JP2019175023A - タッチセンサー装置、タッチパネル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチセンサーの検出感度を状況に応じて適切に設定し、有効なタッチ操作の誤検出および検出漏れを防ぐこと。【解決手段】タッチセンサー装置１において、タッチセンサー１１と、サンプリング部１２４と、パターン設定部１２１ａと、平均算出部１２１ｂと、操作検出部１２１ｃとを備える。前記パターン設定部１２１ａは、複数種類のサンプル数の順列であるサンプルパターンを設定する。前記平均算出部１２１ｂは、前記サンプルパターンにおける前記サンプル数各々に相当する個数の前記サンプリング値の平均値Ａ０を算出する。前記操作検出部１２１ｃは、前記平均値Ａ０と予め設定される閾値ＳＬ０とを比較することにより、前記タッチセンサーに対する有効操作を検出する。前記パターン設定部１２１ａは、予め定められた過去の期間において前記有効操作に対応する前記平均値Ａ０が得られる頻度に応じて前記サンプルパターンを変更可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、タッチ操作の検出感度を自動調整可能なタッチセンサー装置およびそれを備えるタッチパネル装置に関する。

近年、ユーザーの操作を受け付ける装置として、タッチセンサーを備えるタッチセンサー装置が普及している。前記タッチセンサーは、接触の程度を検出するセンサーであり、例えば静電容量方式センサーなどである。

前記タッチセンサー装置は、前記タッチセンサーの検出信号のサンプリング値と予め設定された閾値とを比較することにより、前記タッチセンサーへの有効なタッチ操作を検出する。前記タッチセンサーに対する有効なタッチ操作の検出感度は、前記閾値などの検出パラメーターによって定まる。

例えば、タッチパネル装置は、画像を表示可能な表示パネルと、前記表示パネルの複数の座標位置に対するタッチ操作を検出する前記タッチセンサー装置と、を備える。この場合、前記タッチパネル装置は、前記表示パネルにおける有効な前記タッチ操作が検出された前記座標位置の軌跡を表す軌跡画像を前記表示パネルに表示させることができる。

また、前記タッチセンサー装置において、前記タッチセンサーの出力電圧の平均値に基づいて前記閾値を算出することが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１６９６９７

ところで、前記タッチセンサーの検出信号は、ユーザーの体質、操作の癖または周囲の環境などの状況に応じて異なるレベルで変化する。さらに、前記タッチセンサーの検出信号は、前記ユーザーの操作の有無に関わらず、定常的なノイズであるベースノイズによっても変動する。

従って、前記タッチセンサー装置において、前記タッチセンサーに対する有効なタッチ操作の誤検出および検出漏れを防ぐために、前記タッチセンサーの検出感度が状況に応じて適切に設定される必要がある。

本発明の目的は、タッチセンサーの検出感度を状況に応じて適切に設定し、有効なタッチ操作の誤検出および検出漏れを防ぐことができるタッチセンサー装置およびそれを備えるタッチパネル装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係るタッチセンサー装置は、タッチセンサーと、サンプリング部と、パターン設定部と、平均算出部と、操作検出部と、を備える。前記サンプリング部は、前記タッチセンサーの検出信号を予め定められたサンプリング周波数でサンプリングすることによって複数のサンプリング値を順次出力する。前記パターン設定部は、複数種類のサンプル数の順列であるサンプルパターンを設定する。前記平均算出部は、前記サンプルパターンにおける前記サンプル数各々に相当する個数の前記サンプリング値である単位サンプリング値群が前記サンプリング部から出力されるごとに、前記単位サンプリング値群の平均値を算出する。前記操作検出部は、前記平均値と予め設定される閾値とを比較することにより、前記タッチセンサーに対する有効操作を検出する。前記パターン設定部は、予め定められた過去の期間において前記有効操作に対応する前記平均値である有効値が得られる頻度に応じて前記サンプルパターンを変更可能である。

本発明の他の局面に係るタッチパネル装置は、画像を表示可能な表示パネルと、前記タッチセンサー装置と、を備える。前記タッチセンサー装置は、前記表示パネルの複数の座標位置においてタッチ操作を検出する前記タッチセンサーを含む。

本発明によれば、タッチセンサーの検出感度を状況に応じて適切に設定し、有効なタッチ操作の誤検出および検出漏れを防ぐことができるタッチセンサー装置およびそれを備えるタッチパネル装置を提供することが可能になる。

図１は、第１実施形態に係るタッチセンサー装置を備えるタッチパネル装置のブロック図である。 図２は、第１実施形態に係るタッチセンサー装置のブロック図である。 図３は、タッチセンサーの検出信号の変化およびサンプリング値を表す図である。 図４は、第１実施形態に係るタッチセンサー装置におけるタッチ操作検出処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図５は、第１実施形態に係るタッチセンサー装置が参照するサンプルパターンデータにおける複数のサンプルパターンの一例を示す図である。 図６は、サンプルパターンとサンプリング値の平均値との関係の一例を示す図である。 図７は、第１実施形態に係るタッチセンサー装置におけるサンプリング値の平均値の状態判定結果の一例を示す図であり、図７（Ａ）は、平均値が有効値と判定された頻度が基準頻度である場合の例を示す図であり、図７（Ｂ）は、平均値が有効値と判定された頻度が基準頻度よりも低い場合の例を示す図であり、図７（Ｃ）は、平均値が有効値と判定された頻度が基準頻度よりも高い場合の例を示す図である。 図８は、タッチ感度初期値の設定画面の一例を示す図である。 図９は、タッチ感度初期値の設定のメニュー構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［タッチパネル装置の構成］
第１実施形態に係るタッチセンサー装置１は、タッチパネル装置１０の一部を構成している。図１に示されるように、タッチパネル装置１０は、タッチセンサー装置１、表示装置２および主制御装置３などを備える。

タッチセンサー装置１は、タッチセンサー１１およびタッチ検出装置１２を含む。表示装置２は、表示パネル２１および表示制御装置２２を含む。タッチ検出装置１２、表示制御装置２２および主制御装置３は、バスなどの信号伝送媒体９を通じて相互にデータの受け渡しが可能である。

主制御装置３は、不図示のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）および二次記憶装置などにより構成される。前記二次記憶装置は、コンピューター読み取り可能な不揮発性の記憶装置である。

例えば、フラッシュメモリー、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）またはハードディスクドライブなどが前記二次記憶装置として採用され得る。

主制御装置３において、前記ＣＰＵは、前記二次記憶装置に予め記憶されている各種のコンピュータープログラムを実行する。これにより、前記ＣＰＵは、各種のデータ処理と、タッチセンサー装置１および表示装置２の制御とを実行する。

前記ＲＡＭは、コンピューター読み取り可能な揮発性の記憶装置である。前記ＲＡＭは、前記ＣＰＵにより実行される前記コンピュータープログラムおよびデータ処理の対象となるデータを一次記憶する。

表示パネル２１は、画像を表示可能な装置であり、例えば、液晶表示パネルまたはＯＥＬ（Organic Electro Luminescence）パネルなどである。前記液晶表示パネルは、液晶パネルおよびバックライトを含む。

表示制御装置２２は、表示パネル２１を駆動させ、表示パネル２１に画像および文字などを表示させる。表示制御装置２２は、不図示のＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＲＡＭおよび二次記憶装置などにより構成される。

なお、表示制御装置２２が備える前記ＲＡＭおよび前記二次記憶装置は、それぞれ主制御装置３が備える前記ＲＡＭおよび前記二次記憶装置と同様の装置である。なお、表示制御装置２２が、前記ＭＰＵの代わりにＤＳＰ（Digital Signal Processor）などの他のプロセッサーを備えることも考えられる。

［第１実施形態：タッチセンサー装置１］
タッチセンサー装置１のタッチセンサー１１は、表示パネル２１の複数の座標位置においてタッチ操作を検出するセンサーである。タッチセンサー１１は、複数の座標位置において、指示部による接触の程度を検出する。前記指示部は、ユーザーの指またはユーザーが持つスタイラスペンなどである。

本実施形態において、タッチセンサー１１は、静電容量方式のセンサーである。例えば、タッチセンサー１１が、表面型静電容量方式のセンサーであることが考えられる。

図２に示されるように、タッチセンサー１１は、透明な複数の電極１１１、透明な保護カバー１１２および駆動回路１１３などを備える。

複数の電極１１１は、保護カバー１１２の裏面における複数の座標位置に配置されている。保護カバー１１２は、表示パネル２１に重畳されている。そのため、複数の電極１１１は、表示パネル２１の表面における複数の座標位置に配置されている。

駆動回路１１３は、複数の電極１１１に駆動信号を供給する。前記駆動信号が供給される複数の電極１１１は、保護カバー１１２における前記座標位置ごとの前記指示部の密着度合いを表す検出信号Ｖ０を出力する。

なお、抵抗膜方式のセンサーが、タッチセンサー１１として採用されることも考えられる。

タッチ検出装置１２は、ＭＰＵ１２１、ＲＡＭ１２２、二次記憶装置１２３およびサンプリング回路１２４などを備える。

二次記憶装置１２３は、コンピューター読み取り可能な不揮発性の記憶装置である。例えば、二次記憶装置１２３が、フラッシュメモリーまたはＥＥＰＲＯＭであることが考えられる。

ＭＰＵ１２１は、二次記憶装置１２３に予め記憶されている各種のコンピュータープログラムを実行する。これにより、ＭＰＵ１２１は、タッチセンサー１１への有効なタッチ操作を検出する処理を実行する。

ＲＡＭ１２２は、コンピューター読み取り可能な揮発性の記憶装置である。ＲＡＭ１２２は、ＭＰＵ１２１により実行される前記コンピュータープログラムおよびデータ処理の対象となるデータを一次記憶する。

サンプリング回路１２４は、タッチセンサー１１の検出信号Ｖ０を予め定められたサンプリング周波数でサンプリングすることによって複数のサンプリング値ＳＶ０を順次出力する。図３は、検出信号Ｖ０とサンプリング値ＳＶ０との関係を示す。

サンプリング回路１２４は、いわゆるＡＤ（Analog／Digital）変換回路である。即ち、サンプリング値ＳＶ０はデジタルデータの値である。なお、サンプリング回路１２４はサンプリング部の一例である。

ＭＰＵ１２１は、検出信号Ｖ０のサンプリング値ＳＶ０と予め設定される閾値ＳＬ０とを比較することにより、タッチセンサー１１への有効なタッチ操作を検出する（図３参照）。以下の説明において、前記有効なタッチ操作のことを有効操作と称する。

さらに、ＭＰＵ１２１は、前記有効操作が検出された前記座標位置のデータを表示制御装置２２および主制御装置３へ出力する。

表示制御装置２２は、表示パネル２１における前記有効操作が検出された前記座標位置の軌跡を表す軌跡画像を表示パネル２１に表示させるタッチ描画処理を実行可能である。このような表示制御装置２２を備えるタッチパネル装置１０は、電子ホワイトボードと称される場合がある。

ところで、タッチセンサー１１の検出信号Ｖ０は、ユーザーの体質、操作の癖または周囲の環境などの状況に応じて異なるレベルで変化する。さらに、図３に示されるように、タッチセンサー１１の検出信号Ｖ０は、前記ユーザーの操作の有無に関わらず、定常的なベースノイズによっても変動する。

従って、タッチセンサー装置１において、タッチセンサー１１に対するタッチ操作の誤検出および検出漏れを防ぐために、タッチセンサー１１の検出感度が状況に応じて適切に設定される必要がある。

タッチセンサー装置１において、ＭＰＵ１２１は、後述するタッチ操作検出処理を実行する。これにより、タッチセンサー装置１は、タッチセンサー１１の検出感度を状況に応じて適切に設定し、前記タッチ操作の誤検出および検出漏れを防ぐことができる。

ＭＰＵ１２１は、二次記憶装置１２３に予め記憶されたコンピュータープログラムを実行することにより、パターン設定部１２１ａ、平均算出部１２１ｂ、操作検出部１２１ｃおよび閾値設定部１２１ｄとして動作する。

パターン設定部１２１ａ、平均算出部１２１ｂおよび操作検出部１２１ｃが、前記タッチ操作検出処理を実行する。

一方、閾値設定部１２１ｄは、前記タッチ操作検出処理が実行される前に、前記有効操作の検出に用いられる閾値ＳＬ０を設定する処理を実行する。

例えば、閾値設定部１２１ｄは、タッチセンサー１１に対する操作が行われない所定の調整モードにおいて、予め定められた点数のサンプリング値ＳＶ０の平均値に予め定められた加算値を加算した値を、閾値ＳＬ０として設定する。

また、閾値設定部１２１ｄが、前記調整モードにおいて前記加算値を導出することも考えられる。例えば、閾値設定部１２１ｄが、前記調整モードにおける複数のサンプリング値ＳＶ０の変動量を導出し、算出した前記変動量に対して予め定められた余裕率を乗算する、または、予め定められた余裕値を加算することにより、前記加算値を算出する。

例えば、前記変動量が、複数のサンプリング値ＳＶ０の最大値と平均値との差、または、複数のサンプリング値ＳＶ０の標準偏差などであることが考えられる。

［タッチ操作検出処理］
以下、図４に示されるフローチャートを参照しつつ、前記タッチ操作検出処理の手順の一例について説明する。以下の説明において、Ｓ１，Ｓ２，…は、前記タッチ操作検出処理における複数の工程の識別符号を表す。

＜工程Ｓ１＞
まず、パターン設定部１２１ａが、複数種類のサンプル数ＳＮ０の順列であるサンプルパターンを初期設定する（図５参照）。その後、パターン設定部１２１ａは処理を工程Ｓ２へ移行させる。

サンプル数ＳＮ０は、平均化するサンプリング値ＳＶ０の数を表す。本実施形態において、予め定められた複数の候補パターンＳＰ１〜ＳＰ３を表すサンプルパターンデータＤ０が二次記憶装置１２３に記憶されている（図２および図５参照）。複数の候補パターンＳＰ１〜ＳＰ３は、それぞれ前記サンプルパターンの候補である。

パターン設定部１２１ａは、複数の候補パターンＳＰ１〜ＳＰ３のうちの１つである第１候補パターンＳＰ１を前記サンプルパターンの初期値として設定する。

図５に示される例では、サンプルパターンデータＤ０は、第１候補パターンＳＰ１、第２候補パターンＳＰ２および第３候補パターンＳＰ３を含む。また、図５に示される例では、サンプル数ＳＮ０は、２個、４個および６個の３種類である。

全ての候補パターンＳＰ１〜ＳＰ３が、最小のサンプル数ＳＮ０である「２個」と、最大のサンプル数ＳＮ０である「６個」とを少なくとも１つ含む。また、図５に示される例において、第１候補パターンＳＰ１は４つのサンプル数ＳＮ０の並びを表し、第２候補パターンＳＰ２および第３候補パターンＳＰ３は、それぞれ５つのサンプル数ＳＮ０の並びを表す。

なお、サンプル数ＳＮ０の種類が２種類、または、４種類以上であることも考えられる。また、前記サンプルパターンの候補が２つ、または、４つ以上であることも考えられる。

候補パターンＳＰ１〜ＳＰ３各々は、複数種類のサンプル数ＳＮ０の１周期分の並びを規定することにより、周期的に変化する複数種類のサンプル数ＳＮ０を表す。

例えば、図５に示される第１候補パターンＳＰ１は、「２」，「４」，「４」，「６」という３種類のサンプル数ＳＮ０の１周期分の並びを規定する。この第１候補パターンＳＰ１が前記サンプルパターンとして設定される場合、前記サンプルパターンは、「２」，「４」，「４」，「６」，「２」，「４」，「４」，「６」，「２」，「４」，「４」，「６」，・・・という３種類のサンプル数ＳＮ０の無限の順列を表す。

第２候補パターンＳＰ２は、第１候補パターンＳＰ１よりも相対的に大きなサンプル数ＳＮ０が占める割合が大きい。具体的には、第２候補パターンＳＰ２は、第１候補パターンＳＰ１よりも（サンプル数ＳＮ０＝６個）が占める割合が大きい。

一方、第３候補パターンＳＰ３は、第１候補パターンＳＰ１よりも相対的に小さなサンプル数ＳＮ０が占める割合が大きい。具体的には、第３候補パターンＳＰ３は、第１候補パターンＳＰ１よりも（サンプル数ＳＮ０＝２個）が占める割合が大きい。

以下の説明において、前記サンプルパターンにおけるサンプル数ＳＮ０各々に相当する個数のサンプリング値ＳＶ０のことを単位サンプリング値群Ｇ０と称する（図６参照）。図６において、単位サンプリング値群Ｇ０の添字は、単位サンプリング値群Ｇ０が得られる順番を示す。

＜工程Ｓ２＞
次に、平均算出部１２１ｂが、前記サンプルパターンにおけるサンプル数ＳＮ０各々に相当する個数のサンプリング値ＳＶ０である単位サンプリング値群Ｇ０を、サンプリング回路１２４を通じて取得する。その後、平均算出部１２１ｂは処理を工程Ｓ３へ移行させる。

図６に示されるように、第１候補パターンＳＰ１が前記サンプルパターンとして設定される場合、最初に得られる２個のサンプリング値ＳＶ０が１番目の単位サンプリング値群Ｇ０であり、次に得られる４個のサンプリング値ＳＶ０が２番目の単位サンプリング値群Ｇ０であり、さらにその次に得られる４個のサンプリング値ＳＶ０が３番目の単位サンプリング値群Ｇ０であり、さらにその次に得られる６個のサンプリング値ＳＶ０が４番目の単位サンプリング値群Ｇ０である。

平均算出部１２１ｂは、工程Ｓ２の処理を行うごとに、前記サンプルパターンによって順番および個数が規定される複数のサンプル数ＳＮ０分のサンプリング値ＳＶ０を単位サンプリング値群Ｇ０として取得する。

＜工程Ｓ３＞
次に、平均算出部１２１ｂは、単位サンプリング値群Ｇ０がサンプリング回路１２４から出力されるごとに、単位サンプリング値群Ｇ０の平均値Ａ０を算出する（図６参照）。その後、平均算出部１２１ｂは、処理を工程Ｓ４へ移行させる。

図６において、平均値Ａ０の添字は、単位サンプリング値群Ｇ０の順番との対応関係を表す。平均化の対象となる単位サンプリング値群Ｇ０は、工程Ｓ２で得られる。

一般に、サンプル数ＳＮ０が多い場合の方が少ない場合よりも、前記ベースノイズが平均値Ａ０に及ぼす影響が小さい。そのため、相対的に大きなサンプル数ＳＮ０に対応する平均値Ａ０が前記有効操作の検出に用いられると、前記有効操作の検出精度が高まる。

一方、サンプル数ＳＮ０が少ない場合の方が、平均値Ａ０の算出に必要な複数のサンプリング値ＳＶ０を得るのに要する時間が短い。そのため、相対的に大きなサンプル数ＳＮ０に対応する平均値Ａ０が前記有効操作の検出に用いられると、前記有効操作の検出速度が速まる。

＜工程Ｓ４＞
次に、操作検出部１２１ｃが、工程Ｓ３で算出された平均値Ａ０と予め閾値設定部１２１ｄにより設定される閾値ＳＬ０とを比較することにより、タッチセンサー１１に対する有効操作を検出する処理を実行する。

例えば、操作検出部１２１ｃは、平均値Ａ０が閾値ＳＬ０を超える値である場合に、タッチセンサー１１に対する前記有効操作を検出したと判定し、そうでない場合に、前記有効操作を検出していないと判定する。

操作検出部１２１ｃは、前記有効操作を検出した場合に、処理を工程Ｓ５へ移行させ、そうでない場合に、処理を工程Ｓ８へ移行させる。

以下の説明において、前記有効操作に対応する平均値Ａ０のことを有効値と称する。工程Ｓ４の処理は、平均値Ａ０と閾値ＳＬ０とを比較することによって平均値Ａ０が前記有効値であるか否かを判定する処理でもある。

＜工程Ｓ５＞
工程Ｓ５において、操作検出部１２１ｃは、前記有効操作を検出した場合、タッチ位置のデータを表示制御装置２２および主制御装置３へ出力する。その後、操作検出部１２１ｃは、処理を工程Ｓ６へ移行させる。

前記立ち位置は、前記有効操作が検出された前記座標位置である。また、操作検出部１２１ｃが前記有効操作を検出した場合とは、操作検出部１２１ｃが、平均値Ａ０が前記有効値であると判定した場合である。

＜工程Ｓ６＞
工程Ｓ６において、パターン設定部１２１ａが、前記サンプルパターンが示す複数種類のサンプル数ＳＮ０の１周期分の順列についての前記有効操作の検出結果が得られるごとに、前記有効操作に対応する平均値Ａ０の数である有効数をカウントする。その後、パターン設定部１２１ａは、処理を工程Ｓ７へ移行させる。

＜工程Ｓ７＞
工程Ｓ７において、パターン設定部１２１ａは、前記有効操作が検出されない状態の継続時間である無操作時間をリセットする。その後、パターン設定部１２１ａは、処理を工程Ｓ９へ移行させる。

＜工程Ｓ８＞
工程Ｓ８において、パターン設定部１２１ａは、前記無操作時間をカウントアップする。その後、パターン設定部１２１ａは、処理を工程Ｓ９へ移行させる。

＜工程Ｓ９＞
工程Ｓ９において、パターン設定部１２１ａは、予め定められた過去の期間において前記有効値が得られる頻度である有効値頻度が、予め定められる基準頻度を下回るか否かを判定する。

そして、パターン設定部１２１ａは、前記有効値頻度が前記基準頻度を下回ると判定する場合に処理を工程Ｓ１０へ移行させ、そうでない場合に処理を工程Ｓ１１へ移行させる。

本実施形態において、前記過去の期間は、前記サンプルパターンの種類ごとに予め設定される期間である。具体的には、前記過去の期間は、前記サンプルパターンが示す複数種類のサンプル数ＳＮ０の１周期分の順列に対応する個数の平均値Ａ０が得られる期間である。

例えば、前記サンプルパターンが図５に示される第１候補パターンＳＰ１である場合、前記過去の期間は、３種類のサンプル数ＳＮ０の１周期分の順列である「２」，「４」，「４」，「６」という４つのサンプル数ＳＮ０に対応する４個の平均値Ａ０が得られる期間である。

従って、前記サンプルパターンが図５に示される第１候補パターンＳＰ１である場合、最新の４個の平均値Ａ０の中で前記有効値が占める個数または割合が前記有効値頻度である。

例えば、図５に示される第１候補パターンＳＰ１および第２候補パターンＳＰ２に対応する前記基準頻度がいずれも３個または４分の３であることが考えられる。同様に、図５に示される第３候補パターンＳＰ３に対応する前記基準頻度が５個または５分の５であることが考えられる。なお、前記基準頻度が、下限値と上限値とにより規定される範囲であることも考えられる。

図７（Ａ）〜（Ｃ）は、第１候補パターンＳＰ１が前記サンプルパターンとして設定される場合の平均値Ａ０の状態判定結果の一例を示す。図７（Ａ）は、前記有効値頻度が前記基準頻度である場合の例を示す。図７（Ｂ）は、前記有効値頻度が前記基準頻度よりも低い場合の例を示す。図７（Ｃ）は、前記有効値頻度が前記基準頻度よりも高い場合の例を示す。

＜工程Ｓ１０＞
工程Ｓ１０において、パターン設定部１２１ａは、前記サンプルパターンを再設定する処理を実行する。その後、パターン設定部１２１ａは、処理を工程Ｓ１３へ移行させる。

具体的には、現状の前記サンプルパターンが第１候補パターンＳＰ１である場合、パターン設定部１２１ａは、第２候補パターンＳＰ２を前記サンプルパターンとして再設定する。また、現状の前記サンプルパターンが第３候補パターンＳＰ３である場合、パターン設定部１２１ａは、第１候補パターンＳＰ１を前記サンプルパターンとして再設定する。

即ち、工程Ｓ１０において、パターン設定部１２１ａは、最大のサンプル数ＳＮ０である「６個」が占める割合が現状よりも増える前記サンプルパターン、または、最小のサンプル数ＳＮ０である「２個」が占める割合が現状よりも減る前記サンプルパターンを設定する。なお、工程Ｓ１０の処理が第１パターン設定処理の一例である。

なお、現状の前記サンプルパターンが第２候補パターンＳＰ２である場合、パターン設定部１２１ａは、前記サンプルパターンを再設定しない。

＜工程Ｓ１１＞
工程Ｓ１１において、パターン設定部１２１ａは、前記過去の期間において有効値頻度が、前記基準頻度を上回るか否かを判定する。

そして、パターン設定部１２１ａは、前記有効値頻度が前記基準頻度を上回ると判定する場合に処理を工程Ｓ１２へ移行させ、そうでない場合に処理を工程Ｓ１３へ移行させる。

＜工程Ｓ１２＞
工程Ｓ１２において、パターン設定部１２１ａは、前記サンプルパターンを再設定する処理を実行する。その後、パターン設定部１２１ａは、処理を工程Ｓ１３へ移行させる。

具体的には、現状の前記サンプルパターンが前記第１候補パターンである場合、パターン設定部１２１ａは、第３候補パターンＳＰ３を前記サンプルパターンとして再設定する。また、現状の前記サンプルパターンが第２候補パターンＳＰ２である場合、パターン設定部１２１ａは、第１候補パターンＳＰ１を前記サンプルパターンとして再設定する。

即ち、工程Ｓ１２において、パターン設定部１２１ａは、最大のサンプル数ＳＮ０である「６個」が占める割合が現状よりも減る前記サンプルパターン、または、最小のサンプル数ＳＮ０である「２個」が占める割合が現状よりも増える前記サンプルパターンを設定する。なお、工程Ｓ１２の処理が第２パターン設定処理の一例である。

なお、現状の前記サンプルパターンが第３候補パターンＳＰ３である場合、パターン設定部１２１ａは、前記サンプルパターンを再設定しない。

＜工程Ｓ１３＞
工程Ｓ１３において、パターン設定部１２１ａは、前記無操作時間が予め定められた上限時間を超えているか否かを判定する。前述したように、前記無操作時間は、工程Ｓ８においてカウントアップされ、工程Ｓ７において初期化される。

そして、パターン設定部１２１ａは、前記無操作時間が前記上限時間を超えていると判定する場合に、処理を工程Ｓ１へ移行させ、そうでない場合に、処理を工程Ｓ２へ移行させる。

以上に示されるように、パターン設定部１２１ａは、複数種類のサンプル数ＳＮ０の順列である前記サンプルパターンを設定する（Ｓ１）。例えば、前記サンプルパターンは、少なくとも予め定められる複数種類のサンプル数ＳＮ０のうちの最大のサンプル数ＳＮ０と最小のサンプル数ＳＮ０とを含む。

そして、平均算出部１２１ｂは、前記サンプルパターンにおけるサンプル数ＳＮ０各々に対応する単位サンプリング値群Ｇ０がサンプリング回路１２４から出力されるごとに、単位サンプリング値群Ｇ０の平均値Ａ０を算出する（Ｓ２，Ｓ３）。

さらに、操作検出部１２１ｃは、平均値Ａ０と予め設定される閾値ＳＬ０とを比較することにより、タッチセンサー１１に対する前記有効操作を検出する（Ｓ４）。

本実施形態において、例えば前記ユーザーの指の湿度が高い場合のように、前記指示部がタッチセンサー１１に接触することによるサンプリング値ＳＶ０の変化量が大きい場合、サンプル数ＳＮ０の大小に関わらず、平均値Ａ０が前記有効値と判定されやすい。

さらに、例えば前記ユーザーの指が乾燥している場合のように、前記指示部がタッチセンサー１１に接触することによるサンプリング値ＳＶ０の変化量が小さい場合でも、少なくとも比較的大きなサンプル数ＳＮ０に対応する平均値Ａ０が、前記有効値と判定されやすい。大きなサンプル数ＳＮ０に対応する平均値Ａ０は、タッチセンサー１１に対する接触によるサンプリング値ＳＶ０の変化を打ち消すような前記ベースノイズの影響を受けにくいからである。

また、パターン設定部１２１ａは、前記有効値頻度に応じて前記サンプルパターンを変更することができる（Ｓ９〜Ｓ１２）。

従って、前記有効値頻度が低い場合に、より確実に前記有効操作が検出される前記サンプルパターンを設定することができる。例えば、パターン設定部１２１ａは、前記有効値頻度が前記基準頻度を下回る場合に、最大のサンプル数ＳＮ０が占める割合が現状よりも増える前記サンプルパターン、または、最小のサンプル数ＳＮ０が占める割合が現状よりも減る前記サンプルパターンを設定することができる（Ｓ９，Ｓ１０）。

同様に、前記有効値頻度が高い場合に、前記有効操作の検出速度がより速くなる前記サンプルパターンを設定することができる。例えば、パターン設定部１２１ａは、前記有効値頻度が前記基準頻度を上回る場合に、最大のサンプル数ＳＮ０が占める割合が現状よりも減る前記サンプルパターン、または、最小のサンプル数ＳＮ０が占める割合が現状よりも増える前記サンプルパターンを設定することができる（Ｓ１１，Ｓ１２）。

従って、タッチセンサー装置１は、タッチセンサー１１の検出感度を状況に応じて適切に設定し、前記有効操作の誤検出および検出漏れを防ぐことができる。

さらに、パターン設定部１２１ａは、前記有効値が得られない状態が予め定められた時間を超えて継続する場合に、前記サンプルパターンを予め定められた第１候補パターンＳＰ１に設定する（Ｓ１３，Ｓ１）。

従って、前記有効値が得られない状態が長時間継続する状況は、前記ユーザーが入れ替わる状況であることが多い。そのため、あるユーザーの特性に適応して設定された前記サンプルパターンが、他のユーザーに引き継がれることを防止することができる。なお、第１候補パターンＳＰ１は、予め定められた基準パターンの一例である。

また、閾値設定部１２１ｄは、前記調整モードにおいて複数のサンプリング値ＳＶ０に応じて閾値ＳＬ０を設定する。前記調整モードは、前記有効値が得られない状態が継続している状況の一例である。

従って、閾値ＳＬ０が、タッチセンサー１１の個体差、または、タッチセンサー装置１の設置環境の違いに適応した値に設定される。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係るタッチセンサー装置について説明する。本実施形態に係るタッチセンサー装置は、第１実施形態に係るタッチセンサー装置１と同じ構成を有している。但し、閾値設定部１２１ｄの処理が第１実施形態とは異なる。

以下、本実施形態に係るタッチセンサー装置におけるタッチセンサー装置１と異なる点について説明する。

本実施形態において、閾値設定部１２１ｄは、サンプル数ＳＮ０の種類ごとに閾値ＳＬ０を設定する。具体的には、閾値設定部１２１ｄは、相対的に大きなサンプル数ＳＮ０に対応する閾値ＳＬ０を、相対的に小さなサンプル数ＳＮ０に対応する閾値ＳＬ０よりも、前記有効操作が検出されないときの平均値Ａ０に近い値に設定する。

本実施形態において、検出信号Ｖ０は、タッチセンサー１１に対する操作に応じてレベルが上昇する。この場合、閾値設定部１２１ｄは、相対的に大きなサンプル数ＳＮ０に対応する閾値ＳＬ０を、相対的に小さなサンプル数ＳＮ０に対応する閾値ＳＬ０よりも小さい値に設定する。

一方、検出信号Ｖ０が、タッチセンサー１１に対する操作に応じてレベルが下降することも考えられる。この場合、閾値設定部１２１ｄは、相対的に大きなサンプル数ＳＮ０に対応する閾値ＳＬ０を、相対的に小さなサンプル数ＳＮ０に対応する閾値ＳＬ０よりも大きな値に設定する。

前述したように、大きなサンプル数ＳＮ０に対応する平均値Ａ０は、ノイズの影響を受けにくい。そのため、大きなサンプル数ＳＮ０に対応する閾値ＳＬ０が、前記有効操作が検出されないときの平均値Ａ０に近い値に設定されても、前記有効操作の誤検出が生じにくい。

本実施形態によれば、大きなサンプル数ＳＮ０に対応する平均値Ａ０に基づく前記有効操作の検出の感度をより高めることができる。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係るタッチセンサー装置について説明する。本実施形態に係るタッチセンサー装置は、第１実施形態に係るタッチセンサー装置１と同じ構成を有している。

但し、閾値設定部１２１ｄは、第１実施形態における閾値ＳＬ０の設定処理である第１設定処理に加え、前記有効値頻度に応じて閾値ＳＬ０を設定する処理である第２設定処理を実行する。

以下、本実施形態に係るタッチセンサー装置におけるタッチセンサー装置１と異なる点について説明する。

本実施形態において、閾値設定部１２１ｄの前記第２設定処理は、予め定められた特定の種類の前記サンプルパターンが設定されている場合における前記有効値頻度に応じて閾値ＳＬ０を設定する処理である。

例えば、最大のサンプル数ＳＮ０が占める割合が最も高い第２候補パターンＳＰ２が前記サンプルパターンとして設定している場合における前記有効値頻度が、ゼロではなく、かつ、予め定められた下限頻度を下回る場合がある。

上記の場合に、閾値設定部１２１ｄが、そうではない場合に設定される標準の閾値ＳＬ０よりも、前記有効操作が検出されないときの平均値Ａ０に近い値を閾値ＳＬ０として設定することが考えられる。この処理が、前記第２設定処理の一例である。

最大のサンプル数ＳＮ０が占める割合が最も高い第２候補パターンＳＰ２が前記サンプルパターンとして設定している場合における前記有効値頻度が、ゼロではなく、かつ、前記下限頻度を下回る状況は、前記有効操作の検出漏れが生じる可能性が高い状況であると考えられる。

上記のような状況下において、閾値ＳＬ０が、前記有効操作が検出されないときの平均値Ａ０に近い値に設定されれば、前記有効操作の検出感度がより高まり、前記有効操作の検出漏れが回避される。

［第４実施形態］
第４実施形態に係るタッチセンサー装置において、閾値ＳＬ０は、予め定められた固定値である。このようなタッチセンサー装置が採用されてもよい。

［第５実施形態］
以下、図８，９を参照しつつ、第５実施形態に係るタッチパネル装置１０Ａについて説明する。

タッチパネル装置１０Ａは、タッチパネル装置１０と同じ構成を備える。タッチパネル装置１０Ａにおいて、パターン設定部１２１ａは、初期サンプルパターン設定処理を実行する機能を備える。

前記初期サンプルパターン設定処理は、タッチセンサー１１に対する設定操作に従って、初期の前記サンプルパターンを設定し、設定結果を二次記憶装置１２３に記憶させる処理である。

パターン設定部１２１ａは、タッチパネル装置１０Ａが起動したとき、または、タッチセンサー１１に対する予め定められた設定モード移行操作を検出したときに、前記初期サンプルパターン設定処理を実行する。

パターン設定部１２１ａは、図４の工程Ｓ１において、二次記憶装置１２３に記憶されている前記初期サンプルパターン設定処理の結果に応じた処理を実行する。その具体例については後述する。

前記初期サンプルパターン設定処理において、パターン設定部１２１ａは、例えば図８に示されるようなタッチ感度初期値の設定画面Ｍ０を表示パネル２１に表示させる。タッチ感度初期値の設定画面Ｍ０は、初期の前記サンプルパターンを指定する操作を受け付けるメニュー画面である。

図８に示される例では、パターン設定部１２１ａは、ＯＳＤ（On Screen Display）によってタッチ感度初期値の設定画面Ｍ０を表示パネル２１に表示させる。図８に示されるタッチ感度初期値の設定画面Ｍ０は、第１メイン選択項目Ｍ１と、第２メイン選択項目Ｍ２と、第３メイン選択項目Ｍ３とを含む。

なお、図８，９において、"タッチ感度"または"感度"は、前記サンプルパターンという用語がユーザー向けに分かりやすいように置き換えられた用語の一例である。

第１メイン選択項目Ｍ１は、タッチパネル装置１０Ａにおいて既定の標準の前記サンプルパターンの初期値を採用することを指定する選択メニューである。

第２メイン選択項目Ｍ２は、電源ＯＦＦ操作などによってタッチパネル装置１０Ａの動作が停止する直前の前記サンプルパターンを、次の動作開始時の前記サンプルパターンの初期値として採用することを指定する選択メニューである。

第３メイン選択項目Ｍ３は、前記サンプルパターンの初期値をタッチセンサー１１に対する操作に従って設定することを指定する選択メニューである。

パターン設定部１２１ａは、第１メイン選択項目Ｍ１を選択する操作を検出した場合、二次記憶装置１２３に第１選択情報を記憶させる。前記第１選択情報が二次記憶装置１２３に記憶されている場合、パターン設定部１２１ａは、図４の工程Ｓ１において、複数の候補パターンＳＰ１〜ＳＰ３のうちの１つである第１候補パターンＳＰ１を前記サンプルパターンの初期値として設定する。

パターン設定部１２１ａは、第２メイン選択項目Ｍ２を選択する操作を検出した場合、二次記憶装置１２３に第２選択情報を記憶させる。前記第２選択情報が二次記憶装置１２３に記憶されている場合、パターン設定部１２１ａは、図４の工程Ｓ１において、タッチパネル装置１０Ａの動作が停止する直前の前記サンプルパターンを初期値として設定する。

なお、パターン設定部１２１ａは、電源ＯＦＦ操作などによってタッチパネル装置１０Ａの動作が停止する前に、その時点における前記サンプルパターンを二次記憶装置１２３に記憶させる。

パターン設定部１２１ａは、第３メイン選択項目Ｍ３を選択する操作を検出した場合、例えば図９に示されるような第１サブ選択項目Ｍ３１および第２サブ選択項目Ｍ３２を選択メニューとする画面を表示パネル２１に表示させる。

パターン設定部１２１ａは、第１サブ選択項目Ｍ３１を選択する操作を検出した場合、さらにユーザーの性別および年齢などのユーザー属性の入力画面を表示パネル２１に表示させる。タッチパネル装置１０Ａは、前記ユーザー属性の複数の候補と予め定められた複数の候補パターンとの対応関係を表す属性対応データを、例えば二次記憶装置１２３などに予め記憶している。

そして、パターン設定部１２１ａは、前記属性対応データの内容に従って、入力された前記ユーザー属性に対応する前記候補パターンを選択し、選択した前記候補パターンを識別するパターン識別情報と第３選択情報とを対応付けて二次記憶装置１２３に記憶させる。

一方、パターン設定部１２１ａは、第２サブ選択項目Ｍ３２を選択する操作を検出した場合、タッチセンサー１１における予め定められた指定位置を予め定められた時間以上継続してタッチすることを促すメッセージを表示パネル２１に表示させる。

さらに、パターン設定部１２１ａは、タッチセンサー１１の前記指定位置がタッチされる期間において、予め定められた複数の候補パターンそれぞれを前記サンプルパターンとして設定したときの単位サンプリング値群Ｇ０の状況と予め定められた理想の状況とを比較する。

そして、パターン設定部１２１ａは、前記理想の状況に最も近似する単位サンプリング値群Ｇ０が得られるときの前記候補パターンに対応する前記パターン識別情報と前記第３選択情報とを対応付けて二次記憶装置１２３に記憶させる。

前記第３選択情報が二次記憶装置１２３に記憶されている場合、パターン設定部１２１ａは、図４の工程Ｓ１において、前記第３選択情報に対応する前記候補パターンを前記サンプルパターンを初期値として設定する。

１ ：タッチセンサー装置
２ ：表示装置
３ ：主制御装置
９ ：信号伝送媒体
１０，１０Ａ：タッチパネル装置
１１ ：タッチセンサー
１２ ：タッチ検出装置
２１ ：表示パネル
２２ ：表示制御装置
１１１ ：電極
１１２ ：保護カバー
１１３ ：駆動回路
１２１ ：ＭＰＵ
１２１ａ ：パターン設定部
１２１ｂ ：平均算出部
１２１ｃ ：操作検出部
１２１ｄ ：閾値設定部
１２２ ：ＲＡＭ
１２３ ：二次記憶装置
１２４ ：サンプリング回路
Ａ０ ：平均値
Ｄ０ ：サンプルパターンデータ
Ｇ０ ：単位サンプリング値群
Ｍ０ ：タッチ感度初期値の設定画面
ＳＬ０ ：閾値
ＳＮ０ ：サンプル数
ＳＰ１ ：第１候補パターン
ＳＰ２ ：第２候補パターン
ＳＰ３ ：第３候補パターン
ＳＶ０ ：サンプリング値
Ｖ０ ：検出信号

Claims (11)

1. タッチセンサーと、
   前記タッチセンサーの検出信号を予め定められたサンプリング周波数でサンプリングすることによって複数のサンプリング値を順次出力するサンプリング部と、
   複数種類のサンプル数の順列であるサンプルパターンを設定するパターン設定部と、
   前記サンプルパターンにおける前記サンプル数各々に相当する個数の前記サンプリング値である単位サンプリング値群が前記サンプリング部から出力されるごとに、前記単位サンプリング値群の平均値を算出する平均算出部と、
   前記平均値と予め設定される閾値とを比較することにより、前記タッチセンサーに対する有効操作を検出する操作検出部と、を備え、
   前記パターン設定部は、予め定められた過去の期間において前記有効操作に対応する前記平均値である有効値が得られる頻度に応じて前記サンプルパターンを変更可能である、タッチセンサー装置。
2. 前記パターン設定部は、前記過去の期間において前記有効値が得られる頻度が予め定められる基準頻度を下回る場合に、最大の前記サンプル数が占める割合が現状よりも増える前記サンプルパターン、または、最小の前記サンプル数が占める割合が現状よりも減る前記サンプルパターンを設定する第１パターン設定処理を実行可能である、請求項１に記載のタッチセンサー装置。
3. 前記パターン設定部は、前記過去の期間において前記有効値が得られる頻度が予め定められる基準頻度を上回る場合に、最大の前記サンプル数が占める割合が現状よりも減る前記サンプルパターン、または、最小の前記サンプル数が占める割合が現状よりも増える前記サンプルパターンを設定する第２パターン設定処理を実行可能である、請求項１または請求項２に記載のタッチセンサー装置。
4. 前記パターン設定部は、前記有効値が得られない状態が予め定められた時間を超えて継続する場合に、前記サンプルパターンを予め定められた基準パターンに設定する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のタッチセンサー装置。
5. 前記閾値が前記サンプル数の種類ごとに設定される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のタッチセンサー装置。
6. 前記有効値が得られない状態が継続しているときの前記複数のサンプリング値に応じて前記閾値を設定する閾値設定部をさらに備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のタッチセンサー装置。
7. 予め定められた特定の種類の前記サンプルパターンが設定されている場合における前記過去の期間において前記有効値が得られる頻度に応じて前記閾値を設定する閾値設定部をさらに備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のタッチセンサー装置。
8. 画像を表示可能な表示パネルと、
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のタッチセンサー装置と、を備え、
   前記タッチセンサー装置は、前記表示パネルの複数の座標位置においてタッチ操作を検出するタッチセンサーを含む、タッチパネル装置。
9. 前記表示パネルにおける前記有効操作が検出された前記座標位置の軌跡を表す軌跡画像を前記表示パネルに表示させる表示制御装置をさらに備える、請求項８に記載のタッチパネル装置。
10. 前記パターン設定部は、ユーザー属性の入力画面を前記表示パネルに表示させ、さらに、前記タッチセンサーに対する操作により入力される前記ユーザー属性に応じて初期の前記サンプルパターンを設定する、請求項８または請求項９のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
11. 前記パターン設定部は、前記タッチセンサーにおける予め定められた指定位置をタッチすることを促すメッセージを前記表示パネルに表示させ、さらに、前記タッチセンサーの前記指定位置がタッチされる期間において、予め定められた複数の候補パターンそれぞれを前記サンプルパターンとして設定したときの前記単位サンプリング値群の状況が予め定められた理想の状況に最も近似するときの前記候補パターンを初期の前記サンプルパターンとして設定する、請求項８または請求項９のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。

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