TWI647462B - 靜電容感測器 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題是在於提供一種可高精度檢測出操作體的數目及方向之靜電容感測器。 其解決手段具有被配置於檢測出人體的一部分的手指等的操作體(2)之處的第1電極(111，112，113，114、115、116、117、118)、第2電極(12)及第3電極(13)。靜電容感測器是具有靜電容檢測部(3)及判定部(4)。依據第1電極(111，112，113，114、115、116、117、118)、第2電極(12)及第3電極(13)的靜電容來特定操作體的數目及方向(位置)。
Description
[0001] 本發明是有關靜電容感測器，特別是有關作為車輛、攜帶型電子機器等的輸入手段有用的靜電容感測器。
[0002] 作為檢測出手指等的人體的一部分的操作體的接近之接近感測器，有根據以預定的圖案所配置的電極的靜電容變化來檢測出操作體的接近之靜電容感測器。 [0003] 被揭示於專利文獻1的靜電容感測器是使中心相同來配置複數的中空矩形狀的電極，根據該複數的電極的靜電容，檢測出操作體的接近的有無。 [先前技術文獻] [專利文獻] [0004] [專利文獻1] 日本特開2010-223794號公報
(發明所欲解決的課題) [0005] 然而，在上述的以往的靜電容感測器中，可檢測出操作體的接近的有無，但有無法檢測出位於操作體的哪個的方向的問題。 並且，在上述的以往的靜電容感測器中，有無法高精度地檢測出複數的操作體的接近的問題。 [0006] 本發明是有鑑於如此的情事而研發者，其目的是在於提供一種可高精度地檢測出操作體所位置的方向之靜電容感測器。 又，本發明是以提供一種可高精度地檢測出操作體的數目之靜電容感測器為目的。 (用以解決課題的手段) [0007] 為了解決上述以往技術的問題，達成上述的目的，本發明的靜電容感測器是具有： 複數的第1電極，其係被配置於同一圓周上，產生對應於與操作體的距離之靜電容； 靜電容檢測手段，其係檢測出在前述複數的第1電極產生的靜電容；及 判定手段，其係以針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容的合計值為第1臨界值以上的情形為條件，根據分別針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容，判定前述操作體所位置的方向。 [0008] 若根據此構成，則由於在同一圓周上配置複數的第1電極，因此當操作體接近等的情況時，可使對應於該情況的第1電極的靜電容符合預定的條件，可特定操作體所位置的方向。 又，若根據此構成，則當不符合針對複數的第1電極檢測出的靜電容的合計值為第1臨界值以上的條件時，亦即周圍的雜訊等的影響下有可能無法正確的判定時，不進行判定。因此，能夠進行可靠度高的判定。 [0009] 較理想，前述判定手段，係特定前述複數的第1電極之中被檢測出最大的前述靜電容的前述第1電極，當該特定的前述第1電極的前述靜電容為第2臨界值以上的情況時，判定成前述操作體位於該特定的第1電極的方向。 [0010] 若根據此構成，則當最大的靜電容為第2臨界值以上的情況時，由於判定成操作體位在對應於該情況的第1電極的方向，因此能以靜電容被正確地檢測出的狀態為條件進行判定，能進行可靠度高的判定。 [0011] 較理想，前述判定手段，係當前述特定的前述第1電極的前述靜電容未滿第2臨界值的情況時，判定成前述操作體位於對於配置有前述複數的第1電極的平面垂直方向。 [0012] 若根據此構成，則操作體位於垂直方向的情況也可高精度地檢測出。 [0013] 較理想，第2電極位於以前述複數的第1電極所包圍的前述圓周的中心， 以包圍前述複數的第1電極之方式具有環狀的第3電極， 前述判定手段，係以針對前述複數的第1電極、前述第2電極及前述第3電極檢測出的前述靜電容的合計值為前述第1臨界值以上的情形為條件，根據分別針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容，判定接近的前述操作體的數目。 [0014] 若根據此構成，則藉由在以複數的第1電極所包圍的前述圓周的中心設置第2電極，且以包圍該複數的第1電極之方式設置環狀的第3電極，可擴大電極的總面積，因此可高精度地檢測出操作體接近，可在可靠度更高的狀態下進行操作體的數目的判定。 [0015] 較理想，前述判定手段，係以針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容的合計值為比前述第1臨界值大的第3臨界值以上的情形為條件，根據分別針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容，判定接近的前述操作體的數目。 [0016] 若根據此構成，則由於在同一圓周上配置複數的第1電極，因此當複數的操作體接近等時，可使第1電極的靜電容符合對應於操作體的數目的預定的條件，可特定操作體的數目。 又，若根據此構成，則當不符合針對複數的第1電極檢測出的靜電容的合計值為第3臨界值以上的條件時，亦即在周圍的雜訊等的影響下有可能無法正確的判定時，不進行判定。因此，能夠進行可靠度高的判定。 [0017] 較理想，前述判定手段，係以針對前述複數的第1電極、前述第2電極及前述第3電極檢測出的前述靜電容的合計值為前述第3臨界值以上的情形為條件，根據分別針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容，判定接近的前述操作體的數目。 [0018] 若根據此構成，則藉由在以複數的第1電極所包圍的前述圓周的中心設置第2電極，且以包圍該複數的第1電極之方式設置環狀的第3電極，可擴大電極的總面積，因此可高精度地檢測出操作體的數目，可在可靠度更高的狀態下進行操作體的數目的判定。 [0019] 較理想，前述判定手段，係根據針對前述第2電極及前述第3電極檢測出的靜電容，判定成前述操作體只位於前述第1電極上的情況時，進行特定前述操作體的數目及位置的處理。 [0020] 若根據此構成，則在第1電極以外的第2電極或第3電極上也位有操作體的情況時，不是操作體的方向檢測，而是可選擇特定操作體的數目及位置的檢測。 [0021] 較理想，前述判定手段，係特定前述複數的第1電極之中前述靜電容為第4臨界值以上的第1電極的數目，計算該特定的第1電極的重心座標。 [0022] 若根據此構成，則可高精度地計算接近複數的第1電極之複數的操作體的重心座標。 [0023] 較理想，前述判定手段，係根據針對前述第2電極及前述第3電極檢測出的靜電容，判定成前述操作體除了前述第1電極之外位於前述第2電極或前述第3電極上的情況時，判定成前述操作體的數目為1。 [0024] 若根據此構成，則操作體除了第1電極之外位於前述第2電極及前述第3電極上的情況時，可將單數或複數的操作體視為單一的操作體。 [0025] 較理想，前述判定手段，係判定成前述操作體除了前述第1電極之外位於前述第2電極或前述第3電極上的情況時，特定前述第1電極、前述第2電極及前述第3電極之中，前述靜電容為第5臨界值以上的電極，根據該特定的電極的位置，計算重心座標。 [0026] 若根據此構成，則可計算對應於一個操作體的姿勢之重心座標。 [0027] 較理想，前述判定手段，係於前述合計值未滿前述第3臨界值的情況時，根據分別針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容，判定前述操作體所位置的方向。 [0028] 若根據此構成，則為了高精度地檢測出操作體的數目，雖遠，但為了檢測出操作體的方向，在操作體位於十分近距離內的情況，判定操作體的方向，因此可高精度地檢測出操作體的方向，且可降低誤判操作體的數目的可能性。 [0029] 較理想，前述複數的第1電極為同一形狀，在周方向以等間隔配置。 較理想，前述判定手段，係根據分別針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容的時間變化，判定前述操作體的移動。 若根據此構成，則可判定接近等的操作體的移動。 [發明的效果] [0030] 若根據本發明，則能夠提供一種可高精度檢測出操作體所位置的方向之靜電容感測器。 又，本發明能夠提供一種可高精度檢測出操作體的數目之靜電容感測器。
[0032] 以下，說明有關本發明的實施形態的靜電容感測器。 圖1是本發明的實施形態的靜電容感測器的平面構成圖。圖2是圖1所示的靜電容感測器的感測器部1的剖面構成。 [0033] 圖3是表示在圖1中存在一個操作體2的情況的圖。圖4是存在2個操作體21，22的情況的靜電容感測器的剖面構成圖。圖5是圖4的情況的平面構成圖。圖6是用以說明2個操作體21，22的移動的圖。 [0034] 如圖1所示般，靜電容感測器的感測器部1是具有被配置於檢測出人體的一部分的手指等的操作體2之處的第1電極111，112，113，114、115、116、117、118、第2電極12及第3電極13，該等例如被設於同一平面上。 並且，靜電容感測器具有靜電容檢測部3及判定部4。 [0035] 如圖1所示般，第2電極12是形成圓板形狀。在第2電極12的周圍，以包圍第2電極12的方式，等角度間隔設置同一形狀及同一大小的扇型的第1電極111，112，113，114、115、116、117、118。 在第1電極111，112，113，114、115、116、117、118的外側是設有包圍第2電極12的環形狀的第3電極13。 [0036] 如圖2所示般，在與第1電極111，112，113，114、115、116、117、118、第2電極12及第3電極13的操作面(未圖示)相反側的背面是在基板上形成有屏蔽電極14。 [0037] 在靜電容感測器是一旦被接地的操作體2接近第1電極111，112，113，114、115、116、117、118、第2電極12及第3電極13，則在該電極與操作體2之間構成被測定電容器。在靜電容感測器是藉由檢測出該被測定電容器的靜電容，來檢測出操作體2的接近。在第1電極111，112，113，114、115、116、117、118、第2電極12及第3電極13與操作體2之間是產生對應於彼此的距離之靜電容。 [0038] 靜電容檢測部3是分別以自我電容方式檢測出第1電極111，112，113，114、115、116、117、118、第2電極12及第3電極13與接地(操作體2)之間的靜電容。 靜電容檢測部3是對第1電極111，112，113，114、115、116、117、118、第2電極12及第3電極13之中檢測對象的電極施加預先被決定的電壓的脈衝電壓，使電荷蓄積於上述檢測對象的電極與操作體2之間的被測定電容器。然後，將該蓄積的電荷供給至測定用電容器，藉由測定該測定用電容器的電壓，可檢測出被測定電容器，亦即檢測對象的電極的靜電容。 [0039] 靜電容檢測部3是將針對第1電極111，112，113，114、115、116、117、118、第2電極12及第3電極13檢測出的靜電容輸出至判定部4。 [0040] 在本實施形態中，將第1電極111，112，113，114、115、116、117、118、第2電極12及第3電極13的靜電容分別設為CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13。 [0041] 判定部4是根據從靜電容檢測部3輸入的靜電容，判定操作體2等的數目、操作體2等所位置的方向等。 [0042] 判定部4是算出靜電容CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13的合計值SUM。 判定部4是以合計值SUM為第3臨界值TH3(＞TH1)以上的情形為條件，進行接近(或接觸)於靜電容感測器的操作體2的數目及座標的判定處理。 [0043] 判定部4是藉由上述操作體2是否存在於第1電極上的判定處理，判定成操作體2只存在於第1電極上時，進行存在於第1電極上的該操作體的數目及座標的特定處理。該數目及座標特定處理是例如特定靜電容CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118中超過第6臨界值的靜電容值被檢測出的連續的第1電極群，以該特定的第1電極群的數目作為前述操作體的數目，及由該特定的第1電極群的靜電容值的重心來計算前述操作體的座標。 [0044] 判定部4是藉由上述操作體2是否只存在於第1電極上的判定處理，在被判定成操作體2在第1電極上以外也存在時，將單數或複數的操作體2設為單一的操作體，特定該操作體2等的重心。 例如，判定部4是根據靜電容CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13與第1電極111，112，113，114、115、116、117、118、第2電極12及第3電極13的位置，特定重心點。具體而言，在各位置，偏重對應於該各位置的靜電容求取重心。 [0045] 判定部4是當第2電極12的靜電容CA12為第6臨界值TH6以上時，判定成操作體2在第1電極上以外也存在。 判定部4是當第2電極13的靜電容CA13為第7臨界值TH7以上時，判定成操作體2在第1電極上以外也存在。 [0046] 判定部4是第2電極12的靜電容CA12未滿第6臨界值TH6，第3電極13的靜電容CA13未滿第7臨界值TH7未満時，判定成操作體2只存在於第1電極上。 [0047] 判定部4是如圖7所示般，以合計值SUM為第1臨界值TH1(＜TH3)以上的情形為條件，根據靜電容CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，判定操作體2所位置的方向。 [0048] 判定部4是特定持有靜電容CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118的其中最大的靜電容之第1電極111，112，113，114、115、116、117、118。 然後，如圖12所示般，判定部4是當該特定的第1電極的靜電容為第2臨界值TH2以上時，判定成操作體2位於該特定的第1電極的方向。 [0049] 判定部4是根據靜電容CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118的時間變化，判定操作體2的移動。例如，在2個的操作體21、22被檢測出時，判定從該等的圖5所示的位置往圖6所示的位置的移動。 [0050] 以下，說明圖1及圖2所示的靜電容感測器的動作例。 圖7是用以說明圖1及圖2所示的靜電容感測器的全體動作例的流程圖。 靜電容感測器是以一定的週期進行圖7所示的處理。 [0051] 步驟ST1： 靜電容檢測部3是針對第1電極111，112，113，114、115、116、117、118、第2電極12及第3電極13的各者檢測出靜電容CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13。 靜電容檢測部3是將檢測出的靜電容CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13輸出至判定部4。 [0052] 步驟ST2： 判定部4是算出在步驟ST1輸入的靜電容CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13的合計值SUM。 判定部4是判定合計值SUM是否為第1臨界值TH1以上，在肯定判定時前進至步驟ST3，否定判定時是終了處理。在此，第1臨界值TH1是被設定成能以預定的可靠度進行步驟ST5的接近方向的判定處理的值。 [0053] 步驟ST3： 判定部4是判定合計值SUM是否為第3臨界值TH3以上，在肯定判定時前進至步驟ST4，否定判定是前進至步驟ST5。 [0054] 步驟ST4： 判定部4是判定操作體2的數目及座標。該數目及座標判定處理是利用圖8來詳細說明。 [0055] 步驟ST5： 判定部4是判定操作體2的方向。該方向判定處理是利用圖12來詳細地說明。 [0056] 以下，說明判定圖8所示的步驟ST4的操作體2等的數目及座標的方法。 圖8是用以說明圖7所示的步驟ST4的數目及座標判定方法的流程圖。 步驟ST41： 判定部4是判定操作體2等是否存在於第1電極上。該判定處理是利用圖9來詳細地說明。 [0057] 步驟ST42： 判定部4是在步驟ST41判定成操作體2等只存在於第1電極上時前進至步驟ST43，不是時前進至步驟ST44。 [0058] 步驟ST43： 判定部4是判定存在於第1電極上的操作體2的數目及座標。該判定處理是利用圖10來詳細說明。 [0059] 步驟ST44： 判定部4是將操作體2的數目判定成1個。 [0060] 步驟ST45： 判定部4是特定單數或複數的操作體2等的重心。 例如，判定部4是根據靜電容CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13與第1電極111，112，113，114、115、116、117、118、第2電極12及第3電極13的位置，特定重心點。 具體而言，判定部4是特定第1電極111~118、第2電極12及第3電極13之中其靜電容為第5臨界值TH5以上的電極，根據該特定的電極的位置，計算重心座標。 [0061] 步驟ST46： 判定部4是輸出判定後的操作體2的數目及座標。 [0062] 以下，說明圖9所示的步驟ST41的操作體2等是否只存在於第1電極上的方法。 圖9是用以說明圖8所示的步驟ST41的第1電極上檢測判定方法的流程圖。 步驟ST411： 判定部4是判定第2電極12的靜電容值CA12是否未滿第6臨界值TH6，在肯定判定時前進至步驟ST412，否定判定時是前進至步驟ST414。 [0063] 步驟ST412： 判定部4是判定第3電極13的靜電容值CA13是否未滿第7臨界值TH7，在肯定判定時前進至步驟ST413，否定判定時是前進至步驟ST414。 [0064] 步驟ST413： 判定部4是判定成操作體2等只存在於第1電極上。 [0065] 步驟ST414： 判定部4是判定成操作體2等在第1電極上以外也存在。 [0066] 以下，說明判定在圖10所示的步驟ST43的第1電極上所存在的操作體2的數目及座標的方法。 圖10是用以說明圖8所示的步驟ST43的操作體的數目及座標判定方法的流程圖。 步驟ST431： 判定部4是將操作體的數目初期化成0。 [0067] 步驟ST432： 判定部4是將靜電容CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118為未滿第4臨界值TH4的第1電極111，112，113，114、115、116、117、118判定成已經檢查完了。 [0068] 步驟ST433： 判定部4是掃描第1電極111，112，113，114、115、116、117、118，判定全部的電極是否檢查完了，在肯定判定時終了處理，否定判定時是前進至步驟ST434。 [0069] 步驟ST434： 判定部4是使操作體的數目增加1。 [0070] 步驟ST435： 判定部4是選擇第1電極111，112，113，114、115、116、117、118之中，以檢查完了的電極所包圍的連續的1個以上的未檢查的第1電極。 [0071] 步驟ST436： 判定部4是由在步驟ST435所選擇的第1電極的靜電容值來計算在步驟ST434使增加的第1電極的重心座標作為操作體的重心座標。 [0072] 步驟ST437： 判定部4是使在步驟ST435所選擇的第1電極檢查完了。 [0073] 以下，說明判定圖12所示的步驟ST5的操作體2的接近方向的方法。 圖12是用以說明圖7所示的步驟ST5的接近方向判定方法的流程圖。 步驟ST51： 判定部4是以靜電容CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13之中顯示最大的值的電極作為Emax記憶。 [0074] 步驟ST52： 判定部4是判定Emax為第1電極，且Emax的靜電容值是否為第2臨界值TH2以上，肯定判定時是前進至步驟ST53，否定判定時是前進至步驟ST54。 [0075] 步驟ST53： 判定部4是判定成操作體2存在於成為Emax的第1電極的方向。 [0076] 步驟ST54： 判定部4是判定成操作體2存在於靜電容感測器1的垂直方向。 如以上說明般，若根據靜電容感測器，則如圖1所示般，由於在同一圓周上配置複數的第1電極111，112，113，114、115、116、117、118，因此當複數的操作體21，22接近於第1電極上的情況時，可使對應於該情況的第1電極的靜電容符合預定的條件，可特定操作體2的數目及座標。 [0077] 又，若根據此構成，則如圖7所示的步驟ST2般，當不符合靜電容值CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13的合計值為第1臨界值TH1以上的條件時，亦即在周圍的雜訊等的影響下有可能無法正確的判定時，不進行判定。因此，可進行可靠度高的判定。 [0078] 又，若藉由靜電容感測器，則如圖12的步驟ST52，ST53所示般，當最大電極Emax的靜電容為第2臨界值TH2以上的情況時，判定成操作體位於對應於該情況的第1電極111，112，113，114、115、116、117、118的方向，因此能以靜電容被正確地檢測出的狀態為條件進行判定，能進行可靠度高的判定。 [0079] 並且，在靜電容感測器中，如顯示於圖7的步驟ST3，ST4所示般，以靜電容CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13的合計值SUM為第3臨界值TH3以上的情形為條件，進行操作體的數目的特定處理。亦即，在周圍的雜訊等的影響下有可能無法正確的判定時，不進行判定。因此，可進行可靠度高的判定。 [0080] 又，若根據靜電容感測器，則如圖7的步驟ST4所示般，可判定操作體2的數目及座標。 [0081] 又，若根據靜電容感測器，則藉由以包圍第1電極111，112，113，114、115、116、117、118的方式設置環狀的第3電極13，可擴大電極的總面積，因此可高精度地檢測出操作體2的接近，可在可靠度更高的狀態下進行操作體的數目的判定。 [0082] 又，若根據靜電容感測器，則如圖8的步驟ST41所示般，藉由判定操作體2是否只存在於第1電極上，可高精度地判定操作體是否只接觸於第1電極。 [0083] 又，若根據靜電容感測器，則如圖8的步驟ST43所示般，藉由判定存在於第1電極上的操作體2的數目及座標，可由存在於第1電極上的操作體2的數目及座標來實現複雜的判定。 [0084] 以下，說明上述靜電容感測器的具體的動作例。 如圖13A所示般，說明操作體2位於第1電極116上部的遠方，可取得圖13B所示般的靜電容值CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13時，圖7所示的流程圖如何地被處理。 圖13A是操作體2位於116上部的遠方的意象圖，圖13B是該情況的靜電容值CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13及其和SUM的例子。 [0085] 藉由圖7的流程圖的步驟ST1，從靜電容檢測部3取得圖13B所示的靜電容值CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13。前進至步驟ST2。 [0086] 藉由圖7的流程圖的步驟ST2來計算圖13B所示的靜電容值CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13的和SUM(=52)，與TH1作比較。 當TH1=50時，步驟ST2的判定是肯定，前進至步驟ST3。 [0087] 藉由圖7的流程圖的步驟ST3，比較圖13B所示的靜電容值SUM(=52)與TH3。 當TH3=200時，步驟ST2的判定是否定，前進至步驟ST5及圖12的步驟ST51。 [0088] 藉由圖12的流程圖的步驟ST51，從圖13B所示的靜電容值CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13來探索顯示最大的值的電極Emax。由於CA116為最大(10)，因此將Emax設為電極116，前進至步驟ST52。 [0089] 藉由圖12的流程圖的步驟ST52來判定Emax是否為第1電極，是否為第2臨界值TH2以上。 當TH2=5時，電極116是第1電極，且CA116＞TH2，因此前進行步驟ST53。 [0090] 藉由圖12的流程圖的步驟ST53，判定成操作體2處於Emax的方向。 由於Emax是電極116，因此判定成操作體2存在於電極116方向。終了全流程。 [0091] 以下說明，如圖14A所示般，操作體21，22，23接觸於第1電極上部，可取得圖14B所示般的靜電容值CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13時，圖7所示的流程圖如何地被處理。 圖14A是操作體21，22，23接觸於第1電極上部的意象圖，圖14B是該情況的靜電容值CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13及其和SUM的例子。 [0092] 藉由圖7的流程圖的步驟ST1，從靜電容檢測部3取得圖14B所示的靜電容值CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13。前進至步驟ST2。 [0093] 藉由圖7的流程圖的步驟ST2來計算圖14B所示的靜電容值CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13的和SUM(=400)，與TH1作比較。 當TH1=50時，步驟ST2的判定是肯定，前進至步驟ST3。 [0094] 藉由圖7的流程圖的步驟ST3，比較圖13B所示的靜電容值SUM(=400)與TH3。 當TH3=200時，步驟ST2的判定是肯定，前進至步驟ST4及圖8的步驟ST41及圖9的步驟411。 [0095] 藉由圖9的流程圖的步驟ST411，比較圖13B所示的靜電容值CA12(=20)與TH6。 當TH6=50時，步驟ST411的判定是肯定，前進至步驟ST412。 [0096] 藉由圖9的流程圖的步驟ST412，比較圖13B所示的靜電容值CA13(=30)與TH7。 當TH7=50時，步驟ST412的判定是肯定，前進至步驟ST413。 [0097] 藉由圖9的流程圖的步驟ST413，判定成操作體2是只存在於第1電極上，前進至圖8的步驟ST42。 [0098] 藉由圖8的流程圖的步驟ST42，判定操作體2是否只存在於第1電極上。藉由步驟413，操作體2是被判定成只存在於第1電極上，因此步驟ST42的判定是肯定，前進至步驟ST43及圖10的步驟431。 [0099] 藉由圖10的流程圖的步驟ST431，使操作體2的數目初期化成0。前進至步驟ST432。 [0100] 藉由圖10的流程圖的步驟ST432，使靜電容值為未滿第4臨界值TH4的第1電極檢查完了。 當TH4=50時，使第1電極112，113，115，117檢查完了，前進至步驟ST433。 圖15A是此時的判定部4的資料狀態。 [0101] 藉由圖10的流程圖的步驟ST433，確認第1電極的檢查狀態。如圖15A所示般，由於全部的第1電極未被檢查，因此步驟ST433的判定是否定，前進行至步驟434。 [0102] 藉由圖10的流程圖的步驟ST434，操作體的數目是+1，從0成為1。前進至步驟435。 [0103] 藉由圖10的流程圖的步驟ST435，選擇第1電極之中未檢查且連續的電極。此次的情況，由於第1電極111及其相鄰的第1電極118未檢查，因此選擇第1電極111，118。第1電極114及第1電極116也未檢查，但由於未與第1電極111，118連續，因此未被選擇。前進至步驟ST436。 [0104] 藉由圖10的流程圖的步驟ST436，從被選擇的第1電極111，118的靜電容值來計算第1操作體21的重心座標。在此的重心座標是如圖11所示般，相當於將第1電極111與118之間的座標設為0，將第1電極111設為0.5，且將第1電極111與112之間的座標設為1、…之來自中心的角座標的座標。由於被選擇的第1電極111，118的靜電容值CA111、CA118的重心是第1電極111與118的正好中心，因此座標是被計算成0。前進至步驟437。 [0105] 藉由圖10的流程圖的步驟ST437，被選擇的第1電極111，118檢查完了，前進至步驟ST433。 圖15B是此時的判定部4的資料狀態。 藉由圖10的流程圖的步驟ST433~437，未檢查的第1電極114會被選擇，操作體的數目會被追加，座標會被計算成3.5，第1電極114檢查完了，前進至步驟ST433。 圖15C是此時的判定部4的資料狀態。 [0106] 藉由圖10的流程圖的步驟ST433~437，未檢查的第1電極116會被選擇，操作體的數目會被追加，座標會被計算成5.5，第1電極116檢查完了，前進至步驟ST433。 圖15D是此時的判定部4的資料狀態。 [0107] 藉由圖10的流程圖的步驟ST433，確認第1電極的檢查狀態。如圖15D所示般，由於全部的第1電極被檢查，因此步驟ST433的判定是肯定，終了步驟ST43，前進至圖8的流程圖的步驟ST46。 [0108] 藉由圖10的流程圖的步驟ST46，被計算的操作體21，22，23的數目(=3)及座標(0，3.5，5.5)會被輸出。終了圖7的流程圖的步驟ST4及全體流程。 [0109] 以下說明，如圖16A所示般，操作體24會以跨越第1、第2、第3電極上部的方式接觸，可取得圖16B所示般的靜電容值CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13時，圖7所示的流程圖如何地被處理。 圖16A是操作體24接觸於第1、第2、第3電極上部的意象圖，圖16B是該情況的靜電容值CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13及其和SUM的例子。 [0110] 藉由圖7的流程圖的步驟ST1，從靜電容檢測部3取得圖14所示的靜電容值CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13。前進至步驟ST2。 [0111] 藉由圖7的流程圖的步驟ST2，計算圖14所示的靜電容值CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13的和SUM(=850)，與TH1作比較。 當TH1=50時，步驟ST2的判定是肯定，前進至步驟ST3。 [0112] 藉由圖7的流程圖的步驟ST3，比較圖13B所示的靜電容值SUM(=850)與TH3。 當TH3=200時，步驟ST2的判定是肯定，前進至步驟ST4及圖8的步驟ST41及圖9的步驟ST411。 [0113] 藉由圖9的流程圖的步驟ST411，比較圖13B所示的靜電容值CA12(=300)與TH6。 當TH6=50時，步驟ST411的判定是否定，前進至步驟ST414。 [0114] 藉由圖9的流程圖的步驟ST414，判定成操作體24在第1電極上以外也存在。終了步驟ST41，前進至圖8的步驟ST42。 [0115] 藉由圖8的流程圖的步驟ST42，判定操作體24是否只存在於第1電極上。 藉由步驟ST414，被判定成操作體24在第1電極上以外也存在，因此步驟ST42的判定是否定，前進至步驟ST44。 [0116] 藉由圖8的流程圖的步驟ST44，判定成操作體24為1個。 前進至步驟ST45。 [0117] 藉由圖8的流程圖的步驟ST45，進行操作體24的重心座標計算。在此的重心座標結果是在步驟ST46被輸出。 [0118] 圖17是只由第1電極及第2電極所成的感測器的例子。本發明是不須全部具備第1電極、第2電極及第3電極，如圖17般的感測器也成立。亦即，在圖17所示的感測器中，具有第1電極111，112，113，114、115、116、117、118及第2電極12，未具有圖1所示的第3電極13。 [0119] 圖18是只由第1電極及第3電極所成的感測器的例子。本發明是不須全部具備第1電極、第2電極及第3電極，如圖18般的感測器也成立。亦即，在圖18所示的感測器中，具有第1電極1111，1121，1131，1141、1151、1161、1171、1181及第3電極13，未具有圖1所示的第2電極12。 [0120] 圖19是第3電極不為完全的環形狀的感測器的例子。本發明的各電極是不須一定要完全的圓形或完全的環形狀，在圖19的例子中，第3電極131為部分地缺口，藉此可將來自第1電極111~118及第2電極12的配線拉出至外側，可為在單層的感測器構成。 [0121] 本發明是不限於上述的實施形態。 亦即，該當業者是在本發明的技術範圍或其均等的範圍內，有關上述實施形態的構成要素，亦可進行各種的變更、搭配、輔助搭配及代替。 [0122] 在上述的實施形態中，在圖7所示的步驟ST2，ST3中，判定部4是將靜電容CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118，CA12，CA13的合計值SUM與第1臨界值TH1及第2臨界值TH3作比較，但亦可以靜電容CA111，CA112，CA113，CA114，CA115，CA116，CA117，CA118的合計值或該合計值與CA21，CA31的至少一個的合計值作為合計值SUM使用。 [0123] 並且，在上述的實施形態中，舉例說明圖7所示的步驟ST4的操作體的數目及座標的特定處理及步驟ST5的操作體所位置的方向的特定處理的雙方之情況，但只進行操作體所位置的方向的特定處理的情況，本發明也可適用。 [0124] 而且，在上述的實施形態中，舉例說明設置第2電極12及第3電極13的情況，但亦可只使用第1電極111，112，113，114、115、116、117、118。 [0125] 又，第1電極111，112，113，114、115、116、117、118的形狀是亦可為扇型以外，數目是只要複數即可，亦可為8個以外。 [0126] 本發明的數目及座標的判定方法是不限於圖8所示的例子。並且，本發明的第1電極上的操作體的數目及座標的判定方法是不限於圖9所示的例子。而且，本發明的操作體的接近方法的特定方法是不限於圖12所示的例子。 [產業上的利用可能性] [0127] 本發明是可適用在靜電容感測器。
[0128]
1‧‧‧靜電容感測器
111，112，113，114、115、116、117、118、1111，1121，1131，1141、1151、1161、1171、1181‧‧‧第1電極
12‧‧‧第2電極
13‧‧‧第3電極
14‧‧‧屏蔽電極
2，21，22，23，24‧‧‧操作體
3‧‧‧靜電容檢測部
4‧‧‧判定部
TH1‧‧‧第1臨界值
TH2‧‧‧第2臨界值
TH3‧‧‧第3臨界值
TH4‧‧‧第4臨界值
TH5‧‧‧第5臨界值
TH6‧‧‧第6臨界值
TH7‧‧‧第7臨界值
[0031] 圖1是本發明的實施形態的靜電容感測器的平面構成圖。 圖2是圖1所示的靜電容感測器的剖面構成。 圖3是表示在圖1中，存在一個操作體的情況的圖。 圖4是存在2個操作體的情況的靜電容感測器的剖面構成圖。 圖5是圖4的情況的平面構成圖。 圖6是用以說明2個操作體的移動的圖。 圖7是用以說明圖1及圖2所示的靜電容感測器的全體動作例的流程圖。 圖8是用以說明進行圖7所示的步驟ST4的接觸判定時的處理的流程圖。 圖9是用以說明判定圖8所示的步驟ST41的操作體是否只存在於第一電極上的方法的流程圖。 圖10是用以說明特定在圖8所示的步驟ST43的操作體的第一電極上的數目及座標的方法的流程圖。 圖11是用以說明在圖10的步驟ST436被計算的操作體的座標的圖。 圖12是用以說明在圖7的步驟ST5被計算的操作體的接近方向的圖。 圖13A是在圖1及圖2所示的靜電容感測器，操作體位於一個第1電極上部的遠方的意象圖，圖13B是該情況的第1電極、第2電極及第3電極的靜電容值及該等的和SUM的例子。 圖14A是操作體3個接觸於圖1及圖2所示的靜電容感測器時的第1電極上部的遠方位置的意象圖，圖14B是該情況的第1電極、第2電極及第3電極的靜電容值及該等的和SUM的例子。 圖15是表示由圖14所示的靜電容值計算在圖10的步驟ST436操作體的數目及座標的流程的圖。 圖16A是操作體1個廣範圍接觸於圖1及圖2所示的靜電容感測器時的第1電極上部的遠方位置的意象圖，圖16B是該情況的第1電極、第2電極及第3電極的靜電容值及該等的和SUM的例子。 圖17是只由第1電極及第2電極所成之本發明的實施形態的靜電容感測器的平面構成圖。 圖18是只由第1電極及第3電極所成之本發明的實施形態的靜電容感測器的平面構成圖。 圖19是第3電極不為完全的環狀之本發明的實施形態的靜電容感測器的平面構成圖。
Claims (13)
- 一種靜電容感測器，其特徵係具有：複數的第1電極，其係被配置於同一圓周上，產生對應於與操作體的距離之靜電容；靜電容檢測手段，其係檢測出在前述複數的第1電極產生的靜電容；及判定手段，其係以針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容的合計值為第1臨界值以上的情形為條件，根據分別針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容，判定前述操作體所位置的方向，前述判定手段，係特定前述複數的第1電極之中被檢測出最大的前述靜電容的前述第1電極，當該特定的前述第1電極的前述靜電容為第2臨界值以上的情況時，判定成前述操作體位於該特定的第1電極的方向。
- 如申請專利範圍第1項之靜電容感測器，其中，前述判定手段，係當前述特定的前述第1電極的前述靜電容未滿第2臨界值的情況時，判定成前述操作體位於對於被配置有前述複數的第1電極的平面為垂直方向。
- 如申請專利範圍第1或2項之靜電容感測器，其中，第2電極位於以前述複數的第1電極所包圍的前述圓周的中心，以包圍前述複數的第1電極之方式具有環狀的第3電極，前述判定手段，係以針對前述複數的第1電極、前述第2電極及前述第3電極檢測出的前述靜電容的合計值為前述第1臨界值以上的情形為條件，根據分別針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容，判定前述操作體所位置的方向。
- 如申請專利範圍第1項之靜電容感測器，其中，前述判定手段，係以針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容的合計值為比前述第1臨界值大的第3臨界值以上的情形為條件，根據分別針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容，判定接近的前述操作體的數目。
- 如申請專利範圍第4項之靜電容感測器，其中，第2電極位於以前述複數的第1電極所包圍的前述圓周的中心，以包圍前述複數的第1電極之方式具有環狀的第3電極，前述判定手段，係以針對前述複數的第1電極、前述第2電極及前述第3電極檢測出的前述靜電容的合計值為前述第3臨界值以上的情形為條件，根據分別針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容，判定接近的前述操作體的數目。
- 如申請專利範圍第5項之靜電容感測器，其中，前述判定手段，係當根據針對前述第2電極及前述第3電極檢測出的靜電容，判定成前述操作體只位於前述第1電極上的情況時，進行特定前述操作體的數目及位置的處理。
- 如申請專利範圍第6項之靜電容感測器，其中，前述判定手段，係特定前述複數的第1電極之中前述靜電容為第4臨界值以上的第1電極的數目，計算該特定的第1電極的重心座標。
- 如申請專利範圍第5項之靜電容感測器，其中，前述判定手段，係當根據針對前述第2電極及前述第3電極檢測出的靜電容，判定成前述操作體除了前述第1電極之外位於前述第2電極或前述第3電極上的情況時，判定成前述操作體的數目為1。
- 如申請專利範圍第8項之靜電容感測器，其中，前述判定手段，係當判定成前述操作體除了前述第1電極之外位於前述第2電極或前述第3電極上的情況時，特定前述第1電極、前述第2電極及前述第3電極之中，前述靜電容為第5臨界值以上的電極，根據該特定的電極的位置，計算重心座標。
- 如申請專利範圍第4項之靜電容感測器，其中，前述判定手段，係當前述合計值未滿前述第3臨界值的情況時，根據分別針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容，判定前述操作體所位置的方向。
- 如申請專利範圍第1或2，4~10項中的任一項所記載之靜電容感測器，其中，前述複數的第1電極為同一形狀，在周方向以等間隔配置。
- 如申請專利範圍第3項之靜電容感測器，其中，前述複數的第1電極為同一形狀，在周方向以等間隔配置。
- 如申請專利範圍第1項之靜電容感測器，其中，前述判定手段，係根據分別針對前述複數的第1電極檢測出的前述靜電容的時間變化，判定前述操作體的移動。
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