JP2016218623A - 制御装置、電子機器及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外部ノイズによる影響を受けにくいスキャン周波数で静電タッチパネルを動作させることのできる制御装置を得る。
【解決手段】周波数測定部１６ａ〜１６ｃは、アンテナ１０ａ〜１０ｃが外部ノイズを受信して出力した受信信号を用いて、静電タッチパネル１１のスキャン周波数として使用可能な複数の周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３又はそれらの倍数の周波数の外部ノイズに関する情報を出力する。分析部１７１は、当該情報を用いて、周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３ごとに外部ノイズによる影響を分析し、選択部１７２は、分析部１７１による分析を用いて、周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の中から外部ノイズによる影響の少ない周波数を選択する。
【選択図】図２

Description

この発明は、静電タッチパネルの誤動作を防止するための装置及び方法に関するものである。

タッチパネルの一種として、指等がタッチした際の静電容量の変化に基づき、ユーザのタッチ操作を検出する静電タッチパネルが知られている。
静電タッチパネルでは、そのスキャン周波数が外部ノイズとの関係で適切に設定されていないと、誤動作が発生することがある。具体的には、外部ノイズの周波数がタッチパネルのスキャン周波数又はその倍数と同じになる場合、誤動作が発生する。
スキャン周波数に関連したタッチパネルの誤動作を防止する技術としては、例えば特許文献１，２に記載のものがある。

特許文献１では、音声通話、データ通信等のセルラ通信モジュールによるセルラ通信、放送受信モジュールによるデジタル放送の受信動作等の無線送受信で使用されている無線周波数を考慮して、スキャン周波数を変更する技術が記載されている。
特許文献２では、無線電力送信機によって生成された無線電界の周波数を考慮して、スキャン周波数を変更する技術が記載されている。

特開２０１１―８６０３８号公報 特表２０１４―５１２６０３号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術は、セルラ通信、ワンセグメント放送等、自装置に設けた無線デバイスで使用される無線周波数に限って考慮が可能なものである。静電タッチパネルに影響を与えるノイズとしては、そのような予め使用が予定されている無線周波数以外にも様々な周波数を有する外部ノイズが実際には存在しているが、特許文献１ではこうした外部ノイズを考慮することができなかった。また、上記特許文献２の技術では、あるスキャン周波数に近い無線電力周波数を有する無線電界が存在する場合に、別のスキャン周波数を選択する旨記載されている。しかし、様々な周波数を有する外部ノイズが存在する場合にどのようにスキャン周波数を選択していくのかが明らかではなく、実施した場合に適切なスキャン周波数を選択できるか不明であった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、外部ノイズによる影響を受けにくいスキャン周波数で静電タッチパネルを動作させることのできる制御装置を得ることを目的とする。

この発明に係る制御装置は、アンテナが出力した受信信号から、静電タッチパネルのスキャン周波数として使用可能な複数の周波数又はそれらの倍数の周波数を有する信号成分を抽出し、信号成分を用いて外部ノイズに関する情報を出力する周波数測定部と、周波数測定部が出力した情報を用いて、スキャン周波数を複数の周波数いずれかとした際の外部ノイズによる影響を、複数の周波数ごとに分析する分析部と、分析部による分析を用いて、複数の周波数の中からスキャン周波数の周波数を選択して、静電タッチパネルの制御部に出力する選択部とを備えるものである。

この発明によれば、外部ノイズによる影響を受けにくいスキャン周波数で静電タッチパネルを動作させることができる。

この発明の実施の形態１に係る電子機器の外観構成例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る電子機器の内部ブロック図である。 周波数決定部のハードウェア構成例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る電子機器の処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る電子機器の外観構成例を示す図である。

実施の形態１．
図１に、この発明の実施の形態１に係る電子機器の外観構成例を示す。以下では、実施の形態１に係る電子機器を、車載ナビゲーション装置等の車載装置１として具体化した場合を例に説明する。
車載装置１は、ＡＭラジオ用、ＦＭラジオ用、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）用、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）用、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、登録商標）用、デジタルテレビ用、インターネット等のネットワーク用に車両に設けられた各種のアンテナ１０を有する。車載装置１は、アンテナ１０でラジオ放送波、ＧＰＳ衛星からの電波等を受信し、ラジオ音声、目的地までのルート案内等をユーザに提供する。また、車載装置１は、その前面に静電タッチパネル１１を有し、ラジオ等のメディア設定、目的地設定等のユーザ操作を受け付ける。図示するように、車載装置１は、ラジオ放送波等を含め様々な周波数を有する外部ノイズＮに曝されている。

図２は、車載装置１の内部ブロック図である。図２では、アンテナ１０として３つのアンテナ１０ａ〜１０ｃを車載装置１が有する場合を例に示している。
車載装置１は、アンテナ１０ａ〜１０ｃが電波を受信して出力した受信信号を用いて、ラジオ、テレビ等を視聴可能にするための処理、また、現在地の算出等の処理を行う無線処理部１２ａ〜１２ｃと、無線処理部１２ａ〜１２ｃが処理の結果として出力した信号を用いてディスプレイ１３及びスピーカ１４を制御し、テレビ映像、ラジオ音声、ルート案内等をユーザに提供する制御部１５とを有する。

また、車載装置１は、アンテナ１０ａ〜１０ｃが出力した受信信号を取得して外部ノイズに関する情報を出力する周波数測定部１６ａ〜１６ｃと、周波数測定部１６ａ〜１６ｃからの情報を用いて静電タッチパネル１１のスキャン周波数を決定する周波数決定部１７と、周波数決定部１７が決定したスキャン周波数で静電タッチパネル１１を動作させる静電タッチパネル制御部１８とを有する。なお、周波数測定部１６ａ〜１６ｃと周波数決定部１７とが制御装置を構成する。

静電タッチパネル１１は、静電タッチパネル制御部１８に制御され、静電容量に応じた信号を静電タッチパネル制御部１８に出力する。静電容量は、指等が静電タッチパネル１１にタッチしたり近づいたりすることにより変化する。
無線処理部１２ａ〜１２ｃは、例えばラジオチューナ、テレビチューナ、ＧＰＳ受信機等で構成される。
制御部１５は、無線処理部１２ａ〜１２ｃからの信号を周知のプログラムに沿って処理し、テレビ映像、ルートが表示された道路地図等を配置した画像をディスプレイ１３に表示させる。また、テレビ音声、ルート案内音声等をスピーカ１４から出力させる。つまり、制御部１５は、例えば、不図示のメモリに記憶されたプログラムと、当該プログラムを実行する不図示のプロセッサとで構成される。

周波数測定部１６ａ〜１６ｃは、アンテナ１０ａ〜１０ｃが出力した受信信号の成分のうち、周波数決定部１７が選択可能なスキャン周波数又はその倍数の周波数を有する信号成分を別個に通過させるフィルタを有する。また、周波数測定部１６ａ〜１６ｃは、当該フィルタを通過した信号成分をアナログデジタル変換するＡＤコンバータを有し、当該信号成分の振幅等を、当該信号成分の周波数と共に、外部ノイズに関する情報として周波数決定部１７に出力する。

周波数決定部１７は、周波数測定部１６ａ〜１６ｃからの情報を用いて、スキャン周波数として選択可能な周波数ごとに外部ノイズの影響を分析する分析部１７１と、分析部１７１による分析結果を用いてスキャン周波数を選択する選択部１７２とを有する。スキャン周波数として選択可能な周波数は、周波数決定部１７がアクセス可能な不図示のメモリに予め複数個記憶されている。

分析部１７１及び選択部１７２の各機能は、処理回路により実現される。当該処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよい。ＣＰＵは、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）とも呼ばれる。

図３（ａ）は、分析部１７１及び選択部１７２の各機能を、専用のハードウェアである処理回路２で実現した場合のハードウェア構成例を示す図である。処理回路２は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。分析部１７１及び選択部１７２の各部の機能それぞれを別個の処理回路２で実現してもよいし、分析部１７１及び選択部１７２の各部の機能を１つの処理回路２でまとめて実現してもよい。

図３（ｂ）は、分析部１７１及び選択部１７２の各機能を、メモリ４に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ３で実現した場合のハードウェア構成例を示す図である。この場合、分析部１７１及び選択部１７２の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組合せにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ４に格納される。ＣＰＵ３は、メモリ４に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、分析部１７１及び選択部１７２の各部の機能を実現する。すなわち、周波数決定部１７は、後述する図４のフローチャートで示すステップＳＴ２〜ＳＴ９が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ４を有する。また、これらのプログラムは、分析部１７１及び選択部１７２の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ４は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓc）等が該当する。

なお、分析部１７１及び選択部１７２の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、分析部１７１については専用のハードウェアとしての処理回路２でその機能を実現し、選択部１７２についてはＣＰＵ３がメモリ４に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。
このように、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組合せによって、分析部１７１及び選択部１７２の各機能を実現することができる。

静電タッチパネル制御部１８は、静電タッチパネル１１の動作を制御する。例えば、静電タッチパネル制御部１８が指定したスキャン周波数でスキャン動作を行うよう制御する。スキャン動作によって、静電タッチパネル制御部１８は、静電タッチパネル１１から静電容量に応じた信号を取得する。取得した静電容量に応じた信号を用いて、静電タッチパネル制御部１８は、指等のタッチ位置を算出し、制御部１５に出力する。静電タッチパネル制御部１８が指定するスキャン周波数は、周波数決定部１７で決定されたものである。
静電タッチパネル制御部１８は、例えば、不図示のメモリに記憶されたプログラムと、当該プログラムを実行する不図示のプロセッサとで構成される。

次に、車載装置１が静電タッチパネル１１のスキャン周波数を決定する際の動作について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。図４では、周波数決定部１７が選択可能なスキャン周波数として、周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の３つが予め設定されている場合を例に説明する。なお、周波数決定部１７が選択可能なスキャン周波数は、２つ以上であればよい。
まず、アンテナ１０ａ〜１０ｃが、様々な周波数を有する外部ノイズを含むアンテナ１０ａ〜１０ｃ周囲の電波を受信して、受信信号を出力する（ステップＳＴ１）。

続いて、周波数測定部１６ａ〜１６ｃが、アンテナ１０ａ〜１０ｃからの受信信号を用いて、周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３又はそれらの倍数の周波数の外部ノイズに関する情報を、周波数決定部１７に出力する（ステップＳＴ２）。このとき、周波数測定部１６ａ〜１６ｃは、アンテナ１０ａ〜１０ｃからの受信信号に対して、周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３又はそれらの倍数の周波数の外部ノイズの信号成分を通過させるフィルタリングを行う。そして、フィルタリングして抽出した周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３又はそれらの倍数の周波数を有する外部ノイズの信号成分をアナログデジタル変換し、当該信号成分の振幅等を、当該信号成分の周波数と共に、外部ノイズに関する情報として周波数決定部１７に出力する。

続いて、周波数決定部１７の分析部１７１が、周波数測定部１６ａ〜１６ｃからの外部ノイズに関する情報を用いて、スキャン周波数をＦ１，Ｆ２，Ｆ３とした場合の外部ノイズによる影響、つまり静電タッチパネル１１の誤作動の可能性を、分析する（ステップＳＴ３）。
スキャン周波数をＦ１とした場合の影響分析には、例えば、周波数測定部１６ａ〜１６ｃが出力する周波数Ｆ１又はその倍数の周波数の外部ノイズ成分の振幅を用いる。当該振幅が大きいほど、周波数Ｆ１又はその倍数の周波数の強い外部ノイズが存在していることになり、スキャン周波数をＦ１とした場合に誤作動の可能性が高まると分析される。分析部１７１は、周波数測定部１６ａが出力した周波数Ｆ１又はその倍数の周波数の外部ノイズ成分の振幅に応じて影響度ａ１を算出する。同様に、分析部１７１は、周波数測定部１６ｂが出力した周波数Ｆ１又はその倍数の周波数の外部ノイズ成分の振幅に応じて影響度ｂ１を算出する。同様に、分析部１７１は、周波数測定部１６ｃが出力した周波数Ｆ１又はその倍数の周波数の外部ノイズ成分の振幅に応じて影響度ｃ１を算出する。

同様に、分析部１７１は、周波数測定部１６ａ〜１６ｃが出力した周波数Ｆ２又はその倍数の周波数の外部ノイズ成分の振幅に応じて、スキャン周波数をＦ２とした場合の影響度ａ２〜ｃ２を算出する。また、分析部１７１は、周波数測定部１６ａ〜１６ｃが出力した周波数Ｆ３又はその倍数の周波数の外部ノイズ成分の振幅に応じて、スキャン周波数をＦ３とした場合の影響度ａ３〜ｃ３を算出する。

続いて、分析部１７１は、算出した各影響度ａ１〜ｃ１，ａ２〜ｃ２，ａ３〜ｃ３を用いて、スキャン周波数を周波数Ｆ１、Ｆ２，Ｆ３とした場合の総合影響度Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３を以下の式（１）〜（３）の通り算出する。
Ｘ１＝ａ１＋ｂ１＋ｃ１・・・（１）
Ｘ２＝ａ２＋ｂ２＋ｃ２・・・（２）
Ｘ３＝ａ３＋ｂ３＋ｃ３・・・（３）
なお、アンテナ１０ａ〜１０ｃの信頼度に応じて、各影響度ａ１〜ｃ１，ａ２〜ｃ２，ａ３〜ｃ３に重みを付けたうえで式（１）〜（３）の通り加算してもよい。

続いて、周波数決定部１７の選択部１７２は、総合影響度Ｘ１〜Ｘ３のうちで最も影響度が低いものを判定する（ステップＳＴ４〜ＳＴ９）。
まず、選択部１７２は、総合影響度Ｘ１が総合影響度Ｘ２未満であるかを判定する（ステップＳＴ４）。総合影響度Ｘ１が総合影響度Ｘ２未満の場合（ステップＳＴ４；ＹＥＳ）、総合影響度Ｘ１が総合影響度Ｘ３未満であるかを判定する（ステップＳＴ５）。総合影響度Ｘ１が総合影響度Ｘ３未満の場合（ステップＳＴ５；ＹＥＳ）、選択部１７２は、スキャン周波数をＦ１に決定する（ステップＳＴ６）。一方、総合影響度Ｘ１が総合影響度Ｘ３以上の場合（ステップＳＴ５；ＮＯ）、選択部１７２は、スキャン周波数をＦ３に決定する（ステップＳＴ７）。

また、総合影響度Ｘ１が総合影響度Ｘ２以上の場合（ステップＳＴ４；ＮＯ）、総合影響度Ｘ２が総合影響度Ｘ３未満であるかを判定する（ステップＳＴ８）。総合影響度Ｘ２が総合影響度Ｘ３未満の場合（ステップＳＴ８；ＹＥＳ）、選択部１７２は、スキャン周波数をＦ２に決定する（ステップＳＴ９）。一方、総合影響度Ｘ２が総合影響度Ｘ３以上の場合（ステップＳＴ８；ＮＯ）、選択部１７２は、スキャン周波数をＦ３に決定する（ステップＳＴ７）。
選択部１７２は、決定したスキャン周波数を、静電タッチパネル制御部１８に出力する。
そして、静電タッチパネル制御部１８は、周波数決定部１７の選択部１７２が決定したスキャン周波数でスキャン動作を行うよう、静電タッチパネル１１を制御する。

ステップＳＴ６，ＳＴ７，ＳＴ９の処理後は、再度ステップＳＴ１に戻り、スキャン周波数が外部ノイズの影響を受けにくい周波数となっているかを周期的に確認し、必要に応じて再度変更する。
このようにして、外部ノイズによる影響が小さく、誤動作が発生しにくいスキャン周波数で静電タッチパネル１１を動作させる。

なお、上記では、３つのアンテナ１０ａ〜１０ｃを設けた場合を示したが、アンテナ１０の個数は１以上であればよい。アンテナは、その長さ等によって感知しやすい周波数が異なるので、多数設けてより多くの周波数の外部ノイズを考慮できるようにするとよい。
また、車載装置１は、図５に示すようなチューナ５が分離した外観構成としてもよい。この場合、周波数測定部１６ａ〜１６ｃをチューナ５側に設けてもよいし、周波数測定部１６ａ〜１６ｃをチューナ５側に設けない構成として、アンテナ１０からの受信信号をチューナ５から無線又は有線で周波数測定部１６ａ〜１６ｃが取得できるようにしてもよい。

また、上記では、周波数測定部１６ａ〜１６ｃと周波数決定部１７とを車載装置１に組み込んで、一体的な装置とした場合を示した。しかしながら、周波数測定部１６ａ〜１６ｃと周波数決定部１７とを有する制御装置を車載装置１と別体的に構成し、当該制御装置と車載装置１とを通信可能に接続することで、静電タッチパネル１１が誤動作の発生しにくいスキャン周波数で動作するようにしてもよい。

また、アンテナ１０ａ〜１０ｃ、静電タッチパネル１１、ディスプレイ１３、スピーカ１４等は、車載装置１に対して外付けタイプのものとしてもよい。

また、実施の形態１の構成は、アンテナ１０ａ〜１０ｃを、無線処理部１２ａ〜１２ｃと周波数測定部１６ａ〜１６ｃとで共用するので、コスト削減が可能な構成である。また、共用するぶん構成がシンプルにもなる。また、そもそも車体にアンテナが設けられている場合は、当該アンテナをアンテナ１０ａ〜１０ｃとして利用でき、コスト面で有利である。

また、上記では、実施の形態１に係る電子機器を、車載ナビゲーション装置等の車載装置１として具体化した場合を例に示した。しかしながら、通信用のアンテナと静電タッチパネルとを有する携帯機器として具体化してもよい。

以上のように、この実施の形態１に係る電子機器は、周波数測定部１６ａ〜１６ｃが、様々な周波数を有する外部ノイズを含む周囲の電波を受信したアンテナ１０ａ〜１０ｃからの受信信号を用いて、周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３又はそれらの倍数の周波数の外部ノイズに関する情報を出力する。周波数決定部１７は、当該情報を用いて周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３ごとに外部ノイズの影響度を算出し、周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３の中で影響の少ないものを静電タッチパネル１１のスキャン周波数として決定する。従って、外部ノイズによる影響を受けにくいスキャン周波数で静電タッチパネル１１を動作させることができる。

また、周波数測定部１６ａ〜１６ｃは、複数のアンテナ１０ａ〜１０ｃが出力したそれぞれの受信信号から、複数の周波数Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３又はそれらの倍数の周波数を有する信号成分を抽出することとした。従って、より多くの外部ノイズによる影響を考慮できる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 車載装置、２ 処理回路、３ ＣＰＵ、４ メモリ、５ チューナ、１０ アンテナ、１０ａ〜１０ｃ アンテナ、１１ 静電タッチパネル、１２ａ〜１２ｃ 無線処理部、１３ ディスプレイ、１４ スピーカ、１５ 制御部、１６ａ〜１６ｃ 周波数測定部、１７ 周波数決定部、１８ 静電タッチパネル制御部、１７１ 分析部、１７２ 選択部。

Claims (5)

1. アンテナが出力した受信信号から、静電タッチパネルのスキャン周波数として使用可能な複数の周波数又はそれらの倍数の周波数を有する信号成分を抽出し、前記信号成分を用いて外部ノイズに関する情報を出力する周波数測定部と、
   前記周波数測定部が出力した前記情報を用いて、前記スキャン周波数を前記複数の周波数いずれかとした際の外部ノイズによる影響を、前記複数の周波数ごとに分析する分析部と、
   前記分析部による分析を用いて、前記複数の周波数の中から前記スキャン周波数の周波数を選択して、前記静電タッチパネルの制御部に出力する選択部とを備えることを特徴とする制御装置。
2. 前記周波数測定部は、複数の前記アンテナが出力したそれぞれの前記受信信号から、前記複数の周波数又はそれらの倍数の周波数を有する信号成分を抽出することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
3. 前記周波数測定部は、前記複数の周波数又はそれらの倍数の周波数を有する信号成分の振幅を前記情報に含めて出力することを特徴とする請求項１または請求項２記載の制御装置。
4. 前記静電タッチパネルと、
   前記アンテナと、
   請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の制御装置とを備えることを特徴とする電子機器。
5. 周波数測定部が、アンテナが出力した受信信号から、静電タッチパネルのスキャン周波数として使用可能な複数の周波数又はそれらの倍数の周波数を有する信号成分を抽出し、前記信号成分を用いて外部ノイズに関する情報を出力する周波数測定ステップと、
   分析部が、前記周波数測定ステップにより出力された前記情報を用いて、前記スキャン周波数を前記複数の周波数いずれかとした際の外部ノイズによる影響を、前記複数の周波数ごとに分析する分析ステップと、
   選択部が、前記分析ステップによる分析を用いて、前記複数の周波数の中から前記スキャン周波数の周波数を選択して、前記静電タッチパネルの制御部に出力する選択ステップとを備えることを特徴とする制御方法。

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