WO2020021762A1 - 静電容量センサとその制御方法及びプログラム - Google Patents

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WO2020021762A1
WO2020021762A1 PCT/JP2019/010995 JP2019010995W WO2020021762A1 WO 2020021762 A1 WO2020021762 A1 WO 2020021762A1 JP 2019010995 W JP2019010995 W JP 2019010995W WO 2020021762 A1 WO2020021762 A1 WO 2020021762A1
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detection
electrode
capacitance
electrode group
ratio
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PCT/JP2019/010995
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朋輝 山田
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アルプスアルパイン株式会社
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    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
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    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04108—Touchless 2D- digitiser, i.e. digitiser detecting the X/Y position of the input means, finger or stylus, also when it does not touch, but is proximate to the digitiser's interaction surface without distance measurement in the Z direction

Definitions

  • the present disclosure relates to a capacitance sensor that detects that an object such as a finger or a pen has approached a detection area as a change in capacitance, and inputs information such as a position where the object has approached, and a control method and a program therefor.
  • the present invention relates to a capacitance sensor such as a touchpad or a touch sensor used for inputting information in an electronic device such as a computer or a smartphone.
  • Capacitance sensors such as touchpads and touch panels that detect the contact position of an object (finger, pen, etc.) based on a change in capacitance are widely used as input interfaces for various electronic devices.
  • Mutual capacitance type and self-capacitance type are generally known as capacitance detection methods in such a capacitance sensor.
  • the capacitance of a capacitor formed between two electrodes is detected.
  • the capacitance is formed between an electrode that can be regarded as an AC ground potential and the electrode. The capacitance of the capacitor is detected.
  • any of the detection methods a small change in the electric charge of the capacitor parasitically formed by the electrode is detected, so that noise due to the electrostatic coupling between the electrode and the noise source is likely to be mixed, and the noise is included in the detection signal. It is easy to overlap.
  • noise that can be reduced by averaging a plurality of detection values is AC noise that changes with time, and DC noise cannot be reduced by the averaging process.
  • Such DC noise may be generated, for example, when a high-frequency external noise is applied to an electrode for detecting capacitance, and a high-frequency current flows through an amplifier circuit inside the IC. If the detection value contains DC noise, it is not possible to distinguish between the change in the detection value due to the actual proximity of the object and such noise, and thus the presence or absence of the object is erroneously determined. There is a disadvantage of getting it.
  • a first aspect of the present disclosure relates to a capacitance sensor that detects proximity of an object to a detection area where electrodes are arranged.
  • This capacitance sensor is arranged in a detection region, and is configured to measure the capacitance of a capacitor formed by an N (N is a natural number of 2 or more) electrode group including one or more electrodes and an object and an electrode.
  • the capacitance detection unit that detects for each electrode, and the detection value of the capacitance obtained for each electrode based on the detection result of the capacitance detection unit is added for each electrode group, and detected for each of the N electrode groups.
  • the ratio of the detection sensitivity of one electrode group to the detection sensitivity of the capacitance of the N electrode groups is defined as the sensitivity ratio inside an arbitrary region, a plurality of predetermined regions for dividing the detection region are defined. In each of the compartments, the same group of electrodes has the same sensitivity factor.
  • the determination unit determines a normal state determination criterion set by each ratio of the N total sums calculated for the N electrode groups and each ratio of the N sensitivity ratios corresponding to the N electrode groups. , It is determined whether or not the detection result of the capacitance detection unit is affected by noise.
  • the N electrode groups each including one or more electrodes are arranged in the detection region, and the capacitance of the capacitor formed by the object and the electrode close to the detection region is set.
  • the capacitance is detected by the capacitance detection unit for each electrode.
  • the detection values are summed for each electrode group, and the sum of the detection values is calculated for each of the N electrode groups. Is done.
  • the same electrode group in each of a plurality of predetermined sections that divide the detection area, the same electrode group has the same sensitivity rate (capacity detection of the N electrode groups). (The ratio of the detection sensitivity of one electrode group to the sensitivity). That is, one electrode group has the same sensitivity factor in all sections. Such N sensitivity factors correspond one-to-one to the N electrode groups.
  • the ratio of the capacitance generated between each electrode group and the object in one section is determined by the ratio of each electrode in the one section.
  • the ratio is approximately equal to the ratio of the sensitivity ratios of the groups, and is approximately equal to the ratio of the sensitivity ratios of the electrode groups in other arbitrary sections. Therefore, the ratio of the capacitance generated between each electrode group and the object in the entire detection area, that is, the ratio of the sum of the detection values calculated for each electrode group is determined by the sensitivity of each electrode group in any one section. It is approximately equal to the ratio of the ratios, and in a normal state not affected by noise, the value is approximately a fixed value.
  • the degree of mixing in the detected value tends to vary depending on the length, shape, stretching direction, and the like of the electrode. Therefore, the degree to which the high-frequency external noise is mixed in the detection value is not uniform in the N electrode groups.
  • the ratio of the sum of the N electrodes calculated for the N electrode groups deviates from a predetermined value in the normal state. Occurs. Therefore, in the capacitance sensor according to the first aspect, the ratio of each of the N total sums calculated for the N electrode groups and the ratio of each of the N sensitivity factors corresponding to the N electrode groups. It is determined whether or not the detection result of the capacitance detection unit is affected by noise based on the normal state determination criterion set by the above.
  • each of the plurality of sections may include N partial electrodes constituting a part of a different electrode.
  • the N partial electrodes included in the same section may belong to different electrode groups.
  • the sensitivity factor of one electrode group in one section may indicate the ratio of the area occupied by the partial electrodes belonging to the one electrode group to the area occupied by N partial electrodes in the one section. .
  • the sensitivity factor corresponding to one electrode group indicates the ratio of the area occupied by the partial electrodes belonging to the one electrode group to the area occupied by the N partial electrodes in one section. It is a fixed value that hardly causes variation. Therefore, it is easy to accurately determine the presence or absence of the influence of noise on the detection result of the capacitance detection unit based on the determination criterion based on the ratio of the sensitivity rates.
  • the determination unit calculates a ratio of two sums calculated for an arbitrary pair selected from the electrode group for all combinations of pairs in the N electrode groups, and calculates a ratio calculated for one pair. Is determined for all the calculated ratios to determine whether or not is included in the normal range set for the pair. If the ratio of one or more deviates from the normal range, the detection result of the capacitance detecting unit is It may be determined that it is affected by noise.
  • the normal range may be set based on a ratio of two sensitivity factors corresponding to two electrode groups forming a pair.
  • the ratio of the two sums is calculated for all the combinations of the pairs of the electrode groups, and it is determined whether or not the one or more ratios calculated for the one or more pairs are respectively included in the normal range.
  • the normal range in this determination is set for each pair based on the ratio of two sensitivity factors corresponding to the two electrode groups forming the pair. If the ratio of one or more deviates from the normal range, the ratio of the N totals does not satisfy the criterion of the normal state set based on the ratio of the N sensitivity ratios. It is determined that the detection result of the part is affected by noise.
  • the N sensitivity factors corresponding to the N electrode groups may be respectively equal.
  • the determining unit calculates the ratio between the minimum value and the maximum value in the total of the N electrodes calculated for the N electrode groups, and when the ratio deviates from a predetermined normal range close to 1, the capacitance detecting unit May be determined to be affected by noise.
  • the two electrode groups arbitrarily selected have the same sensitivity factor, and the ratio is 1.
  • the ratio of the two sums calculated for the two electrode groups arbitrarily selected also has a value close to 1. If the ratio of the minimum value to the maximum value in the N totals deviates from a predetermined normal range approaching 1, the ratio of the two sums deviates from the normal range in at least one pair of electrode groups. It is determined that the detection result of the capacitance detection unit is affected by noise.
  • the determination unit determines the electrode group detection rate, which is the ratio of the sum calculated for one electrode group to the sum of the N sums calculated for the N electrode groups, for the N electrode groups. For each of the calculated electrode group detection rates, whether each of the electrode group detection rates calculated for each of the electrode groups is included in a normal range set based on the sensitivity rate of the one electrode group is calculated. If it is determined that one or more electrode group detection rates deviate from the normal range, it may be determined that the detection result of the capacitance detection unit is affected by noise.
  • the electrode group detection rate is calculated for each of the N electrode groups, and it is determined whether or not the calculated N electrode group detection rates are each included in the normal range. It is determined whether the electrode group detection rate calculated for one electrode group is included in a normal range set based on the sensitivity rate of the one electrode group.
  • the electrode group detection rate is a ratio between the sum calculated for one electrode group and the sum of N sums calculated for N electrode groups, and is a value corresponding to the sensitivity rate of the one electrode group. have. Therefore, in a normal state in which the detection result of the capacitance detection unit is not affected by noise, the electrode group detection rate becomes a predetermined value generally corresponding to the sensitivity rate, and is included in the normal range.
  • the detection rate of one or more electrode groups deviates from the normal range, the detection rate of one or more electrode groups deviates from a value corresponding to the sensitivity rate, and the detection result of the capacitance detection unit is affected by noise. Is determined to have been received.
  • the N electrode groups may include at least a first electrode group and a second electrode group.
  • the plurality of sections may be arranged in a matrix by the first electrode group and the second electrode group.
  • the first electrode group is arranged such that a plurality of partial electrodes constituting the same electrode are arranged in a row direction in a matrix arrangement
  • the second electrode group is arranged such that a plurality of partial electrodes constituting the same electrode are arranged in a matrix. May be arranged so as to line up in the column direction.
  • the arrangement direction of the partial electrodes of the respective electrodes constituting the first electrode group is different from the arrangement direction of the partial electrodes of the respective electrodes constituting the second electrode group.
  • the degree of influence on the result is likely to be different between the first electrode group and the second electrode group. Accordingly, the ratio of the sum of the detected values calculated for the first electrode group to the sum of the detected values calculated for the second electrode group is likely to change under the influence of high-frequency external noise, so that static It is easy to accurately determine that the detection result of the capacitance detection unit is affected by noise.
  • the N electrode groups may include at least one third electrode group in which a plurality of partial electrodes forming the same electrode are linearly arranged in a direction different from the row direction and the column direction.
  • the arrangement direction of the partial electrodes forming the third electrode group is different from the arrangement direction of the partial electrodes of the electrodes forming the first electrode group and the second electrode group.
  • the degree of the influence of noise on the detection result tends to differ between the third electrode group and the other electrode groups (the first electrode group and the second electrode group).
  • the ratio of the sum of the detection values calculated for the third electrode group to the sum of the detection values calculated for the other electrode groups (the first electrode group and the second electrode group) is determined by the ratio of the high-frequency external noise. Since it is easily affected and changed, it is easy to accurately determine that the detection result of the capacitance detection unit is affected by noise.
  • the capacitance sensor may include a coordinate calculation unit that determines a proximity state of the object according to a determination result of the determination unit and calculates a proximity position.
  • a second aspect of the present disclosure relates to a control method of a capacitance sensor that detects proximity of an object to a detection area where electrodes are arranged.
  • the capacitance sensor is disposed in a detection area, and includes N (N is a natural number of 2 or more) electrode groups each including one or more electrodes, and the capacitance of a capacitor formed by an object and an electrode for each electrode.
  • a capacitance detection unit for detecting the capacitance.
  • the ratio of the detection sensitivity of one electrode group to the detection sensitivity of the capacitance of the N electrode groups is defined as the sensitivity ratio inside an arbitrary region, a plurality of predetermined regions for dividing the detection region are defined.
  • the same group of electrodes has the same sensitivity factor.
  • the control method of this capacitance sensor is such that the detection values of the capacitance obtained for each electrode are summed for each electrode group based on the detection result of the capacitance detection unit, and the detection value is calculated for each of the N electrode groups. And the normal state set by the respective ratios of the N total sums calculated for the N electrode groups and the respective N sensitivity ratios corresponding to the N electrode groups. And determining whether the detection result of the capacitance detection unit is affected by noise based on the determination criterion.
  • a third embodiment of the present disclosure relates to a program for causing a computer to execute the control method for the capacitance sensor according to the second embodiment.
  • a capacitance sensor capable of determining that high-frequency external noise is affecting the detection result of capacitance, a control method thereof, and a program.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a main part of a capacitance detection unit in the capacitance sensor illustrated in FIG. 1. It is a figure showing an example of a plurality of sections which divide a detection field.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an electrode arranged in a detection area.
  • 5 is a flowchart illustrating an example of an operation of the capacitance sensor according to the embodiment. 9 is a flowchart for explaining an example of an operation for determining the presence or absence of the influence of noise.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a detection signal in a state where an object is not close to a detection area.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a detection signal in a state where an object is close to a detection area.
  • FIG. 6B is a diagram illustrating signal processing when the detection signal illustrated in FIG. 6B is generated.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating signal processing when the detection values illustrated in FIG. 7 are obtained.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a detection signal when noise is applied to an electrode.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating signal processing when the detection signal illustrated in FIG. 9 is generated.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating signal processing when the detection values illustrated in FIG. 10 are obtained. It is a figure showing an example of a plurality of sections which divide a detection field.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an electrode arranged in a detection area.
  • 15 is a flowchart for explaining a modification of the operation for determining whether or not there is an influence of noise.
  • 15 is a flowchart for explaining a modification of the operation for determining whether or not there is an influence of noise.
  • 15 is a flowchart for explaining a modification of the operation for determining whether or not there is an influence of noise. It is a figure showing an example of a plurality of sections which divide a detection field. 4 shows an example of an electrode arranged in a detection region.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of the capacitance sensor according to the present embodiment.
  • the capacitance sensor illustrated in FIG. 1 includes a sensor unit 10, a processing unit 20, a storage unit 30, and an interface unit 40.
  • the capacitance sensor according to the present embodiment detects the proximity of an object such as a finger or a pen to a detection area AR (shown in FIG. 3A described later) as a change in capacitance, and detects a change in the position of the object.
  • It is a device for inputting information and includes, for example, an input interface such as a touch pad or a touch panel. Note that “proximity” in this specification means that the object is close to the target, and does not limit the presence or absence of contact with the target.
  • the sensor unit 10 detects the degree of proximity of the object 1 such as a finger or a pen as a change in capacitance at a plurality of positions in the detection area AR.
  • the sensor unit 10 includes a plurality of electrode groups G1, G2,... (Hereinafter sometimes referred to as “electrode group G” without distinction).
  • Each electrode group G is arranged in the detection area AR, and includes one or more electrodes E.
  • the electrodes E included in the electrode group G1 are represented by “E11”, “E12”,...
  • the electrodes E included in the electrode group G2 are represented by “E21”, “E22”,.
  • the number attached next to the symbol “E” indicating the electrode E indicates the number of the electrode group G to which the electrode E belongs (the number assigned to “G”).
  • the sensor unit 10 also has a capacitance detection unit 12 that detects the capacitance of each electrode E of the plurality of electrode groups G.
  • the capacitance detection unit 12 detects the capacitance of the capacitor Cx formed by the object E and the electrode E close to the detection area AR for each electrode E.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a main part of the capacitance detection unit 12 in the capacitance sensor shown in FIG.
  • the capacitance detection unit 12 includes a plurality of detection units 120 provided corresponding to the plurality of electrodes E, a drive signal generation unit 123 that supplies a drive signal Sd to the plurality of detection units 120, and a plurality of detection units 120. And a reference signal generation unit 124 for supplying a demodulation reference signal Sf to the demodulator.
  • One detection unit 120 is connected to one corresponding electrode E, and generates a detection signal D according to the capacitance of a capacitor Cx formed between the one electrode E and the object 1. I do.
  • the capacitor Cx is a parasitic capacitance component formed between the electrode 101 and an object 1 such as a finger which can be regarded as a conductor having a ground potential in an AC manner.
  • the capacitance of the capacitor Cx increases as the object 1 approaches the electrode 101. growing.
  • the detection unit 120 includes the charge amplifier 121.
  • the charge amplifier 121 generates a detection signal Sc according to the capacitance of the capacitor Cx based on the electric charge transmitted to the capacitor Cx via the electrode E.
  • the charge amplifier 121 shown in FIG. 2 includes an operational amplifier 1201 and a capacitor Cf.
  • a capacitor Cf is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier 1201.
  • the AC drive signal Sd is supplied to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 1201 by the drive signal generation unit 123.
  • the electrode E is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier 1201.
  • the drive signal Sd is, for example, a sine wave AC voltage.
  • the operational amplifier 1201 controls the output voltage so that the voltage at the inverting input terminal and the voltage at the non-inverting input terminal substantially match, so that an AC voltage substantially equal to the drive signal Sd is generated in the capacitor Cx.
  • an AC voltage is generated in the capacitor Cx
  • a change in charge proportional to the AC voltage and the capacitance of the capacitor Cx occurs.
  • the change in charge in the capacitor Cx is substantially equal to the change in charge in the capacitor Cf.
  • the AC voltage generated at the capacitor Cf has an amplitude substantially proportional to the capacitance of the capacitor Cx.
  • the detection signal Sc is a voltage generated between the output terminal of the operational amplifier 1201 and the non-inverting input terminal, and has an amplitude substantially equal to the AC voltage generated in the capacitor Cf. Therefore, the detection signal Sc has an amplitude substantially proportional to the capacitance of the capacitor Cx.
  • the detection unit 120 includes the demodulation unit 122.
  • the demodulation unit 122 demodulates the detection signal Sc using the reference signal Sf, and outputs a signal resulting from the demodulation as a detection signal D.
  • the demodulation unit 122 includes, for example, an A / D converter 1202 that converts an analog detection signal Sc into a digital signal, a multiplication unit 1203, and a low-pass filter 1204, as shown in FIG.
  • the A / D converter 1202 includes, for example, a differential amplifier that amplifies the difference between the output signal of the operational amplifier 1201 and the detection signal Sc and also functions as a low-pass filter that prevents aliasing.
  • the A / D converter 1202 converts an output signal of the differential amplifier (a signal corresponding to an AC voltage of the capacitor Cf) into a digital signal.
  • the multiplication unit 1203 multiplies the detection signal Sc converted into a digital signal in the A / D converter 211 by the reference signal Sf.
  • the reference signal Sf is a sine wave signal having the same frequency as the drive signal Sd and having substantially the same phase as the detection signal Sc generated according to the drive signal Sd.
  • the low-pass filter 1204 removes a high-frequency component included in a signal resulting from the multiplication by the multiplication unit 1203, and extracts a DC component.
  • the DC component extracted by the low-pass filter 1204 has a magnitude corresponding to the amplitude of the detection signal Sc, and is substantially proportional to the capacitance of the capacitor Cx.
  • the low-pass filter 1204 outputs this DC component as a detection signal D to the processing unit 20.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams showing examples of arrangement patterns of the electrodes E in the sensor unit 10.
  • FIG. 3A shows an example of a plurality of sections (A1 to A12) for dividing the detection area AR
  • FIG. 3B shows an example of a plurality of electrodes (E11 to E14, E21 to E23) arranged in the detection area AR. .
  • the detection area AR is divided into twelve equal sections A1 to A12 (hereinafter, sometimes referred to as “section A” without distinction).
  • the twelve sections A are congruent rectangles, respectively, and are arranged in a matrix of 4 rows ⁇ 3 columns. It is desirable that the section A is sufficiently smaller than the detection target (for example, a fingertip).
  • the sensor unit 10 has two electrode groups G1 and G2.
  • the electrode group G1 includes four electrodes E11 to E14, and the electrode group G2 includes three electrodes E21 to E23.
  • the electrodes E11 to E14 belonging to the electrode group G1 extend in the row direction across three sections A, and are arranged in different rows.
  • the electrodes E21 to E23 belonging to the electrode group G2 extend in the column direction across four sections A, and are arranged in different columns.
  • the seven electrodes (E11 to E14, E21 to E23) are arranged so that the gap between them is as small as possible while maintaining the state of being insulated from each other.
  • # 7 electrodes (E11 to E14, E21 to E23) are connected to the detection unit 120 of the capacitance detection unit 12, respectively.
  • the detection unit 120 connected to the electrode Eij (i and j each represent a natural number) outputs a detection signal Dij as a signal corresponding to the capacitance of a capacitor formed between the object 1 and the electrode Eij. I do.
  • Each of the plurality of sections A includes two partial electrodes Eg1 and Eg2 (hereinafter, sometimes referred to as “partial electrodes Eg” without distinction) that constitute a part of different electrodes E. .
  • the two partial electrodes Eg1 and Eg2 included in the same section A belong to different electrode groups G, respectively. That is, the partial electrode Eg1 belongs to the electrode group G1, and the partial electrode Eg2 belongs to the electrode group G2.
  • the shape of the partial electrode Eg ⁇ b> 1 is such that the vertices of two congruent isosceles triangles having sides parallel to the column direction are abutted, and is point-symmetric with respect to the center of the section A.
  • the shape of the partial electrode Eg2 is a shape in which the vertices of two congruent isosceles triangles having sides parallel to the row direction are abutted, and is point-symmetric with respect to the center of the section A.
  • the two partial electrodes Eg1 and Eg2 cross each other at the center of the section A. At this intersection, one of the two partial electrodes Eg1 and Eg2 (the partial electrode Eg2 in the example of FIG. 3B) bypasses the back surface of the substrate or the wiring layer inside the substrate.
  • the four electrodes E11 to E14 belonging to the electrode group G1 are each constituted by three partial electrodes Eg1, and the three partial electrodes Eg1 constituting the same electrode E are arranged in the row direction.
  • Each of the three electrodes E21 to E23 belonging to the electrode group G2 is constituted by four partial electrodes Eg2, and the four partial electrodes Eg2 constituting the same electrode E are arranged in the column direction.
  • the ratio of the detection sensitivity of one electrode group G to the detection sensitivity of the capacitance of the two electrode groups G inside an arbitrary region is defined as “sensitivity rate”. Since the detection sensitivity of the capacitance is substantially proportional to the area of the electrode, the detection sensitivity of one electrode group G inside an arbitrary region is determined by the area of the electrode that the one electrode group G has inside the region. Generally proportional. Therefore, the sensitivity factor of one electrode group G inside an arbitrary region is the ratio of the one electrode group G to the area of the electrodes of the two electrode groups G (that is, the area of all the electrodes in the region) inside this region. It is substantially equal to the ratio of the area of the electrodes of the electrode group G.
  • the ratio of the area of the partial electrode Eg1 to the area of the two partial electrodes Eg1 and Eg2 is 0.5 inside the section A (the partial electrodes Eg1 and Eg1).
  • the processing unit 20 is a circuit that controls the overall operation of the capacitance sensor.
  • the processing unit 20 implements one or more computers that perform processing in accordance with instruction codes of a program 31 stored in the storage unit 30 and implements a specific function.
  • dedicated hardware such as a logic circuit.
  • the processing of the processing unit 50 may be executed by one or more computers based on the program 31, or at least a part thereof may be executed by dedicated hardware.
  • the processing unit 20 includes a control unit 21, a detection value acquisition unit 22, a sum calculation unit 23, a determination unit 24, and a coordinate calculation unit 25, for example, as shown in FIG.
  • the control unit 21 controls each circuit (the detection unit 120, the drive signal generation unit 123, and the reference signal generation unit 124) of the capacitance detection unit 12 so that the detection signal D of each electrode E is generated at a predetermined cycle. Appropriately control signal generation timing and the like.
  • the detection value acquisition unit 22 detects the capacitance based on the detection signals D (the detection signals D11 to D14 and D21 to D23 in the example of FIG. 3B) generated for each electrode E in the capacitance detection unit 12.
  • the value P is obtained for each electrode E.
  • the detection value acquisition unit 22 determines whether or not the object 1 is not close to the detection area AR based on a temporal change of the detection signal D or the like, and determines whether the object 1 is close to the detection area AR.
  • the detection signal D of each electrode E when it is determined that there is no such signal is held as the reference value H of each electrode E.
  • the detection value acquisition unit 22 calculates a difference between the detection signal D and the reference value H for each electrode E, and calculates the calculated difference.
  • the value (DH) is obtained as the capacitance detection value P.
  • the reference value H held by the detection value acquisition unit 22 for the electrode Eij is referred to as “reference value Hij”
  • the detection value P acquired by the detection value acquisition unit 22 for the electrode Eij is referred to as “detection value Pij”.
  • the sum calculation unit 23 sums the detection values P of the respective electrodes E acquired by the detection value acquisition unit 22 for each electrode group G, and calculates the sum U of the detection values P for each of the two electrode groups G. For example, when the detection values P11 to P14 of the electrode group G1 and the detection values P21 to P23 of the electrode group G2 are acquired by the detection value acquisition unit 22, the sum calculation unit 23 calculates the sum of the detection values P11 to P14 of the electrode group G1. The sum is calculated as “U1”, and the sum of the detection values P21 to P23 of the electrode group G2 is calculated as “U2”.
  • the determination unit 24 determines whether the detection result of the capacitance detection unit 12 is affected by noise based on the two sums U1 and U2 calculated for the two electrode groups G1 and G2. That is, the determination unit 24 determines that the ratio (U1: U2) of the two sums U1 and U2 calculated for the two electrode groups G1 and G2 is two sensitivity ratios RS1 and RS2 corresponding to the two electrode groups G1 and G2. If the predetermined normal state criterion set based on the ratio (R1: R2) is not satisfied, it is determined that the detection result of the capacitance detection unit 12 is affected by noise.
  • the capacitance of the capacitor formed between the partial electrode Eg1 and the object 1 is “Cp1”
  • the capacitance of the capacitor formed between the partial electrode Eg2 and the object 1 is “Cp1”.
  • the ratio (Cp1: Cp2) between the capacitance Cp1 and the capacitance Cp2 is the sensitivity RS1 of the electrode group G1 and the sensitivity RS2 of the electrode group G2 inside one section A. (RS1: RS2).
  • the capacitance of the capacitor formed between the electrode group G1 and the object 1 is “Cg1”
  • the capacitance of the capacitor formed between the electrode group G2 and the object 1 is “Cg1”.
  • the ratio (Cg1: Cg2) between the capacitance Cg1 and the capacitance Cg2 is also the ratio of the sensitivity RS1 of the electrode group G1 and the sensitivity RS2 of the electrode group G2 inside one section A. It is almost close to the ratio (RS1: RS2).
  • the sum U1 of the detection values P calculated for the electrode group G1 corresponds to the capacitance Cg1
  • the sum U2 of the detection values P calculated for the electrode group G2 corresponds to the capacitance Cg2. Therefore, in a normal state in which noise is not mixed in the detection value P, the ratio of the sums U1 and U2 (U1: U2) is almost close to the ratio of the sensitivity factors RS1 and RS2 (RS1: RS2). Therefore, when the presence or absence of the influence of noise is determined based on the ratio (U1: U2) of the sums U1 and U2 in the normal state, the ratio (RS1: RS2) of the sensitivity ratios RS1 and RS2 is used as the criterion. You can see what you can do.
  • the coordinate calculation unit 25 determines whether or not the object 1 is close to the detection area AR based on the detection value P of each electrode E acquired by the detection value acquisition unit 22, and If so, the coordinates of the proximity position are calculated. For example, in the examples of FIGS. 3A and 3B, the coordinate calculation unit 25 calculates the proximity position of the object 1 in the row direction based on the distribution of the detection values P21 to P23 obtained for the three electrodes E21 to E23 arranged in the row direction. The coordinates are calculated, and the coordinates of the proximity position of the object 1 in the column direction are calculated based on the distribution of the detection values P11 to P14 obtained for the four electrodes E11 to E14 arranged in the column direction.
  • the storage unit 30 stores constant data used for processing in the processing unit 20 and variable data temporarily referred to during the processing.
  • the storage unit 30 stores a program 31 executed by the computer of the processing unit 20.
  • the storage unit 30 includes, for example, one or more of a volatile memory such as a DRAM and an SRAM, a nonvolatile memory such as a flash memory, and a magnetic storage device such as a hard disk drive.
  • the interface unit 40 is a circuit for exchanging data between the capacitance sensor and another control device (such as a control IC of an electronic device equipped with the capacitance sensor).
  • the processing unit 20 outputs information (such as information on the coordinates of the object 1) stored in the storage unit 30 from the interface unit 40 to a control device (not shown).
  • the interface unit 40 may acquire the program 31 executed by the computer of the processing unit 20 from a non-temporary recording medium such as an optical disk or a USB memory, or a server on a network, and load the program 31 into the storage unit 30. Good.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of the operation of the capacitance sensor.
  • the capacitance sensor periodically repeats the operation shown in the flowchart of FIG.
  • the control unit 21 controls each circuit (the detection unit 120, the drive signal generation unit 123, and the reference signal generation unit) of the capacitance detection unit 12 so that the capacitance detection unit 12 generates the detection signal D of each electrode E. 124) (ST100).
  • the detection value acquisition unit 22 acquires a detection value P, which is a difference value between the detection signal D and the reference value H, for each electrode E (ST105).
  • the sum calculation unit 23 adds the detection values P of the respective electrodes E acquired by the detection value acquisition unit 22 for each electrode group G, and calculates the sum U of the detection values P for each of the two electrode groups G (ST110). ).
  • the determination unit 24 determines whether the detection result of the capacitance detection unit 12 is affected by noise based on the sum U of the detection values P calculated for each of the two electrode groups G (ST115). ). When the determination unit 24 determines that the detection result of the capacitance detection unit 12 is not affected by noise (No in ST120), the coordinate calculation unit 25 determines whether each of the electrodes E acquired by the detection value acquisition unit 22 It is determined whether or not the object 1 is close to the detection area AR based on the detected value P, and when the object 1 is close, the coordinates of the close position are calculated (ST125). When the determination unit 24 determines that the detection result of the capacitance detection unit 12 is affected by noise (Yes in ST120), the coordinate calculation unit 25 determines whether or not the proximity state of the object 1 in the detection area AR has been determined. Do not calculate the proximity position.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of an operation (step ST115 in FIG. 4) of determining whether there is an influence of noise in the determination unit 24.
  • the determination unit 24 determines whether the two sums U1 and U2 calculated for each of the two electrode groups G1 and G2 are each greater than zero (ST200). When at least one of the two sums U1 and U2 is equal to or smaller than zero (No in ST200), the determination unit 24 determines that the detection result of the capacitance detection unit 12 is affected by noise (ST220). Since the reference value H is set to a value smaller than the detection signal D, the detection value P usually has a positive value, and the sum U obtained by adding the detection values P also has a positive value. Therefore, when the sum U is equal to or less than zero, the determination unit 24 determines that the state is not normal.
  • the ratio RU is within a predetermined normal range (a range larger than the threshold value TA0 and smaller than the threshold value TA1) (Yes in ST210) (Yes in ST210) (Yes in ST210) (Yes in ST210), the determination unit 24 determines that the detection result of the capacitance detection unit 12 is It is determined that it is not affected by noise (ST215). On the other hand, when ratio RU deviates from the predetermined normal range (No in ST210), determination unit 24 determines that the detection result of capacitance detection unit 12 is affected by noise (ST220).
  • FIGS. 6A and 6B are diagrams showing examples of the detection signals D11 to D14 and D21 to D23.
  • FIG. 6A shows an example of detection signals D11 to D14 and D21 to D23 in a state where the object 1 is not close to the detection area AR.
  • FIG. 6B shows detection signals D11 to D11 to a state in which the object 1 is close to the detection area AR. Examples of D14 and D21 to D23 are shown.
  • the values of the detection signals D11 to D14 and D21 to D23 are relatively larger than in the state where the object 1 is not close.
  • the values of the detection signals D12, D21, and D22 corresponding to the electrodes E12, E21, and E22 are particularly large.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating signal processing when the detection signals D11 to D14 and D21 to D23 shown in FIG. 6B are generated.
  • the detection value acquisition unit 22 holds the detection signals D11 to D14 and D21 to D23 shown in FIG. 6A in a state where the object 1 is not approaching as reference values H11 to H14 and H21 to H23, respectively. ing.
  • the detection value acquisition unit 22 calculates the detection values P11 to P14 and P21 to P23 shown in FIG. 7 as difference values obtained by subtracting the reference values H11 to H14 and H21 to H23 from the detection signals D11 to D14 and D21 to D23.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating signal processing when the detection values P11 to P14 and P21 to P23 shown in FIG. 7 are obtained.
  • the sum calculation unit 23 calculates the sum U1 by adding the detection values P11 to P14 obtained for the electrode group G1, and adds the detection values P21 to P23 obtained for the electrode group G2.
  • the sum U2 is calculated.
  • the determination unit 24 calculates a ratio RU between the sum U1 and the sum U2, and determines whether the ratio RU is included in a predetermined normal range (a range larger than 0.5 and smaller than 1.5). . In this example, the ratio RU is “0.991”, which is included in the normal range. Therefore, the determination unit 24 determines that the detection result of the capacitance detection unit 12 is not affected by noise.
  • the coordinate calculation unit 25 calculates coordinates based on the detection values P11 to P14 and P21 to P23.
  • FIG. 9 is a diagram showing examples of detection signals D11 to D14 and D21 to D23 when noise is applied to the electrode E11.
  • the value of the detection signal D11 corresponding to the electrode E11 is specifically larger than the values of the other detection signals D12 to D14 and D21 to D23.
  • the electrode E11 functions as an antenna against high-frequency external noise and has a characteristic that easily resonates at the frequency of the external noise
  • the high-frequency external noise is easily transmitted from the electrode E11 to the input of the detection unit 120.
  • a high-frequency current flows in an analog circuit (such as the operational amplifier 1201) of the detection unit 120, and a DC noise component is superimposed on the analog signal (such as the detection signal Sc).
  • a DC noise component is added to the value of the detection signal D11.
  • Such a noise component cannot be removed by the averaging process.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating signal processing when the detection signals D11 to D14 and D21 to D23 shown in FIG. 9 are generated. Also in the example of this figure, the detection value acquisition unit 22 holds the detection signals D11 to D14 and D21 to D23 shown in FIG. 6A as reference values H11 to H14 and H21 to H23, respectively. The detection value acquisition unit 22 calculates the detection values P11 to P14 and P21 to P23 shown in FIG. 9 as difference values obtained by subtracting the reference values H11 to H14 and H21 to H23 from the detection signals D11 to D14 and D21 to D23.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating signal processing when the detection values P11 to P14 and P21 to P23 shown in FIG. 10 are obtained.
  • the sum calculation unit 23 calculates the sum U1 by adding the detection values P11 to P14, and calculates the sum U2 by adding the detection values P21 to P23.
  • the determination unit 24 calculates a ratio RU between the sum U1 and the sum U2, and determines whether the ratio RU is included in a predetermined normal range (a range larger than 0.5 and smaller than 1.5). .
  • the ratio RU is “500.5”, which is outside the normal range. Therefore, the determination unit 24 determines that the detection result of the capacitance detection unit 12 is affected by noise.
  • the coordinate calculation unit 25 does not calculate coordinates based on the detection values P11 to P14 and P21 to P23 (FIG. 10).
  • N electrode groups G each including one or more electrodes E (two electrode groups G in the example of FIGS. 3A and 3B) are arranged in the detection area AR.
  • the capacitance of a capacitor formed by the object 1 and the electrode E close to the detection area AR is detected by the capacitance detection unit 12 for each electrode E.
  • the detection value P of the capacitance is obtained for each electrode E based on the detection result of the capacitance detection unit 12, this detection value P is added for each electrode group G, and the detection is performed for each of the N electrode groups.
  • the sum U of the values P is calculated.
  • the same electrode group G has the same sensitivity rate (one for the detection sensitivity of the capacitance of the N electrode groups G). (The ratio of the detection sensitivity of the electrode group G). That is, one electrode group G has the same sensitivity rate in all sections A.
  • Such N sensitivity ratios correspond to the N electrode groups G on a one-to-one basis.
  • the ratio of the capacitance generated between each electrode group G and the object 1 in one section A becomes And the ratio of the sensitivity factor of each electrode group G in the other arbitrary section A is also substantially equal to the ratio of the sensitivity factor of each electrode group G in the above. Therefore, the ratio of the capacitance generated between each electrode group G and the object 1 in the entire detection area AR, that is, the ratio of the total sum U calculated for each electrode group G, is equal to each ratio in any one section A.
  • the ratio is approximately equal to the ratio of the sensitivity factor of the electrode group G, and in a normal state not affected by noise, the value is approximately a fixed value.
  • the high-frequency external noise differs from noise mixed in the detection value P due to electrostatic coupling between the noise source and the electrode E, and the degree of mixing in the detection value P varies depending on the length, shape, stretching direction, etc. of the electrode E. Tend. Therefore, the degree of mixing of the high-frequency external noise into the detection value P is not uniform in the N electrode groups G.
  • the ratio of the N total sums U calculated for the N electrode groups G is determined with respect to a fixed value in a normal state. A shift occurs.
  • the ratio of the N total sums U calculated for the N electrode groups G is the normal state set based on the ratio of the N sensitivity ratios corresponding to the N electrode groups G. Is not satisfied, it is determined that the detection result of the capacitance detection unit 12 is affected by noise. That is, according to the present embodiment, it can be appropriately determined that the high-frequency external noise affects the detection result of the capacitance.
  • each of the plurality of sections A includes N partial electrodes Eg that constitute a part of a different electrode E, and the N partial electrodes Eg included in the same section A are included. Belong to different electrode groups G. That is, in each of the plurality of sections A, each of the N electrode groups G is arranged as a partial electrode Eg.
  • the sensitivity factor corresponding to one electrode group G is the ratio of the area occupied by the partial electrodes Eg belonging to the one electrode group G to the area occupied by the N partial electrodes Eg in one section A. It is a fixed value that hardly causes variation. Therefore, the presence or absence of the influence of noise on the detection result of the capacitance detection unit 12 can be accurately determined based on the determination criterion based on the ratio of the sensitivity ratios that hardly causes variation.
  • the arrangement direction of the partial electrodes Eg of the respective electrodes E constituting the electrode group G1 is the row direction
  • the arrangement direction of the partial electrodes Eg of the respective electrodes E constituting the electrode group G2 is the column direction. Direction, and the arrangement directions of the two are different. Therefore, the degree of the influence of the high frequency external noise on the detection result tends to be different between the electrode group G1 and the electrode group G2.
  • the ratio of the sum U1 of the detection values P calculated for the electrode group G1 to the sum U2 of the detection values P calculated for the electrode group G2 is likely to change under the influence of high frequency external noise.
  • FIGS. 12A and 12B are diagrams showing a modification of the arrangement pattern of the electrodes E in the capacitance sensor according to the present embodiment, and show an example in which the number of electrode groups G is four.
  • FIG. 12A shows nine sections A1 to A9 for dividing the detection area AR
  • FIG. 12B shows 16 electrodes (E11 to E13, E21 to E23, E31 to E35, E41 to) arranged in the detection area AR. E45).
  • the detection area AR is divided into nine equal sections A.
  • the nine sections A are congruent rectangles, and are arranged in a matrix of 3 rows ⁇ 3 columns.
  • the 16 electrodes E are divided into four electrode groups G1 to G4 having different extending directions.
  • the electrode group G1 includes three electrodes E11 to E13
  • the electrode group G2 includes three electrodes E21 to E23
  • the electrode group G3 includes five electrodes E31 to E35
  • the electrode group G4 includes five electrodes E41 to E45.
  • the electrodes E11 to E13 belonging to the electrode group G1 extend in the row direction over three sections A, and are arranged in different rows.
  • the electrodes E21 to E23 belonging to the electrode group G2 extend in the column direction over the three sections A, and are arranged in different columns.
  • the electrodes E31 to E35 belonging to the electrode group G3 extend in a diagonal direction (a direction from the first row, third column to the third row, first column) different from the row direction and the column direction.
  • the electrodes E41 to E45 belonging to the electrode group G4 extend in a diagonal direction opposite to the electrode group G3 (a direction from the first row and first column to the third row and third column).
  • the sixteen electrodes (E11 to E13, E21 to E23, E31 to E35, E41 to E45) are arranged so as to make the gap between them as small as possible while keeping them insulated from each other.
  • Each of the plurality of sections A includes four partial electrodes Eg1 to Eg4 constituting a part of a different electrode E.
  • the four partial electrodes Eg1 to Eg4 included in the same section A belong to different electrode groups G, respectively. That is, the partial electrode Eg1 belongs to the electrode group G1, the partial electrode Eg2 belongs to the electrode group G2, the partial electrode Eg3 belongs to the electrode group G3, and the partial electrode Eg4 belongs to the electrode group G4.
  • the shapes of the four partial electrodes Eg1 to Eg4 are each a congruent L-shape, and are point-symmetric with respect to the center of the section A.
  • the three electrodes E11 to E13 belonging to the electrode group G1 are each constituted by three partial electrodes Eg1, and the three partial electrodes Eg1 constituting the same electrode E are arranged in the row direction.
  • the three electrodes E21 to E23 belonging to the electrode group G2 are each constituted by three partial electrodes Eg2, and the four partial electrodes Eg2 constituting the same electrode E are arranged in the column direction.
  • the electrode E33 belonging to the electrode group G3 is constituted by three partial electrodes Eg3.
  • the electrodes E32 and E34 belonging to the electrode group G3 are each constituted by two partial electrodes Eg3.
  • the electrodes E31 and E35 belonging to the electrode group G3 are each constituted by one partial electrode Eg3.
  • the plurality of partial electrodes Eg3 constituting the same electrode E are arranged in a diagonal direction (a direction from the first row, third column to the third row, first column).
  • the electrode E43 belonging to the electrode group G4 is constituted by three partial electrodes Eg4.
  • the electrodes E42 and E44 belonging to the electrode group G4 are each constituted by two partial electrodes Eg4.
  • the electrodes E41 and E45 belonging to the electrode group G4 are each constituted by one partial electrode Eg4.
  • the plurality of partial electrodes Eg4 constituting the same electrode E are arranged in a diagonal direction (a direction from the first row, first column to the third row, third column).
  • the wiring for connecting the plurality of partial electrodes Eg constituting the same electrode E is formed on the back surface opposite to the surface of the substrate on which each electrode E is formed, or on a wiring layer inside the substrate.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining a first modified example of the operation (step ST115 in FIG. 4) of determining whether or not there is an influence of noise in the determination unit 24, in the case where the number of electrode groups G is four (see FIG. 12B) shows an operation example.
  • the determination unit 24 determines whether or not the four sums U1 to U4 calculated for each of the four electrode groups G1 to G4 are each greater than zero (ST300). When at least one of the four sums U1 to U4 is equal to or smaller than zero (No in ST300). The determination unit 24 determines that the detection result of the capacitance detection unit 12 is affected by noise (ST345).
  • the determination unit 24 determines whether or not the ratio RU calculated for one pair of the electrode groups G is included in a predetermined normal range set for the one pair, for each of the six ratio RUs ( ST310). Since the six ratios RU when all are not affected by noise are close to “1”, the normal ranges set for the six ratios RU are the same range (greater than threshold value TA0, and , Smaller than threshold value TA1). When all six ratio RUs are included in the normal range (Yes in ST310), determination unit 24 determines that the detection result of capacitance detection unit 12 is not affected by noise (ST340). On the other hand, when one or more ratio RU deviates from the normal range (No in ST310), determination section 24 determines that the detection result of capacitance detection section 12 is affected by noise (ST345).
  • the ratio RU of the two sums U is calculated for all combinations of pairs of the electrode groups G, and the ratio RU calculated for one or more pairs is one or more. It is determined whether or not each is included in the normal range.
  • the normal range in this determination is set for each pair based on the ratio of two sensitivity factors corresponding to the two electrode groups G forming the pair.
  • the ratio of the four sums U (U1: U2: U3: U4) is set based on the ratio of the four sensitivity ratios corresponding to the four electrode groups G.
  • the determination unit 24 determines that the detection result of the capacitance detection unit 12 is affected by the noise, because the determination criterion of the normal state is not satisfied.
  • FIG. 14 is a flowchart for explaining a second modification of the operation (step ST115 in FIG. 4) of determining whether there is an influence of noise in the determination unit 24. As in FIG. An operation example in the case of four (FIG. 12B) is shown.
  • the determination unit 24 determines whether or not the four sums U1 to U4 calculated for each of the four electrode groups G1 to G4 are each greater than zero (ST300). When at least one of the four sums U1 to U4 is equal to or smaller than zero (No in ST300), the determination unit 24 determines that the detection result of the capacitance detection unit 12 is affected by noise (ST345).
  • the determination unit 24 calculates the ratio RU (maximum value / maximum value) between the maximum value and the minimum value in the four totalities U calculated for the four electrode groups G. (ST315).
  • the ratio RU (maximum value / minimum value) between the maximum value and the minimum value is the largest value of the ratio RU of the two sums U calculated for all pairs of electrode groups G (six pairs). Is a value close to “1” when not affected by noise.
  • the ratio RU between the maximum value and the minimum value is a value close to “1”
  • the ratio RU of the two sums U in the combination of the other electrode groups G is more “1” than the ratio RU between the maximum value and the minimum value. ”.
  • the determination unit 24 determines whether the ratio RU between the maximum value and the minimum value falls within a predetermined normal range (ST320). When the ratio RU between the maximum value and the minimum value falls within the normal range (Yes in ST320), determination section 24 determines that the detection result of capacitance detecting section 12 is not affected by noise (ST340). . On the other hand, when the ratio RU between the maximum value and the minimum value deviates from the normal range (No in ST320), the determination unit 24 determines that the detection result of the capacitance detection unit 12 is affected by noise ( ST345).
  • the four electrode groups G corresponding to the four electrode groups G have the same sensitivity (0.25), and thus the two electrode groups G arbitrarily selected. Have the same sensitivity factor, and the ratio is 1.
  • the ratio RU of the two sums calculated for the two electrode groups G arbitrarily selected also has a value substantially close to 1. .
  • the ratio RU between the minimum value and the maximum value in the sum of four deviates from a predetermined normal range approaching 1, the ratio of the two sums U deviates from the normal range in at least one pair of the electrode groups G.
  • the detection result of the capacitance detection unit 12 is affected by noise.
  • the ratio between the minimum value and the maximum value is included in the normal range
  • the ratio of the two sums U is included in the normal range in all the pairs of the electrode groups G. It is determined that the detection result is not affected by noise.
  • FIG. 15 is a flowchart for explaining a third modification of the operation (step ST115 in FIG. 4) of determining whether or not there is an influence of noise in the determination unit 24.
  • FIGS. FIG. 12B shows an operation example in the case where the number is four.
  • the determination unit 24 determines whether the four sums U1 to U4 calculated for each of the four electrode groups G1 to G4 are each greater than zero (ST300). When at least one of the four sums U1 to U4 is equal to or smaller than zero (No in ST300), the determination unit 24 determines that the detection result of the capacitance detection unit 12 is affected by noise (ST345).
  • the total sum U calculated for one electrode group G corresponds to the capacitance of a capacitor formed between the object 1 and the electrode group G in the entire detection area AR, and the total value M is calculated in the entire detection area AR. This corresponds to the capacitance of a capacitor formed between the object 1 and the entire N electrode groups G.
  • the determination unit 24 determines whether or not the electrode group detection rate RG calculated for one electrode group G falls within a predetermined normal range set for the sensitivity rate of the one electrode group G. Each of the rates RG is determined (ST335). Since the four electrode group detection rates RG when not affected by the noise are all values close to “0.25”, the normal ranges set for the four electrode group detection rates RG are the same range ( (A range larger than the threshold value TB0 and smaller than the threshold value TB1). When all four electrode group detection rates RG are included in the normal range (Yes in ST335), determination section 24 determines that the detection result of capacitance detection section 12 is not affected by noise (ST340). . On the other hand, when one or more electrode group detection rates RG deviate from the normal range (No in ST335), determination section 24 determines that the detection result of capacitance detection section 12 is affected by noise (ST345). ).
  • the electrode group detection rates RG are calculated for each of the four electrode groups G, and the calculated four electrode group detection rates RG are respectively included in the normal range. Is determined. It is determined whether the electrode group detection rate RG calculated for one electrode group G falls within a normal range set based on the sensitivity rate of the one electrode group G.
  • the electrode group detection rate RG is a ratio of the total sum U calculated for one electrode group G to the total value M of the N total sums U calculated for the four electrode groups. It has a value corresponding to the sensitivity factor.
  • the electrode group detection rate RG becomes a predetermined value (0.25) generally corresponding to the sensitivity rate, and is included in the normal range. It is.
  • the one or more electrode group detection rates RG deviate from the normal range, the one or more electrode group detection rates RG deviate from a value (0.25) corresponding to the sensitivity rate, and thus the capacitance detection unit. Twelve detection results are determined to be affected by noise.
  • FIGS. 16A and 16B are diagrams showing a modification of the arrangement pattern of the electrodes E in the capacitance sensor according to the present embodiment, showing an example in which two electrode groups G have different sensitivity factors. .
  • FIG. 16A shows twelve sections A1 to A12 for dividing the detection area AR
  • FIG. 16B shows seven electrodes (E11 to E14, E21 to E23) arranged in the detection area AR.
  • the division of the detection area AR in the example of FIG. 16A is the same as that of the example of FIG. 3A described above.
  • the configuration of the two electrode groups G1 and G2 in the example of FIG. 16B is the same as the example of FIG. 3B already described, and includes the configuration of the electrodes E11 to E14 included in the electrode group G1 and the configuration of the electrode group G2.
  • the configuration of the electrodes E21 to E23 is the same as that of the example of FIG. 3B described above.
  • FIG. 16B differs from the example of FIG. 3B in the ratio of the area of the partial electrodes Eg1 and Eg2 inside each section A. That is, in the example of FIG. 3B, the areas of the partial electrodes Eg1 and Eg2 are substantially the same, whereas in the example of FIG. 3B, the area of the partial electrode Eg2 is about twice the area of the partial electrode Eg1.
  • the partial electrode Eg1 is a single rectangle that is long in the row direction, and the partial electrode Eg2 is formed of two rectangular portions that are long in the row direction.
  • the partial electrode Eg1 is sandwiched between two portions (rectangles) of the partial electrode Eg2 from both sides in the column direction.
  • the two rectangular portions constituting the partial electrode Eg2 are connected by a bypass wiring formed on the back surface of the substrate or a wiring layer inside the substrate.
  • the four partial electrodes Eg2 constituting one electrode E (E21 to E23) belonging to the electrode group G2 are connected by a bypass wiring formed on the back surface of the substrate or a wiring layer inside the substrate.
  • the three partial electrodes Eg1 forming one electrode E (E11 to E14) belonging to the electrode group G1 are directly connected without passing through the bypass wiring, and form one rectangular electrode pattern extending in the row direction. .
  • the present invention is not limited to the above embodiment, but includes various variations.
  • the number of the electrode groups G arranged in the detection area AR, the number of the electrodes E included in each electrode group G, the shape of the partial electrode Eg constituting the electrode E, each of the The ratio of the area of the partial electrode Eg and the like are merely examples, and the present invention is not limited to these examples.
  • the electrode group detection rate RG of each electrode group G is set to The detection value P may be corrected for each electrode group G so as to approach a predetermined sensitivity rate.
  • Operational amplifier 1202 A / D converter, 1203 multiplication unit, 1204 low-pass filter, 20 processing unit, 21 control unit, 22 detection value acquisition unit, 23 total sum calculation unit, 24 determination unit, 25 coordinates Calculation unit, 30 storage unit, 31 program, 40 interface unit, Cx, Cf capacitor, G1 to G4 electrode group, E, E11 to E14, E21 to E23, E31 to E35, E41 to E45 electrodes Eg1 to Eg4: partial electrode, AR: detection area, A1 to A12: section

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Abstract

静電容量センサは、検出領域に配置され、それぞれ１以上の電極を含むＮ個の電極群と、物体と前記電極とにより形成されるキャパシタの静電容量を前記電極ごとに検出する静電容量検出部と、前記静電容量検出部の検出結果に基づいて前記電極ごとに得られる前記静電容量の検出値を前記電極群ごとに合算し、前記Ｎ個の電極群の各々について前記検出値の総和を算出する総和算出部と、前記Ｎ個の電極群について算出されたＮ個の前記総和に基づいて、前記静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けているか否かを判定する判定部とを有する。

Description

静電容量センサとその制御方法及びプログラム
　本開示は、指やペンなどの物体が検出領域に近接したことを静電容量の変化として検出し、物体が近接した位置などの情報を入力する静電容量センサとその制御方法及びプログラムに係り、例えば、コンピュータやスマートフォン等の電子機器において情報の入力に用いられるタッチパッドやタッチセンサなどの静電容量センサに関するものである。
　静電容量の変化に基づいて物体（指、ペンなど）の接触位置を検出するタッチパッドやタッチパネルなどの静電容量センサは、各種の電子機器の入力インターフェースとして広く普及している。このような静電容量センサにおける静電容量の検出方式として、相互容量型と自己容量型が一般的に知られている。相互容量型の検出方式では、２つの電極間に形成されるキャパシタの静電容量が検出され、自己容量型の検出方式では、交流的に接地電位とみなせる物体と電極との間に形成されるキャパシタの静電容量が検出される。何れの検出方式においても、電極によって寄生的に形成されるキャパシタの微小な電荷の変化が検出されるため、電極とノイズ源との静電結合によるノイズが混入し易く、検出信号にはノイズが重畳し易い。
　下記の特許文献１に記載される相互容量型のタッチパッドでは、センス電極を複数本ずつ選択して検出する動作が反復されることにより、全てのセンス電極について検出が行われる。そして、各検出動作において複数本のセンス電極が選択される際に、他の検出動作において選択された一部のセンス電極が重複して選択される。これにより、センス電極ごとに複数回の検出が行われ、複数の検出値が得られる。この複数の検出値を平均化することにより、検出値に含まれるノイズ成分を低減させることができる。
米国特許出願公開第２０１２／０２０６４０７号明細書
　しかしながら、複数の検出値を平均化することにより低減させることが可能なノイズは、時間とともに変化する交流的なノイズであり、直流的なノイズは平均化処理で低減させることができない。このような直流的ノイズは、例えば、静電容量検出用の電極に高周波の外来ノイズが印加された場合に、ＩＣ内部のアンプ回路などに高周波電流が流れることによって発生する可能性がある。検出値に直流的なノイズが含まれている場合、現実に物体が近接したことによる検出値の変化分とこのようなノイズとを区別することができないため、物体の近接の有無を誤って判定しまうという不利益がある。
　そこで本開示は、高周波の外来ノイズが静電容量の検出結果に影響を与えていることを判定可能な静電容量センサとその制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
　本開示の第１の態様は、電極が配置された検出領域への物体の近接を検出する静電容量センサに関する。この静電容量センサは、検出領域に配置され、それぞれ１以上の電極を含むＮ個（Ｎは２以上の自然数）の電極群と、物体と電極とにより形成されるキャパシタの静電容量を電極ごとに検出する静電容量検出部と、静電容量検出部の検出結果に基づいて電極ごとに得られる静電容量の検出値を電極群ごとに合算し、Ｎ個の電極群の各々について検出値の総和を算出する総和算出部と、Ｎ個の電極群について算出されたＮ個の総和に基づいて、静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けているか否かを判定する判定部とを有する。任意の領域の内部において、Ｎ個の電極群が持つ静電容量の検出感度に対する、１つの電極群が持つ検出感度の割合を感度率と規定した場合に、検出領域を区分する所定の複数の区画の各々において、同一の電極群は同一の感度率を持つ。判定部は、Ｎ個の電極群について算出されたＮ個の総和のそれぞれの比と、Ｎ個の電極群に対応するＮ個の感度率のそれぞれの比によって設定された正常状態の判定基準とに基づいて、静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けているか否かを判定する。
　第１の態様に係る静電容量センサでは、それぞれ１以上の電極を含むＮ個の電極群が検出領域に配置されており、検出領域に近接する物体と電極とにより形成されるキャパシタの静電容量が、静電容量検出部において電極ごとに検出される。静電容量検出部の検出結果に基づいて電極ごとに静電容量の検出値が得られると、この検出値が電極群ごとに合算され、Ｎ個の電極群の各々について検出値の総和が算出される。
　また、第１の態様に係る静電容量センサでは、検出領域を区分する所定の複数の区画の各々において、同一の電極群が同一の感度率（Ｎ個の電極群が持つ静電容量の検出感度に対する、１つの電極群が持つ検出感度の割合）を持っている。すなわち、１つの電極群は、全ての区画において同一の感度率を持っている。Ｎ個の電極群には、このようなＮ個の感度率が一対一に対応している。
　ここで、物体のサイズが個々の区画のサイズに比べて十分に大きいものとすると、１つの区画において各電極群と物体との間に生じる静電容量の比は、当該１つの区画における各電極群の感度率の比と概ね等しくなり、他の任意の区画における各電極群の感度率の比とも概ね等しくなる。従って、検出領域全体において各電極群と物体との間に生じる静電容量の比、すなわち、各電極群について算出される検出値の総和の比は、任意の１つの区画における各電極群の感度率の比と概ね等しくなり、ノイズの影響を受けていない正常な状態では、概ね定まった値となる。
　高周波の外来ノイズは、ノイズ源と電極との静電結合によって検出値に混入するノイズと異なり、電極の長さや形状、延伸方向などに応じて検出値への混入の度合いがばらつく傾向がある。そのため、高周波の外来ノイズが検出値に混入する度合いは、Ｎ個の電極群において均一にならない。静電容量検出部の検出結果がこのようなノイズの影響を受けている場合、Ｎ個の電極群について算出されたＮ個の総和の比は、正常状態での定まった値に対してずれを生じる。従って、第１の態様に係る静電容量センサでは、Ｎ個の電極群について算出されたＮ個の総和のそれぞれの比と、Ｎ個の電極群に対応するＮ個の感度率のそれぞれの比によって設定された正常状態の判定基準とに基づいて、静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けているか否かが判定される。
　好適に、複数の区画の各々には、それぞれ異なる電極の一部を構成するＮ個の部分電極が含まれていてよい。同一の区画に含まれるＮ個の部分電極は、それぞれ異なる電極群に属していてよい。１つの区画において１つの電極群が持つ感度率は、当該１つの区画において、Ｎ個の部分電極が占有した面積に対する、当該１つの電極群に属する部分電極が占有した面積の割合を示してよい。
　この構成によれば、１つの電極群に対応する感度率は、１つの区画において、Ｎ個の部分電極が占有した面積に対する、当該１つの電極群に属する部分電極が占有した面積の割合を示しており、ばらつきを生じ難い定まった値となる。そのため、感度率の比に基づく判定基準によって、静電容量検出部の検出結果に対するノイズの影響の有無が正確に判定され易くなる。
　好適に、判定部は、電極群から選択された任意のペアについて算出された２つの総和の比を、Ｎ個の電極群におけるペアの全ての組み合わせについて算出し、１組のペアについて算出した比が当該１組のペアについて設定された正常範囲に含まれるか否かを、算出した全ての比について判定し、１以上の比が正常範囲から逸脱する場合、静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けていると判定してよい。正常範囲は、ペアを構成する２つの電極群に対応した２つの感度率の比に基づいて設定されてよい。
　この構成によれば、電極群のペアの全組み合わせについて、２つの総和の比が算出され、１組以上のペアについて算出された１以上の比が、それぞれ正常範囲に含まれるか否か判定される。この判定における正常範囲は、ペアを構成する２つの電極群に対応した２つの感度率の比に基づいて、ペアごとに設定される。１以上の比が正常範囲から逸脱する場合、Ｎ個の総和の比がＮ個の感度率の比に基づいて設定された正常状態の判定基準を満たしていないことになるため、静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けていると判定される。
　好適に、Ｎ個の電極群に対応するＮ個の感度率がそれぞれ等しくてよい。判定部は、Ｎ個の電極群について算出されたＮ個の総和における最小値と最大値との比を算出し、１に近似する所定の正常範囲から比が逸脱する場合、静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けていると判定してよい。
　この構成によれば、Ｎ個の電極群に対応するＮ個の感度率がそれぞれ等しいことから、任意に選択された２つの電極群は同じ感度率を持ち、その比は１となる。静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けていない正常状態において、任意に選択された２つの電極群について算出された２つの総和の比も、概ね１に近い値となる。Ｎ個の総和における最小値と最大値との比が１に近似する所定の正常範囲から逸脱する場合、少なくとも１組の電極群のペアにおいて２つの総和の比が正常範囲から逸脱しているため、静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けていると判定される。
　好適に、判定部は、１つの電極群について算出された総和とＮ個の電極群について算出されたＮ個の総和の合計値との比である電極群検出率を、Ｎ個の電極群の各々について算出し、１つの電極群について算出した電極群検出率が当該１つの電極群の感度率に基づいて設定された正常範囲に含まれるか否かを、算出した全ての電極群検出率について判定し、１以上の電極群検出率が正常範囲から逸脱する場合、静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けていると判定してよい。
　この構成によれば、Ｎ個の電極群の各々について電極群検出率が算出され、算出されたＮ個の電極群検出率が、それぞれ正常範囲に含まれるか否か判定される。１つの電極群について算出された電極群検出率は、当該１つの電極群の感度率に基づいて設定された正常範囲に含まれるか否か判定される。電極群検出率は、１つの電極群について算出された総和とＮ個の電極群について算出されたＮ個の総和の合計値との比であり、当該１つの電極群の感度率に応じた値を持つ。そのため、静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けていない正常な状態において、電極群検出率は概ね感度率に応じた所定の値となり、正常範囲に含まれる。１以上の電極群検出率が正常範囲から逸脱する場合、１以上の電極群検出率が感度率に応じた値からずれていることになるため、静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けていると判定される。
　好適に、Ｎ個の電極群は、第１電極群と第２電極群とを少なくとも含んでよい。複数の区画は、第１電極群と第２電極群とによって行列状に配置されていてよい。第１電極群は、同一の電極を構成する複数の部分電極が行列状の配置における行方向へ並ぶように配置され、第２電極群は、同一の電極を構成する複数の部分電極が行列状の配置における列方向へ並ぶように配置されてよい。
　この構成よれば、第１電極群を構成する各電極の部分電極の配列方向と、第２電極群を構成する各電極の部分電極の配列方向とが異なっているため、高周波の外来ノイズによる検出結果への影響の度合いが、第１電極群と第２電極群とで相違し易くなる。これにより、第１電極群について算出された検出値の総和と、第２電極群について算出された検出値の総和との比が、高周波の外来ノイズの影響を受けて変化し易くなるため、静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けていることを正確に判定し易くなる。
　好適に、Ｎ個の電極群は、同一の電極を構成する複数の部分電極が行方向及び列方向とは異なる方向へ直線的に並んだ少なくとも１つの第３電極群を含んでよい。
　この構成によれば、第３電極群を構成する各部分電極の配列方向は、第１電極群や第２電極群を構成する各電極の部分電極の配列方向と異なっているため、高周波の外来ノイズによる検出結果への影響の度合いが、第３電極群と他の電極群（第１電極群、第２電極群）とで相違し易くなる。これにより、第３電極群について算出された検出値の総和と、他の電極群（第１電極群、第２電極群）について算出された検出値の総和との比が、高周波の外来ノイズの影響を受けて変化し易くなるため、静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けていることを正確に判定し易くなる。
　好適に、上記静電容量センサは、判定部の判定結果に応じて物体の近接状態を判定し、近接位置を計算する座標計算部を備えてよい。
　本開示の第２の態様は、電極が配置された検出領域への物体の近接を検出する静電容量センサの制御方法に関する。静電容量センサは、検出領域に配置され、それぞれ１以上の電極を含むＮ個（Ｎは２以上の自然数）の電極群と、物体と電極とにより形成されるキャパシタの静電容量を電極ごとに検出する静電容量検出部とを有する。任意の領域の内部において、Ｎ個の電極群が持つ静電容量の検出感度に対する、１つの電極群が持つ検出感度の割合を感度率と規定した場合に、検出領域を区分する所定の複数の区画の各々において、同一の電極群は同一の感度率を持っている。この静電容量センサの制御方法は、静電容量検出部の検出結果に基づいて電極ごとに得られる静電容量の検出値を電極群ごとに合算し、Ｎ個の電極群の各々について検出値の総和を算出することと、Ｎ個の電極群について算出されたＮ個の総和のそれぞれの比と、Ｎ個の電極群に対応するＮ個の感度率のそれぞれの比によって設定された正常状態の判定基準とに基づいて、静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けているか否かを判定することとを含む。
　本開示の第３の態様は、上記第２の態様に係る静電容量センサの制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
　本開示によれば、高周波の外来ノイズが静電容量の検出結果に影響を与えていることを判定可能な静電容量センサとその制御方法及びプログラムを提供できる。
本実施形態に係る静電容量センサの構成の一例を示す図である。 図１に示す静電容量センサにおける静電容量検出部の要部の構成例を示す図である。 検出領域を区分する複数の区画の例を示す図である。 検出領域に配置される電極の例を示す図である。 本実施形態に係る静電容量センサの動作の例を説明するためのフローチャートである。 ノイズの影響の有無を判定する動作の例を説明するためのフローチャートである。 検出領域に物体が近接していない状態における検出信号の例を示す図である。 検出領域に物体が近接した状態における検出信号の例を示す図である。 図６Ｂに示す検出信号が生成された場合の信号処理を図解した図である。 図７に示す検出値が得られた場合の信号処理を図解した図である。 電極にノイズが印加された場合における検出信号の例を示す図である。 図９に示す検出信号が生成された場合の信号処理を図解した図である。 図１０に示す検出値が得られた場合の信号処理を図解した図である。 検出領域を区分する複数の区画の例を示す図である。 検出領域に配置される電極の例を示す図である。 ノイズの影響の有無を判定する動作の一変形例を説明するためのフローチャートである。 ノイズの影響の有無を判定する動作の一変形例を説明するためのフローチャートである。 ノイズの影響の有無を判定する動作の一変形例を説明するためのフローチャートである。 検出領域を区分する複数の区画の例を示す図である。 検出領域に配置される電極の例を示す。
　以下、本実施形態に係る静電容量センサについて図面を参照しながら説明する。
　図１は、本実施形態に係る静電容量センサの構成の一例を示す図である。図１に示す静電容量センサは、センサ部１０と、処理部２０と、記憶部３０と、インターフェース部４０を有する。本実施形態に係る静電容量センサは、指やペンなどの物体が検出領域ＡＲ（後述する図３Ａに示す）に近接したことを静電容量の変化として検出し、物体が近接した位置などの情報を入力する装置であり、例えばタッチパッドやタッチパネルなどの入力インターフェースなどを含む。なお、本明細書における「近接」とは、対象に対して近くにあることを意味しており、対象との接触の有無を限定しない。
［センサ部１０］
　センサ部１０は、検出領域ＡＲの複数の位置において、指やペンなどの物体１の近接度合いを静電容量の変化として検出する。センサ部１０は、例えば図１に示すように、複数の電極群Ｇ１、Ｇ２、…（以下、区別せずに「電極群Ｇ」と記す場合がある。）を含む。各電極群Ｇは、検出領域ＡＲに配置されており、それぞれ１以上の電極Ｅを含む。図１の例では、電極群Ｇ１に含まれる電極Ｅを「Ｅ１１」、「Ｅ１２」、…で表し、電極群Ｇ２に含まれる電極Ｅを「Ｅ２１」、「Ｅ２２」、…で表している。電極Ｅを示す符号「Ｅ」の次に付された数字は、この電極Ｅが属した電極群Ｇの番号（「Ｇ」に付された番号）を示す。
　またセンサ部１０は、複数の電極群Ｇの各電極Ｅについて静電容量を検出する静電容量検出部１２を有する。静電容量検出部１２は、検出領域ＡＲに近接する物体１と電極Ｅとにより形成されるキャパシタＣｘの静電容量を、電極Ｅごとに検出する。
　図２は、図１に示す静電容量センサにおける静電容量検出部１２の要部の構成例を示す図である。静電容量検出部１２は、複数の電極Ｅに対応して設けられた複数の検出部１２０と、複数の検出部１２０に駆動信号Ｓｄを供給する駆動信号生成部１２３と、複数の検出部１２０に復調用の参照信号Ｓｆを供給する参照信号生成部１２４とを有する。１つの検出部１２０は、これに対応する１つの電極Ｅに接続されており、当該１つの電極Ｅと物体１との間に形成されるキャパシタＣｘの静電容量に応じた検出信号Ｄを生成する。キャパシタＣｘは、交流的に接地電位の導体とみなせる指などの物体１と電極１０１との間に形成される寄生的な容量成分であり、その静電容量は、物体１が電極１０１に近づくほど大きくなる。
　図２の例において、検出部１２０は、チャージアンプ１２１を有する。チャージアンプ１２１は、電極Ｅを介してキャパシタＣｘに伝送される電荷に基づいて、キャパシタＣｘの静電容量に応じた検出信号Ｓｃを生成する。図２に示すチャージアンプ１２１は、演算増幅器１２０１と、キャパシタＣｆを含む。演算増幅器１２０１の反転入力端子と出力端子との間には、キャパシタＣｆが接続される。演算増幅器１２０１の非反転入力端子には、駆動信号生成部１２３によって交流の駆動信号Ｓｄが供給される。電極Ｅは、演算増幅器１２０１の反転入力端子に接続される。駆動信号Ｓｄは、例えば正弦波の交流電圧である。演算増幅器１２０１は、反転入力端子の電圧と非反転入力端子の電圧とがほぼ一致するように出力電圧を制御するため、キャパシタＣｘには、駆動信号Ｓｄとほぼ同じ交流電圧が発生する。キャパシタＣｘに交流電圧が発生するとき、この交流電圧とキャパシタＣｘの静電容量とに比例した電荷の変化が生じる。キャパシタＣｘにおける電荷の変化は、キャパシタＣｆにおける電荷の変化とほぼ等しい。その結果、キャパシタＣｆに生じる交流電圧は、キャパシタＣｘの静電容量に概ね比例した振幅を持つ。検出信号Ｓｃは、演算増幅器１２０１の出力端子と非反転入力端子との間に生じる電圧であり、キャパシタＣｆに生じる交流電圧と略等しい振幅を持つ。従って、検出信号Ｓｃは、キャパシタＣｘの静電容量に概ね比例した振幅を持つ。
　また図２の例において、検出部１２０は、復調部１２２を有する。復調部１２２は、検出信号Ｓｃを参照信号Ｓｆにより復調し、その復調結果の信号を検出信号Ｄとして出力する。復調部１２２は、例えば図２に示すように、アナログの検出信号Ｓｃをデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１２０２と、乗算部１２０３と、ローパスフィルタ１２０４とを有する。Ａ／Ｄ変換器１２０２は、例えば、演算増幅器１２０１の出力信号と検出信号Ｓｃとの差を増幅するとともに、エイリアシングを防ぐローパスフィルタとしても機能する差動アンプを含む。Ａ／Ｄ変換器１２０２は、この差動アンプの出力信号（キャパシタＣｆの交流電圧に相当する信号）をデジタル信号に変換する。乗算部１２０３は、Ａ／Ｄ変換器２１１においてデジタル信号に変換された検出信号Ｓｃと、参照信号Ｓｆとを乗算する。参照信号Ｓｆは、駆動信号Ｓｄと同じ周波数を持ち、駆動信号Ｓｄに応じて生成された検出信号Ｓｃと略同じ位相を持った正弦波の信号である。ローパスフィルタ１２０４は、乗算部１２０３の乗算結果の信号に含まれる高周波成分を除去し、直流成分を抽出する。ローパスフィルタ１２０４において抽出された直流成分は、検出信号Ｓｃの振幅に応じた大きさを持っており、キャパシタＣｘの静電容量に概ね比例する。ローパスフィルタ１２０４は、この直流成分を検出信号Ｄとして処理部２０に出力する。
　図３Ａ～図３Ｂは、センサ部１０における電極Ｅの配置パターンの例を示す図である。図３Ａは、検出領域ＡＲを区分する複数の区画（Ａ１～Ａ１２）の例を示し、図３Ｂは、検出領域ＡＲに配置された複数の電極（Ｅ１１～Ｅ１４、Ｅ２１～Ｅ２３）の例を示す。
　図３Ａの例において、検出領域ＡＲは、均等な１２個の区画Ａ１～１２（以下、区別せずに「区画Ａ」と記す場合がある。）に区分されている。１２個の区画Ａは、それぞれ合同な矩形であり、４行×３列の行列状に配置されている。区画Ａは、検出対象物（例えば指先）に比べて十分小さいことが望ましい。
　また、図３Ｂの例において、センサ部１０は、２つの電極群Ｇ１及びＧ２を有する。電極群Ｇ１は４つの電極Ｅ１１～Ｅ１４を含み、電極群Ｇ２は３つの電極Ｅ２１～Ｅ２３を含む。電極群Ｇ１に属する電極Ｅ１１～Ｅ１４は、それぞれ３つの区画Ａに跨って行方向へ伸びており、互いに異なる行に配置されている。電極群Ｇ２に属する電極Ｅ２１～Ｅ２３は、それぞれ４つの区画Ａに跨って列方向へ伸びており、互いに異なる列に配置されている。７つの電極（Ｅ１１～Ｅ１４、Ｅ２１～Ｅ２３）は、互いに絶縁された状態を保ちつつ、可能な限り互いの隙間が小さくなるように配置されている。
　７つの電極（Ｅ１１～Ｅ１４、Ｅ２１～Ｅ２３）は、それぞれ静電容量検出部１２の検出部１２０に接続される。電極Ｅｉｊ（ｉ，ｊはそれぞれ自然数を示す。）に接続される検出部１２０は、物体１と電極Ｅｉｊとの間に形成されるキャパシタの静電容量に応じた信号として、検出信号Ｄｉｊを出力する。
　複数の区画Ａの各々には、それぞれ異なる電極Ｅの一部を構成する２つの部分電極Ｅｇ１及びＥｇ２（以下、区別せずに「部分電極Ｅｇ」と記す場合がある。）が含まれている。同一の区画Ａに含まれる２つの部分電極Ｅｇ１及びＥｇ２は、それぞれ異なる電極群Ｇに属している。すなわち、部分電極Ｅｇ１は電極群Ｇ１に属しており、部分電極Ｅｇ２は電極群Ｇ２に属している。図３Ｂの例において、部分電極Ｅｇ１の形状は、列方向に平行な辺を持つ２つの合同な２等辺三角形の頂点を突き合せたような形状であり、区画Ａの中心に関して点対称である。また、部分電極Ｅｇ２の形状は、行方向に平行な辺を持つ２つの合同な２等辺三角形の頂点を突き合せたような形状であり、区画Ａの中心に関して点対称である。２つの部分電極Ｅｇ１及びＥｇ２は、区画Ａの中心において互いに交差している。この交差部分において、２つの部分電極Ｅｇ１及びＥｇ２の一方（図３Ｂの例では部分電極Ｅｇ２）が、基板の裏面や基板内部の配線層に迂回している。
　電極群Ｇ１に属する４つの電極Ｅ１１～Ｅ１４は、それぞれ３つの部分電極Ｅｇ１によって構成されており、同一の電極Ｅを構成する３つの部分電極Ｅｇ１が行方向へ並んでいる。また、電極群Ｇ２に属する３つの電極Ｅ２１～Ｅ２３は、それぞれ４つの部分電極Ｅｇ２によって構成されおり、同一の電極Ｅを構成する４つの部分電極Ｅｇ２が列方向へ並んでいる。
　ここで、任意の領域の内部において、２つの電極群Ｇが持つ静電容量の検出感度に対する、１つの電極群Ｇが持つ検出感度の割合を「感度率」と規定する。静電容量の検出感度は電極の面積に概ね比例することから、任意の領域の内部において１つの電極群Ｇが持つ検出感度は、当該１つの電極群Ｇが領域の内部に持つ電極の面積に概ね比例する。従って、任意の領域の内部において１つの電極群Ｇが持つ感度率は、この領域の内部において、２つの電極群Ｇが持つ電極の面積（すなわち領域内の全電極の面積）に対する、当該１つの電極群Ｇが持つ電極の面積の割合と略等しい。
　図３Ｂに示すように、区画Ａの内部において、２つの部分電極Ｅｇ１及びＥｇ２の面積（全ての部分電極の面積）に対する、部分電極Ｅｇ１の面積の割合は０．５である（部分電極Ｅｇ１と部分電極Ｅｇ２の面積が等しい）。そのため、区画Ａの内部において電極群Ｇ１が持つ感度率（以下、「感度率ＲＳ１」と記す。）は０．５であり、１２個の区画Ａの各々において電極群Ｇ１は同じ感度率ＲＳ１（＝０．５）を持つ。
　同様に、区画Ａの内部において電極群Ｇ２が持つ感度率（以下、「感度率ＲＳ２」と記す。）も０．５であり、１２個の区画Ａの各々において電極群Ｇ２は同じ感度率ＲＳ２（＝０．５）を持つ。
［処理部２０］
　処理部２０は、静電容量センサの全体的な動作を制御する回路であり、例えば、記憶部３０に格納されたプログラム３１の命令コードに従って処理を行う１以上のコンピュータや、特定の機能を実現するように構成された専用のハードウェア（ロジック回路等）を含んで構成される。処理部５０の処理は、全て１以上のコンピュータにおいてプログラム３１に基づいて実行してもよいし、その少なくとも一部を専用のハードウェアで実行してもよい。
　処理部２０は、例えば図１に示すように、制御部２１と、検出値取得部２２と、総和算出部２３と、判定部２４と、座標計算部２５を含む。
　制御部２１は、各電極Ｅの検出信号Ｄが所定の周期で生成されるように、静電容量検出部１２の各回路（検出部１２０、駆動信号生成部１２３、参照信号生成部１２４）における信号の生成タイミングなどを適切に制御する。
　検出値取得部２２は、静電容量検出部１２おいて電極Ｅごとに生成される検出信号Ｄ（図３Ｂの例では検出信号Ｄ１１～Ｄ１４及びＤ２１～Ｄ２３）に基づいて、静電容量の検出値Ｐを電極Ｅごとに取得する。例えば、検出値取得部２２は、検出領域ＡＲに物体１が近接していない状態か否かを、検出信号Ｄの時間的変化などに基づいて判定し、検出領域ＡＲに物体１が近接していないと判定した場合における各電極Ｅの検出信号Ｄを、各電極Ｅの基準値Ｈとして保持する。そして、検出値取得部２２は、静電容量検出部１２において各電極Ｅの検出信号Ｄが生成された場合、検出信号Ｄと基準値Ｈとの差分を電極Ｅごとに算出し、算出した差分値（Ｄ－Ｈ）を静電容量の検出値Ｐとして取得する。
　以下では、電極Ｅｉｊについて検出値取得部２２が保持した基準値Ｈを「基準値Ｈｉｊ」と記し、電極Ｅｉｊについて検出値取得部２２が取得した検出値Ｐを「検出値Ｐｉｊ」と記す。
　総和算出部２３は、検出値取得部２２において取得された各電極Ｅの検出値Ｐを電極群Ｇごとに合算し、２つの電極群Ｇの各々について検出値Ｐの総和Ｕを算出する。例えば、電極群Ｇ１の検出値Ｐ１１～Ｐ１４と電極群Ｇ２の検出値Ｐ２１～Ｐ２３とが検出値取得部２２において取得される場合、総和算出部２３は、電極群Ｇ１の検出値Ｐ１１～Ｐ１４の総和を「Ｕ１」として算出し、電極群Ｇ２の検出値Ｐ２１～Ｐ２３の総和を「Ｕ２」として算出する。
　判定部２４は、２つの電極群Ｇ１及びＧ２について算出された２つの総和Ｕ１及びＵ２に基づいて、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けているか否かを判定する。すなわち、判定部２４は、２つの電極群Ｇ１及びＧ２について算出された２つの総和Ｕ１及びＵ２の比（Ｕ１：Ｕ２）が、２つの電極群Ｇ１及びＧ２に対応する２つの感度率ＲＳ１及びＲＳ２の比（Ｒ１：Ｒ２）に基づいて設定された所定の正常状態の判定基準を満たさない場合、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定する。
　仮に、検出領域ＡＲに近接する物体１のサイズが、区画Ａのサイズに比べて十分に大きいものとする。この場合、１つの区画Ａの内部において、部分電極Ｅｇ１と物体１との間に形成されるキャパシタの静電容量を「Ｃｐ１」、部分電極Ｅｇ２と物体１との間に形成されるキャパシタの静電容量を「ＣＰ２」とすると、静電容量Ｃｐ１と静電容量Ｃｐ２との比（Ｃｐ１：Ｃｐ２）は、１つの区画Ａの内部における電極群Ｇ１の感度率ＲＳ１と電極群Ｇ２の感度率ＲＳ２との比（ＲＳ１：ＲＳ２）に概ね近くなる。また、検出領域ＡＲの全体において、電極群Ｇ１と物体１との間に形成されるキャパシタの静電容量を「Ｃｇ１」、電極群Ｇ２と物体１との間に形成されるキャパシタの静電容量を「Ｃｇ２」とすると、静電容量Ｃｇ１と静電容量Ｃｇ２との比（Ｃｇ１：Ｃｇ２）も、１つの区画Ａの内部における電極群Ｇ１の感度率ＲＳ１と電極群Ｇ２の感度率ＲＳ２との比（ＲＳ１：ＲＳ２）に概ね近くなる。ここで、電極群Ｇ１について算出された検出値Ｐの総和Ｕ１は静電容量Ｃｇ１に対応し、電極群Ｇ２について算出された検出値Ｐの総和Ｕ２は静電容量Ｃｇ２に対応する。従って、検出値Ｐにノイズが混入していない正常状態において、総和Ｕ１及びＵ２の比（Ｕ１：Ｕ２）は、感度率ＲＳ１及びＲＳ２の比（ＲＳ１：ＲＳ２）に概ね近くなる。このことから、正常状態における総和Ｕ１及びＵ２の比（Ｕ１：Ｕ２）に基づいてノイズの影響の有無を判定する場合、その判定基準として、感度率ＲＳ１及びＲＳ２の比（ＲＳ１：ＲＳ２）を使用できることが分かる。
　センサ部１０が図３Ａ～図３Ｂに示すような電極群Ｇ１及びＧ２を持つ場合、感度率ＲＳ１及びＲＳ２の比は「ＲＳ１：ＲＳ２＝１：１」となる。従って、総和Ｕ１を総和Ｕ２で除した比ＲＵ（＝Ｕ１／Ｕ２）は、検出値Ｐにノイズが混入していない正常状態において、概ね「１」に近くなる。判定部２４は、比ＲＵ（＝Ｕ１／Ｕ２）が１に近い所定の範囲（例えば「０．５」～「１．５」の範囲）を正常範囲とし、比ＲＵが正常範囲から逸脱した場合、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定する。
　座標計算部２５は、検出値取得部２２において取得された各電極Ｅの検出値Ｐに基づいて、検出領域ＡＲに物体１が近接しているか否かを判定するとともに、物体１が近接している場合には、その近接位置の座標を計算する。例えば図３Ａ～図３Ｂの例において、座標計算部２５は、行方向に並んだ３つの電極Ｅ２１～Ｅ２３ついて得られる検出値Ｐ２１～Ｐ２３の分布に基づいて、行方向における物体１の近接位置の座標を計算し、列方向に並んだ４つの電極Ｅ１１～Ｅ１４について得られる検出値Ｐ１１～Ｐ１４の分布に基づいて、列方向における物体１の近接位置の座標を計算する。
［記憶部３０］
　記憶部３０は、処理部２０において処理に使用される定数データや、処理の過程で一時的に参照される変数データを記憶する。また記憶部３０は、処理部２０のコンピュータによって実行されるプログラム３１を記憶する。記憶部３０は、例えば、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性メモリ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、ハードディスクドライブなどの磁気記憶装置のうちの１つ以上を含んで構成される。
［インターフェース部４０］
　インターフェース部４０は、静電容量センサと他の制御装置（静電容量センサを搭載する電子機器のコントロール用ＩＣなど）との間でデータをやり取りするための回路である。処理部２０は、記憶部３０に記憶される情報（物体１の座標の情報など）をインターフェース部４０から図示しない制御装置へ出力する。また、インターフェース部４０は、処理部２０のコンピュータにおいて実行されるプログラム３１を、光ディスクやＵＳＢメモリなどの非一時的記録媒体やネットワーク上のサーバなどから取得して、記憶部３０にロードしてもよい。
　ここで、上述した構成を有する静電容量センサの動作の一例について、図４及び図５に示すフローチャートを参照して説明する。
　図４は、静電容量センサの動作の例を説明するためのフローチャートである。静電容量センサは、図４のフローチャートに示す動作を周期的に反復する。まず制御部２１は、静電容量検出部１２において各電極Ｅの検出信号Ｄを生成するように、静電容量検出部１２の各回路（検出部１２０、駆動信号生成部１２３、参照信号生成部１２４）を制御する（ＳＴ１００）。検出値取得部２２は、静電容量検出部１２から各電極Ｅの検出信号Ｄを入力すると、検出信号Ｄと基準値Ｈとの差分値である検出値Ｐを各電極Ｅについて取得する（ＳＴ１０５）。総和算出部２３は、検出値取得部２２において取得された各電極Ｅの検出値Ｐを電極群Ｇごとに足し合わせ、２つの電極群Ｇの各々について検出値Ｐの総和Ｕを算出する（ＳＴ１１０）。
　判定部２４は、２つの電極群Ｇの各々について算出された検出値Ｐの総和Ｕに基づいて、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けているか否かを判定する（ＳＴ１１５）。静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていないと判定部２４において判定された場合（ＳＴ１２０のＮｏ）、座標計算部２５は、検出値取得部２２において取得された各電極Ｅの検出値Ｐに基づいて、検出領域ＡＲに物体１が近接しているか否かを判定し、物体１が近接している場合には、その近接位置の座標を計算する（ＳＴ１２５）。静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定部２４において判定された場合（ＳＴ１２０のＹｅｓ）、座標計算部２５は、検出領域ＡＲにおける物体１の近接状態の判定や近接位置の計算を行わない。
　図５は、判定部２４においてノイズの影響の有無を判定する動作（図４のステップＳＴ１１５）の例を説明するためのフローチャートである。まず判定部２４は、２つの電極群Ｇ１及びＧ２の各々について算出された２つの総和Ｕ１及びＵ２が、それぞれゼロより大きいか否かを判定する（ＳＴ２００）。２つの総和Ｕ１及びＵ２の少なくとも一方がゼロ以下である場合（ＳＴ２００のＮｏ）、判定部２４は、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定する（ＳＴ２２０）。基準値Ｈは検出信号Ｄより小さい値に設定されるため、通常は検出値Ｐが正の値となり、検出値Ｐを足し合わせた総和Ｕも正の値となる。従って、総和Ｕがゼロ以下となる場合、判定部２４は正常状態でないと判定する。
　２つの総和Ｕ１及びＵ２が何れもゼロより大きい場合（ＳＴ２００のＹｅｓ）、判定部２４は、２つの総和Ｕ１及びＵ２の比ＲＵ（＝Ｕ１／Ｕ２）を算出する（ＳＴ２０５）。このとき、総和Ｕ１及びＵ２が何れもゼロより大きいため、除数がゼロになることによる計算エラーは生じない。判定部２４は、比ＲＵが所定の正常範囲（しきい値ＴＡ０より大きく、かつ、しきい値ＴＡ１より小さい範囲）に含まれる場合（ＳＴ２１０のＹｅｓ）、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていないと判定する（ＳＴ２１５）。他方、比ＲＵが所定の正常範囲から逸脱する場合（ＳＴ２１０のＮｏ）、判定部２４は、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定する（ＳＴ２２０）。
　図６Ａ～図６Ｂは、検出信号Ｄ１１～Ｄ１４，Ｄ２１～Ｄ２３の例を示す図である。図６Ａは、検出領域ＡＲに物体１が近接していない状態における検出信号Ｄ１１～Ｄ１４，Ｄ２１～Ｄ２３の例を示し、図６Ｂは、検出領域ＡＲに物体１が近接した状態における検出信号Ｄ１１～Ｄ１４，Ｄ２１～Ｄ２３の例を示す。物体１が近接した状態では、物体１が近接していない状態に比べて、検出信号Ｄ１１～Ｄ１４，Ｄ２１～Ｄ２３の値が相対的に大きくなっている。図６Ｂの例では、電極Ｅ１２、Ｅ２１、Ｅ２２へ物体１が近接しているため、電極Ｅ１２、Ｅ２１、Ｅ２２に対応する検出信号Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２の値が特に大きくなっている。
　図７は、図６Ｂに示す検出信号Ｄ１１～Ｄ１４，Ｄ２１～Ｄ２３が生成された場合の信号処理を図解した図である。この図の例において、検出値取得部２２は、物体１が近接していない状態の図６Ａに示す検出信号Ｄ１１～Ｄ１４，Ｄ２１～Ｄ２３を、それぞれ基準値Ｈ１１～Ｈ１４、Ｈ２１～Ｈ２３として保持している。検出値取得部２２は、検出信号Ｄ１１～Ｄ１４，Ｄ２１～Ｄ２３から基準値Ｈ１１～Ｈ１４、Ｈ２１～Ｈ２３を引いた差分値として、図７に示す検出値Ｐ１１～Ｐ１４、Ｐ２１～Ｐ２３を算出する。
　図８は、図７に示す検出値Ｐ１１～Ｐ１４、Ｐ２１～Ｐ２３が得られた場合の信号処理を図解した図である。この図の例において、総和算出部２３は、電極群Ｇ１について取得された検出値Ｐ１１～Ｐ１４を足し合わせることにより総和Ｕ１を算出し、電極群Ｇ２について取得された検出値Ｐ２１～Ｐ２３を足し合わせることにより総和Ｕ２を算出する。判定部２４は、総和Ｕ１と総和Ｕ２との比ＲＵを算出し、比ＲＵが所定の正常範囲（０．５より大きく、かつ、１．５より小さい範囲）に含まれるか否かを判定する。この例において比ＲＵは「０．９９１」であり、正常範囲に含まれる。そのため、判定部２４は、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていないと判定する。この判定結果を受けて、座標計算部２５は、検出値Ｐ１１～Ｐ１４、Ｐ２１～Ｐ２３に基づく座標の計算を行う。
　他方、図９は、電極Ｅ１１にノイズが印加された場合における検出信号Ｄ１１～Ｄ１４，Ｄ２１～Ｄ２３の例を示す図である。この例では、電極Ｅ１１に対応する検出信号Ｄ１１の値が、他の検出信号Ｄ１２～Ｄ１４，Ｄ２１～Ｄ２３の値に比べて特異的に大きくなっている。例えば、高周波の外来ノイズに対して電極Ｅ１１がアンテナとして機能し、外来ノイズの周波数において共振し易い特性を持っている場合、電極Ｅ１１から検出部１２０の入力へ高周波の外来ノイズが伝わり易くなる。処理部２０に高周波の外来ノイズが入力されると、検出部１２０のアナログ回路（演算増幅器１２０１など）において高周波電流が流れ、アナログ信号（検出信号Ｓｃなど）に直流的なノイズ成分が重畳され、結果として、検出信号Ｄ１１の値に直流的なノイズ成分が加算される。このようなノイズ成分は、平均化処理で除去することができない。
　図１０は、図９に示す検出信号Ｄ１１～Ｄ１４，Ｄ２１～Ｄ２３が生成された場合の信号処理を図解した図である。この図の例においても、検出値取得部２２は、図６Ａに示す検出信号Ｄ１１～Ｄ１４，Ｄ２１～Ｄ２３を、それぞれ基準値Ｈ１１～Ｈ１４、Ｈ２１～Ｈ２３として保持している。検出値取得部２２は、検出信号Ｄ１１～Ｄ１４，Ｄ２１～Ｄ２３から基準値Ｈ１１～Ｈ１４、Ｈ２１～Ｈ２３を引いた差分値として、図９に示す検出値Ｐ１１～Ｐ１４、Ｐ２１～Ｐ２３を算出する。
　図１１は、図１０に示す検出値Ｐ１１～Ｐ１４、Ｐ２１～Ｐ２３が得られた場合の信号処理を図解した図である。この図の例においても、総和算出部２３は、検出値Ｐ１１～Ｐ１４を足し合わせることにより総和Ｕ１を算出し、検出値Ｐ２１～Ｐ２３を足し合わせることにより総和Ｕ２を算出する。判定部２４は、総和Ｕ１と総和Ｕ２との比ＲＵを算出し、比ＲＵが所定の正常範囲（０．５より大きく、かつ、１．５より小さい範囲）に含まれるか否かを判定する。この例において比ＲＵは「５００．５」であり、正常範囲から逸脱している。そのため、判定部２４は、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定する。この場合、座標計算部２５では、検出値Ｐ１１～Ｐ１４、Ｐ２１～Ｐ２３に基づく座標の計算が行われない（図１０）。
　以上説明したように、本実施形態では、それぞれ１以上の電極Ｅを含むＮ個の電極群Ｇ（図３Ａ～図３Ｂの例では２つの電極群Ｇ）が検出領域ＡＲに配置されており、検出領域ＡＲに近接する物体１と電極Ｅとにより形成されるキャパシタの静電容量が、静電容量検出部１２において電極Ｅごとに検出される。静電容量検出部１２の検出結果に基づいて電極Ｅごとに静電容量の検出値Ｐが得られると、この検出値Ｐが電極群Ｇごとに合算され、Ｎ個の電極群の各々について検出値Ｐの総和Ｕが算出される。
　また、本実施形態では、検出領域ＡＲを区分する複数の区画Ａの各々において、同一の電極群Ｇが同一の感度率（Ｎ個の電極群Ｇが持つ静電容量の検出感度に対する、１つの電極群Ｇが持つ検出感度の割合）を持っている。すなわち、１つの電極群Ｇは、全ての区画Ａにおいて同一の感度率を持っている。Ｎ個の電極群Ｇには、このようなＮ個の感度率が一対一に対応している。
　物体１のサイズが個々の区画Ａのサイズに比べて十分に大きいものとすると、１つの区画Ａにおいて各電極群Ｇと物体１との間に生じる静電容量の比は、当該１つの区画Ａにおける各電極群Ｇの感度率の比と概ね等しくなり、他の任意の区画Ａにおける各電極群Ｇの感度率の比とも概ね等しくなる。従って、検出領域ＡＲの全体において各電極群Ｇと物体１との間に生じる静電容量の比、すなわち、各電極群Ｇについて算出される総和Ｕの比は、任意の１つの区画Ａにおける各電極群Ｇの感度率の比と概ね等しくなり、ノイズの影響を受けていない正常な状態では、概ね定まった値となる。
　高周波の外来ノイズは、ノイズ源と電極Ｅとの静電結合によって検出値Ｐに混入するノイズと異なり、電極Ｅの長さや形状、延伸方向などに応じて検出値Ｐへの混入の度合いがばらつく傾向がある。そのため、高周波の外来ノイズが検出値Ｐに混入する度合いは、Ｎ個の電極群Ｇにおいて均一にならない。静電容量検出部１２の検出結果がこのようなノイズの影響を受けている場合、Ｎ個の電極群Ｇについて算出されたＮ個の総和Ｕの比は、正常状態での定まった値に対してずれを生じる。従って、本実施形態では、Ｎ個の電極群Ｇについて算出されたＮ個の総和Ｕの比が、Ｎ個の電極群Ｇに対応するＮ個の感度率の比に基づいて設定された正常状態の判定基準を満たさない場合に、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定される。すなわち、本実施形態によれば、高周波の外来ノイズが静電容量の検出結果に影響を与えていることを適切に判定できる。
　また、本実施形態では、複数の区画Ａの各々に、それぞれ異なる電極Ｅの一部を構成するＮ個の部分電極Ｅｇが含まれており、同一の区画Ａに含まれるＮ個の部分電極Ｅｇは、それぞれ異なる電極群Ｇに属している。すなわち、複数の区画Ａの各々には、Ｎ個の電極群Ｇの各々が部分電極Ｅｇとして配置されている。そして、１つの電極群Ｇに対応する感度率は、１つの区画Ａにおいて、Ｎ個の部分電極Ｅｇが占有した面積に対する、当該１つの電極群Ｇに属する部分電極Ｅｇが占有した面積の割合を示しており、ばらつきを生じ難い定まった値となる。そのため、ばらつきを生じ難い感度率の比に基づく判定基準によって、静電容量検出部１２の検出結果に対するノイズの影響の有無を正確に判定することができる。
　更に、本実施形態では、電極群Ｇ１を構成する各電極Ｅの部分電極Ｅｇの配列方向が行方向であるのに対し、電極群Ｇ２を構成する各電極Ｅの部分電極Ｅｇの配列方向が列方向であり、両者の配列方向が異なっている。そのため、高周波の外来ノイズによる検出結果への影響の度合いが、電極群Ｇ１と電極群Ｇ２とで相違し易くなる。これにより、電極群Ｇ１について算出された検出値Ｐの総和Ｕ１と、電極群Ｇ２について算出された検出値Ｐの総和Ｕ２との比が、高周波の外来ノイズの影響を受けて変化し易くなるため、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていることを正確に判定し易くなる。
（変形例）
　次に、本実施形態に係る静電容量センサの幾つかの変形例について説明する。
　図１２Ａ～図１２Ｂは、本実施形態に係る静電容量センサにおける電極Ｅの配置パターンの一変形例を示す図であり、電極群Ｇの数が４つの場合の例を示す。図１２Ａは、検出領域ＡＲを区分する９個の区画Ａ１～Ａ９を示し、図１２Ｂは、検出領域ＡＲに配置された１６個の電極（Ｅ１１～Ｅ１３、Ｅ２１～Ｅ２３、Ｅ３１～Ｅ３５、Ｅ４１～Ｅ４５）を示す。
　図１２Ａの例において、検出領域ＡＲは均等な９個の区画Ａに区分されている。９個の区画Ａは、それぞれ合同な矩形であり、３行×３列の行列状に配置されている。
　図１２Ｂの例において、１６個の電極Ｅは、延伸方向が異なる４つの電極群Ｇ１～Ｇ４に分かれている。電極群Ｇ１は３つの電極Ｅ１１～Ｅ１３を含み、電極群Ｇ２は３つの電極Ｅ２１～Ｅ２３を含み、電極群Ｇ３は５つの電極Ｅ３１～Ｅ３５を含み、電極群Ｇ４は５つの電極Ｅ４１～Ｅ４５を含む。電極群Ｇ１に属する電極Ｅ１１～Ｅ１３は、それぞれ３つの区画Ａに跨って行方向へ伸びており、互いに異なる行に配置されている。電極群Ｇ２に属する電極Ｅ２１～Ｅ２３は、それぞれ３つの区画Ａに跨って列方向へ伸びており、互いに異なる列に配置されている。電極群Ｇ３に属する電極Ｅ３１～Ｅ３５は、行方向及び列方向とは異なる方向である対角方向（第１行第３列から第３行第１列に向かう方向）へ伸びている。電極群Ｇ４に属する電極Ｅ４１～Ｅ４５は、電極群Ｇ３とは反対の対角方向（第１行第１列から第３行第３列に向かう方向）へ伸びている。１６個の電極（Ｅ１１～Ｅ１３、Ｅ２１～Ｅ２３、Ｅ３１～Ｅ３５、Ｅ４１～Ｅ４５）は、互いに絶縁された状態を保ちつつ、可能な限り互いの隙間が小さくなるように配置されている。
　複数の区画Ａの各々には、それぞれ異なる電極Ｅの一部を構成する４つの部分電極Ｅｇ１～Ｅｇ４が含まれている。同一の区画Ａに含まれる４つの部分電極Ｅｇ１～Ｅｇ４は、それぞれ異なる電極群Ｇに属している。すなわち、部分電極Ｅｇ１は電極群Ｇ１に属しており、部分電極Ｅｇ２は電極群Ｇ２に属しており、部分電極Ｅｇ３は電極群Ｇ３に属しており、部分電極Ｅｇ４は電極群Ｇ４に属している。図１２Ｂの例において、４つの部分電極Ｅｇ１～Ｅｇ４の形状は、それぞれ合同なＬ字形状であり、区画Ａの中心に関して点対称である。
　図１２Ｂの例において、電極群Ｇ１に属する３つの電極Ｅ１１～Ｅ１３は、それぞれ３つの部分電極Ｅｇ１によって構成されおり、同一の電極Ｅを構成する３つの部分電極Ｅｇ１が行方向へ並んでいる。
　電極群Ｇ２に属する３つの電極Ｅ２１～Ｅ２３は、それぞれ３つの部分電極Ｅｇ２によって構成されおり、同一の電極Ｅを構成する４つの部分電極Ｅｇ２が列方向へ並んでいる。
　電極群Ｇ３に属する電極Ｅ３３は、３つ部分電極Ｅｇ３によって構成される。電極群Ｇ３に属する電極Ｅ３２、Ｅ３４は、それぞれ２つの部分電極Ｅｇ３によって構成される。電極群Ｇ３に属する電極Ｅ３１、Ｅ３５は、それぞれ１つの部分電極Ｅｇ３によって構成される。同一の電極Ｅを構成する複数の部分電極Ｅｇ３は、対角方向（第１行第３列から第３行第１列に向かう方向）へ並んでいる。
　電極群Ｇ４に属する電極Ｅ４３は、３つ部分電極Ｅｇ４によって構成される。電極群Ｇ４に属する電極Ｅ４２、Ｅ４４は、それぞれ２つの部分電極Ｅｇ４によって構成される。電極群Ｇ４に属する電極Ｅ４１、Ｅ４５は、それぞれ１つの部分電極Ｅｇ４によって構成される。同一の電極Ｅを構成する複数の部分電極Ｅｇ４は、対角方向（第１行第１列から第３行第３列に向かう方向）へ並んでいる。
　なお、同一の電極Ｅを構成する複数の部分電極Ｅｇを接続するための配線は、各電極Ｅが形成される基板の表面とは反対側の裏面や、基板内部の配線層に形成される。
　図１２Ｂの例では、区画Ａにおける部分電極Ｅｇ１～Ｅｇ４の面積が全て等しいため、区画Ａにおける電極群Ｇ１～Ｇ４の感度率ＲＳ１～ＲＳ４は全て等しい。すなわち、感度率ＲＳ１～ＲＳ４の値は全て「０．２５」であり、感度率ＲＳ１～ＲＳ４の比は「ＲＳ１：ＲＳ２：ＲＳ３：ＲＳ４＝１：１：１：１」である。静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていない場合、検出値取得部２２が電極群Ｇ１～Ｇ４について算出する総和Ｕ１～Ｕ４の比は概ね「Ｕ１：Ｕ２：Ｕ３：Ｕ４＝１：１：１：１」となる。従って、判定部２４は、ノイズの影響の判定において、総和Ｕ１～Ｕ４の比が「Ｕ１：Ｕ２：Ｕ３：Ｕ４＝１：１：１：１」を基準とする所定の正常範囲に含まれているか否かを判定する。
　図１３は、判定部２４においてノイズの影響の有無を判定する動作（図４のステップＳＴ１１５）の第１変形例を説明するためのフローチャートであり、電極群Ｇの数が４個の場合（図１２Ｂ）の動作例を示す。
　この第１変形例において、まず判定部２４は、４つの電極群Ｇ１～Ｇ４の各々について算出された４つの総和Ｕ１～Ｕ４が、それぞれゼロより大きいか否かを判定する（ＳＴ３００）。４つの総和Ｕ１～Ｕ４の少なくとも１つがゼロ以下である場合（ＳＴ３００のＮｏ）。判定部２４は、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定する（ＳＴ３４５）。
　４つの総和Ｕ１～Ｕ４が何れもゼロより大きい場合（ＳＴ３００のＹｅｓ）、判定部２４は、４つの電極群Ｇにおける全ての電極群Ｇのペア（６通りのペア）について、それぞれ２つの総和Ｕの比ＲＵを算出する（ＳＴ３０５）。例えば、判定部２４は、「Ｕ１／Ｕ２」、「Ｕ１／Ｕ３」、「Ｕ１／Ｕ４」、「Ｕ２／Ｕ３」、「Ｕ２／Ｕ４」、「Ｕ３／Ｕ４」を、それぞれ比ＲＵとして算出する。ノイズの影響を受けていない場合、総和Ｕ１～Ｕ４の比は概ね「Ｕ１：Ｕ２：Ｕ３：Ｕ４＝１：１：１：１」となるため、これらの６個の比ＲＵはいずれも「１」に近い値となる。
　判定部２４は、１組の電極群Ｇのペアについて算出した比ＲＵが当該１組のペアについて設定された所定の正常範囲に含まれるか否かを、６個の比ＲＵについてそれぞれ判定する（ＳＴ３１０）。ノイズの影響を受けていない場合における６個の比ＲＵはいずれも「１」に近い値となるため、６個の比ＲＵについて設定される正常範囲は等しい範囲（しきい値ＴＡ０より大きく、かつ、しきい値ＴＡ１より小さい範囲）に設定される。判定部２４は、６個の比ＲＵが全て正常範囲に含まれる場合（ＳＴ３１０のＹｅｓ）、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていないと判定する（ＳＴ３４０）。他方、１以上の比ＲＵが正常範囲から逸脱する場合（ＳＴ３１０のＮｏ）、判定部２４は、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定する（ＳＴ３４５）。
　図１３のフローチャートに示す第１変形例によれば、電極群Ｇのペアの全組み合わせについて、２つの総和Ｕの比ＲＵが算出され、１組以上のペアについて算出された１以上の比ＲＵが、それぞれ正常範囲に含まれるか否か判定される。この判定における正常範囲は、ペアを構成する２つの電極群Ｇに対応した２つの感度率の比に基づいて、ペアごとに設定される。１以上の比ＲＵが正常範囲から逸脱する場合、４個の総和Ｕの比（Ｕ１：Ｕ２：Ｕ３：Ｕ４）が、４つの電極群Ｇに対応する４個の感度率の比に基づいて設定された正常状態の判定基準を満たしていないことになるため、判定部２４は、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定する。
　図１４は、判定部２４においてノイズの影響の有無を判定する動作（図４のステップＳＴ１１５）の第２変形例を説明するためのフローチャートであり、図１３と同様に、電極群Ｇの数が４個の場合（図１２Ｂ）の動作例を示す。
　この第２変形例において、まず判定部２４は、４つの電極群Ｇ１～Ｇ４の各々について算出された４つの総和Ｕ１～Ｕ４が、それぞれゼロより大きいか否かを判定する（ＳＴ３００）。４つの総和Ｕ１～Ｕ４の少なくとも１つがゼロ以下である場合（ＳＴ３００のＮｏ）、判定部２４は、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定する（ＳＴ３４５）。
　４つの総和Ｕ１～Ｕ４が何れもゼロより大きい場合（ＳＴ３００のＹｅｓ）、判定部２４は、４つの電極群Ｇについて算出した４つの総和Ｕにおける最大値と最小値との比ＲＵ（最大値／最小値）を算出する（ＳＴ３１５）。最大値と最小値との比ＲＵ（最大値／最小値）は、全ての電極群Ｇのペア（６通りのペア）について算出される２つの総和Ｕの比ＲＵの中で最も大きな値となるが、ノイズの影響を受けていない場合、「１」に近い値となる。最大値と最小値との比ＲＵが「１」に近い値の場合、他の電極群Ｇの組み合わせにおける２つの総和Ｕの比ＲＵは、最大値と最小値との比ＲＵよりも更に「１」に近い値となる。
　判定部２４は、最大値と最小値との比ＲＵが所定の正常範囲に含まれるか否かを判定する（ＳＴ３２０）。判定部２４は、最大値と最小値との比ＲＵが正常範囲に含まれる場合（ＳＴ３２０のＹｅｓ）、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていないと判定する（ＳＴ３４０）。他方、最大値と最小値との比ＲＵが正常範囲から逸脱する場合（ＳＴ３２０のＮｏ）、判定部２４は、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定する（ＳＴ３４５）。
　図１４のフローチャートに示す第２変形例によれば、４個の電極群Ｇに対応する４個の感度率が同じ（０．２５）であることから、任意に選択された２つの電極群Ｇは同じ感度率を持ち、その比は１となる。静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていない正常状態において、任意に選択された２つの電極群Ｇについて算出された２つの総和の比ＲＵも、概ね１に近い値となる。４個の総和における最小値と最大値との比ＲＵが１に近似する所定の正常範囲から逸脱する場合、少なくとも１組の電極群Ｇのペアにおいて２つの総和Ｕの比が正常範囲から逸脱しているため、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定される。他方、最小値と最大値との比がこの正常範囲に含まれる場合、全ての電極群Ｇのペアにおいて２つの総和Ｕの比が正常範囲に含まれているため、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていないと判定される。
　図１５は、判定部２４においてノイズの影響の有無を判定する動作（図４のステップＳＴ１１５）の第３変形例を説明するためのフローチャートであり、図１３、図１４と同様に、電極群Ｇの数が４個の場合（図１２Ｂ）の動作例を示す。
　この第３変形例において、まず判定部２４は、４つの電極群Ｇ１～Ｇ４の各々について算出された４つの総和Ｕ１～Ｕ４が、それぞれゼロより大きいか否かを判定する（ＳＴ３００）。４つの総和Ｕ１～Ｕ４の少なくとも１つがゼロ以下である場合（ＳＴ３００のＮｏ）、判定部２４は、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定する（ＳＴ３４５）。
　４つの総和Ｕ１～Ｕ４が何れもゼロより大きい場合（ＳＴ３００のＹｅｓ）、判定部２４は、４つの電極群Ｇについて算出した４つの総和Ｕの合計値Ｍ（＝Ｕ１＋Ｕ２＋Ｕ３＋Ｕ４）を算出する（ＳＴ３２５）。
　次に判定部２４は、１つの電極群Ｇについて算出された総和Ｕと合計値Ｍとの比である電極群検出率ＲＧ（＝Ｕ／Ｍ）を、４個の電極群Ｇの各々について算出する。すなわち、判定部２４は、「Ｕ１／Ｍ」、「Ｕ２／Ｍ」、「Ｕ３／Ｍ」、「Ｕ４／Ｍ」を、それぞれ電極群検出率ＲＧとして算出する。１つの電極群Ｇについて算出された総和Ｕは、検出領域ＡＲ全体において物体１と電極群Ｇとの間に形成されるキャパシタの静電容量に対応し、合計値Ｍは、検出領域ＡＲ全体において物体１とＮ個の電極群Ｇ全体との間に形成されるキャパシタの静電容量に対応する。そのため、電極群検出率ＲＧ（＝Ｕ／Ｍ）は、検出領域ＡＲ全体における電極群Ｇの感度率に相当し、区画Ａの内部における電極群Ｇの感度率と概ね等しい値を持つ。物体１のサイズが区画Ａのサイズに比べて十分に大きいものとすると、ノイズの影響を受けていない場合の各電極群Ｇの電極群検出率ＲＧは、何れも「０．２５」に近い値となる。
　判定部２４は、１つの電極群Ｇついて算出した電極群検出率ＲＧが当該１つの電極群Ｇの感度率について設定された所定の正常範囲に含まれるか否かを、４個の電極群検出率ＲＧについてそれぞれ判定する（ＳＴ３３５）。ノイズの影響を受けていない場合における４個の電極群検出率ＲＧはいずれも「０．２５」に近い値となるため、４個の電極群検出率ＲＧについて設定される正常範囲は等しい範囲（しきい値ＴＢ０より大きく、かつ、しきい値ＴＢ１より小さい範囲）に設定される。判定部２４は、４個の電極群検出率ＲＧが全て正常範囲に含まれる場合（ＳＴ３３５のＹｅｓ）、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていないと判定する（ＳＴ３４０）。他方、１以上の電極群検出率ＲＧが正常範囲から逸脱する場合（ＳＴ３３５のＮｏ）、判定部２４は、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定する（ＳＴ３４５）。
　図１５のフローチャートに示す第３変形例によれば、４個の電極群Ｇの各々について電極群検出率ＲＧが算出され、算出された４個の電極群検出率ＲＧが、それぞれ正常範囲に含まれるか否か判定される。１つの電極群Ｇについて算出された電極群検出率ＲＧは、当該１つの電極群Ｇの感度率に基づいて設定された正常範囲に含まれるか否か判定される。電極群検出率ＲＧは、１つの電極群Ｇについて算出された総和Ｕと４個の電極群について算出されたＮ個の総和Ｕの合計値Ｍとの比であり、当該１つの電極群Ｇの感度率に応じた値を持つ。そのため、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていない正常な状態において、電極群検出率ＲＧは概ね感度率に応じた所定の値（０．２５）となり、正常範囲に含まれる。１以上の電極群検出率ＲＧが正常範囲から逸脱する場合、１以上の電極群検出率ＲＧが感度率に応じた値（０．２５）からずれていることになるため、静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていると判定される。
　図１６Ａ～図１６Ｂは、本実施形態に係る静電容量センサにおける電極Ｅの配置パターンの一変形例を示す図であり、２つの電極群Ｇが異なる感度率を持っている場合の例を示す。図１６Ａは、検出領域ＡＲを区分する１２の区画Ａ１～Ａ１２を示し、図１６Ｂは、検出領域ＡＲに配置される７個の電極（Ｅ１１～Ｅ１４、Ｅ２１～Ｅ２３）を示す。
　図１６Ａの例における検出領域ＡＲの区分は、既に説明した図３Ａの例と同じである。また、図１６Ｂの例における２つの電極群Ｇ１及びＧ２の構成は、既に説明した図３Ｂの例と同じであり、電極群Ｇ１に含まれる電極Ｅ１１～Ｅ１４の構成、並びに、電極群Ｇ２に含まれる電極Ｅ２１～Ｅ２３の構成も、既に説明した図３Ｂの例と同じである。
　図１６Ｂの例は、図３Ｂの例と比較して、各区画Ａの内部における部分電極Ｅｇ１及びＥｇ２の面積の割合が異なっている。すなわち、図３Ｂの例において、部分電極Ｅｇ１及びＥｇ２の面積は略同一であるのに対し、図３Ｂの例において、部分電極Ｅｇ２の面積は部分電極Ｅｇ１の面積の約２倍となっている。
　また図１６Ｂの例において、部分電極Ｅｇ１は行方向に長い１つの長方形であり、部分電極Ｅｇ２は行方向に長い２つの長方形の部分からなる。部分電極Ｅｇ１は、列方向の両側から部分電極Ｅｇ２の２つの部分（長方形）によって挟まれている。部分電極Ｅｇ２を構成する２つの長方形の部分は、基板の裏面や基板内部の配線層に形成された迂回配線により接続される。また、電極群Ｇ２に属した１つの電極Ｅ（Ｅ２１～Ｅ２３）を構成する４つの部分電極Ｅｇ２は、基板の裏面や基板内部の配線層に形成された迂回配線により接続される。電極群Ｇ１に属した１つの電極Ｅ（Ｅ１１～Ｅ１４）を構成する３つの部分電極Ｅｇ１は、迂回配線を経ずに直接つながっており、行方向へ伸びた１つの長方形の電極パターンを形成する。
　図１６Ｂの例では、区画Ａにおける部分電極Ｅｇ２の面積が部分電極Ｅｇ１の面積の約２倍であるため、区画Ａにおける電極群Ｇ２の感度率ＲＳ２は電極群Ｇ１の感度率ＲＳ１の２倍である。すなわち、感度率ＲＳ１及びＲＳ２の比は「ＲＳ１：ＲＳ２＝１：２」である。静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていない場合、検出値取得部２２が電極群Ｇ１及びＧ２について算出する総和Ｕ１及びＵ２の比は概ね「Ｕ１：Ｕ２＝１：２」となる。従って、判定部２４は、ノイズの影響の判定において、総和Ｕ１及びＵ２の比が「Ｕ１：Ｕ２＝１：１」を基準とする所定の正常範囲に含まれているか否かを判定する。例えば図５に示すフローチャートのステップＳＴ２１０において、判定部２４は、総和Ｕ１及びＵ２の比ＲＵ（＝Ｕ１／Ｕ２）が「０．５」に近い正常範囲に含まれるか否かを判定する。
　以上、本実施形態に係る静電容量センサについて説明したが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、種々のバリエーションを含んでいる。
　例えば、上述した実施形態において検出領域ＡＲに配置される電極群Ｇの数や、各電極群Ｇに含まれる電極Ｅの数、電極Ｅを構成する部分電極Ｅｇの形状、区画Ａの内部における各部分電極Ｅｇの面積の割合などは一例であり、本発明はこれらの例に限定されない。
　また、本発明の他の実施形態では、判定部２４において静電容量検出部１２の検出結果がノイズの影響を受けていないと判定された場合、各電極群Ｇの電極群検出率ＲＧがそれぞれ所定の感度率へ近づくように、電極群Ｇごとに検出値Ｐを補正してもよい。
　本願は、日本特許庁に２０１８年７月２６日に出願された基礎出願２０１８－１４０５８０号の優先権を主張するものであり、その全内容を参照によりここに援用する。
１…物体、１０…センサ部、１２…静電容量検出部、１２０…検出部、１２１…チャージアンプ、１２２…復調部、１２３…駆動信号生成部、１２４…参照信号生成部、１２０１…演算増幅器、１２０２…Ａ／Ｄ変換器、１２０３…乗算部、１２０４…ローパスフィルタ、２０…処理部、２１…制御部、２２…検出値取得部、２３…総和算出部、２４…判定部、２５…座標計算部、３０…記憶部、３１…プログラム、４０…インターフェース部、Ｃｘ，Ｃｆ…キャパシタ、Ｇ１～Ｇ４…電極群、Ｅ，Ｅ１１～Ｅ１４，Ｅ２１～Ｅ２３，Ｅ３１～Ｅ３５，Ｅ４１～Ｅ４５…電極、Ｅｇ１～Ｅｇ４…部分電極、ＡＲ…検出領域、Ａ１～Ａ１２…区画

Claims (10)

  1. 　電極が配置された検出領域への物体の近接を検出する静電容量センサであって、
    　前記検出領域に配置され、それぞれ１以上の前記電極を含むＮ個の電極群（Ｎは２以上の自然数）と、
    　前記物体と前記電極とにより形成されるキャパシタの静電容量を前記電極ごとに検出する静電容量検出部と、
    　前記静電容量検出部の検出結果に基づいて前記電極ごとに得られる前記静電容量の検出値を前記電極群ごとに合算し、前記Ｎ個の電極群の各々について前記検出値の総和を算出する総和算出部と、
    　前記Ｎ個の電極群について算出されたＮ個の前記総和に基づいて、前記静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けているか否かを判定する判定部とを有し、
    　任意の領域の内部において、前記Ｎ個の電極群が持つ前記静電容量の検出感度に対する、１つの前記電極群が持つ前記検出感度の割合を感度率と規定した場合に、
    　前記検出領域を区分する所定の複数の区画の各々において、同一の前記電極群は同一の前記感度率を持っており、
    　前記判定部は、前記Ｎ個の電極群について算出されたＮ個の前記総和のそれぞれの比と、前記Ｎ個の電極群に対応するＮ個の前記感度率のそれぞれの比によって設定された正常状態の判定基準とに基づいて、前記静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けているか否かを判定する、
    　静電容量センサ。
  2. 　前記複数の区画の各々には、それぞれ異なる前記電極の一部を構成するＮ個の部分電極が含まれており、
    　同一の前記区画に含まれる前記Ｎ個の部分電極は、それぞれ異なる前記電極群に属しており、
    　１つの前記区画において１つの前記電極群が持つ前記感度率は、当該１つの区画において、前記Ｎ個の部分電極が占有した面積に対する、当該１つの電極群に属する前記部分電極が占有した面積の割合を示す、
    　請求項１に記載の静電容量センサ。
  3. 　前記判定部は、前記電極群から選択された任意のペアについて算出された２つの前記総和の比を、前記Ｎ個の電極群における前記ペアの全ての組み合わせについて算出し、１組の前記ペアについて算出した前記比が当該１組のペアについて設定された正常範囲に含まれるか否かを、算出した全ての前記比について判定し、１以上の前記比が前記正常範囲から逸脱する場合、前記静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けていると判定し、
    　前記正常範囲は、前記ペアを構成する２つの前記電極群に対応した２つの前記感度率の比に基づいて設定される、
    　請求項２に記載の静電容量センサ。
  4. 　前記Ｎ個の電極群に対応する前記Ｎ個の感度率がそれぞれ等しく、
    　前記判定部は、前記Ｎ個の電極群について算出された前記Ｎ個の総和における最小値と最大値との比を算出し、１に近似する所定の正常範囲から前記比が逸脱する場合、前記静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けていると判定する、
    　請求項２に記載の静電容量センサ。
  5. 　前記判定部は、１つの前記電極群について算出された前記総和と前記Ｎ個の電極群について算出された前記Ｎ個の総和の合計値との比である電極群検出率を、前記Ｎ個の電極群の各々について算出し、１つの前記電極群について算出した前記電極群検出率が当該１つの電極群の前記感度率に基づいて設定された正常範囲に含まれるか否かを、算出した全ての前記電極群検出率について判定し、１以上の前記電極群検出率が前記正常範囲から逸脱する場合、前記静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けていると判定する、
    　請求項２に記載の静電容量センサ。
  6. 　前記Ｎ個の電極群は、第１電極群と第２電極群とを少なくとも含み、
    　前記複数の区画は、前記第１電極群と前記第２電極群とによって行列状に配置されており、
    　前記第１電極群は、同一の前記電極を構成する複数の前記部分電極が前記行列状の配置における行方向へ並ぶように配置され、
    　前記第２電極群は、同一の前記電極を構成する複数の前記部分電極が前記行列状の配置における列方向へ並ぶように配置された、
    　請求項２～５の何れか一項に記載の静電容量センサ。
  7. 　前記Ｎ個の電極群は、同一の前記電極を構成する複数の前記部分電極が前記行方向及び前記列方向とは異なる方向へ直線的に並んだ少なくとも１つの第３電極群を含む、
    　請求項６に記載の静電容量センサ。
  8. 　前記判定部の判定結果に応じて前記物体の近接状態を判定し、近接位置を計算する座標計算部を備えた、
    　請求項１～７の何れか一項に記載の静電容量センサ。
  9. 　電極が配置された検出領域への物体の近接を検出する静電容量センサの制御方法であって
    　前記静電容量センサは、
    　　前記検出領域に配置され、それぞれ１以上の前記電極を含むＮ個の電極群（Ｎは２以上の自然数）と、
    　　前記物体と前記電極とにより形成されるキャパシタの静電容量を前記電極ごとに検出する静電容量検出部と
    　を有し、
    　任意の領域の内部において、前記Ｎ個の電極群が持つ前記静電容量の検出感度に対する、１つの前記電極群が持つ前記検出感度の割合を感度率と規定した場合に、
    　前記検出領域を区分する所定の複数の区画の各々において、同一の前記電極群は同一の前記感度率を持っており、
    　前記制御方法は、
    　　前記静電容量検出部の検出結果に基づいて前記電極ごとに得られる前記静電容量の検出値を前記電極群ごとに合算し、前記Ｎ個の電極群の各々について前記検出値の総和を算出することと、
    　　前記Ｎ個の電極群について算出されたＮ個の前記総和と、前記Ｎ個の電極群に対応するＮ個の前記感度率に基づいて設定された正常状態の判定基準とに基づいて、前記静電容量検出部の検出結果がノイズの影響を受けているか否かを判定することとを含む、
    　静電容量センサの制御方法。
  10. 　請求項９に記載の静電容量センサの制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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