WO2019027044A1 - 容量検出装置、タッチパネル、電子機器、プログラムおよび制御方法 - Google Patents

容量検出装置、タッチパネル、電子機器、プログラムおよび制御方法 Download PDF

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capacitance
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electrodes
detection device
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敬介 山中
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シャープ株式会社
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    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H36/00—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding

Definitions

  • the present invention relates to a capacitance detection device, a touch panel, an electronic device, a program, and a control method.
  • the capacitance detection circuit disclosed in Patent Document 1 is premised on being able to accurately detect the voltage value of the sensor capacitance both at the time of charging and at the time of discharging. Therefore, if the sensor capacitance voltage value during charging or discharging can not be accurately detected due to the influence of noise or the like during calibration of the sensor sensitivity, a problem such as a false detection of a capacitance change of the sensor capacitance, etc. was there.
  • One aspect of the present invention is made in view of the above problems, and an object thereof is to reduce erroneous detection such as a change in sensor capacitance.
  • a capacitance detection device is a capacitance detection device that detects a capacitance or a change in capacitance between a plurality of electrodes arranged in a plane and a detection target.
  • an effective determination unit may be configured to determine, for each of the plurality of electrodes, whether or not the voltage value measured when the change in capacitance is detected is effective.
  • a control method controls a capacitance detection device that detects a capacitance or a change in capacitance between a plurality of electrodes arranged in a plane and a detection target.
  • a method wherein charging and discharging are performed a predetermined number of times for each of the plurality of electrodes, and a first voltage value during the charging for the predetermined number of times and a second voltage value during the discharging for the predetermined number of times Based on at least one of the first voltage value for the predetermined number of times and the second voltage value for the predetermined number of times measured at the voltage value measuring step of measuring at least one and the voltage value measuring step, An effectiveness determining step of determining, for each of the plurality of electrodes, whether or not the capacitance or a voltage value measured when the capacitance change is detected at the electrode. .
  • Embodiment 1 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.
  • the same reference numerals will be appended to components having the same functions as the components described for the specific items, and the description thereof will be omitted.
  • a smart phone is mentioned as an example and demonstrated as an electronic device concerning one mode of the present invention.
  • a PC a tablet terminal, a wearable terminal, a home appliance, or the like can be assumed besides a smartphone.
  • the capacity detection device, the control device, the charging device and the discharging device provided in the electronic device (smart phone) according to one aspect of the present invention may be singular or plural. It may be
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the smartphone 100.
  • FIG. 2 is a plan view showing another example of the arrangement of the detection electrodes E provided on the touch panel 10 of the smartphone 100.
  • FIG. 3 is a graph showing changes in voltage values at the time of charge and at the time of discharge in the detection electrode E.
  • the smartphone 100 is a multifunctional mobile phone having the functions of a personal computer, a PDA (Personal Digital Assistant: portable information terminal), etc. (the same applies to the smartphone 200 described later). As shown in FIG. 1, the smartphone 100 includes the touch panel 10 and the touch panel controller 20.
  • the touch panel 10 includes K (K: plural) control lines and M (M: plural: arbitrary) drive sense lines intersecting with each other, and K control lines and M drive sense lines.
  • K ⁇ M detection electrodes E (a plurality of electrodes) arranged in a matrix corresponding to each intersection (not shown for drive lines and sense lines).
  • the touch panel 10 touches a detection surface on a display surface (detection surface) of a display panel (not shown) superimposed on the touch panel 10 from the capacitance or capacitance change of the detection electrode E detected by a capacitance detection device 1 described later (Detects contact or hover (proximity).
  • capacitance or capacitance change hereinafter, abbreviated as“ capacitance change etc ”) specifically refers to capacitance or a capacitance change between each detection electrode E (a plurality of electrodes) and a detection target. .
  • a detection target a user's finger, a touch pen, etc. can be illustrated.
  • each of (K ⁇ M) detection electrodes E is independently disposed in a plane (in-plane) parallel to the substrate surface (not shown) of touch panel 10. It is also good.
  • the touch panel controller 20 is a device for detecting a capacitance or a change in capacitance between each detection electrode E of the touch panel 10 and a detection target. As shown in FIG. 1, the touch panel controller 20 includes a capacitance detection device 1, a charging device 2, a discharging device 3, a control device 4 and an I / F 5.
  • each of the capacitance detection device 1, the charging device 2, the discharging device 3, the control device 4, and the I / F 5 may be singular or plural. The same applies to a smartphone 200 described later.
  • the charging device 2 charges each detection electrode E when detecting a capacitance change or the like in any of the detection electrodes E.
  • the discharge device 3 shorts the detection electrodes E and causes the detection electrodes E to discharge.
  • the charging device 2 and the discharging device 3 are both connected to the touch panel 10 via the changeover switch SW. By switching the changeover switch SW at the predetermined cycle, charging / discharging of each detection electrode E is repeated.
  • the control device 4 controls the operation of each device provided in the touch panel controller 20 and controls the smartphone 100 generally.
  • the I / F 5 is an interface.
  • the capacitance detection device 1 is a capacitance between (K ⁇ M) detection electrodes E (plural electrodes) arranged in a plane parallel to the substrate surface of the touch panel 10 (in the plane) or a detection target A change in capacitance is detected (the same applies to a capacitance detection device 1a described later).
  • the detection electrode E is disposed in a plane parallel to the substrate surface of the touch panel 10” may mean that the detection electrode E may be disposed in direct contact with the substrate of the touch panel 10.
  • the presence of the adhesive layer, the film or the like between the detection electrode E and the substrate means that the detection electrode E need not be in direct contact with the substrate.
  • the capacitance detection device 1 includes a voltage value measurement unit 11, a validity determination unit 12, and a calibration unit 13.
  • the voltage value measurement unit 11 When the detection target is touched or hovered on the display surface of the display panel, the voltage value measurement unit 11 generates the charge and discharge time of the detection electrode E corresponding to the touched or hovered portion on the display surface due to the capacitance change or the like. Measure the voltage value of the
  • voltage value measurement unit 11 performs charging and discharging a predetermined number of times for each of (K ⁇ M) detection electrodes E, and also discharges a first voltage value V1 and a predetermined number of times during charging for a predetermined number of times.
  • the second voltage value V2 is measured. Specifically, as shown in the graph of FIG. 3, the voltage value at point P1 showing the highest value at the time of discharge is taken as the first voltage value V1, and the voltage value at point P2 showing the lowest value at the time of discharge As a second voltage value V2.
  • the number of times of charge and discharge by the voltage value measurement unit 11 may be arbitrarily changed according to the detection accuracy of the capacitance detection device 1 desired by the user.
  • the validity determination unit 12 calculates, for each of (K ⁇ M) detection electrodes E, a first average value A1 of the first voltage value V1 for a predetermined number of times measured by the voltage value measurement unit 11. Similarly, for each of the (K ⁇ M) detection electrodes E, a second average value A2 of the second voltage value V2 for a predetermined number of times measured by the voltage value measurement unit 11 is calculated.
  • the validity determination unit 12 checks whether or not the first average value A1 is included in the predetermined first range, and determines whether the second average value A2 is included in the predetermined second range or not. Check. By performing these checks, the validity determination unit 12 determines whether the voltage value measured when the capacitance change or the like is detected in the detection electrode E corresponding to the touched or hovered portion on the display surface It is determined for each of (K ⁇ M) detection electrodes E whether or not it is not.
  • the “predetermined first range” refers to a range of values in which the first allowable range a is taken into consideration with the appropriate value X for the voltage value measured at the time of charging, and the equation of Xa ⁇ A1 ⁇ X + a expressed.
  • the appropriate value X and the first allowable range a are unique values that differ depending on the type and the like of the final product (the smartphone 100 in the present embodiment) in which the capacitance detection device 1 is incorporated. Further, since the first allowable range a takes a different value for each detection electrode E, the “predetermined first range” also differs for each detection electrode E.
  • the “predetermined second range” refers to a range of values in which the second allowable range b ( ⁇ a) is taken into consideration with the appropriate value X for the voltage value measured at the time of discharge, and Xb ⁇ A2 ⁇ X + b It is expressed by the equation of The second allowable range b is an inherent value that differs depending on the type of the final product, and the like, and the point that the “predetermined second range” is different for each detection electrode E is the same as the “predetermined second range”. is there.
  • the first allowable range a and the second allowable range b have different values, but the first allowable range a and the second allowable range b have the same value. It may be.
  • the validity determination unit 12 determines the detection electrode It is determined that the voltage value measured at the time of charging is effective due to a change in capacity of E and the like.
  • the validity determination unit 12 determines It is determined that the voltage value measured at the time of discharge is effective due to a change in capacitance of the detection electrode E or the like.
  • the capacitance detection device 1 When the capacitance change due to touch or hover of the detection target is detected in the specific detection electrode E, if only the condition of Xa ⁇ A1 ⁇ X + a is satisfied, the capacitance detection device 1 charges The measured voltage value is used as valid data. On the other hand, if only the condition of Xb ⁇ A2 ⁇ X + b is satisfied, the capacitance detection device 1 uses the voltage value measured at the time of discharge as valid data. In addition, if both conditions of Xa ⁇ A1 ⁇ X + a and Xb ⁇ A2 ⁇ X + b are satisfied, the capacitance detection device 1 measures the voltage value measured at the time of charging or at the time of discharging. Use both voltage values as valid data.
  • the calibration unit 13 determines that the voltage value measured during charging or discharging is invalidated by the validity determination unit 12, the calibration unit 13 is invalidated.
  • the sensor sensitivity of the detection electrode E determined to be present is calibrated.
  • the calibration unit 13 is not necessarily provided in the capacitance detection device 1 and a capacitance detection device 1a described later. That is, at least the voltage value measurement unit 11 and the validity determination unit 12 may be provided in the capacitance detection devices 1 and 1a.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of a control method of the capacitance detection device 1.
  • step S101 voltage value measurement step (hereinafter abbreviated as "S101")
  • the voltage value measurement unit 11 charges (discharges) and discharges (discharges) each detection electrode E.
  • N times predetermined number of times
  • the effective determination unit 12 calculates the first average value A1 and the second average value A2 for each detection electrode E, and Xa ⁇ A1 ⁇ X + a, and Xb ⁇ A2 ⁇ It is determined whether both conditions of X + b are satisfied.
  • Y YES in S102
  • the validity determination unit 12 measures the detection electrode E which satisfies the both conditions at the time of charging and at the time of discharging. It is determined that both of the voltage values obtained are valid, and the process proceeds to S103.
  • the touch operation (touch or hover) by the detection target is detected on the display surface of the display panel.
  • the capacitance detection device 1 uses both voltage values at the time of charge and discharge as effective data, which is measured by a change in capacitance of the detection electrode E or the like by the touch operation. (S104).
  • the capacitance detection device 1 executes each process after S101 again.
  • the validity determination unit 12 determines whether or not both of the above conditions are not satisfied at S105.
  • the calibration unit 13 calibrates the sensor sensitivity of the detection electrode E which does not satisfy both of the above conditions in S109.
  • the validity determination unit 12 detects that one of the above conditions is satisfied. For the electrode E, it is determined that the voltage value at either one of charging and discharging is valid, and the process proceeds to S106.
  • the touch operation by the detection target is detected on the display surface of the display panel.
  • the capacitance detection device 1 receives OK data (either voltage value during charging or discharging, which is measured by capacitance change of the detection electrode E due to touch operation, etc.) Is used as valid data (S107).
  • OK data either voltage value during charging or discharging, which is measured by capacitance change of the detection electrode E due to touch operation, etc.
  • the capacitance detection device 1 proceeds to S109.
  • the smartphone 100 generates an event informing the end based on the detection of the end of the touch operation by the voltage value measurement unit 11.
  • the calibration unit 13 calibrates the sensor sensitivity of the detection electrode E in S109.
  • the capacitance detection device 1 executes each process of S101 and subsequent steps again.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of the smartphone 200.
  • the smartphone 200 according to the present embodiment differs from the smartphone 100 according to the first embodiment in that the smartphone 200 according to the present embodiment includes a capacitance detection device 1 a instead of the capacitance detection device 1.
  • the voltage value measurement unit 11 of the capacitance detection device 1a measures only the first voltage value V1 for a predetermined number of times for each of (K ⁇ M) detection electrodes E.
  • the validity determination unit 12 of the capacitance detection device 1a calculates only the first average value A1 of the first voltage value V1 for a predetermined number of times for each of (K ⁇ M) detection electrodes E, It is checked whether the average value A1 is included in a predetermined first range to determine whether the voltage value measured at the time of charging is valid.
  • the voltage value measurement unit 11 of the capacitance detection device 1a may measure only the second voltage value V2 for a predetermined number of times for each of (K ⁇ M) detection electrodes E. Further, the validity determination unit 12 of the capacitance detection device 1a calculates only the second average value A2 for each of (K ⁇ M) detection electrodes E, and the second average value A2 is included in the predetermined second range. It may be determined whether or not the voltage value measured at the time of discharge is valid.
  • the validity determination unit 12 of the capacitance detection device 1a may calculate the average value of either the first voltage value V1 for the predetermined number of times or the second voltage value V2 for the predetermined number of times.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of a control method of the capacitance detection device 1a.
  • S201 voltage value measurement step
  • the voltage value measurement unit 11 performs charge (charge) and discharge (discharge) for each detection electrode E N times (predetermined number of times). Each time, only the first voltage value V1 is scanned (measured), and the process proceeds to S202.
  • the validness determination unit 12 calculates the first average value A1 for each detection electrode E, and determines whether the condition of Xa ⁇ A1 ⁇ X + a is satisfied. When it is determined that the above condition is satisfied (Y in S202), the validity determination unit 12 determines that the voltage value measured at the time of charging is valid for the detection electrode E which satisfies the above condition, and proceeds to S203.
  • the capacitance detection device 1a uses, as valid data, the voltage value at the time of charge, which is measured by the capacitance change of the detection electrode E or the like due to the touch operation (S204). On the other hand, when the touch operation is not detected (N in S203), the capacitance detection device 1a executes each process after S201 again.
  • the smartphone 100 when it is determined as Y in 205, the smartphone 100 generates an event to notify the end based on the detection of the end of the touch operation by the voltage value measurement unit 11.
  • the calibration unit 13 executes the process of S207.
  • the capacitance detection device 1a executes each process after S201 again.
  • the validity determination unit 12 uses at least one of the first average value A1 of the first voltage value V1 and the second average value of the second voltage value V2 a predetermined number of times. It is determined whether the voltage value measured by the capacitance change of the detection electrode E or the like is valid. However, the determination of whether the voltage value is valid or not by the validity determination unit 12 is not limited to this case.
  • the validity determination unit 12 uses at least one of the maximum value (or the minimum value) of the first voltage value V1 of the predetermined number of times and the maximum value (or the minimum value) of the second voltage value V2 of the predetermined number of times. It may be determined whether the voltage value is valid. Further, for example, the validity determination unit 12 determines whether the voltage value is valid by using at least one of the specific value of the first voltage value V1 of the predetermined number and the specific value of the second voltage value V2 of the predetermined number. May be determined.
  • the validity determination unit 12 determines the capacitance of the detection electrode E based on at least one of the predetermined number of first voltage values V1 and the predetermined number of second voltage values V2 measured by the voltage value measurement unit 11. It may be determined for each of (K ⁇ M) detection electrodes E whether or not the measured voltage value is effective when a change or the like is detected.
  • control blocks in particular, the voltage value measurement unit 11 and the validity determination unit 12 of the capacitance detection devices 1 and 1a may be realized by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like. It may be realized by
  • the capacity detection devices 1 and 1a each include a computer that executes instructions of a program that is software that implements each function.
  • the computer includes, for example, one or more processors, and a computer readable recording medium storing the program.
  • the processor reads the program from the recording medium and executes the program to achieve the object of the present invention.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the processor reads the program from the recording medium and executes the program to achieve the object of the present invention.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the processor can be used as the processor.
  • a recording medium a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit or the like can be used besides “a non-temporary tangible medium”, for example, a ROM (Read Only Memory).
  • a RAM Random Access Memory
  • the program may be supplied to the computer via any transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.) capable of transmitting the program.
  • any transmission medium communication network, broadcast wave, etc.
  • one aspect of the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave in which the program is embodied by electronic transmission.
  • a capacitance detection device (1, 1a) is a capacitance detection device that detects a capacitance or a capacitance change between a plurality of electrodes (detection electrodes E) arranged in a plane and a detection target. Charging and discharging a predetermined number of times for each of the plurality of electrodes, a first voltage value (V.sub.1) during the charging for the predetermined number of times, and a second voltage value during the discharging for the predetermined number of times (V.sub.1) And at least one of the first voltage value for the predetermined number of times and the second voltage value for the predetermined number of times measured by the voltage value measurement part. And a validity determination unit (12) that determines, for each of the plurality of electrodes, whether or not the capacitance or the voltage value measured when the capacitance change is detected in the electrode based on one of the plurality of electrodes. , With That.
  • the validity determination unit detects a capacitance change or the like between the electrode and the detection target based on at least one of the predetermined number of first voltage values and the predetermined number of second voltage values. It is determined for each of the plurality of electrodes whether or not the voltage value measured in the case is valid.
  • the validity determination unit determines that the voltage value measured at the time of charging is valid for a certain electrode. If it is, the voltage value at the time of charge measured when a capacity change etc. are detected by the electrode concerned can be used as effective data. On the other hand, if the valid determination unit determines that the voltage value measured at the time of charging is invalid at another electrode, the voltage at the time of discharge measured when a capacitance change or the like is detected at the electrode. Values can be used as valid data.
  • the voltage value measuring unit measures both the first voltage value and the second voltage value for each of the plurality of electrodes a predetermined number of times, the voltage value measured at the time of charging If it is determined that the voltage value measured at the time of discharge is valid and invalid, it is possible to use only the voltage value at the time of charge measured when a capacitance change or the like is detected at the relevant electrode as valid data. it can.
  • the voltage value measurement unit performs the first voltage value for the predetermined number of times or the predetermined number of times for each of the plurality of electrodes.
  • One of the second voltage values is measured, and the validity determination unit determines either the first voltage value for the predetermined number of times or the second voltage value for the predetermined number of times for each of the plurality of electrodes.
  • One of the average values may be calculated, and whether or not the voltage value is valid may be determined by confirming whether the average value is included in a predetermined range.
  • the validity determination unit includes an average value within a predetermined range for a certain electrode. If it has been confirmed, it is determined that the voltage value measured at the time of charging is valid for the electrode. In this case, when a change in capacity or the like is detected by the above-mentioned electrode, the voltage value measured at the time of charging can be used as valid data.
  • the validity determination unit confirms that the average value is not included in the predetermined range for another electrode, it is determined that the voltage value measured at the time of charging is invalid for the other electrode. .
  • the more effective voltage value can be used when a capacity
  • the voltage value measurement unit determines the first voltage value for the predetermined number of times and the predetermined number of times for each of the plurality of electrodes.
  • a second voltage value is measured, and the validity determination unit determines, for each of the plurality of electrodes, a first average value (A1) of the first voltage value for the predetermined number of times and the second voltage for the predetermined number of times
  • a second average value (A2) of values is calculated, and it is confirmed whether or not the first average value is included in a predetermined first range, and the second average value is included in a predetermined second range. Whether or not the voltage value is valid may be determined by confirming whether or not the voltage value is valid.
  • the validity determination unit determines both the validity of the voltage value measured at the time of charging and the validity of the voltage value measured at the time of discharging for each of the plurality of electrodes. Therefore, when a change in capacitance or the like is detected in any of the plurality of electrodes, as compared with the case where only one of the voltage value measured at the time of charging and the voltage value measured at the time of discharging is determined. The possibility of using an effective voltage value is further increased. Therefore, false detection such as capacity change can be further reduced.
  • the capacitance detection device (1, 1a) in any one of aspects 1 to 3, it is assumed that the voltage value is invalidated by the validity determination unit in at least one of the plurality of electrodes.
  • the system may further include a calibration unit (13) that calibrates the sensor sensitivity of the electrode determined to be invalid when determined.
  • the calibration unit calibrates the sensor sensitivity of the electrode of which the voltage value is determined to be invalid by the validity determination unit. Therefore, with regard to the electrode after the execution of calibration, there is a high possibility that both the voltage value measured at the time of charging and the voltage value measured at the time of discharging can be used as effective data when a change in capacity and the like is detected. Therefore, since the possibility of being able to use an effective voltage value is further increased when a capacitance change or the like is detected in any of the plurality of electrodes, false detection such as a capacitance change can be further reduced.
  • the contact or proximity of the detection target to the detection surface is determined from the capacitance detected by the capacitance detection device according to any of aspects 1 to 4 or the change in capacitance. To detect. According to the above configuration, it is possible to realize the touch panel in which the erroneous detection of the contact or the proximity of the object to be detected on the detection surface is reduced by reducing the erroneous detection such as the capacitance change.
  • the electronic device (smartphones 100 and 200) according to aspect 6 of the present invention includes the capacitance detection device according to any one of aspects 1 to 4 and the touch panel according to aspect 5. According to the above configuration, it is possible to realize the electronic device provided with the touch panel in which the erroneous detection of the contact or the proximity of the detection target on the detection surface is reduced by reducing the erroneous detection such as the capacitance change.
  • a control method is a control method of a capacitance detection device (1, 1a) for detecting a capacitance or a change in capacitance between a plurality of electrodes (detection electrodes E) arranged in a plane and a detection target.
  • the capacity detection device may be realized by a computer.
  • the capacity detection device is operated by the computer by operating the computer as each unit (software element) included in the capacity device.
  • a program of a capacity detection device to be realized and a computer readable recording medium recording the same also fall within the scope of the present invention.

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Abstract

電極の容量変化等の誤検出を低減する。容量検出装置（１）は、所定回数分の第１電圧値（Ｖ１）および第２電圧値（Ｖ２）の少なくとも一方を計測する電圧値計測部（１１）と、所定回数分の第１電圧値（Ｖ１）および第２電圧値（Ｖ２）の少なくとも一方に基づいて、電極（Ｅ）において容量または容量変化が検出された場合に計測される電圧値が有効であるか否かを判定する有効判定部（１２）と、を備える。

Description

容量検出装置、タッチパネル、電子機器、プログラムおよび制御方法
　本発明は、容量検出装置、タッチパネル、電子機器、プログラムおよび制御方法に関する。
　従来から、タッチパネルの検出精度を向上させるための技術について、様々な研究・開発がなされている。例えば、特許文献１には、センサ容量を充放電するために入出力する電荷を積分容量に累積的に加算するとともに、充放電に伴う電荷の移動方向に応じて、積分容量へ加算される電荷の極性を反転させる容量検出回路が開示されている。
日本国公開特許公報「特開２０１５－２２５３８１号公報（２０１５年１２月１４日公開）」
　しかしながら、特許文献１に開示された容量検出回路は、充電時および放電時の両方において、センサ容量の電圧値を的確に検出できることを前提としている。したがって、センサ感度のキャリブレーション中にノイズの影響を受ける等によって充電時または放電時のセンサ容量の電圧値を的確に検出できなかった場合、センサ容量の容量変化等を誤検出してしまうという問題があった。
　本発明の一態様は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、センサ容量の容量変化等の誤検出を低減することにある。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る容量検出装置は、面内に配置された複数の電極と検出対象との間の容量または容量変化を検出する容量検出装置であって、前記複数の電極の各々について、充電および放電を所定回数行うとともに、前記所定回数分の前記充電時の第１電圧値および前記所定回数分の前記放電時の第２電圧値の少なくとも一方を計測する電圧値計測部と、前記電圧値計測部によって計測された、前記所定回数分の前記第１電圧値および前記所定回数分の前記第２電圧値の少なくとも一方に基づいて、前記電極において前記容量または前記容量変化が検出された場合に計測される電圧値が有効であるか否かを、前記複数の電極の各々について判定する有効判定部と、を備えている。
　また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御方法は、面内に配置された複数の電極と検出対象との間の容量または容量変化を検出する容量検出装置の制御方法であって、前記複数の電極の各々について、充電および放電を所定回数行うとともに、前記所定回数分の前記充電時の第１電圧値および前記所定回数分の前記放電時の第２電圧値の少なくとも一方を計測する電圧値計測ステップと、前記電圧値計測ステップにて計測された、前記所定回数分の前記第１電圧値および前記所定回数分の前記第２電圧値の少なくとも一方に基づいて、前記電極において前記容量または前記容量変化が検出された場合に計測される電圧値が有効であるか否かを、前記複数の電極の各々について判定する有効判定ステップと、を含んでいる。
　本発明の一態様によれば、充電時の電圧値または放電時の電圧値のうち、有効な電圧値の方を使用できる可能性が高まることから、容量変化等の誤検出を低減することができる。
本発明の実施形態１および２に係るスマートフォンの機能的構成を示すブロック図である。 上記スマートフォンのタッチパネルに備えられた各検出電極の配置態様の他の例を示す平面図である。 検出電極における、充電時および放電時の電圧値の変化を示すグラフである。 本発明の実施形態１に係る容量検出装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る容量検出装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。
　〔実施形態１〕
　以下、本発明の実施の形態について、図１～図４を参照しながら詳細に説明する。説明の便宜上、特定の項目について説明した構成と同一の機能を有する構成については、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
　なお、本実施形態以下の各実施形態においては、本発明の一態様に係る電子機器として、スマートフォンを例に挙げて説明する。本発明の一態様に係る電子機器としては、スマートフォンの他、ＰＣ、タブレット端末、ウェアラブル端末、家電製品などが想定される。
　また、本実施形態以下の各実施形態において、本発明の一態様に係る電子機器（スマートフォン）が備える容量検出装置、制御装置、充電装置および放電装置については、単数であってもよいし、複数であってもよい。
　＜スマートフォンの機能的構成＞
　まず、図１～図３を参照して、実施形態１に係るスマートフォン１００の機能的構成について説明する。図１は、スマートフォン１００の機能的構成を示すブロック図である。図２は、スマートフォン１００のタッチパネル１０に備えられた各検出電極Ｅの配置態様の他の例を示す平面図である。図３は、検出電極Ｅにおける、充電時および放電時の電圧値の変化を示すグラフである。
　スマートフォン１００は、パーソナルコンピュータ・ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末）等の機能を併せ持った多機能の携帯電話機である（後述のスマートフォン２００についても同様）。図１に示すように、スマートフォン１００は、タッチパネル１０およびタッチパネルコントローラ２０を備えている。
　タッチパネル１０は、互いに交差するＫ本（Ｋは複数：任意）の制御ラインおよびＭ本（Ｍは複数：任意）の駆動センスライン、ならびに、Ｋ本の制御ラインとＭ本の駆動センスラインとの各交差点に対応してマトリックス状に配置された、（Ｋ×Ｍ）個の検出電極Ｅ（複数の電極）を備えている（駆動ラインおよびセンスラインについては不図示）。
　タッチパネル１０は、後述の容量検出装置１によって検出された検出電極Ｅの容量または容量変化から、当該タッチパネル１０と重ね合わされた表示パネル（不図示）の表示面（検出面）に検出対象がタッチ（接触）またはホバー（近接）したことを検出する。ここで、「容量または容量変化（以下、「容量変化等」と略記）」とは、具体的には、各検出電極Ｅ（複数の電極）と検出対象との間の容量または容量変化を指す。また、検出対象としては、ユーザの指、タッチペン等を例示することができる。
　なお、本実施形態以下の各実施形態では、（Ｋ×Ｍ）個の検出電極Ｅがマトリックス状に配置されているが、この配置態様に限定されない。例えば、図２に示すように、（Ｋ×Ｍ）個の検出電極Ｅのそれぞれが、独立してタッチパネル１０の基板面（不図示）と平行をなす平面内（面内）に配置されていてもよい。
　タッチパネルコントローラ２０は、タッチパネル１０の各検出電極Ｅと、検出対象との間の容量または容量変化を検出するための装置である。図１に示すように、タッチパネルコントローラ２０は、容量検出装置１、充電装置２、放電装置３、制御装置４およびＩ／Ｆ５を備えている。
　ここで、容量検出装置１、充電装置２、放電装置３、制御装置４およびＩ／Ｆ５のそれぞれについては、単数であってもよいし、複数であってもよい。後述のスマートフォン２００についても同様である。
　充電装置２は、各検出電極Ｅのいずれかにおける容量変化等を検出する際、各検出電極Ｅに対して充電を行う。放電装置３は、各検出電極Ｅのいずれかにおける容量変化等を検出する際、各検出電極Ｅを短絡させて当該各検出電極Ｅから放電させる。充電装置２および放電装置３は、ともに切替スイッチＳＷを介してタッチパネル１０に接続されている。上記所定の周期で切替スイッチＳＷを切替えることにより、各検出電極Ｅに対する充電・放電が繰り返される。制御装置４は、タッチパネルコントローラ２０に備えられた各装置の作動を制御するとともに、スマートフォン１００を統括的に制御する。Ｉ／Ｆ５は、インターフェースである。
　容量検出装置１は、タッチパネル１０の基板面と平行をなす平面内（面内）に配置された（Ｋ×Ｍ）個の検出電極Ｅ（複数の電極）と、検出対象との間の容量または容量変化を検出する（後述の容量検出装置１ａについても同様）。ここで、「タッチパネル１０の基板面と平行をなす平面内に検出電極Ｅが配置された」とは、検出電極Ｅが、タッチパネル１０の基板に直接接した状態で配置されていてもよいし、検出電極Ｅと基板との間に接着剤層やフィルム等が存在することにより、検出電極Ｅと基板とが直接接していなくてもよいことを意味する。また、容量検出装置１は、電圧値計測部１１、有効判定部１２および較正部１３を備えている。
　電圧値計測部１１は、表示パネルの表示面に検出対象がタッチまたはホバーした場合、表示面におけるタッチまたはホバーされた箇所に対応する検出電極Ｅについて、その容量変化等によって充電時および放電時に発生する電圧の電圧値を計測する。
　また、電圧値計測部１１は、（Ｋ×Ｍ）個の検出電極Ｅの各々について、充電および放電を所定回数行うとともに、所定回数分の充電時の第１電圧値Ｖ１および所定回数分の放電時の第２電圧値Ｖ２を計測する。具体的には、図３のグラフに示すように、放電時において最も高い値を示した点Ｐ１の電圧値を第１電圧値Ｖ１とし、放電時において最も低い値を示した点Ｐ２の電圧値を第２電圧値Ｖ２とする。電圧値計測部１１による充電および放電の回数については、ユーザが所望する容量検出装置１の検出精度等に応じて任意に変更してもよい。
　有効判定部１２は、（Ｋ×Ｍ）個の検出電極Ｅの各々について、電圧値計測部１１によって計測された所定回数分の第１電圧値Ｖ１の第１平均値Ａ１を算出する。同様に、（Ｋ×Ｍ）個の検出電極Ｅの各々について、電圧値計測部１１によって計測された所定回数分の第２電圧値Ｖ２の第２平均値Ａ２を算出する。
　また、有効判定部１２は、第１平均値Ａ１が所定の第１範囲に含まれているか否かを確認するとともに、第２平均値Ａ２が所定の第２範囲に含まれているか否かを確認する。これらの確認を行うことにより、有効判定部１２は、表示面におけるタッチまたはホバーされた箇所に対応する検出電極Ｅにおいて、容量変化等が検出された場合に計測される電圧値が有効であるか否かを、（Ｋ×Ｍ）個の検出電極Ｅの各々について判定する。
　ここで、「所定の第１範囲」とは、充電時に計測される電圧値について、適正値Ｘに第１許容範囲ａを考慮した値の範囲を指し、Ｘ－ａ≦Ａ１≦Ｘ＋ａの式で表される。適正値Ｘおよび第１許容範囲ａは、容量検出装置１が内蔵された最終製品（本実施形態ではスマートフォン１００）の種類等によって異なる固有の値である。また、第１許容範囲ａは検出電極Ｅ毎に異なる値をとることから、「所定の第１範囲」も検出電極Ｅ毎に異なる。
　さらに、「所定の第２範囲」とは、放電時に計測される電圧値について、適正値Ｘに第２許容範囲ｂ（≠ａ）を考慮した値の範囲を指し、Ｘ－ｂ≦Ａ２≦Ｘ＋ｂの式で表される。第２許容範囲ｂが上記最終製品の種類等によって異なる固有の値である点、および「所定の第２範囲」が検出電極Ｅ毎に異なる点については、「所定の第２範囲」と同様である。なお、本実施形態以下の各実施形態では、第１許容範囲ａと第２許容範囲ｂとが異なる値となっているが、第１許容範囲ａと第２許容範囲ｂとが同一の値であってもよい。
　特定の検出電極Ｅにおいて、第１平均値Ａ１が所定の第１範囲に含まれている場合、すなわち、Ｘ－ａ≦Ａ１≦Ｘ＋ａの条件を充足する場合、有効判定部１２は、当該検出電極Ｅの容量変化等によって充電時に計測される電圧値は有効であると判定する。同様に、上記特定の検出電極Ｅにおいて、第２平均値Ａ２が所定の第２範囲に含まれている場合、すなわち、Ｘ－ｂ≦Ａ２≦Ｘ＋ｂの条件を充足する場合、有効判定部１２は、当該検出電極Ｅの容量変化等によって放電時に計測される電圧値は有効であると判定する。
　そして、上記特定の検出電極Ｅにおいて検出対象のタッチまたはホバーによる容量変化等が検出された場合、Ｘ－ａ≦Ａ１≦Ｘ＋ａの条件のみ充足しているのであれば、容量検出装置１は、充電時に計測された電圧値を有効データとして使用する。一方、Ｘ－ｂ≦Ａ２≦Ｘ＋ｂの条件のみ充足しているのであれば、容量検出装置１は、放電時に計測された電圧値を有効データとして使用する。また、Ｘ－ａ≦Ａ１≦Ｘ＋ａ、およびＸ－ｂ≦Ａ２≦Ｘ＋ｂの両条件を充足しているのであれば、容量検出装置１は、充電時に計測された電圧値、または放電時に計測された電圧値の両方を有効データとして使用する。
　較正部１３は、（Ｋ×Ｍ）個の検出電極Ｅの少なくともいずれかにおいて、有効判定部１２によって充電時または放電時に計測される電圧値が無効であると判定された場合に、当該無効であると判定された検出電極Ｅのセンサ感度をキャリブレーションする。
　なお、較正部１３は、容量検出装置１および後述の容量検出装置１ａに備えられている必要は必ずしもない。すなわち、容量検出装置１および１ａには、少なくとも電圧値計測部１１および有効判定部１２が備えられていればよい。
　＜容量検出装置の制御方法＞
　次に、図４を参照して、容量検出装置１の制御方法について説明する。図４は、容量検出装置１の制御方法の一例を示すフローチャートである。図４に示すように、まず、ステップＳ１０１（電圧値計測ステップ（以下、「Ｓ１０１」と略記））にて、電圧値計測部１１が各検出電極Ｅに対してチャージ（充電）およびディスチャージ（放電）をそれぞれＮ回（所定回数）行い、その都度、第１電圧値Ｖ１および第２電圧値Ｖ２のそれぞれをスキャン（計測）してＳ１０２に進む。
　Ｓ１０２（有効判定ステップ）では、有効判定部１２が、各検出電極Ｅについて、第１平均値Ａ１および第２平均値Ａ２を算出し、Ｘ－ａ≦Ａ１≦Ｘ＋ａ、およびＸ－ｂ≦Ａ２≦Ｘ＋ｂの両条件を充足するか否かを判定する。上記両条件とも充足すると判定した場合（Ｓ１０２でＹＥＳ（以下、「Ｙ」と略記））、有効判定部１２は、上記両条件を充足した検出電極Ｅについて、充電時および放電時のそれぞれに計測される電圧値とも有効であると判定し、Ｓ１０３に進む。
　Ｓ１０３では、表示パネルの表示面において、検出対象によるタッチ操作（タッチまたはホバー）を検出する。タッチ操作が検出された場合（Ｓ１０３でＹ）、容量検出装置１は、当該タッチ操作による検出電極Ｅの容量変化等によって計測された、充電時および放電時の電圧値の両方を有効データとして使用する（Ｓ１０４）。一方、タッチ操作が検出されない場合（Ｓ１０３でＮ）、容量検出装置１は、再びＳ１０１以下の各処理を実行する。
　次に、Ｘ－ａ≦Ａ１≦Ｘ＋ａ、およびＸ－ｂ≦Ａ２≦Ｘ＋ｂの両条件の少なくとも一方を充足しないと判定した場合（Ｓ１０２でＮＯ（以下、「Ｎ」と略記））、有効判定部１２は、Ｓ１０５にて上記両条件の両方とも充足しないか否かを判定する。Ｓ１０５でＹと判定した場合、較正部１３は、Ｓ１０９にて上記両条件とも充足しない検出電極Ｅのセンサ感度をキャリブレーションする。一方、Ｘ－ａ≦Ａ１≦Ｘ＋ａ、またはＸ－ｂ≦Ａ２≦Ｘ＋ｂの少なくとも一方の条件を充足すると判定した場合（Ｓ１０５でＮ）、有効判定部１２は、上記いずれかの条件を充足した検出電極Ｅについて、充電時または放電時のいずれか一方の電圧値を有効であると判定し、Ｓ１０６に進む。
　Ｓ１０６では、表示パネルの表示面において検出対象によるタッチ操作を検出する。タッチ操作が検出された場合（Ｓ１０６でＹ）、容量検出装置１は、ＯＫデータ（タッチ操作による検出電極Ｅの容量変化等によって計測された、充電時または放電時のいずれか一方の電圧値）のみを有効データとして使用する（Ｓ１０７）。一方、タッチ操作が検出されない場合（Ｓ１０６でＮ）、容量検出装置１は、Ｓ１０９に進む。
　次に、Ｓ１０８では、スマートフォン１００が、電圧値計測部１１によるタッチ操作終了の検知に基づいて当該終了を報知するイベントを発生させる。上記イベントが発生した場合（Ｓ１０８でＹ）、較正部１３は、Ｓ１０９にて、検出電極Ｅのセンサ感度をキャリブレーションする。一方、上記イベントが発生しない場合（Ｓ１０８でＮ）、容量検出装置１は、再びＳ１０１以下の各処理を実行する。
　〔実施形態２〕
　本発明の他の実施形態について、図１および図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　＜スマートフォンの機能的構成＞
　まず、図１を参照して、実施形態２に係るスマートフォン２００の機能的構成について説明する。図１は、スマートフォン２００の機能的構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係るスマートフォン２００は、容量検出装置１に代えて容量検出装置１ａを備えている点で、実施形態１に係るスマートフォン１００と異なる。
　容量検出装置１ａの電圧値計測部１１は、（Ｋ×Ｍ）個の検出電極Ｅの各々について、所定回数分の第１電圧値Ｖ１のみを計測する。また、容量検出装置１ａの有効判定部１２は、（Ｋ×Ｍ）個の検出電極Ｅの各々について、所定回数分の第１電圧値Ｖ１の第１平均値Ａ１のみを算出し、当該第１平均値Ａ１が所定の第１範囲に含まれているか否かを確認して、充電時に計測される電圧値が有効か否かを判定する。
　なお、容量検出装置１ａの電圧値計測部１１は、（Ｋ×Ｍ）個の検出電極Ｅの各々について、所定回数分の第２電圧値Ｖ２のみを計測してもよい。また、容量検出装置１ａの有効判定部１２は、（Ｋ×Ｍ）個の検出電極Ｅの各々について第２平均値Ａ２のみを算出し、当該第２平均値Ａ２が所定の第２範囲に含まれているか否かを確認して、放電時に計測される電圧値が有効か否かを判定してもよい。
　言い換えれば、容量検出装置１ａの電圧値計測部１１は、（Ｋ×Ｍ）個の検出電極Ｅの各々について、所定回数分の第１電圧値Ｖ１または所定回数分の第２電圧値Ｖ２のいずれか一方を計測するものであればよい。また、容量検出装置１ａの有効判定部１２は、所定回数分の第１電圧値Ｖ１または所定回数分の第２電圧値Ｖ２のいずれか一方の平均値を算出するものであればよい。
　＜容量検出装置の制御方法＞
　次に、図５を参照して、容量検出装置１ａの制御方法について説明する。図５は、容量検出装置１ａの制御方法の一例を示すフローチャートである。図５に示すように、まず、Ｓ２０１（電圧値計測ステップ）にて、電圧値計測部１１が各検出電極Ｅに対してチャージ（充電）およびディスチャージ（放電）をそれぞれＮ回（所定回数）行い、その都度、第１電圧値Ｖ１のみをスキャン（計測）してＳ２０２に進む。
　Ｓ２０２（有効判定ステップ）では、有効判定部１２が、各検出電極Ｅについて、第１平均値Ａ１を算出し、Ｘ－ａ≦Ａ１≦Ｘ＋ａの条件を充足するか否かを判定する。上記条件を充足すると判定した場合（Ｓ２０２でＹ）、有効判定部１２は、上記条件を充足した検出電極Ｅについて、充電時に計測される電圧値が有効であると判定し、Ｓ２０３に進む。
　Ｓ２０３では、表示パネルの表示面において、検出対象によるタッチ操作を検出する。タッチ操作が検出された場合（Ｓ２０３でＹ）、容量検出装置１ａは、当該タッチ操作による検出電極Ｅの容量変化等によって計測された、充電時の電圧値を有効データとして使用する（Ｓ２０４）。一方、タッチ操作が検出されない場合（Ｓ２０３でＮ）、容量検出装置１ａは、再びＳ２０１以下の各処理を実行する。
　次に、Ｘ－ａ≦Ａ１≦Ｘ＋ａの条件を充足しないと判定した場合（Ｓ２０２でＮ）、Ｓ２０５にてＳ２０３と同様の処理が実行される。Ｓ２０５でＮと判定した場合、較正部１３は、Ｓ２０７にて上記条件を充足しない検出電極Ｅのセンサ感度をキャリブレーションする。
　一方、２０５でＹと判定した場合、スマートフォン１００が、電圧値計測部１１によるタッチ操作終了の検知に基づいて当該終了を報知するイベントを発生させる。上記イベントが発生した場合（Ｓ２０６でＹ）、較正部１３はＳ２０７の処理を実行する。一方、上記イベントが発生しない場合（Ｓ２０６でＮ）、容量検出装置１ａは、再びＳ２０１以下の各処理を実行する。
　なお、上述の各実施形態においては、有効判定部１２が、所定回数の第１電圧値Ｖ１の第１平均値Ａ１、および所定回数の第２電圧値Ｖ２の第２平均値の少なくとも一方を用いて、検出電極Ｅの容量変化等によって計測される電圧値が有効か否かを判定している。しかしながら、有効判定部１２による上記電圧値が有効か否かの判定は、この場合に限定されない。
　例えば、有効判定部１２は、所定回数の第１電圧値Ｖ１の最大値（または最小値）、および所定回数の第２電圧値Ｖ２の最大値（または最小値）の少なくとも一方を用いて、上記電圧値が有効であるか否かを判定してもよい。また例えば、有効判定部１２は、所定回数の第１電圧値Ｖ１の特異値、および所定回数の第２電圧値Ｖ２の特異値の少なくとも一方を用いて、上記電圧値が有効であるか否かを判定してもよい。
　言い換えれば、有効判定部１２は、電圧値計測部１１によって計測された、所定回数分の第１電圧値Ｖ１および所定回数分の第２電圧値Ｖ２の少なくとも一方に基づいて、検出電極Ｅにおいて容量変化等が検出された場合に計測される電圧値が有効であるか否かを（Ｋ×Ｍ）個の検出電極Ｅの各々について判定するものであればよい。
　〔ソフトウェアによる実現例〕
　容量検出装置１および１ａの制御ブロック（特に電圧値計測部１１および有効判定部１２）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
　後者の場合、容量検出装置１および１ａは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（ReadOnly Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
　〔まとめ〕
　本発明の態様１に係る容量検出装置（１、１ａ）は、面内に配置された複数の電極（検出電極Ｅ）と検出対象との間の容量または容量変化を検出する容量検出装置であって、前記複数の電極の各々について、充電および放電を所定回数行うとともに、前記所定回数分の前記充電時の第１電圧値（Ｖ１）および前記所定回数分の前記放電時の第２電圧値（Ｖ２）の少なくとも一方を計測する電圧値計測部（１１）と、前記電圧値計測部によって計測された、前記所定回数分の前記第１電圧値および前記所定回数分の前記第２電圧値の少なくとも一方に基づいて、前記電極において前記容量または前記容量変化が検出された場合に計測される電圧値が有効であるか否かを、前記複数の電極の各々について判定する有効判定部（１２）と、を備えている。
　上記の構成によれば、有効判定部は、所定回数分の第１電圧値および所定回数分の第２電圧値の少なくとも一方に基づいて、電極と検出対象との間の容量変化等が検出された場合に計測される電圧値が有効であるか否かを複数の電極の各々について判定する。
　したがって、例えば、電圧値計測部が複数の電極の各々について第１電圧値のみを所定回数計測した場合、有効判定部が、ある電極においては充電時に計測される電圧値が有効であると判定したのであれば、当該電極にて容量変化等が検出された際に計測される充電時の電圧値を有効データとして使用することができる。一方、有効判定部が、別の電極においては充電時に計測される電圧値が無効であると判定したのであれば、当該電極にて容量変化等が検出された際に計測される放電時の電圧値を有効データと見做して使用することができる。
　また例えば、電圧値計測部が、複数の電極の各々について第１電圧値および第２電圧値の両方を所定回数計測した場合、有効判定部が、ある電極においては充電時に計測される電圧値が有効で放電時に計測される電圧値は無効であると判定したのであれば、当該電極にて容量変化等が検出された際に計測される充電時の電圧値のみを有効データとして使用することができる。
　以上より、複数の電極のいずれかにおいて容量変化等が検出された場合に有効な電圧値の方を使用できる可能性が高まることから、容量変化等の誤検出を低減することができる。
　本発明の態様２に係る容量検出装置（１）は、上記態様１において、前記電圧値計測部は、前記複数の電極の各々について、前記所定回数分の第１電圧値または前記所定回数分の第２電圧値のいずれか一方を計測し、前記有効判定部は、前記複数の電極の各々について、前記所定回数分の前記第１電圧値または前記所定回数分の前記第２電圧値のいずれか一方の平均値を算出し、前記平均値が所定の範囲に含まれているか否かを確認することにより、前記電圧値が有効であるか否かを判定してもよい。
　上記の構成によれば、例えば、電圧値計測部が複数の電極の各々について第１電圧値のみを所定回数計測した場合、有効判定部は、ある電極では平均値が所定の範囲に含まれていることを確認したのであれば、当該電極においては充電時に計測される電圧値が有効であると判定する。この場合、上記のある電極にて容量変化等が検出された際には、充電時に計測される電圧値を有効データとして使用することができる。
　一方、有効判定部が、別の電極では平均値が所定の範囲に含まれていないことを確認したのであれば、当該別の電極においては充電時に計測される電圧値が無効であると判定する。以上より、複数の電極のいずれかにおいて容量変化等が検出された場合に有効な電圧値の方を使用できる可能性が高まることから、容量変化等の誤検出を低減することができる。
　本発明の態様３に係る容量検出装置（１ａ）は、上記態様１において、前記電圧値計測部は、前記複数の電極の各々について、前記所定回数分の第１電圧値および前記所定回数分の第２電圧値を計測し、前記有効判定部は、前記複数の電極の各々について、前記所定回数分の前記第１電圧値の第１平均値（Ａ１）および前記所定回数分の前記第２電圧値の第２平均値（Ａ２）を算出し、前記第１平均値が所定の第１範囲に含まれているか否かを確認するとともに、前記第２平均値が所定の第２範囲に含まれているか否かを確認することにより、前記電圧値が有効であるか否かを判定してもよい。
　上記の構成によれば、有効判定部が、複数の電極の各々について、充電時に計測される電圧値の有効性と放電時に計測される電圧値の有効性の両方を判定する。したがって、充電時に計測される電圧値、または放電時に計測される電圧値のいずれか一方の有効性のみを判定する場合と比較して、複数の電極のいずれかにおいて容量変化等が検出された場合に有効な電圧値の方を使用できる可能性がさらに高まる。それゆえ、容量変化等の誤検出をさらに低減することができる。
　本発明の態様４に係る容量検出装置（１、１ａ）は、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記複数の電極の少なくともいずれかにおいて、前記有効判定部によって前記電圧値が無効であると判定された場合に、当該無効であると判定された前記電極のセンサ感度をキャリブレーションする較正部（１３）をさらに備えていてもよい。
　上記の構成によれば、較正部が、有効判定部によって電圧値が無効であると判定された電極のセンサ感度をキャリブレーションする。したがって、キャリブレーション実行後の電極については、容量変化等が検出された場合に、充電時に測定される電圧値および放電時に測定される電圧値のどちらも有効データとして使用できる可能性が高い。それゆえ、複数の電極のいずれかにおいて容量変化等が検出された場合に有効な電圧値を使用できる可能性がさらに高まることから、容量変化等の誤検出をさらに低減することができる。
　本発明の態様５に係るタッチパネル（１０）は、上記態様１から４のいずれかに係る容量検出装置によって検出された前記容量または前記容量変化から、検出面への前記検出対象の接触または近接を検出する。上記の構成によれば、容量変化等の誤検出が低減されることにより、検出面への検出対象の接触または近接の誤検出が低減されたタッチパネルを実現することができる。
　本発明の態様６に係る電子機器（スマートフォン１００、２００）は、上記態様１から４のいずれかに係る容量検出装置と、上記態様５に係るタッチパネルと、を備えている。上記の構成によれば、容量変化等の誤検出が低減されることにより、検出面への検出対象の接触または近接の誤検出が低減されたタッチパネルを備えた電子機器を実現することができる。
　本発明の態様７に係る制御方法は、面内に配置された複数の電極（検出電極Ｅ）と検出対象との間の容量または容量変化を検出する容量検出装置（１、１ａ）の制御方法であって、前記複数の電極の各々について、充電および放電を所定回数行うとともに、前記所定回数分の前記充電時の第１電圧値（Ｖ１）および前記所定回数分の前記放電時の第２電圧値（Ｖ２）の少なくとも一方を計測する電圧値計測ステップ（Ｓ１０１、Ｓ２０１）と、前記電圧値計測ステップにて計測された、前記所定回数分の前記第１電圧値および前記所定回数分の前記第２電圧値の少なくとも一方に基づいて、前記電極において前記容量または前記容量変化が検出された場合に計測される電圧値が有効であるか否かを、前記複数の電極の各々について判定する有効判定ステップ（Ｓ１０２、Ｓ２０２）と、を含んでいる。
　上記の構成によれば、容量変化等の誤検出を低減することができる容量検出装置の制御方法を実現することができる。
　本発明の各態様に係る容量検出装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記容量装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記容量検出装置をコンピュータにて実現させる容量検出装置のプログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
　〔付記事項〕
　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。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
　１、１ａ　　　　容量検出装置
　１０　　　　　　タッチパネル
　１１　　　　　　電圧値計測部
　１２　　　　　　有効判定部
　１３　　　　　　較正部
　１００、２００　スマートフォン（電子機器）
　Ｅ　　　　　　　検出電極（電極）
　Ａ１　　　　　　第１平均値
　Ａ２　　　　　　第２平均値
　Ｖ１　　　　　　第１電圧値
　Ｖ２　　　　　　第２電圧値

Claims (8)

  1. 　面内に配置された複数の電極と検出対象との間の容量または容量変化を検出する容量検出装置であって、
    　前記複数の電極の各々について、充電および放電を所定回数行うとともに、前記所定回数分の前記充電時の第１電圧値および前記所定回数分の前記放電時の第２電圧値の少なくとも一方を計測する電圧値計測部と、
    　前記電圧値計測部によって計測された、前記所定回数分の前記第１電圧値および前記所定回数分の前記第２電圧値の少なくとも一方に基づいて、前記電極において前記容量または前記容量変化が検出された場合に計測される電圧値が有効であるか否かを、前記複数の電極の各々について判定する有効判定部と、を備えていることを特徴とする容量検出装置。
  2. 　前記電圧値計測部は、前記複数の電極の各々について、前記所定回数分の第１電圧値または前記所定回数分の第２電圧値のいずれか一方を計測し、
    　前記有効判定部は、前記複数の電極の各々について、
    　　前記所定回数分の前記第１電圧値または前記所定回数分の前記第２電圧値のいずれか一方の平均値を算出し、
    　　前記平均値が所定の範囲に含まれているか否かを確認することにより、前記電圧値が有効であるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の容量検出装置。
  3. 　前記電圧値計測部は、前記複数の電極の各々について、前記所定回数分の第１電圧値および前記所定回数分の第２電圧値を計測し、
    　前記有効判定部は、前記複数の電極の各々について、
    　　前記所定回数分の前記第１電圧値の第１平均値および前記所定回数分の前記第２電圧値の第２平均値を算出し、
    　　前記第１平均値が所定の第１範囲に含まれているか否かを確認するとともに、前記第２平均値が所定の第２範囲に含まれているか否かを確認することにより、前記電圧値が有効であるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の容量検出装置。
  4. 　前記複数の電極の少なくともいずれかにおいて、前記有効判定部によって前記電圧値が無効であると判定された場合に、当該無効であると判定された前記電極のセンサ感度をキャリブレーションする較正部をさらに備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の容量検出装置。
  5. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の容量検出装置によって検出された前記容量または前記容量変化から、検出面への前記検出対象の接触または近接を検出することを特徴とするタッチパネル。
  6. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の容量検出装置と、請求項５に記載のタッチパネルと、を備えていることを特徴とする電子機器。
  7. 　請求項１に記載の容量検出装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記電圧値計測部および前記有効判定部としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
  8. 　面内に配置された複数の電極と検出対象との間の容量または容量変化を検出する容量検出装置の制御方法であって、
    　前記複数の電極の各々について、充電および放電を所定回数行うとともに、前記所定回数分の前記充電時の第１電圧値および前記所定回数分の前記放電時の第２電圧値の少なくとも一方を計測する電圧値計測ステップと、
    　前記電圧値計測ステップにて計測された、前記所定回数分の前記第１電圧値および前記所定回数分の前記第２電圧値の少なくとも一方に基づいて、前記電極において前記容量または前記容量変化が検出された場合に計測される電圧値が有効であるか否かを、前記複数の電極の各々について判定する有効判定ステップと、を含んでいることを特徴とする制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015087895A (ja) * 2013-10-30 2015-05-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 入力装置の駆動方法
JP2015125687A (ja) * 2013-12-27 2015-07-06 シナプティクス・ディスプレイ・デバイス合同会社 タッチ検出装置及び半導体装置

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