KR20200105713A

KR20200105713A - 입력 장치, 입력 장치의 제어 방법, 및 프로그램

Info

Publication number: KR20200105713A
Application number: KR1020207022852A
Authority: KR
Inventors: 도모키 야마다
Original assignee: 알프스 알파인 가부시키가이샤
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2020-09-08
Anticipated expiration: 2039-02-13
Also published as: WO2019176429A1; EP3767442B1; KR102375993B1; JPWO2019176429A1; JP6840287B2; EP3767442A1; US20200401268A1; US11112906B2; CN111819527B; EP3767442A4; CN111819527A

Abstract

입력 장치는, 상기 물체의 근접의 정도에 따라 변화하는 검출 신호를 생성하는 검출부와, 상기 검출부에 있어서 생성된 일련의 상기 검출 신호에 기초하여, 상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생겼는지 여부를 판정하는 판정부와, 상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생기지 않았다고 상기 판정부에 있어서 판정된 경우, 상기 검출부에 있어서 생성된 상기 검출 신호에 기초하여, 상기 물체가 근접하여 있지 않은 상태의 상기 검출 신호의 값을 나타내는 기준값을 갱신하는 기준값 갱신부를 갖는다. 상기 판정부는, 상기 검출 신호와 상기 기준값의 차가 나타내는 상기 물체의 근접의 정도가 높을수록, 상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정하기 쉬워지도록 판정 기준을 변경한다.

Description

입력 장치, 입력 장치의 제어 방법, 및 프로그램

본 개시의 일측면은, 입력 장치, 입력 장치의 제어 방법, 및 프로그램에 관한 것이다.

물체의 근접을 검지하는 센서는, 여러 가지 전자 기기에 있어서 유저의 조작 정보 등을 입력하는 장치에 사용되고 있다. 물체의 근접을 검지하는 센서에는, 저항막 방식이나 광학 방식, 정전 용량 방식 등의 여러 가지 타입이 존재하고 있고, 예를 들어 스마트 폰 등에서는 정전 용량 센서가 널리 채용되어 있다.

일반적인 정전 용량 센서로서, 물체와 검출 전극 간에 있어서의 정전 용량을 검출하는 자기 용량형 센서나, 구동 전극과 검출 전극 간에 있어서의 정전 용량을 검출하는 상호 용량형 센서 등이 알려져 있다. 이들 센서는, 어느 것도 정전 용량의 변화에 의해 물체의 근접을 검지한다. 그러나 정전 용량의 변화는, 물체의 근접 이외의 요인, 예를 들어 온도나 습도, 주위에 놓인 물건의 상태 등의 환경적인 요인에 의해서도 발생한다. 즉, 센서에 의한 정전 용량의 검출값에는, 물체의 근접에서 기인하여 변화하는 성분 외에, 환경적인 요인에 의해 변화하는 성분이 포함되어 있다. 그 때문에, 정전 용량의 검출값을 일정한 임계값과 비교하는 간이한 방법을 사용한 경우, 어느 온도에서는 물체의 근접을 정상적으로 검지할 수 있어도, 다른 온도에서는 정상적으로 검지할 수 없게 된다는 문제가 발생한다.

그래서, 정전 용량 센서의 검출값으로부터 물체의 근접 상태를 판정하는 경우, 일반적으로, 대상물 (손가락 등) 이 근접하여 있지 않을 때의 검출값에 기초하여 설정된 기준값 (베이스 라인값, 캘리브레이션값 등으로도 불린다) 이 사용된다. 기준값은 물체의 근접에 따라 변화하지 않는 성분으로 간주되고, 기준값에 대한 검출값의 상대적인 변화분 (차분값) 이 물체의 근접 상태를 나타내는 것이라고 추정된다. 차분값을 적당한 임계값과 비교함으로써, 물체의 근접의 유무가 판정된다.

기준값을 사용하는 방법에서는, 온도 등의 환경의 변화가 생겨도, 기준값을 적절히 갱신함으로써 근접 상태의 오판정을 회피할 수 있다. 그러나, 대상물이 근접하여 있는 상태에서 기준값의 갱신이 실시되면, 이 상태가 판정의 기준이 되기 때문에, 그 후에 대상물이 근접해도, 미근접 상태라고 잘못 판정되게 된다. 따라서, 기준값을 사용하는 방법에서는, 대상물이 근접하여 있지 않은 적절한 상태에서 기준값의 갱신을 실시할 필요가 있다.

하기 특허문헌 1 에 기재된 장치에서는, 모든 센서에 있어서의 정전 용량의 각 검출값이 일정 범위 내에 있는 상태가 일정 시간 이상 계속된 경우, 조작면 상에 손가락이 놓여 있지 않다고 판단되어, 기준값의 갱신이 실시된다.

일본 공개특허공보 2017-111507호

그러나, 상기 서술한 특허문헌 1 의 방법에서는, 복수의 센서의 검출값이 일정 범위 내에 있는 상태를 기준값의 갱신 타이밍으로 하고 있기 때문에, 환경적인 요인에 의해 복수의 센서의 검출값에 편차가 있는 경우 (예를 들어 일광의 조사 등에 의해 센서군의 온도의 분포에 편차가 있는 경우나, 일부의 센서의 가까이에 문구 등이 놓인 경우) 에는 기준값의 갱신이 실시되지 않게 되어, 오판정이 발생하기 쉬워진다. 또, 센서가 단독인 경우, 이 방법은 적용할 수 없다.

복수의 센서의 검출값을 비교하지 않고 기준값의 갱신 타이밍을 결정하는 방법으로서, 예를 들어, 검출값의 변화가 일정 시간 이상 계속적으로 작은 상태를 갱신 타이밍으로 하는 방법이 생각된다. 이 방법에서는, 갱신 타이밍의 결정 조건에 있어서 검출값의 상태의 계속 시간을 너무 길게 하면, 그만큼 기준값의 갱신이 늦어져 버려, 오판정이 생기기 쉬워진다. 또, 갱신 타이밍의 결정 조건에 있어서의 검출값의 변화폭을 너무 작게 해도, 기준값이 갱신되기 어려워지기 때문에 오판정이 생기기 쉬워진다. 그러나, 센서의 가까이에 손의 일부 등이 계속 놓인 경우에도, 검출값의 변화가 비교적 작은 상태로 유지된다고 예상되는 점에서, 이와 같은 경우에는 기준값이 갱신되지 않도록 할 필요가 있다.

그래서 본 개시의 일측면은, 검출 대상의 물체가 근접하여 있는 상태에서의 기준값의 갱신을 억제할 수 있는 입력 장치, 입력 장치의 제어 방법, 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 일측면에서는, 물체의 근접 상태에 따른 정보를 입력하는 입력 장치가 제공된다. 이 입력 장치는, 물체의 근접의 정도에 따라 변화하는 검출 신호를 생성하는 검출부와, 검출부에 있어서 생성된 일련의 검출 신호에 기초하여, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼는지 여부를 판정하는 판정부와, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생기지 않았다고 판정부에 있어서 판정된 경우, 검출부에 있어서 생성된 검출 신호에 기초하여, 물체가 근접하여 있지 않은 상태의 검출 신호의 값을 나타내는 기준값을 갱신하는 기준값 갱신부를 갖는다. 판정부는, 검출 신호와 기준값의 차가 나타내는 물체의 근접의 정도가 높을수록, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정하기 쉬워지도록 판정 기준을 변경한다.

본 개시의 일측면에 의하면, 검출 대상의 물체가 근접하여 있는 상태에서의 기준값의 갱신을 억제할 수 있는 입력 장치, 입력 장치의 제어 방법, 및 프로그램을 제공할 수 있다.

도 1 은 본 실시형태에 관련된 입력 장치의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2 는 검출부의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3 은 검출 신호의 크기와 제 2 시간의 관계를 도해한 도면이다.
도 4 는 본 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서 검출 신호를 취득하고 나서 차분값을 산출할 때까지의 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 5 는 제 1 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부의 판정 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 6 은 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 최대값과 최소값의 차의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7 은 제 1 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부의 판정 처리의 일 변형예를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 8a 는 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 변화를 근사하는 회귀 직선의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8b 는 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 변화를 근사하는 회귀 직선의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9 는 제 2 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부의 판정 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 10 은 제 2 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부의 판정 처리의 일 변형예를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 11 은 제 3 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부의 판정 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 12 는 제 3 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부의 판정 처리의 일 변형예를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 13 은 제 4 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부의 판정 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 14 는 제 5 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부의 판정 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 15 는 검출 신호의 크기와 제 1 시간의 관계를 도해한 도면이다.
도 16 은 제 6 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부의 판정 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 17 은 제 7 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부의 판정 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다.

＜제 1 실시형태＞

이하, 제 1 실시형태에 관련된 입력 장치에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 입력 장치의 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 1 에 나타내는 입력 장치는, n 개의 검출부 (10-1 ∼ 10-n) (이하, 구별하지 않고 「검출부 (10)」 로 기재하는 경우가 있다.) 와, 처리부 (30) 와, 기억부 (40) 와, 인터페이스부 (50) 를 갖는다. 도 2 는, 검출부 (10) 의 구성의 일례를 나타내는 도면이다.

본 실시형태에 관련된 입력 장치는, 손가락이나 펜 등의 물체의 근접 정도에 따른 정보를 입력하는 장치이며, 예를 들어 터치 센서나 터치 패드 등과 같이, 조작면에 있어서의 물체의 접촉의 유무나 접촉 위치, 근접의 정도 등에 관한 정보를 입력한다. 또한, 본 명세서에 있어서의 「근접」이란 가까이에 있는 것을 의미하고 있고, 접촉의 유무를 한정하지 않는다.

(검출부 (10))

검출부 (10-i) (i 는 1 부터 n 까지의 정수를 나타낸다.) 는, 물체 (1) (손가락 등) 의 근접 정도에 따른 검출 신호 (Si) (이하, 구별하지 않고 「검출 신호 (S)」로 기재하는 경우가 있다.) 를 생성한다. 검출부 (10) 는, 처리부 (30) 의 후술하는 제어부 (301) 의 제어에 따라, 검출 신호 (S) 를 반복적으로 생성한다.

검출부 (10) 는, 예를 들어 도 2 에 나타내는 바와 같이, 검출 전극 (101) 과 정전 용량 검출 회로 (102) 를 포함한다. 검출 전극 (101) 은, 물체 (1) 의 근접 정도에 따라 정전 용량이 변화하는 캐패시터 (Cx) 를 형성한다. 캐패시터 (Cx) 는, 교류적으로 접지 전위의 도체로 간주할 수 있는 손가락 등의 물체 (1) 와 검출 전극 (101) 간에 형성되는 기생적인 용량 성분이다. 캐패시터 (Cx) 의 정전 용량은, 물체 (1) 가 검출 전극 (101) 에 접근할수록 커진다.

정전 용량 검출 회로 (102) 는, 검출 전극 (101) 을 개재하여 전송되는 캐패시터 (Cx) 의 전하에 기초하여, 캐패시터 (Cx) 의 정전 용량에 따른 검출 신호 (S) 를 생성한다. 정전 용량 검출 회로 (102) 는, 예를 들어 도 2 에 나타내는 바와 같이, 연산 증폭기 (110) 와, 구동 전압 공급부 (111) 와, 캐패시터 (Cf1) 와, 아날로그-디지털 변환기 (이하, 「AD 변환기」로 기재한다.) (112) 와, 복조부 (113) 와, 로우 패스 필터 (114) 를 포함한다.

연산 증폭기 (110) 의 반전 입력 단자와 출력 단자 사이에는, 캐패시터 (Cf1) 가 접속된다. 연산 증폭기 (110) 의 비반전 입력 단자에는, 구동 전압 공급부 (111) 에 의해 교류의 구동 전압 (Vd1) 이 공급된다. 검출 전극 (101) 은, 연산 증폭기 (110) 의 반전 입력 단자에 접속된다. 구동 전압 공급부 (111) 의 구동 전압 (Vd1) 은, 예를 들어 정현파의 교류 전압이다. 연산 증폭기 (110) 는, 반전 입력 단자의 전압과 비반전 입력 단자의 전압이 대략 일치하도록, 출력 전압 (Vo1) 을 제어하기 때문에, 캐패시터 (Cx) 에는, 구동 전압 (Vd1) 과 대략 동일한 교류 전압이 발생한다. 캐패시터 (Cx) 에 교류 전압이 발생할 때, 이 교류 전압과 캐패시터 (Cx) 의 정전 용량에 비례한 전하의 변화가 생긴다. 캐패시터 (Cx) 에 있어서의 전하의 변화는, 캐패시터 (Cf1) 에 있어서의 전하의 변화와 대략 동일하다. 그 결과, 캐패시터 (Cf1) 에 생기는 교류 전압은, 캐패시터 (Cx) 의 정전 용량에 대체로 비례한 진폭을 가진다. 연산 증폭기 (110) 의 출력 전압 (Vo1) 은, 캐패시터 (Cf1) 에 생기는 교류 전압과 구동 전압 (Vd1) 의 합에 상당하는 전압이 된다.

AD 변환기 (112) 는, 연산 증폭기 (110) 의 출력 전압 (Vo1) 을 디지털값으로 변환한다. 예를 들어 AD 변환기 (112) 는, 구동 전압 공급부 (111) 의 구동 전압 (Vd1) 과 연산 증폭기 (110) 의 출력 전압 (Vo1) 의 차를 증폭하는 차동 앰프를 포함하고 있고, 이 차동 앰프의 출력 신호 (캐패시터 (Cf1) 의 교류 전압에 상당하는 신호) 를 디지털값으로 변환한다.

복조부 (113) 은, AD 변환기 (112) 에 있어서 디지털값으로 변환된 신호로부터, 캐패시터 (Cf1) 의 교류 전압의 진폭에 상당하는 성분, 즉, 캐패시터 (Cx) 의 정전 용량에 비례한 성분을 복조한다. 예를 들어 복조부 (113) 는, AD 변환기 (112) 에 있어서 디지털값으로 변환된 신호에 구동 전압 (Vd1) 과 대략 동상의 교류 신호를 승산한다. 로우 패스 필터 (114) 는, 복조부 (113) 의 승산 처리에 의한 고조파 성분이나 AD 변환기 (112) 의 에일리어싱에 의한 노이즈 성분을 제거한다. 이로써, 로우 패스 필터 (114) 로부터 출력되는 검출 신호 (S) 는, 캐패시터 (Cx) 의 정전 용량에 대체로 비례한 신호가 된다.

(처리부 (30))

처리부 (30) 는, 입력 장치의 전체적인 동작을 제어하는 회로이며, 예를 들어, 기억부 (40) 에 격납된 프로그램 (401) 의 명령 코드에 따라 처리를 실시하는 컴퓨터나, 특정 기능을 실현하도록 구성된 전용의 하드웨어 (로직 회로 등) 를 포함하여 구성된다. 처리부 (30) 의 처리는, 모든 컴퓨터에 있어서 프로그램 (401) 에 기초하여 실현해도 되고, 그 적어도 일부를 전용의 하드웨어에서 실현해도 된다.

처리부 (30) 는, 각 검출부 (10) 로부터 각각 주기적으로 검출 신호 (S) 를 취득하여, 검출부 (10) 마다 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차를 산출한다. 그리고 처리부 (30) 는, 이 산출한 차에 기초하여, 각 검출부 (10) (각 검출 전극 (101)) 에 있어서의 물체 (1) 의 근접 상태를 판정하는 처리를 실시한다. 또 처리부 (30) 는, 물체 (1) 가 근접하여 있지 않은 상태에서의 검출 신호 (S) 에 기초하여, 검출부 (10) 마다 기준값 (BV) 을 산출하는 처리를 실시한다.

처리부 (30) 는, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제어부 (301) 와, 판정부 (302) 와, 기준값 갱신부 (303) 와, 차분값 산출부 (304) 와, 위치 산출부 (305) 를 포함한다.

제어부 (301) 는, 검출부 (10-1 ∼ 10-n) 에 있어서의 검출 신호 (S1 ∼ Sn) 의 생성을 제어한다. 예를 들어 제어부 (301) 는, 구동 전압 공급부 (111) 에 있어서의 구동 전압 (Vd1) 의 생성이나, AD 변환기 (112) 의 아날로그-디지털 변환, 복조부 (113) 및 로우 패스 필터 (114) 에 있어서의 디지털 신호 처리가 적절한 타이밍으로 실시되도록, 검출부 (10-1 ∼ 10-n) 를 각각 제어한다. 제어부 (301) 는, 각 검출부 (10) 로부터 주기적으로 검출 신호 (S) 를 취득하여 기억부 (40) 에 격납한다.

판정부 (302) 는, 후술하는 기준값 갱신부 (303) 에 있어서 기준값 (BV) 의 갱신을 실시할지 여부의 판정을 실시한다. 즉, 판정부 (302) 는, 각 검출부 (10) 에 있어서 생성된 일련의 검출 신호 (S) 에 기초하여, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼는지 여부를 검출부 (10) 마다 판정한다.

또 판정부 (302) 는, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도가 높을수록, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정하기 쉬워지도록 판정 기준을 변경한다. 일반적으로, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도가 높을수록, 온도 등의 환경적인 요인이 아니라, 물체 (1) 의 근접에서 기인하여 검출 신호 (S) 의 변화가 생길 개연성이 높다. 그 때문에, 이와 같은 판정 기준의 변경을 실시함으로써, 물체 (1) 가 근접하여 있을 개연성이 높은 경우에 있어서, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워진다. 그 결과, 물체가 근접하여 있는 상태에서는, 후술하는 기준값 갱신부 (303) 에 있어서 기준값 (BV) 이 갱신되기 어려워진다.

예를 들어 판정부 (302) 는, 제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 변화의 크기를 나타내는 제 1 평가값 (E1) 을 산출하여, 이 제 1 평가값 (E1) 이 소정의 범위 (제 1 범위) 에 포함되어 있는지 판정하는 처리를 반복한다. 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 범위에 포함되어 있는 경우, 검출 신호 (S) 의 변화의 크기가 비교적 작아져 있고, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생기지 않았을 가능성이 비교적 높다. 판정부 (302) 는, 이 처리를 반복하면서, 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 범위에 포함되어 있는 상태 (이하, 「검출 신호 (S) 의 안정 상태」로 부르는 경우가 있다.) 의 계속 시간을 계측한다. 그리고 판정부 (302) 는, 검출 신호 (S) 의 안정 상태의 계속 시간이 제 2 시간 T2 이상이 된 경우, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생기지 않았다고 판정한다.

판정부 (302) 는, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도에 따라, 제 2 시간 T2 를 변경한다. 즉 판정부 (302) 는, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도가 높을수록, 제 2 시간 T2 를 길게 한다. 제 2 시간 T2 를 길게 함으로써, 제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 변화가 제 1 범위로부터 일탈하기 쉬워지기 때문에, 판정부 (302) 는 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정하기 쉬워진다.

판정부 (302) 는, 제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 변화의 크기를 나타내는 제 1 평가값 (E1) 으로서, 예를 들어 제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 평균값에 대한 검출 신호 (S) 의 편차의 크기를 나타내는 값을 산출한다. 구체적으로는, 판정부 (302) 는, 제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 분산이나 표준 편차에 따른 값을 제 1 평가값 (E1) 으로서 산출한다.

기준값 갱신부 (303) 는, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생기지 않았다고 판정부 (302) 에 있어서 판정된 경우, 검출부 (10) 에 있어서 생성된 검출 신호 (S) 에 기초하여, 물체 (1) 가 근접하여 있지 않은 상태의 검출 신호 (S) 의 값을 나타내는 기준값 (BV) 을 갱신한다. 예를 들어 기준값 갱신부 (303) 는, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생기지 않았다고 판정부 (302) 에 있어서 판정되었을 때에 생성된 검출 신호 (S) 나, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생기지 않았다고 판정부 (302) 에 있어서 판정된 상태에 있어서의 일련의 검출 신호 (S) 의 평균값을 새로운 기준값 (BV) 으로서 취득한다.

차분값 산출부 (304) 는, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차 (S-BV) 를 차분값으로서 산출한다. 물체 (1) 의 근접 정도가 커질수록 검출 신호 (S) 의 값이 커지는 것으로 하면, 물체 (1) 의 근접 정도가 커질수록 차분값 (S-BV) 도 커진다.

위치 산출부 (305) 는, 검출부 (10-1 ∼ 10-n) 에 있어서 생성된 검출 신호 (S1 ∼ Sn) 에 기초하여, 손가락 등의 물체 (1) 가 근접한 위치를 산출한다. 예를 들어, 검출부 (10-1 ∼ 10-n) 의 각 검출 전극 (101) 은, 물체 (1) 가 근접하는 조작면에 있어서 2 개의 방향 (X 방향, Y 방향) 으로 나란히 배치되어 있다. 위치 산출부 (305) 는, X 방향으로 나란한 검출 전극 (101) 에 대응하는 일군의 검출 신호 (S) 의 분포와, Y 방향으로 나란한 검출 전극 (101) 에 대응하는 일군의 검출 신호 (S) 의 분포에 기초하여, 조작면에 있어서의 물체 (1) 의 근접 위치 (X 방향의 좌표 및 Y 방향의 좌표) 를 산출한다.

(기억부 (40))

기억부 (40) 는, 처리부 (30) 에 있어서 처리에 사용되는 정수 데이터나, 처리의 과정에서 일시적으로 참조되는 변수 데이터를 기억한다. 또 기억부 (40) 는, 처리부 (30) 의 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 (401) 을 기억한다. 기억부 (40) 는, 예를 들어, DRAM 이나 SRAM 등의 휘발성 메모리, 플래시 메모리 등의 불휘발성 메모리, 하드디스크 드라이브 등의 자기 기억 장치 중의 하나 이상을 포함하여 구성된다.

(인터페이스부 (50))

인터페이스부 (50) 는, 입력 장치와 다른 제어 장치 (입력 장치를 탑재하는 전자 기기의 컨트롤용 IC 등) 간에서 데이터를 교환하기 위한 회로이다. 처리부 (30) 는, 기억부 (40) 에 기억되는 정보 (물체 (1) 의 좌표의 정보 등) 를 인터페이스부 (50) 로부터 도시되지 않은 제어 장치에 출력한다. 또, 인터페이스부 (50) 는, 처리부 (30) 의 컴퓨터에 있어서 실행되는 프로그램 (401) 을, 광 디스크나 USB 메모리 등의 비일시적 기록 매체나 네트워크상의 서버 등으로부터 취득하여, 기억부 (40) 에 로드해도 된다.

(동작)

여기서, 상기 서술한 구성을 갖는 입력 장치의 동작에 대해, 도 3 ∼ 도 5 를 참조하여 설명한다.

도 3 은, 검출 신호의 크기와 제 2 시간 T2 의 설정값의 관계를 도해한 도면이다. 도 3 에 있어서의 3 개의 실선은, 환경적인 요인에 의해 시간의 경과와 함께 변화하는 검출 신호 (S) 를 각각 나타낸다. 도 3 의 예에 있어서, 각 검출 신호 (S) 의 값 (검출값) 은 어느 것도 초기 상태에 있어서 「Sa」이며, 시간의 경과와 함께 상승하여, 각각 「Sb」, 「Sc」, 「Sd」에 도달한 시각 t0 부터 안정 상태가 되고 있다. 검출값은 「Sb」가 가장 작고, 「Sb」, 「Sc」, 「Sd」의 순서로 커지고 있다. 판정부 (302) 는, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차가 클수록 (즉 검출값이 클수록) 제 2 시간 T2 를 길게 하기 때문에, 도 3 의 예에서는, 검출값 Sb 에 있어서의 제 2 시간 T2(Sb) 가 가장 짧고, 검출값 Sd 에 있어서의 제 2 시간 T2(Sd) 가 가장 길다. 따라서, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생기지 않았다고 판정하는 시각은, 검출값 Sb 에서 안정 상태가 된 검출 신호 (S) 가 가장 빠르고 (시각 t1), 검출값 Sd 에서 안정 상태가 된 검출 신호 (S) 가 가장 늦다 (시각 t3). 따라서, 검출 신호 (S) 가 클수록 (물체 (1) 의 근접 정도가 클수록), 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생기지 않았다는 판정이 얻어지기 어려워지고, 물체 (1) 가 근접하여 있는 상태에서의 오판정이 회피되기 쉬워진다. 한편, 검출 신호 (S) 가 작을수록 (물체 (1) 의 근접 정도가 작을수록), 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생기지 않았다는 판정이 얻어지기 쉬워지고, 판정이 얻어지기까지의 시간이 단축된다.

도 4 는, 검출 신호 (S) 를 취득하고 나서 차분값 (S-BV) 을 산출할 때까지의 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 입력 장치는, n 개의 검출부 (10) 의 각각에 대해, 도 4 에 나타내는 처리를 일정한 주기로 반복적으로 실행한다.

먼저 제어부 (301) 는, 검출부 (10) 에 있어서 정전 용량의 검출을 실시하고, 검출 결과로서 생성된 검출 신호 (S) 를 취득한다 (ST100). 판정부 (302) 는, 검출부 (10) 에서 생성된 검출 신호 (S) 에 기초하여, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼는지 여부를 판정한다 (ST105). 이 판정의 결과, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생기지 않았다고 판정된 경우 (ST110 의 아니오), 기준값 갱신부 (303) 는, 스텝 ST100 에서 취득된 검출 신호 (S) 에 기초하여 새로운 기준값 (BV) 을 산출하고, 원래의 기준값 (BV) 과 치환한다 (ST115). 차분값 산출부 (304) 는, 스텝 ST100 에서 취득된 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차분값 (S-BV) 을 산출하고, 기억부 (40) 에 격납한다 (ST120).

도 5 는, 판정부 (302) 의 판정 처리 (도 4 의 ST105) 의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다.

판정부 (302) 는, 최신의 검출 신호 (S) 를 포함한 제 1 시간 T1 분의 일련의 검출 신호 (S) 를 기억부 (40) 로부터 판독 출력하고, 판정용의 시계열 데이터를 구성한다 (ST220). 그리고 판정부 (302) 는, 이 시계열 데이터에 기초하여, 제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 변화의 크기를 나타내는 제 1 평가값 (E1) (제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 분산이나 표준 편차 등) 을 산출한다 (ST250).

판정부 (302) 는, 스텝 ST250 에서 산출한 제 1 평가값 (E1) 과 제 1 임계값 (TH1) 을 비교하고, 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 임계값 (TH1) 보다 큰 경우 (ST255 의 예), 계시 카운터 (CT) 를 제로로 초기화한다 (ST260). 이 예에 있어서, 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 임계값 (TH1) 보다 작은 범위가 상기 서술한 제 1 범위이기 때문에, 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 임계값 (TH1) 보다 큰 경우, 제 1 평가값 (E1) 은 제 1 범위로부터 일탈하고 있다.

따라서, 판정부 (302) 는, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정한다 (ST265).

한편, 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 임계값 (TH1) 보다 작은 경우 (ST255 의 아니오), 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 범위에 포함되어 있고, 검출 신호 (S) 가 안정 상태에 있기 때문에, 판정부 (302) 는 안정 상태의 계속 시간을 측정하기 위한 계시 카운터 (CT) 를 인크리먼트한다 (ST270).

이어서 판정부 (302) 는, 스텝 ST100 에서 취득된 검출 신호 (S) 와 현재의 기준값 (BV) 의 차를 차분값 (S-BV) 으로서 산출한다 (ST275). 판정부 (302) 는, 산출한 차분값 (S-BV) 에 기초하여 제 2 시간 T2 를 설정한다 (ST280). 제 2 시간 T2 는, 주기적으로 인크리먼트되는 계시 카운터 (CT) 의 값에 대응한 수치이다. 판정부 (302) 는, 예를 들어 차분값 (S-BV) 을 변수로 하는 소정의 함수 (일차 함수 등) 에 기초하여, 차분값 (S-BV) 이 커질수록 값이 커지도록 제 2 시간 T2 를 산출한다. 혹은, 판정부 (302) 는, 차분값 (S-BV) 과 제 2 시간 T2 의 대응 관계를 규정한 소정의 데이터 테이블에 기초하여, 산출한 차분값 (S-BV) 에 대응하는 제 2 시간 T2 를 취득해도 된다.

또한, 판정부 (302) 가 제 2 시간 T2 의 설정에 사용하는 차분값 (S-BV) 은, 1 개의 검출부 (10) 의 검출 신호 (S) 에 대해 산출한 1 개의 차분값 (S-BV) 이어도 되고, n 개의 검출부 (10) 의 검출 신호 (S) 에 대해 산출한 n 개의 차분값 (S-BV) 의 합계값이나 평균값이어도 된다.

판정부 (302) 는, 스텝 ST280 에서 설정한 제 2 시간 T2 와 계시 카운터 (CT) 를 비교하고, 계시 카운터 (CT) 가 제 2 시간 T2 를 초과하고 있는 경우 (ST285 의 예), 계시 카운터 (CT) 를 제로로 초기화한다 (ST290). 이 경우, 판정부 (302) 는, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생기지 않았다고 판정한다 (ST295).

한편, 계시 카운터 (CT) 가 제 2 시간 T2 를 초과하고 있지 않는 경우 (ST285 의 아니오), 판정부 (302) 는, 검출 신호 (S) 의 안정 상태의 계속 시간이 기준에 이르러 있지 않기 때문에, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정한다 (ST265). 단 이 경우, 판정부 (302) 는, 계시 카운터 (CT) 를 초기화하지 않고 유지한다. 따라서, 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 임계값 (TH1) 보다 작은 상태 (ST255 의 아니오) 가 계속되는 동안, 판정부 (302) 는 일정한 주기로 계시 카운터 (CT) 의 인크리먼트 (ST270) 를 반복한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 입력 장치에 의하면, 물체 (1) 의 근접의 정도에 따라 변화하는 일련의 검출 신호 (S) 에 기초하여, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼는지 여부가 판정된다. 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생기지 않았다고 판정된 경우, 물체 (1) 가 근접하여 있지 않은 상태의 검출 신호 (S) 의 값을 나타내는 기준값 (BV) 이 갱신된다.

그리고, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차 (S-BV) 가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도가 높을수록, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워지도록, 그 판정 기준이 변경된다. 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차 (S-BV) 가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도가 높은 경우, 이 차 (S-BV) 는, 온도 등의 환경적인 요인에 의한 것이 아니고, 물체 (1) 의 근접에서 기인하는 것일 개연성이 높다. 따라서, 상기와 같이 판정 기준을 변경함으로써, 물체 (1) 가 근접하여 있을 개연성이 높은 경우에는, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워진다. 그 결과, 물체 (1) 가 근접하여 있는 상태에 있어서, 기준값 (BV) 이 갱신되기 어려워지기 때문에, 부적절한 기준값 (BV) 의 갱신에 의한 물체 (1) 의 근접 상태의 오판정을 효과적으로 회피할 수 있다.

또, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차 (S-BV) 가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도가 낮을수록 기준값 (BV) 의 갱신이 실시되기 쉬워지기 때문에, 물체 (1) 가 근접하여 있을 개연성이 낮은 경우에는, 기준값 (BV) 의 갱신의 타이밍을 빠르게 할 수 있다. 이로써, 환경의 변화에 대해 기준값 (BV) 의 갱신이 늦어지는 것에 의한 물체 (1) 의 근접 상태의 오판정을 효과적으로 회피할 수 있다.

다음으로, 제 1 실시형태에 관련된 입력 장치의 변형예에 대해 설명한다.

도 6 은, 제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 최대값 (Smax) 과 최소값 (Smin) 의 차 (V1) 의 일례를 나타내는 도면이다. 판정부 (302) 가 산출하는 제 1 평가값 (E1) 으로서, 상기 설명에서는 분산이나 표준 편차를 예로 들었지만, 제 1 평가값 (E1) 은 제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 변화의 크기를 나타내는 것이면 되고, 예를 들어 도 6 에 나타내는 바와 같은 차 (V1) 를 제 1 평가값 (E1) 으로 해도 된다.

또, 판정부 (302) 에서는 검출 신호 (S) 의 변화의 크기에 기초하여 물체 (1) 의 근접의 유무를 판정하기 때문에, 판정의 정밀도를 높이려면, 물체 (1) (예를 들어 인체) 의 움직임에 비해 현저하게 주파수가 높은 검출 신호 (S) 의 성분은 감쇠되어 있는 것이 바람직하다. 그래서 판정부 (302) 는, 도 7 의 플로우 차트에 있어서 나타내는 바와 같이, 검출 신호 (S) 를 평활화하는 로우 패스 필터 처리를 실시하고 (ST200), 로우 패스 필터 처리에 의해 평활화된 검출 신호 (S) 에 기초하여 시계열 데이터를 구성하고 (ST220), 검출 신호 (S) 의 제 1 시간 T1 에 있어서의 변화의 크기를 나타내는 제 1 평가값을 산출해도 된다 (ST250).

＜제 2 실시형태＞

다음으로, 제 2 실시형태에 관련된 입력 장치에 대해 설명한다. 제 2 실시형태에 관련된 입력 장치는, 상기 서술한 제 1 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부 (302) 의 판정 처리를 일부 변경한 것이며, 다른 구성은 제 1 실시형태에 관련된 입력 장치와 동일하다. 이하에서는, 제 1 실시형태에 관련된 입력 장치와의 상위점을 중심으로 설명한다.

도 8a 및 도 8b 는, 제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 변화를 근사하는 회귀 직선의 일례를 나타내는 도면이다. 도 8a 및 도 8b 의 각각에 있어서, 점선이 회귀 직선을 나타낸다. 도 8a 의 예에서는, 회귀 직선에 상관성을 가지지 않는 검출 신호 (S) 의 검출값의 편차가 크고, 회귀 직선의 기울기가 작다 (회귀 직선 상의 값이 평균값에 가깝다). 한편, 도 8b 의 예에서는, 회귀 직선에 대한 검출 신호 (S) 의 상관성이 도 8a 의 예에 비해 높고, 회귀 직선의 기울기가 크다. 도 8b 에 나타내는 바와 같이 검출 신호 (S) 가 직선적인 변화의 경향을 나타내는 경우, 손가락 등의 물체 (1) 의 근접에 의해 검출부 (10) 의 온도가 변화한 것에 수반하는 검출 신호 (S) 의 드리프트를 일으키고 있을 개연성이 높다.

그래서, 본 실시형태에 관련된 입력 장치의 판정부 (302) 는, 제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 변화를 근사하는 회귀 직선의 기울기 (A) 를 산출하고, 회귀 직선의 기울기 (A) 가 클수록, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워지도록 제 1 시간 T1 을 변경한다. 즉 판정부 (302) 는, 회귀 직선의 기울기 (A) 가 클수록, 제 1 시간 T1 을 길게 한다. 제 1 시간 T1 을 길게 함으로써, 제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 변화가 커지고, 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 범위로부터 일탈하기 쉬워지기 때문에, 판정부 (302) 는 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정하기 쉬워진다. 그 결과, 물체 (1) 가 근접하여 있는 상태에서의 기준값 (BV) 의 갱신이 억제되기 쉬워진다.

도 9 는, 제 2 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부 (302) 의 판정 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 도 9 에 나타내는 플로우 차트는, 도 5 에 나타내는 플로우 차트에 스텝 ST225 ∼ ST245 를 추가한 것이며, 다른 스텝은 도 5 에 나타내는 플로우 차트와 동일하다.

스텝 ST220 에 있어서 제 1 시간 T1 분의 검출 신호 (S) 의 시계열 데이터를 구성한 후, 판정부 (302) 는, 이 시계열 데이터로부터 회귀 직선의 기울기 (A) 를 산출한다 (ST225).

그리고 판정부 (302) 는, 산출한 회귀 직선의 기울기 (A) 에 기초하여, 제 1 시간 T1 을 설정한다 (ST230). 제 1 시간 T1 은, 시계열 데이터를 구성하는 검출 신호 (S) 의 수에 대응한 수치이다. 판정부 (302) 는, 예를 들어 기울기 (A) 를 변수로 하는 소정의 함수 (일차 함수 등) 에 기초하여, 기울기 (A) 가 커질수록 값이 커지도록 제 1 시간 T1 을 산출한다. 혹은, 판정부 (302) 는, 기울기 (A) 와 제 1 시간 T1 의 대응 관계를 규정한 소정의 데이터 테이블에 기초하여, 산출한 기울기 (A) 에 대응하는 제 1 시간 T1 을 취득해도 된다. 또, 판정부 (302) 는, 제 1 시간 T1 의 값으로서 미리 정해진 2 개의 값으로부터, 기울기 (A) 와 소정의 임계값의 비교 결과에 따라 일방의 값을 선택해도 된다.

스텝 ST230 에 있어서 제 1 시간 T1 이 변경된 경우 (ST240 의 예), 판정부 (302) 는, 변경 후의 제 1 시간 T1 에 기초하여, 검출 신호 (S) 의 시계열 데이터를 재구성한다 (ST245). 시계열 데이터로부터 제 1 평가값 (E1) 을 산출하는 스텝 ST250 이후의 처리는, 도 4 에 나타내는 플로우 차트와 동일하기 때문에 설명을 할애한다.

본 실시형태에 관련된 입력 장치에 의하면, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차 (S-BV) 외에, 검출 신호 (S) 의 변화의 직선성을 가미하여 판정부 (302) 의 판정 기준이 변경된다. 그 때문에, 부적절한 기준값 (BV) 의 갱신에 의한 물체 (1) 의 근접 상태의 오판정을 보다 효과적으로 회피할 수 있음과 함께, 환경의 변화에 대해 기준값 (BV) 의 갱신이 늦어지는 것에 의한 물체 (1) 의 근접 상태의 오판정을 보다 효과적으로 회피할 수 있다.

다음으로, 제 1 실시형태에 관련된 입력 장치의 변형예에 대해 도 10 의 플로우 차트를 참조하여 설명한다.

검출 신호 (S) 의 변화의 직선성을 평가하기 위해서, 상기 예에서는 제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 회귀 직선의 기울기 (A) 가 이용되고 있다. 직선성의 평가에는, 회귀 직선의 기울기 (A) 이외에도, 예를 들어 회귀 직선에 의한 검출 신호의 추정값과 검출 신호 (S) 의 근사 정도를 이용 가능하다. 이 근사 정도로는, 예를 들어, 회귀 직선에 의한 추정값과 검출값의 잔차로부터 계산되는 결정 계수 등을 들 수 있다. 그래서, 이 변형예에 있어서의 판정부 (302) 는, 회귀 직선에 의한 검출 신호 (S) 의 추정값과 검출 신호 (S) 의 근사의 정도를 나타내는 제 2 평가값 (E2) (결정 계수 등) 을 산출하고, 제 2 평가값 (E2) 이 나타내는 근사의 정도가 클수록, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워지도록 제 1 시간 T1 을 변경한다.

도 10 에 나타내는 플로우 차트는, 도 9 에 나타내는 플로우 차트에 있어서의 스텝 ST225 및 ST230 을 스텝 ST225A 및 ST230A 로 치환한 것이며, 다른 스텝은 도 9 에 나타내는 플로우 차트와 동일하다.

스텝 ST220 에 있어서 제 1 시간 T1 분의 검출 신호 (S) 의 시계열 데이터를 구성한 후, 판정부 (302) 는, 이 시계열 데이터로부터 회귀 직선의 기울기 (A) 와, 결정 계수 등의 제 2 평가값 (E2) 을 산출한다 (ST225A). 그리고 판정부 (302) 는, 산출한 회귀 직선의 기울기 (A) 와 제 2 평가값 (E2) 에 기초하여, 제 1 시간 T1 을 설정한다 (ST230A). 예를 들어 판정부 (302) 는, 기울기 (A) 와 제 2 평가값 (E2) 을 변수로 하는 소정의 함수에 기초하여, 기울기 (A) 가 커질수록 제 1 시간 T1 의 값을 크게 함과 함께, 제 2 평가값 (E2) 이 나타내는 근사의 정도가 클수록 제 1 시간 T1 의 값을 크게 한다. 혹은, 판정부 (302) 는, 기울기 (A) 및 제 2 평가값 (E2) 과 제 1 시간 T1 의 대응 관계를 규정한 소정의 데이터 테이블에 기초하여, 기울기 (A) 및 제 2 평가값 (E2) 에 대응하는 제 1 시간 T1 을 취득해도 된다. 또, 판정부 (302) 는, 제 1 시간 T1 의 값으로서 미리 정해진 2 개의 값으로부터, 기울기 (A) 와 소정의 임계값의 비교 결과 그리고 제 2 평가값 (E2) 과 소정의 임계값의 비교 결과에 기초하여, 어느 일방의 값을 선택해도 된다.

이와 같이, 회귀 직선에 의한 검출 신호의 추정값과 검출 신호 (S) 의 근사 정도를 나타내는 제 2 평가값 (E2) 을 사용하여 검출 신호 (S) 의 변화의 직선성을 평가함으로써, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼는지 여부를 보다 정확하게 판정할 수 있다. 따라서, 물체 (1) 가 근접하여 있는 상태에서의 기준값 (BV) 의 갱신을 적절히 회피할 수 있다.

＜제 3 실시형태＞

다음으로, 제 3 실시형태에 관련된 입력 장치에 대해 설명한다. 제 3 실시형태에 관련된 입력 장치는, 상기 서술한 제 2 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부 (302) 의 판정 처리를 일부 변경한 것이며, 다른 구성은 제 2 실시형태에 관련된 입력 장치와 동일하다. 이하에서는, 제 2 실시형태에 관련된 입력 장치와의 상위점을 중심으로 설명한다.

상기 서술한 제 2 실시형태에 관련된 입력 장치의 판정부 (302) 는, 제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 회귀 직선의 기울기 (A) 에 따라 제 1 시간 T1 을 변경한다. 이에 대하여, 제 3 실시형태에 관련된 입력 장치의 판정부 (302) 는, 회귀 직선의 기울기 (A) 에 따라, 제 1 평가값 (E1) 의 판정의 기준인 제 1 범위를 변경한다. 즉, 판정부 (302) 는, 회귀 직선의 기울기 (A) 가 클수록, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워지도록 제 1 범위를 작게 한다.

도 11 은, 제 3 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부 (302) 의 판정 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 도 11 에 나타내는 플로우 차트는, 도 9 에 나타내는 플로우 차트에 있어서의 스텝 ST230 ∼ ST245 를 스텝 ST235 로 치환한 것이며, 다른 스텝은 도 9 에 나타내는 플로우 차트와 동일하다.

스텝 ST235 에 있어서, 판정부 (302) 는, 스텝 ST225 에서 산출된 회귀 직선의 기울기 (A) 에 기초하여 제 1 임계값 (TH1) 을 설정한다. 즉 판정부 (302) 는, 회귀 직선의 기울기 (A) 가 클수록, 제 1 임계값 (TH1) 을 작은 값으로 설정한다. 이 예에 있어서, 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 임계값 (TH1) 보다 작은 범위가 상기 서술한 제 1 범위이며, 제 1 임계값 (TH1) 이 작아질수록, 제 1 평가값 (E1) 은 제 1 범위로부터 일탈하기 쉬워진다. 따라서, 회귀 직선의 기울기 (A) 가 클수록, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워진다.

본 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서도, 검출 신호 (S) 의 변화의 직선성을 가미하여 판정부 (302) 의 판정 기준이 변경되기 때문에, 제 2 실시형태에 관련된 입력 장치와 동일하게, 물체 (1) 의 근접 상태의 오판정을 효과적으로 회피할 수 있다.

다음으로, 제 3 실시형태에 관련된 입력 장치의 변형예에 대해 도 12 의 플로우 차트를 참조하여 설명한다. 도 12 에 나타내는 플로우 차트는, 도 10 에 나타내는 플로우 차트에 있어서의 스텝 ST230A ∼ ST245 를 스텝 ST235A 로 치환한 것이며, 다른 스텝은 도 10 에 나타내는 플로우 차트와 동일하다.

스텝 ST235A 에 있어서, 판정부 (302) 는, 스텝 ST225A 에서 산출한 회귀 직선의 기울기 (A) 와 제 2 평가값 (E2) 에 기초하여, 제 1 임계값 (TH1) 을 설정한다 (ST235A). 예를 들어 판정부 (302) 는, 기울기 (A) 와 제 2 평가값 (E2) 을 변수로 하는 소정의 함수에 기초하여, 기울기 (A) 가 커질수록 제 1 임계값 (TH1) 을 작게 함과 함께, 제 2 평가값 (E2) 이 나타내는 근사의 정도가 클수록 제 1 임계값 (TH1) 을 작게 한다. 혹은, 판정부 (302) 는, 기울기 (A) 및 제 2 평가값 (E2) 과 제 1 임계값 (TH1) 의 대응 관계를 규정한 소정의 데이터 테이블에 기초하여, 기울기 (A) 및 제 2 평가값 (E2) 에 대응하는 제 1 임계값 (TH1) 을 취득해도 된다. 또, 판정부 (302) 는, 제 1 임계값 (TH1) 의 값으로서 미리 정해진 2 개의 값으로부터, 기울기 (A) 와 소정의 임계값의 비교 결과 그리고 제 2 평가값 (E2) 과 소정의 임계값의 비교 결과에 기초하여, 어느 일방의 값을 선택해도 된다.

이와 같이, 제 2 평가값 (E2) 을 사용하여 검출 신호 (S) 의 변화의 직선성을 평가함으로써, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼는지 여부를 보다 정확하게 판정할 수 있기 때문에, 물체 (1) 가 근접하여 있는 상태에서의 기준값 (BV) 의 갱신을 적절히 회피할 수 있다.

＜제 4 실시형태＞

다음으로, 제 4 실시형태에 관련된 입력 장치에 대해 설명한다. 제 4 실시형태에 관련된 입력 장치는, 상기 서술한 제 1 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부 (302) 의 판정 처리를 일부 변경한 것이며, 다른 구성은 제 1 실시형태에 관련된 입력 장치와 동일하다. 이하에서는, 제 1 실시형태에 관련된 입력 장치와의 상위점을 중심으로 설명한다.

본 실시형태에 관련된 입력 장치의 판정부 (302) 는, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차 (S-BV) 가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도에 따라, 제 2 시간 T2 뿐만 아니라 제 1 시간 T1 도 변경한다. 즉, 판정부 (302) 는, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차 (S-BV) 가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도가 높아질수록 제 1 시간 T1 의 값을 크게 하여, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정되기 쉽게 한다.

도 13 은, 제 4 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부 (302) 의 판정 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 도 13 에 나타내는 플로우 차트는, 도 5 에 나타내는 플로우 차트에 있어서 스텝 ST220 전에 스텝 ST205 ∼ ST210 을 추가함과 함께, 도 5 에 나타내는 플로우 차트에 있어서의 스텝 ST275 를 생략한 것이며, 다른 스텝은 도 5 에 나타내는 플로우 차트와 동일하다.

판정부 (302) 는, 스텝 ST100 에서 취득된 검출 신호 (S) 와 현재의 기준값 (BV) 의 차를 차분값 (S-BV) 으로서 산출하고 (ST205), 이 차분값 (S-BV) 에 기초하여 제 1 시간 T1 을 설정한다 (ST210). 판정부 (302) 는, 예를 들어 차분값 (S-BV) 을 변수로 하는 소정의 함수 (일차 함수 등) 에 기초하여, 차분값 (S-BV) 이 커질수록 제 1 시간 T1 의 값을 크게 한다. 혹은, 판정부 (302) 는, 차분값 (S-BV) 과 제 1 시간 T1 의 대응 관계를 규정한 소정의 데이터 테이블에 기초하여, 산출한 차분값 (S-BV) 에 대응하는 제 1 시간 T1 을 취득해도 된다. 또, 판정부 (302) 는, 제 1 시간 T1 의 값으로서 미리 정해진 2 개의 값으로부터, 차분값 (S-BV) 과 소정의 임계값의 비교 결과에 기초하여, 어느 일방의 값을 선택해도 된다.

판정부 (302) 는, 스텝 ST210 에 있어서 설정한 제 1 시간 T1 에 기초하여, 검출 신호 (S) 의 시계열 데이터를 구성한다 (스텝 ST220). 스텝 ST250 이후의 처리는, 도 5 에 나타내는 플로우 차트와 대체로 동일하다. 단, 스텝 ST280 에 있어서의 제 2 시간 T2 의 설정에는, 스텝 ST205 에서 산출된 차분값 (S-BV) 이 사용된다.

본 실시형태에 관련된 입력 장치에 의하면, 제 2 시간 T2 뿐만 아니라 제 1 시간 T1 도 차분값 (S-BV) 에 따라 변경되기 때문에, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼는지 여부의 판정 기준을 유연하게 설정하기 쉬워져, 판정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

＜제 5 실시형태＞

다음으로, 제 5 실시형태에 관련된 입력 장치에 대해 설명한다. 제 5 실시형태에 관련된 입력 장치는, 상기 서술한 제 1 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부 (302) 의 판정 처리를 일부 변경한 것이며, 다른 구성은 제 1 실시형태에 관련된 입력 장치와 동일하다. 이하에서는, 제 1 실시형태에 관련된 입력 장치와의 상위점을 중심으로 설명한다.

본 실시형태에 관련된 입력 장치의 판정부 (302) 는, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차 (S-BV) 가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도에 따라, 제 2 시간 T2 뿐만 아니라 제 1 임계값 (TH1) (제 1 범위) 도 변경한다. 즉, 판정부 (302) 는, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차 (S-BV) 가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도가 높아질수록 제 1 임계값 (TH1) 의 값을 작게 하여, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정되기 쉽게 한다.

도 14 는, 제 5 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부 (302) 의 판정 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 도 14 에 나타내는 플로우 차트는, 도 5 에 나타내는 플로우 차트에 있어서 스텝 ST220 전에 스텝 ST205 ∼ ST215 를 추가함과 함께, 도 5 에 나타내는 플로우 차트에 있어서의 스텝 ST275 를 생략한 것이며, 다른 스텝은 도 5 에 나타내는 플로우 차트와 동일하다.

판정부 (302) 는, 스텝 ST100 에서 취득된 검출 신호 (S) 와 현재의 기준값 (BV) 의 차를 차분값 (S-BV) 으로서 산출하고 (ST205), 이 차분값 (S-BV) 에 기초하여 제 1 임계값 (TH1) 을 설정한다 (ST215). 판정부 (302) 는, 예를 들어 차분값 (S-BV) 을 변수로 하는 소정의 함수 (일차 함수 등) 에 기초하여, 차분값 (S-BV) 이 커질수록 제 1 임계값 (TH1) 의 값을 작게 한다. 혹은, 판정부 (302) 는, 차분값 (S-BV) 과 제 1 임계값 (TH1) 의 대응 관계를 규정한 소정의 데이터 테이블에 기초하여, 산출한 차분값 (S-BV) 에 대응하는 제 1 임계값 (TH1) 을 취득해도 된다. 또, 판정부 (302) 는, 제 1 임계값 (TH1) 의 값으로서 미리 정해진 2 개의 값으로부터, 차분값 (S-BV) 과 소정의 임계값의 비교 결과에 기초하여, 어느 일방의 값을 선택해도 된다.

검출 신호 (S) 의 시계열 데이터를 구성하는 스텝 ST220 이후의 처리는, 도 5 에 나타내는 플로우 차트와 대체로 동일하다. 단, 스텝 ST280 에 있어서의 제 2 시간 T2 의 설정에는, 스텝 ST205 에서 산출된 차분값 (S-BV) 이 사용된다.

본 실시형태에 관련된 입력 장치에 의하면, 제 2 시간 T2 뿐만 아니라 제 1 임계값 (TH1) 도 차분값 (S-BV) 에 따라 변경되기 때문에, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼는지 여부의 판정 기준을 유연하게 설정하기 쉬워지고, 판정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

＜제 6 실시형태＞

다음으로, 제 6 실시형태에 관련된 입력 장치에 대해 설명한다. 제 6 실시형태에 관련된 입력 장치는, 상기 서술한 제 4 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부 (302) 의 판정 처리를 일부 변경한 것이며, 다른 구성은 제 4 실시형태에 관련된 입력 장치와 동일하다. 이하에서는, 제 4 실시형태에 관련된 입력 장치와의 상위점을 중심으로 설명한다.

본 실시형태에 관련된 입력 장치의 판정부 (302) 는, 제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 변화의 크기를 나타내는 제 1 평가값 (E1) 을 산출하여, 이 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 범위에 포함되어 있는지 판정하는 처리를 반복한다. 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 범위에 포함되어 있는 경우, 판정부 (302) 는, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생기지 않았다고 판정한다.

제 1 ∼ 제 5 실시형태에 관련된 입력 장치의 판정부 (302) 는, 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 범위에 포함되는 안정 상태의 계속 시간이 제 2 시간 T2 를 초과한 경우에, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 없다고 판정한다. 이에 대하여, 본 실시형태에 관련된 입력 장치의 판정부 (302) 는, 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 범위에 포함되는 경우에, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 없다고 판정한다. 그 때문에, 본 실시형태에 관련된 입력 장치의 판정부 (302) 는, 1 개의 제 1 평가값 (E1) 의 판정만으로 적절한 판정 결과가 얻어지도록, 제 1 시간 T1 을 적당히 긴 시간으로 설정한다.

또, 본 실시형태에 관련된 입력 장치의 판정부 (302) 는, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차 (S-BV) 가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도에 따라, 제 1 시간 T1 을 변경한다. 즉, 판정부 (302) 는, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차 (S-BV) 가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도가 높아질수록 제 1 시간 T1 의 값을 크게 하여, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정되기 쉽게 한다.

도 15 는, 검출 신호 (S) 의 크기와 제 1 시간 T1 의 관계를 도해한 도면이다. 도 15 의 예에 있어서, 검출 신호 (S) 의 값 (검출값) 은, 시각 t11 부터 시각 t16 에 걸쳐 상승한다. 즉, 시각 t14 의 검출값 Sg 는 시각 t12 의 검출값 Sf 에 비해 크고, 시각 t16 의 검출값 Sh 는 시각 t14 의 검출값 Sg 에 비해 크다. 제 1 시간 T1 의 값은, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차가 클수록 (즉 검출값이 클수록) 큰 값으로 설정되기 때문에, 시각 t14 에 설정되는 제 1 시간 T1(Sg) 는 시각 t12 에 설정되는 제 1 시간 T1(Sf) 에 비해 크고, 시각 t16 에 설정되는 제 1 시간 T1(Sh) 는 시각 t14 에 설정되는 제 1 시간 T1(Sg) 에 비해 크다.

도 15 의 예에 있어서, 시각 t12 에 산출되는 제 1 평가값 (E1) 은, 시각 t11 부터 시각 t12 까지의 제 1 시간 T1(Sf) 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 변화를 나타내고, 시각 t14 에 산출되는 제 1 평가값 (E1) 은, 시각 t13 부터 시각 t14 까지의 제 1 시간 T1(Sg) 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 변화를 나타내고, 시각 t16 에 산출되는 제 1 평가값 (E1) 은, 시각 t15 부터 시각 t16 까지의 제 1 시간 T1(Sh) 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 변화를 나타내고 있다. 제 1 시간 T1 은, 1 개의 제 1 평가값 (E1) 에 의해 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화의 유무를 판정할 수 있는 정도의 길이로 설정된다.

도 16 은, 제 6 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부 (302) 의 판정 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 도 16 에 나타내는 플로우 차트는, 도 13 에 나타내는 플로우 차트 (제 4 실시형태) 에 있어서의 스텝 ST260, 스텝 ST270 ∼ ST290 을 생략한 것이며, 다른 스텝은 도 13 에 나타내는 플로우 차트와 동일하다.

판정부 (302) 는, 스텝 ST250 에 있어서 산출한 제 1 평가값 (E1) 을 제 1 임계값 (TH1) 과 비교한다 (ST255). 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 임계값 (TH1) 을 초과하고 있는 경우 (ST255 의 예), 판정부 (302) 는, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정한다 (ST265). 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 임계값 (TH1) 을 초과하고 있지 않는 경우 (ST255 의 아니오), 판정부 (302) 는, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생기지 않았다고 판정한다 (ST295).

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 입력 장치에 의하면, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차 (S-BV) 가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도가 높을수록, 제 1 시간 T1 이 긴 시간으로 설정된다. 이로써, 물체 (1) 가 근접하여 있을 개연성이 높은 경우에는, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워지고, 기준값 (BV) 이 갱신되기 어려워지기 때문에, 부적절한 기준값 (BV) 의 갱신에 의한 물체 (1) 의 근접 상태의 오판정을 효과적으로 회피할 수 있다.

＜제 7 실시형태＞

다음으로, 제 7 실시형태에 관련된 입력 장치에 대해 설명한다. 제 7 실시형태에 관련된 입력 장치는, 상기 서술한 제 5 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부 (302) 의 판정 처리를 일부 변경한 것이며, 다른 구성은 제 5 실시형태에 관련된 입력 장치와 동일하다. 이하에서는, 제 5 실시형태에 관련된 입력 장치와의 상위점을 중심으로 설명한다.

본 실시형태에 관련된 입력 장치의 판정부 (302) 는, 제 1 시간 T1 에 있어서의 검출 신호 (S) 의 변화의 크기를 나타내는 제 1 평가값 (E1) 을 산출하여, 이 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 범위에 포함되어 있는지 판정하는 처리를 반복한다. 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 범위에 포함되어 있는 경우, 판정부 (302) 는, 상기 서술한 제 6 실시형태와 동일하게, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생기지 않았다고 판정한다. 그 때문에, 본 실시형태에 관련된 입력 장치의 판정부 (302) 도, 1 개의 제 1 평가값 (E1) 의 판정만으로 적절한 판정 결과가 얻어지도록, 제 1 시간 T1 을 충분히 긴 시간으로 설정한다.

또, 본 실시형태에 관련된 입력 장치의 판정부 (302) 는, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차 (S-BV) 가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도에 따라, 제 1 임계값 (TH1) (제 1 범위) 을 변경한다. 즉, 판정부 (302) 는, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차 (S-BV) 가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도가 높아질수록 제 1 임계값 (TH1) 을 작게 하고, 제 1 평가값 (E1) 이 제 1 범위를 일탈하기 쉽게 함으로써, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정되기 쉽게 한다.

도 17 은, 제 7 실시형태에 관련된 입력 장치에 있어서의 판정부 (302) 의 판정 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우 차트이다. 도 17 에 나타내는 플로우 차트는, 도 14 에 나타내는 플로우 차트 (제 5 실시형태) 에 있어서의 스텝 ST260, 스텝 ST270 ∼ ST290 을 생략한 것이며, 다른 스텝은 도 14 에 나타내는 플로우 차트와 동일하다. 스텝 ST250 ∼ ST295 의 처리는, 도 16 에 나타내는 플로우 차트와 동일하기 때문에 설명을 할애한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관련된 입력 장치에 의하면, 검출 신호 (S) 와 기준값 (BV) 의 차 (S-BV) 가 나타내는 물체 (1) 의 근접의 정도가 높을수록, 제 1 임계값 (TH1) 이 작은 값으로 설정된다 (제 1 범위가 작아진다). 이로써, 물체 (1) 가 근접하여 있을 개연성이 높은 경우에는, 물체 (1) 의 근접에 수반하는 검출 신호 (S) 의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워지고, 기준값 (BV) 이 갱신되기 어려워지기 때문에, 부적절한 기준값 (BV) 의 갱신에 의한 물체 (1) 의 근접 상태의 오판정을 효과적으로 회피할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태로만 한정되는 것이 아니고, 여러 가지 배리에이션을 포함하고 있다.

예를 들어, 상기 서술한 예에 있어서 나타낸 검출부 (10, 10A) 에서는, 검출 전극 (101) 과 물체 (1) 간에 생기는 캐패시터 (Cx) 의 정전 용량 (자기 용량이라고도 불린다) 이 검출되고 있지만, 본 발명은 이 예로 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 실시형태에 있어서, 검출부는, 2 개의 전극 (구동 전극과 검출 전극) 간에 형성되는 캐패시터의 정전 용량 (상호 용량이라고도 불린다) 을 검출해도 된다. 또, 검출부에 있어서의 물체의 근접 정도의 검출 방식은, 정전 용량 방식으로 한정되는 것이 아니고, 다른 방식 (저항 방식, 전자 유도 방식 등) 이어도 된다.

상기 서술한 각 실시형태의 구성의 일부 (예를 들어, 판정부 (302) 에 있어서의 판정 처리의 구성의 일부) 는, 다른 실시형태의 구성에 추가해도 되고, 다른 실시형태의 구성의 일부와 치환해도 된다.

상기 입력 장치에서는, 물체의 근접의 정도에 따라 변화하는 일련의 검출 신호에 기초하여, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼는지 여부가 판정된다. 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생기지 않았다고 판정된 경우, 물체가 근접하여 있지 않은 상태의 검출 신호의 값을 나타내는 기준값이 갱신된다. 그리고, 검출 신호와 기준값의 차가 나타내는 물체의 근접의 정도가 높을수록, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워지도록, 그 판정 기준이 변경된다. 검출 신호와 기준값의 차가 나타내는 물체의 근접의 정도가 높은 경우, 이 차는, 물체의 근접에서 기인하는 것일 개연성이 높다. 따라서, 상기 판정 기준의 변경에 의해, 물체가 근접하여 있을 개연성이 높은 경우에는, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워진다. 그 결과, 물체가 근접하여 있는 상태에서는, 기준값이 갱신되기 어려워진다.

바람직하게, 판정부는, 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 변화의 크기를 나타내는 제 1 평가값이 제 1 범위에 포함되어 있는지 반복 판정하고, 제 1 평가값이 제 1 범위에 포함되어 있는 상태가 제 2 시간 이상 계속된 경우, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생기지 않았다고 판정하고, 검출 신호와 기준값의 차가 나타내는 물체의 근접의 정도에 따라, 제 1 시간, 제 1 범위 및 제 2 시간의 적어도 하나를 변경해도 된다.

이 구성에 의하면, 제 1 범위가 작을수록, 제 1 평가값이 제 1 범위로부터 일탈하기 쉬워지고, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워진다. 또, 제 1 시간이 길수록, 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 변화가 커지고, 제 1 평가값이 제 1 범위로부터 일탈하기 쉬워지기 때문에, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워진다.

또한, 제 2 시간이 길수록, 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 변화가 제 1 범위로부터 일탈하기 쉬워지기 때문에, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워진다. 따라서, 검출 신호와 기준값의 차가 나타내는 물체의 근접의 정도에 따라, 제 1 시간, 제 1 범위 및 제 2 시간의 적어도 하나가 변경됨으로써, 판정부의 판정 기준이 변경된다.

바람직하게, 판정부는, 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 변화의 크기를 나타내는 제 1 평가값이 제 1 범위에 포함되어 있는지 반복 판정하고, 제 1 평가값이 제 1 범위에 포함되어 있는 경우, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생기지 않았다고 판정하고, 검출 신호와 기준값의 차가 나타내는 물체의 근접의 정도에 따라, 제 1 시간 및 제 1 범위의 적어도 하나를 변경해도 된다.

따라서, 검출 신호와 기준값의 차가 나타내는 물체의 근접의 정도에 따라, 제 1 시간 및 제 1 범위의 적어도 하나가 변경됨으로써, 판정부의 판정 기준이 변경된다.

바람직하게, 판정부는, 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 평균값에 대한 검출 신호의 편차의 크기를 나타내는 제 1 평가값을 산출해도 된다. 예를 들어 판정부는, 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 분산 또는 표준 편차에 따른 제 1 평가값을 산출해도 된다.

바람직하게, 판정부는, 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 최대값과 최소값의 차에 따른 제 1 평가값을 산출해도 된다.

바람직하게, 판정부는, 검출 신호를 평활화하는 로우 패스 필터 처리를 실시하고, 로우 패스 필터 처리에 의해 평활화된 검출 신호의 제 1 시간에 있어서의 변화의 크기를 나타내는 제 1 평가값을 산출해도 된다.

이 구성에 의하면, 물체의 근접에 수반하는 변화와는 관계가 없는 높은 주파수에 있어서의 검출 신호의 변화가 제 1 평가값에 영향을 주기 어려워지고, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼는지 여부의 판정 정밀도가 높아진다.

바람직하게, 판정부는, 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 변화를 근사하는 회귀 직선의 기울기를 산출하고, 회귀 직선의 기울기가 클수록, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워지도록 제 1 시간 및 제 1 범위의 적어도 일방을 변경해도 된다.

이 구성에 의하면, 산출된 회귀 직선의 기울기가 클수록, 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 변화가 직선적인 변화이며, 물체의 근접에 수반하는 변화인 개연성이 높다. 따라서, 회귀 직선의 기울기가 클수록, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워지도록 제 1 시간 및 제 1 범위의 적어도 일방을 변경함으로써, 물체가 근접하여 있는 상태에서의 기준값의 갱신이 억제되기 쉬워진다.

바람직하게, 판정부는, 회귀 직선에 의한 검출 신호의 추정값과 검출 신호의 근사의 정도를 나타내는 제 2 평가값을 산출하고, 제 2 평가값이 나타내는 근사의 정도가 클수록, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워지도록 제 1 시간 및 제 1 범위의 적어도 일방을 변경해도 된다.

이 구성에 의하면, 산출된 회귀 직선의 기울기가 크고, 또한, 제 2 평가값이 나타내는 근사의 정도가 클수록, 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 변화가 직선적인 변화이며, 물체의 근접에 수반하는 변화인 개연성이 더욱 높다. 따라서, 제 2 평가값이 나타내는 근사의 정도가 클수록, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워지도록 제 1 시간 및 제 1 범위의 적어도 일방을 변경함으로써, 물체가 근접하여 있는 상태에서의 기준값의 갱신이 더욱 억제되기 쉬워진다.

바람직하게, 검출부는, 물체의 근접의 정도에 따라 정전 용량이 변화하는 캐패시터를 형성하는 적어도 하나의 전극과, 전극을 개재하여 전송되는 캐패시터의 전하에 기초하여, 정전 용량에 따른 검출 신호를 생성하는 정전 용량 검출 회로를 포함해도 된다.

본 개시의 다른 일측면에 의하면, 물체의 근접 상태에 따른 정보를 입력하는 입력 장치의 제어 방법이 제공된다. 입력 장치는, 물체의 근접의 정도에 따라 변화하는 검출 신호를 생성하는 검출부를 갖는다. 제어 방법은, 검출부에 있어서 생성된 일련의 검출 신호에 기초하여, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼는지 여부를 판정하는 것과, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생기지 않았다고 판정된 경우, 검출부에 있어서 생성된 검출 신호에 기초하여, 물체가 근접하여 있지 않은 상태의 검출 신호의 값을 나타내는 기준값을 갱신하는 것과, 검출 신호와 기준값의 차가 나타내는 물체의 근접의 정도가 높을수록, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워지도록, 당해 변화가 생겼는지 여부의 판정 기준을 변경하는 것을 갖는다.

바람직하게, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼는지 여부를 판정하는 것은, 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 변화의 크기가 제 1 범위에 포함되어 있는지 반복 판정하는 것과, 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 변화의 크기가 제 1 범위에 포함되어 있는 상태가 제 2 시간 이상 계속된 경우, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생기지 않았다고 판정하는 것을 포함해도 된다. 판정 기준을 변경하는 것은, 검출 신호와 기준값의 차가 나타내는 물체의 근접의 정도에 따라, 제 1 시간, 제 1 범위 및 제 2 시간의 적어도 하나를 변경하는 것을 포함해도 된다.

바람직하게, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생겼는지 여부를 판정하는 것은, 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 변화의 크기가 제 1 범위에 포함되어 있는지 반복 판정하는 것과, 제 1 시간에 있어서의 검출 신호의 변화의 크기가 제 1 범위에 포함되어 있는 경우, 물체의 근접에 수반하는 검출 신호의 변화가 생기지 않았다고 판정하는 것을 포함해도 된다. 판정 기준을 변경하는 것은, 검출 신호와 기준값의 차가 나타내는 물체의 근접의 정도에 따라, 제 1 시간 및 제 1 범위의 적어도 하나를 변경하는 것을 포함해도 된다.

본 개시의 다른 일측면에 의하면, 상기 입력 장치의 제어 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이 제공된다.

이상, 입력 장치, 입력 장치의 제어 방법, 및 프로그램을, 본 발명의 실시예에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예로 한정되는 것이 아니고, 특허 청구 범위에 기재된 범위 내에서 여러 가지 변형이 가능하다.

본원은, 일본 특허청에 2018년 3월 12일에 출원된 기초 출원 2018-044504호의 우선권을 주장하는 것이며, 그 전체 내용을 참조에 의해 여기에 원용한다.

1 : 물체
10-1 ∼ 10-n : 검출부
101 : 검출 전극
102 : 정전 용량 검출 회로
103 : 스위치 회로
110 : 연산 증폭기
111 : 구동 전압 공급부
112 : AD 변환기
113 : 복조부
114 : 로우 패스 필터
30 : 처리부
301 : 제어부
302 : 판정부
302, 303 : 기준값 갱신부
304 : 차분값 산출부
305 : 위치 산출부
40 : 기억부
401 : 프로그램
50 : 인터페이스부
S1 ∼ Sn : 검출 신호

Claims

물체의 근접 상태에 따른 정보를 입력하는 입력 장치로서,
상기 물체의 근접의 정도에 따라 변화하는 검출 신호를 생성하는 검출부와,
상기 검출부에 있어서 생성된 일련의 상기 검출 신호에 기초하여, 상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생겼는지 여부를 판정하는 판정부와,
상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생기지 않았다고 상기 판정부에 있어서 판정된 경우, 상기 검출부에 있어서 생성된 상기 검출 신호에 기초하여, 상기 물체가 근접하여 있지 않은 상태의 상기 검출 신호의 값을 나타내는 기준값을 갱신하는 기준값 갱신부를 갖고,
상기 판정부는, 상기 검출 신호와 상기 기준값의 차가 나타내는 상기 물체의 근접의 정도가 높을수록, 상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정하기 쉬워지도록 판정 기준을 변경하는,
입력 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 판정부는,
제 1 시간에 있어서의 상기 검출 신호의 변화의 크기를 나타내는 제 1 평가값이 제 1 범위에 포함되어 있는지 반복 판정하고,
상기 제 1 평가값이 상기 제 1 범위에 포함되어 있는 상태가 제 2 시간 이상 계속된 경우, 상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생기지 않았다고 판정하고,
상기 검출 신호와 상기 기준값의 차가 나타내는 상기 물체의 근접의 정도에 따라, 상기 제 1 시간, 상기 제 1 범위 및 상기 제 2 시간의 적어도 하나를 변경하는,
입력 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 판정부는,
제 1 시간에 있어서의 상기 검출 신호의 변화의 크기를 나타내는 제 1 평가값이 제 1 범위에 포함되어 있는지 반복 판정하고,
상기 제 1 평가값이 상기 제 1 범위에 포함되어 있는 경우, 상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생기지 않았다고 판정하고,
상기 검출 신호와 상기 기준값의 차가 나타내는 상기 물체의 근접의 정도에 따라, 상기 제 1 시간 및 상기 제 1 범위의 적어도 하나를 변경하는,
입력 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 판정부는, 상기 제 1 시간에 있어서의 상기 검출 신호의 평균값에 대한 상기 검출 신호의 편차의 크기를 나타내는 상기 제 1 평가값을 산출하는,
입력 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 판정부는, 상기 제 1 시간에 있어서의 상기 검출 신호의 분산 또는 표준 편차에 따른 상기 제 1 평가값을 산출하는,
입력 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 판정부는, 상기 제 1 시간에 있어서의 상기 검출 신호의 최대값과 최소값의 차에 따른 상기 제 1 평가값을 산출하는,
입력 장치.
제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 판정부는, 상기 검출 신호를 평활화하는 로우 패스 필터 처리를 실시하고, 상기 로우 패스 필터 처리에 의해 평활화된 상기 검출 신호의 상기 제 1 시간에 있어서의 변화의 크기를 나타내는 상기 제 1 평가값을 산출하는,
입력 장치.
제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 판정부는, 상기 제 1 시간에 있어서의 상기 검출 신호의 변화를 근사하는 회귀 직선의 기울기를 산출하고, 상기 회귀 직선의 기울기가 클수록, 상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워지도록 상기 제 1 시간 및 상기 제 1 범위의 적어도 일방을 변경하는,
입력 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 판정부는, 상기 회귀 직선에 의한 상기 검출 신호의 추정값과 상기 검출 신호의 근사의 정도를 나타내는 제 2 평가값을 산출하고, 상기 제 2 평가값이 나타내는 상기 근사의 정도가 클수록, 상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워지도록 상기 제 1 시간 및 상기 제 1 범위의 적어도 일방을 변경하는,
입력 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 검출부는,
상기 물체의 근접의 정도에 따라 정전 용량이 변화하는 캐패시터를 형성하는 적어도 하나의 전극과,
상기 전극을 개재하여 전송되는 상기 캐패시터의 전하에 기초하여, 상기 정전 용량에 따른 상기 검출 신호를 생성하는 정전 용량 검출 회로를 포함하는,
입력 장치.
물체의 근접 상태에 따른 정보를 입력하는 입력 장치의 제어 방법으로서,
상기 입력 장치는, 상기 물체의 근접의 정도에 따라 변화하는 검출 신호를 생성하는 검출부를 갖고,
상기 제어 방법은,
상기 검출부에 있어서 생성된 일련의 상기 검출 신호에 기초하여, 상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생겼는지 여부를 판정하는 것과,
상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생기지 않았다고 판정된 경우, 상기 검출부에 있어서 생성된 상기 검출 신호에 기초하여, 상기 물체가 근접하여 있지 않은 상태의 상기 검출 신호의 값을 나타내는 기준값을 갱신하는 것과,
상기 검출 신호와 상기 기준값의 차가 나타내는 상기 물체의 근접의 정도가 높을수록, 상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생겼다고 판정되기 쉬워지도록, 당해 변화가 생겼는지 여부의 판정 기준을 변경하는 것을 갖는,
입력 장치의 제어 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생겼는지 여부를 판정하는 것은,
제 1 시간에 있어서의 상기 검출 신호의 변화의 크기가 제 1 범위에 포함되어 있는지 반복 판정하는 것과,
상기 제 1 시간에 있어서의 상기 검출 신호의 변화의 크기가 상기 제 1 범위에 포함되어 있는 상태가 제 2 시간 이상 계속된 경우, 상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생기지 않았다고 판정하는 것을 포함하고,
상기 판정 기준을 변경하는 것은, 상기 검출 신호와 상기 기준값의 차가 나타내는 상기 물체의 근접의 정도에 따라, 상기 제 1 시간, 상기 제 1 범위 및 상기 제 2 시간의 적어도 하나를 변경하는 것을 포함하는,
입력 장치의 제어 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생겼는지 여부를 판정하는 것은,
제 1 시간에 있어서의 상기 검출 신호의 변화의 크기가 제 1 범위에 포함되어 있는지 반복 판정하는 것과,
상기 제 1 시간에 있어서의 상기 검출 신호의 변화의 크기가 상기 제 1 범위에 포함되어 있는 경우, 상기 물체의 근접에 수반하는 상기 검출 신호의 변화가 생기지 않았다고 판정하는 것을 포함하고,
상기 판정 기준을 변경하는 것은, 상기 검출 신호와 상기 기준값의 차가 나타내는 상기 물체의 근접의 정도에 따라, 상기 제 1 시간 및 상기 제 1 범위의 적어도 하나를 변경하는 것을 포함하는,
입력 장치의 제어 방법.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 입력 장치의 제어 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램.