JP2019008634A - タッチパネル制御装置、車載機器、およびタッチパネル制御プログラム - Google Patents

タッチパネル制御装置、車載機器、およびタッチパネル制御プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】静電容量型タッチパネルに対するタッチ操作を安定して検知する。【解決手段】スキャン部17は、複数の第1電極と複数の第2電極との各交差点がセンサとなる静電容量型タッチパネル21について、すべてのセンサの静電容量の変化を検知するスキャン動作を1サイクルとした場合の1秒間のサイクル数であるスキャン周波数で、スキャン動作を繰り返す。周波数フィルタ部12は、複数のスキャン周波数候補のそれぞれについて、テレビアンテナ1の受信信号のうち、1つのスキャン周波数候補につき1つ以上の整数倍の周波数の信号成分を抽出する。タッチパネル制御部13aは、複数のスキャン周波数候補のうち、周波数フィルタ部12が抽出する1つ以上の整数倍の周波数の信号成分の値が相対的に小さいスキャン周波数候補を、スキャン周波数としてスキャン部17に対して設定する。【選択図】図1

Description

この発明は、タッチパネルを制御するタッチパネル制御装置、タッチパネルを有する車載機器、およびタッチパネル制御プログラムに関するものである。
カーナビゲーション装置のような車載機器に静電容量型のタッチパネルが採用された場合、ユーザが車内で使用する無線機の送信周波数がタッチパネルのスキャン周波数の整数倍の周波数と合致すると、無線機の送信周波数がノイズとなってタッチ操作の誤検知が発生する。
ここで、タッチパネルの全センサの静電容量を検知する動作を1サイクルとし、1秒間のサイクル数をスキャン周波数と呼ぶ。
上記誤検知の解決法として、従来、複数の異なるスキャン周波数を使用してタッチ操作を検知する方法、および特許文献1のようにダミースキャンの結果得られた出力値に基づいてノイズを評価する方法等がある。
特開2013−206463号公報
複数の異なるスキャン周波数を使用してタッチ操作を検知する方法の場合、タッチ操作の検知感度が低下する。
また、タミースキャンの結果得られた出力値に基づいてノイズを評価する方法の場合、ダミースキャン時にユーザがタッチパネルをタッチ操作すると、このタッチ操作が検知されない。また、ダミースキャン時にユーザがタッチパネルをタッチ操作すると、このタッチ操作がノイズであるという誤った評価がなされ、その結果、タッチ操作検知時の感度が低下する。
このように、従来の静電容量型タッチパネルは、タッチ操作を安定して検知できないという課題があった。
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、静電容量型タッチパネルに対するタッチ操作を安定して検知することを目的とする。
この発明に係るタッチパネル制御装置は、複数の第1電極と複数の第2電極との各交差点がセンサとなる静電容量型タッチパネルについて、すべてのセンサの静電容量の変化を検知するスキャン動作を1サイクルとした場合の1秒間のサイクル数であるスキャン周波数で、スキャン動作を繰り返すスキャン部と、複数のスキャン周波数候補のそれぞれについて、車両に設置されたアンテナの受信信号のうち、1つのスキャン周波数候補につき1つ以上の整数倍の周波数の信号成分を抽出する周波数フィルタ部と、複数のスキャン周波数候補のうち、周波数フィルタ部が抽出する1つ以上の整数倍の周波数の信号成分の値が相対的に小さいスキャン周波数候補を、スキャン周波数としてスキャン部に対して設定するタッチパネル制御部とを備えるものである。
この発明によれば、複数のスキャン周波数候補のそれぞれについて、車両に設置されたアンテナの受信信号のうち、1つのスキャン周波数候補につき1つ以上の整数倍の周波数の信号成分を抽出し、抽出した1つ以上の整数倍の周波数の信号成分の値が相対的に小さいスキャン周波数候補を、スキャン周波数としてスキャン部に対して設定するようにしたので、ノイズによる妨害を受けずに、静電容量型タッチパネルに対するタッチ操作を安定して検知することができる。
実施の形態1に係る車載機器の構成例を示すブロック図である。 実施の形態1において車両に設置された複数のアンテナの位置関係を例示する図である。 実施の形態1における静電容量型タッチパネルの構成例を示す図である。 実施の形態1に係るタッチパネル制御装置の動作例を示すフローチャートである。 実施の形態1においてタッチパネル制御部が保持するスキャン周波数の整数倍値の情報テーブルの一例である。 実施の形態2に係る車載機器の構成例を示すブロック図である。 実施の形態2における車載機器の背面のコネクタ配置例を示す図である。 実施の形態2においてディスプレイに表示されるアンテナ選択画面例を示す図である。 実施の形態3に係る車載機器の構成例を示すブロック図である。 実施の形態3に係るタッチパネル制御装置の動作例を示すフローチャートである。 実施の形態3においてタッチパネル制御部が保持するスキャン周波数の整数倍値の情報テーブルの一例である。 図12Aおよび図12Bは、各実施の形態に係る車載機器のハードウェア構成例を示す図である。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る車載機器10の構成例を示すブロック図である。車載機器10は、ナビゲーション装置等のような車両に搭載される機器である。この車載機器10は、受信部11、周波数フィルタ部12、制御部13、音声出力制御部14、表示制御部15、操作入力部16、スキャン部17、スピーカ18、ディスプレイ19、ボタン20、および静電容量型タッチパネル21を備える。制御部13はタッチパネル制御部13aを備え、周波数フィルタ部12、タッチパネル制御部13aおよびスキャン部17は、タッチパネル制御装置10aを構成する。また、車載機器10は、テレビアンテナ1〜4およびラジオアンテナ5,6に接続される。
図2は、実施の形態1において車両に設置された複数のアンテナの位置関係を例示する図である。図2の例において、車両30のダッシュボードには車載機器10が設置される。車両30の前部には、テレビアンテナ1およびテレビアンテナ2が設置される。車両30の後部には、テレビアンテナ3、テレビアンテナ4、ラジオアンテナ5およびラジオアンテナ6が設置される。これらのアンテナのうち、テレビアンテナ1は車載機器10に最も近い位置にある。
車両30に持ち込まれたスマートフォン等の無線機能を有する機器は電磁波ノイズを発する。電磁波ノイズは、静電容量型タッチパネル21およびテレビアンテナ1等に影響を及ぼす。
テレビアンテナ1〜4は、テレビ放送波を受信し、受信信号を受信部11へ出力する。ラジオアンテナ5,6は、ラジオ放送波を受信し、受信信号を受信部11へ出力する。なお、車載機器10には、テレビ放送波等の電波を受信する1本以上のアンテナが接続されていればよい。
受信部11は、テレビアンテナ1〜4から受け取った受信信号を映像信号および音声信号に変換し、制御部13へ出力する。また、受信部11は、ラジオアンテナ5,6から受け取った受信信号を音声信号に変換し、制御部13へ出力する。
周波数フィルタ部12は、複数のスキャン周波数候補のそれぞれについて、車載機器10に最も近いテレビアンテナ1の受信信号のうち、1つのスキャン周波数候補につき1つ以上の整数倍の周波数の信号成分を抽出し、タッチパネル制御部13aへ出力する。抽出対象となるスキャン周波数候補および整数倍値は、タッチパネル制御部13aにより設定される。
後述するタッチパネル制御部13aが静電容量型タッチパネル21に対して影響を及ぼす電磁波ノイズの周波数を判定するために、周波数フィルタ部12は、静電容量型タッチパネル21に対して影響を及ぼす電磁波ノイズと相関の高い電磁波ノイズの影響を受けているテレビアンテナ1の受信信号を使用する。
制御部13は、車載機器10の動作を制御する。例えば、制御部13は、操作入力部16から受け取った操作情報またはタッチパネル制御部13aから受け取ったタッチ位置の検知結果に従い、テレビ、ラジオおよびナビゲーション等の機能を切り替えて実行する。テレビ機能実行時、制御部13は、受信部11が変換した音声信号を音声出力制御部14へ出力すると共に、受信部11が変換した映像信号を表示制御部15へ出力する。ラジオ機能実行時、制御部13は、受信部11が変換した音声信号を音声出力制御部14へ出力する。ナビゲーション機能実行時、制御部13は、目的地までの経路を案内するナビゲーション用の音声信号を生成して音声出力制御部14へ出力すると共に、ナビゲーション用の映像信号を生成して表示制御部15へ出力する。なお、車載機器10が実行可能な機能は、テレビ、ラジオまたはナビゲーションの機能に限定されない。
音声出力制御部14は、制御部13から受け取った音声信号をスピーカ18へ出力し、スピーカ18に音声を再生させる。
表示制御部15は、制御部13から受け取った映像信号をディスプレイ19へ出力し、ディスプレイ19に映像を表示させる。なお、ディスプレイ19は、後述する静電容量型タッチパネル21と一体化されていてもよい。
操作入力部16には、車載機器10に設けられたボタン20をユーザが操作した場合にこのボタン20が出力する操作信号が入力される。操作入力部16は、入力された操作信号を制御部13へ出力する。
図3は、実施の形態1における静電容量型タッチパネル21の構成例を示す図である。静電容量型タッチパネル21は、複数の第1電極X1〜X5と、複数の第1電極X1〜X5に交差する複数の第2電極Y1〜Y5とを有する。第1電極X1と第2電極Y1との交差点は、ユーザの手によるタッチ操作を検知するためのセンサS1である。同様に、第1電極X1〜X5と第2電極Y1〜Y5との各交差点もセンサである。タッチ操作されるとその位置のセンサの静電容量が変化する。なお、静電容量型タッチパネル21の構成は図3の例に限定されるものでなく、一般的な静電容量型タッチパネルの構成でよい。
スキャン部17は、第1電極X1〜X5を順番に駆動しながら第2電極Y1〜Y5の電流を測定することで、駆動中の第1電極の方向に並ぶ各センサの静電容量の変化を検知する。スキャン部17は、スキャン動作の結果に基づいてタッチ操作が行われたX軸座標およびY軸座標を特定し、タッチ位置の検知結果としてタッチパネル制御部13aに出力する。
ここで、静電容量型タッチパネル21におけるすべてのセンサの静電容量の変化を検知するスキャン動作を1サイクルとし、1秒間のサイクル数をスキャン周波数と呼ぶ。スキャン部17は、タッチパネル制御部13aから指示されるスキャン周波数でスキャン動作を繰り返す。
タッチパネル制御部13aは、複数のスキャン周波数候補のうち、周波数フィルタ部12が抽出する1つ以上の整数倍の周波数の信号成分の値が相対的に小さいスキャン周波数候補を、スキャン周波数としてスキャン部17に対して設定する。
具体的には、実施の形態1のタッチパネル制御部13aは、複数のスキャン周波数候補のうち、周波数フィルタ部12が抽出する1つ以上の整数倍の周波数の信号成分の値がノイズ判定用の閾値以下になるスキャン周波数候補を、スキャン周波数としてスキャン部17に対して設定する。
また、タッチパネル制御部13aは、タッチ位置の検知結果をスキャン部17から受け取り、制御部13へ出力する。
次に、実施の形態1に係るタッチパネル制御装置10aの動作を説明する。
図4は、実施の形態1に係るタッチパネル制御装置10aの動作例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される動作により、タッチパネル制御装置10aは、電磁波ノイズの妨害を受けずに静電容量型タッチパネル21がタッチ操作を安定して検知できるスキャン周波数を設定する。ユーザがノイズ源であるスマートフォン等を使用する都度電磁波ノイズが生じるため、また、ノイズ源が異なると生じる電磁波ノイズの周波数も異なる場合があるため、タッチパネル制御装置10aは図4のフローチャートに示される動作を定期的に繰り返す。
図5は、実施の形態1においてタッチパネル制御部13aが保持するスキャン周波数の整数倍値の情報テーブルの一例である。Snはスキャン周波数であり、H(n,m)はスキャン周波数候補nの整数倍値mである。図5の例では、複数のスキャン周波数候補nのそれぞれについて、個別の複数の整数倍値mが設定されている。例えば、スキャン周波数候補nが「1」であり整数倍値mが「1」である場合、スキャン周波数Snは「1MHz」であり、スキャン周波数候補の整数倍の周波数Sn×H(1,1)は「3MHz」である。また、例えば、スキャン周波数候補nが「2」であり整数倍値mが「2」である場合、スキャン周波数Snは「2MHz」であり、スキャン周波数候補の整数倍の周波数Sn×H(2,2)は「8MHz」である。
ステップST1において、タッチパネル制御部13aは、スキャン周波数候補nに初期値「1」を設定すると共に、整数倍値mに初期値「1」を設定する。
ステップST2において、タッチパネル制御部13aは、スキャン周波数候補の整数倍の周波数Sn×H(n,m)を周波数フィルタ部12に対して設定する。初回はSn×H(1,1)が設定される。周波数フィルタ部12は、テレビアンテナ1の受信信号のうち、タッチパネル制御部13aにより設定されたスキャン周波数候補の整数倍の周波数Sn×H(n,m)の信号成分を抽出して、タッチパネル制御部13aへ出力する。
ステップST3において、タッチパネル制御部13aは、周波数フィルタ部12が抽出したスキャン周波数候補の整数倍の周波数Sn×H(n,m)の信号成分の値と、ノイズ判定用の閾値とを比較する。ノイズ判定用の閾値は、事前に実験等により決定されてタッチパネル制御部13aに与えられた値であり、電磁波ノイズの値に相当する。
タッチパネル制御部13aは、周波数フィルタ部12が抽出した整数倍の周波数Sn×H(n,m)の信号成分の値がノイズ判定用の閾値以下である場合(ステップST3“YES”)、ステップST4へ進み、ノイズ判定用の閾値より大きい場合(ステップST3“NO”)、ステップST6へ進む。
ステップST4において、タッチパネル制御部13aは、整数倍値mの値をインクリメントし、より高次の整数倍値にする。
ステップST5において、タッチパネル制御部13aは、H(n,m)=0になるか否かを判定する。H(n,m)=0になる場合とは、現在設定中のスキャン周波数候補nについて、すべての整数倍値mを閾値判定し終えたことを示す。
タッチパネル制御部13aは、H(n,m)=0になる場合(ステップST5“YES”)、ステップST8へ進み、それ以外の場合(ステップST5“NO”)、ステップST2へ戻りより高次の整数倍値mを用いてスキャン周波数候補の整数倍の周波数Sn×H(n,m)を設定する。
ステップST6において、タッチパネル制御部13aは、スキャン周波数候補nの値をインクリメントし、より高いスキャン周波数候補にする。また、タッチパネル制御部13aは、整数倍値mを初期値「1」に戻す。
ステップST7において、タッチパネル制御部13aは、現在設定中のスキャン周波数候補nが最終値「N」より小さいか否かを判定する。つまり、タッチパネル制御部13aは、すべてのスキャン周波数候補nについて閾値判定し終えたか否かを判定する。
タッチパネル制御部13aは、現在設定中のスキャン周波数候補nが最終値「N」より大きい場合(ステップST7“YES”)、図4のフローチャートに示される一連の処理を終了する。一方、タッチパネル制御部13aは、現在設定中のスキャン周波数候補nが最終値「N」以下である場合(ステップST7“NO”)、ステップST2へ戻り次のスキャン周波数候補nを用いて周波数Sn×H(n,m)を設定する。
ステップST8において、タッチパネル制御部13aは、すべての整数倍値mの信号成分の値がノイズ判定用の閾値以下となったスキャン周波数候補nを、スキャン周波数Snとしてスキャン部17に対して設定する。
スキャン周波数Snが低いほうが静電容量型タッチパネル21の感度が良い。そのため、図4のフローチャートでは、タッチパネル制御部13aは、スキャン周波数候補nを小さい値「1」から大きい値「N」へ変更していくことにより、すべての整数倍値mの信号成分の値がノイズ判定用の閾値以下となるスキャン周波数候補nが複数ある場合に、最も低いスキャン周波数候補nを選択してスキャン周波数Snとして設定する。
なお、タッチパネル制御部13aは、スキャン周波数候補nを小さい値から大きい値へ変更していく途中で、すべての整数倍値mの信号成分の値がノイズ判定用の閾値以下となるスキャン周波数候補nが発見された場合、このスキャン周波数候補nをスキャン周波数Snに設定して図4のフローチャートに示される一連の処理を終了してもよい。この場合、すべてのスキャン周波数候補nについてノイズ判定用の閾値を用いた判定を行う必要がないため、短時間でスキャン周波数Snを選択できる。
以上のように、実施の形態1に係るタッチパネル制御装置10aは、スキャン部17、周波数フィルタ部12およびタッチパネル制御部13aを備える。スキャン部17は、複数の第1電極X1〜X5と複数の第2電極Y1〜Y5との各交差点がセンサとなる静電容量型タッチパネル21について、すべてのセンサの静電容量の変化を検知するスキャン動作を1サイクルとした場合の1秒間のサイクル数であるスキャン周波数Snで、スキャン動作を繰り返す。周波数フィルタ部12は、複数のスキャン周波数候補nのそれぞれについて、車両30に設置されたテレビアンテナ1の受信信号のうち、1つのスキャン周波数候補nについて1つ以上の整数倍値mの周波数Sn×H(n,m)の信号成分を抽出する。タッチパネル制御部13aは、複数のスキャン周波数候補nのうち、周波数フィルタ部12が抽出する1つ以上の整数倍値mの周波数Sn×H(n,m)の信号成分がノイズ判定用の閾値以下になるスキャン周波数候補nを、スキャン周波数Snとしてスキャン部17に対して設定する。これにより、ノイズによる妨害を受けずに、静電容量型タッチパネル21に対するタッチ操作を安定して検知することができる。
また、実施の形態1の周波数フィルタ部12は、車両30に設置された複数のアンテナの中から静電容量型タッチパネル21に最も近い位置に設置されたテレビアンテナ1を用いる。これにより、タッチパネル制御部13aは、静電容量型タッチパネル21に影響する電磁波ノイズと最も相関の強い電磁波ノイズの妨害を受けないスキャン周波数Snを選択できる。
また、実施の形態1のタッチパネル制御部13aは、周波数フィルタ部12が抽出する信号成分の値がノイズ判定用の閾値以下になるスキャン周波数候補nが複数ある場合、最も低いスキャン周波数候補nを選択してスキャン周波数Snとする。これにより、タッチパネル制御部13aは、静電容量型タッチパネル21の感度が良い低いスキャン周波数Snを優先して選択できる。
また、実施の形態1のタッチパネル制御部13aは、スキャン周波数候補nごとに設定された個別の整数倍値mの情報を用いて、周波数フィルタ部12に対して抽出する整数倍の周波数を変更させる。これにより、必要な整数倍の周波数のみ、ノイズ判定用の閾値を用いた判定を行うことが可能となり、短時間でスキャン周波数Snを選択できる。
実施の形態2.
実施の形態1では、車載機器10、特に静電容量型タッチパネル21に近い位置に設置されたテレビアンテナ1を周波数フィルタ部12に接続した。これに対し、実施の形態2では、複数のアンテナの中から周波数フィルタ部12に接続するアンテナを切り替える。
図6は、実施の形態2に係る車載機器10の構成例を示すブロック図である。実施の形態2に係る車載機器10は、図1に示された実施の形態1の車載機器10に対して切り替え部22が追加された構成である。図6において図1と同一または相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
切り替え部22は、例えば、トランジスタ等のスイッチング素子を用いて構成される。この切り替え部22は、タッチパネル制御部13aからの指示に従い、テレビアンテナ1〜4およびラジオアンテナ5,6の中から周波数フィルタ部12に接続されるアンテナを切り替える。
図7は、実施の形態2における車載機器10の背面のコネクタ配置例を示す図である。車載機器10の背面には、電源線等が接続されるコネクタ40と、テレビアンテナ1〜4が接続されるコネクタ41〜44と、ラジオアンテナ5,6が接続されるコネクタ45,46とが配置される。実施の形態1では静電容量型タッチパネル21に最も近い位置に配置されたテレビアンテナ1がコネクタ41に接続されることによって周波数フィルタ部12に接続されるが、実施の形態2では静電容量型タッチパネル21に最も近い位置に配置されたテレビアンテナ1が必ずしもコネクタ41に接続されるとは限らない状況、およびコネクタ41に接続されたテレビアンテナ1が必ずしも静電容量型タッチパネル21に最も近い位置に配置されているとは限らない状況を想定する。
図8は、実施の形態2においてディスプレイ19に表示されるアンテナ選択画面例を示す図である。制御部13は、図8に示されるようなアンテナ選択画面の映像信号を生成し、表示制御部15を介してディスプレイ19に表示させる。このアンテナ選択画面におけるテレビアンテナのタッチアイコンA〜Dは、図7におけるコネクタ41〜44に接続されたテレビアンテナに対応し、アンテナ選択画面におけるラジオアンテナのタッチアイコンE,Fは、図7におけるコネクタ45,46に接続されたラジオアンテナに対応する。作業者は、車載機器10をダッシュボード等に設置する際、アンテナ選択画面に表示されたタッチアイコンA〜Fの中から、静電容量型タッチパネル21に最も近い位置に配置されたアンテナを接続したコネクタに対応するタッチアイコンをタッチ操作する。スキャン部17は、タッチアイコンに対するタッチ操作を検知し、検知結果をタッチパネル制御部13aに出力する。タッチパネル制御部13aは、検知結果をもとに、タッチ操作により選択されたアンテナが周波数フィルタ部12に接続されるように切り替え部22に指示を出す。
以上のように、実施の形態2に係るタッチパネル制御装置10aは、車両30に設置された複数のテレビアンテナ1〜4およびラジオアンテナ5,6の中から周波数フィルタ部12に接続される切り替え部22を備える。これにより、車両30に複数のアンテナが設置されている場合に、静電容量型タッチパネル21に最も近い位置に設置されたアンテナを選択できる。
実施の形態3.
図9は、実施の形態3に係る車載機器10の構成例を示すブロック図である。実施の形態3のタッチパネル制御装置10aには、近接センサ50が接続される。図9において図1と同一または相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。
近接センサ50は、赤外線等を利用して、静電容量型タッチパネル21とユーザの手との距離を検知し、検知結果をタッチパネル制御部13aに出力する。
なお、静電容量型タッチパネル21とユーザの手との距離を検知する手段は、近接センサ50に限定されるものではなく、DMS(Driver Monitoring System)または静電容量型タッチパネル21等であってもよい。
実施の形態3のタッチパネル制御部13aは、静電容量型タッチパネル21とユーザの手との距離の検知結果を用い、ユーザの手が予め定められた距離以内に近づいたことが検知された場合、スキャン周波数を選択して周波数フィルタ部12に対して設定する。予め定められた距離は、ユーザが静電容量型タッチパネル21をタッチ操作しようとしていることを判定するための距離であり、第1の距離以下かつ第2の距離以上である。第1の距離は、例えば、静電容量型タッチパネル21から30cmである。第2の距離は、例えば、静電容量型タッチパネル21から1cmである。第1の距離および第2の距離は、タッチパネル制御部13aに対して予め与えられているものとする。
また、実施の形態3のタッチパネル制御部13aは、静電容量型タッチパネル21に対するユーザの手のタッチが検知されている期間、スキャン周波数を変更しない。
次に、実施の形態3に係るタッチパネル制御装置10aの動作を説明する。
図10は、実施の形態3に係るタッチパネル制御装置10aの動作例を示すフローチャートである。タッチパネル制御装置10aは、図10のフローチャートに示される動作を定期的に繰り返す。
図11は、実施の形態3においてタッチパネル制御部13aが保持するスキャン周波数の整数倍値の情報テーブルの一例である。図11において図5と同一または相当する部分は説明を省略する。図11に示されるように、実施の形態3の情報テーブルには、平均フィルタ出力値Anを保持する欄が追加される。平均フィルタ出力値Anは、スキャン周波数候補nにおけるすべての整数倍値mの周波数の信号成分の平均値である、この平均フィルタ出力値Anは、図10のフローチャートに示される動作により算出され、情報テーブルに追加される。
ステップST11において、タッチパネル制御部13aは、スキャン部17の検知結果を用いて、ユーザの手が静電容量型タッチパネル21に接触しているか否かを判定する。
タッチパネル制御部13aは、ユーザの手が静電容量型タッチパネル21に接触している場合(ステップST11“YES”)、タッチ操作中にスキャン周波数Snが変更されると感度が低下しタッチ操作の誤検知が起こるため、図10のフローチャートに示される一連の処理を終了する。
一方、タッチパネル制御部13aは、ユーザの手が静電容量型タッチパネル21に接触していない場合(ステップST11“NO”)、ステップST12へ進む。
ステップST12において、タッチパネル制御部13aは、近接センサ50の検知結果を用いて、静電容量型タッチパネル21とユーザの手との距離と第1の距離とを比較する。タッチパネル制御部13aは、静電容量型タッチパネル21とユーザの手との距離が第1の距離以下である場合(ステップST12“YES”)、ステップST13へ進み、静電容量型タッチパネル21とユーザの手との距離が第1の距離より大きい場合(ステップST12“NO”)、ステップST11へ戻る。
ステップST13において、タッチパネル制御部13aは、近接センサ50の検知結果を用いて、静電容量型タッチパネル21とユーザの手との距離と第2の距離とを比較する。タッチパネル制御部13aは、静電容量型タッチパネル21とユーザの手との距離が第2の距離以上である場合(ステップST13“YES”)、ステップST14へ進み、静電容量型タッチパネル21とユーザの手との距離が第2の距離より小さい場合(ステップST13“NO”)、ステップST11へ戻る。
ステップST14において、タッチパネル制御部13aは、スキャン周波数候補nに初期値「1」を設定すると共に、整数倍値mに初期値「1」を設定する。また、タッチパネル制御部13aは、現在設定中のスキャン周波数候補nにおけるすべての整数倍値mの周波数の信号成分の合計値である合計フィルタ出力値Vを「0」に設定する。また、タッチパネル制御部13aは、平均フィルタ出力値Anの最小値Aminを「∞」に設定する。
ステップST15において、タッチパネル制御部13aは、整数倍値mをインクリメントし、より高次の整数倍値にする。
ステップST16において、タッチパネル制御部13aは、スキャン周波数候補の整数倍の周波数Sn×H(n,m)を周波数フィルタ部12に対して設定する。初回はSn×H(1,1)が設定される。周波数フィルタ部12は、テレビアンテナ1の受信信号のうち、タッチパネル制御部13aにより設定されたスキャン周波数候補の整数倍の周波数Sn×H(n,m)の信号成分を抽出して、タッチパネル制御部13aへ出力する。
ステップST17において、タッチパネル制御部13aは、周波数フィルタ部12が抽出したスキャン周波数候補の整数倍の周波数Sn×H(n,m)の信号成分の値を、これまでの合計フィルタ出力値Vに加算することによって、合計フィルタ出力値Vを更新する。
ステップST18において、タッチパネル制御部13aは、H(n,m)=0になる場合(ステップST18“YES”)、ステップST19へ進み、それ以外の場合(ステップST18“NO”)、ステップST15へ戻りより高次の整数倍値mを用いてスキャン周波数候補の整数倍の周波数Sn×H(n,m)を設定する。
ステップST19において、タッチパネル制御部13aは、合計フィルタ出力値Vを整数倍値mで除算することによって、現在設定中のスキャン周波数候補nの平均フィルタ出力値Anを算出する。タッチパネル制御部13aは、算出した平均フィルタ出力値Anを、図11に示された情報テーブルに追加する。
ステップST20において、タッチパネル制御部13aは、平均フィルタ出力値Anと最小値Aminとを比較する。
タッチパネル制御部13aは、平均フィルタ出力値Anが最小値Aminより小さい場合(ステップST20“YES”)、ステップST21へ進み、平均フィルタ出力値Anが最小値Amin以上である場合(ステップST20“NO”)、ステップST21をスキップしてステップST22へ進む。
ステップST21において、タッチパネル制御部13aは、最小値Aminを、ステップST19で算出して情報テーブルに追加した平均フィルタ出力値Anに更新する。
ステップST22において、タッチパネル制御部13aは、スキャン周波数候補nの値をインクリメントし、より高いスキャン周波数候補nにする。また、タッチパネル制御部13aは、整数倍値mを初期値「1」に戻す。
ステップST23において、タッチパネル制御部13aは、現在設定中のスキャン周波数候補nが最終値「N」より大きい場合(ステップST23“YES”)、ステップST24へ進む。一方、タッチパネル制御部13aは、現在設定中のスキャン周波数候補nが最終値「N」以下である場合(ステップST23“NO”)、ステップST15へ戻り次のスキャン周波数候補nを用いて周波数Sn×H(n,m)を設定する。
ステップST24において、タッチパネル制御部13aは、図11に示される情報テーブルに追加された複数のスキャン周波数候補nの中から最も小さい平均フィルタ出力値Anをもつスキャン周波数候補nを選択し、スキャン周波数Snとしてスキャン部17に対して設定する。
以上のように、実施の形態3のタッチパネル制御部13aは、複数のスキャン周波数候補nのうち、周波数フィルタ部12が抽出する1つ以上の整数倍値mの周波数Sn×H(n,m)の信号成分の平均フィルタ出力値Anが最も小さくなるスキャン周波数候補nを、スキャン周波数Snとしてスキャン部17に対して設定する。これにより、ノイズによる妨害を受けずに、静電容量型タッチパネル21に対するタッチ操作を安定して検知することができる。
また、実施の形態3のタッチパネル制御部13aは、静電容量型タッチパネル21とユーザの手との距離を検知する近接センサ50の検知結果を用い、ユーザの手が予め定められた距離以内に近づいたことが検知された場合、複数のスキャン周波数候補nの中からスキャン周波数Snを選択してスキャン部17に設定する。これにより、ユーザが静電容量型タッチパネル21をタッチ操作するノイズ環境と略同じノイズ環境において、スキャン周波数Snを選択できる。
また、実施の形態3のタッチパネル制御部13aは、近接センサ50の代わりにDMSの検知結果を用いてもよい。この場合にも、ユーザが静電容量型タッチパネル21をタッチ操作するノイズ環境と略同じノイズ環境において、スキャン周波数Snを選択できる。
また、実施の形態3のタッチパネル制御部13aは、静電容量型タッチパネル21に対するユーザの手のタッチが検知されている期間、スキャン周波数Snを変更しない。タッチ操作中にスキャン周波数Snが変更されると感度が低下しタッチ操作の誤検知が起こる場合があるため、この誤検知を防止する。
なお、上記では、実施の形態3の近接センサ50を実施の形態1に適用した構成を説明したが、実施の形態2に適用してもよい。
また、実施の形態3では、タッチパネル制御部13aは、すべてのスキャン周波数候補nの中から最も小さい平均フィルタ出力値Anをもつスキャン周波数候補nを選択してスキャン周波数Snとしたが、この方法に限定されるものではない。例えば、タッチパネル制御部13aは、実施の形態1のようにすべての整数倍値mの信号成分の値がノイズ判定用の閾値以下となるスキャン周波数候補nが複数ある場合に、これらのスキャン周波数候補nの中から実施の形態3のように最も小さい平均フィルタ出力値Anをもつスキャン周波数候補nを選択してスキャン周波数Snとして設定してもよい。
また、実施の形態1〜3において説明した車載機器10は、車両30に搭載されるものに限定されず、鉄道、船舶または航空機等を含む移動体用の車載機器であってもよい。
最後に、各実施の形態に係る車載機器10のハードウェア構成例を説明する。図12Aおよび図12Bは、各実施の形態に係る車載機器10のハードウェア構成例を示す図である。
車載機器10における受信部11、周波数フィルタ部12、制御部13、音声出力制御部14、表示制御部15、操作入力部16、およびスキャン部17の各機能は、処理回路により実現される。すなわち、車載機器10は、上記各機能を実現するための処理回路を備える。処理回路は、専用のハードウェアとしての処理回路100であってもよいし、メモリ101に格納されるプログラムを実行するプロセッサ102であってもよい。
図12Aに示すように、処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路100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。受信部11、周波数フィルタ部12、制御部13、音声出力制御部14、表示制御部15、操作入力部16、およびスキャン部17の機能を複数の処理回路100で実現してもよいし、各部の機能をまとめて1つの処理回路100で実現してもよい。
図12Bに示すように、処理回路がプロセッサ102である場合、受信部11、周波数フィルタ部12、制御部13、音声出力制御部14、表示制御部15、操作入力部16、およびスキャン部17の各機能は、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み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ101に格納される。プロセッサ102は、メモリ101に格納されたプログラムを読みだして実行することにより、各部の機能を実現する。即ち、車載機器10は、プロセッサ102により実行されるときに、図4および図10のフローチャートで示されたステップ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101を備える。また、このプログラムは、受信部11、周波数フィルタ部12、制御部13、音声出力制御部14、表示制御部15、操作入力部16、およびスキャン部17の手順また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、プロセッサ102とは、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、またはマイクロコンピュータ等のことである。
メモリ101は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、またはフラッシュメモリ等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスクまたはフレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、CD(Compact Disc)またはDVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスクであってもよい。
図5および図11に示される情報テーブルは、メモリ101に記憶される。
なお、受信部11、周波数フィルタ部12、制御部13、音声出力制御部14、表示制御部15、操作入力部16、およびスキャン部17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またはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、車載機器10における処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
1〜4 テレビアンテナ、5,6 ラジオアンテナ、10 車載機器、10a タッチパネル制御装置、11 受信部、12 周波数フィルタ部、13 制御部、13a タッチパネル制御部、14 音声出力制御部、15 表示制御部、16 操作入力部、17 スキャン部、18 スピーカ、19 ディスプレイ、20 ボタン、21 静電容量型タッチパネル、22 切り替え部、30 車両、41〜46 コネクタ、50 近接センサ、100 処理回路、101 メモリ、102 プロセッサ、X1〜X5 第1電極、Y1〜Y5 第2電極、S1 センサ。

Claims (12)

  1. 複数の第1電極と複数の第2電極との各交差点がセンサとなる静電容量型タッチパネルについて、すべてのセンサの静電容量の変化を検知するスキャン動作を1サイクルとした場合の1秒間のサイクル数であるスキャン周波数で、スキャン動作を繰り返すスキャン部と、
    複数のスキャン周波数候補のそれぞれについて、車両に設置されたアンテナの受信信号のうち、1つのスキャン周波数候補につき1つ以上の整数倍の周波数の信号成分を抽出する周波数フィルタ部と、
    前記複数のスキャン周波数候補のうち、前記周波数フィルタ部が抽出する1つ以上の整数倍の周波数の信号成分の値が相対的に小さいスキャン周波数候補を、前記スキャン周波数として前記スキャン部に対して設定するタッチパネル制御部とを備えるタッチパネル制御装置。
  2. 前記タッチパネル制御部は、前記複数のスキャン周波数候補のうち、前記周波数フィルタ部が抽出する1つ以上の整数倍の周波数の信号成分の値がノイズ判定用の閾値以下になるスキャン周波数候補を、前記スキャン周波数として前記スキャン部に対して設定することを特徴とする請求項1記載のタッチパネル制御装置。
  3. 前記タッチパネル制御部は、前記複数のスキャン周波数候補のうち、前記周波数フィルタ部が抽出する1つ以上の整数倍の周波数の信号成分の平均値が最も小さくなるスキャン周波数候補を、前記スキャン周波数として前記スキャン部に対して設定することを特徴とする請求項1記載のタッチパネル制御装置。
  4. 前記周波数フィルタ部は、車両に設置された複数のアンテナの中から前記静電容量型タッチパネルに最も近い位置に設置されたアンテナを用いることを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のタッチパネル制御装置。
  5. 車両に設置された複数のアンテナの中から前記周波数フィルタ部に接続されるアンテナを切り替える切り替え部を備えることを特徴とする請求項4記載のタッチパネル制御装置。
  6. 前記タッチパネル制御部は、前記周波数フィルタ部が抽出する信号成分の値がノイズ判定用の閾値以下になるスキャン周波数候補が複数ある場合、最も低いスキャン周波数候補を選択して前記スキャン周波数とすることを特徴とする請求項2記載のタッチパネル制御装置。
  7. 前記タッチパネル制御部は、スキャン周波数候補ごとに設定された個別の整数倍値の情報を用いて、前記周波数フィルタ部に対して抽出する整数倍の周波数を変更させることを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のタッチパネル制御装置。
  8. 前記タッチパネル制御部は、前記静電容量型タッチパネルとユーザの手との距離を検知する近接センサの検知結果を用い、ユーザの手が予め定められた距離以内に近づいたことが検知された場合、前記複数のスキャン周波数候補の中から前記スキャン周波数を選択して前記スキャン部に対して設定することを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のタッチパネル制御装置。
  9. 前記タッチパネル制御部は、前記静電容量型タッチパネルとユーザの手との距離を検知するドライバモニタリングシステムの検知結果を用い、ユーザの手が予め定められた距離以内に近づいたことが検知された場合、前記複数のスキャン周波数候補の中から前記スキャン周波数を選択して前記スキャン部に対して設定することを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のタッチパネル制御装置。
  10. 前記タッチパネル制御部は、前記静電容量型タッチパネルに対するユーザの手のタッチが検知されている期間、前記スキャン周波数を変更しないことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のタッチパネル制御装置。
  11. 請求項1から請求項10のうちのいずれか1項記載のタッチパネル制御装置と、
    静電容量型タッチパネルとを備える車載機器。
  12. 複数の第1電極と複数の第2電極との各交差点がセンサとなる静電容量型タッチパネルについて、すべてのセンサの静電容量の変化を検知するスキャン動作を1サイクルとした場合の1秒間のサイクル数であるスキャン周波数で、スキャン動作を繰り返すスキャン手順と、
    複数のスキャン周波数候補のそれぞれについて、車両に設置されたアンテナの受信信号のうち、1つのスキャン周波数候補につき1つ以上の整数倍の周波数の信号成分を抽出する周波数フィルタ手順と、
    前記複数のスキャン周波数候補のうち、前記周波数フィルタ手順で抽出する1つ以上の整数倍の周波数の信号成分の値が相対的に小さいスキャン周波数候補を、前記スキャン手順で用いる前記スキャン周波数として設定するタッチパネル制御手順とを、コンピュータに実行させるタッチパネル制御プログラム。
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