JP6392465B2 - 指示受付装置、情報処理装置、信号処理方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本開示の技術は、指示受付装置、情報処理装置、信号処理方法、及びプログラムに関する。

特開２０１１−２０９７８５号公報には、検出センサ、信号供給回路、及び信号検出回路を備えた指示体検出装置が開示されており、特開２０１１−２０９７８５号公報に記載の指示体検出装置は、指示体の指示受付面に対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を判別している。

なお、本明細書中において、接触状態とは、指示体が指示受付面に接触している状態を指し、非接触状態とは、指示体が指示受付面に接触していない状態を指し、押圧状態とは、指示体が指示受付面を押圧している状態を指す。また、本明細書中において、指示体とは、例えば、指やスタイラスペン等の指示受付面に接触及び押圧可能な物体を指す。また、本明細書中において、指示受付面とは、例えば、いわゆるタッチパネルにおいて、接触や押圧されることによってユーザの指示を受け付ける面を指す。

特開２０１１−２０９７８５号公報に記載の指示体検出装置において、検出センサは、第１の複数の導体と、第２の複数の導体と、感圧材と、を備えている。第１の複数の導体は、第１の方向に配置され、第２の複数の導体は、第１の方向に対して交差する第２の方向に配置されている。感圧材は、第１の複数の導体と第２の複数の導体との間に配置されており、既定の抵抗特性を有している。

また、特開２０１１−２０９７８５号公報に記載の指示体検出装置において、信号供給回路は、第１の複数の導体に既定の信号を供給し、信号検出回路は、第２の複数の導体から信号の検出を行う。

また、特開２０１１−２０９７８５号公報に記載の指示体検出装置において、検出センサは、指示体が検出センサの近傍に位置する場合に、第１の複数の導体と第２の複数の導体との間の静電容量の変化に応じた信号を信号検出回路に供給する。

また、特開２０１１−２０９７８５号公報に記載の指示体検出装置において、検出センサは、指示体が検出センサに接触した際に印加される圧力が既定の圧力よりも小さい場合に、第１の複数の導体と第２の複数の導体との間の静電容量の変化に応じた信号を信号検出回路に供給する。

更に、特開２０１１−２０９７８５号公報に記載の指示体検出装置において、検出センサは、指示体が検出センサに対して既定の圧力を超えた圧力を印加した場合に、指示体からの圧力の感圧材への印加による感圧材の抵抗特性の変化に応じた信号を信号検出回路に供給する。

すなわち、特開２０１１−２０９７８５号公報に記載の指示体検出装置は、いわゆる静電容量方式及び抵抗膜方式を選択的に用いることで、指示体の指示受付面に対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を判別している。

しかしながら、特開２０１１−２０９７８５号公報に記載の技術では、指示体の指示受付面に対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を判別するために、静電容量の変化量と抵抗特性の変化量との２つの物理量を測定しなければならない。すなわち、特開２０１１−２０９７８５号公報に記載の技術では、静電容量方式及び抵抗膜方式を選択的に用いて物理量を測定しなければならない。

本発明の一つの実施形態は、静電容量方式及び抵抗膜方式を選択的に用いて物理量を測定する場合に比べ、指示体の指示受付面に対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を簡易に判別することができる指示受付装置、情報処理装置、信号処理方法、及びプログラムを提供する。

本発明の第１の態様に係る指示受付装置は、指示を受け付ける指示受付面と、指示受付面の下層で一対の電極が対向配置されて形成された第１コンデンサと、下層で一対の電極に対応して配置され、指示受付面が押圧されることで一対の電極間の抵抗値が変化する抵抗体と、第１コンデンサに接続された第２コンデンサと、を有する電荷蓄積部と、第２コンデンサの電荷量に相当する物理量を測定する測定部と、測定部により測定された物理量に従って、指示体が指示受付面に接触している接触状態を示す接触状態信号、指示体が指示受付面に接触していない非接触状態を示す非接触状態信号、及び指示体が指示受付面を押圧している押圧状態を示す押圧状態信号を選択的に出力する出力部と、を含む。

従って、本発明の第１の態様に係る指示受付装置によれば、静電容量方式及び抵抗膜方式を選択的に用いて物理量を測定する場合に比べ、指示体の指示受付面に対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を簡易に判別することができる。

本発明の第２の態様に係る指示受付装置は、本発明の第１の態様に係る指示受付装置において、出力部は、接触状態の電荷量に相当する物理量として予め定められた接触時物理量が測定部により測定された場合に接触状態信号を出力し、非接触状態の電荷量に相当する物理量として予め定められた非接触時物理量が測定部により測定された場合に非接触状態信号を出力し、押圧状態の電荷量に相当する物理量として予め定められた押圧時物理量が測定部により測定された場合に押圧状態信号を出力する、とされている。

従って、本発明の第２の態様に係る指示受付装置によれば、静電容量及び抵抗膜の抵抗値の両方を測定する場合に比べ、指示体の指示受付面に対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を迅速に判別することができる。

本発明の第３の態様に係る指示受付装置は、本発明の第２の態様に係る指示受付装置において、非接触時物理量は、接触時物理量よりも大きく、押圧時物理量は、非接触時物理量よりも大きい、とされている。

従って、本発明の第３の態様に係る指示受付装置によれば、非接触時物理量、接触時物理量、及び押圧時物理量の相互間に差がない場合に比べ、指示体の指示受付面に対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を高精度に判別することができる。

本発明の第４の態様に係る指示受付装置は、本発明の第３の態様に係る指示受付装置において、出力部が、測定部により、接触時物理量を超え、かつ、押圧時物理量未満の物理量が測定された場合に、測定部により測定された物理量の変化に応じて接触状態信号及び非接触状態信号を選択的に出力する、とされている。

従って、本発明の第４の態様に係る指示受付装置によれば、非接触時物理量が接触時物理量よりも大きく、押圧時物理量が非接触時物理量よりも大きくても、指示体の指示受付面に対する接触状態及び非接触状態を判別することができる。

本発明の第５の態様に係る指示受付装置は、本発明の第４の態様に係る指示受付装置において、出力部は、測定部により非接触時物理量が測定され、かつ、測定部により測定された物理量の変化が予め定められた変化を示した場合に、非接触状態信号を出力する、とされている。

従って、本発明の第５の態様に係る指示受付装置によれば、非接触時物理量が接触時物理量よりも大きく、押圧時物理量が非接触時物理量よりも大きくても、実際に非接触状態であるにも拘らず接触状態と誤判別されることを回避することができる。

本発明の第６の態様に係る指示受付装置は、本発明の第３の態様から第５の態様の何れか１つの態様に係る指示受付装置において、出力部は、接触状態信号を前回出力し、かつ、測定部により、非接触時物理量と異なる物理量であって、接触時物理量を超え、かつ、押圧時物理量未満の物理量が測定された場合に、接触状態信号を出力する、とされている。

従って、本発明の第６の態様に係る指示受付装置によれば、実際に接触状態でないにも拘らず接触状態と誤判別することを回避することができる。

本発明の第７の態様に係る指示受付装置は、本発明の第３の態様から第６の態様の何れか１つの態様に係る指示受付装置において、第１コンデンサは、指示受付面に付与された座標毎に形成されており、出力部は、座標のうちの着目座標に関して、接触状態信号を前回出力せず、測定部により、着目座標に関して、非接触時物理量を超え、かつ、押圧時物理量未満の物理量が測定され、着目座標に隣接する座標に関して、接触時物理量を超え、かつ、非接触時物理量未満の物理量、又は、非接触時物理量を超え、かつ、押圧時物理量未満の物理量が測定された場合に、接触状態信号を出力する、とされている。

従って、本発明の第７の態様に係る指示受付装置によれば、実際に接触状態でないにも拘らず接触状態と誤判別することを回避することができる。

本発明の第８の態様に係る指示受付装置は、本発明の第３の態様から第７の態様の何れか１つの態様に係る指示受付装置において、第１コンデンサは、指示受付面に付与された座標毎に形成されており、出力部は、測定部により、座標のうちの着目座標に関して、接触時物理量を超え、かつ、非接触時物理量以下の物理量が測定され、着目座標に隣接する座標に関して、非接触時物理量が測定された場合に、非接触状態信号を出力する、とされている。

従って、本発明の第８の態様に係る指示受付装置によれば、実際に非接触状態でないにも拘らず非接触状態と誤判別することを回避することができる。

本発明の第９の態様に係る指示受付装置は、本発明の第１の態様から第８の態様の何れか１つの態様に係る指示受付装置において、物理量は、第２コンデンサの放電時間である、とされている。

従って、本発明の第９の態様に係る指示受付装置によれば、静電容量及び抵抗膜の抵抗値の両方を測定する場合に比べ、指示体の指示受付面に対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を迅速に判別することができる。

本発明の第１０の態様に係る指示受付装置は、本発明の第１の態様から第８の態様の何れか１つの態様に係る指示受付装置において、物理量は、第２コンデンサの電圧である、とされている。

従って、本発明の第１０の態様に係る指示受付装置によれば、静電容量及び抵抗膜の抵抗値の両方を測定する場合に比べ、指示体の指示受付面に対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を迅速に判別することができる。

本発明の第１１の態様に係る指示受付装置は、本発明の第１の態様から第１０の態様の何れか１つの態様に係る指示受付装置において、一対の電極は、櫛歯部を各々有する一対の櫛歯電極であり、第１コンデンサは、一対の櫛歯電極の双方の櫛歯部が互い違いに配置されることで形成されたコンデンサであり、抵抗体は、指示受付面が押圧されることで一対の櫛歯電極の双方の櫛歯部間の抵抗値が変化可能な位置に配置された、とされている。

従って、本発明の第１１の態様に係る指示受付装置によれば、一対の電極を上下方向に重ねて配置し、電極間に抵抗体を介在させる場合に比べ、厚さを薄くすることができる。

本発明の第１２の態様に係る指示受付装置は、本発明の第１の態様から第１１の態様の何れか１つの態様に係る指示受付装置において第１コンデンサは、指示受付面に付与された座標毎に形成された、とされている。

従って、本発明の第１２の態様に係る指示受付装置によれば、指示受付面に付与された座標毎に、指示体の指示受付面に対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を判別することができる。

本発明の第１３の態様に係る情報処理装置は、第１の態様から第１２の態様の何れか１つの指示受付装置と、指示受付装置に含まれる出力部により出力された接触状態信号、非接触状態信号、及び押圧状態信号の各々に対応する処理を実行する実行部と、を含む。

従って、本発明の第１３の態様に係る情報処理装置によれば、静電容量方式及び抵抗膜方式を選択的に用いて物理量を測定する場合に比べ、指示体の指示受付面に対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を簡易に判別することができる。

また、本発明の第１３の態様に係る情報処理装置によれば、静電容量方式及び抵抗膜方式を選択的に用いて物理量を測定する場合に比べ、簡易な構成で、指示体の指示受付面に対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態の各々に対応する処理を実行することができる。

本発明の第１４の態様に係る情報処理装置は、本発明の第１３の態様に係る情報処理装置において、実行部は、予め定められた時間内において出力部により接触状態信号が出力された前後に非接触状態信号が出力されることなく押圧状態信号が出力された場合に、接触状態と押圧状態とを繰り返す間欠押圧操作に対応する処理を実行する、とされている。

従って、本発明の第１４の態様に係る情報処理装置によれば、静電容量方式及び抵抗膜方式を選択的に用いて物理量を測定する場合に比べ、簡易な構成で、間欠押圧操作に対応する処理を実行することができる。

本発明の第１５の態様に係る信号処理方法は、指示を受け付ける指示受付面と、指示受付面の下層で一対の電極が対向配置されて形成された第１コンデンサ、下層で一対の電極に対応して配置され、指示受付面が押圧されることで一対の電極間の抵抗値が変化する抵抗体、及び第１コンデンサに接続された第２コンデンサを有する電荷蓄積部と、を含む指示受付装置に含まれる第２コンデンサの電荷量に相当する物理量を測定し、測定した物理量に従って、指示体が指示受付面に接触している接触状態を示す接触状態信号、指示体が指示受付面に接触していない非接触状態を示す非接触状態信号、及び指示体が指示受付面を押圧している押圧状態を示す押圧状態信号を選択的に出力することを含む。

本発明の第１５の態様に係る信号処理方法によれば、静電容量方式及び抵抗膜方式を選択的に用いて物理量を測定する場合に比べ、指示体の指示受付面に対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を簡易に判別することができる。

本発明の第１６の態様に係るプログラムは、コンピュータに、指示を受け付ける指示受付面と、指示受付面の下層で一対の電極が対向配置されて形成された第１コンデンサ、下層で一対の電極に対応して配置され、指示受付面が押圧されることで一対の電極間の抵抗値が変化する抵抗体、及び第１コンデンサに接続された第２コンデンサを有する電荷蓄積部と、を含む指示受付装置に含まれる第２コンデンサの電荷量に相当する物理量を測定し、測定した物理量に従って、指示体が指示受付面に接触している接触状態を示す接触状態信号、指示体が指示受付面に接触していない非接触状態を示す非接触状態信号、及び指示体が指示受付面を押圧している押圧状態を示す押圧状態信号を選択的に出力することを含む処理を実行させるためのプログラムである。

従って、本発明の第１６の態様に係るプログラムによれば、静電容量方式及び抵抗膜方式を選択的に用いて物理量を測定する場合に比べ、指示体の指示受付面に対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を簡易に判別することができる。

本発明の一つの実施形態によれば、静電容量方式及び抵抗膜方式を選択的に用いて物理量を測定する場合に比べ、指示体の指示受付面に対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を簡易に判別することができる、という効果が得られる。

第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスの概略構成の一例を示す分解斜視図である。 第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスの電気系の要部構成の一例を示す概略構成図である。 第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルに指示体が接触した状態のタッチパネルにおける１座標分の第１櫛歯電極、第２櫛歯電極、及びカーボンシートを含む部分の概略平面図及び概略側面図である。 第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルに対して指示体が押圧した状態のタッチパネルにおける１座標分の第１櫛歯電極、第２櫛歯電極、及びカーボンシートを含む部分の概略平面図及び概略側面図である。 図４に示す状態よりも強い押圧力でタッチパネルに対して指示体が押圧した状態のタッチパネルにおける１座標分の第１櫛歯電極、第２櫛歯電極、及びカーボンシートを含む部分の概略平面図及び概略側面図である。 第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルの座標別電荷蓄積部、導線別電荷蓄積部、及びＬＳＩの要部構成の一例を示す概略構成図である。 第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルに対する指示体の接触状態での駆動信号、ＮＭＯＳトランジスタのドレイン、Ａ点、Ｂ点、及びスロープ端子の各々の電位の遷移態様の一例を示すタイムチャートである。 第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルに対する指示体の非接触状態での駆動信号、ＮＭＯＳトランジスタのドレイン、Ａ点、Ｂ点、及びスロープ端子の各々の電位の遷移態様の一例を示すタイムチャートである。 第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルに対する指示体の押圧状態での駆動信号、ＮＭＯＳトランジスタのドレイン、Ａ点、Ｂ点、及びスロープ端子の各々の電位の遷移態様の一例を示すタイムチャートである 第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルの座標別電荷蓄積部のＡ点の電位の変化態様の一例を示すタイムチャートである。 第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルの座標別電荷蓄積部のＢ点の電位の変化態様の一例を示すタイムチャートである。 第１及び第２実施形態に係るタッチパネルの座標別電荷蓄積部に含まれる導線別電荷蓄積部の第２コンデンサの電圧の絶対値の変化態様の一例を示すタイムチャートである。 第１実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルの制御回路によって実行される測定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルの制御回路によって実行される判別処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルの制御回路によって判別処理が実行される場合に制御回路によって用いられる放電時間プロファイルの一例である。 第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれる主制御部のＣＰＵが間欠押圧操作判別プログラムを実行することによって実現される間欠押圧操作判別処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルの制御回路によって実行される判別処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルの制御回路によって実行される判別処理の流れの変形例を示すフローチャートである。 第１及び第２実施形態に係る第１コンデンサの変形例である第１コンデンサと、本開示の技術に係る抵抗体の一例である第１及び第２抵抗体とを含むタッチパネルのＸ方向における概略断面図である。 第１及び第２実施形態に係る第１コンデンサの変形例である第１コンデンサと、本開示の技術に係る抵抗体の一例である第１及び第２抵抗体とを含むタッチパネルのＹ方向における概略断面図である。 第１及び第２実施形態に係る第１コンデンサの変形例である第１コンデンサと、本開示の技術に係る抵抗体の一例である第１及び第２抵抗体とを含むタッチパネルの指示受付面が指示体によって押圧された状態のタッチパネルのＸ方向における概略断面図である。 第１及び第２実施形態に係る第１コンデンサの変形例である第１コンデンサと、本開示の技術に係る抵抗体の一例である可変抵抗体を用いた場合のタッチパネルのＸ方向における概略断面図である。 第１及び第２実施形態に係る第１コンデンサの変形例である第１コンデンサと、本開示の技術に係る抵抗体の一例である可変抵抗体を用いた場合のタッチパネルのＸ方向における概略断面図である。 第１及び第２実施形態に係る制御回路に代えて用いられるコンピュータ及びＩ／Ｏの一例を示すブロック図である。 第１及び第２実施形態に係る制御回路に代えて用いられるコンピュータに、記憶媒体から測定プログラム及び判別プログラムがインストールされる態様の一例を示す概念図である。 第１及び第２実施形態に係る主制御部に、記憶媒体から間欠押圧操作判別プログラムがインストールされる態様の一例を示す概念図である。 第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルの要部構成（座標別電荷蓄積部、導線別電荷蓄積部、及びＬＳＩ）の第１変形例を示す概略構成図である。 図２５に示す構成で制御回路によって判別処理が実行される場合に制御回路によって用いられる電圧プロファイルの一例である。 第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルの要部構成（座標別電荷蓄積部、導線別電荷蓄積部、及びＬＳＩ）の第２変形例を示す概略構成図である。 第１及び第２実施形態に係るスマートデバイスに含まれるタッチパネルの要部構成（座標別電荷蓄積部、導線別電荷蓄積部、及びＬＳＩ）の第３変形例を示す概略構成図である。

以下、添付図面に従って本開示の技術に係る実施形態の一例について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、図６〜図１２、図２５、図２７、及び図２８において、“ＨｉＺ”とは、ハイインピーダンスを意味する。

［第１実施形態］
一例として図１に示すように、本開示の技術に係る情報処理装置の一例であるスマートデバイス１０は、筐体１２、ディスプレイ１４、主制御部３０、及び本開示の技術に係る指示受付装置の一例であるタッチパネル４２を備えている。

筐体１２は、直方体状に形成されており、筐体１２には平面視長方形状の開口部１２Ａが形成されている。なお、以下では、説明の便宜上、開口部１２Ａの短手方向をＸ方向とし、開口部１２Ａの長手方向をＹ方向とし、開口部１２Ａに対して垂直な方向をＺ方向として説明する。

筐体１２には、開口部１２Ａを介して主制御部３０が収容されている。また、筐体１２には、ディスプレイ１４が収容されている。ディスプレイ１４の一例としては、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：液晶ディスプレイ）が挙げられるが、これに限らず、例えば、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイやプラズマディスプレイ等の他のディスプレイであってもよい。

ディスプレイ１４には、タッチパネル４２が重ねられて配置されている。タッチパネル４２は、フロントカバー１８、電荷蓄積部４６、及びＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：大規模集積回路）４８を有する。

フロントカバー１８は、フレーム２０及びプレート２２を備えている。フレーム２０の形状及び大きさは、筐体１２の開口部１２Ａの形状及び大きさに対応させて設計されており、フレーム２０には、長方形状の開口部２０Ａが形成されている。

本開示の技術に係る指示受付面の一例であるプレート２２は、透光性を有する板状部材である。プレート２２は、平面状の指示受付面２２Ａを有しており、プレート２２の表面が指示受付面２２Ａとされている。プレート２２の形状及び大きさは、フレーム２０の開口部２０Ａの大きさ及び形状に対応させて設計されており、プレート２２は、フレーム２０の開口部２０Ａに嵌め込まれ、フレーム２０に固定されている。また、プレート２２は、フロントカバー１８が筐体１２に取り付けられた状態で指示体Ｉによって押圧されると、押圧力に応じた撓り量で撓るように設計されている。

なお、以下では、説明の便宜上、指示体Ｉが指示受付面２２Ａに対して接触している位置を「接触位置」と称する。また、指示受付面２２Ａで接触位置を移動させる操作を「移動操作」と称する。

電荷蓄積部４６は、センサパネル１６及び導線別電荷蓄積部６０を有する。センサパネル１６は、透光性を有しており、センサパネル１６には、フロントカバー１８のプレート２２が重ねられて配置されている。

センサパネル１６は、複数の第１導線２４、複数の第２導線２６、及び座標別電荷蓄積部６６を有する。第１導線２４は、Ｙ方向に延伸しており、Ｘ方向に沿って既定の間隔を隔てて配置されている。これに対し、第２導線２６は、Ｘ方向に延伸しており、Ｙ方向に沿って既定の間隔を隔てて配置されている。

センサパネル１６には、座標別電荷蓄積部６６がマトリクス状に配置されている。すなわち、センサパネル１６には、２次元座標（以下、単に「座標」と称する）が付与されており、座標毎に座標別電荷蓄積部６６が配置されている。

一例として図２に示すように、座標別電荷蓄積部６６は、第１コンデンサ５０及び平面視矩形状のカーボンシート５２を備えている。

第１コンデンサ５０は、プレート２２の下層で、本開示の技術に係る一対の電極である第１櫛歯電極５４及び第２櫛歯電極５６がＸＹ平面内で対向配置されて形成されたコンデンサである。なお、第１櫛歯電極５４及び第２櫛歯電極５６は、本開示の技術に係る一対の櫛歯電極の一例である。

第１櫛歯電極５４は、櫛歯部５４Ａを有し、第２櫛歯電極５６は、櫛歯部５６Ａを有する。櫛歯部５６Ａは、櫛歯部５４Ａ間に配置される。すなわち、第１コンデンサ５０は、櫛歯部５４Ａと櫛歯部５６ＡとがＸＹ平面内で互い違いに配置されることで形成されたコンデンサである。

一例として図３〜図５に示すように、本開示の技術に係る抵抗体の一例であるカーボンシート５２は、プレート２２の下層で、第１櫛歯電極５４及び第２櫛歯電極５６に対応して配置されている。図３〜図５に示す例では、カーボンシート５２は、プレート２２の下層で、第１櫛歯電極５４及び第２櫛歯電極５６に対してＺ方向にスペーサ５８を介して隣接して配置されている。また、カーボンシート５２は、指示受付面２２Ａが押圧されることで、第１櫛歯電極５４及び第２櫛歯電極５６の双方の櫛歯部間である櫛歯部５４Ａと櫛歯部５４Ｂとの間の抵抗値が変化可能な位置に配置されている。従って、カーボンシート５２では、指示受付面２２Ａが押圧されることで、第１櫛歯電極５４と第２櫛歯電極５６との間の抵抗値が変化する。

一例として図３〜図５に示すように、カーボンシート５２は、指示受付面２２Ａが押圧されることで、櫛歯部５４Ａ，５４Ｂが接触する。一例として図４及び図５に示すように、カーボンシート５２に対する櫛歯部５４Ａ，５４Ｂの接触面積Ｓは、押圧力が大きくなるに従って増大し、これに伴って、第１櫛歯電極５４と第２櫛歯電極５６との間のカーボンシート５２による抵抗値が低下する。

なお、本第１実施形態では、カーボンシート５２を採用しているが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、金属粉等の導電粒子が散在されたゴムシートであってもよく、指示受付面２２Ａが押圧されることで第１櫛歯電極５４と第２櫛歯電極５６との間の抵抗値が変化する抵抗体であればよい。

一例として図２に示すように、第１櫛歯電極５４は、第１導線２４に形成されており、第２櫛歯電極５６は、第２導線２６に形成されている。第１導線２４及び第２導線２６は、ＬＳＩ４８に接続されており、ＬＳＩ４８は、既定の周期で、複数の第１導線２４の各々に対して駆動信号Ｄを出力する。複数の第１導線２４には、例えば、Ｘ方向の一端側から他端側にかけて順次に既定の時間間隔を隔てて駆動信号Ｄが出力される。

導線別電荷蓄積部６０は、センサパネル１６とＬＳＩ４８との間に第２導線２６毎に設けられている。導線別電荷蓄積部６０は、第２コンデンサ６２及び抵抗６４を含み、第２コンデンサ６２は、互いに対向配置された第１電極６２Ａと第２電極６２Ｂとを有する。

第１電極６２Ａは、第２導線２６に接続されており、これによって、第２導線２６を介して第２櫛歯電極５６に接続されている。すなわち、第２コンデンサ６２は、第２導線２６を介して、同一の第２導線２６上の第１コンデンサ５０に直列に接続されている。

第２電極６２Ｂは、抵抗６４の一端に接続されている。抵抗６４の他端は、隣接する導線別電荷蓄積部６０の抵抗６４の他端に接続されており、第２電極６２Ｂと抵抗６４との接続点は、ＬＳＩ４８に接続されている。また、複数の導線別電荷蓄積部６０のうちのＹ方向の一端に位置する導線別電荷蓄積部６０である導線別電荷蓄積部６０Ａの抵抗６４の他端は、ＬＳＩ４８に接続されている。

第２コンデンサ６２は、いわゆるサンプリングコンデンサとして機能するコンデンサであり、第１コンデンサ５０の静電容量をＣｘとし、第２コンデンサ６２の静電容量をＣｓとした場合に、“Ｃｓ＞＞Ｃｘ”の関係が成立している。

主制御部３０は、本開示の技術に係る実行部の一例であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央処理装置）３２、一次記憶部３４、及び二次記憶部３６を備えている。ＣＰＵ３２は、スマートデバイス１０の全体を制御する。一次記憶部３４は、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。一次記憶部３４の一例としては、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）が挙げられる。二次記憶部３６は、スマートデバイス１０の作動を制御する制御プログラムや各種パラメータ等を予め記憶する不揮発性のメモリである。二次記憶部３６の一例としては、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリが挙げられる。ＣＰＵ３２、一次記憶部３４、及び二次記憶部３６は、バスライン３８を介して相互に接続されている。

スマートデバイス１０は、インプット・アウトプット・インターフェース（Ｉ／Ｏ）４０を備えている。Ｉ／Ｏ４０は、ＣＰＵ３２と各種の入出力デバイスとを電気的に接続してＣＰＵ３２と各種の入出力デバイスとの間の各種情報の送受信を司る。

Ｉ／Ｏ４０には、入出力デバイスとして、ディスプレイ１４及びタッチパネル４２が接続されており、ＣＰＵ３２は、ディスプレイ１４の制御を行い、タッチパネル４２との間で各種情報の授受を行う。

二次記憶部３６は、間欠押圧操作判別プログラム４４を記憶している。ＣＰＵ３２は、二次記憶部３６から間欠押圧操作判別プログラム４４を読み出して一次記憶部３４に展開する。そして、ＣＰＵ３２は、一次記憶部３４に展開した間欠押圧操作判別プログラム４４を実行することで本開示の技術に係る実行部として動作する。

すなわち、ＣＰＵ３２は、本開示の技術に係る実行部として動作することで、後述の制御回路７０（図６参照）により出力された後述の接触状態信号、後述の非接触状態信号、及び後述の押圧状態信号の各々に対応する処理を実行する。

ここで、接触状態信号、非接触状態信号、及び押圧状態信号の各々に対応する処理としては、例えば、タップ操作、フリック操作、ダブルタップ操作、ロングプレス操作、ドラッグ操作、ピンチオープン操作、及びピンチクローズ操作を判別する処理が挙げられる。

タップ操作とは、指示受付面２２Ａに対して指示体Ｉを１回タップさせる操作を指す。フリック操作とは、移動操作の移動距離が既定の距離（例えば、２ミリメートル）以上で、かつ、移動操作を開始してから第１設定時間（例えば、３００ミリ秒）未満で指示受付面２２Ａから指示体Ｉを離すことで移動操作を終了する操作を指す。ダブルタップ操作とは、指示受付面２２Ａに対して指示体Ｉを第１設定時間未満の非接触状態を介して２回タップさせる操作を指す。ドラッグ操作とは、接触位置を第１設定時間以上継続して移動させる操作を指す。

ロングプレス操作とは、指示受付面２２Ａに対して指示体Ｉを接触位置から移動させることなく第２設定時間（例えば、１秒）以上継続して接触させる操作を指す。ピンチオープン操作とは、一般的にピンチアウト操作とも称され、指示受付面２２Ａにおける２つの接触位置の位置間隔を広げる操作を指す。ピンチクローズ操作とは、一般的にピンチイン操作とも称され、指示受付面２２Ａにおける２つの接触位置の位置間隔を狭める操作を指す。

また、ＣＰＵ３２は、本開示の技術に係る実行部として動作することで、予め定められた時間内において制御回路７０により接触状態信号が出力された前後に非接触状態信号が出力されることなく押圧状態信号が出力された場合に、間欠押圧操作に対応する処理を実行する。ここで、間欠押圧操作とは、接触状態と押圧状態とを繰り返す操作を指す。なお、接触状態と押圧状態とを繰り返す操作とは、具体的には、指示受付面２２Ａに対して指示体Ｉを接触させたまま、指示体Ｉで指示受付面２２Ａを間欠的に押圧する操作を意味する。

一例として図６に示すように、ＬＳＩ４８は、制御回路７０、第１出力バッファ７２、第２出力バッファ７４、コンパレータ７６、及びＮチャネル型ＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）電界効果トランジスタＮ１，Ｎ２を有する。なお、以下では、説明の便宜上、Ｎチャネル型ＭＯＳ電界効果トランジスタを「ＮＭＯＳトランジスタ」と称する。また、図６に示す例では、説明の便宜上、カーボンシート５２を仮想的な抵抗Ｒとして機能的に表現した等価回路で座標別電荷蓄積部６６が示されている。

本第１実施形態において、制御回路７０及びコンパレータ７６は、第２コンデンサ６２による放電時間を測定する。なお、制御回路７０及びコンパレータ７６は、本開示の技術に係る測定部の一例である。また、第２コンデンサ６２による放電時間は、第２コンデンサ６２の電荷量に相当する物理量の一例である。

また、本開示の技術に係る出力部の一例である制御回路７０は、測定した放電時間に従って、接触状態を示す接触状態信号、非接触状態を示す非接触状態信号、及び押圧状態を示す押圧状態信号を選択的に出力する。

また、制御回路７０は、揮発性メモリ７０Ａを備えており、後述の放電時間情報を記憶する。また、制御回路７０は、Ｉ／Ｏ４０に接続されている。従って、制御回路７０は、座標毎に、接触状態信号、非接触状態信号、及び押圧状態信号を、Ｉ／Ｏ４０を介して主制御部３０に出力する。更に、制御回路７０は、不揮発性メモリ７０Ｂを備えており、不揮発性メモリ７０Ｂは、後述の放電時間プロファイル９０（図１５参照）を記憶している。

第１出力バッファ７２の入力端子は、制御回路７０に接続されており、第１出力バッファ７２の出力端子は、第１導線２４を介して第１櫛歯電極５４に接続されている。第１出力バッファ７２は、制御回路７０の制御下で、駆動信号Ｄを第１櫛歯電極５４に出力する。なお、駆動信号Ｄは、既定個数のパルスが既定の間隔を隔てて含まれるパルス列による信号であり、制御回路７０の制御下で、電源電位ＶＤＤと接地電位ＧＮＤとに切り替えられる。

第２出力バッファ７４の入力端子は、制御回路７０に接続されており、第２出力バッファ７４の出力端子であるスロープ端子７４Ａは、導線別電荷蓄積部６０Ａに含まれる抵抗６４の他端に接続されている。第２出力バッファ７４は、制御回路７０の制御下で、スロープ端子７４Ａの電位をハイインピーダンスと電源電位ＶＤＤとに選択的に切り替える。

ＮＭＯＳトランジスタＮ１のゲートは、制御回路７０に接続されており、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のソースは、接地電位ＧＮＤとされている。ＮＭＯＳトランジスタＮ１のドレインは、第１電極６２Ａに接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＮ１は、ゲートに制御回路７０から第１パルス列Ｐ１が入力されると、入力された第１パルス列に応じてオン／オフが切り替えられる。これに応じて、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のドレインの電位は、接地電位ＧＮＤとハイインピーダンスとに切り替えられる。

ＮＭＯＳトランジスタＮ２のゲートは、制御回路７０に接続されており、ＮＭＯＳトランジスタＮ２のソースは、接地電位ＧＮＤとされており、ＮＭＯＳトランジスタＮ２のドレインは、第２電極６２Ｂに接続されている。ＮＭＯＳトランジスタＮ２は、ゲートに制御回路７０から第２パルス列Ｐ２が入力されると、入力された第２パルス列に応じてオン／オフが切り替えられる。これに応じて、ＮＭＯＳトランジスタＮ２のドレインの電位は、接地電位ＧＮＤとハイインピーダンスとに切り替えられる。

なお、第２パルス列Ｐ２は、第１パルス列Ｐ１が反転されて得られたパルス列とされている。従って、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のドレインの電位及びＮＭＯＳトランジスタＮ２のドレインの電位は、相補的な関係で切り替わる。すなわち、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のドレインの電位が接地電位ＧＮＤの場合、ＮＭＯＳトランジスタＮ２のドレインの電位はハイインピーダンスになり、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のドレインの電位がハイインピーダンスの場合、ＮＭＯＳトランジスタＮ２のドレインの電位は接地電位ＧＮＤになる。

コンパレータ７６の非反転入力端子は抵抗６４の一端に接続されており、コンパレータ７６の反転入力端子は接地電位ＧＮＤとされており、コンパレータ７６の出力端子は制御回路７０に接続されている。コンパレータ７６の出力端子は、ローレベル信号とハイレベル信号とを選択的に出力する。すなわち、コンパレータ７６は、非反転入力端子に入力される信号の信号レベルが接地電位ＧＮＤ以下の場合にローレベル信号を出力し、非反転入力端子に入力される信号の信号レベルが接地電位ＧＮＤを超えると、ハイレベル信号を出力する。

次に、第１実施形態に係るスマートデバイス１０の本開示の技術に係る部分の作用について説明する。

先ず、電荷蓄積部４６に電荷が蓄積される場合（充電される場合）及び電荷蓄積部４６から電荷が放出される場合（放電される場合）の電荷蓄積部４６及びＬＳＩ４８の基本的な動作をステップ１〜ステップ４（図７〜図９参照）に分けて説明する。

なお、以下では、説明の便宜上、一例として図６に示すように、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のドレインと第１電極６２Ａとの接続点をＡ点とし、コンパレータ７６の非入力端子と抵抗６４の一端との接続点をＢ点として説明する。また、以下では、ステップ１〜ステップ４が行われる場合、スロープ端子７４Ａの電位がハイインピーダンスであることを前提として説明する。

ステップ１では、第１出力バッファ７２から出力された駆動信号Ｄが電源電位ＶＤＤの状態で、ＮＭＯＳトランジスタＮ１がオフされ、ＮＭＯＳトランジスタＮ２がオンされると、第１コンデンサ５０及び第２コンデンサ６２が充電される。つまり、一例として図７〜図９に示すように、駆動信号Ｄが電源電位ＶＤＤの状態で、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のドレインの電位がハイインピーダンスとなり、ＮＭＯＳトランジスタＮ２のドレインの電位が接地電位ＧＮＤとなると、Ａ点の電位が上昇する。

次に、ステップ２では、ＮＭＯＳトランジスタＮ２がオフされ、ＮＭＯＳトランジスタＮ１がオンされた状態で、駆動信号Ｄが電源電位ＶＤＤから接地電位ＧＮＤに遷移すると、第２コンデンサ６２に電荷が残り、Ｂ点が負電位となる。つまり、一例として図７〜図９に示すように、ＮＭＯＳトランジスタＮ２のドレインの電位がハイインピーダンスとなり、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のドレインの電位が接地電位ＧＮＤとなった状態で、駆動信号Ｄが接地電位ＧＮＤに遷移すると、Ｂ点が負電位となる。

次に、ステップ３では、駆動信号Ｄが接地電位ＧＮＤの状態で、ＮＭＯＳトランジスタＮ１がオフされ、ＮＭＯＳトランジスタＮ２がオンされると、第２コンデンサ６２の電荷が維持される。つまり、駆動信号Ｄが接地電位ＧＮＤの状態で、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のドレインの電位がハイインピーダンスに遷移し、ＮＭＯＳトランジスタＮ２のドレインの電位が接地電位ＧＮＤに遷移すると、Ａ点の電位は、ステップ１の場合の電位に相当する電位となる。

次に、ステップ４では、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のオフ状態、及びＮＭＯＳトランジスタＮ２のオン状態が維持され、駆動信号Ｄが接地電位ＧＮＤから電源電位ＶＤＤに遷移すると、第１コンデンサ５０及び第２コンデンサ６２が充電される。つまり、一例として図７〜図９に示すように、駆動信号Ｄが電源電位ＶＤＤの状態で、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のドレインのハイインピーダンスが維持され、ＮＭＯＳトランジスタＮ２のドレインの接地電位ＧＮＤも維持されると、Ａ点の電位が更に上昇する。

上記のステップ１〜ステップ４の動作が繰り返されることで、第１コンデンサ５０の静電容量に応じて、一例として図１０に示すように、Ａ点の電位が上昇し、一例として図１１に示すようにＢ点の電位が低下する。これにより、一例として図１２に示すように、第２コンデンサ６２の電圧の絶対値が上昇する。

なお、押圧状態での第２コンデンサ５０の電圧の絶対値の上昇速度は、指示体Ｉによる指示受付面２２Ａに対する押圧面積に応じて異なる。例えば、図５に示す例の接触面積Ｓは、図４に示す例の接触面積Ｓよりも大きいため、図５に示す例では、第１櫛歯電極５４と第２櫛歯電極５６との間の抵抗値が、図４に示す例の場合に比べ、小さくなり、第２コンデンサ５０の電圧の絶対値の上昇速度も高くなる。

接触面積Ｓが大きくなることは、一例として図６に示すように、第１出力バッファ７２の出力端子とＡ点との間に挿入された抵抗Ｒの抵抗値が小さくなることと等価である。従って、第２コンデンサ６２には、抵抗Ｒを介して電荷が蓄積されるため、抵抗Ｒの抵抗値が小さくなるに従って、第２コンデンサ５０の電圧の絶対値の上昇速度が高くなる。

上記のステップ１〜ステップ４の動作が既定回数繰り返された時点で、スロープ端子７４Ａの電位をハイインピーダンスから電源電位ＶＤＤに遷移させると、第２コンデンサ６２による放電が開始される。第２コンデンサ６２による放電が開始されると、一例として図１０に示すように、Ａ点の電位は低下する。また、一例として図１１に示すように、Ｂ点の電位は上昇する。そして、一例として図１２に示すように、第２コンデンサ６２の電圧の絶対値が低下する。一例として図１２に示すように、第２コンデンサ６２の電圧の絶対値が低下してから“０”に達するまでの時間は、押圧状態、非接触状態、及び接触状態とで異なる。

そこで、制御回路７０では、第２コンデンサ６２の電圧の絶対値が低下してから“０”に達するまでの時間が押圧状態、非接触状態、及び接触状態で異なることを利用して、押圧状態、非接触状態、及び接触状態を判別すべく、測定処理及び判別処理が実行される。

次に、制御回路７０によって実行される測定処理について図１３を参照しつつ説明する。なお、以下では、説明の便宜上、スロープ端子７４Ａの電位がハイインピーダンスであることを前提として本測定処理の実行が開始される場合について説明する。また、以下では、説明の便宜上、上記のステップ１〜ステップ４の動作が並行して行われていることを前提として本測定処理について説明する。また、以下では、説明の便宜上、１つの座標別電荷蓄積部６６を対象にして本測定処理が実行される場合について説明する。

図１３に示す測定処理では、先ず、ステップ１００で、制御回路７０は、測定時期が到来したか否かを判定する。ここで、測定時期とは、第２コンデンサ６２による放電時間を測定する時期を指す。なお、測定時期は、例えば、前後して出力される駆動信号Ｄ間の時期であり、固定化された周期で到来する。

ステップ１００において、測定時期が到来した場合は、判定が肯定されて、ステップ１０２へ移行する。ステップ１００において、測定時期が到来していない場合は、判定が否定されて、ステップ１１６へ移行する。

ステップ１０２で、制御回路７０は、スロープ端子７４Ａの電位をハイインピーダンスから電源電位ＶＤＤに遷移させ、その後、ステップ１０４へ移行する。

ステップ１０４で、制御回路７０は、タイマ（図示省略）の作動させることで、第２コンデンサ６２による放電時間の測定を開始し、その後、ステップ１０６へ移行する。

ステップ１０６で、制御回路７０は、コンパレータ７６からハイレベル信号が出力されたか否かを判定する。ステップ１０６において、コンパレータ７６からハイレベル信号が出力されていない場合は、判定が否定されて、ステップ１０６の判定が再び行われる。ステップ１０６において、コンパレータ７６からハイレベル信号が出力された場合は、判定が肯定されて、ステップ１０８へ移行する。

ステップ１０８で、制御回路７０は、タイマを停止することで、第２コンデンサ６２による放電時間の測定を終了し、その後、ステップ１１０へ移行する。

ステップ１１０で、制御回路７０は、放電時間情報を揮発性メモリ７０Ａに記憶し、その後、ステップ１１２へ移行する。ここで、放電時間情報とは、ステップ１０４の処理で第２コンデンサ６２による放電時間の測定が開始されてから、ステップ１０８の処理で第２コンデンサ６２による放電時間の測定が終了するまでの時間、つまり、タイマによって測定された時間を示す情報を指す。

なお、当然ながら、第２コンデンサ６２による放電時間は、第２コンデンサ６２に蓄積された電荷量に応じて異なる。例えば、図８に示すＢ点の電位の絶対値は、図７に示すＢ点の電位の絶対値よりも大きいため、図８に示す例の場合の第２コンデンサ６２による放電時間は、図７に示す例の場合の第２コンデンサ６２の放電時間よりも長くなる。また、例えば、図９に示すＢ点の電位の絶対値は、図８に示すＢ点の電位の絶対値よりも大きいため、図９に示す例の場合の第２コンデンサ６２による放電時間は、図８に示す例の場合の第２コンデンサ６２の放電時間よりも長くなる。

ステップ１１２で、制御回路７０は、スロープ端子７４Ａの電位の変更時期として予め定められた変更時期が到来したか否かを判定する。ここで、変更時期とは、例えば、満充電状態の第２コンデンサ６２の全ての電荷が放出可能な時期として、タッチパネル４２の実機による試験や、タッチパネル４２の設計仕様等に基づくコンピュータ・シミュレーション等の結果から導き出された時期を指す。

ステップ１１２において、スロープ端子７４Ａの電位の変更時期として予め定められた変更時期が到来していない場合は、判定が否定されて、ステップ１１２の判定が再び行われる。ステップ１１２において、スロープ端子７４Ａの電位の変更時期として予め定められた変更時期が到来した場合は、判定が肯定されて、ステップ１１４へ移行する。

ステップ１１４で、制御回路７０は、スロープ端子７４Ａの電位を電源電位ＶＤＤからハイインピーダンスに遷移させ、その後、ステップ１１６へ移行する。

ステップ１１６で、制御回路７０は、本測定処理を終了する条件を満足したか否かを判定する。本測定処理を終了する条件とは、例えば、スマートデバイス１０の電源スイッチがオフされたとの条件や、ＬＳＩ４８や主制御部３０等において看過できない障害として予め定められた障害が発生したとの条件等を指す。

ステップ１１６において、本測定処理を終了する条件を満足していない場合は、判定が否定されて、ステップ１００へ移行する。ステップ１１６において、本測定処理を終了する条件を満足した場合は、判定が肯定されて、本測定処理を終了する。

次に、制御回路７０によって特定の時間間隔（例えば、１００ミリ秒間隔）で実行される判別処理について図１４を参照しつつ説明する。なお、以下では、説明の便宜上、揮発性メモリ７０Ａに放電時間情報が既に記憶されていることを前提として説明する。また、以下では、説明の便宜上、制御回路７０が、センサパネル１６における１つの着目座標に対応する位置に対する指示体Ｉの接触状態、非接触状態、及び押圧状態を判別する場合について説明する。

図１４に示す判別処理では、先ず、ステップ１２０で、制御回路７０は、揮発性メモリ７０Ａから、着目座標に関する座標別電荷蓄積部６６に対応する放電時間情報を取得し、その後、ステップ１２２へ移行する。

ステップ１２２で、制御回路７０は、放電時間プロファイル９０（図１５参照）に基づいて、ステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間が接触時放電時間以下か否かを判定する。ここで、接触時放電時間は、本開示の技術に係る「予め定められた接触時物理量」の一例である。本第１実施形態において、接触時放電時間とは、接触状態における第２コンデンサ６２の電荷量に相当する放電時間として予め定められた時間を指す。

一例として図１５に示すように、接触時放電時間は、放電時間プロファイル９０から一意に特定される。放電時間プロファイル９０は、指示受付面２２Ａに対する指示体Ｉの位置と第２コンデンサ６２による放電時間との関係を示したプロファイルである。また、放電時間プロファイル９０は、タッチパネル４２の実機による試験や、タッチパネル４２の設計仕様等に基づくコンピュータ・シミュレーション等の結果から導き出されたプロファイルである。

一例として図１５に示すように、放電時間プロファイル９０は、接触時放電時間の他に、本開示の技術に係る非接触時物理量の一例である非接触時放電時間、及び本開示の技術に係る押圧時物理量の一例である押圧時放電時間も規定している。そして、非接触時放電時間及び押圧時放電時間も、接触時放電時間と同様に、放電時間プロファイル９０から一意に特定される。なお、非接触時放電時間とは、非接触状態における第２コンデンサ６２の電荷量に相当する放電時間として予め定められた時間を指す。また、押圧時放電時間とは、押圧状態における第２コンデンサ６２の電荷量に相当する放電時間として予め定められた時間を指す。

図１５に示す例において、横軸は、指示体Ｉの位置であり、縦軸は、第２コンデンサ６２による放電時間である。横軸において、“０ｍｍ（ミリメートル）”の位置とは、指示受付面２２Ａの基準位置に相当する位置を指す。指示受付面２２Ａの基準位置とは、指示受付面２２Ａに対して指示体Ｉが非接触状態の場合の指示受付面２２Ａの位置を指す。

横軸において、０ｍｍ未満の位置、すなわち、負側の位置は、指示受付面２２Ａの基準位置を境としてセンサパネル１６から離れる位置である。よって、指示体Ｉは、０ｍｍから負側に離れるに従ってセンサパネル１６から遠くなる。横軸において、０ｍｍを超える位置、すなわち、正側の位置は、指示受付面２２Ａの基準位置を境としてセンサパネル１６に近付く位置である。よって、指示体Ｉは、０ｍｍから正側に離れるに従ってセンサパネル１６に近くなる。

放電時間プロファイル９０では、非接触時放電時間が、接触時放電時間よりも長く、押圧時放電時間が、非接触時放電時間よりも長い。また、放電時間プロファイル９０では、０ｍｍ未満の領域（負側の領域）における放電時間の変化量が、０ｍｍを超える領域（正側の領域）における放電時間の変化量よりも緩やかである。

ステップ１２２において、ステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間が接触時放電時間を超えている場合は、判定が否定されて、ステップ１２６へ移行する。ステップ１２２において、ステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間が接触時放電時間以下の場合は、判定が肯定されて、ステップ１２４へ移行する。なお、ここで、ステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間が接触時放電時間以下の場合とは、例えば、図７に示す放電時間の場合を指す。

ステップ１２４で、制御回路７０は、Ｉ／Ｏ４０を介して接触状態信号を主制御部３０に出力し、その後、本判別処理を終了する。

ステップ１２６で、制御回路７０は、放電時間プロファイル９０に基づいて、ステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間が押圧時放電時間以上か否かを判定する。

ステップ１２６において、ステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間が押圧時放電時間未満の場合は、判定が否定されて、ステップ１３０へ移行する。ステップ１２６において、ステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間が押圧時放電時間以上の場合は、判定が肯定されて、ステップ１２８へ移行する。なお、ここで、ステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間が押圧時放電時間以上の場合とは、例えば、図９に示す放電時間の場合を指す。

ステップ１２８で、制御回路７０は、Ｉ／Ｏ４０を介して押圧状態信号を主制御部３０に出力し、その後、本判別処理を終了する。

ステップ１３０で、制御回路７０は、放電時間プロファイル９０に基づいて、ステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間が非接触時放電時間以下か否かを判定する。

ステップ１３０において、ステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間が非接触時放電時間を超えている場合は、判定が否定されて、ステップ１３６へ移行する。ステップ１３０において、ステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間が非接触時放電時間以下の場合は、判定が肯定されて、ステップ１３２へ移行する。なお、ここで、ステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間が非接触時放電時間以下の場合とは、例えば、図８に示す放電時間の場合を指す。

ステップ１３２で、制御回路７０は、放電時間プロファイル９０に基づいて、周辺放電時間が非接触時放電時間か否かを判定する。ここで、周辺放電時間とは、着目座標に隣接する１つの座標に対応する座標別電荷蓄積部６６に含まれる第２コンデンサ６２による放電時間を指す。なお、本ステップ１３２で用いられる周辺放電時間は、着目座標に隣接する１つの座標に関する座標別電荷蓄積部６６に対応する放電時間情報として、揮発性メモリ７０Ａから制御回路７０によって取得された放電時間情報により示される放電時間である。

ステップ１３２において、ステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間が非接触時放電時間の場合は、判定が肯定されて、ステップ１３４へ移行する。ステップ１３２において、ステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間が非接触時放電時間でない場合は、判定が否定されて、ステップ１３６へ移行する。

ステップ１３４で、制御回路７０は、Ｉ／Ｏ４０を介して非接触状態信号を主制御部３０に出力し、その後、本判別処理を終了する。

ステップ１３６で、制御回路７０は、着目座標について、前回の判別処理が実行された際に接触状態信号を出力したか否かを判定する。

ステップ１３６において、着目座標について、前回の判別処理が実行された際に接触状態信号を出力した場合は、判定が肯定されて、ステップ１２４へ移行する。ステップ１３６において、着目座標について、前回の判別処理が実行された際に接触状態信号を出力していない場合は、判定が否定されて、ステップ１３８へ移行する。

ステップ１３８で、制御回路７０は、周辺放電時間が第１既定範囲内（図１５参照）又は第２既定範囲（図１５参照）内か否かを判定する。ここで、第１既定範囲とは、放電時間プロファイル９０において、非接触時放電時間を超え、かつ、押圧時放電時間未満の範囲を指す。また、第２既定範囲とは、放電時間プロファイル９０において、接触時放電時間を超え、かつ、非接触時放電時間未満の範囲を指す。

ステップ１３８において、周辺放電時間が第１既定範囲内又は第２既定範囲内の場合は、判定が肯定されて、ステップ１２４へ移行する。ステップ１３８において、周辺放電時間が第１既定範囲内又は第２既定範囲内でない場合（第１既定範囲外であり、かつ、第２既定範囲外の場合）は、判定が否定されて、ステップ１４０へ移行する。

ステップ１４０で、制御回路４０は、エラー処理を実行し、その後、本判別処理を終了する。ここで、エラー処理とは、接触状態信号、押圧状態信号、及び非接触状態信号の何れも出力しない処理を指す。

なお、本第１実施形態では、ステップ１４０で、制御回路４０がエラー処理を実行するが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、ステップ１４０の処理に代えて、制御回路４０が、接触状態信号、押圧状態信号、及び非接触状態信号のうちの特定の信号を出力する処理を適用してもよい。

次に、制御回路７０からＣＰＵ３２に押圧状態信号が入力された場合にＣＰＵ３２によって間欠押圧操作判別プログラム４４が実行されることで実現される間欠押圧操作判別処理について図１６を参照しつつ説明する。なお、以下では、説明の便宜上、接触状態信号、非接触状態信号、及び押圧状態信号を区別して説明する必要がない場合、「状態信号」と称する。

図１６に示す間欠押圧操作判別処理では、先ず、ステップ１５０で、ＣＰＵ３２は、押圧状態信号が入力されてから予め定められた時間内か否かを判定する。ここで、予め定められた時間とは、例えば、１回のダブルタップ操作が完結する時間の半分の時間として、タッチパネル４２の実機による試験や、タッチパネル４２の設計仕様等に基づくコンピュータ・シミュレーション等の結果から導き出された時間を指す。なお、上記のダブルタップ操作に要する時間の半分の時間とは、例えば、ダブルタップ操作における１回目のタップから２回目のタップまでに要する時間の半分を指し、本第１実施形態では、例えば、上述した第１設定時間の半分を指す。

ステップ１５０において、押圧状態信号が入力されてから予め定められた時間内でない場合は、判定が否定されて、本間欠押圧操作判別処理を終了する。ステップ１５０において、押圧状態信号が入力されてから予め定められた時間内の場合は、判定が肯定されて、ステップ１５４へ移行する。

ステップ１５２で、ＣＰＵ３２は、制御回路７０から状態信号が入力されたか否かを判定する。ステップ１５２において、制御回路７０から状態信号が入力されていない場合は、判定が否定されて、ステップ１５０へ移行する。ステップ１５２において、制御回路７０から状態信号が入力された場合は、判定が肯定されて、ステップ１５４へ移行する。

ステップ１５４で、ＣＰＵ３２は、ステップ１５２の処理が実行されることで「入力された」と判定された状態信号が接触状態信号か否かを判定する。ステップ１５４において、ステップ１５２の処理が実行されることで「入力された」と判定された状態信号が接触状態信号でない場合は、判定が否定されて、本間欠押圧操作判別処理を終了する。ステップ１５４において、ステップ１５２の処理が実行されることで「入力された」と判定された状態信号が接触状態信号の場合は、判定が肯定されて、ステップ１５６へ移行する。

ステップ１５６で、ＣＰＵ３２は、ステップ１５２の処理が実行されることで「入力された」と判定されてから予め定められた時間内か否かを判定する。ステップ１５６において、ステップ１５２の処理が実行されることで「入力された」と判定されてから予め定められた時間内でない場合は、判定が否定されて、本間欠押圧操作判別処理を終了する。ステップ１５６において、ステップ１５２の処理が実行されることで「入力された」と判定されてから予め定められた時間内の場合は、判定が肯定されて、ステップ１５８へ移行する。

ステップ１５８で、ＣＰＵ３２は、制御回路７０から状態信号が入力されたか否かを判定する。ステップ１５８において、制御回路７０から状態信号が入力されていない場合は、判定が否定されて、本間欠押圧操作判別処理を終了する。ステップ１５８において、制御回路７０から状態信号が入力された場合は、判定が肯定されて、ステップ１６０へ移行する。

ステップ１６０で、ステップ１５８の処理が実行されることで「入力された」と判定された状態信号が押圧状態信号か否かを判定する。ステップ１６０において、ステップ１５８の処理が実行されることで「入力された」と判定された状態信号が押圧状態信号でない場合は、判定が否定されて、本間欠押圧操作判別処理を終了する。ステップ１６０において、ステップ１５８の処理が実行されることで「入力された」と判定された状態信号が押圧状態信号の場合は、判定が肯定されて、ステップ１６２へ移行する。

ステップ１６２で、ＣＰＵ３２は、間欠押圧操作に対応する処理として予め定められた処理である間欠押圧操作処理を実行し、その後、本間欠押圧操作判別処理を終了する。なお、ここで、間欠押圧操作処理の一例としては、スマートデバイス１０に既にインストールされている特定のアプリケーションに対する特定の処理や、間欠押圧操作が行われた位置の座標を二次記憶部３６に時系列で記憶する処理等が挙げられる。

以上説明したように、タッチパネル４２では、第２コンデンサ６２による放電時間が制御回路７０によって測定される。そして、制御回路７０により、測定された放電時間に従って、接触状態信号、非接触状態信号、及び押圧状態信号が選択的に出力される。従って、タッチパネル４２によれば、静電容量方式及び抵抗膜方式を選択的に用いて物理量を測定する場合に比べ、指示体Ｉの指示受付面２２Ａに対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を簡易に判別することができる。

また、タッチパネル４２では、制御回路７０により、接触時放電時間に相当する放電時間が測定された場合（ステップ１２２：Ｙ）、接触状態信号が出力される。また、制御回路７０により、非接触時放電時間に相当する放電時間が測定された場合（ステップ１３２：Ｙ）、非接触時信号が出力される。更に、制御回路７０により、押圧時放電時間に相当する放電時間が測定された場合（ステップ１２６：Ｙ）、押圧状態信号が出力される。従って、タッチパネル４２によれば、静電容量及び抵抗膜の抵抗値の両方を測定する場合に比べ、指示体Ｉの指示受付面２２Ａに対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を迅速に判別することができる。

また、タッチパネル４２では、非接触時放電時間が接触時放電時間よりも長く、押圧時放電時間が非接触時放電時間よりも長く規定された放電時間プロファイル９０に基づいて接触状態信号、非接触状態信号、及び押圧状態信号が選択的に出力される。従って、タッチパネル４２によれば、放電時間プロファイル９０を用いない場合に比べ、測定された放電時間に基づいて指示体Ｉの指示受付面２２Ａに対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を高精度に判別することができる。

また、タッチパネル４２では、接触状態信号が前回出力され、かつ、非接触状態放電時間でなく、かつ、接触時放電時間よりも長く、かつ、押圧時放電時間よりも短い放電時間が測定された場合（ステップ１３６：Ｙ）、接触状態信号が出力される。従って、タッチパネル４２によれば、実際に接触状態でないにも拘らず接触状態と誤判別することを回避することができる。

また、タッチパネル４２では、着目座標に関する第２コンデンサ５０による放電時間として測定された放電時間が、非接触時放電時間より長く、かつ、押圧時放電時間よりも短い場合に、ステップ１３８の処理が実行される。そして、周辺放電時間が第１既定範囲内の場合及び第２既定範囲内の場合（ステップ１３８：Ｙ）、接触状態信号が出力される。従って、タッチパネル４２によれば、実際に接触状態でないにも拘らず接触状態と誤判別することを回避することができる。

また、タッチパネル４２では、着目座標に関する第２コンデンサ５０による放電時間として測定された放電時間が、接触時放電時間よりも長く、かつ、非接触時放電時間以下の場合に、ステップ１３２の処理が実行される。そして、周辺放電時間が非接触時放電時間の場合（ステップ１３２：Ｙ）、非接触状態信号が出力される。従って、タッチパネル４２によれば、実際に非接触状態でないにも拘らず非接触状態と誤判別することを回避することができる。

また、タッチパネル４２では、第２コンデンサ６２による放電時間が測定され、測定された放電時間が放電時間プロファイル９０と比較される。従って、タッチパネル４２によれば、静電容量及び抵抗値の両方を測定する場合に比べ、指示体Ｉの指示受付面２２Ａに対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を迅速に判別することができる。

また、タッチパネル４２では、一対の櫛歯電極である第１櫛歯電極５４及び第２櫛歯電極５６の双方の櫛歯部５４Ａ及び櫛歯部５６Ａが互い違いに配置されることで形成された第１コンデンサ５０が採用されている。そして、カーボンシート５２が、指示受付面２２Ａが押圧されることで櫛歯部５４Ａ，５６Ａ間の抵抗値が変化可能な位置に配置されている。従って、タッチパネル４２によれば、一対の電極が上下方向に重ねられて配置され、電極間に抵抗体が介在される場合に比べ、厚さを薄くすることができる。

また、スマートデバイス１０では、制御回路７０により出力された接触状態信号、非接触状態信号、及び押圧状態信号の各々に対応した処理（例えば、タップ操作やドラッグ操作等を認識する処理）がＣＰＵ３２によって実行される。

従って、スマートデバイス１０によれば、静電容量方式及び抵抗膜方式を選択的に用いて物理量を測定する場合に比べ、簡易な構成で、指示体Ｉの指示受付面２２Ａに対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態の各々に対応した処理を実行することができる。

また、スマートデバイス１０では、予め定められた時間内において制御回路７０により接触状態信号が出力された前後に非接触状態信号が出力されることなく押圧状態信号が出力された場合に、ＣＰＵ３２により、間欠押圧操作に対応する処理が実行される。

従って、スマートデバイス１０によれば、静電容量方式及び抵抗膜方式を選択的に用いて物理量を測定する場合に比べ、簡易な構成で、指示体Ｉの指示受付面２２Ａに対する間欠押圧操作に対応する処理を実行することができる。

なお、上記第1実施形態では、周辺放電時間の一例として、着目座標に隣接する１つの座標に対応する座標別電荷蓄積部６６に含まれる第２コンデンサ６２による放電時間を挙げたが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、着目座標に隣接する複数の座標の各々に対応する座標別電荷蓄積部６６に含まれる各第２コンデンサ６２による放電時間の平均値又は中央値等を周辺放電時間として採用してもよい。

［第２実施形態］
上記第１実施形態では、着目座標に対応する位置について周辺放電時間を利用して接触状態か否かを判定する精度を高める場合について説明したが、本第２実施形態では、周辺放電時間を利用せずに接触状態か否かを判定する精度を高める場合について説明する。なお、本第２実施形態では、上記第１実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略し、上記第１実施形態と異なる部分のみを説明する。

ところで、一例として図１５に示すように、放電時間プロファイル９０は、“０ｍｍ”を境界として、負側プロファイル９０Ａと正側プロファイル９０Ｂとに大別される。負側プロファイル９０Ａは、放電時間プロファイル９０のうちの指示体Ｉの位置が負側の領域に属する部分であり、正側プロファイル９０Ｂは、放電時間プロファイル９０のうちの指示体Ｉの位置が正側の領域に属する部分である。

負側プロファイル９０Ａにおける接触時放電時間以上の範囲９０Ａ１での放電時間の変化は、正側プロファイル９０Ｂにおける接触時放電時間以上かつ押圧時間放電時間以下の範囲９０Ｂ１での放電時間の変化と異なっている。

そこで、本第２実施形態では、負側プロファイル９０Ａの範囲９０Ａ１での放電時間の変化と正側プロファイル９０Ｂの範囲９０Ｂ１での放電時間の変化との差異に基づいて、制御回路７０によって、接触状態と非接触状態とが判別される。

本第２実施形態では、制御回路７０が、接触時放電時間を超え、かつ、押圧時放電時間未満の放電時間を測定した場合に、測定された放電時間に応じて接触状態信号及び非接触状態信号を選択的に出力する。

また、本第２実施形態では、制御回路７０が、非接触時放電時間に相当する放電時間を測定し、かつ、測定した放電時間の変化が、本開示の技術に係る予め定められた変化の一例である後述の非接触時変化を示した場合に、非接触状態信号を出力する。

本第２実施形態に係るスマートデバイス２００（図１及び図２参照）は、上記第１実施形態に係るスマートデバイス１０に比べ、制御回路７０が図１４に示す判別処理を実行することに代えて、図１７に示す判別処理を実行する点が異なる。

そこで、以下では、本第２実施形態に係るスマートデバイス２００の本開示の技術に係る部分の作用として、制御回路７０によって特定の時間間隔で実行される判別処理について図１７を参照しつつ説明する。なお、図１４に示すフローチャートと同一のステップについては、同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。

図１７に示す判別処理は、図１４に示す判別処理に比べ、ステップ１３２に代えてステップ３００を有する点、及びステップ１３８に代えてステップ３０２を有する点が異なる。

ステップ３００で、制御回路７０は、着目座標に関する座標別電荷蓄積部６６に含まれる第２コンデンサ６２による放電時間の変化が非接触時変化か否かを判定する。放電時間の変化は、例えば、前回の判別処理の実行によりステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間と、今回の判別処理の実行によりステップ１２０で取得した放電時間情報により示される放電時間との差の絶対値から一意に特定される。

ここで、非接触時変化とは、非接触状態の場合における特定の時間間隔での第２コンデンサ６２による放電時間の変化を指す。なお、非接触時変化は、非接触状態の場合における特定の時間間隔での第２コンデンサ６２による放電時間の差の絶対値として予め導き出された値αから一意に特定される。ここで、予め導き出された値αとは、範囲９０Ａ１での指示体Ｉの位置と放電時間との関係を基に、タッチパネル４２の実機による試験や、タッチパネル４２の設計仕様等に基づくコンピュータ・シミュレーション等の結果から導き出された値を指す。

ステップ３００において、着目座標に関する座標別電荷蓄積部６６に含まれる第２コンデンサ６２による放電時間の変化が非接触時変化でない場合は、判定が否定されて、ステップ１３６へ移行する。ステップ３００において、着目座標に関する座標別電荷蓄積部６６に含まれる第２コンデンサ６２による放電時間の変化が非接触時変化の場合は、判定が肯定されて、ステップ１３４へ移行する。

ステップ３０２で、制御回路７０は、着目座標に関する座標別電荷蓄積部６６に含まれる第２コンデンサ６２による放電時間の変化が接触時変化か否かを判定する。

接触時変化とは、接触状態の場合における特定の時間間隔での第２コンデンサ６２による放電時間の変化を指す。接触時変化は、接触状態の場合における特定の時間間隔での第２コンデンサ６２による放電時間の差の絶対値として予め導き出された値βから一意に特定される。ここで、予め導き出された値βとは、範囲９０Ｂ１での指示体Ｉの位置と放電時間との関係を基に、タッチパネル４２の実機による試験や、タッチパネル４２の設計仕様等に基づくコンピュータ・シミュレーション等の結果から導き出された値を指す。

ステップ３０２において、着目座標に関する座標別電荷蓄積部６６に含まれる第２コンデンサ６２による放電時間の変化が接触時変化でない場合は、判定が否定されて、ステップ１４０へ移行する。ステップ３０２において、着目座標に関する座標別電荷蓄積部６６に含まれる第２コンデンサ６２による放電時間の変化が接触時変化の場合は、判定が肯定されて、ステップ１２４へ移行する。

以上説明したように、本第２実施形態に係るタッチパネル４２では、接触時放電時間を超え、かつ、押圧時放電時間未満の放電時間が測定された場合に、測定された放電時間の変化に応じて接触状態信号及び非接触状態信号が選択的に出力される。従って、本第２実施形態に係るタッチパネル４２によれば、放電時間プロファイル９０に示すように非接触時放電時間が接触時放電時間よりも長く、かつ、押圧時放電時間が非接触時放電時間よりも長い場合であっても、接触状態及び非接触状態を判別することができる。

また、本第２実施形態に係るタッチパネル４２では、制御回路７０により、非接触時放電時間に相当する放電時間が測定され、かつ、測定された放電時間の変化が非接触時変化を示した場合（ステップ３００：Ｙ）、非接触状態信号が出力される。従って、タッチパネル４２によれば、非接触時放電時間が接触時放電時間よりも長く、かつ、押圧時放電時間が非接触時放電時間よりも長い場合であっても、実際に非接触状態であるにも拘らず接触状態と誤判別されることを回避することができる。

なお、上記第２実施形態では、ステップ３００において判定が肯定された場合に、ステップ１３４へ移行する場合について説明したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、図１８に示すように、ステップ３００において判定が肯定された場合に、上記第１実施形態に係る判別処理に含まれるステップ１３２の処理が実行されるようにしてもよい。図１８に示す例では、ステップ１３２において判定が否定された場合に、ステップ１３６へ移行し、ステップ１３２において判定が肯定された場合に、ステップ１３４へ移行する。

また、上記第２実施形態では、ステップ３０２において判定が肯定された場合に、ステップ１２４へ移行する場合について説明したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、図１８に示すように、ステップ３０２において判定が肯定された場合に、上記第１実施形態に係る判別処理に含まれるステップ１３８の処理が実行されるようにしてもよい。図１８に示す例では、ステップ１３８において判定が否定された場合に、ステップ１４０へ移行し、ステップ１３８において判定が肯定された場合に、ステップ１２４へ移行する。

上記各実施形態では、第１櫛歯電極５４及び第２櫛歯電極５６によって形成された第１コンデンサ５０とカーボンシート５２とが１組ずつ座標毎に配置されている場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように、複数の第１導線２４及び複数の第１櫛歯電極５４に代えて複数の第１導線４００を適用し、複数の第２導線２６及び複数の櫛歯電極５６に代えて複数の第２導線４０２を適用してもよい。そして、この場合、カーボンシート５２に代えて、第１抵抗体４０４及び第２抵抗体４０６を適用する。

図１９Ａ及び図１９Ｂに示す例では、第１コンデンサ５０に代えて第１コンデンサ５０Ａが採用されており、第１コンデンサ５０Ａは座標毎に形成されている。第１コンデンサ５０Ａは、第１導線４００と第２導線４０２とがＺ方向で対向配置されることによって形成される。

第１導線４００は、Ｙ方向に延伸しており、Ｘ方向に沿って既定の間隔を隔てて配置されている。これに対し、第２導線４０２は、Ｘ方向に延伸しており、Ｙ方向に沿って既定の間隔を隔てて配置されている。

第１導線４００は、第１抵抗体４０４によって被覆されており、第２導線４０２は、第２抵抗体４０６によって被覆されている。隣接する第１導線４００についての第１抵抗体４０４の各々は接触していない。また、隣接する第２導線４０２についての第２抵抗体４０６の各々は接触していない。

第１抵抗体４０４は、指示体Ｉが指示受付面２２Ａに対して接触状態の場合及び指示体Ｉが指示受付面２２Ａに対して非接触状態の場合、第１抵抗体４０４は、第２抵抗体４０６に接触しない。しかし、一例として図２０に示すように、第１抵抗体４０４は、指示体Ｉが指示受付面２２Ａに対して押圧状態の場合、第２抵抗体４０６に接触し、これにより、第１導線４００と第２導線４０２との間の抵抗値が変化する。

なお、図１９Ａ、図１９Ｂ、及び図２０に示す例では、第１導線４００及び第２導線４０２が本開示の技術に係る一対の電極の一例であり、第１抵抗体４０４及び第２抵抗体４０６が本開示の技術に係る抵抗体の一例である。

また、図１９Ａ、図１９Ｂ、及び図２０に示す例では、第１抵抗体４０４及び第２抵抗体４０６を示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、図２１Ａ及び図２１Ｂに示すように、第１抵抗体４０４及び第２抵抗体４０６に代えて可変抵抗体４０８を適用してもよい。可変抵抗体４０８は、導電粒子が散在された可変抵抗ゴムであり、立方体状に形成されている。可変抵抗体４０８は、荷重がかかっていない場合、導電粒子が散在された状態が維持されるが、荷重がかかると、導電粒子が接触することになり、荷重がかかっていない場合に比べ、抵抗値が小さくなる。

可変抵抗体４０８は、第１導線４００と第２導線４０２との交差点の部分に配置されている。従って、指示体Ｉが指示受付面２２Ａに対して押圧状態の場合、押圧された位置に対応する可変抵抗体４０８は押し潰されるので、導電粒子が接触して可変抵抗体４０８の抵抗値が小さくなる。

また、上記各実施形態では、制御回路７０によって測定処理及び判別処理が実行される場合について説明したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、図２１に示すように、制御回路７０に代えてコンピュータ４５０及びＩ／Ｏ４６０を用いて測定処理及び判別処理が実行されるようにしてもよい。

一例して図２２に示すように、コンピュータ４５０は、ＣＰＵ４５２、一次記憶部４５４、及び二次記憶部４５６を備えており、ＣＰＵ４５２、一次記憶部４５４、及び二次記憶部４５６は、バスライン４５８に接続されている。バスライン４５８には、Ｉ／Ｏ４６０が接続されている。Ｉ／Ｏ４６０には、第１出力バッファ７２の入力端子、第２出力バッファ７４の入力端子、コンパレータ７６の出力端子、ＮＭＯＳトランジスタＮ１のゲート、及びＮＭＯＳトランジスタＮ２のゲートが接続されている。

二次記憶部４５６は、測定プログラム４６２、判別プログラム４６４、及び放電時間プロファイル９０が記憶されている。測定プログラム４６２及び判別プログラム４６４は、本開示の技術に係るプログラムの一例である。

ＣＰＵ４５２は、二次記憶部４５６から測定プログラム４６２及び判別プログラム４６４を読み出して一次記憶部４５４に展開する。そして、ＣＰＵ４５２は、一次記憶部４５４に展開した測定プログラム４６２及び判別プログラム４６４を実行することで本開示の技術に係る測定部及び出力部として動作し、上記各実施形態で説明した測定処理及び判別処理が実現される。

また、図２２に示す例では、測定プログラム４６２及び判別プログラム４６４を二次記憶部４５６から読み出す場合を例示したが、必ずしも最初から二次記憶部４５６に記憶させておく必要はない。例えば、図２３に示すように、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）又はＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリなどの任意の可搬型の記憶媒体４７０に先ずは測定プログラム４６２及び判別プログラム４６４を記憶させておいてもよい。この場合、記憶媒体４７０に記憶されている測定プログラム４６２及び判別プログラム４６４がコンピュータ４５０にインストールされ、インストールされた測定プログラム４６２及び判別プログラム４６４がＣＰＵ４５２によって実行される。

また、上記各実施形態では、間欠押圧操作判別プログラム４４を二次記憶部３６から読み出す場合を例示したが、必ずしも最初から二次記憶部３６に記憶させておく必要はない。例えば、図２４に示すように、記憶媒体４７２に先ずは間欠押圧操作判別プログラム４４を記憶させておいてもよい。この場合、記憶媒体４７２に記憶されている間欠押圧操作判別プログラム４４が主制御部３０にインストールされ、インストールされた間欠押圧操作判別プログラム４４がＣＰＵ３２によって実行される。

また、上述した各種プログラムは、通信網（図示省略）を介してスマートデバイス１０に接続される他のコンピュータ又はサーバ装置等の記憶部に記憶させておき、プログラムがスマートデバイス１０の要求に応じてダウンロードされるようにしてもよい。

また、上記各実施形態で説明した測定処理、判別処理、間欠押圧操作判別処理はあくまでも一例である。従って、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。

また、測定処理及び判別処理は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）等のハードウェア構成のみで実現されてもよいし、コンピュータを利用したソフトウェア構成とハードウェア構成との組み合わせで実現されてもよい。また、間欠押圧操作判別処理は、ＦＰＧＡやＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェア構成のみで実現されてもよい。また、間欠押圧操作判別処理は、コンピュータを利用したソフトウェア構成とハードウェア構成との組み合わせで実現されてもよい。

また、上記各実施形態では、第２コンデンサ６２による放電時間が制御回路７０によって測定される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではなく、第２コンデンサ６２の電圧が制御回路７０によって測定されるようにしてもよい。

この場合、例えば、図２５に示すように、図６に示すＬＳＩ４８に代えてＬＳＩ４７６が適用され、図６に示す導線別電荷蓄積部６０Ａに代えて導線別電荷蓄積部６０Ｂが適用される。

ＬＳＩ４７６は、ＬＳＩ４８に比べ、コンパレータ７６を有しない点が異なる。また、導線別電荷蓄積部６０Ｂは、導線別電荷蓄積部６０Ａに比べ、電圧計４８０を有する点が異なる。

電圧計４８０の一端は、第２コンデンサ６２の第１電極６２Ａに接続され、電圧計４８０の他端は、第２コンデンサ６２の第２電極６２Ｂに接続されている。また、電圧計４８０は、制御回路７０に接続されており、第２コンデンサ６２の電圧を測定し、測定結果を制御回路７０に出力する。制御回路７０の不揮発性メモリ７０Ｂには、接触時電圧情報、押圧時電圧情報、及び非接触時電圧情報が記憶されている。接触時電圧情報は、接触状態での第２コンデンサ６２の電圧の絶対値として予め定められた接触時電圧の絶対値を示す情報である。押圧時電圧情報は、押圧状態での第２コンデンサ６２の電圧の絶対値として予め定められた押圧時電圧の絶対値を示す情報である。非接触時電圧情報は、非接触状態での第２コンデンサ６２の電圧の絶対値として予め定められた非接触時電圧の絶対値を示す情報である。

制御回路７０は、放電時間と接触時放電時間とを比較することに代えて、電圧計４８０により測定された電圧の絶対値（本開示の技術に係る物理量の一例）と接触時電圧情報により示される電圧の絶対値（本開示の技術に係る予め定められた接触時物理量の一例）とを比較する。また、制御回路７０は、放電時間と押圧時放電時間とを比較することに代えて、電圧計４８により測定された電圧の絶対値と押圧時電圧情報により示される電圧の絶対値（本開示の技術に係る予め定められた押圧時物理量の一例）とを比較する。更に、制御回路７０は、放電時間と非接触時放電時間とを比較することに代えて、電圧計４８０により測定された電圧の絶対値と非接触時電圧情報により示される電圧の絶対値（本開示の技術に係る予め定められた非接触時物理量の一例）とを比較する。

また、第２コンデンサ６２の電圧値が測定される場合、一例として図２６に示すように放電時間プロファイル９０に代えて電圧プロファイル４８２が適用され、電圧プロファイル４８２は、電圧計４８０により測定された電圧の絶対値との比較に供される。

一例として図２６に示すように、電圧プロファイル４８２は、放電時間プロファイル９０に比べ、押圧時放電時間に代えて押圧時電圧絶対値を有する点が異なる。押圧時電圧絶対値とは、押圧時電圧情報により示される電圧の絶対値を指す。また、電圧プロファイル４８２は、放電時間プロファイル９０に比べ、非接触時放電時間に代えて非接触時電圧絶対値を有する点が異なる。非接触時電圧絶対値とは、非接触時電圧情報により示される電圧の絶対値を指す。更に、電圧プロファイル４８２は、放電時間プロファイル９０に比べ、接触時放電時間に代えて接触時電圧絶対値を有する点が異なる。接触時電圧絶対値とは、接触時電圧情報により示される電圧の絶対値を指す。

このように、制御回路７０によって、電圧計４８０により第２コンデンサ６２の電圧が測定され、測定された電圧が電圧プロファイル４８２と比較されるので、上記各実施形態と同様の効果が得られる。また、図２５に示すＬＳＩ４７６及び導線別電荷蓄積部６０Ｂが適用されたタッチパネル４２によれば、静電容量及び抵抗値の両方を測定する場合に比べ、指示体Ｉの指示受付面２２Ａに対する接触状態、非接触状態、及び押圧状態を迅速に判別することができる。

また、図２５に示す例では、電圧計４８０により測定された電圧と電圧プロファイル４８２との比較結果に応じて状態信号が出力されるが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、コンパレータ７６の出力結果を基にした比較結果と電圧計４８０の測定結果を基にした比較結果との論理積に応じて状態信号を出力するようにしてもよい。

この場合、一例として図２７に示すように、コンパレータ７６及び電圧計４８０の両方が制御回路７０に接続されており、制御回路７０は、コンパレータ７６の出力結果を基にした比較結果と電圧計４８０の測定結果を基にした比較結果との論理積を算出する。そして、制御回路７０は、例えば、論理積が“０”の場合に状態信号を出力せず、論理積が“１”の場合に状態信号を出力する。

また、一例として図２８に示すように、図２５に示す導線別電荷蓄積部６０Ｂに代えて導線別電荷蓄積部６０Ｃを適用してもよい。導線別電荷蓄積部６０Ｃは、導線別電荷蓄積部６０Ｂに比べ、電流計４９２を有する点が異なる。

電流計４９２は、制御回路７０に接続されている。この場合、制御回路７０の不揮発性メモリ７０Ｂには、接触時電圧情報に対応する接触時電流情報、押圧時電圧情報に対応する押圧時電流情報、及び非接触時電圧情報に対応する非接触時電流情報が記憶されている。接触時電流情報は、接触状態において第２電極６２ＢとＢ点との間に流れる電流の絶対値として予め定められた接触時電流の絶対値を示す情報である。押圧時電流情報は、押圧状態において第２電極６２ＢとＢ点との間に流れる電流の絶対値として予め定められた押圧時電流の絶対値を示す情報である。非接触時電流情報は、非接触状態において第２電極６２ＢとＢ点との間に流れる電流の絶対値として予め定められた押圧時電流の絶対値を示す情報である。また、制御回路７０の不揮発性メモリ７０Ｂには、電圧プロファイル４８２に対応する電流プロファイル（図示省略）も記憶されている。

制御回路７０は、コンパレータ７６の出力結果を基にした比較結果と電圧計４８０の測定結果を基にした比較結果と電流計４９２の測定結果を基にした比較結果との論理積に応じて状態信号を出力する。すなわち、制御回路７０は、コンパレータ７６の出力結果を基にした比較結果と電圧計４８０の測定結果を基にした比較結果と電流計４９２の測定結果を基にした比較結果との論理積を算出する。そして、制御回路７０は、例えば、論理積が“０”の場合に状態信号を出力せず、論理積が“１”の場合に状態信号を出力する。

なお、図２８に示す例では、電圧計４８０、電流計４９２、及びコンパレータ７６が併用されている場合が示されているが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、電圧計４８０、電流計４９２、及びコンパレータ７６のうち、電圧計４８０を用いなくとも本開示の技術は成立する。また、電圧計４８０、電流計４９２、及びコンパレータ７６のうち、電圧計４８０及びコンパレータ７６を用いてなくとも本開示の技術は成立する。

また、上記各実施形態では、全ての座標の各々に対して座標別電荷蓄積部６６が設けられている場合について説明したが、本開示の技術はこれに限定されるものではなく、１つの座標に対してのみ座標別電荷蓄積部６６が設けられていてもよい。例えば、タッチパネル４２のうち、間欠押圧操作が行われる１つの座標として予め定められた座標に対してのみ座標別電荷蓄積部６６が設けられるようにしてもよい。

なお、２０１５年１０月１９日に出願された日本国特許出願２０１５−２０５８０７号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。

本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (13)

1. 指示を受け付ける指示受付面と、
   前記指示受付面の下層で一対の電極が対向配置されて形成された第１コンデンサと、前記下層で前記一対の電極に対応して配置され、前記指示受付面が押圧されることで前記一対の電極間の抵抗値が変化する抵抗体と、前記第１コンデンサに接続された第２コンデンサと、を有する電荷蓄積部と、
   前記第２コンデンサの電荷量に相当する物理量を測定する測定部と、
   前記測定部により測定された前記物理量に従って、指示体が前記指示受付面に接触している接触状態を示す接触状態信号、前記指示体が前記指示受付面に接触していない非接触状態を示す非接触状態信号、及び前記指示体が前記指示受付面を押圧している押圧状態を示す押圧状態信号を選択的に出力する出力部と、を含み、
   前記出力部は、前記接触状態の前記電荷量に相当する物理量として予め定められた接触時物理量が前記測定部により測定された場合に前記接触状態信号を出力し、前記非接触状態の前記電荷量に相当する物理量として予め定められた非接触時物理量が前記測定部により測定された場合に前記非接触状態信号を出力し、前記押圧状態の前記電荷量に相当する物理量として予め定められた押圧時物理量が前記測定部により測定された場合に前記押圧状態信号を出力し、
   前記出力部は、前記測定部により、前記接触時物理量を超え、かつ、前記押圧時物理量未満の前記物理量が測定された場合に、前記測定部により測定された前記物理量の変化に応じて前記接触状態信号及び前記非接触状態信号を選択的に出力する指示受付装置。
2. 前記出力部は、前記測定部により前記非接触時物理量が測定され、かつ、前記測定部により測定された前記物理量の変化が予め定められた変化を示した場合に、前記非接触状態信号を出力する請求項１に記載の指示受付装置。
3. 前記出力部は、前記接触状態信号を前回出力し、かつ、前記測定部により、前記非接触時物理量と異なる前記物理量であって、前記接触時物理量を超え、かつ、前記押圧時物理量未満の前記物理量が測定された場合に、前記接触状態信号を出力する請求項１又は請求項２に記載の指示受付装置。
4. 前記第１コンデンサは、前記指示受付面に付与された座標毎に形成されており、
   前記出力部は、前記座標のうちの着目座標に関して、前記接触状態信号を前回出力せず、前記測定部により、前記着目座標に関して、前記非接触時物理量を超え、かつ、前記押圧時物理量未満の前記物理量が測定され、前記着目座標に隣接する座標に関して、前記接触時物理量を超え、かつ、前記非接触時物理量未満の前記物理量、又は、前記非接触時物理量を超え、かつ、前記押圧時物理量未満の前記物理量が測定された場合に、前記接触状態信号を出力する請求項１から請求項３の何れか一項に記載の指示受付装置。
5. 前記第１コンデンサは、前記指示受付面に付与された座標毎に形成されており、
   前記出力部は、前記測定部により、前記座標のうちの着目座標に関して、前記接触時物理量を超え、かつ、前記非接触時物理量以下の前記物理量が測定され、前記着目座標に隣接する座標に関して、前記非接触時物理量が測定された場合に、前記非接触状態信号を出力する請求項１から請求項４の何れか一項に記載の指示受付装置。
6. 前記物理量は、前記第２コンデンサの放電時間である請求項１から請求項５の何れか一項に記載の指示受付装置。
7. 前記物理量は、前記第２コンデンサの電圧である請求項１から請求項５の何れか一項に記載の指示受付装置。
8. 前記一対の電極は、櫛歯部を各々有する一対の櫛歯電極であり、
   前記第１コンデンサは、前記一対の櫛歯電極の双方の前記櫛歯部が互い違いに配置されることで形成されたコンデンサであり、
   前記抵抗体は、前記指示受付面が押圧されることで前記一対の櫛歯電極の双方の前記櫛歯部間の抵抗値が変化可能な位置に配置された請求項１から請求項７の何れか一項に記載の指示受付装置。
9. 前記第１コンデンサは、前記指示受付面に付与された座標毎に形成された請求項１から請求項８の何れか一項に記載の指示受付装置。
10. 請求項１から請求項９の何れか一項に記載の指示受付装置と、
    前記指示受付装置に含まれる前記出力部により出力された前記接触状態信号、前記非接触状態信号、及び前記押圧状態信号の各々に対応する処理を実行する実行部と、
    を含む情報処理装置。
11. 前記実行部は、予め定められた時間内において前記出力部により前記接触状態信号が出力された前後に前記非接触状態信号が出力されることなく前記押圧状態信号が出力された場合に、前記接触状態と前記押圧状態とを繰り返す間欠押圧操作に対応する処理を実行する請求項１０に記載の情報処理装置。
12. 指示を受け付ける指示受付面と、前記指示受付面の下層で一対の電極が対向配置されて形成された第１コンデンサと、前記下層で前記一対の電極に対応して配置され、前記指示受付面が押圧されることで前記一対の電極間の抵抗値が変化する抵抗体と、前記第１コンデンサに接続された第２コンデンサと、を有する電荷蓄積部と、を含む指示受付装置に含まれる前記第２コンデンサの電荷量に相当する物理量を測定し、
    指示体が前記指示受付面に接触している接触状態の前記電荷量に相当する物理量として予め定められた接触時物理量を測定した場合に、前記接触状態を示す接触状態信号を出力し、
    前記指示体が前記指示受付面に接触していない非接触状態の前記電荷量に相当する物理量として予め定められた非接触時物理量を測定した場合に前記非接触状態を示す非接触状態信号を出力し、
    前記指示体が前記指示受付面を押圧している押圧状態の前記電荷量に相当する物理量として予め定められた押圧時物理量を測定した場合に前記押圧状態を示す押圧状態信号を出力し、
    前記接触時物理量を超え、かつ、前記押圧時物理量未満の前記物理量を測定した場合に、測定した前記物理量の変化に応じて前記接触状態信号及び前記非接触状態信号を選択的に出力することを含む信号処理方法。
13. コンピュータに、
    指示を受け付ける指示受付面と、前記指示受付面の下層で一対の電極が対向配置されて形成された第１コンデンサと、前記下層で前記一対の電極に対応して配置され、前記指示受付面が押圧されることで前記一対の電極間の抵抗値が変化する抵抗体と、前記第１コンデンサに接続された第２コンデンサと、を有する電荷蓄積部と、を含む指示受付装置に含まれる前記第２コンデンサの電荷量に相当する物理量を測定し、
    指示体が前記指示受付面に接触している接触状態の前記電荷量に相当する物理量として予め定められた接触時物理量を測定した場合に、前記接触状態を示す接触状態信号を出力し、
    前記指示体が前記指示受付面に接触していない非接触状態の前記電荷量に相当する物理量として予め定められた非接触時物理量を測定した場合に前記非接触状態を示す非接触状態信号を出力し、
    前記指示体が前記指示受付面を押圧している押圧状態の前記電荷量に相当する物理量として予め定められた押圧時物理量を測定した場合に前記押圧状態を示す押圧状態信号を出力し、
    前記接触時物理量を超え、かつ、前記押圧時物理量未満の前記物理量を測定した場合に、測定した前記物理量の変化に応じて前記接触状態信号及び前記非接触状態信号を選択的に出力することを含む処理を実行させるためのプログラム。