JP7052782B2 - タッチパネル入力装置とタッチパネルの入力操作検出方法 - Google Patents
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Description
短絡電極は、操作者の指が触れるノブ本体の表面に一部が露出して、ノブ本体に取り付けられ、一組の電極間の長さは、検出面に沿って配線される複数の駆動電極Ty間の間隔及び複数の検出電極Rx間の間隔に比べて十分に長く、一組の電極が、少なくとも複数の駆動電極Ty若しくは複数の検出電極Rxを跨ぐ間隔を隔ててノブ本体に取り付けられ、投影型静電容量式タッチパネルは、一組の電極の検出面上の第1位置E1(Px1、py1)と第2位置E2(px2、py2)を結ぶ直線がX方向若しくはY方向に傾斜している場合に、第1位置E1(Px1、py1)の近傍に配線された検出電極Rx1と第2位置E2(px2、py2)の近傍に配線された駆動電極Ty2との交点(x1、y2)の信号感度V(x1、y2)又は第2位置E2(px2、py2)の近傍に配線された検出電極Rx2と第1位置E1(Px1、py1)の近傍に配線された駆動電極Ty1との交点(x2、y1)の信号感度V(x2、y1)のいずれかが標準信号感度Vstを超える場合に、短絡電極に操作者の指が触れていないと判定するタッチ判定部を有することを特徴とする。
請求項4のタッチパネル入力装置は、検出面に沿って、Y方向に所定の間隔を隔ててY方向と直交するX方向に配線される複数の駆動電極Tyと、検出面に沿って、X方向に所定の間隔を隔ててY方向に配線され、それぞれ複数の駆動電極Tyと絶縁間隔を隔てて交差する複数の検出電極Rxと、一定電圧の交流検出信号を出力する検出信号発信回路と、交流検出信号を出力する駆動電極Ty毎に、その駆動電極Tyに交差する複数の検出電極Rxに表れる交流検出信号の信号感度V(x、y)を検出し、複数の駆動電極Tyと複数の検出電極Rxの各交点(x、y)の信号感度V(x、y)を検出する走査手段とを有する投影型静電容量式タッチパネルと、投影型静電容量式タッチパネルの検出面上に配置され、絶縁体からなるノブ本体と、検出面に対向するノブ本体の底面に沿って取り付けられる一組の電極と、一組の電極の上方のノブ本体に取り付けられ、一組の電極間を電気接続する短絡電極とを有する操作ノブとを備え、検出面上に操作ノブが配置されていない状態で、交点(x、y)について検出される信号感度V(x、y)を標準信号感度Vstとして、一組の電極にそれぞれ近接する交点(x、y)の信号感度V(x、y)が標準信号感度Vst未満となることから、一組の電極の検出面上の第1位置E1(Px1、py1)と第2位置E2(px2、py2)を検出し、操作ノブの入力位置を検出するタッチパネル入力装置であって、
短絡電極は、操作者の指が触れるノブ本体の表面に一部が露出して、ノブ本体に取り付けられ、一組の電極間の長さは、検出面に沿って配線される複数の駆動電極Ty間の間隔及び複数の検出電極Rx間の間隔に比べて十分に長く、一組の電極が、少なくとも複数の駆動電極Ty若しくは複数の検出電極Rxを跨ぐ間隔を隔ててノブ本体に取り付けられ、投影型静電容量式タッチパネルは、第1位置E1(Px3、py3)と第2位置E2(px5、py3)が同一の駆動電極Ty3の近傍にあり、若しくは、第1位置E1(Px6、py4)と第2位置E2(px6、py6)が同一の検出電極Rx6の近傍にあり、いずれかの中間近傍の交点(x4、y3)の信号感度V(x4、y3)若しくは交点(x6、y5)の信号感度V(x6、y5)が標準信号感度Vstを超える場合に、短絡電極に操作者の指が触れていないと判定するタッチ判定部を有することを特徴とする。
(1)検出信号発信回路から駆動電極Ty毎に交流検出信号を出力する工程と、
(2)交流検出信号を出力した駆動電極Tyに交差する複数の検出電極Rxに表れる交流検出信号の信号感度V(x、y)を順に検出し、検出面上の複数の駆動電極Tyと複数の検出電極Rxの各交点(x、y)について信号感度V(x、y)を検出する工程と、
(3)検出面上に操作ノブが配置されていない状態で、交点(x、y)について検出される信号感度V(x、y)を標準信号感度Vstとして、信号感度V(x、y)が標準信号感度Vst未満となったいずれか1又は2以上の交点(x、y)の位置から、一組の電極の検出面上の第1位置E1(Px1、py1)と第2位置E2(px2、py2)を検出する工程と、
(4)(3)の工程の後、一組の電極の検出面上の第1位置E1(Px1、py1)と第2位置E2(px2、py2)を結ぶ直線がX方向若しくはY方向に傾斜している場合に、第1位置E1(Px1、py1)の近傍に配線された検出電極Rx1と第2位置E2(px2、py2)の近傍に配線された駆動電極Ty2との交点(x1、y2)の信号感度V(x1、y2)又は第2位置E2(px2、py2)の近傍に配線された検出電極Rx2と第1位置E1(Px1、py1)の近傍に配線された駆動電極Ty1との交点(x2、y1)の信号感度V(x2、y1)を、標準信号感度Vstと比較し、いずれかの信号感度V(x1、y2)又はV(x2、y1)が、標準信号感度Vstを超える場合に短絡電極に操作者の指が触れていないと、標準信号感度Vst以下である場合に短絡電極に操作者の指が触れていると判定する工程と、
(5)(3)の工程の後、一組の電極の検出面上の第1位置E1(Px3、py3)と第2位置E2(px5、py3)が同一の駆動電極Ty3の近傍にあり、若しくは、第1位置E1(Px6、py4)と第2位置E2(px6、py6)が同一の検出電極Rx6の近傍にある場合に、各中間近傍の交点(x4、y3)の信号感度V(x4、y3)若しくは交点(x6、y5)の信号感度V(x6、y5)を標準信号感度Vstと比較し、いずれかの信号感度V(x、y)が、標準信号感度Vstを超える場合に短絡電極に操作者の指が触れていないと、標準信号感度Vst以下である場合に短絡電極に操作者の指が触れていると判定する工程と、
(6)一組の電極の検出面上の第1位置E1(Px1、py1)と第2位置E2(px2、py2)から、操作ノブの入力位置を検出する工程と、
を備えたことを特徴とする。
図3(a)に示すように、一組の一方の電極E1の位置がE1(Px1、Py1)、他方の電極E2の位置がE2(Px2、Py2)であるとすると、E1(Px1、Py1)の近傍の交点(x1、y1)で交差する駆動電極Ty1及び検出電極Rx1と、E2(Px2、Py2)の近傍の交点(x2、y2)で交差する駆動電極Ty2及び検出電極Rx2とは互いに異なる電極となる。
図4に示すように、電極E1の位置E1(Px1、Py1)の近傍の交点(x1、y1)を通過する駆動電極Ty1から流れる交流検出信号の電流Iy1の一部の電流ITRは、検出電極Rx1との間に形成される静電容量CTRを通して検出電極Rx1に流れる。また、駆動電極Ty1と電極E1との間と、電極E2と交点(x2、y2)を通過する駆動電極Ty2との間にそれぞれ静電容量CEが形成されるので、駆動電極Ty1から流れる交流検出信号の電流Iy1の一部の電流IEは、短絡電極22と短絡電極22で直列に接続される2つの静電容量CEを通して、接地接続される駆動電極Ty2にも流れる。その結果、交点(x1、y1)について検出電極Rx1から検出される検出電圧V(x1、y1)は、標準信号感度Vst未満となる(図3(b)で-で表示)。
電極E1の位置E1(Px1、Py1)の近傍の交点(x1、y1)を通過する駆動電極Ty1から流れる交流検出信号の電流Iy1の一部は、電極E1に接続する短絡電極22と短絡電極22に触れる指を通して接地される操作者へ流れ、交点(x1、y1)について検出電極Rx1から検出される検出電圧V(x1、y1)は、標準信号感度Vst未満となる(図3(c)で-で表示)。また、電極E2の位置E2(Px2、Py2)の近傍の交点(x2、y2)を通過する駆動電極Ty2から流れる交流検出信号の電流Iyの一部も、電極E2に接続する短絡電極22と短絡電極22に触れる指を通して接地される操作者へ流れ、交点(x2、y2)について検出電極Rx2から検出される検出電圧V(x2、y2)も、標準信号感度Vst未満となる(図3(c)で-で表示)。従って、マイコン4は、検出電圧V(x、y)が標準信号感度Vst未満となる交点(x1、y1)と交点(x2、y2)とから、操作ノブ2の一組の電極E1、E2の位置E1(Px1、Py1)、E2(Px2、Py2)を検出する。
図6(a)に示すように、一組の一方の電極E1の位置がE1(Px3、Py3)、他方の電極E2の位置がE2(Px5、Py3)であるとすると、E1(Px3、Py3)の近傍の交点(x3、y3)で交差する駆動電極Ty3及び検出電極Rx3と、E2(Px5、Py3)の近傍の交点(x5、y3)で交差する駆動電極Ty3及び検出電極Rx5とは、駆動電極Ty3で共通する。
図7に示すように、電極E1の位置E1(Px3、Py3)の近傍の交点(x3、y3)を通過する駆動電極Ty3から流れる交流検出信号の電流Iy3の一部の電流ITRは、検出電極Rx3との間に形成される静電容量CTRを通して検出電極Rx3に流れる。また、駆動電極Ty3と電極E1との間と、電極E2と交点(x5、y3)を通過する検出電極Rx5との間にそれぞれ静電容量CEが形成されるので、駆動電極Ty1から流れる交流検出信号の電流Iy3の一部の電流IEは、短絡電極22と短絡電極22で直列に接続される2つの静電容量CEを通して、接地接続される検出電極Rx5にも流れる。その結果、交点(x3、y3)について検出電極Rx3から検出される検出電圧V(x3、y3)は、標準信号感度Vst未満となる(図6(b)で-で表示)。
電極E1の位置E1(Px3、Py3)の近傍の交点(x3、y3)を通過する駆動電極Ty3から流れる交流検出信号の電流Iy1の一部は、電極E1に接続する短絡電極22と短絡電極22に触れる指を通して接地される操作者へ流れ、交点(x3、y3)について検出電極Rx3から検出される検出電圧V(x3、y3)は、標準信号感度Vst未満となる(図6(c)で-で表示)。また、電極E2の位置E2(Px5、Py3)の近傍の交点(x5、y3)を通過する駆動電極Ty3から流れる交流検出信号の電流Iy3の一部も、電極E2に接続する短絡電極22と短絡電極22に触れる指を通して接地される操作者へ流れ、交点(x5、y3)について検出電極Rx5から検出される検出電圧V(x5、y3)も、標準信号感度Vst未満となる(図6(c)で-で表示)。従って、マイコン4は、検出電圧V(x、y)が標準信号感度Vst未満となる交点(x3、y3)と交点(x5、y3)の位置から、操作ノブ2の一組の電極E1、E2の位置E1(Px3、Py3)、E2(Px5、Py3)を検出する。
図9(a)に示すように、一組の一方の電極E1の位置がE1(Px6、Py4)、他方の電極E2の位置がE2(Px6、Py6)であるとすると、E1(Px6、Py4)の近傍の交点(x6、y4)で交差する駆動電極Ty4及び検出電極Rx6と、E2(Px6、Py6)の近傍の交点(x6、y6)で交差する駆動電極Ty6及び検出電極Rx6とは、検出電極Rx6で共通する。
図10に示すように、電極E1の位置E1(Px6、Py4)の近傍の交点(x6、y4)を通過する駆動電極Ty4から流れる交流検出信号の電流Iy4の一部の電流ITRは、検出電極Rx6との間に形成される静電容量CTRを通して検出電極Rx6に流れる。また、駆動電極Ty4と電極E1との間と、電極E2と交点(x6、y6)を通過する駆動電極Ty6との間にそれぞれ静電容量CEが形成されるので、駆動電極Ty4から流れる交流検出信号の電流Iy4の一部の電流IEは、短絡電極22と短絡電極22で直列に接続される2つの静電容量CEを通して、接地接続される駆動電極Ty6にも流れる。その結果、交点(x6、y4)について検出電極Rx6から検出される検出電圧V(x6、y4)は、標準信号感度Vst未満となる(図9(b)で-で表示)。
電極E1の位置E1(Px6、Py4)の近傍の交点(x6、y4)を通過する駆動電極Ty4から流れる交流検出信号の電流Iy4の一部は、電極E1に接続する短絡電極22と短絡電極22に触れる指を通して接地される操作者へ流れ、交点(x6、y4)について検出電極Rx6から検出される検出電圧V(x6、y4)は、標準信号感度Vst未満となる(図9(c)で-で表示)。また、電極E2の位置E2(Px6、Py6)の近傍の交点(x6、y6)を通過する駆動電極Ty6から流れる交流検出信号の電流Iy6の一部も、電極E2に接続する短絡電極22と短絡電極22に触れる指を通して接地される操作者へ流れ、交点(x6、y6)について検出電極Rx6から検出される検出電圧V(x6、y6)も、標準信号感度Vst未満となる(図9(c)で-で表示)。従って、マイコン4は、検出電圧V(x、y)が標準信号感度Vst未満となる交点(x6、y4)と交点(x6、y6)の位置から、操作ノブ2の一組の電極E1、E2の位置E1(Px6、Py4)、E2(Px6、Py6)を検出する。
2 操作ノブ
21 ノブ本体
E1、E2 一組の電極
22 短絡電極
23 円環導電板
23A、23B アーチ状導電板
3 投影型静電容量式タッチパネル
31 検出面
Claims (7)
- 検出面に沿って、Y方向に所定の間隔を隔ててY方向と直交するX方向に配線される複数の駆動電極Tyと、
前記検出面に沿って、X方向に所定の間隔を隔ててY方向に配線され、それぞれ前記複数の駆動電極Tyと絶縁間隔を隔てて交差する複数の検出電極Rxと、
一定電圧の交流検出信号を出力する検出信号発信回路と、
前記交流検出信号を出力する前記駆動電極Ty毎に、その駆動電極Tyに交差する複数の前記検出電極Rxに表れる前記交流検出信号の信号感度V(x、y)を検出し、複数の前記駆動電極Tyと複数の前記検出電極Rxの各交点(x、y)の信号感度V(x、y)を検出する走査手段とを有する投影型静電容量式タッチパネルと、
前記投影型静電容量式タッチパネルの前記検出面上に配置され、絶縁体からなるノブ本体と、前記検出面に対向する前記ノブ本体の底面に沿って取り付けられる一組の電極と、前記一組の電極の上方の前記ノブ本体に取り付けられ、前記一組の電極間を電気接続する短絡電極とを有する操作ノブとを備え、
前記検出面上に前記操作ノブが配置されていない状態で、前記交点(x、y)について検出される信号感度V(x、y)を標準信号感度Vstとして、前記一組の電極にそれぞれ近接する交点(x、y)の信号感度V(x、y)が前記標準信号感度Vst未満となることから、前記一組の電極の前記検出面上の第1位置E1(Px1、py1)と第2位置E2(px2、py2)を検出し、前記操作ノブの入力位置を検出するタッチパネル入力装置であって、
前記短絡電極は、操作者の指が触れる前記ノブ本体の表面に一部が露出して、前記ノブ本体に取り付けられ、
前記一組の電極間の長さは、前記検出面に沿って配線される複数の駆動電極Ty間の間隔及び複数の検出電極Rx間の間隔に比べて十分に長く、前記一組の電極が、少なくとも複数の駆動電極Ty若しくは複数の検出電極Rxを跨ぐ間隔を隔てて前記ノブ本体に取り付けられ、
前記投影型静電容量式タッチパネルは、前記一組の電極の前記検出面上の第1位置E1(Px1、py1)と第2位置E2(px2、py2)を結ぶ直線がX方向若しくはY方向に傾斜している場合に、第1位置E1(Px1、py1)の近傍に配線された検出電極Rx1と第2位置E2(px2、py2)の近傍に配線された駆動電極Ty2との交点(x1、y2)の信号感度V(x1、y2)又は第2位置E2(px2、py2)の近傍に配線された検出電極Rx2と第1位置E1(Px1、py1)の近傍に配線された駆動電極Ty1との交点(x2、y1)の信号感度V(x2、y1)のいずれかが前記標準信号感度Vstを超える場合に、前記短絡電極に操作者の指が触れていないと判定するタッチ判定部を有することを特徴とするタッチパネル入力装置。 - 前記短絡電極は、前記一組の電極の鉛直方向の上方から前記検出面に平行な水平面に沿ってアーチ状で、前記検出面に投影させた形状が、前記検出面に沿って配線される複数の駆動電極Tyを跨ぐ形状に形成されたアーチ状導電板を有することを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル入力装置。
- 前記短絡電極は、円環の直径に対称形状に形成された一組の前記アーチ状導電板からなる円環導電板を有することを特徴とする請求項2に記載のタッチパネル入力装置。
- 検出面に沿って、Y方向に所定の間隔を隔ててY方向と直交するX方向に配線される複数の駆動電極Tyと、
前記検出面に沿って、X方向に所定の間隔を隔ててY方向に配線され、それぞれ前記複数の駆動電極Tyと絶縁間隔を隔てて交差する複数の検出電極Rxと、
一定電圧の交流検出信号を出力する検出信号発信回路と、
前記交流検出信号を出力する前記駆動電極Ty毎に、その駆動電極Tyに交差する複数の前記検出電極Rxに表れる前記交流検出信号の信号感度V(x、y)を検出し、複数の前記駆動電極Tyと複数の前記検出電極Rxの各交点(x、y)の信号感度V(x、y)を検出する走査手段とを有する投影型静電容量式タッチパネルと、
前記投影型静電容量式タッチパネルの前記検出面上に配置され、絶縁体からなるノブ本体と、前記検出面に対向する前記ノブ本体の底面に沿って取り付けられる一組の電極と、前記一組の電極の上方の前記ノブ本体に取り付けられ、前記一組の電極間を電気接続する短絡電極とを有する操作ノブとを備え、
前記検出面上に前記操作ノブが配置されていない状態で、前記交点(x、y)について検出される信号感度V(x、y)を標準信号感度Vstとして、前記一組の電極にそれぞれ近接する交点(x、y)の信号感度V(x、y)が前記標準信号感度Vst未満となることから、前記一組の電極の前記検出面上の第1位置E1(Px1、py1)と第2位置E2(px2、py2)を検出し、前記操作ノブの入力位置を検出するタッチパネル入力装置であって、
前記短絡電極は、操作者の指が触れる前記ノブ本体の表面に一部が露出して、前記ノブ本体に取り付けられ、
前記一組の電極間の長さは、前記検出面に沿って配線される複数の駆動電極Ty間の間隔及び複数の検出電極Rx間の間隔に比べて十分に長く、前記一組の電極が、少なくとも複数の駆動電極Ty若しくは複数の検出電極Rxを跨ぐ間隔を隔てて前記ノブ本体に取り付けられ、
前記投影型静電容量式タッチパネルは、第1位置E1(Px3、py3)と第2位置E2(px5、py3)が同一の駆動電極Ty3の近傍にあり、若しくは、第1位置E1(Px6、py4)と第2位置E2(px6、py6)が同一の検出電極Rx6の近傍にあり、いずれかの中間近傍の交点(x4、y3)の信号感度V(x4、y3)若しくは交点(x6、y5)の信号感度V(x6、y5)が前記標準信号感度Vstを超える場合に、前記短絡電極に操作者の指が触れていないと判定するタッチ判定部を有することを特徴とするタッチパネル入力装置。 - 前記短絡電極は、前記一組の電極の鉛直方向の上方から前記検出面に平行な水平面に沿ってアーチ状で、前記検出面に投影させた形状が、前記検出面に沿って配線される複数の駆動電極Tyを跨ぐ形状に形成されたアーチ状導電板を有することを特徴とする請求項4に記載のタッチパネル入力装置。
- 前記短絡電極は、円環の直径に対称形状に形成された一組の前記アーチ状導電板からなる円環導電板を有することを特徴とする請求項5に記載のタッチパネル入力装置。
- 検出面に沿って、Y方向に所定の間隔を隔ててY方向と直交するX方向に配線される複数の駆動電極Tyと、前記検出面に沿ってX方向に所定の間隔を隔ててY方向に配線され、それぞれ前記複数の駆動電極Tyと絶縁間隔を隔てて交差する複数の検出電極Rxと、一定電圧の交流検出信号を出力する検出信号発信回路とを有する投影型静電容量式タッチパネルの前記検出面上に、絶縁体からなるノブ本体と、前記検出面に対向する前記ノブ本体の底面に沿って取り付けられる一組の電極と、前記一組の電極の上方の前記ノブ本体に取り付けられ、前記一組の電極間を電気接続する短絡電極とを有する操作ノブが配置され、
前記短絡電極は、前記一組の電極の鉛直方向の上方から前記検出面に平行な水平面に沿ってアーチ状で、前記検出面に投影させた形状が、前記検出面に沿って配線される複数の駆動電極Tyを跨ぐ形状に形成されたアーチ状導電板を有し、操作者の指が触れる前記ノブ本体の表面に一部が露出して前記ノブ本体に取り付けられ、
前記一組の電極間の長さは、前記検出面に沿って配線される複数の駆動電極Ty間の間隔及び複数の検出電極Rx間の間隔に比べて十分に長く、前記一組の電極が、少なくとも複数の駆動電極Ty若しくは複数の検出電極Rxを跨ぐ間隔を隔てて前記ノブ本体に取り付けられた前記操作ノブの入力操作を検出するタッチパネルの入力操作検出方法であって、
(1)前記検出信号発信回路から前記駆動電極Ty毎に前記交流検出信号を出力する工程と、
(2)前記交流検出信号を出力した前記駆動電極Tyに交差する複数の前記検出電極Rxに表れる前記交流検出信号の信号感度V(x、y)を順に検出し、前記検出面上の複数の前記駆動電極Tyと複数の前記検出電極Rxの各交点(x、y)について信号感度V(x、y)を検出する工程と、
(3)前記検出面上に前記操作ノブが配置されていない状態で、前記交点(x、y)について検出される信号感度V(x、y)を標準信号感度Vstとして、信号感度V(x、y)が前記標準信号感度Vst未満となったいずれか1又は2以上の交点(x、y)の位置から、前記一組の電極の前記検出面上の第1位置E1(Px1、py1)と第2位置E2(px2、py2)を検出する工程と、
(4)前記(3)の工程の後、前記一組の電極の前記検出面上の第1位置E1(Px1、py1)と第2位置E2(px2、py2)を結ぶ直線がX方向若しくはY方向に傾斜している場合に、第1位置E1(Px1、py1)の近傍に配線された検出電極Rx1と第2位置E2(px2、py2)の近傍に配線された駆動電極Ty2との交点(x1、y2)の信号感度V(x1、y2)又は第2位置E2(px2、py2)の近傍に配線された検出電極Rx2と第1位置E1(Px1、py1)の近傍に配線された駆動電極Ty1との交点(x2、y1)の信号感度V(x2、y1)を、前記標準信号感度Vstと比較し、いずれかの信号感度V(x1、y2)又はV(x2、y1)が、前記標準信号感度Vstを超える場合に前記短絡電極に操作者の指が触れていないと、前記標準信号感度Vst以下である場合に前記短絡電極に操作者の指が触れていると判定する工程と、
(5)前記(3)の工程の後、前記一組の電極の前記検出面上の第1位置E1(Px3、py3)と第2位置E2(px5、py3)が同一の駆動電極Ty3の近傍にあり、若しくは、第1位置E1(Px6、py4)と第2位置E2(px6、py6)が同一の検出電極Rx6の近傍にある場合に、各中間近傍の交点(x4、y3)の信号感度V(x4、y3)若しくは交点(x6、y5)の信号感度V(x6、y5)を前記標準信号感度Vstと比較し、いずれかの前記信号感度V(x、y)が、前記標準信号感度Vstを超える場合に前記短絡電極に操作者の指が触れていないと、前記標準信号感度Vst以下である場合に前記短絡電極に操作者の指が触れていると判定する工程と、
(6)前記一組の電極の前記検出面上の第1位置E1(Px1、py1)と第2位置E2(px2、py2)から、前記操作ノブの入力位置を検出する工程と、
を備えたことを特徴とするタッチパネルの入力操作検出方法。
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