JP6649484B2 - 位置検出方法、位置検出装置及び位置検出プログラム - Google Patents
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Description
図1は本実施形態にかかる位置検出装置1の構成例を示すブロック図である。図1に示すように、位置検出装置1は、ベース部としてのパターンレスタッチパネル2(以下、単にタッチパネル2という)と、タッチパネル2に計測信号としてのパルス信号を与えるための信号源3と、位置情報取得部4と、演算部5とを備えている。
図4は位置検出装置1において、タッチパネル2の第3及び第4電極E3,E4と周辺ブロックとの接続関係を詳細に示した図である。以下の位置検出原理の説明では、パルスジェネレータ31からのパルス信号が一対の測定電極としての第3及び第4電極E3,E4に与えられ、差動アンプ42からは第3及び第4電極E3,E4の差動信号が出力されるものとする。すなわち、電極選択信号SC1,SC2が第3及び第4電極E3,E4を示している場合を例に説明する。なお、以下の説明に際して、理解を容易にするために、(1)導電層22は、一様なシート抵抗を有するものとして説明する。ただし、詳細は後述するが、導電層22のシート抵抗が部分的に異なる場合においても、本発明は適用が可能である。(2)図4ではアナログスイッチ32及びアナログスイッチ41の図示を省略する。
=Vdd(−exp(−t/R3CT)+exp(−t/R4CT))‥(3)
演算部5では、ピーク電圧値及びピーク電圧の符号情報に基づいてタッチ位置TPを演算により求める。ここでは、もっとも単純な方法であるピーク電圧の符号情報に基づいてタッチ位置TPを求める演算について説明する。
ところで、図14に示すように、従来のパターンレスタッチパネルでは、タッチパネル91の4隅に電極E9,E9,…が設けられている(例えば、特許文献2,3参照)。このような従来の電極配置において、タッチ位置の検出は次の手順で行われる。まず、タッチパネル91の4隅の電極E9,E9,…に対して同相、同電圧の電圧が与えられる。次に、4隅の電極のうちの一対の電極E9,E9の出力信号を受けた差動アンプ92から出力された差動信号に基づいて、演算部93でタッチ位置を演算する。ここで、従来技術では、タッチ位置TP9がタッチパネル91の中心にあるとき、すべての対をなす電極E,Eの組み合わせにおいて、対をなす各電極E9とタッチ位置TP9との間の抵抗値R91,R92が互いに等しい抵抗値となるため、差動信号が0Vになる。すなわち、タッチパネル91の中心位置がタッチされた場合、差動アンプ92からは、タッチされていない状態と同じ差動信号しか得られないという問題がある。
図7は第2実施形態に係るタッチパネルの構成例を示す平面図である。なお、タッチパネル2の平面図は、第1実施形態で示した図2記載のものと同様である。また、位置検出装置1は、第1実施形態で示した図1記載のものと同様である。以下の実施形態において、第1実施形態と共通の構成要素には同一の符号を付しており、ここではその詳細な説明を省略する場合がある。
以下において、図8から図12を参照しながら、ルックアップテーブルを用いたタッチ位置の検出、すなわち、本実施形態に係る位置検出方法および位置検出プログラムを用いた処理について詳細に説明する。図8は全体フローを示しており、図9はユーザーがタッチパネルにタッチ操作した際のタッチ位置検出に係る動作の詳細フローを示している。なお、これまでの説明と同様に、電極選択信号SC1と電極選択信号SC2とが同じ2つの電極Eを示す信号であるものとして説明する。
上記実施形態では、図8のS4において、補正マーカーMK1,MK2を用いたマーカー補正処理S4を行うものとしたが、これに限定されない。例えば、一つのタッチ位置に対してペア電極E,E間の差動データ(出力信号)はすべて演算部5に取り込まれるため、任意の位置の補正タッチに基づいて、複数のルックアップテーブルTB2,TB2,…が格納されたルックアップテーブルセットTBSのうちから一致度の高いルックアップテーブルTB2(以下、第1ルックアップテーブルTB21と称する)を選び出すことにより、補正を完了させてもよい。一致度の判定方法は、位置検出時の方法と同じスコア算出によるステップと最大スコアの高いLUT(ルックアップテーブル)選別判断法である。
以上、本発明の実施形態について説明したが種々の改変が可能である。
2 タッチパネル(ベース部)
22 導電層
3 信号源
5 演算部
E 電極
Q1,Q2,…,Q80 検出領域
Claims (20)
- 複数の電極が接続された導電層を有するベース部に接近した物体の位置を検出する位置検出方法であって、
前記複数の電極の中から選択された対象電極に計測信号を与えかつ当該対象電極からの出力信号を取得する信号取得ステップと、前記出力信号に基づいて前記物体の候補位置を推定する位置推定ステップとを含む位置推定処理を、前記対象電極を異ならせて行う位置推定工程と、
前記位置推定工程の結果に基づいて、前記物体の位置を判断する特定演算工程とを備え、
前記位置推定処理では、前記対象電極に計測信号を与えたときに得られる前記出力信号が所定の基準を満たす位置を前記候補位置として抽出し、
前記特定演算工程では、前記位置推定工程において前記候補位置として抽出された回数に基づいて前記物体の位置を判断する
ことを特徴とする位置検出方法。 - 請求項1記載の位置検出方法において、
前記特定演算工程では、前記位置推定工程において前記候補位置として抽出された回数の大きさに基づいて前記物体の位置を判断する
ことを特徴とする位置検出方法。 - 請求項1記載の位置検出方法において、
前記特定演算工程では、前記候補位置として、抽出回数が最大である第1候補位置と、当該第1候補位置との抽出回数の差が所定値以下の第2候補位置とがある場合に、当該第1及び第2候補位置を前記物体の位置と判断する
ことを特徴とする位置検出方法。 - 請求項1記載の位置検出方法において、
前記特定演算工程では、前記候補位置として抽出された回数が所定の基準値を超える位置を前記物体の位置と判断する
ことを特徴とする位置検出方法。 - 請求項1記載の位置検出方法において、
前記対象電極の各々について前記物体の位置に応じてあらかじめ設定された前記出力信号に対する標準出力情報が登録されたテーブルを用意し、
前記位置推定ステップでは、前記対象電極から得られた出力信号と、前記テーブルの標準出力情報との比較結果に基づいて前記物体の候補位置を推定する
ことを特徴とする位置検出方法。 - 請求項5に記載の位置検出方法において、
前記ベース部に物体が接近していないときに、前記信号取得ステップを実行し、当該信号取得ステップで取得された出力信号を用いて前記テーブルの標準出力情報を補正する
ことを特徴とする位置検出方法。 - 請求項5記載の位置検出方法において、
前記位置推定ステップは、
前記導電層の中心を通過する十字線により当該導電層を4つの領域に分割し、前記信号取得ステップで取得された出力信号に基づいて、前記4つの領域のうちから前記物体の位置に対応する推定領域を特定する領域特定ステップと、
前記対象電極から得られた出力信号と、前記推定領域に対応したテーブルとの比較結果に基づく前記物体の候補位置の推定を行う候補位置推定ステップとを含む
ことを特徴とする位置検出方法。 - 請求項7記載の位置検出方法において、
前記信号取得ステップで選択される前記対象電極のうちの少なくとも1つは、前記推定領域に含まれる又は近接する電極である
ことを特徴とする位置検出方法。 - 請求項1に記載の位置検出方法において、
前記導電層は矩形状であり、
前記導電層の各辺に沿って少なくとも1つの電極が設けられている
ことを特徴とする位置検出方法。 - 請求項9記載の位置検出方法において、
前記信号取得ステップでは、前記対象電極として、前記導電層の互いに直交する辺から各1つずつ選択された対をなすペア電極に計測信号を与え、当該ペア電極から出力信号を取得し、
前記位置推定ステップは、前記ペア電極から取得された出力信号に基づいて前記物体の候補位置を推定する
ことを特徴とする位置検出方法。 - 複数の電極が接続されかつ区画された複数の検出領域を有する導電層を有するベース部に接近した物体の位置を検出する位置検出方法であって、
前記複数の電極の中から選択された対象電極に計測信号を与えかつ前記対象電極からの出力信号を取得する信号取得ステップと、前記出力信号に基づいて前記検出領域が前記物体の位置であることの確からしさを示すスコアを各検出領域に対して導出するスコア導出ステップとを含む位置推定処理を、前記対象電極を異ならせて行う位置推定工程と、
前記位置推定工程の結果に基づいて、前記物体の位置を判断する特定演算工程とを備えている
ことを特徴とする位置検出方法。 - 請求項11記載の位置検出方法において、
前記特定演算工程では、前記位置推定工程で導出されたスコアが最大である第1検出領域を前記物体の位置を判断する
ことを特徴とする位置検出方法。 - 請求項12記載の位置検出方法において、
前記特定演算工程では、前記第1検出領域とのスコアの差が所定の基準値以内の第2検出領域がある場合に、前記第1検出領域に加えて、当該第2検出領域を前記物体の位置と判断する
ことを特徴とする位置検出方法。 - 請求項11記載の位置検出方法において、
前記対象電極の各々について前記物体の位置に応じてあらかじめ設定された前記出力信号に対する標準出力情報が登録されたテーブルを用意し、
前記スコア導出ステップでは、前記対象電極から得られた出力信号と、前記テーブルの標準出力情報との比較結果に基づいて前記各検出領域におけるスコアを導出する
ことを特徴とする位置検出方法。 - 請求項5又は14に記載の位置検出方法において、
前記テーブルを複数準備し、
前記導電層の任意の位置への物体の接近に基づいて、前記複数のテーブルの中から最適なテーブルを選択し、当該テーブルを用いて前記位置推定処理を行う
ことを特徴とする位置検出方法。 - 請求項1から15のうちのいずれか1項に記載の位置検出方法において、
前記各位置推定処理は、5〜50msの期間毎に前記対象電極を変えて行う
ことを特徴とする位置検出方法。 - 請求項1記載の位置検出方法において、
前記ベース部は、前記導電層を覆う絶縁層を有し、
当該位置検出方法は、前記絶縁層に接近又は接触した物体の位置を検出するものである
ことを特徴する位置検出方法。 - 請求項1又は11に記載の位置検出方法において、
前記対象電極は、対をなすペア電極であり、
前記位置推定工程では、前記ペア電極から取得された出力信号に基づいて前記物体の候補位置を推定する位置推定ステップを含む位置推定処理を、当該ペア電極を構成する電極の組み合わせを異ならせて行う
ことを特徴とする位置検出方法。 - 複数の電極が接続された導電層を有するベース部に接近した物体の位置を検出するための位置検出装置の位置検出プログラムであって、
前記位置検出装置に、
前記複数の電極の中から選択された対象電極に計測信号を与えかつ当該対象電極から得られた出力信号に基づいて前記物体の候補位置を推定する位置推定処理を、前記対象電極を異ならせて実行する推定演算処理と、
前記推定演算処理の結果に基づいて、前記物体の位置を判断する特定演算を実行する特定演算処理と、を実行させ、
前記位置推定処理では、前記対象電極に計測信号を与えたときに得られる前記出力信号が所定の基準を満たす位置を前記候補位置として抽出し、
前記特定演算処理では、前記位置推定処理において前記候補位置として抽出された回数に基づいて前記物体の位置を判断する
ことを特徴とする位置検出プログラム。 - 複数の電極が接続された導電層を有するベース部に接近した物体の位置を検出する位置検出装置であって、
前記複数の電極の中から選択された対象電極に計測信号を与える信号源と、
前記計測信号が与えられた対象電極からの出力信号に基づいて前記物体の候補位置を推定する推定演算を対象電極を異ならせて実行するとともに、互いに異なる複数の前記対象電極に係る推定演算の結果に基づいて前記物体の位置を判断する演算部とを備え、
前記演算部は、前記対象電極に計測信号を与えたときに得られる前記出力信号が所定の基準を満たす位置を前記候補位置として抽出し、前記候補位置として抽出された回数に基づいて前記物体の位置を判断する
ことを特徴とする位置検出装置。
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