JP2015011558A - タッチパネルの制御装置、タッチパネルの制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 タッチ操作によるタッチパネルの温度変化に基づく誤判定及び操作不良を抑制することができるタッチパネルの制御装置、タッチパネルの制御方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】 静電容量値が基準値に基づいて定められる所定閾値以上の場合に、静電タッチパネルが操作されていると判定する判定し、前記静電センサにおける静電容量値の所定の時間内の変化量が第１閾値以上である場合、前記基準値を大きくするように変更する。【選択図】 図１２

Description

本発明は、静電方式タッチパネルの制御装置、静電方式タッチパネルの制御方法、及びプログラムに関する。

近年、ユーザーインターフェースとしてタッチパネルを備える情報処理装置が増加している。タッチパネルには、抵抗膜方式、赤外線方式、静電容量方式がある。

静電容量方式のタッチパネルは、静電容量の変化によりタッチされたか否かを判定する。具体的には、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等による複数の静電センサパターンを配置し、いずれかの静電センサパターンの静電容量値が無操作状態と比べて増加したことを検知すると、タッチされたと判定する。特許文献１では、無操作状態の基準となる静電容量値を予め記憶し、静電容量の変化を検出し、その変化量が規定の値以上である場合に、タッチパネルに指などが触れたと判定する。

特開２００７−２０８６８２号公報

しかしながら、操作を行う人の指はタッチパネルの温度よりも高い場合が多い。したがって、長時間タッチパネルに触れた状態が継続したり、低温環境下におかれたタッチパネルに人の指がタッチパネルに接触すると、指からタッチパネルに熱が伝わり、静電センサの誘電率が変化してしまう場合がある。この場合、指を離したにも関わらず、指が触れる前の無操作状態での静電容量値と差分がある状態となり、タッチパネルが操作状態にあると判定されて、誤動作が生じてしまうことが問題となっていいた。

本発明は上述した事情に鑑み、タッチ操作によるタッチパネルの温度変化に基づく誤判定及び操作不良を抑制することができるタッチパネルの制御装置、タッチパネルの制御方法、及びプログラムを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するための本発明のタッチパネルの制御装置は、静電容量値が基準値に基づいて定められる所定の閾値以上の場合に、静電タッチパネルが操作されていると判定する判定手段と、前記静電センサにおける静電容量値の所定の時間内の変化量が第１閾値以上である場合、前記基準値を大きくするように変更する変更手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、タッチ操作によるタッチパネルの温度変化に基づく誤判定及び操作不良を抑制することができる。

実施形態１に係る情報処理装置のブロック図である。 実施形態１に係る静電タッチパネルの断面図である。 実施形態１に係る静電タッチパネルのセンサ層のイメージ図である。 実施形態１に係る静電タッチＩＣのブロック図である。 実施形態１に係る静電タッチＩＣの動作フローチャートである。 実施形態１に係るキャリブレーション動作の手順を示すフローチャートである。 静電センサの静電容量の変化、基準値を説明する図である。 実施形態１に係るタッチパネルの制御フローチャートである。 実施形態１に係る静電容量計測のフローチャートである。 実施形態１に係るタッチパネルの操作の有無を判定するフローチャートである。 実施形態１に係るベースライン更新判定処理のフローチャートである。 実施形態１に係るベースライン更新処理１のフローチャートである。 実施形態１に係るベースライン更新処理２のフローチャートである。

（実施形態１）
以下、本発明の一実施形態の情報処理装置について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態である情報処理装置のブロック図である。

本実施形態に係る情報処理装置は、プリンタであり、静電タッチパネル１１、静電タッチＩＣ１２、表示装置、ＬＣＤコントローラ１４、制御部１５、プリンタエンジン部１６、及びインタフェース部１７を備えている。

静電タッチパネル１１は、静電容量方式のタッチパネルであり、情報処理装置のユーザーインタフェースである。詳細は後述するが、静電タッチパネル１１は、例えば、アクリル、ガラス等のカバーレンズを含む操作部を備えている。カバーレンズと酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等による複数の静電センサパターンは、接着シート等で固定されている。

静電タッチＩＣ１２は、静電タッチパネル１１の静電容量を計測する計測部と、計測した静電容量からユーザーがタッチパネルを操作したかを判定する判定部と、を有する。また、静電センサが備えるどの静電センサパターンにどれだけの静電容量の変化があったかによって、静電タッチパネルのどの位置を操作したかについても判定可能である。

また、本実施形態では、表示装置として液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤともいう）１３を備える。ＬＣＤ１３は、静電タッチパネル１１の下面に配置されており、ユーザーに所定の情報を表示する。

ＬＣＤコントローラ１４は、ＬＣＤ１３を駆動するためのコントローラであり、ＬＣＤ１３と接続されている。

制御部１５は、プリンタ全体の制御を行うメイン制御部であり、ＣＰＵやタイマー機能を内蔵したＡＳＩＣと、プリンタを動作させるためのプログラムを内蔵したＲＯＭと、ＣＰＵのワーク領域として使用されるＲＡＭとを備える。ＣＰＵは、実施形態１で説明する情報処理をプログラムに従って実行する。具体的には、ＣＰＵは、ＲＯＭや２次記憶装置などからプログラムをＲＡＭにロードし、ロードされたプログラムを実行することにより、情報処理装置全体を制御する。 プリンタエンジン部１６は、プリント動作を行うためのプリンタヘッドと、ＣＲモータ（キャリッジモータ）と、ＬＦモータ（ラインフィードモータ）と、ＦＢモータ（フラットベットモータ）と、モータドライバと、を備える。ＣＲモータは、ヘッドを印刷箇所に移動させるためのモータであり、ＬＦモータは、印刷するための紙を給排紙や紙送りする機構を動作させるためのモータであり、ＦＢモータは、フラットベット型のスキャナにおいて読取部を動作させるためのモータである。プリンタエンジン部１６は、プリンタヘッドと、ＣＲモータと、ＬＦモータと、ＦＢモータとを、制御部１５からの信号に基づいてモータドライバを介して動作させる。

インタフェース部１７は、ＰＣ等の外部のデバイスと接続するためのインターフェースである。

制御部１５は、ＬＣＤコントローラ１４に表示画面データを転送することにより、ＬＣＤ１３の表示画面の制御も行う。制御部１５と静電タッチＩＣ１２は、通信線１２１を介して接続されており、制御部１５は、静電タッチＩＣ１２に動作命令が可能であり、また、静電タッチＩＣ１２の状態をリードすることが可能である。また、制御部１５には、静電タッチＩＣ１２から静電タッチＩＣ１２の状態が変化したことを知らせるための、割込み信号線１２２が接続されている。信号線１２２を介して制御部１５は、静電タッチＩＣ１２の状態に応じてユーザーの操作状態を検知し、その操作内容に合わせてＬＣＤ１３の画面の切り替えやプリンタ動作の制御を行う。

ここで、図２を用いて、本実施形態の静電タッチパネル１１について説明する。図２は、静電タッチパネル１１の断面図である。図２に示すように、静電タッチパネル１１は、カバーレンズ２１、接着シート２４、センサ層２２、接着シート２５、保護フィルム２３が順に積層されて構成される。カバーレンズ２１は、例えば、アクリル、ガラス等からなる。センサ層２２は、静電容量を検出する層であり、静電センサパターンが複数本配置されている。保護フィルム２３は、センサ層２２を保護するためのものである。接着シート２４，２５は、それぞれカバーレンズ２１とセンサ層２２、センサ層２２と保護フィルム２３を密着して接着させる。フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）２６は、センサ層２２に設けられ、図示しない基板と静電タッチパネルを接続する。

上述した構成からなる静電タッチパネル１１のカバーレンズ２１に、指やタッチペンなどの導電性の媒体がタッチしたり、近づいたりすることにより、その位置の静電センサの静電容量が変化する。この静電容量の変化が、閾値以上である場合に、タッチ操作があったとして検出される。具体的には、センサ層２２が、指や導電性の媒体などの接触／非接触により生ずる静電容量の変化を検出することにより、タッチ操作の有無及びタッチされた位置を検出する。センサ層２２は、ユーザーがＬＣＤ１３の表面（カバーレンズ２１表面）を触る「タッチ操作」、タッチした指を動かさずに離す「タップ操作」、タッチした指を移動させる「ドラッグ操作」、タッチした指を離す「リリース操作」を検出する。センサ層２２のこれらの検出は、後述するＣＰＵの制御により行う。

ここで、図３を用いてセンサ層について説明する。図３（ａ）は、センサ層２２を構成する静電センサパターンの形状を示す図である。センサ層２２の静電センサパターンの形状は、特に限定されないが、本実施形態では、三股形状の傾きを有し、根元が約８ｍｍ、先端が約０．７ｍｍのものとする。このように、各静電センサパターン形状を一方向に向かって面積が減少する構成とし、静電センサパターンを向かい合うように配置したペアをつくることで、後述する通り、静電センサの操作位置を検出することができる。

センサ層２２は、図３（ａ）に示した静電センサパターンを複数配置することで構成さる。具体的には、図３（ｂ）に示すように、静電センサパターンを向かい合うように配置し、これを横方向に複数並列に配置して、センサ層２２を構成する。本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、向かい合うように配置した２つの静電センサパターンを１ペアとし、これを横に９ペア並べてセンサ層を構成した。本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、左側のセンサペアからＡ〜Ｉのセンサペア識別子を割り振り、各ペアそれぞれにセンサペア識別子を設定する。静電センサの操作位置は、静電容量が変化したペアの位置と、そのペアを構成する一つの静電センサパターンと他の静電センサパターンの静電容量の比に基づいて求めることができる。すなわち、静電センサの操作位置のＸ方向（例えば、図中の横方向）は、静電容量が変化したペアの位置に基づいて求められ、操作位置のＹ方向（例えば、図中縦方向）は、ペアを構成する静電センサの静電容量の比に基づいて求められる。

図３（ｃ）は、センサ層の全体図である。図３（ｃ）に示すように、各静電センサパターンには、センサ識別番号が割り振られており、図中の上側センサは左から１〜９の識別番号が、下側センサは左から１０〜１８のセンサ識別番号が割り振られている。そして、各静電センサパターン１〜１８は、銅パターンなどの接続線４１によりＦＰＣ４２とそれぞれ接続されている。

ここで、図４を用いて、静電タッチＩＣの構成について説明する。図４は、静電タッチＩＣ１２のブロック図である。

静電タッチＩＣ１２は、スイッチ６１と、静電容量計測手段６２と、ＲＯＭ６３と、ＣＰＵ６４と、ＲＡＭ６５と、割込み信号線６６と、Ｉ／Ｆ６７と、を備える。これにより、静電タッチＩＣ１２は、静電タッチパネル１１の操作の有無を判定し、操作が行われたと判定した場合に操作した座標を算出する機能を有する。

スイッチ６１は、アナログスイッチであり、静電タッチパネル１１からの信号線１８本が接続されている。なお、この静電タッチパネル１１は、上述した通り、コネクタを介してＦＰＣにつながっている。

静電容量計測手段６２は、スイッチ６１で選択された透明電極の静電容量を計測することにより、静電容量を検出する。

ＣＰＵ６４は、実施形態１で説明するタッチ判定処理をプログラムに従って実行する。具体的には、ＣＰＵ６４は、ＲＯＭ６３などからプログラムをＲＡＭ６５にロードし、ＲＡＭ６５でプログラムを実行することにより、静電タッチＩＣ１２の全体制御を行う。

ＲＯＭ６３は、ＣＰＵ６４を動作させるためのプログラムを内蔵している。ＲＡＭ６５は、ＣＰＵ６４の動作のワーク領域や計測した静電容量等の保存領域となっている。

Ｉ／Ｆ６７は、静電タッチＩＣ１２とメイン制御部１５とを接続するシリアルインターフェースであるＩ２Ｃであり、静電タッチＩ２Ｃの状態をリードするために使用される。

静電タッチＩＣ１２は、静電容量計測手段６２により静電タッチパネル１１の静電容量を検出して静電タッチパネル１１に対する操作の有無を判定し、静電タッチパネル１１への操作がある場合は、操作された座標を計算して保持する。また、割り込み信号線６６でメイン制御部１５への割り込み信号を送出することで、静電タッチパネル１１の操作状態が変化したことをメイン制御部１５へ通知する。これらの制御は、ＣＰＵ６４により行う。

なお、メイン制御部１５は、静電タッチＩＣ１２から割り込み信号を受けっとったら、Ｉ２Ｃインターフェース６７を介して、静電タッチＩＣ１２から静電タッチパネル１１の操作の有無、及び操作座標情報を取得する。

ここで、図５及び図６を用いて、静電タッチＩＣ１２の動作を説明する。図５は、静電タッチＩＣの動作フローチャートである。静電タッチＩＣ１２の動作は、ＣＰＵ６４により実行される。なお、図５のフローチャートは、静電タッチＩＣ１２の電源投入時からタッチ操作の検出を行うまでの動作を示す。

図５に示すように、静電タッチＩＣ１２の電源が投入されると（Ｓ１１）、キャリブレーション動作を実行する（Ｓ１２）。ここで、図６に、Ｓ１２のキャリブレーション動作のフローチャートを示す。なお、上述した通り、各静電センサパターンには１〜１８のセンサ識別番号が割り振られており、センサ識別番号によりコネクタを介してつながっている静電センサパターンが特定される。なお、センサ識別変数ＳＥＮＩＮＤＥＸは、１〜１８の範囲で変更する。

まず、センサ識別変数ＳＥＮＩＮＤＥＸに初期値を設定する（Ｓ２１）。

次に、ＳＥＮＩＮＤＥＸで指定された静電センサパターンの静電容量を計測し（Ｓ２２）、測定結果を静電容量としてＲＡＭ６５内に保存する（Ｓ２３）。なお、ＳＥＮＩＮＤＥＸが１の場合の静電容量の測定結果は、無操作状態の静電容量（以下、ベースライン値）としてＲＡＭ６５内に保存する。

そして、次の静電センサパターンを特定するためにＳＥＮＩＮＤＥＸに１を加算する（Ｓ２４）。

センサ識別変数ＳＥＮＩＮＤＥＸが１８より大きいか判定し、ＳＥＮＩＮＤＥＸが１８以下の場合は、Ｓ２３に戻る。この動作を１８本の静電センサパターンについて行い、ＳＥＮＩＮＤＥＸが１８より大きくなると、処理を終了する（Ｓ２５）。

図５に戻って、Ｓ１２のキャリブレーション動作を終了すると、静電タッチＩＣ１２は、静電センサパターンの静電容量の測定を行い、その測定結果に基づきユーザーのタッチパネルの操作を検出するタッチ検出動作を行う（Ｓ１３）。そして、ＡＳＩＣからキャリブレーション命令があるか否かを判定し（Ｓ１４）、キャリブレーション命令がない場合は、Ｓ１３に戻る。すなわち、ＡＳＩＣからのキャリブレーション命令が送出されるまでタッチ検出動作を繰り返し行う。なお、キャリブレーション命令が送出されると、Ｓ１２へ戻る。

ここで、タッチ検出操作について詳細に説明する。

上述した通り、本実施形態では、静電容量計測手段６２により、静電タッチパネル１１の静電容量の変化に基づいてタッチ検出を行う。しかしながら、指や導電性の媒体がタッチパネルから離れた後も、熱により静電タッチパネル１１の静電容量が元に戻らない場合がある。これは、例えば、タッチパネル１１の温度よりも体温が高い人の指がタッチパネル１１に触れることにより、カバーレンズ２１や接着シート２４，２５などのタッチパネルを構成する部材の誘電率が変化することにより生じる。特に、タッチパネル１１に指が触れた状態が長時間継続した場合や、低温環境下におかれたタッチパネル１１に人の指が触れた場合、タッチパネル１１の温度が変化し、誘電率が変化してしまう。この場合、指を離した際（リリース操作をした際）に、誘電率が変化したカバーレンズ２１や接着シート２４，２５などの影響によって、指が接触する前の静電容量値には戻らず、指が接触する前と比較して無操作状態における静電容量値が大きくなってしまう。すなわち、リリース操作をしたにも関わらず、指が触れた後の無操作状態における静電容量値が、指が触れる前の無操作状態における静電容量値よりも高くなってしまい、静電容量値と基準値との差が、操作閾値を超えてしまう場合がある。ここでいう操作閾値とは、タッチ操作の有無を判定する閾値である。したがって、静電タッチＩＣ１２が、タッチパネル１１が操作状態にあると判定してしまう。

図７を用いて、静電センサパターンの静電容量の変化を説明する。図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、指でタッチパネル１１に触れると（図中（１）参照）、急激に静電容量値が増加する。その後、指がタッチパネル１１に接触している間（区間Ｘ）は、指の温度により静電センサパターン周囲の部材の誘電率が変化し、徐々に静電容量値が増加する。その後、指を離すと、指のタッチ操作そのものによる静電容量の増加分は急激に減少するが、指により温度上昇したタッチパネルの温度は急激に低下するわけではない。したがって、指を離した直後の静電容量値は、指を接触させる前の静電容量値よりも大きくなる（図中（２）参照）。その後、タッチパネル１１の温度低下に伴って徐々に静電容量値は低下し、元の静電容量値に戻る。

ここで、図７に示すように、タッチセンサでは、基準値及び操作閾値を予め設定し、これらに基づいて、各センサのスキャンを行って静電容量を計測することによりタッチ操作の有無を判定する。ここでいう基準値とは、センサ自身の寄生容量（Ｃｐ）である。基準値として、例えば、静電タッチパネルの電源を投入した後に最初に計測された静電容量値を設定すればよい。また、操作閾値は、所定の固定値であり、ノイズ等を考慮して適宜設定すればよい。静電容量値と基準値との差が操作閾値以上であった場合、タッチ操作があったと判定され、静電容量値と基準値との差が操作閾値未満である場合は、タッチ操作は検出されない。

図７（ａ）に示すように、タッチ操作後（図中（１）以降）の静電容量値と基準値との差が操作閾値以下となるまで、基準値を一定とした場合、実際のリリース操作時間と、リリース判定までの時間の誤差が大きくなってしまう。すなわち、図７（ａ）に示すように、静電容量値と基準値との差が操作閾値以下となった際にリリース操作があったと判定（図中（３）参照）すると、実際のリリース操作（図中（２）参照）からリリース判定までの時間差が大きくなってしまう。具体的には、図７（ａ）のＹの区間において、指を離しているにもかかわらず、タッチ操作が継続されていると誤判定されてしまう。また、Ｙの区間において、リリース操作後に再度タッチ操作を行ってもこれを検出することができない。このように、タッチ操作後の静電容量値と基準値との差が操作閾値以下となるまで、基準値を一定とした場合、タッチ操作・リリース操作の不感時間が存在してしまう。これは、指を離した直後の無操作状態の静電容量が、指が触れる前の無操作状態の静電容量と同一とならないためである。図７（ａ）のＹの区間、すなわち、温度が元に戻って指が触れる前の無操作状態の静電容量と同一とみなせる状態（静電容量値と基準値との差が操作閾値以下の状態）になるまでの区間は、不感帯となってしまう。図７（ａ）に示すように、リリース判定（図中（３）参照）と同時に、タッチパネル１１の無操作状態の基準となる基準値を更新することで周囲環境に追従させたとしても、リリース判定されるまで無操作状態の基準となる基準値を更新させることができない。すなわち、指によってタッチパネルに加えられた温度が放熱して、静電容量値と基準値との差が操作閾値以下となるまでの区間において、基準値の更新はできない。

これに対し、本実施形態では、図７（ｂ）に示すように、タッチ操作を検出した後に所定のタイミングで基準値を変化（更新）させることにより、タッチ操作の誤判定、タッチ操作及びリリース操作の未検出といった操作不良を抑制することができる。ここで、基準値を変化させるタイミングは、例えば、前回のスキャン時よりも一定以上の静電容量の変化が合った場合、すなわち、静電容量が所定の閾値（以下、更新判定閾値とする）以上に減少している場合とすればよい。本実施形態では、基準値を変化させるタイミングは、前回のスキャン時と比較して更新判定閾値以上の静電容量の減少があり、且つ、スキャン毎に計測されるセンサの静電容量値と基準値との差が操作閾値以上であれば、基準値を更新させる。これにより、基準値の更新時の変化量（以下、更新幅とする）をより適切に設定することができる。

ここで、更新判定閾値は、例えば、Φ９ｍｍの指に対して設定されているリリースによる静電容量の減少であることを確実に判定することができる値を設定するとよい。更新判定閾値は、例えば、操作閾値以上であればよい。すなわち、操作閾値と同じ値としてもよく、操作閾値に所定値を加算した値としてもよいが、本実施形態では、更新判定閾値は操作閾値と同じ値とした。

ここで、本実施形態における基準値を更新する場合について説明する。タッチパネル１１は、人の指がタッチパネル１１に接触するとすぐに熱が伝わるわけではない。一定時間の指の接触があり、さらに、指の位置が動かないとことにより、タッチパネル１１に熱が伝導される。すなわち、フリック操作や、タップ操作などのジェスチャー操作では、ピークのセンサが移動したり、タッチ・リリース動作がごく短い間隔で行われるため、指の温度等によるタッチパネルの温度上昇が引き起こされる可能性は非常に小さい。したがって、上記ジェスチャー操作中は、基準値の更新は行わない。なお、「フリック操作」は、はじくような素早い操作であり、「タップ操作」は、タッチした指を動かさずに短い時間で離す操作である。本実施形態では、タッチ操作が所定時間以上の場合に、基準値を更新する。ここでいう「所定時間」は、タッチパネル１１の静電容量値と基準値との差が操作閾値以上となってしまうまでの指の接触時間に基づいて設定すればよい。具体的には、カバーレンズや接着シートを構成する部材の比誘電率、タッチパネル１１の使用環境などに基づいて、適宜設定する。本実施形態では、５秒以上のタッチが検出された場合、すなわち、静電容量値と基準値との差が操作閾値以上である状態が５秒以上の場合、基準値を更新する。例えば、タッチが検出後に５秒以上の静電容量の上昇が確認された場合は、基準値を更新する。

これにより、タッチパネルの温度が元に戻るまでの、タッチパネルの操作を正常に検知できない状態を低減する。具体的には、指のように温度が高い物体によるタッチパネル１１の温度上昇によって引き起こされるタッチパネルの静電容量の上昇に伴う誤判定及び操作不良を回避することができる。すなわち、指が接触した後の無操作状態の静電容量が、指が接触する前の無操作状態の静電容量よりも大きくなってしまうことによるタッチ・リリース判定の無判定状態を回避することができる。

ここで、図８〜１３を用いて、タッチ操作の検出動作について説明する。図８は、ユーザーのタッチ操作の検出動作のフローチャートである。この動作は、ＣＰＵ６４により実行する。

まず、センサスキャンを動作させる（Ｓ３１）。すなわち、静電センサパターンの静電容量を順次測定する。

次に、タッチ操作の有無の判定処理を行う（Ｓ３２）本実施形態では、静電センサパターン毎に保存された後述するＤＩＦＦ値を元に、タッチパネルの操作ありなしを判定処理を行うと共に、操作された座標の算出を行う。そして、Ｓ３３においてタッチ操作の有無のフラグ＝１の場合、すなわち、タッチ操作が検出された場合は、Ｓ３４へ進む。タッチ操作の有無のフラグが１ではない場合、すなわち、タッチ操作が検出されない場合は、ベースライン更新処理２を実行し（Ｓ３５）、Ｓ３９へ進む。

Ｓ３４では、ベースライン更新判定処理を行う（Ｓ３４）。ベースライン更新判定のフラグ＝１の場合、ベースライン更新処理１を行い（Ｓ３７）、Ｓ３８へ進む。ベースライン更新判定のフラグが１ではない場合、そのままＳ３８へ進む。

Ｓ３８において、静電容量を元に操作位置の座標演算を行い、Ｓ３９へ進む。なお、操作位置の座標は、各センサのＤＩＦＦ値に基づいて算出する。

Ｓ３９において、操作の有無の判定結果及び操作位置の座標計算結果に基づいて、前回の状態と同じか否かを判定する。前回の状態と同じである場合は、タッチ操作の検出処理を終了する。前回の状態と同じではない場合、すなわち、前回の操作状態及び座標データと比較して変化があった場合、操作状態及び座標データを更新してＲＡＭ６５に保持する（Ｓ３１０）。その後、メイン制御部１５に対して割込み信号を送出し（Ｓ３１１）、タッチ操作の検出処理を終了する。なお、図８に示すフローチャートの一連の動作は、約２０ＭＳＥＣサイクルで繰り返し実行される。

ここで、Ｓ３１のセンサスキャン動作について詳細に説明する。図９は、センサスキャン動作のフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ６４により実行する。

まず、センサ識別変数ＳＥＮＩＮＤＥＸに初期値を設定する（Ｓ４１）。次に、ＳＥＮＩＮＤＥＸで指定された静電センサパターンの静電容量を計測する（Ｓ４２）。

次に、静電容量の測定値（以下、ＲＡＷ値とする）を保存（Ｓ４３）すると共に、ＲＡＷ値からベースライン値を引いた値（以下、ＤＩＦＦ値とする）をＲＡＭ６５内に保存する（Ｓ４４）。

ＤＩＦＦ値の保存が終了すると、過去のセンサスキャン動作時におけるＤＩＦＦ値を保存しているデータ配列ＰＲＥＤＩＦＦ値を更新する（Ｓ４５）。

そして、次の静電センサパターンを特定するためにＳＥＮＩＮＤＥＸに１を加算する（Ｓ４６）。

その後、センサ識別変数ＳＥＮＩＮＤＥＸが１８より大きいか判定し（Ｓ４７）、１８以下である場合は、Ｓ４３に戻る。この動作を１８本の静電センサパターンについて行うと処理を終了する（Ｓ４７がＹＥＳ）。

また、図１０を用いて、タッチパネルの操作の有無の判定について説明する。図１０は、タッチパネル操作ありなし判定のフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ６４により実行される。

操作の有無の判定は、１つのセンサペアを構成する上下２センサのＤＩＦＦ値を合計し、所定数以上のセンサペアのＤＩＦＦ値が、静電タッチＩＣ１２に予め設定されている操作閾値を超えたか否かにより行う。一般的な人体の指の大きさであるΦ９ｍｍの指を想定した場合、本実施形態では、最低でも１センサペア以上のセンサペアに指が接触することになるため、１センサペア以上のセンサペアのＤＩＦＦ値で操作閾値を超えた場合に操作ありと判定する。なお、操作の有無の判定の際の操作閾値を超えるセンサペア数は、これに限定されず、ターゲットとする操作対象及び被操作対象となる静電センサパターンに応じて設定すればよい。

タッチパネルの操作の有無の判定をスタートさせると、まず、操作の有無を示すフラグと、操作閾値以上のセンサペア数と、センサペア識別変数を初期状態とする（Ｓ５１）。なお、操作の有無を示すフラグは、タッチパネルを操作したと判定した場合に１となる。また、操作閾値以上のセンサペア数は、後述するペアＤＩＦＦ値が操作閾値を超えているセンサペア数をカウントするための変数である。そして、センサペア識別変数は、本実施形態では、９ペアのセンサペアを識別するための変数である。したがって、Ｓ５１では、操作の有無を示すフラグ＝０、操作閾値以上のセンサペア数＝０、センサペア識別変数ＰＲＥＩＮＤＥＸ＝１とする。

次に、図９に示すフローチャートで保持されたＤＩＦＦ値を、センサペア毎に足し合わせる（Ｓ５２）。以下、センサペア毎に足し合わされた合計ＤＩＦＦ値を、ペアＤＩＦＦ値とする。

次に、ペアＤＩＦＦ値が操作閾値以上か判定を行う（Ｓ５３）。操作閾値以上の場合（Ｓ５３でＹＥＳ）、操作閾値以上センサペア数に１を加算し（Ｓ５４）、Ｓ５５に進む。操作閾値未満である場合（Ｓ５３でＮＯ）、そのままＳ５５に進む。

Ｓ５５では、次の演算を行うセンサペアを特定するために、センサペア識別変数に１加算する。

次に、センサペア識別変数が、センサ層の備えるセンサペアの数より大きいか判定する（Ｓ５６）。本実施形態では、センサ層２２には９センサペア存在しているので、センサペア識別変数が９より大きいか判定する。センサペア変数がセンサ層の備えるセンサペアの数より大きくない場合は、Ｓ５２へ戻って処理を続ける。全センサペアに対して操作閾値以上かどうかの判定を終えると、Ｓ５７へ進み、操作閾値以上のセンサペア数が１以上か判定する。

ペアＤＩＦＦ値が操作閾値以上のセンサペア数が１以上である場合（Ｓ５７でＹＥＳの場合）、操作の有無を示すフラグ＝１とし、タッチパネルの操作の有無の判定処理を終了し、ベースライン更新判定（Ｓ３４）を行う。センサペア数が０である場合（Ｓ５７でＮＯの場合）、タッチパネルの操作の有無の判定処理を終了し、環境変化等を反映するためのベースライン更新処理２を行う（Ｓ３５）。

次に、図１１を用いて、Ｓ３４のベースライン更新判定処理について説明する。図１１は、ベースライン更新判定処理のフローチャートである。この処理は、ＣＰＵ６４により実行される。

まず、タイマカウンタがスタートしているのかどうかを判定する（Ｓ６１）。

スタートしていない場合（Ｓ６１でＮＯの場合）は、ベース更新判定フラグを初期設定として０にする（Ｓ６２）。その後、最も静電容量が大きいセンサペア（以下、ピークセンサペアとする）を特定し、ＲＡＭ６５に保持（Ｓ６３）し、タイマカウンタをスタートさせる（Ｓ６４）。

すでにタイマカウンタがスタートしている場合（Ｓ６１でＹＥＳの場合）は、ピークセンサが移動しているか否かの判定処理を行う（Ｓ６５）。

判定の結果、ピークセンサが移動している場合（Ｓ６６でＹＥＳの場合）、タイマカウンタをクリアする（Ｓ６７）。

ピークセンサが移動していない場合（Ｓ６５でＮＯの場合）、タイマカウンタが所定時間以上であるか判定する（Ｓ６８）。本実施形態では、上述した通り、タイマカウンタが５秒以上カウントされているかを判定する。タイマカウンタが５秒以上カウントされている場合（Ｓ６８でＹＥＳの場合）、ベース更新フラグ＝１とし（Ｓ６９）、ベースライン更新判定処理を終了する。タイマカウンタが５秒未満である場合（Ｓ６８でＮＯの場合）、ベースライン更新判定処理を終了する。

図１２を用いて、Ｓ３７のベースライン更新処理１について説明する。図１２は、ベースライン更新処理１のフローチャートである。

まず、センサペア識別変数（ＰＡＲＥＩＮＤＥＸ）に初期値を設定する（Ｓ７１）。

次に、ＰＡＲＥＩＮＤＥＸで指定されたセンサペアの１０回前のセンサスキャン時のＤＩＦＦ値（以下、ペアＰＲＥＤＩＦＦ値とする）を算出する（Ｓ７２）。具体的には、センサペアを構成する２センサのＰＲＥＤＩＦＦ値を足し合わせることで、ペアＰＲＥＤＩＦＦ値を算出する。

次に、ペアＰＲＥＤＩＦＦ値と、今回のセンサスキャン動作時に算出されたペアＤＩＦＦ値とを比較することで、静電容量の減少（ＤＩＦＦ値の減少）が更新判定閾値以上であったか否かを判定する（Ｓ７３）。すなわち、所定時間内（本実施形態では、１０回のセンサスキャンの間）の静電容量の減少が更新判定閾値以上であったか否かを判定する。本実施形態では、ペアＰＲＥＤＩＦＦ値から今回のペアＤＩＦＦ値を引いた値が、操作閾値以上か判定する。すなわち、本実施形態では、更新判定閾値は、操作閾値と同じ値とする。

判定の結果、更新判定閾値以上の減少があり（Ｓ７３でＹＥＳの場合）、且つ、今回のセンサスキャン動作で算出されたペアＤＩＦＦ値が操作閾値以上である場合（Ｓ７４でＹＥＳの場合）は、ベースライン値を更新する（Ｓ７５）。ベースライン値の更新は、センサペア識別変数ＰＡＲＥＩＮＤＥＸで指定されているセンサペアを構成する２つのセンサに対して、保持されているベースライン値を今回のセンサスキャン動作で保持されたＲＡＷ値とすることにより行う。すなわち、更新判定閾値以上の減少があり且つ今回のセンサスキャン動作で算出されたペアＤＩＦＦ値が操作閾値以上である時点でのＲＡＷ値をベースライン値とする。判定の結果、更新判定閾値以上の減少がない場合（Ｓ７３でＮＯ）、又は更新判定閾値以上の減少があるが、ペアＤＩＦＦ値が操作閾値未満である場合（Ｓ７４でＮＯ）、Ｓ７６へ進む。

Ｓ７６で、センサペア識別変数ＰＡＲＥＩＮＤＥＸに１を加算し、Ｓ７７で全てのセンサペアに処理を施したか判定する。本実施形態では、Ｓ７７においてＰＡＲＥＩＮＤＥＸが９より大きいか判定する。ＰＡＲＥＩＮＤＥＸが９以下である場合は、Ｓ７２に戻って、処理を続ける。全てのセンサペアに処理を施したら、処理を終了する。

本実施形態では、センサスキャン動作の周期が２０ｍｓであり、ユーザーのリリース動作に対して非常に速いため、データ配列ＰＲＥＤＩＦＦ値の大きさを１０として１０回前のセンサスキャン時のセンサペアのＤＩＦＦ値を算出した。すなわち、本実施形態では、２００ｍｓの周期でセンサペアのＤＩＦＦ値を算出するものとした。スキャン動作毎に静電容量値の差分を取る場合、すなわち、２０ｍｓ周期で静電容量値の差分を取る場合、静電容量値の差分が非常に小さくなり、リリース操作による更新判定閾値を小さく設定しなければならなくなってしまう。そして、リリース操作による更新判定閾値を小さく設定した場合、ユーザーの指の接触面積のわずかな変化による静電容量の減少などに対応してベースライン値が更新されてしまい、タッチしているにも関わらず非タッチ判定がなされてしまう。そこで、本実施形態では、１０スキャン毎に１０スキャン前の静電容量値と測定された静電容量値とを比較し、更新判定閾値以上の減少を検出することで、ユーザーのリリース操作においてのみベースライン値の更新がなされるよう設定した。なお、更新判定の周期は、これに限定されず、リリース操作による更新判定を正確に判定することができるものであればよい。また、更新判定閾値は、例えば、Φ９ｍｍの指に対して設定されているリリースによる静電容量の減少であることを確実に判定することができる値を設定すればよい。

次に、図１３を用いて、Ｓ３５のベースライン更新処理２について説明する。図１３は、ベースライン更新処理２のフローチャートである。

ベースライン更新処理２は、タッチ操作によるタッチパネルの温度変化に基づく静電容量の上昇に対応させる更新処理ではなく、周囲環境に基づく静電容量の変化に対応させるための更新処理及び初期状態の設定を補正するための更新処理である。周囲環境に基づく静電容量の変化とは、例えば、タッチパネル１１の環境温度等の緩やかな変化によるタッチパネルを操作していない場合の静電容量値の変化が挙げられる。なお、本実施形態では、各センサに対して環境閾値が設定されており、ＤＩＦＦ値が環境閾値と比較してどのような状態にあるのかを判定することで環境温度の変化に対応させる。また、初期状態の設定を補正するための更新処理とは、例えば、電源投入時にタッチパネルが操作された状態で計測された値がベースラインとなっている場合の補正を行うための更新処理である。

ベースライン更新処理２では、まず、センサ識別変数ＳＥＮＩＮＤＥＸを初期値にセットする（Ｓ８１）。

次に、センサ識別変数ＳＥＮＩＮＤＥＸによって指定されたセンサのＤＩＦＦ値が、０より大きく環境閾値未満であるか否かを判定する（Ｓ８２）。ＤＩＦＦ値が０を超えている場合、ＲＡＷ値はベースライン値より大きい状態であり、ＤＩＦＦ値が０以下である場合、ＲＡＷ値はベースライン値より小さい状態である。

ＤＩＦＦ値が０より大きく、環境閾値未満である場合（Ｓ８２でＹＥＳ）、ベースライン値補正用のカウンタをクリア（Ｓ８３）した後、ベースライン値に、所定値として、例えば、一定の値Αを加算しベースライン値を更新し（Ｓ８４）、Ｓ８１３へ進む。これにより、次回の検出動作においては、更新されたベースライン値をもとにＤＩＦＦ値が算出される。なお、Ｓ８３のカウンタは、ＤＩＦＦ値が連続して環境閾値を下回っている回数を数えるカウンタである。

ＤＩＦＦ値が０以下である場合、ＤＩＦＦ値があらかじめ定めておいたベースライン変更閾値、本実施形態では、環境閾値にマイナスを乗算した値以上であるか否かを判定する（Ｓ８５）。

ベースライン変更閾値以上である場合、すなわち、環境閾値にマイナスを乗算した値以上である場合、ベースライン補正用カウンタをクリア（Ｓ８６）したのち、現状のベースライン値に、所定値として、例えば、一定の値Αを減算して書き換える（Ｓ８７）。その後Ｓ８１２へ進む。これにより、次回の検出動作においては、書き換えたベースライン値をもとにＤＩＦＦ値が算出される。

次に、ＤＩＦＦ値がベースライン変更閾値より小さいか判定する（Ｓ８８）。ＤＩＦＦ値が環境閾値より小さい場合としては、キャリブレーション時にタッチパネルが操作されてしまっている状態が想定される。ＤＩＦＦ値が環境閾値より小さい場合（Ｓ８８がＹＥＳ）、ベースライン補正用カウンタに１をプラス（Ｓ８９）した後、カウンタが２０回以上かどうかを判定する（Ｓ８１０）。カウンタが２０回以上だった場合（Ｓ８１０でＹＥＳの場合）、ベースライン値を現在のＲＡＷ値とする処理を行い（Ｓ８１１）、ベースライン補正用カウンタクリア（Ｓ８１２）する。これにより、次回の検出動作においては、書き換えたベースライン値をもとにＤＩＦＦ値が算出される。ＤＩＦＦ値が環境閾値以上である場合（Ｓ８８がＮＯ）、ベースライン補正用カウンタをクリアする（Ｓ８１２）。

その後、センサ識別変数ＳＥＮＩＮＤＥＸに１加算（Ｓ８１３）して、全てのセンサペアの処理が行われたか判定する（Ｓ８１４）。本実施形態では、センサペア識別変数が９より大きいか判定する。全てのセンサペアの処理が終わっていない場合は、Ｓ８２へ戻って処理を続ける。そして、全てのセンサペアの処理が行われた場合、すなわち、センサペア識別変数が９より大きい場合（Ｓ８１４がＹＥＳ）、処理を終了する。

なお、本実施形態では、外来ノイズ等でＲＡＷ値の検出が影響を受けた場合を考慮して、Ｓ８２０のカウンタを２０回としたが、Ｓ８２０のカウンタの数はこれに限定されず、状況に応じて設定可能である。

本実施形態では、タッチパネルよりも温度の高い人間の指などによる操作によって引き起こされる静電容量の変化に応じて、基準値を変更（更新）することにより、誤動作やユーザーが操作できない状態を回避することができる。すなわち、タッチ操作前とタッチ操作後で無操作状態の静電容量が変化しても、タッチパネルの操作を正常に検知できない状態である不感帯を低減させることができる。すなわち、リリース操作及びリリース操作後のタッチ操作をより確実に判定することができる。これにより、タッチパネルの安定した操作を可能とすることができる。 （他の実施形態）
本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。上述した実施形態は、本発明の効果を得るための一手段であり、類似の別手法を用いたり、異なるパラメータを用いたとしても、本発明と同等の効果が得られる場合は、本発明の範疇に含まれる。

上述した実施形態では、静電容量値と基準値との差が操作閾値以上である場合にタッチ検出するものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、静電容量値が所定の閾値以上であるか否かによりタッチ検出を判定するようにしてもよい。この場合は、基準値に所定の固定値を加算した値を「所定の閾値」として設定すればよい。

上述した実施形態では、ベースライン更新処理２を行うものとしたが、ベースライン更新処理２は実行しなくてもよい。

上述した実施形態では、情報処理装置としてプリンタを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、複写機、ファクシミリ装置、携帯電話、ＰＤＡ、画像ビューワー、デジタルカメラ、などの静電タッチパネルを備える装置において、本発明を適用可能である。

上述した実施形態は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。また、プログラムは、１つのコンピュータで実行させても、複数のコンピュータを連動させて実行させるようにしてもよい。また、上記した処理の全てをソフトウェアで実現する必要はなく、一部又は全部をハードウェアによって実現するようにしてもよい。

１１ 静電容量方式のタッチパネル
１２ 静電タッチＩＣ
１３ ＬＣＤ
１４ ＬＣＤコントローラＩＣ
１５ メイン制御部
１６ プリンタエンジン部
１２１ 接続線
１２２ 割り込み信号線
１７ インターフェース部
２１ カバーレンズ
２２ センサ層
２３ 保護フィルム
２４，２５ 接着シート
２６ ＦＰＣ
４１ 銅パターン
４２ ＦＰＣ
６１ スイッチ
６２ 静電容量計測手段
６３ ＲＯＭ
６４ ＣＰＵ
６５ ＲＡＭ
６６，６７ 信号線

Claims (14)

1. 静電容量値が基準値に基づいて定められる所定の閾値以上の場合に、静電タッチパネルが操作されていると判定する判定手段と、
   前記静電センサにおける静電容量値の所定時間内の変化量が第１閾値以上である場合、前記基準値を大きくするように変更する変更手段と、
   を備えることを特徴とするタッチパネルの制御装置。
2. 前記判定手段は、前記静電センサの静電容量値と基準値との差が第２閾値以上の場合に、静電タッチパネルが操作されていると判定することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネルの制御装置。
3. 前記変更手段は、前記静電センサにおける静電容量の所定時間内の変化量が第１閾値以上で且つ前記静電センサの静電容量値及び基準値の差が前記第２閾値以上である場合、前記基準値を変更することを特徴とする請求項２に記載のタッチパネルの制御装置。
4. 前記第１閾値は、前記第２閾値と同じ値とすることを特徴とする請求項２又は３に記載のタッチパネルの制御装置。
5. 前記第１閾値は、前記第２閾値に所定値を加算した値とすることを特徴とする請求項２又は３に記載のタッチパネルの制御装置。
6. 前記変更手段は、さらに、静電センサの静電容量値と基準値との差が前記第２閾値より小さい第３閾値未満である場合、前記基準値に所定値を加算した値を、新たな基準値とすることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のタッチパネルの制御装置。
7. 前記変更手段は、さらに、静電センサの静電容量値と基準値との差が前記第２閾値より小さい第３閾値未満である場合、前記基準値から所定値を減算した値を、新たな基準値とすることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のタッチパネルの制御装置。
8. 前記静電センサは、複数の静電センサパターンを備え、
   前記判定手段は、静電センサの静電容量値と前記基準値との差が前記第２閾値以上の静電センサパターンが所定数以上ある場合に、静電タッチパネルが操作されていると判定することを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載のタッチパネルの制御装置。
9. 前記変更手段は、前記基準値を、前記静電センサにおける静電容量値の所定の時間内の変化量が第１閾値以上となったときに計測された静電センサの静電容量値に変更することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のタッチパネルの制御装置。
10. 前記変更手段は、前記基準値を、前記静電センサにおける静電容量値の所定の時間内の変化量が第１閾値以上となったときに計測された静電センサの静電容量値に所定の値を加算した値に変更することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のタッチパネルの制御装置。
11. 前記基準値は、前記静電タッチパネルの電源を投入した後に最初に計測された静電容量とすることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のタッチパネルの制御方法。
12. 前記判定手段により静電タッチパネルが操作されていると判定された場合、操作時間をカウントするカウント手段をさらに備え、
    前記変更手段は、前記カウント手段が所定時間以上をカウントした場合に更新を行うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のタッチパネルの制御装置。
13. 静電容量値が基準値に基づいて定められる所定の閾値以上の場合に、静電タッチパネルが操作されていると判定する判定し、
    前記静電センサにおける静電容量値の所定の時間内の変化量が第１閾値以上である場合、前記基準値を大きくするように変更することを特徴とするタッチパネルの制御方法。
14. 請求項１３に記載のタッチパネルの制御方法をコンピュータにより実行することを特徴とするプログラム。
    

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