向にN個がマトリクス状に設けられているM×N個全ての容量検出部1aに対応した近接操作の位置検知と検知結果の記憶が完了したことになる。
図6は、図3に示したフローチャートの手順S3の詳細な処理手順を示したフローチャートである。
制御部3は、図6のフローチャートで示された手順S3_1で、検知座標記憶領域から手順S2_14で記憶した、近接操作の位置検知を示す座標情報(m,n)を取得し、手順S3_2に移行する。
手順S3_2では、手順S3_1で取得した座標情報を用いて検知情報の記録領域D(m,n)から手順S2_13で記憶した検知情報の値を取得し、手順S3_3に移行する。
手順S3_3では手順S3_2で取得した検知情報の値を確認し、値が”1”の場合は近接操作があったことになるので手順S3_4に移行し、値が”0”の場合には手順S3_5に移行する。
手順S3_4では、手順S3_3で操作による接触有と判断されたので、検知座標記憶領域に記憶されている近接操作の位置検知を示す座標情報(m,n)に対応した制御信号を出力して手順S3_6に移行する。
手順S3_5では、手順S3_3で操作による接触がないものと判断されたので、無入力に対応した制御信号を出力して手順S3_6に移行する。
手順S3_6では、検知情報の値を消去(0にリセット)して、図3のフローチャートの手順S3の動作を終了する。
次に、図3のフローチャートに示した手順S2の処理について図5及び図7を用いて具体的に説明する。
図7は、図4及び図5に示したフローチャートの動作によって取得した計側信号AD(m,n)の値が記憶された計測信号記憶領域と、取得した計側信号AD(m,n)の値から求められた検知情報の記録領域D(m,n)の値を説明する図である。図7(a)は、図4に示すフローチャートの手順S1で取得した容量検出部1a毎の計測信号AD(m,n)の値の例である。説明を簡単にするために、m及びnはそれぞれ1から8までの値をとり、全てで64個のデータで構成している。図7(b)は、図7(a)に示した容量検出部1a毎の計測信号AD(m,n)の値から、図5に示すフローチャートの手順を実行した際の検知情報の記録領域D(m,n)の値を示している。
図7(a)では、隣り合う座標情報のm=4、n=4とm=5、n=4に相当する位置が操作されているため、当該位置に相当する座標の及びその近傍座標の計測信号AD(m,nの値が大きくなっている例を表している。
図7(a)に示した容量検出部1a毎の計測信号AD(m,n)の値を用いて、図5に示すフローチャートの手順での処理についての具体例について説明する。
手順S2_1で、注目座標の座標情報を初期値(m=1,n=1)に設定し、手順S2_2で注目座標に対応した計測信号(AD(m,n))の値を計測信号記憶領域から取得した場合、注目座標の計測信号AD(1,1)の値は”0”である。このため、手順S2_3から手順S2_15に移行し、検知情報の記憶領域D(1,1)の値は”0”が書き込まれる。
次に手順S2_16で注目座標の座標情報のmの値に1が加えられて(m=2,n=1)となり、手順S2_2に戻り処理が繰り返される。注目座標の座標情報が(m=4,n=1)及び、(m=5,n=1)の場合には、手順S2_2で取得する計測信号AD(4,1)及びAD(5,1)の値は128となるが、手順S2_3で比較される閾値が256のため手順S2_15に移行する。
注目座標の座標情報が(m=8,n=1)まで処理が進み、手順S2_16に移行するとmの値が9となるので、手順S2_17から手順S2_18に移行し、注目座標の座標情報に(m=1,n=2)が設定され、手順S2_19から手順S2_2に戻り処理が繰り返される。
以上の動作を繰り返し、注目座標の座標情報が(m=3,n=3)まで進むと、手順S2_2で取得する計測信号AD(3,3)の値が488となり、手順S2_3で比較される閾値の256を越えるので、手順S2_4に移行する。
手順S2_4では、注目座標に隣り合う8箇所の座標情報に対応した計測信号の値を計測信号記憶領域から取得する。8箇所の座標情報に対応した計測信号の値はそれぞれ、AD(2,2)、AD(3,2)、AD(4,2)、AD(2,3)と、AD(4,3)、AD(2,4)、AD(3,4)、AD(4,4)となる。これらの値は、手順S2_4に示されるようにそれぞれB1からB8で示されるレジスタなどに一時的に保持される。このうち、座標情報が、(2,2)、(3,2)、(4,2)、(2,3)の座標は、ラスタ順に決定された注目座標として既に処理された座標情報である。また座標情報が、(4,3)、(2,4)、AD(3,4)、AD(4,4)の座標は、まだ注目座標として処理されていない座標情報である。
既に注目座標として処理された座標にある計測信号の値、AD(2,2)=B1、AD(3,2)=B2、AD(4,2)=B3、AD(2,3)=B4は、図7(a)からそれぞれ、B1=0、B2=128、B3=256、B4=128となる。同様にまだ注目座標として処理されていない座標にある計測信号の値、AD(4,3)=B5、AD(2,4)=B6、AD(3,4)=B7、AD(4,4)=B8は、図7(a)からそれぞれ、B5=512、B6=256、B7=512、B8=640となる。
手順S2_5から手順S2_8では、注目座標の計測信号AD(3,3)の値のほうが大きいために手順S2_9まで移行する。しかし、手順S2_9で注目座標の計測信号の値より隣り合う座標(4,3)の計測信号AD(4,3)の値のほうが大きいため、手順S2_15へ移行する。その後、前述の通り手順S2_16、手順S2_17を経て手順S2_2に戻り処理が繰り返される。
同様に、注目座標の座標情報が(m=4,n=3)の場合には手順S2_11から手順S2_15へ移行し、手順S2_16、手順S2_17を経て手順S2_2に戻り処理が繰り返される。
注目座標の座標情報が(m=4,n=4)まで進むと、手順S2_2で取得する計測信号AD(4,4)の値が640となり、手順S2_3から手順S2_4に移行する。手順S2_4で取得される注目座標に隣り合う8箇所の座標情報に対応した計測信号の値はそれぞれ、B1=448、B2=512、B3=512、B4=512、B5=640、B6=448、B7=512、B8=512となる。
手順S2_5から手順S2_8では、注目座標の計測信号AD(4,4)の値のほうが大きいために手順S2_9まで移行し、手順S2_9から手順S2_12では注目座標の計測信号AD(4,4)の値が隣り合う座標の計測信号の値以上なので、手順S2_13へ移行する。
手順S2_13で制御部3は、注目座標の座標情報(m=4,n=4)を操作体60が近接操作した操作点として、座標情報に対応した検知情報の記録領域D(4,4)に検知した結果として検知情報”1”を記憶して手順S2_14へ移行する。
制御部3は手順S2_14で、検知座標記憶領域に注目座標の座標情報(m=4,n=4)を記憶し、手順S2_16、手順S2_17を経て手順S2_2に戻る。
注目座標の座標情報が(m=5,n=4)の場合も、手順S2_2で取得する注目座標の計測信号AD(5,4)の値が640となり、手順S2_3から手順S2_4に移行する。手順S2_4で取得される注目座標に隣り合う8箇所の座標情報に対応した計測信号の値はそれぞれ、B1=512、B2=512、B3=448、B4=640、B5=512、B6=512、B7=512、B8=448となる。
手順S2_5から手順S2_7では、注目座標の計測信号AD(5,4)の値のほうが大きいために手順S2_8まで移行する。しかし、手順S2_8で、注目座標の計測信号AD(5,4)の値と隣り合う座標(4,4)の計測信号AD(4,4)の値が同じ大きさのため、手順S2_15へ移行する。その後、前述の通り手順S2_16、手順S2_17を経て手順S2_2に戻り処理が繰り返される。
以降同様に、注目座標の座標情報が(m=8,n=8)まで処理を実行すると、検知情報の記録領域D(m,n)には図7(b)に示す結果を得ることができる。また、検知座標記憶領域には検知情報に”1”を記憶した注目座標の座標情報(m=4,n=4)が記憶されている。
以上説明したように、図3に示すフローチャートの手順S2の処理によって、検知情報の記録領域D(m,n)に近接操作の検知結果と、検知座標記憶領域に検知した座標情報が記憶される。この情報を用いて手順S3では操作位置に応じた制御信号を出力することができる。
以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。
本実施形態の入力装置100では、制御部3は、容量検出部1aの座標情報に従って順に注目座標を決定し、決定された注目座標の計側信号AD(m,n)の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値とをそれぞれ比較し、注目座標の計側信号AD(m,n)の値が注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値以上または大きい場合に、注目座標を操作体60が近接操作した操作点として検知するように構成した。
これにより、注目座標の計側信号AD(m,n)の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値とを比較することを繰り返すことで操作体60が近接操作した操作点を検知することができるの。このため複雑な演算を行うことがなく、演算回数が少なくすることができるので、入力操作に対する処理を早くすることができる。従って、演算回数が少なく、入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。
また、本実施形態の入力装置100では、制御部3は閾値を記憶しており、注目座標の計側信号AD(m,n)の値が閾値より大きかった場合に、注目座標の計側信号AD(m,n)の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値とをそれぞれ比較するようにした。
これにより、注目座標の計側信号AD(m,n)の値が閾値以下の場合には隣り合う複数の座標情報の計測信号の値との比較を行わないので、比較する回数を低減することができる。このため制御部3の演算回数がより少なくて済み、処理速度が向上することができる。
また、本実施形態の入力装置100では、注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報が8箇所となるように構成した。
これにより、マトリクス状に配置された容量検出部1aのうち、注目座標に隣り合う全ての座標情報の計測信号の値と比較を行った結果で操作点を検知するので、正確に操作体60が近接操作した操作点を検出することができる。
また、本実施形態の入力装置100では、注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の箇所に容量検出部1aが存在しない場合には、当該座標情報に対応した計測信号の値を既定の固定値とするようにした。
これにより、注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の箇所に容量検出部1aが存在しない場合には、計測信号の値を既定の固定値を用いるので、マトリクス状に配置された容量検出部1aのうち端部に配置された容量検出部1aでも操作体60の近接操作を検知することができる。
また、本実施形態の入力装置100では、注目座標の決定は、マトリクス状に配置された複数の容量検出部1aのうち、一端に位置する容量検出部1aに対応する座標情報からラスタ順に決定されるようにした。
これにより、マトリクス状に配置された複数の容量検出部1aのうち一端に位置する容量検出部1aに対応する座標情報からラスタ順に注目座標が決定されるので、注目座標を決定する際に座標情報を順次増加することで簡単に座標情報を更新することができる。このため注目座標の決定を迅速に行うことができるので、一層入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。
また、本実施形態の入力装置100では、注目座標の計側信号AD(m,n)の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値との比較は、ラスタ順に決定される注目座標が一巡するまでの期間において、既に注目座標として処理された位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値と比較する際には、注目座標の計側信号AD(m,n)の値が隣り合う複数の情報の計測信号の値より大きく、注目座標として処理されていない位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値と比較する際には、注目座標の計側信号AD(m,n)の値が隣り合う複数の座標情報の計測信号の値以上である場合に注目座標を操作体60が近接操作した操作点として検知するようにした。
これにより、同じ値の計測信号をもつ座標が複数連続して存在しても注目座標の計側信号AD(m,n)の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値とを比較することを繰り返すことで検知する座標を操作体60が近接操作した操作点の一点に決定することができる。従って演算回数が少なくて済み処理速度が向上するので、より入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。
以上説明したように、本実施形態の入力装置100によれば演算回数が少なく、入力操作に対する反応が早い入力装置を提供することができる。
以上のように、本発明の実施形態に係る入力装置100について具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。
(1)本実施形態において、注目座標の計側信号AD(m,n)の値と注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値との比較を、ラスタ順に決定される注目座標が一巡するまでの期間において、既に注目座標として処理された位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値と比較する際には、注目座標の計側信号AD(m,n)の値が隣り合う複数の情報の計測信号の値より大きく、注目座標として処理されていない位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値と比較する際には、注目座標の計側信号AD(m,n)の値が隣り合う複数の座標情報の計測信号の値以上である場合に注目座標を操作体60が近接操作した操作点として検知する例を示して説明を行ったが、既に注目座標として処理された位置にある計測信号の値と、注目座標として処理されていない位置にある計測信号の値とを入れ替えて実施しても良い。つまり、既に注目座標として処理された位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値と比較する際には、注目座標の計側信号AD(m,n)の値が隣り合う複数の情報の計測信号の値以上で、注目座標として処理されていない位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の計測信号の値と比較する際には、注目座標の計側信号AD(m,n)の値が隣り合う複数の座標情報の計測信号の値より大きい場合に注目座標を操作体60が近接操作した操作点として検知しても良い。このようにした場合、図7(a)に示した容量検出部1a毎の計測信号AD(m,n)の値を用いて求められる検知情報の記録領域D(m,n)の値は図7(c)のようになり検知する座標が一つ分ずれるが、同様に検知を行うことができる。
(2)本実施形態において、座標入力部1の1箇所に入力操作されている例を示して説明を行ったが、検知座標記憶領域に複数の座標情報を記憶するように構成することで容易に2点以上の検知を行うことが可能である。複数個所の検知を行うことでより多様な入力操作に対応することが可能な入力装置を提供することができる。
(3)本実施形態において、計側信号AD(m,n)の値を直接取込んで処理行う例を示したが、温度変化による計測信号の値の変動や雑音等の影響を除去する処理を行ってから検知するよう変形して実施しても良い。
(4)本実施形態において、検知した注目座標の座標情報に対応した制御信号を出力する例を示して説明を行ったが、検知した座標情報と隣り合う座標との計測信号の値からより正確な検知位置を推定するように構成しても良い。
1 座標入力部
1a 容量検出部
2 容量計測部
3 制御部
100 入力装置
1a 容量検出部
2 容量計測部
3 制御部
100 入力装置
Claims (7)
- 複数の容量検出部がマトリクス状に配置され、操作体が近接操作を行う座標入力部と、
前記複数の容量検出部毎の静電容量を計測し、計測信号として出力する容量計測部と、
前記容量計測部を制御し、前記計測信号を前記容量検出部の座標情報と関連付けて取得すると共に、前記計測信号を演算し、その結果に基づいて制御信号を出力する制御部と、を有する入力装置であって、
前記制御部は、前記容量検出部の座標情報に従って順に注目座標を決定し、
決定された前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値とをそれぞれ比較し、
前記注目座標の前記計測信号の値が前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値以上または大きい場合に、前記注目座標を操作体が近接操作した操作点として検知することを特徴とする入力装置。 - 前記制御部は閾値を記憶しており、前記注目座標の前記計測信号の値が前記閾値より大きかった場合に、前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値とをそれぞれ比較することを特徴とする請求項1に記載の入力装置。
- 前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報が8箇所あることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の入力装置。
- 前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の箇所に前記容量検出部が存在しない場合には、当該座標情報に対応した前記計測信号の値を既定の固定値とすることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の入力装置。
- 前記注目座標の決定は、マトリクス状に配置された複数の容量検出部のうち、一端に位置する容量検出部に対応する座標情報からラスタ順に決定されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の入力装置。
- 前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値との比較は、ラスタ順に決定される前記注目座標が一巡するまでの期間において、
既に前記注目座標として処理された位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の情報の前記計測信号の値より大きく、
前記注目座標として処理されていない位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値以上である場合に前記注目座標を操作体が近接操作した操作点として検知することを特徴とする請求項5に記載の入力装置。 - 前記注目座標の前記計測信号の値と前記注目座標の周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値との比較は、ラスタ順に決定される前記注目座標が一巡するまでの期間において、
既に前記注目座標として処理された位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の情報の前記計測信号の値以上で、
前記注目座標として処理されていない位置にある周囲に隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値と比較する際には、前記注目座標の前記計測信号の値が隣り合う複数の座標情報の前記計測信号の値より大きい場合に前記注目座標を操作体が近接操作した操作点として検知することを特徴とする請求項5に記載の入力装置。
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