JP5656307B1 - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネルの操作面のどの位置でタッチしても当該操作による二次元座標を有効とし、かつ操作面に水などが付着した場合には当該水による二次元座標を有効としない電子機器を提供する。【解決手段】タッチパネル部２の操作面を複数の所定の区画に分割し、分割した所定の区画ごとに、押圧検出部３からの距離に応じた歪み量閾値ＴＨを設定するようにした。また、歪み量閾値ＴＨの最小値をタッチパネル部２の操作面に水などが付着したときの歪み量Ｄｖよりも大きな値とした。【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネルを搭載した電子機器に関する。

スマートフォンやタブレットなど、タッチパネルを搭載した電子機器が普及しているが、このような電子機器には、静電容量方式のタッチパネルを備えるものがある。この静電容量方式のタッチパネルは、その表面に素手の指が直接接触して行われる「タッチ操作」だけでなく、タッチパネル表面に素手の指が接触することなくその表面から所定の高さにある指で行われる「ホバー操作」も受け付けることができる。これにより、ユーザは、素手だけでなく、手袋をはめた指でも操作を行うことができる。

「タッチ操作」を受け付けるタイプのタッチパネルとして、例えば特許文献１や特許文献２で開示されているものがある。

特開２００９−０８７３１１号公報 特開２００６−３２３４５７号公報

ところで、静電容量方式のタッチパネルにおいては、パネル表面に水などが付着したときに得られる二次元座標を有効にしてしまう場合がある。この課題は、タッチパネルに対する押圧の大きさを検出し、水などの付着による押圧を検知しないようにすることで、回避可能である。例えば、歪みセンサを用いて水などが付着したときの歪みを検出し、検出した歪み量が所定の閾値以下のときの二次元座標を有効にしないようにする。

しかしながら、歪みセンサを設けて誤反応を防止するようにしても、歪みセンサを配置する場所によって、操作面内で操作が有効となる歪み量にばらつきが生じてしまう。すなわち、歪みセンサは、その形状がタッチパネルより小さいため、タッチパネル上で歪みセンサから遠い所では歪み量が小さくなり、近い所では歪み量が大きくなる。例えば、歪みセンサをタッチパネルの中央部分に配置した場合、タッチパネルの中央部分では歪み量が大きく、タッチパネルの端の部分では歪み量は小さくなる。このように、タッチパネル上の場所によっては、タッチ操作が有効にならない場合がある。

また、操作性と誤検知はトレードオフの関係があり、有効とする歪み量を小さくすると、電気的なノイズや操作によらない振動も有効と判断してしまう等、誤検知が増加する。これに対し、有効とする歪み量を大きくするとパネル端における歪みを有効に検知できなくなる。

図２１は、上記課題を図で示したものである。同図の（ａ）は、操作面１００と歪みセンサ１０１を示す図である。同図の（ａ）に示すように、操作面１００の中央よりやや下方に歪みセンサ１０１を配置し、歪みセンサ１０１の中央部分を通る操作面１００のＡ−Ａ線上を同程度の強さでタッチ操作する。同図の（ｂ）は、このときの歪みセンサ１０１で検出される歪み量を示す図である。

操作面１００上のタッチ位置Ｐａは、操作面１００の上端（図面に向かって上側の端を上端とする）のＡ−Ａ線上の位置、タッチ位置Ｐｂは、操作面１００の歪みセンサ１０１のＡ−Ａ線上の位置、タッチ位置Ｐｃは、操作面１００の下端（図面に向かって下側の端を下端とする）のＡ−Ａ線上の位置である。タッチ位置Ｐａは、歪みセンサ１０１から最も遠い位置であるので、検出される歪み量は、図２１の（ｂ）に示すように小さな値となる。タッチ位置Ｐｂは、歪みセンサ１０１が配置された位置であるので、検出される歪み量は、図２１の（ｂ）に示すように大きな値となる。タッチ位置Ｐｃは、歪みセンサ１０１からタッチ位置Ｐａまでの距離の約半分の距離を隔てた位置であるので、タッチ位置Ｐａにおける歪み量よりも大きく、タッチ位置Ｐｂにおける歪み量よりも小さな値となる。

タッチ操作されたかどうかを判定するために操作有効閾値が設定される。タッチ位置Ｐｂを含むその周囲１１０では、タッチ操作の歪みセンサ１０１に与える影響が大きいので、軽い力の操作でも検出できる歪み量が閾値を超える。すなわち、周辺と比べて軽い力での操作でも有効となる。タッチ位置Ｐｃでは、タッチ位置Ｐｂよりはタッチ操作の歪みセンサ１０１に与える影響が大きくはないものの、少しの力の操作で検出できる歪み量が閾値を超える。タッチ位置Ｐａを含むその周囲１１１では、タッチ操作が歪みセンサ１０１に影響し難いため、検出できる歪み量が閾値を超えず、タッチ操作と判定できない。このように、歪みセンサ１０１を配置する場所によって、操作面１００内で、タッチ操作が有効となる歪み量にばらつきが生じてしまう。なお、閾値を下げることでタッチ位置Ｐａでもタッチ操作が歪みセンサ１０１に影響するようにできるが、閾値を下げることで、ノイズで誤反応してしまう。

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、操作面のどの位置でタッチしても当該操作による二次元座標を有効とし、かつ操作面に水などが付着した場合には当該水による二次元座標を有効としない電子機器を提供することを目的とする。

本発明の電子機器は、筐体と、前記筐体内に配置され、所定の情報を表示する表示部と、前記表示部の表示を透過するとともに、所定の導電性を有する指示体によって指示された二次元座標を判定する、静電容量方式のタッチパネル部と、前記タッチパネル部に重ねて配置され、前記表示部の表示を透過する透明部材と、前記透明部材の歪みを検出する押圧検出部と、を備え、前記押圧検出部が検出する歪みが所定の閾値より大きい場合、前記タッチパネル部が判定する二次元座標を有効化する電子機器であって、前記所定の閾値は、前記タッチパネル部における場所に応じて異なり、前記タッチパネル部が判定する二次元座標が同時に複数存在している場合、前記指示体によって後から指示された二次元座標を有効化する。

本発明によれば、操作面に水などが付着した状態で、操作により操作面にタッチした場合でも、当該水による二次元座標を有効にせずに、操作による二次元座標を有効にすることができる。

本発明の実施の形態１に係る電子機器の概略構成を示すブロック図 実施の形態１に係る電子機器の外観を示す斜視図 実施の形態１に係る電子機器の押圧検出部、表示部、タッチパネル部及び透明部材を示す断面図 実施の形態１に係る電子機器の押圧検出部の概略構成を示す図 実施の形態１に係る電子機器で設定される歪み量閾値の具体例を示す図 実施の形態１に係る電子機器の押圧検出部の操作面上の位置関係を示すとともに、該位置関係において操作面のＡ−Ａ線上を同程度の強さでタッチしたときに検出できる歪み量を示す図 実施の形態１に係る電子機器の制御部の動作を説明するためのフローチャート 本発明の実施の形態２に係る電子機器の概略構成を示すブロック図 二次元座標のサンプリング間隔が歪み量の変化時間に比べて長い場合の一例を示す図 実施の形態２に係る電子機器における判定用の歪み量取得処理を説明するための図 実施の形態２に係る電子機器の制御部の動作を説明するためのフローチャート 実施の形態２に係る電子機器の歪み量取得部の動作を説明するためのフローチャート 本発明の実施の形態３に係る電子機器の前提となる課題を説明するための図 実施の形態３に係る電子機器が「後にタッチを検出した方を選択する」機能を有した場合の当該機能を説明するための図 実施の形態３に係る電子機器が「閾値が大きい方を選択する」機能を有した場合の当該機能を説明するための図 実施の形態３に係る電子機器の概略構成を示すブロック図 実施の形態３に係る電子機器の制御部の動作を説明するためのフローチャート 実施の形態３に係る電子機器の歪み量安定化判定部の動作を説明するためのフローチャート 本発明の実施の形態４に係る電子機器の正面側の外観と、その一部の断面を拡大した図 実施の形態４に係る電子機器の歪み量閾値の一例を示す図 従来の課題を説明するための図

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電子機器の概略構成を示すブロック図である。また、図２は、図１の電子機器の外観を示す斜視図である。また、図３は、図１の電子機器の押圧検出部、表示部、タッチパネル部及び透明部材を示す断面図である。なお、本実施の形態に係る電子機器１は、例えばスマートフォンと呼ばれる携帯無線機に適用したものであり、図１のブロック図では、無線機として機能する部分を省略している。

図１において、本実施の形態に係る電子機器１は、タッチパネル部２、押圧検出部３、操作面内閾値判定部４、応用処理部５及び制御部６を有する。また、図２に示すように、本実施の形態に係る電子機器１は、長方形状の筐体１０を有しており、この筐体１０の前面側にタッチパネル部２及び表示部１１が配置される。この場合、図３に示すように、タッチパネル部２、押圧検出部３、表示部１１及び透明部材１２は、表示部１１の上面側にタッチパネル部２、透明部材１２の順でこれらが積層配置され、表示部１１の下面側に押圧検出部３が配置される。タッチパネル部２及び表示部１１は、筐体１０の前面の面積より僅かに小さい面積を有する面状で、かつ平面視において長方形状に形成されている。この場合、タッチパネル部２の面積は表示部１１の面積より僅かに小さくなっている。なお、当然ながら、タッチパネル部２が表示部１１の表示面側に重ねて配置されることから、表示部１１の表示面と略平行となる。

図１において、タッチパネル部２は、その操作面に指示体（ユーザの指やペン等）が触れることなく所定の範囲の高さでの操作（これを“ホバー操作”と呼ぶ）も可能とした静電容量方式を採用したものである。タッチパネル部２は、表示部１１の表示面側に重ねて配置され、表示部１１の表示を透過するとともに、所定の導電性を有する前記指示体によって指示された二次元座標（以後、“タッチ座標”と呼ぶ）を判定し、判定したタッチ座標を出力する。タッチパネル部２は、指示体を検出することで、タッチパネル部２の操作面に沿った指示体の中心の座標（タッチ座標）を制御部６へ出力する。タッチパネル部２は、タッチ座標の出力において、タッチパネル部２の操作面から指示体までの垂直距離をタッチ座標に含める。すなわち、タッチパネル部２は、タッチ位置における二次元座標と、垂直距離を制御部６へ出力する。

図２及び図３において、表示部１１は、長方形状を成し、電子機器１を操作するための表示や画像等の表示に使用される。表示部１１には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）又は電子ペーパー等の表示デバイスが用いられる。図３において、透明部材１２は、タッチパネル部２の上面側に重ねて配置され、表示部１１の表示を透過する。なお、透明部材１２は、タッチパネル部２と一体であっても、別体であっても構わない。

図１及び図３において、押圧検出部３は、表示部１１の下面側に重ねて配置され、透明部材１２の歪みを検出する。押圧検出部３は、透明部材１２より小さい面積の歪みセンサ（図示略）を有しており、該歪みセンサで検出した歪みを歪み量として出力する。押圧検出部３の歪みセンサには、例えば圧電素子や圧電フィルムが用いられる。ここで、圧電フィルムを用いた押圧検出部３の構成と圧電フィルムによる押圧力の検出原理について説明する。図４は、圧電フィルムを用いた押圧検出部３の概略構成を示す図である。同図において、押圧検出部３は、ベース板３１と圧電フィルム３２を有し、これらを積層した構造を成す。圧電フィルム３２の両面には押圧力検知用電極パターン３３、３４が形成されている。ベース板３１の微小な撓みにより圧電フィルム３２に電荷が発生し、対向する押圧力検知用電極パターン３３，３４間に電圧が発生する。この電圧に基づき押圧力を検出することができる。なお、ベース板３１の僅かな撓みでも圧電フィルム３２に電荷が発生するので、僅かな押圧力でも検出することができる。なお、図４の押圧検出部３において、圧電フィルム３２の両面には、押圧力検知用電極パターン３３、３４以外に所定のパターン３５が配置されている。当該所定のパターン３５は、押圧力検知用電極パターン３３、３４と同様に利用しても良いし、任意の信号を通すようにしても良い。

図１において、操作面内閾値判定部４は、タッチパネル部２から出力されるタッチ座標に応じた閾値を判定し、判定した閾値を歪み量の閾値（以下、“歪み量閾値（所定の閾値）”ＴＨと呼ぶ）として出力する。歪み量閾値ＴＨは、タッチパネル部２の操作面を所定の区画に分割して区画ごとに設定される。区画の形状としては、例えば四角形、三角形などが挙げられる。

図５は、歪み量閾値ＴＨの具体例を示す図である。この場合、図５の（ａ）に示すように、押圧検出部３は、タッチパネル部２の操作面４０の中央よりやや下方に配置されている。歪み量閾値ＴＨは、タッチパネル部２の操作面４０を横５×縦８の４０区画に分割した区画ごとに設定される。この場合、図５の（ｂ）に示すように、押圧検出部３の付近など、検出できる歪み量が物理的に大きい部分４１には大きな値が設定され、操作面４０の端など、検出できる歪み量が物理的に小さい部分４２には小さな値が設定される。例えば、押圧検出部３が配置された部分４１では、“５０”、“７０”、“５０”、“４０”、“５０”、“４０”の各歪み量閾値ＴＨが設定され、押圧検出部３が配置された部分から最も遠い部分４２では、“１”、“２”、“３”、“２”、“１”の各歪み量閾値ＴＨが設定される。このように、歪み量閾値ＴＨは、タッチパネル部２の操作面４０を複数に分割し、分割された所定の区画ごとに設定される。

図１において、操作面内閾値判定部４で判定された歪み量閾値ＴＨは、制御部６へ出力される。制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びインタフェース回路で構成され、ＲＯＭにはＣＰＵを制御するためのプログラムが記憶されており、ＲＡＭはＣＰＵの動作において使用される。制御部６は、一定時間ごとにタッチパネル部２で判定されたタッチ座標を取得し、操作面内閾値判定部４へ出力する。また、制御部６は、押圧検出部３で検出された歪み量Ｄｖを入力するとともに、操作面内閾値判定部４で判定された歪み量閾値ＴＨを入力して、これらの値を比較する。そして、押圧検出部３で検出された歪み量Ｄｖが操作面内閾値判定部４で判定された歪み量閾値ＴＨより大きい場合、タッチパネル部２で判定されたタッチ座標を有効化し、有効化したタッチ座標を有効タッチ座標として応用処理部５へ出力する。応用処理部５は、有効タッチ座標に基づく各種処理を行う。なお、説明するまでもないが、制御部６で比較される歪み量Ｄｖと歪み量閾値ＴＨは、同一タッチ座標より得られるものである。

図６は、タッチパネル部２の操作面４０上の位置関係を示すとともに、該位置関係において操作面４０のＡ−Ａ線上を同程度の強さでタッチしたときに検出できる歪み量Ｄｖを示す図である。同図の（ａ）に示すように、操作面４０上のタッチ位置Ｐａは、操作面４０の上端（図面に向かって上側の端を上端とする）のＡ−Ａ線上の位置、タッチ位置Ｐｂは、操作面４０の押圧検出部３のＡ−Ａ線上の位置、タッチ位置Ｐｃは、操作面４０の下端（図面に向かって下側の端を下端とする）のＡ−Ａ線上の位置である。

タッチ位置Ｐａは、押圧検出部３から最も遠い位置であり、検出される歪み量Ｄｖは、図６の（ｂ）に示すように小さな値となる。タッチ位置Ｐｂは、押圧検出部３が配置された位置であり、検出される歪み量Ｄｖは、図６の（ｂ）に示すように大きな値となる。タッチ位置Ｐｃは、押圧検出部３からタッチ位置Ｐａまでの距離の約半分の距離を隔てた位置であり、タッチ位置Ｐａにおける歪み量Ｄｖよりも大きく、タッチ位置Ｐｂにおける歪み量Ｄｖよりも小さな値となる。

タッチパネル部２の操作面４０への操作の有効性を判定するために歪み量閾値ＴＨが設定される。歪み量閾値ＴＨは、上述したように複数に分割された操作面４０の区画ごとに設定される。区画ごとに設定される歪み量閾値は、区画ごとにタッチしたときに押圧検出部３で検出される歪み量よりも小さな値となる。これにより、操作面４０のどの位置をタッチしてもその操作によるタッチ座標が有効となる。但し、歪み量閾値ＴＨの最小値は、操作面４０に水などが付着しても検出しない値、又は電気的なノイズの値よりも大きな値となっている。すなわち、操作面４０に水などが付着したときに得られる歪み量よりは大きな値となっている。このように歪み量閾値ＴＨの値を決めることで、操作面４０に水などが付着した場合でも当該水によるタッチ座標が有効となることがない。

図７は、実施の形態１に係る電子機器１の制御部６の動作を説明するためのフローチャートである。同図において、制御部６は、タッチパネル部２から出力されるタッチ座標を取得し（ステップＳ１）、それを操作面内閾値判定部４へ出力する。すなわち、ユーザがタッチパネル部２の操作面４０をタッチすることでタッチパネル部２がタッチ位置に対応するタッチ座標を判定し、判定したタッチ座標を操作面内閾値判定部４へ出力する。

制御部６は、タッチ座標を操作面内閾値判定部４へ出力した後、取得したタッチ座標に基づき、有効操作のリリースを検知できたかどうか判定する（ステップＳ２）。本実施の形態に係る電子機器１では、タッチパネル部２の操作面４０が指でタッチされてからリリースされるまでの間は、その操作が有効であるとするので、操作面４０から指がリリースされれば、有効操作がリリースされたと判定する。すなわち、制御部６は、タッチ座標をトレースし、ある座標が変化しても同じ指での操作として認識する。また、制御部６は、一度有効と判定したタッチ座標を、タッチパネル部２の操作面４０から指がリリースされたと判定するまで有効と判定する。

制御部６は、有効操作のリリースを検知したと判定した場合（ステップＳ２で「Ｙｅｓ」と判定した場合）、タッチ座標の有効状態をクリアする（ステップＳ３）。すなわち、タッチ座標を無効にする。タッチ座標の有効状態をクリアした後、タッチ座標をリリースし（ステップＳ４）、本処理を終える。

一方、上記ステップＳ２の判定において、有効操作のリリースを検知できないと判定した場合（ステップＳ２で「Ｎｏ」と判定した場合）、すなわち、指が操作面４０から離れていないと判定した場合、タッチ座標が既に有効になっているかどうか判定する（ステップＳ５）。すなわち、タッチパネル部２の操作面４０に指がタッチされた状態が継続しているかどうかを判定する。この判定において、タッチ座標が既に有効になっていると判定した場合（ステップＳ５で「Ｙｅｓ」と判定した場合）、すなわち、操作面４０に指がタッチされた状態が継続していると判定した場合、タッチ座標を有効とし（ステップＳ６）、本処理を終える。

これに対して、タッチ座標が有効になっていないと判定した場合（ステップＳ５で「Ｎｏ」と判定した場合）、すなわち、タッチ座標を取得はしたが、未だ歪み量が所定の閾値より小さい場合、制御部６は、押圧検出部３で検出された歪み量Ｄｖを取得する（ステップＳ７）。次いで、制御部６は、操作面内閾値判定部４からタッチ座標（特に、二次元座標）に応じた歪み量閾値ＴＨを取得する（ステップＳ８）。タッチ座標における歪み量Ｄｖを取得し、さらにタッチ座標に応じた歪み量閾値ＴＨを取得した後、これらの値を比較する（ステップＳ９）。歪み量Ｄｖが歪み量閾値ＴＨより大きいと判定した場合（ステップＳ９で「Ｙｅｓ」と判定した場合）、タッチ座標を有効とし（ステップＳ６）、本処理を終える。これに対して、歪み量Ｄｖが歪み量閾値ＴＨ以下であると判定した場合（ステップＳ９で「Ｎｏ」と判定した場合）、タッチ座標を無効とし（ステップＳ１０）、本処理を終える。以上の処理（ステップＳ１〜ステップＳ１０）は、タッチ座標を取得する毎に実施される。

このように実施の形態１に係る電子機器１によれば、タッチパネル部２の操作面４０を複数の所定の区画に分割し、分割した所定の区画ごとに、押圧検出部３からの距離に応じた歪み量閾値ＴＨを設定するようにしたので、タッチパネル部２の操作面４０のどの位置をタッチしてもタッチ座標が有効となる。また、歪み量閾値ＴＨの最小値を、操作面４０に水などが付着したときの歪み量Ｄｖよりも大きな値、又は電気的なノイズの値よりも大きな値としたので、操作面４０に水などが付着した場合に当該水によるタッチ座標が有効となることがない。

（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る電子機器の概略構成を示すブロック図である。なお、同図において前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けてその説明を省略する。実施の形態２に係る電子機器５０は、歪み量の変化時間がタッチ座標の取得間隔（サンプリング間隔）に比べて短い場合があっても、歪み量の変化を正確に取得できるものであり、これを可能とするための手段として歪み量取得部５１を有している。

図９は、二次元座標のサンプリング間隔Ｔａが歪み量の変化時間に比べて長い場合の一例を示す図である。同図に示すように、タッチ操作により得られる歪み量Ｄｖの最大値Ｄｖｍａｘが二次元座標のサンプリング間隔Ｔａ内にあり、二次元座標の取得タイミングｔ１，ｔ２，ｔ３での各歪み量Ｄｖ１，Ｄｖ２，Ｄｖ３のいずれもが歪み量閾値ＴＨを下回っている。したがって、このときのタッチ操作による二次元座標は有効とならない。この例のように、歪み量の変化を正確に取得できなければ、タッチ操作があっても、このタッチ操作により得られる二次元座標が有効とならない。本来ならば、歪み量Ｄｖが歪み量閾値ＴＨを超えた後のタッチ操作による二次元座標が有効となる必要がある。なお、水などの付着であれば、それにより得られる二次元座標が有効とならなくても良いが、指などの指示体によるタッチ操作であれば、それにより得られる二次元座標が有効となる必要がある。

図１０は、実施の形態２に係る電子機器５０における判定用の歪み量取得処理を説明するための図である。同図に示すように、歪み量取得部５１は、歪み量Ｄｖの変化よりも速い周期（以下で説明する“歪み量取得間隔Ｔｂ”）で歪み量Ｄｖを取得し、その最大値を記憶するとともに、歪み量Ｄｖの最大値を有効判定用歪み量Ｄｖｅとして制御部６へ出力する。歪み量取得部５１は、歪み量取得間隔Ｔｂで歪み量Ｄｖを取得するごとに、直前で取得した歪み量Ｄｖと比較することで、歪み量Ｄｖの最大値を得る。歪み量取得部５１は、制御部６によりリセットされるまで有効判定用歪み量Ｄｖｅを出力し続ける。

制御部６は、タッチパネル部２から出力されるタッチ座標を一定間隔（サンプリング間隔）Ｔａで取得する。制御部６は、歪み量取得部５１で取得された有効判定用歪み量Ｄｖｅをタッチ座標に応じた歪み量閾値ＴＨと比較し、歪み量Ｄｖｅが歪み量閾値ＴＨよりも大きければ、現時点でのタッチ座標を有効とする。そして、有効としたタッチ座標を有効タッチ座標として応用処理部５へ出力する。

また、制御部６は、タッチパネル部２の出力から、指示体である指がタッチパネル部２の操作面４０から垂直方向に所定の距離以上離れるまでタッチ座標（特に、二次元座標）を継続して有効とする。指示体である指がタッチパネル部２の操作面４０から垂直方向に所定の距離以上離れると、有効タッチ座標に対する操作がリリースされたとして、有効タッチ座標の出力を停止するとともに、歪み量取得部５１にリセットをかけて、歪み量取得部５１に記憶されている歪み量Ｄｖの最大値である有効判定用歪み量Ｄｖｅを消去する。

指等の指示体をタッチパネル部２に接触させてタッチ座標を有効にして電子機器５０を操作する場合、接触当初は大きな歪みが検出されるが、その後、接触を継続して操作を継続する場合、歪みは次第に小さくなる傾向がある。特に、フリック操作等でこの傾向は顕著である。本実施の形態では、歪みに基づきタッチ座標を有効にし、その後、指示体がタッチパネル部２から離れるまで有効にするので、歪みが極端に小さい水による誤検知を抑制しつつ、フリック等の実際の操作を誤って無効と判定することを抑制できる。

図１１は、実施の形態２に係る電子機器５０の制御部６の動作を説明するためのフローチャートである。なお、同図において、前述した図７における処理と共通する処理には同一の番号を付けて、詳細な説明は省略する。

図１１において、制御部６は、タッチパネル部２から出力されるタッチ座標を取得し（ステップＳ１）、それを操作面内閾値判定部４へ出力する。制御部６は、タッチ座標を操作面内閾値判定部４へ出力した後、取得したタッチ座標に基づき、有効操作のリリースを検知できたかどうか判定する（ステップＳ２）。有効操作のリリースを検知できたと判定した場合（ステップＳ２で「Ｙｅｓ」と判定した場合）、歪み量取得部５１に対して最大歪み量すなわち有効判定用歪み量Ｄｖｅのリセット要求を出力する（ステップＳ１１）。すなわち、歪み量取得部５１が記憶している有効判定用歪み量Ｄｖｅを消去するよう要求する。歪み量取得部５１に有効判定用歪み量Ｄｖｅのリセット要求を出力した後、タッチ座標の有効状態をクリアする（ステップＳ３）。その後、タッチ座標をリリースし（ステップＳ４）、本処理を終える。

一方、上記ステップＳ２の判定において、有効操作のリリースを検知できないと判定した場合（ステップＳ２で「Ｎｏ」と判定した場合）、タッチ座標が既に有効になっているかどうか判定する（ステップＳ５）。すなわち、操作面４０に指がタッチされた状態が継続しているかどうか判定する。この判定において、タッチ座標が既に有効になっていると判定した場合（ステップＳ５で「Ｙｅｓ」と判定した場合）、すなわち、操作面４０に指がタッチされた状態が継続していると判定した場合、タッチ座標を有効とし（ステップＳ６）、本処理を終える。

これに対して、タッチ座標が有効になっていないと判定した場合（ステップＳ５で「Ｎｏ」と判定した場合）、歪み量取得部５１から有効判定用歪み量Ｄｖｅを取得する（ステップＳ１２）。次いで、制御部６は、操作面内閾値判定部４から、タッチ座標に応じた歪み量閾値ＴＨを取得する（ステップＳ８）。有効判定用歪み量Ｄｖｅを取得し、さらにタッチ座標に応じた歪み量閾値ＴＨを取得した後、これらの値を比較する（ステップＳ９）。この比較において有効判定用歪み量Ｄｖｅが歪み量閾値ＴＨより大きいと判定した場合（ステップＳ９で「Ｙｅｓ」と判定した場合）は、タッチ座標を有効とし（ステップＳ６）、本処理を終える。これに対して、有効判定用歪み量Ｄｖｅが歪み量閾値ＴＨ以下であると判定した場合（ステップＳ９で「Ｎｏ」と判定した場合）は、タッチ座標を無効とし（ステップＳ１０）、本処理を終える。以上の処理（ステップＳ１〜ステップＳ６、ステップＳ８〜ステップＳ１２）は、タッチ座標を取得毎に実施される。

図１２は、本実施の形態に係る電子機器５０の歪み量取得部５１の動作を説明するためのフローチャートである。同図において、歪み量取得部５１は、押圧検出部３から出力される歪み量を取得する（ステップＳ２０）。次いで、最大歪み量（有効判定用歪み量Ｄｖｅ）が有効かどうか判定する（ステップＳ２１）。最大歪み量が有効であると判定した場合（ステップＳ２１で「Ｙｅｓ」と判定した場合）、現在取得した歪み量が最大歪み量より大きいかどうか判定する（ステップＳ２２）。この判定において、現在取得した歪み量が最大歪み量より大きいと判定した場合（ステップＳ２２で「Ｙｅｓ」と判定した場合）、最大歪み量を更新する（ステップＳ２３）。すなわち、現在取得した歪み量を最大歪み量に更新する。

一方、ステップＳ２１の判定で、最大歪み量が有効でないと判定した場合（ステップＳ２１で「Ｎｏ」と判定した場合）、最大歪み量を更新する（ステップＳ２３）。最大歪み量を更新した後、制御部６からリセット要求があるかどうか判定する（ステップＳ２４）。リセット要求があると判定した場合（ステップＳ２４で「Ｙｅｓ」と判定した場合）、現在記憶している最大歪み量をクリアし（ステップＳ２５）、本処理を終える。また、ステップＳ２４の判定でリセット要求がないと判定した場合（ステップＳ２４で「Ｎｏ」と判定した場合）は、何も処理をせず本処理を終える。以上の処理（ステップＳ２０〜ステップＳ２５）は、所定の時間間隔で実施される。

このように実施の形態２に係る電子機器５０によれば、検出しようとする歪みの変化よりも速い周期で歪み量を取得し、その最大値を記憶する歪み量取得部５１を有するので、短い変化の歪み量でもタッチ操作を有効とし、実際の操作を誤って無効と判定することを抑制することができる。すなわち、タッチ座標の取得を所定のサンプリング間隔で行った場合で、タッチ座標を取得したときの歪み量が歪み量閾値を超えない場合（すなわち、所定の条件を満たしていない場合）は、そのときのタッチ座標を有効としない。これにより、水などの付着によるタッチ座標の有効化を抑止できる。また、タッチ座標を取得するサンプリング間隔内でも、タッチ座標を取得したときの歪み量が歪み量閾値を超える場合（すなわち、所定の条件を満たす場合）は、そのときのタッチ座標を有効とする。これにより、指などの指示体によるタッチ操作により得られる二次元座標を有効化できる。また、一度タッチ座標を有効化すると、指などの指示体がタッチパネル部２の操作面４０から垂直方向に所定の距離以上離れるまでは継続して有効とする。これにより、フリック操作等の大きな歪み量を保てない操作を行った場合に無効となることを抑制できる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る電子機器６０は、タッチパネル部２がマルチタッチを検出しても、操作ではない方のタッチ座標を誤って有効と判断するのを抑制できる手段を有するものである。タッチパネル部２が複数のタッチ座標を同時に検出する場合とは、例えば、１つは指の操作によるタッチ座標、残りは水によるタッチ座標が挙げられる。ここで、図１３の（ａ）に示すように、水９０が操作面４０の端付近にあり、指９１で操作面４０の中央付近を操作している場合、水９０と指９１が操作面４０に触れるので、タッチパネル部２からは水９０と指９１それぞれに対応するタッチ座標が出力される。

指９１は操作面４０の中央部分にあり、水９０は操作面４０の端にあるので、歪み量閾値は水に対応する方が小さい値となる。すなわち、図１３の（ｂ）に示すように、水９０に対する歪み量閾値ＴＨ１は小さな値で、指９１に対する歪み量閾値ＴＨ２は大きな値となる。水９０がある方で歪み量が歪み量閾値ＴＨ１を超えてしまうため、水９０による誤検知が先に有効になってしまう。すなわち、タッチ座標取得時刻ｔ２で水９０によるタッチ座標を有効としてしまう。タッチ座標取得時刻ｔ３で得られる指９１によるタッチ座標を先に有効にしたい。

この課題を解決するための対策として以下に挙げる方法が考えられる。
・歪み量が増加中は操作途中として有効化判定は行わない。
・歪み量の変化が安定したと判定した後のタッチ座標について有効化判定を行う。

− タッチ操作に伴う歪み量の変化は、増加→停滞→減少で検出されるため、増加中は操作途中として有効化判定を行わない。
− 安定したと判定する方法案
・歪み量の増加が所定の閾値（歪み量の増加を判断する閾値）以下になった場合
・歪み量の増加が所定の閾値（歪み量の増加を判断する閾値）以下になる場合が所定回数連続した場合
・歪み量に変化が無くなったことを検知した場合又は歪み量の減少を初めて検知した場合
・歪み量に変化が無くなってから所定回数連続して増加しない場合又は歪み量の減少を検知してから所定回数連続して増加しない場合
・歪み量が所定の閾値（電気ノイズ等を無視するための閾値）を超えた後に、歪み量が所定時間、所定の範囲に収まっている場合

・判定のタイミングで複数の座標が同時に閾値を超えている場合の選択方法
− 後にタッチを検出した方を選択
− 閾値が大きい方を選択
・大きな歪みは端よりも中央の方が検出しやすいため
・各タッチ座標に対する閾値が同じであった場合は以下に示す案が挙げられる。
−全て有効
−後にタッチされた方を有効
−中央に近い方を有効

上記した「後にタッチを検出した方を選択」する場合について図面を用いて説明する。
図１４は、実施の形態３に係る電子機器６０が「後にタッチを検出した方を選択する」機能を有した場合の当該機能を説明するための図である。なお、この機能の説明において図１３の図面も使用する。図１４に示す例は、タッチパネル部２の操作面４０を指９１で操作する前に、操作面４０に水９０が付着した場合で、水９０の後に入ってきた指９１を選択する例である。なお、水９０そのものを認識するようにはしていないので、操作面４０に触れたのが水９０かどうかは分からないが、この例では、水９０が触れたものとする。

タッチパネル部２の操作面４０に水９０が付着することで、水９０が付着した位置に対応するタッチ座標がタッチパネル部２から出力される。タッチパネル部２から出力されるタッチ座標は、タッチ座標取得タイミングで制御部６に取り込まれる。また、水９０が付着したときに押圧検出部３で検出される歪み量は歪み量閾値ＴＨより小さな値であるので、歪み量閾値ＴＨを超えることはない。前述したように歪み量閾値ＴＨは、水９０の付着でタッチ座標が有効とならないように、水９０が付着したときに検出される歪み量より大きな値が設定される。

タッチパネル部２の操作面４０に水９０が付着した後、操作面４０が指９１でタッチされると、指９１が触れた位置に対応するタッチ座標がタッチパネル部２から出力される。押圧検出部３から出力される歪み量Ｄｖは徐々に増加して行くが、最大値になると、その変化が安定する。歪み量Ｄｖの変化が安定したときから、タッチ座標について有効かどうかを判定する。歪み量Ｄｖの変化が安定した後、タッチ座標取得タイミングｔ７で、歪み量閾値（指がタッチされた座標位置に対応する歪み量閾値）ＴＨと比較される。このとき、歪み量Ｄｖが歪み量閾値ＴＨを超えていれば、指９１が触れたタッチ座標が有効となる。このように、歪み量Ｄｖの変化が安定していて、かつ歪み量閾値ＴＨを超えていれば、そのときのタッチ座標を有効とする。

図１５は、実施の形態３に係る電子機器６０が「閾値が大きい方を選択する」機能を有した場合の当該機能を説明するための図である。同図において、歪み量Ｄｖが徐々に増加して行き、最大値になると、その変化が安定する。歪み量Ｄｖの変化が安定したときから、タッチ座標について有効かどうか判定される。歪み量Ｄｖの変化が安定した後、タッチ座標取得タイミングｔ４で、歪み量閾値ＴＨ１，ＴＨ２のうち、閾値の大きい方のタッチ座標が選択される。この場合、指９１の方の歪み量閾値ＴＨ２が水９０の方の歪み量閾値ＴＨ１より値が大きいので、指９１が触れたタッチ座標が有効となる。このように、歪み量Ｄｖの変化が安定した後に、歪み量閾値の大きい方のタッチ座標を選択し、そのタッチ座標を有効とする。

図１６は、実施の形態３に係る電子機器６０の概略構成を示すブロック図である。なお、同図において前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けてその説明を省略する。実施の形態３に係る電子機器６０は、前述したように、タッチパネル部２の操作面４０において歪み量閾値が異なる部分でタッチパネル部２がマルチタッチを検出しても、操作ではないタッチ座標を誤って有効と判断するのを抑制できるものであり、これを可能とするための手段として歪み量安定化判定部６１を有している。

歪み量安定化判定部６１は、押圧検出部３から出力される歪み量の変化が安定化した後に、歪み量を有効判定用歪み量として制御部６２へ出力する。操作面内閾値判定部４は、複数のタッチ座標それぞれに応じた歪み量閾値を制御部６２へ出力する。例えば、水９０のタッチ座標に応じた歪み量閾値と指９１のタッチ座標に応じた歪み量閾値を制御部６２へ出力する。制御部６２は、「後にタッチを検出した方を選択」する機能を有する場合、指９１のタッチ座標に応じた歪み量閾値を選択し、この歪み量閾値と歪み量安定化判定部６１で取得された有効判定用歪み量を比較し、有効判定用歪み量が歪み量閾値より大きければ、指９１によるタッチ座標を有効とし、当該タッチ座標を有効タッチ座標として応用処理部５へ出力する。

一方、制御部６２が「閾値が大きい方を選択」する機能を有する場合、指９１のタッチ座標に応じた歪み量閾値を選択し、この歪み量閾値と歪み量安定化判定部６１で取得された有効判定用歪み量を比較し、有効判定用歪み量が歪み量閾値より大きければ、指９１によるタッチ座標を有効とし、当該タッチ座標を有効タッチ座標として応用処理部５へ出力する。以後、操作が行われなくなるまで（すなわち、タッチパネル部２の操作面４０から指がリリースされるまで）、タッチ座標の有効化が継続する。そして、操作が行われなくなると（すなわち、タッチパネル部２の操作面４０から指がリリースされると）、制御部６２は、歪み量安定化判定部６１に対してリセットをかけるとともに、有効タッチ座標の出力を停止する。

図１７は、実施の形態３に係る電子機器６０の制御部６２の動作を説明するためのフローチャートである。なお、同図において、前述した図７における処理と共通する処理には同一の番号を付けて、詳細な説明は省略する。

図１７において、制御部６２は、タッチパネル部２から出力されるタッチ座標を取得し（ステップＳ１）、それを操作面内閾値判定部４へ出力する。タッチ座標を操作面内閾値判定部４へ出力した後、取得したタッチ座標に基づき、有効操作のリリースを検知できたかどうか判定する（ステップＳ２）。有効操作のリリースを検知できたと判定した場合（ステップＳ２で「Ｙｅｓ」と判定した場合）、歪み量安定化判定部６１に対して安定化判定リセット要求を出力する（ステップＳ１３）。歪み量安定化判定部６１にリセット要求を出力した後、タッチ座標の有効状態をクリアする（ステップＳ３）。その後、タッチ座標をリリースし（ステップＳ４）、本処理を終える。

一方、上記ステップＳ２の判定において、有効操作のリリースを検知できないと判定した場合（ステップＳ２で「Ｎｏ」と判定した場合）、タッチ座標が既に有効になっているかどうか判定する（ステップＳ５）。この判定において、タッチ座標が既に有効になっていると判定した場合（ステップＳ５で「Ｙｅｓ」と判定した場合）、タッチ座標を有効とし（ステップＳ６）、本処理を終える。ステップＳ６では、複数のタッチ座標が同時に閾値を超えていれば、選択を実施する。例えば、後にタッチを検出した方を選択または歪み量閾値の大きい方を選択する。

これに対して、タッチ座標が有効になっていないと判定した場合（ステップＳ５で「Ｎｏ」と判定した場合）、歪み量安定化判定部６１から出力される有効判定用歪み補正量を取得する（ステップＳ１４）。そして、有効判定用歪み量が有りかどうか判定し（ステップＳ１５）、有効判定用歪み量が有りと判定した場合（ステップＳ１５で「Ｙｅｓ」と判定した場合）、すなわち、歪み量の変化が安定していると判定した場合、制御部６は、操作面内閾値判定部４から、タッチ座標に応じた歪み量閾値を取得する（ステップＳ８）。

有効判定用歪み量を取得し、さらにタッチ座標に応じた歪み量閾値を取得した後、これらの値を比較する（ステップＳ９）。有効判定用歪み量が歪み量閾値より大きいと判定した場合（ステップＳ９で「Ｙｅｓ」と判定した場合）は、タッチ座標を有効とし（ステップＳ６）、本処理を終える。これに対して、有効判定用歪み量が歪み量閾値以下であると判定した場合（ステップＳ９で「Ｎｏ」と判定した場合）は、タッチ座標を無効とし（ステップＳ１０）、本処理を終える。

上記ステップＳ１５の判定において有効判定用歪み量が無いと判定した場合（ステップＳ１５で「Ｎｏ」と判定した場合）、すなわち、歪み量が増加中とか、歪み量の変化が安定していないと判定した場合、タッチ座標を無効とし（ステップＳ１０）、本処理を終える。以上の処理（ステップＳ１〜ステップＳ６、ステップＳ８〜ステップＳ１０、ステップＳ１３〜ステップＳ１５）は、タッチ座標を取得する毎に実施される。

図１８は、実施の形態３に係る電子機器６０の歪み量安定化判定部６１の動作を説明するためのフローチャートである。同図において、歪み量安定化判定部６１は、歪み量の変化が無くなった場合又は歪み量の変化の減少を初めて検知した場合に安定と判定するものである。歪み量安定化判定部６１は、押圧検出部３から出力される歪み量を取得する（ステップＳ３０）。次いで、安定化リセット後の初回判定かどうか判定し（ステップＳ３１）、安定化リセット後の初回判定であると判定した場合（ステップＳ３１で「Ｙｅｓ」と判定した場合）、安定していないと判定する（ステップＳ３２）。初回であるので、当然ながら安定していないので、安定していないと判定する。そして、現在の歪み量及び判定結果を記憶し（ステップＳ３３）、本処理を終える。

一方、ステップＳ３１の判定で、安定化リセット後の初回判定でないと判定した場合（ステップＳ３１で「Ｎｏ」と判定した場合）、安定と判定済みかどうか判定し（ステップＳ３４）、安定と判定済みと判定した場合（ステップＳ３４で「Ｙｅｓ」と判定した場合）、安定したと判定する（ステップＳ３７）。そして、現在の歪み量及び判定結果を記憶し（ステップＳ３３）、本処理を終える。ステップＳ３４の判定において、安定と判定済みでないと判定した場合（ステップＳ３４で「Ｎｏ」と判定した場合）、記憶済みの歪み量との差分を計算する（ステップＳ３５）。

当該差分を計算した後、歪み量の変化が０（ゼロ）以下かどうか判定する（ステップＳ３６）。すなわち、歪み量に変化が無いか、または減少する方向に変化しているかどうか判定する。歪み量の変化が０（ゼロ）を超えると判定した場合（ステップＳ３６で「Ｎｏ」と判定した場合）、すなわち、変化有りと判定した場合、ステップＳ３２に進み、安定していないと判定する。これに対し、歪み量の変化が０（ゼロ）以下と判定した場合（ステップＳ３６で「Ｙｅｓ」と判定した場合）、安定したと判定し（ステップＳ３７）、有効判定用歪み量として制御部６２へ出力する。その後、ステップＳ３３で、現在の歪み量及び判定結果を記憶し（ステップＳ３３）、本処理を終える。

このように実施の形態３に係る電子機器６０によれば、歪み量の閾値が異なる部分でタッチパネル部２がマルチタッチを検出した場合に、操作ではないタッチ座標を誤って有効と判断することを抑制することができる。

（実施の形態４）
図１９は、本発明の実施の形態４に係る電子機器７０の正面側の外観と、その一部の断面を拡大した図である。実施の形態４に係る電子機器７０のみならず他の電子機器にあっても、筐体の構造により、操作面内外の境界付近に段差があると、水が溜まりやすかったりする。操作面４０に水が付着すると、それを常時検出してしまう可能性がある。実施の形態４に係る電子機器７０では、筐体の構造はそのままにして、ベゼル４５と操作面４０の境界付近に水９０が溜まっても誤検知しないようにしたものである。

実施の形態４に係る電子機器７０では、歪み量閾値を、端の部分だけ通常操作では反応しない値に設定するようにしている。図２０は、実施の形態４に係る電子機器７０の歪み量閾値ＴＨの一例を示す図である。同図に示すように、周縁部分だけ大きな値（「５００」）が設定されている。このように、大きな歪み量を検出できる押圧検出部３の設置位置付近の操作でも歪み閾値を超えないようにすることで、端に溜まった水９０を有効と判断することがない。

なお、端とする部分の領域が広いと端の操作ができなくなるため、以下に示す方法で対応すると良い。
・領域の分割を細かくする。
・領域の分割を端だけ細かくする。

また、誤検知しやすい部分が下端に限定されるならば下端付近だけ閾値を変更してもよい。
また、区画を大幅に増やすことなく操作可能領域を増やすため、端の領域だけ分割を細かくしてもよい。
また、端末の向きに応じて動的に下端だけ閾値を変更してもよい。

なお、実施の形態１〜３それぞれのフローチャート（図７、図１１、図１２、図１７、図１８）で示す処理を記述したプログラムを制御部６，６２のＲＯＭに記憶させることになるが、当該プログラムを、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等の記憶媒体に格納して配布したり、インターネット等のネットワーク上のサーバ（図示略）に保存するようにして、電気通信回線を利用してダウンロードできるようにしたりすることも可能である。

また、実施の形態１〜４に係る電子機器１，５０，６０，７０は、スマートフォンと呼ばれる携帯無線機に適用したものであったが、携帯無線機に限らず、電子レンジ等の家電や、自動車等のナビゲーション等の操作パネルでも適用可能である。

本発明は、操作面のどの位置でタッチしても当該操作による二次元座標を有効とし、かつ操作面に水などが付着した場合には当該水による二次元座標を有効としないといった効果を有し、スマートフォン等の静電容量方式のタッチパネルを用いた電子機器への適用が可能である。

１，５０，６０，７０ 電子機器
２ タッチパネル部
３ 押圧検出部
４ 操作面内閾値判定部
５ 応用処理部
６，６２ 制御部
１０ 筐体
１１ 表示部
１２ 透明部材
４０ 操作面
４５ ベゼル
５１ 歪み量取得部
６１ 歪み量安定化判定部
９０ 水
９１ 指

Claims (10)

1. 筐体と、
   前記筐体内に配置され、所定の情報を表示する表示部と、
   前記表示部の表示を透過するとともに、所定の導電性を有する指示体によって指示された二次元座標を判定する、静電容量方式のタッチパネル部と、
   前記タッチパネル部に重ねて配置され、前記表示部の表示を透過する透明部材と、
   前記透明部材の歪みを検出する押圧検出部と、を備え、
   前記押圧検出部が検出する歪みが所定の閾値より大きい場合、前記タッチパネル部が判定する二次元座標を有効化する電子機器であって、
   前記所定の閾値は、前記タッチパネル部における場所に応じて異なり、
   前記タッチパネル部が判定する二次元座標が同時に複数存在している場合、前記指示体によって後から指示された二次元座標を有効化する、
   電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器であって、
   前記押圧検出部が検出する歪みの変化が安定した時点以降であり、かつ、前記歪みが前記所定の閾値より大きい場合、前記タッチパネル部が判定する二次元座標を有効化する、
   電子機器。
3. 請求項２に記載の電子機器であって、
   前記歪みの変化が無くなった場合、又は前記歪みの減少が初めて検知された場合、前記歪みの変化が安定したと判定する、
   電子機器。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子機器であって、
   前記所定の閾値は、前記タッチパネル部の操作面を複数の所定の区画に分割し、分割された所定の区画ごとに設定されている、
   電子機器。
5. 請求項４に記載の電子機器であって、
   前記所定の区画の形状は、四角形である、
   電子機器。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電子機器であって、
   前記押圧検出部は、前記透明部材より平面視の面積が小さい歪みセンサを有している、
   電子機器。
7. 請求項６に記載の電子機器であって、
   前記押圧検出部は、平面視において前記タッチパネル部の中央周辺に配置され、
   前記所定の閾値は、前記押圧検出部より離れるに従って小さくなる、
   電子機器。
8. 請求項４又は請求項５に記載の電子機器であって、
   前記所定の閾値は、少なくとも前記タッチパネル部下端側の前記区画において通常操作では前記タッチパネル部が判定する二次元座標を有効化しない値に設定されている、
   電子機器。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電子機器であって、
   前記透明部材は、前記タッチパネル部と一体である、
   電子機器。
10. 請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の電子機器であって、
    前記押圧検出部は、圧電フィルムを用いて構成されている、
    電子機器。

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