WO2013179474A1 - タッチセンサシステム - Google Patents

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WO2013179474A1
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capacitance
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value
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眞一 芳田
森下　貴弘
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Sharp Corp
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    • G06F3/04186—Touch location disambiguation

Definitions

  • the present invention relates to a touch sensor system that detects pen input and finger input input to a touch panel having a plurality of capacitances arranged in a matrix.
  • a touch sensor system that detects distribution of a plurality of capacitance values respectively formed at intersections of a plurality of first signal lines and a plurality of second signal lines is disclosed in Patent Document 1. And in the touch sensor system which detects distribution of the conventional electrostatic capacitance value, as shown in patent document 2, it tried to recognize the part of the finger and hand which are touching the touch panel by signal processing.
  • FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a conventional touch sensor system 91 disclosed in Patent Document 3.
  • the touch sensor system 91 includes a touch panel 93 and a capacitance value distribution detection circuit 92.
  • the touch panel 93 includes drive lines HL1 to HLn arranged in parallel to each other along the horizontal direction, sense lines VL1 to VLm arranged in parallel to each other in the vertical direction, drive lines HL1 to HLn, and sense lines VL1 to And a plurality of capacitances formed at intersections with VLm.
  • the electrostatic capacitance value distribution detection circuit 92 includes a driver 95.
  • the driver 95 drives each capacitance by applying a voltage to the drive lines HL1 to HLn based on the code sequence.
  • the capacitance value distribution detection circuit 92 is provided with a sense amplifier 96.
  • the sense amplifier 96 reads out the linear sum of the voltages corresponding to the respective capacitances driven by the driver 95 through the sense lines VL1 to VLm, and supplies it to the AD converter 98.
  • the AD converter 98 AD converts the linear sum of the voltages corresponding to the respective capacitances read through the sense lines VL1 to VLm, and supplies the result to the capacitance distribution calculation unit 99.
  • the capacitance distribution calculation unit 99 calculates the capacitance distribution on the touch panel 93 based on the linear sum of the voltages corresponding to the respective capacitances supplied from the AD converter 98 and the code series, and the touch recognition unit 90. To supply.
  • the touch recognition unit 90 recognizes the touched position on the touch panel 93 based on the capacitance distribution supplied from the capacitance distribution calculation unit 99.
  • the capacitance value distribution detection circuit 92 has a timing generator 97.
  • the timing generator 97 generates a signal that defines the operation of the driver 95, a signal that defines the operation of the sense amplifier 96, and a signal that defines the operation of the AD converter 98, and the driver 95, the sense amplifier 96, and This is supplied to the AD converter 98.
  • Patent Literature 4 a hand-held region representing a region where a hand is put in order to perform pen input on a touch panel having a plurality of capacitances arranged in a matrix is mounted on a host device connected to the touch sensor system.
  • a configuration is disclosed in which a frame indicating a hand-held area is drawn by designating from the application software, and the position of the hand-held area is corrected at any time following the movement of the hand that has arrived for pen input on the touch panel.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228561 describes a hand-held region representing a region where a hand is put in order to perform pen input on a touch panel having a plurality of capacitances arranged in a matrix, and a strength of a capacitance signal representing a change in capacitance.
  • a configuration is disclosed in which the value of the capacitance signal corresponding to the capacitance arranged in the detected hand-held region is replaced with a value indicating no touch input.
  • Patent Documents 4 and 5 disclose prior arts that disclose a hand-attached area representing an area where a hand is put in order to perform pen input on the touch panel.
  • Patent Document 4 teaches specification of a hand-held area, drawing, and position correction
  • Patent Document 5 discloses a configuration for detecting a hand-held area.
  • the touch panel controller determines that a region having a large capacitance signal value is a touched region, and excludes it from the touch input detection target, so that the static input by touch input to the touched region is performed. Capacitive signal removal is realized.
  • the determination is based only on the magnitude of the signal value, the position touch-inputted by the finger is also erroneously recognized as a touched area and is removed from the touch input detection target. For this reason, the touch input by a finger cannot be detected, and there is a problem that the touch sensor system becomes an input system dedicated to pen input.
  • An object of the present invention is to provide a touch sensor system that prevents a detection region where a capacitance signal based on finger input is generated from being erroneously recognized as a touched region.
  • the touch sensor system includes a touched area representing a touched area for performing touch input on a touch panel having a plurality of capacitances arranged in a matrix.
  • Detection means for detecting based on a capacitance signal representing a change in the capacitance, and a value of the capacitance signal corresponding to the capacitance arranged in the hand-held area detected by the detection means,
  • Substitution means for substituting a non-value indicating a state where there is no touch input, a capacitance signal substituted with no value by the substitution means, and a capacitance corresponding to a capacitance arranged outside the touched area
  • Touch input recognition means for outputting a coordinate value of the touch input to a host device based on the signal, and the detection means is arranged in a detection area to determine whether or not the touch input is performed by a finger.
  • An intensity threshold for determining the intensity of the capacitance signal, and a peripheral threshold lower than the intensity threshold provided to determine the
  • the intensity of the capacitance signal in the detection area is determined by an intensity threshold that determines whether or not the touch input is performed by a finger, and the plurality of peripheral areas surrounding the detection area are surrounded by a peripheral threshold lower than the intensity threshold.
  • the intensity of the capacitance signal is determined. For this reason, the detection area exceeding the touch input by the finger is detected, the shape of the electrostatic capacitance distribution around the detection area is examined, and when the base of the electrostatic capacitance distribution around the detection area is widened, the detection area is handled. It can be determined as a region and can be replaced with a non-value representing a state without touch input. As a result, it is possible to provide a touch sensor system that prevents a detection area where a capacitance signal based on a finger input is generated from being erroneously recognized as a touch area.
  • the touch sensor system includes an intensity threshold for determining the intensity of the capacitance signal in the detection area to determine whether or not the touch input is performed by a finger, and a plurality of peripheral areas surrounding the detection area.
  • the touched area is detected based on a peripheral threshold that is provided to determine the intensity of the capacitance signal and is lower than the intensity threshold.
  • (A) is a figure which shows distribution of the value of the electrostatic capacitance signal on the touch panel provided in the said touch sensor system
  • (b) is a three-dimensional graph of the distribution map of the said electrostatic capacitance signal
  • (c ) Is a graph showing the relationship between the fourth line of the distribution of the capacitance signal value shown in (a), the pen input threshold value, and the peripheral threshold value.
  • (A) is a figure which shows the other distribution of the value of the electrostatic capacitance signal on the said touch panel
  • (b) is a three-dimensional graph of the distribution map of the said electrostatic capacitance signal
  • (c) is (a). 4 is a graph showing the relationship between the fourth line of the distribution of the capacitance signal value shown in FIG.
  • (A) is a figure which shows further another distribution of the value of the electrostatic capacitance signal on the said touch panel
  • (b) is a three-dimensional graph of the distribution map of the said electrostatic capacitance signal
  • (c) is (a) 4) is a graph showing the relationship between the fourth line of the distribution of the capacitance signal value shown in FIG.
  • (A) is a figure which shows further another distribution of the value of the electrostatic capacitance signal on the said touch panel
  • (b) is a three-dimensional graph of the distribution map of the said electrostatic capacitance signal
  • (c) is (a) ) Is a graph showing the relationship between the fourth line of the distribution of the capacitance signal value shown in FIG.
  • (A) is a figure which shows further another distribution of the value of the electrostatic capacitance signal on the said touch panel
  • (b) is a three-dimensional graph of the distribution map of the said electrostatic capacitance signal
  • (c) is (a) 8 is a graph showing the relationship between the seventh line of the distribution of the capacitance signal value shown in FIG. It is a block diagram which shows the structure of the conventional touch sensor system.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the touch sensor system 1 according to the first embodiment.
  • the touch sensor system 1 includes a touch panel 7 and a capacitance value distribution detection circuit 18.
  • the touch panel 7 includes drive lines HL1 to HLn arranged in parallel to each other in the horizontal direction, sense lines VL1 to VLm arranged in parallel to each other in the vertical direction, drive lines HL1 to HLn, and sense lines VL1 to And a plurality of capacitances formed at intersections with VLm.
  • the capacitance value distribution detection circuit 18 includes a driver 9.
  • the driver 9 drives each capacitance by applying a voltage to the drive lines HL1 to HLn based on the code sequence.
  • the capacitance value distribution detection circuit 18 is provided with a sense amplifier 10.
  • the sense amplifier 10 reads out the linear sum of the voltages corresponding to the respective capacitances driven by the driver 9 through the sense lines VL1 to VLm, and supplies it to the AD converter 12.
  • the AD converter 12 AD converts the linear sum of the voltages corresponding to the respective capacitances read through the sense lines VL1 to VLm, and supplies the result to the capacitance distribution calculation unit 3.
  • the capacitance distribution calculation unit 3 calculates the capacitance distribution on the touch panel 7 based on the linear sum of the voltages corresponding to each capacitance supplied from the AD converter 12 and the code series, and is a manual removal processing unit. 2 is supplied.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the manual removal processing unit 2 provided in the touch sensor system 1.
  • the manual removal processing unit 2 includes a detection unit 5 and a replacement unit 6.
  • the detection unit 5 converts a hand-held region representing a region touched by a pen input or a finger input to the touch panel 7 having a plurality of capacitances arranged in a matrix, and represents a change in capacitance. Detection is based on the capacitance signal and the parameters stored in the parameter storage unit 8 with hand.
  • the detection unit 5 includes an intensity threshold for determining the intensity of the capacitance signal in the detection area to determine whether the input is a touch input by a finger, and the intensity of the capacitance signal in a plurality of peripheral areas surrounding the detection area. A hand-held region is detected based on a peripheral threshold that is provided to determine whether the threshold is lower than the intensity threshold.
  • the intensity of the capacitance signal in the detection area exceeds the intensity threshold, and the number of peripheral areas in which the intensity of the capacitance signal exceeds the peripheral threshold exceeds a predetermined area threshold.
  • this detection area is determined to be a touch area.
  • the detection unit 5 may detect a hand-held area based on a pen input threshold value and a peripheral threshold value for determining whether or not the touch input is performed by a pen.
  • the replacement unit 6 replaces the value of the capacitance signal corresponding to the capacitance arranged in the hand-held area detected by the detection unit 5 with a value indicating no touch input, and the touch recognition unit 4 (FIG. 1).
  • the touch recognition unit 4 uses a pen input or a finger based on the capacitance signal replaced with no value by the replacement unit 6 and the capacitance signal corresponding to the capacitance arranged outside the touched area.
  • the input coordinate value is output to the host device 13 connected to the outside of the touch sensor system 1.
  • the host device 13 executes processing by application software based on the coordinate value of the touch input supplied from the touch recognition unit 4.
  • the electrostatic capacitance value distribution detection circuit 18 has a timing generator 11.
  • the timing generator 11 generates a signal that defines the operation of the driver 9, a signal that defines the operation of the sense amplifier 10, and a signal that defines the operation of the AD converter 12, and the driver 9, the sense amplifier 10, and This is supplied to the AD converter 12.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a method for detecting a hand-held area according to the touch sensor system 1.
  • a state is schematically shown in which a character is being written with the pen 14 while the hand 15 is touched on the touch panel 7 by the touch panel 7 having n drive lines and m sense lines.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the touch sensor system 1 according to the embodiment.
  • the power supply of the touch panel system 1 shown in FIG. 1 is turned on (step S1).
  • the parameters stored in the hand-held parameter storage unit 8 provided in the capacitance distribution detection circuit 18 of the touch panel system 1 are initialized (step S2).
  • the touch panel 7 is driven by the driver 9 (step S3).
  • the capacitance signal read from the touch panel 7 by the sense amplifier 10 is AD converted by the AD converter 12 (step S4).
  • the capacitance distribution calculation unit 3 calculates the capacitance distribution of the touch panel 7 based on the capacitance signal AD-converted by the AD converter 12 (step S5).
  • the handle removal processing unit 2 calculates a handle region based on the capacity distribution of the touch panel 7 calculated by the capacity distribution calculation unit 3 (step S6). Thereafter, the handle removal processing unit 2 sets a replacement area based on the calculated handle area, and replaces the capacitance value in the replacement area with zero (step S7).
  • the touch recognition unit 4 obtains the coordinate value of the touch input based on the capacitance distribution of the touch panel 7 in which the capacitance value in the replacement area is replaced with zero (Step S8). Next, the touch recognition unit 4 outputs the coordinate value of the touch input to the host device 13 (step S9). Then, the process returns to step S3.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the manual removal processing unit 2. This flowchart corresponds to the detailed flowchart of steps S6 and S7 shown in FIG.
  • m number of sense lines
  • n number of drive lines
  • PALM_MODE Hand pen mode flag
  • 1 when on, 0 when off
  • PEN_THRESH pen input threshold value for determining whether or not the touch input is performed by the pen
  • FOOT_THRESH a peripheral threshold value for determining the magnitude of the capacitance signal value around the peak of the capacitance distribution map
  • AREA_THRESH Area threshold value for determining the number of peripheral areas where the capacitance signal value exceeds the peripheral threshold value FOOT_THRESH around the peak of the capacitance distribution map
  • C [j] [i] capacitance value at coordinates (i, j) (intensity of capacitance signal)
  • Flag [j] [i] Flag for replacing the value of the capacitance signal in the capacitance distribution map with zero (hereinafter also referred to as “zero fill”), zero fill when 0, no zero fill when 1, count: a counter for counting
  • FOOT_THRESH2 a second peripheral threshold value for determining the magnitude of the signal value around the peak of the capacity distribution map
  • AREA_THRESH2 a second region threshold value for determining the number of peripheral regions around the mountain of the capacity distribution map whose signal value exceeds the second peripheral threshold value FOOT_THRESH2.
  • the flowchart shown in FIG. 5 is for identifying and recognizing the touch of the pen and the touch of the finger, and removing the capacitance signal by the touch input to the hand-held area.
  • the process for determining the touch of the pen is steps S14 to S16, and the process for determining the touch with the finger is steps S23 to S25.
  • step S11 the detection unit 5 provided in the manual removal processing unit 2 is stored in the manual parameter storage unit 8.
  • the flag Flag [j] [i] is initialized with 1.
  • step S12 it is determined whether or not the capacitance value C [j] [i] of the touch panel 7 is larger than the pen input threshold PEN_THRESH.
  • the capacitance value C [j] [i] of the touch panel 7 is larger than the intensity threshold value FINGER_THRESH in step S21. Determine whether it is larger.
  • the counter count is initialized to 0 (step S13).
  • step S14 j-dm1 ⁇ q ⁇ j + dp1 i-sm1 ⁇ p ⁇ i + sp1
  • step S14 j-dm2 ⁇ q ⁇ j + dp2 i-sm2 ⁇ p ⁇ i + sp2
  • step S14 j-dm2 ⁇ q ⁇ j + dp2 i-sm2 ⁇ p ⁇ i + sp2
  • the processing in steps S14 to S16 is repeated for the next coordinates (p, q).
  • step S15 it is determined whether or not the capacitance value C [q] [p] of the touch panel 7 is larger than the peripheral threshold FOOT_THRESH.
  • the value of the counter count is increased by 1 in step S16.
  • step S15 When it is determined that the capacitance value C [q] [p] is not larger than the peripheral threshold FOOT_THRESH (NO in step S15), the processes in steps S14 to S16 are repeated for the next coordinates (p, q). Regarding steps S14 to S16, j-dm1 ⁇ q ⁇ j + dp1 i-sm1 ⁇ p ⁇ i + sp1
  • step S17 it is determined in step S17 whether the counter count is larger than the area threshold value AREA_THRESH.
  • the flag Flag [j] [i] is set to 0 in step 18.
  • step S21 When it is determined that the capacitance value C [j] [i] is larger than the intensity threshold FINGER_THRESH (YES in step S21), the counter count is initialized to 0 (step S22). j-dm1 ⁇ q ⁇ j + dp1 i-sm1 ⁇ p ⁇ i + sp1 The processing in steps S23 to S25 is repeated for coordinates (p, q) that satisfy the above.
  • step S23 j-dm2 ⁇ q ⁇ j + dp2 i-sm2 ⁇ p ⁇ i + sp2 For the coordinates (p, q) determined to satisfy the above (YES in step S23), the processing in steps S23 to S25 is repeated for the next coordinates (p, q).
  • step S24 it is determined in step S24 whether or not the capacitance value C [q] [p] of the touch panel 7 is larger than the second peripheral threshold value FOOT_THRESH2.
  • step S24 When it is determined that the capacitance value C [q] [p] is larger than the second peripheral threshold FOOT_THRESH2 (YES in step S24), the value of the counter count is increased by 1 in step S25. When it is determined that the capacitance value C [q] [p] is not larger than the second peripheral threshold FOOT_THRESH2 (NO in step S24), the processing in steps S23 to S25 is performed on the next coordinates (p, q). repeat.
  • step S26 If the repetition regarding the coordinates (p, q) satisfying is completed, it is determined in step S26 whether or not the counter count is larger than the second area threshold value AREA_THRESH2. When it is determined that the counter count is larger than the second area threshold value AREA_THRESH2 (YES in step S26), the flag Flag [j] [i] is set to 0 in step 27.
  • steps S12 to S27 (excluding steps S19 and S20) is repeated as many times as it corresponds to the capacity distribution map C [j] [i] of n rows and m columns.
  • the replacement unit 6 replaces the capacitance value C [j] [i] with zero for the coordinates where the flag Flag [j] [i] is zero (step S19).
  • step S10 When it is determined that the variable PALM_MODE is not on (No in step S10) or when step S19 is executed, the manual removal processing unit 2 sends the replaced capacitance value C [j] [i] to the touch recognition unit 4. Transmit (step S20).
  • variable PALM_MODE is a flag indicating whether or not the touch mode is set, and is stored in the touch parameter storage unit 8.
  • PALM_MODE When PALM_MODE is on, the handling process shown in steps S11 to S27 described above is executed.
  • the setting of the replacement area for the touch recognition unit 4 is not necessarily replaced by zero, and any method may be used as long as the touched area can be set as a non-detection area for touch recognition. Replace with a value.
  • FIG. 6 shows the relationship between the coordinates (i, j) and the parameters described in steps S14 to S16 and steps S23 to 25 in order to facilitate understanding of the algorithm shown in FIG. .
  • the detection region R1 that determines the strength of the capacitance signal to determine whether or not the touch input is performed by a finger has coordinates (i, j) and a plurality of surroundings that form a donut shape It is surrounded by the region R2.
  • An intermediate region R3 is disposed between the detection region R1 and the plurality of peripheral regions R2.
  • the coordinates of the detection region R1 are (i, j), and the coordinates of the upper left peripheral region R2 are (i-sm1, j-dm1).
  • the coordinates of the lower left peripheral region R2 are (i + sp1, j ⁇ dm1)
  • the coordinates of the upper right peripheral region R2 are (i ⁇ sm1, j + dp1)
  • the coordinates of the lower right peripheral region R2 are (i + sp1, j + dp1). It is.
  • the coordinates of the upper left intermediate region R3 are (i-sm2, j-dm2), and the coordinates of the lower left intermediate region R3 are (i + sp2, j-dm2).
  • the coordinates of the upper right middle region R3 are (i ⁇ sm2, j + dp2), and the coordinates of the lower right middle region R3 are (i + sp2, j + dp2).
  • FIG. 7A is an actual measurement example of a part of the capacity distribution map (around the pen touch position) when the touch panel is touched with a pen.
  • This capacity distribution map is generated by the capacity distribution calculation unit 3 shown in FIG.
  • the arrangement of the detection region R1, the peripheral region R2, and the intermediate region R3 shown in FIG. 7A is obtained when the coordinates of the detection region R1 are (i, j) and the parameters shown in FIG. 6 are set as follows. Corresponds to the arrangement.
  • FIG. 7B is a three-dimensional graph of the capacity distribution map shown in FIG.
  • FIGS. 8A, 8 ⁇ / b> B, and 8 ⁇ / b> C are a capacitance distribution map and its graph at the moment when the fist is brought into contact with the touch panel 7.
  • the detection area R1 of the coordinates (i, j) is not touched by a pen but is determined to be a hand-held area, and C [j] [i] is zero-filled.
  • FIGS. 9A, 9B, and 9C are a capacity distribution map and its graph in a state where the fist is in close contact with the touch panel.
  • the coordinate (i, j) detection area R1 is not touch-inputted by the pen, but is determined to be a touch area, and C [j] [i ] Is zero-filled.
  • FIG. 10A is an actual measurement example of a part of the capacity distribution map (around the position touched with the finger) when the touch panel is touched with the finger.
  • This capacity distribution map is generated by the capacity distribution calculation unit 3 shown in FIG.
  • FIG. 10A corresponds to the case where the coordinates corresponding to the detection region R1 are (i, j) and the parameters shown in FIG. 6 are set as follows.
  • FIG. 10B is a three-dimensional graph of the capacity distribution map of FIG.
  • FIG. 10C is a graph obtained by taking out the capacitance values in the region of the fourth row of the capacitance distribution map of FIG. This is an area in which it is determined whether or not the outer area of the rectangle composed of the 5-row and 4-column detection area R1 and the intermediate area R3 surrounded by the thick line in FIG. 10A is larger than the second peripheral threshold value FOOT_THRESH2. .
  • FOOT_THRESH2 700 10A, as shown in FIG.
  • FIGS. 11A, 11B, and 11C are a capacitance distribution map and a graph thereof in a state where the fist is in close contact with the touch panel.
  • an area outside the rectangle including the detection area R1 and the intermediate area R3 of 5 rows and 4 columns surrounded by a thick line in FIG. Is a region in which it is determined whether or not is greater than the second peripheral threshold FOOT_THRESH2.
  • the detection means includes a peripheral region in which the intensity of the capacitance signal in the detection region exceeds the intensity threshold, and the intensity of the capacitance signal exceeds the peripheral threshold. It is preferable that the detection area is determined as a hand-held area when the number exceeds the predetermined area threshold.
  • an intermediate region is disposed between the detection region and the plurality of peripheral regions.
  • the detection means detects the touched area based on a pen input threshold value for determining whether or not the touch input is performed by a pen.
  • the present invention can be applied to a touch sensor system that detects pen input and finger input input to a touch panel having a plurality of capacitances arranged in a matrix.

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Abstract

　タッチセンサシステムの検出部は、指によるタッチ入力か否かを判定するために検出領域（Ｒ１）における静電容量信号の強度を判定するための強度閾値と、検出領域（Ｒ１）を囲む複数の周辺領域（Ｒ２）における静電容量信号の強度を判定するために設けられて強度閾値よりも低い周辺閾値とに基づいてお手付き領域を検出する。

Description

タッチセンサシステム
　本発明は、マトリックス状に配置された複数の静電容量を有するタッチパネルに入力されたペン入力および指入力を検出するタッチセンサシステムに関する。
　複数の第１信号線と複数の第２信号線との交点にそれぞれ形成される複数の静電容量の値の分布を検出するタッチセンサシステムが特許文献１に開示されている。そして、従来の静電容量値の分布を検出するタッチセンサシステムにおいては、特許文献２に示すように、信号処理により、タッチパネルにタッチしている指及び手の部分の認識を試みていた。
　図１２は、特許文献３に開示された従来のタッチセンサシステム９１の構成を示すブロック図である。タッチセンサシステム９１は、タッチパネル９３と静電容量値分布検出回路９２とを備えている。タッチパネル９３は、水平方向に沿って互いに平行に配置されたドライブラインＨＬ１～ＨＬｎと、垂直方向に沿って互いに平行に配置されたセンスラインＶＬ１～ＶＬｍと、ドライブラインＨＬ１～ＨＬｎとセンスラインＶＬ１～ＶＬｍとの交点にそれぞれ形成される複数の静電容量とを備えている。
　静電容量値分布検出回路９２は、ドライバ９５を備えている。ドライバ９５は、符号系列に基づいてドライブラインＨＬ１～ＨＬｎに電圧を印加して各静電容量を駆動する。静電容量値分布検出回路９２には、センスアンプ９６が設けられている。センスアンプ９６は、ドライバ９５により駆動された各静電容量に対応する電圧の線形和を、センスラインＶＬ１～ＶＬｍを通して読み出して、ＡＤ変換器９８に供給する。ＡＤ変換器９８は、センスラインＶＬ１～ＶＬｍを通して読み出した各静電容量に対応する電圧の線形和をＡＤ変換して容量分布計算部９９に供給する。
　容量分布計算部９９は、ＡＤ変換器９８から供給された各静電容量に対応する電圧の線形和と符号系列とに基づいて、タッチパネル９３上の静電容量分布を計算してタッチ認識部９０に供給する。タッチ認識部９０は、容量分布計算部９９から供給された静電容量分布に基づいて、タッチパネル９３上のタッチされた位置を認識する。
　静電容量値分布検出回路９２は、タイミングジェネレータ９７を有している。タイミングジェネレータ９７は、ドライバ９５の動作を規定する信号と、センスアンプ９６の動作を規定する信号と、ＡＤ変換器９８の動作を規定する信号とを生成して、ドライバ９５、センスアンプ９６、及びＡＤ変換器９８に供給する。
　特許文献４には、マトリックス状に配置された複数の静電容量を有するタッチパネルにペン入力を行うために手を着いた領域を表すお手付き領域を、タッチセンサシステムに接続されたホスト装置に搭載されたアプリケーションソフトウェアから指定し、お手付き領域を示す枠を描画するとともに、タッチパネルにペン入力を行うために着いた手の移動に追随して、随時お手付き領域の位置を修正する構成が開示されている。
　特許文献５は、マトリックス状に配置された複数の静電容量を有するタッチパネルにペン入力を行うために手を着いた領域を表すお手付き領域を、静電容量の変化を表す静電容量信号の強度に基づいて検出し、検出されたお手付き領域の中に配置された静電容量に対応する静電容量信号の値を、タッチ入力の無い状態を表す無値に置換する構成を開示している。
米国特許第7,812,827号明細書（2010年10月12日発行） 米国特許第7,812,828号明細書（2010年10月12日発行） 日本国公開特許公報「特願2011-142164号（平成23年6月27日出願）」 日本国公開特許公報「特願2011-142163号（平成23年6月27日出願）」 日本国公開特許公報「特願2011-280581号（平成23年12月21日出願）」
　上記先行技術の中で、タッチパネルにペン入力を行うために手を着いた領域を表すお手付き領域を開示している先行技術は、上記特許文献４及び５である。特許文献４は、お手付き領域の指定、描画、及び位置の修正を教示しており、お手付き領域を検出する構成を開示しているのは特許文献５である。
　この特許文献５に開示された構成では、タッチパネルコントローラにて、静電容量信号値の大きな領域をお手付き領域と判断し、タッチ入力の検知対象から除外することにより、お手付き領域へのタッチ入力による静電容量信号の除去を実現している。しかしながら、信号値の大きさのみで判断しているため、指によりタッチ入力された位置もお手付き領域と誤認識され、タッチ入力の検知対象から除去される。このため、指によるタッチ入力を検知することができず、タッチセンサシステムがペン入力専用の入力システムになってしまうという問題がある。
　本発明の目的は、指入力に基づく静電容量信号が発生する検出領域をお手付き領域として誤認識するおそれを防止したタッチセンサシステムを提供することにある。
　上記の課題を解決するために、本発明に係るタッチセンサシステムは、マトリックス状に配置された複数の静電容量を有するタッチパネルにタッチ入力を行うために手を着いた領域を表すお手付き領域を、前記静電容量の変化を表す静電容量信号に基づいて検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたお手付き領域の中に配置された静電容量に対応する静電容量信号の値を、タッチ入力の無い状態を表す無値に置換する置換手段と、前記置換手段により無値に置換された静電容量信号と、前記お手付き領域の外に配置された静電容量に対応する静電容量信号とに基づいて、前記タッチ入力の座標値をホスト装置に出力するタッチ入力認識手段とを備え、前記検出手段は、指によるタッチ入力か否かを判定するために検出領域における前記静電容量信号の強度を判定するための強度閾値と、前記検出領域を囲む複数の周辺領域における前記静電容量信号の強度を判定するために設けられて前記強度閾値よりも低い周辺閾値とに基づいて前記お手付き領域を検出することを特徴とする。
　この特徴により、指によるタッチ入力か否かを判定する強度閾値により検出領域における前記静電容量信号の強度を判定し、前記強度閾値よりも低い周辺閾値により前記検出領域を囲む複数の周辺領域における前記静電容量信号の強度を判定する。このため、指によるタッチ入力を超える検出領域を検知し、その周辺の静電容量分布の形状を調べ、検出領域の周辺の静電容量分布のすそ野が広がっている場合に、当該検出領域をお手付き領域と判断し、タッチ入力の無い状態を表す無値に置換することができる。この結果、指入力に基づく静電容量信号が発生する検出領域をお手付き領域として誤認識するおそれを防止したタッチセンサシステムを提供することができる。
　本発明に係るタッチセンサシステムは、指によるタッチ入力か否かを判定するために検出領域における前記静電容量信号の強度を判定するための強度閾値と、前記検出領域を囲む複数の周辺領域における前記静電容量信号の強度を判定するために設けられて前記強度閾値よりも低い周辺閾値とに基づいて前記お手付き領域を検出する。
　この結果、指入力に基づく静電容量信号が発生する検出領域をお手付き領域として誤認識するおそれを防止したタッチセンサシステムを提供することができる。
実施の形態に係るタッチセンサシステムの構成を示すブロック図である。 上記タッチセンサシステムに設けられたお手付き除去処理部の構成を示すブロック図である。 上記タッチセンサシステムに係るお手付き領域の検知方法を示す図である。 上記タッチセンサシステムの動作を示すフローチャートである。 上記タッチセンサシステムに設けられたお手付き除去処理部の動作を示すフローチャートである。 上記お手付き除去処理部の動作を示すフローチャートに記載のパラメータの関係を示す図である。 （ａ）は上記タッチセンサシステムに設けられたタッチパネル上の静電容量信号の値の分布を示す図であり、（ｂ）は上記静電容量信号の分布マップの３次元グラフであり、（ｃ）は（ａ）に示す静電容量信号の値の分布の４行目と、ペン入力閾値、周辺閾値との関係を示すグラフである。 （ａ）は上記タッチパネル上の静電容量信号の値の他の分布を示す図であり、（ｂ）は上記静電容量信号の分布マップの３次元グラフであり、（ｃ）は（ａ）に示す静電容量信号の値の分布の４行目と、ペン入力閾値、周辺閾値との関係を示すグラフである。 （ａ）は上記タッチパネル上の静電容量信号の値のさらに他の分布を示す図であり、（ｂ）は上記静電容量信号の分布マップの３次元グラフであり、（ｃ）は（ａ）に示す静電容量信号の値の分布の４行目と、ペン入力閾値、周辺閾値との関係を示すグラフである。 （ａ）は上記タッチパネル上の静電容量信号の値のさらに他の分布を示す図であり、（ｂ）は上記静電容量信号の分布マップの３次元グラフであり、（ｃ）は（ａ）に示す静電容量信号の値の分布の４行目と、強度閾値、周辺閾値との関係を示すグラフである。 （ａ）は上記タッチパネル上の静電容量信号の値のさらに他の分布を示す図であり、（ｂ）は上記静電容量信号の分布マップの３次元グラフであり、（ｃ）は（ａ）に示す静電容量信号の値の分布の７行目と、強度閾値、周辺閾値との関係を示すグラフである。 従来のタッチセンサシステムの構成を示すブロック図である。
　以下、本発明に係る実施の形態のタッチセンサシステムについて、詳細に説明する。
　（タッチセンサシステム１の構成）
　図１は、実施の形態１に係るタッチセンサシステム１の構成を示すブロック図である。タッチセンサシステム１は、タッチパネル７と静電容量値分布検出回路１８とを備えている。タッチパネル７は、水平方向に沿って互いに平行に配置されたドライブラインＨＬ１～ＨＬｎと、垂直方向に沿って互いに平行に配置されたセンスラインＶＬ１～ＶＬｍと、ドライブラインＨＬ１～ＨＬｎとセンスラインＶＬ１～ＶＬｍとの交点にそれぞれ形成される複数の静電容量とを備えている。
　静電容量値分布検出回路１８は、ドライバ９を備えている。ドライバ９は、符号系列に基づいてドライブラインＨＬ１～ＨＬｎに電圧を印加して各静電容量を駆動する。静電容量値分布検出回路１８には、センスアンプ１０が設けられている。センスアンプ１０は、ドライバ９により駆動された各静電容量に対応する電圧の線形和を、センスラインＶＬ１～ＶＬｍを通して読み出して、ＡＤ変換器１２に供給する。ＡＤ変換器１２は、センスラインＶＬ１～ＶＬｍを通して読み出した各静電容量に対応する電圧の線形和をＡＤ変換して容量分布計算部３に供給する。
　容量分布計算部３は、ＡＤ変換器１２から供給された各静電容量に対応する電圧の線形和と符号系列とに基づいて、タッチパネル７上の静電容量分布を計算してお手付き除去処理部２に供給する。
　図２は、タッチセンサシステム１に設けられたお手付き除去処理部２の構成を示すブロック図である。お手付き除去処理部２は、検出部５と置換部６とを有している。検出部５は、マトリックス状に配置された複数の静電容量を有するタッチパネル７にペン入力または指による入力を行うために手を着いた領域を表すお手付き領域を、静電容量の変化を表す静電容量信号、及びお手付きパラメータ記憶部８に記憶されたパラメータに基づいて検出する。
　検出部５は、指によるタッチ入力か否かを判定するために検出領域における静電容量信号の強度を判定するための強度閾値と、検出領域を囲む複数の周辺領域における静電容量信号の強度を判定するために設けられて強度閾値よりも低い周辺閾値とに基づいてお手付き領域を検出する。
　検出部６は、検出領域における静電容量信号の強度が強度閾値を超えており、静電容量信号の強度が周辺閾値を超えている周辺領域の数が予め定められた領域閾値を超えているときに、この検出領域をお手付き領域と判断する。
　検出部５は、ペンによるタッチ入力か否かを判定するためのペン入力閾値と周辺閾値とに基づいてお手付き領域を検出してもよい。
　置換部６は、検出部５により検出されたお手付き領域の中に配置された静電容量に対応する静電容量信号の値を、タッチ入力の無い状態を表す無値に置換してタッチ認識部４（図１）に供給する。
　タッチ認識部４は、置換部６により無値に置換された静電容量信号と、お手付き領域の外に配置された静電容量に対応する静電容量信号とに基づいて、ペン入力または指による入力の座標値を、タッチセンサシステム１の外部に接続されたホスト装置１３に出力する。ホスト装置１３は、タッチ認識部４から供給されたタッチ入力の座標値に基づいて、アプリケーションソフトでの処理を実行する。
　静電容量値分布検出回路１８は、タイミングジェネレータ１１を有している。タイミングジェネレータ１１は、ドライバ９の動作を規定する信号と、センスアンプ１０の動作を規定する信号と、ＡＤ変換器１２の動作を規定する信号とを生成して、ドライバ９、センスアンプ１０、及びＡＤ変換器１２に供給する。
　図３は、タッチセンサシステム１に係るお手付き領域の検知方法を示す図である。ドライブラインｎ本、センスラインｍ本のタッチパネル７で手１５をタッチパネル７にお手付きしながらペン１４で字を書いている様子を模式的に示している。
　（タッチセンサシステム１の動作）
　図４は、実施の形態に係るタッチセンサシステム１の動作を示すフローチャートである。まず、図１に示すタッチパネルシステム１の電源をオンする（ステップＳ１）。そして、タッチパネルシステム１の静電容量分布検出回路１８に設けられたお手付きパラメータ記憶部８に格納されたパラメータを初期化する（ステップＳ２）。次に、ドライバ９によりタッチパネル７を駆動する（ステップＳ３）。その後、センスアンプ１０によりタッチパネル７から読み出した静電容量信号をＡＤ変換器１２によりＡＤ変換する（ステップＳ４）。
　そして、容量分布計算部３は、ＡＤ変換器１２によりＡＤ変換された静電容量信号に基づいて、タッチパネル７の容量分布を計算する（ステップＳ５）。次に、お手付き除去処理部２は、容量分布計算部３により計算されたタッチパネル７の容量分布に基づいて、お手付き領域を算出する（ステップＳ６）。その後、お手付き除去処理部２は、算出したお手付き領域に基づいて置換領域を設定し、置換領域内の容量値をゼロで置き換える（ステップＳ７）。
　そして、タッチ認識部４は、置換領域内の容量値をゼロで置き換えたタッチパネル７の容量分布に基づいて、タッチ入力の座標値を求める（ステップＳ８）。次に、タッチ認識部４は、タッチ入力の座標値をホスト装置１３に出力する（ステップＳ９）。そして、ステップＳ３に戻る。
　（お手付き領域の検出動作）
　図５は、お手付き除去処理部２の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、図４に示すステップＳ６及びＳ７の詳細なフローチャートに相当する。
　まず、フローチャートの説明で使用するパラメータの意義は、以下に示すとおりである。
ｍ：センスライン数、
ｎ：ドライブライン数、
ＰＡＬＭ＿ＭＯＤＥ：お手付きペンモードフラグ、オンのとき１、オフのときは０、
ＰＥＮ＿ＴＨＲＥＳＨ：ペンによるタッチ入力か否かを判断するためのペン入力閾値、
ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨ：容量分布マップの山の周辺の静電容量信号値の大きさを判断するための周辺閾値、
ＡＲＥＡ＿ＴＨＲＥＳＨ：容量分布マップの山の周辺で静電容量信号値が周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨを超えた周辺領域の数を判断するための領域閾値、
Ｃ［ｊ］［ｉ］：座標（ｉ、ｊ）における容量値（静電容量信号の強度）、
Ｆｌａｇ［ｊ］［ｉ］：容量分布マップにおける静電容量信号の値をゼロで置き換える（以下、「ゼロフィル」とも表記する）ためのフラグ、０のときゼロフィルする、１のときゼロフィルしない、
ｃｏｕｎｔ：座標（ｐ,ｑ）の容量値Ｃ［ｑ］［ｐ］が周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨを超える周辺領域の個数を数えるためのカウンタ、
ＦＩＮＧＥＲ＿ＴＨＲＥＳＨ：指によるタッチ入力か否かを判断するための強度閾値、
ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨ２：容量分布マップの山の周辺の信号値の大きさを判断するための第２の周辺閾値、
ＡＲＥＡ＿ＴＨＲＥＳＨ２：容量分布マップの山の周辺で信号値が第２の周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨ２を超えた周辺領域の数を判断するための第２の領域閾値、
とする。
　図５に示すフローチャートは、ペンのタッチと指のタッチとを識別して認識し、お手付き領域へのタッチ入力による静電容量信号の除去を行うものである。ペンのタッチの判断を行う処理は、ステップＳ１４～Ｓ１６であり、指によるタッチの判断を行う処理は、ステップＳ２３～Ｓ２５である。
　まず、ステップＳ１０で、変数ＰＡＬＭ＿ＭＯＤＥがオンであると判定したとき（ステップＳ１０でＹｅｓ）、ステップＳ１１では、お手付き除去処理部２に設けられた検出部５が、お手付きパラメータ記憶部８に記憶されたフラグＦｌａｇ［ｊ］［ｉ］を１で初期化する。さらに、ステップＳ１２でタッチパネル７の容量値Ｃ［ｊ］［ｉ］がペン入力閾値ＰＥＮ＿ＴＨＲＥＳＨよりも大きいか否かを判定する。容量値Ｃ［ｊ］［ｉ］がペン入力閾値ＰＥＮ＿ＴＨＲＥＳＨよりも大きいと判定したときは（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ２１でタッチパネル７の容量値Ｃ［ｊ］［ｉ］が強度閾値ＦＩＮＧＥＲ＿ＴＨＲＥＳＨよりも大きいか否かを判定する。
　容量値Ｃ［ｊ］［ｉ］が強度閾値ＦＩＮＧＥＲ＿ＴＨＲＥＳＨよりも大きくないと判定したときは（ステップＳ２１でＮＯ）、カウンタｃｏｕｎｔを０に初期化する（ステップＳ１３）。
　そして、
ｊ － ｄｍ１　≦　ｑ ≦ ｊ ＋ ｄｐ１
ｉ － ｓｍ１　≦　ｐ ≦ ｉ ＋ ｓｐ１
を満たす座標（ｐ、ｑ）について、ステップＳ１４～Ｓ１６の処理を繰り返す。
ステップＳ１４にて、
ｊ － ｄｍ２ ≦　ｑ ≦ ｊ ＋ ｄｐ２
ｉ － ｓｍ２ ≦　ｐ ≦ ｉ ＋ ｓｐ２
を満足すると判断した座標（ｐ、ｑ）については（ステップＳ１４でＹＥＳ）、次の座標（ｐ、ｑ）に対してステップＳ１４～Ｓ１６の処理を繰り返す。
ステップＳ１４にて、
ｊ － ｄｍ２ ≦　ｑ ≦ ｊ ＋ ｄｐ２
ｉ － ｓｍ２ ≦　ｐ ≦ ｉ ＋ ｓｐ２
を満足しないと判断した座標（ｐ、ｑ）については（ステップＳ１４でＮＯ）、ステップＳ１５でタッチパネル７の容量値Ｃ［ｑ］［ｐ］が周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨよりも大きいか否かを判定する。容量値Ｃ［ｑ］［ｐ］が周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨよりも大きいと判定したときは（ステップＳ１５でＹＥＳ）、ステップＳ１６でカウンタｃｏｕｎｔの値を１だけ増加させる。容量値Ｃ［ｑ］［ｐ］が周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨよりも大きくないと判定したときは（ステップＳ１５でＮＯ）、次の座標（ｐ、ｑ）に対してステップＳ１４～Ｓ１６の処理を繰り返す。
ステップＳ１４～Ｓ１６に関して、
ｊ － ｄｍ１　≦　ｑ ≦ ｊ ＋ ｄｐ１
ｉ － ｓｍ１　≦　ｐ ≦ ｉ ＋ ｓｐ１
を満たす座標（ｐ、ｑ）に関する上記処理の繰り返しが終了すれば、ステップＳ１７でカウンタｃｏｕｎｔが領域閾値ＡＲＥＡ＿ＴＨＲＥＳＨよりも大きいか否かを判定する。カウンタｃｏｕｎｔが領域閾値ＡＲＥＡ＿ＴＨＲＥＳＨよりも大きいと判定したときは（ステップＳ１７でＹＥＳ）、ステップ１８でフラグＦｌａｇ［ｊ］［ｉ］を０にする。
　容量値Ｃ［ｊ］［ｉ］が強度閾値ＦＩＮＧＥＲ＿ＴＨＲＥＳＨよりも大きいと判定したときは（ステップＳ２１でＹＥＳ）、カウンタｃｏｕｎｔを０に初期化し（ステップＳ２２）、
ｊ － ｄｍ１　≦　ｑ ≦ ｊ ＋ ｄｐ１
ｉ － ｓｍ１　≦　ｐ ≦ ｉ ＋ ｓｐ１
を満たす座標（ｐ、ｑ）について、ステップＳ２３～Ｓ２５の処理を繰り返す。
ステップＳ２３にて、
ｊ － ｄｍ２ ≦　ｑ ≦ ｊ ＋ ｄｐ２
ｉ － ｓｍ２ ≦　ｐ ≦ ｉ ＋ ｓｐ２
を満足すると判断した座標（ｐ、ｑ）については（ステップＳ２３でＹＥＳ）、次の座標（ｐ、ｑ）に対してステップＳ２３～Ｓ２５の処理を繰り返す。
ステップＳ２３にて、
ｊ － ｄｍ２ ≦　ｑ ≦ ｊ ＋ ｄｐ２
ｉ － ｓｍ２ ≦　ｐ ≦ ｉ ＋ ｓｐ２
を満足しないと判断した座標（ｐ、ｑ）については（ステップＳ２３でＮＯ）、ステップＳ２４でタッチパネル７の容量値Ｃ［ｑ］［ｐ］が第２の周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨ２よりも大きいか否かを判定する。容量値Ｃ［ｑ］［ｐ］が第２の周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨ２よりも大きいと判定したときは（ステップＳ２４でＹＥＳ）、ステップＳ２５でカウンタｃｏｕｎｔの値を１だけ増加させる。容量値Ｃ［ｑ］［ｐ］が第２の周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨ２よりも大きくないと判定したときは（ステップＳ２４でＮＯ）、次の座標（ｐ、ｑ）に対してステップＳ２３～Ｓ２５の処理を繰り返す。
ステップＳ２３～Ｓ２５に関して、
ｊ － ｄｍ１　≦　ｑ ≦ ｊ ＋ ｄｐ１
ｉ － ｓｍ１　≦　ｐ ≦ ｉ ＋ ｓｐ１
を満たす座標（ｐ、ｑ）に関する繰り返しが終了すれば、ステップＳ２６でカウンタｃｏｕｎｔが第２の領域閾値ＡＲＥＡ＿ＴＨＲＥＳＨ２よりも大きいか否かを判定する。カウンタｃｏｕｎｔが第２の領域閾値ＡＲＥＡ＿ＴＨＲＥＳＨ２よりも大きいと判定したときは（ステップＳ２６でＹＥＳ）、ステップ２７でフラグＦｌａｇ［ｊ］［ｉ］を０にする。
　このステップＳ１２～Ｓ２７（ステップＳ１９、Ｓ２０を除く）の処理を、ｎ行ｍ列の容量分布マップＣ［ｊ］［ｉ］のそれぞれに対応するだけの回数分繰り返す。繰り返しが終了した後、置換部６は、フラグＦｌａｇ［ｊ］［ｉ］がゼロである座標に対して、容量値Ｃ［ｊ］［ｉ］をゼロにより置換する（ステップＳ１９）。
　タッチ認識部４に対する置換領域の設定もゼロにより置換する必然性はなく、お手付き領域をタッチ認識の非検知領域に設定できるのであれば、任意の方法でよく、タッチ入力の無い状態を表す無値で置換すればよい。
　変数ＰＡＬＭ＿ＭＯＤＥがオンでないと判定したとき（ステップＳ１０でＮｏ）、またはステップＳ１９を実行したときは、お手付き除去処理部２は、置換後の容量値Ｃ［ｊ］［ｉ］をタッチ認識部４に送信する（ステップＳ２０）。
　変数ＰＡＬＭ＿ＭＯＤＥは、お手付きモードかどうかを示すフラグであり、お手付きパラメータ記憶部８に記憶されている。ＰＡＬＭ＿ＭＯＤＥがオンの場合、上述したステップＳ１１～Ｓ２７に示すお手付き対応処理が実行される。
　また、タッチ認識部４に対する置換領域の設定もゼロにより置換する必然性はなく、お手付き領域をタッチ認識の非検知領域に設定できるのであれば、任意の方法でよく、タッチ入力の無い状態を表す無値で置換すればよい。
　（検出領域Ｒ１、周辺領域Ｒ２、及び中間領域Ｒ３の関係）
　図６は、図５に示すアルゴリズムを理解し易くするために、座標（ｉ、ｊ）とステップＳ１４～Ｓ１６、ステップＳ２３～２５の処理で記載したパラメータとの間の関係を示したものである。
　指によるタッチ入力か否かを判定するために静電容量信号の強度を判定する検出領域Ｒ１は、座標（ｉ、ｊ）を有しており、ドーナッツ状の形状を構成している複数の周辺領域Ｒ２によって囲まれている。検出領域Ｒ１と複数の周辺領域Ｒ２との間に中間領域Ｒ３が配置されている。
　前述したように検出領域Ｒ１の座標は（ｉ、ｊ）であり、左上の周辺領域Ｒ２の座標は（ｉ－ｓｍ１、ｊ－ｄｍ１）である。左下の周辺領域Ｒ２の座標は（ｉ＋ｓｐ１、ｊ－ｄｍ１）であり、右上の周辺領域Ｒ２の座標は（ｉ－ｓｍ１、ｊ＋ｄｐ１）であり、右下の周辺領域Ｒ２の座標は（ｉ＋ｓｐ１、ｊ＋ｄｐ１）である。
　左上の中間領域Ｒ３の座標は（ｉ－ｓｍ２、ｊ－ｄｍ２）であり、左下の中間領域Ｒ３の座標は（ｉ＋ｓｐ２、ｊ－ｄｍ２）である。右上の中間領域Ｒ３の座標は（ｉ－ｓｍ２、ｊ＋ｄｐ２）であり、右下の中間領域Ｒ３の座標は（ｉ＋ｓｐ２、ｊ＋ｄｐ２）である。
　（ペンによるタッチ入力に関する判断）
　図７（ａ）は、ペンでタッチパネルをタッチしている場合の容量分布マップの一部（ペンタッチ位置の周辺）の実測例である。この容量分布マップは図１に示す容量分布計算部３にて生成される。ペンタッチの位置は容量分布マップを左上から右方向に順次スキャンし、容量値がペン入力閾値ＰＥＮ＿ＴＨＲＥＳＨ＝４００よりも大きくなる位置は、第４行第４列の「４３２」と表記された検出領域Ｒ１である。図７（ａ）に示す検出領域Ｒ１、周辺領域Ｒ２、及び中間領域Ｒ３の配置は、検出領域Ｒ１の座標を（ｉ、ｊ）とし、図６に示すパラメータを以下のように設定した場合の配置に相当する。
　　ｓｍ１＝３、
　　ｓｐ１＝６、
　　ｄｍ１＝３、
　　ｄｐ１＝４、
　　ｓｍ２＝１、
　　ｓｐ２＝３、
　　ｄｍ２＝１、
　　ｄｐ２＝２、
　図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す容量分布マップを３次元グラフ化したものである。また、図７（ｃ）は、図７（ａ）の容量分布マップの第４行を取り出してグラフ化したものである。図７（ａ）の太線で囲んだ５行４列の検出領域Ｒ１及び中間領域Ｒ３を含む矩形領域の外側の領域（複数の周辺領域Ｒ２）が、周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨよりも大きいか否かを判定している領域である。
たとえば、
周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨ＝１００
に設定した場合、図７（ａ）に示すように、静電容量信号値が周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨよりも大きくなる座標を有する周辺領域Ｒ２は存在しない。このため、カウンタｃｏｕｎｔは０である。従って、たとえば、
領域閾値ＡＲＥＡ＿ＴＨＲＥＳＨ＝３
に設定した場合、
ｃｏｕｎｔ　＞　ＡＲＥＡ＿ＴＨＲＥＳＨ
とはならない。このため、フラグＦｌａｇ［ｊ］［ｉ］は１のまま変更されない。従って、座標（ｉ、ｊ）はペンによるタッチ入力と判断され、Ｃ［ｊ］［ｉ］をゼロフィルすることはない。
　同様に、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、握りこぶしをタッチパネル７に接触させる瞬間の容量分布マップとそのグラフである。上述した図７に示すペンタッチの場合のパラメータと同じ値をパラメータに設定した場合、図８（ａ）の太線で囲んだ５行４列の矩形の外側の複数の周辺領域Ｒ２が、周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨよりも大きいか否かを判定している領域である。この領域内で周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＲＥＳＨ＝１００を超える静電容量信号値を有する周辺領域Ｒ２は、図８（ａ）で斜線で示すように、２３個存在する。このため、カウンタｃｏｕｎｔ＝２３となる。この場合、領域閾値ＡＲＥＡ＿ＴＨＲＥＳＨ＝３に設定すると、
ｃｏｕｎｔ　＞　ＡＲＥＡ＿ＴＨＲＥＳＨ
を満たす。このため、Ｆｌａｇ［ｊ］［ｉ］は０に変更される。従って、座標（ｉ、ｊ）の検出領域Ｒ１は、ペンによるタッチ入力が行われているのでなく、お手付き領域であると判断され、Ｃ［ｊ］［ｉ］はゼロフィルされる。検出領域Ｒ１は、スキャン中に、容量値がペン入力閾値ＰＥＮ＿ＴＨＲＥＳＨ＝４００よりも大きくなる位置である。
　また、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）は、握りこぶしをタッチパネルに密着させた状態での容量分布マップとそのグラフである。検出領域Ｒ１は、スキャン中に、容量値がペン入力閾値ＰＥＮ＿ＴＨＲＥＳＨ＝４００よりも大きくなる位置である。この場合も図８に示す例と同様に、座標（ｉ、ｊ）の検出領域Ｒ１は、ペンによるタッチ入力が行われているのでなく、お手付き領域であると判断され、Ｃ［ｊ］［ｉ］はゼロフィルされる。
　（指によるタッチ入力に関する判断）
　図１０（ａ）は、指でタッチパネルをタッチしている場合の容量分布マップの一部（指でタッチした位置の周辺）の実測例である。この容量分布マップは図１に示す容量分布計算部３にて生成される。指によるタッチの位置は容量分布マップを左上から右方向に順次スキャンする。このスキャン中に、容量値が強度閾値ＦＩＮＧＥＲ＿ＴＨＲＥＳＨ＝２５００よりも大きくなる位置は、４行４列で静電容量信号値「４１７７」が表記されている検出領域Ｒ１である。図１０（ａ）は、この検出領域Ｒ１に対応する座標を（ｉ、ｊ）とし、図６に示すパラメータを以下のように設定した場合に相当する。
　　ｓｍ１＝３
　　ｓｐ１＝６
　　ｄｍ１＝３
　　ｄｐ１＝４
　　ｓｍ２＝１
　　ｓｐ２＝３
　　ｄｍ２＝１
　　ｄｐ２＝２
　図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の容量分布マップを３次元グラフ化したものである。また、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）の容量分布マップの第４行の領域の静電容量値を取り出してグラフ化したものである。図１０（ａ）の太線で囲んだ５行４列の検出領域Ｒ１及び中間領域Ｒ３からなる矩形の外側の領域が第２の周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨ２よりも大きいか否かを判定している領域である。
たとえば、
ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨ２＝７００
に設定した場合、図１０（ａ）に示すように、上記矩形の外側の領域において、静電容量信号値が第２の周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨ２よりも大きくなる領域は存在しない。このため、カウンタｃｏｕｎｔは０である。従って、たとえば、
ＡＲＥＡ＿ＴＨＲＥＳＨ２＝３
に設定した場合、
ｃｏｕｎｔ　＞　ＡＲＥＡ＿ＴＨＲＥＳＨ２
とはならず、Ｆｌａｇ［ｊ］［ｉ］は１のまま変更されない。従って、座標（ｉ，ｊ）は指によるタッチ入力であってお手付き領域でないと判断され、Ｃ［ｊ］［ｉ］をゼロフィルすることはない。
　同様に、図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、握りこぶしをタッチパネルに密着させた状態での容量分布マップとそのグラフである。上述の図１０の指タッチの場合のパラメータと同じ値をパラメータに設定した場合、図１１（ａ）の太線で囲んだ５行４列の検出領域Ｒ１及び中間領域Ｒ３からなる矩形の外側の領域が第２の周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＨＲＥＳＨ２よりも大きいか否かを判定している領域である。この領域内で第２の周辺閾値ＦＯＯＴ＿ＴＲＥＳＨ２＝７００を超える周辺領域Ｒ２は、図１１（ａ）に示すように８個あり、カウンタｃｏｕｎｔ＝８となる。この場合、第２の領域閾値ＡＲＥＡ＿ＴＨＲＥＳＨ２＝３に設定した場合、
ｃｏｕｎｔ　＞　ＡＲＥＡ＿ＴＨＲＥＳＨ２
を満たす。このため、フラグＦｌａｇ［ｊ］［ｉ］は０に変更される。従って、座標（ｉ，ｊ）の検出領域Ｒ１は、指によるタッチ入力が行われたのでなく、お手付き領域であると判定され、Ｃ［ｊ］［ｉ］はゼロフィルされる。
　（適用範囲）
　なお、本実施の形態では、静電容量型のタッチセンサシステムの例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。静電容量型以外のタッチセンサシステムに対しても本発明を適用することができる。例えば、電磁誘導型のタッチセンサシステムに対しても本発明を適用することができる。
　（本発明の他の表現）
　本発明に係るタッチセンサシステムは、前記検出手段は、前記検出領域における静電容量信号の強度が前記強度閾値を超えており、前記静電容量信号の強度が前記周辺閾値を超えている周辺領域の数が予め定められた領域閾値を超えているときに、前記検出領域をお手付き領域と判断することが好ましい。
　上記構成により、簡単なアルゴリズムで検出領域の周辺の静電容量分布のすそ野の広がりを判定することができる。
　本発明に係るタッチセンサシステムは、前記検出領域と前記複数の周辺領域との間に中間領域が配置されていることが好ましい。
　上記構成により、検出領域の周辺の静電容量分布のすそ野の広がりを効率よく判定することができる。
　本発明に係るタッチセンサシステムは、前記検出手段は、ペンによるタッチ入力か否かを判定するためのペン入力閾値に基づいて前記お手付き領域を検出することが好ましい。
　上記構成により、ペン入力に基づく静電容量信号の検出領域をお手付き領域として誤認識するおそれを防止することができる。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　本発明は、マトリックス状に配置された複数の静電容量を有するタッチパネルに入力されたペンおよび指入力を検出するタッチセンサシステムに適用することができる。
　１　タッチセンサシステム
　２　お手付き除去処理部
　３　容量分布計算部
　４　タッチ認識部（ペン入力認識手段）
　５　検出部（検出手段）
　６　置換部（置換手段）
　７　タッチパネル
　８　お手付きパラメータ記憶部
　９　ドライバ
１０　センスアンプ
１１　タイミングジェネレータ
１２　ＡＤ変換器
１３　ホスト装置
１４　ペン
１５　手
１８　静電容量値分布検出回路
Ｒ１　検出領域
Ｒ２　周辺領域
Ｒ３　中間領域

Claims (4)

  1. 　マトリックス状に配置された複数の静電容量を有するタッチパネルにタッチ入力を行うために手を着いた領域を表すお手付き領域を、前記静電容量の変化を表す静電容量信号に基づいて検出する検出手段と、
    　前記検出手段により検出されたお手付き領域の中に配置された静電容量に対応する静電容量信号の値を、タッチ入力の無い状態を表す無値に置換する置換手段と、
    　前記置換手段により無値に置換された静電容量信号と、前記お手付き領域の外に配置された静電容量に対応する静電容量信号とに基づいて、前記タッチ入力の座標値をホスト装置に出力するタッチ入力認識手段とを備え、
    　前記検出手段は、指によるタッチ入力か否かを判定するために検出領域における前記静電容量信号の強度を判定するための強度閾値と、前記検出領域を囲む複数の周辺領域における前記静電容量信号の強度を判定するために設けられて前記強度閾値よりも低い周辺閾値とに基づいて前記お手付き領域を検出することを特徴とするタッチセンサシステム。
  2. 　前記検出手段は、前記検出領域における静電容量信号の強度が前記強度閾値を超えており、前記静電容量信号の強度が前記周辺閾値を超えている周辺領域の数が予め定められた領域閾値を超えているときに、前記検出領域をお手付き領域と判断する請求項１に記載のタッチセンサシステム。
  3. 　前記検出領域と前記複数の周辺領域との間に中間領域が配置されている請求項１に記載のタッチセンサシステム。
  4. 　前記検出手段は、ペンによるタッチ入力か否かを判定するためのペン入力閾値に基づいて前記お手付き領域を検出する請求項１に記載のタッチセンサシステム。
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