WO2021044536A1 - タッチパネル装置、メモリ効果補正方法、及びメモリ効果補正プログラム - Google Patents

タッチパネル装置、メモリ効果補正方法、及びメモリ効果補正プログラム Download PDF

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WO2021044536A1
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detection value
value
predicted
touch panel
memory effect
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PCT/JP2019/034689
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晶仁 山本
森　健太郎
佐々木　雄一
壮平 大澤
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三菱電機株式会社
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    • G06F3/0418—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers for error correction or compensation, e.g. based on parallax, calibration or alignment

Definitions

  • the present invention relates to a touch panel device, a memory effect correction method, and a memory effect correction program.
  • a pressure detection type touch panel device in which a user performs an input operation by performing a pressing operation for applying a pressing force to the operation surface of the touch panel (that is, a touch screen).
  • This touch panel device can provide operability similar to that of a mechanical pressing button.
  • it is applied to the operation surface of the touch panel due to the influence of the memory effect considered to be caused by the viscoelastic behavior of the material used for the support portion (for example, the pressure sensor) supporting the touch panel. It may not be possible to accurately detect the pressing force applied.
  • the touch panel device of Patent Document 1 proposes a method for reducing the influence of the memory effect.
  • the touch panel device of Patent Document 1 obtains a correction coefficient based on a detection value of a pressing force applied to the operation surface of the touch panel by a user for a certain period of time, and uses this correction coefficient to obtain a memory effect from the detected value of the pressing force.
  • the corrected detection value is generated by performing the process of removing the influence of.
  • the touch panel device of Patent Document 1 cannot appropriately remove the influence of the memory effect. Therefore, the touch panel device of Patent Document 1 has a problem that it is not possible to acquire a detected value that accurately indicates the actual pressing force in the period until the influence of the memory effect disappears.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and is a touch panel device capable of acquiring a detection value that accurately indicates a pressing force applied to the operation surface of the touch panel, a memory effect correction method, and a memory effect.
  • the purpose is to provide a correction program.
  • the touch panel device is a device that outputs a control signal corresponding to a touch operation performed on the operation surface of the touch panel, and generates coordinate information based on a signal output from the touch panel by the touch operation.
  • the memory effect correction unit includes a coordinate detection unit, a pressing force detection unit that outputs a detection value based on a pressing force applied to the operation surface of the touch panel by the touch operation, and a memory effect correction unit.
  • a plurality of predicted detection value information indicating a predicted detection value which is a predicted value of the detected value output from the pressing force detection unit is stored in advance, and from the plurality of predicted detected value information based on the inclination of the detected value.
  • One predicted detection value information is selected, the final predicted detection value at which the predicted detection value finally reaches is acquired using the selected predicted detection value information, and the present predicted detection value information is used to obtain the final predicted detection value.
  • the absolute value of the difference between the current predicted detection value and the current detection value output from the pressing force detection unit is equal to or less than a predetermined threshold value, the current detection is obtained. It is characterized in that a correction process for reducing the influence of the memory effect is performed by bringing the value closer to the final predicted detection value.
  • the memory effect correction method includes a step of generating coordinate information based on a signal output from the touch panel by a touch operation and a pressing force applied to the operation surface of the touch panel by the touch operation.
  • a step of outputting a detection value based on the detection value a step of storing a plurality of prediction detection value information indicating a prediction detection value which is a prediction value of the detection value in advance, and a plurality of prediction detection value information based on the inclination of the detection value.
  • the absolute value of the difference between the step of acquiring the current predicted detection value using the information and the current detected value based on the pressing force applied to the operation surface of the touch panel is predetermined. It is characterized by having a step of performing a correction process for reducing the influence of the memory effect by bringing the current detected value closer to the final predicted detected value when the value is equal to or less than the threshold value.
  • FIG. (A) and (B) are cross-sectional views schematically showing a pressure sensor of the touch panel device shown in FIG. (A) and (B) are sectional views schematically showing another example of a pressure sensor of a touch panel device. It is a functional block diagram which shows schematic structure of the touch panel apparatus which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a graph showing a detection value before correction output from a pressing force detecting unit when a pressing operation for applying a pressing force to an operation surface of the touch panel of the touch panel device according to the first embodiment is performed.
  • a flowchart showing a correction process for reducing the influence of the memory effect appearing on the detection value output from the pressing force detection unit when the pressing operation on the operation surface of the touch panel of the touch panel device according to the first embodiment is performed. is there. It is a flowchart which shows the detail of the correction process shown in FIG. It is a graph which shows the example of the predicted detection value function expressed by using the final predicted detection value of a pressing force and a time constant.
  • FIG. 5 is a graph showing a corrected detection value output from the memory effect correction unit when a pressing operation is performed on the operation surface of the touch panel of the touch panel device according to the first embodiment.
  • a graph showing the detected value before correction output from the pressing force detection unit when the pressing operation on the operation surface of the touch panel of the touch panel device according to the second embodiment of the present invention is performed and then the release operation is performed. is there.
  • It is a functional block diagram which shows schematic structure of the touch panel apparatus which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 5 is a graph showing a corrected detection value output from the memory effect correction unit when a pressing operation is performed on the operation surface of the touch panel of the touch panel device according to the second embodiment and then a release operation is performed.
  • FIG. 5 is a functional block diagram which shows schematic structure of the touch panel apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention.
  • FIG. 5 is a graph showing a corrected detection value output from the memory effect correction unit when a pressing operation is performed on the operation surface of the touch panel of the touch panel device according to the third embodiment.
  • a flowchart which shows the correction process of.
  • (A) and (B) are diagrams showing an example of an indicator image displayed on the touch panel device according to the third embodiment. It is a figure which shows the example of the indicator image displayed on the touch panel apparatus which concerns on Embodiment 3.
  • FIGS. (A) to (D) are diagrams showing a method of determining a time constant for reducing the absolute value of the difference between the current predicted detected value and the current detected value. It is a functional block diagram which shows schematic structure of the touch panel apparatus which concerns on Embodiment 6.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a hardware configuration of the touch panel device 1 according to the first embodiment.
  • the touch panel device 1 includes a touch panel 20, a pressure sensor unit 30, a display 50, and a control device 100.
  • the touch panel 20 has an operation surface on which a touch operation is performed by the user.
  • the display 50 is, for example, a liquid crystal display arranged so as to overlap the touch panel 20.
  • the display 50 may be integrally configured with the touch panel 20.
  • the display 50 is controlled by the control device 100 to display an operation screen or the like.
  • the operation screen is a user interface (UI) screen including an object that is an operation component such as an icon.
  • UI user interface
  • the touch panel 20 is, for example, a capacitance type touch panel in which the capacitance of a contact point of a conductor on an operation surface changes.
  • the touch panel 20 outputs touch information T0, which is position information corresponding to the touch operation, to the control device 100.
  • the pressure sensor unit 30 has one or more pressure sensors.
  • the pressure sensor unit 30 has four pressure sensors 30a, 30b, 30c, and 30d.
  • the pressure sensor unit 30 is a sensor signal D0 which is an electric signal based on the pressing force applied to the touch panel 20. Is output to the control device 100.
  • the control device 100 has a processor 41 as an information processing unit and a memory 42 as a storage unit for storing information.
  • the control device 100 is, for example, a computer.
  • a program is installed in the memory 42.
  • the program is installed, for example, via a network or from a storage medium that stores information.
  • the program may include a memory effect correction program for implementing the memory effect correction method described later.
  • the processor 41 controls the overall operation of the touch panel device 1 by executing the program stored in the memory 42.
  • the whole or a part of the control device 100 may be composed of "System On Chip” or the like, which is a control circuit composed of a semiconductor integrated circuit.
  • the memory 42 may include various storage devices such as a semiconductor storage device, a hard disk device, and a device for recording information on a retrievable recording medium.
  • the control device 100 performs a process corresponding to a touch operation input on the operation surface of the touch panel 20.
  • the control device 100 has a normal touch operation that touches the operation surface of the touch panel 20 with a pressing force less than a predetermined threshold value and a pressing operation that touches the operating surface of the touch panel 20 with a pressing force equal to or more than this threshold value.
  • the operation also referred to as "push touch operation”
  • the control device 100 is a pressure sensor unit corresponding to a change in capacitance in the touch panel 20 corresponding to a touch operation input on the operation surface of the touch panel 20 and a pressing force applied to the operation surface. Processing is performed based on the sensor signal D0 output from 30.
  • control device 100 transmits a control signal corresponding to the touch operation input on the operation surface of the touch panel 20 to another device connected to the touch panel device 1 or another device capable of communicating with the touch panel device 1.
  • Other devices are controlled devices, such as production equipment, vehicles, or home appliances.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing an example of the internal structure of the touch panel device 1.
  • the touch panel device 1 has a substrate 60 integrally configured with the display 50, and pressure sensors 30a to 30d that support the touch panel 20 on the substrate 60.
  • the substrate 60 may be a part of the housing of the touch panel device 1.
  • the control device 100 is drawn on the outside of the touch panel 20, but the control device 100 may be a part of the substrate 60 or a part of the circuit board mounted on the substrate 60.
  • the pressure sensors 30a to 30d support the four corners of the touch panel 20, respectively.
  • the pressure sensors 30a to 30d in FIG. 2 are made of an elastic material, and constitute the pressure sensor unit 30 shown in FIG.
  • the pressure sensors 30a to 30d may support positions other than the corners of the touch panel 20. Further, the planar shape of the touch panel 20 may be a shape other than a quadrangle. Further, the number of pressure sensors supporting the touch panel 20 may be 3 or less or 5 or more.
  • the touch panel 20 has an operation surface 21 that is touch-operated by the user.
  • the conductor is, for example, an operation assisting tool such as a user's finger 80 or a stylus.
  • the control device 100 detects the capacitance at each position of the operation surface 21 and acquires the position of the contact point of the conductor, that is, the two-dimensional coordinates on the operation surface 21. That is, the control device 100 calculates the position coordinates indicating the position of the contact point of the conductor on the operation surface 21 based on the capacitance at each position of the operation surface 21 of the touch panel 20.
  • the contact point of the conductor is, for example, a place where the capacitance is larger than a predetermined reference capacitance.
  • the position coordinates indicating the position of the contact point of the conductor are also referred to as "capacitance coordinates".
  • the pressing force applied to the operation surface 21 of the touch panel 20 is detected by the pressure sensors 30a to 30d.
  • the pressure sensors 30a to 30d output a sensor signal D0, which is a pressure sensor signal corresponding to the pressing force F0 applied to the operation surface 21 and the pressing position.
  • the control device 100 can calculate the pressing force F0 by adding the values Fa to Fd indicated by the sensor signals D0 output from the pressure sensors 30a to 30d. Further, the control device 100 can calculate the position coordinates indicating the pressing position on the operation surface 21 based on the values Fa to Fd indicated by the sensor signal D0.
  • the position coordinates calculated based on the sensor signal D0 that is, the coordinates of the position where the pushing operation is performed, are also referred to as "pressure coordinates".
  • FIG. 3 (A) and 3 (B) are cross-sectional views schematically showing a pressure sensor of the pressure sensor unit 30 of the touch panel device 1 shown in FIG.
  • FIG. 3A shows a state before the pushing operation
  • FIG. 3B shows a state during the pushing operation.
  • the pressure sensors 30a to 30d constituting the pressure sensor unit 30 are made of an elastic material and support the touch panel 20.
  • the pressure sensors 30a to 30d are elastically deformed and thinned by the pushing operation.
  • FIG. 3A by stopping the pushing operation, the pressure sensors 30a to 30d are restored to the original state and become thicker.
  • the compressed pressure sensors 30a to 30d output a sensor signal D0 indicating a value corresponding to the difference in thickness.
  • FIG. 4 (A) and 4 (B) are cross-sectional views schematically showing another example of the pressure sensor of the pressure sensor unit 30 of the touch panel device 1.
  • FIG. 4A shows a state before the pushing operation
  • FIG. 4B shows a state during the pushing operation.
  • the pressure sensors 30a to 30d constituting the pressure sensor unit 30 have a different configuration from the support unit 31 made of an elastic material that supports the touch panel 20.
  • the pressure sensors 30a to 30d detect the capacitance changed by the pushing operation and output the sensor signal D0 based on the capacitance.
  • FIG. 4B when the support portion 31 is elastically deformed and thinned by the pushing operation, the capacitance detected by the pressure sensors 30a to 30d increases. Further, as shown in FIG.
  • the capacitance detected by the pressure sensors 30a to 30d decreases and is initially Return to value.
  • the pressure sensors 30a to 30d output a sensor signal D0 indicating a value corresponding to the difference in the thickness of the compressed support portion 31.
  • FIG. 5 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the touch panel device 1 according to the first embodiment.
  • the control device 100 includes a pressing force detection unit 101, a coordinate detection unit 102, a memory effect correction unit 103, and an operation determination unit 104.
  • the coordinate detection unit 102 generates coordinate information T1 based on touch information T0 output from the touch panel 20 by a touch operation. Specifically, the coordinate detection unit 102 detects the presence or absence of contact of the conductor with the operation surface 21 by detecting the capacitance at each position of the operation surface 21 of the touch panel 20. The coordinate detection unit 102 calculates the coordinate information T1 indicating the coordinates of the contact point of the conductor, which is a region where the detected value of the capacitance is larger than the predetermined threshold value. The coordinate detection unit 102 provides the coordinate information T1 to the memory effect correction unit 103 and the operation determination unit 104.
  • the pressing force detection unit 101 outputs a detection value D1 based on the pressing force F0 applied to the operation surface 21 of the touch panel 20 by a touch operation. Specifically, the pressing force detection unit 101 receives the sensor signals D0 output from the pressure sensors 30a to 30d constituting the pressure sensor unit 30, and outputs the detection value D1 based on the sensor signal D0.
  • the detected value D1 is the total value or the average value of the pressure values Fa to Fd.
  • the memory effect correction unit 103 stores in advance information indicating a predicted detection value, which is a predicted value of the detection value D1 output from the pressing force detecting unit 101 when the pressing force F0 due to the touch operation changes.
  • the information indicating the predicted detection value is, for example, the predicted detection value function f (t) described later.
  • the pressing force F0 when the pressing force F0 changes, it is when the pressing force is started to be applied by the pushing operation or when the pressing force is increased.
  • the memory effect correction unit 103 stores in advance a plurality of predicted detection value information (for example, a plurality of predicted detection value functions) indicating a predicted detection value which is a predicted value of the detection value D1 output from the pressing force detection unit 101.
  • One predicted detected value information (for example, the predicted detected value function f (t)) is selected from a plurality of predicted detected value information based on the inclination of the detected value D1.
  • the memory effect correction unit 103 uses the selected predicted detection value information (for example, the predicted detection value function f (t)) to acquire the final predicted detection value P at which the predicted detection value finally reaches.
  • the current predicted detection value E1 is acquired using the selected predicted detection value information (for example, the predicted detection value function f (t)).
  • of the difference between the current predicted detection value E1 and the current detection value D1 output from the pressing force detection unit 101 is equal to or less than a predetermined threshold value Th.
  • the correction process for reducing the memory effect is performed by bringing the current detection value D1 closer to the final predicted detection value P.
  • the corrected detection value D2 is obtained.
  • Memory effect correction unit 103 the absolute value of the difference
  • the memory effect correction unit 103 the absolute value of the difference
  • the operation determination unit 104 determines the operation information input by the touch operation based on the coordinate information T1 acquired from the coordinate detection unit 102 and the corrected detection value D2 acquired from the memory effect correction unit 103.
  • the operation determination unit 104 executes an operation corresponding to the touch operation. For example, the operation determination unit 104 outputs an operation signal to an operation target device (not shown).
  • FIG. 6 is a diagram showing a detection value D1 output from the pressing force detection unit 101 when a pressing operation for applying a pressing force to the operation surface 21 of the touch panel 20 is performed.
  • the pressure sensor unit 30 When the user starts the pushing operation on the operation surface 21 of the touch panel 20, the pressure sensor unit 30 outputs the sensor signal D0 based on the pushing amount, and the pressing force detecting unit 101 outputs the detection value D1 corresponding to the sensor signal D0. Output.
  • the detection value D1 output from the pressing force detection unit 101 sharply increases in the period from time t10 to time t11 immediately after the start of the pushing operation, but from time 11 to time t12. It gradually increases monotonically under the influence of the memory effect during the period.
  • the detection value D1 output from the pressure sensor unit 30 sharply increases during the period from time t12 to time t13 (or time t14 to time t15).
  • the detection value D1 output from the pressing force detecting unit 101 reaches the value corresponding to the pressing force of pressing against the operation surface 21 of the touch panel 20, that is, the final value, the influence of the memory effect. It is necessary to wait for the time until it disappears.
  • FIG. 7 reduces the influence of the memory effect appearing in the detection value D1 output from the pressing force detection unit 101 when the pressing operation on the operation surface 21 of the touch panel 20 of the touch panel device 1 according to the first embodiment is performed. It is a flowchart which shows the correction process for this.
  • step ST1 when the user pushes the operation surface 21 of the touch panel 20, the touch panel 20 outputs the touch information T0 indicating the change in the capacitance of the touched area, and the coordinate detection unit 102 receives the touch information T0.
  • the coordinate information T1 corresponding to the touch information T0 is output.
  • the pressure sensor unit 30 when the user performs a pushing operation on the operation surface 21 of the touch panel 20, the pressure sensor unit 30 outputs a sensor signal D0 based on the pressing force due to the pushing operation, and the pressing force detecting unit 101 outputs the sensor signal D0 received.
  • the corresponding detection value D1 is output.
  • step ST2 the memory effect correction unit 103 determines whether or not there is a push operation, which is a touch operation by the user. If there is no push operation by the user, the memory effect correction unit 103 redetermines the presence or absence of the push operation.
  • step ST3 the memory effect correction unit 103 performs the memory effect correction process.
  • step ST4 the memory effect correction process of step ST3 is repeated during the period during which the pressing operation on the operation surface 21 of the touch panel 20 is performed.
  • FIG. 8 is a flowchart showing details of the memory effect correction process shown in step ST3 in FIG.
  • the memory effect correction unit 103 acquires a predicted detection value function f (t) which is information indicating a predicted detection value of the pressing force based on the inclination of the detection value D1 output from the pressing force detection unit 101. ..
  • the memory effect correction unit 103 includes a storage unit that stores the predicted detection value function f (t) in advance.
  • the predicted detection value function f (t) can be expressed by, for example, the following equation (1).
  • f (t) P * (1-exp ( ⁇ t / ⁇ ))... (1)
  • t is the elapsed time from the start of the pushing operation
  • ⁇ is the time constant
  • P is the final predicted detection value of the pressing force detection value D1
  • f (t) Indicates the predicted detection value of the pressing force at the time when the elapsed time t has elapsed.
  • the memory effect correction unit 103 uses the elapsed time from when the pressing force applied to the touch panel 20 changes and the predicted detection as information indicating the predicted detected value, instead of the predicted detected value function f (t). Other forms of information that indicate the relationship with the value may be stored. Specifically, the memory effect correction unit 103 includes an actual pressing force F0 [N (Newton)] applied to the touch panel 20 and a detection value D1 output from the pressing force detecting unit 101 at that time. Data indicating the relationship between the above may be acquired in advance, and this data may be stored in the storage unit as correspondence information indicating the relationship between the pressing force F0 and the detection value D1 output from the pressing force detecting unit 101. F0 [N] is, for example, 1 [N], 2 [N], 3 [N], ... The correspondence information is, for example, a data table.
  • FIG. 9 is a graph showing an example of a predicted detection value function f (t) represented by using a final predicted detection value of a pressing force and a time constant, and a detection value D1 in which the pressing force F0 changes in the middle.
  • FIG. 10 is an enlarged graph showing an example of the predicted detection value function f (t) shown in FIG. 9 and an example of the detection value D1 in which the pressing force F0 changes in the middle.
  • the memory effect correction unit 103 selects a new predicted detection value function f (t) when the slope of the detection value D1 changes. In the examples shown in FIGS.
  • step ST32 of FIG. 8 the memory effect correction unit 103 uses the selected predicted detection value function f (t) to obtain the final value of the pressing force detection value D1 output from the pressing force detection unit 101. A certain final predicted detection value P is calculated.
  • step ST33 the memory effect correction unit 103 acquires the current predicted detection value E1 which is the current predicted value of the detected value of the pressing force by using the selected predicted detection value function f (t).
  • step ST34 the memory effect correction unit 103 acquires the detection value D1 of the pressing force output from the pressing force detecting unit 101.
  • step ST35 the memory effect correction unit 103 determines the difference between the current predicted detection value E1 calculated using the prediction detection value function f (t) and the pressing force detection value D1 output from the pressing force detection unit 101.
  • is calculated.
  • step ST36 the memory effect correction unit 103 determines whether or not the absolute value
  • step ST36 When the absolute value
  • step ST36 When the absolute value
  • step ST39 the memory effect correction unit 103 calculates the corrected detection value D2 according to the reliability of the predicted detection value. Details of the calculation of the corrected detection value D2 will be described below.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the details of the calculation process of the corrected detection value D2 shown in FIG.
  • the memory effect correction unit 103 determines whether or not the reliability of the predicted detection value is low.
  • step ST392 the memory effect correction unit 103 determines that the reliability of the predicted detection value function f (t) is low, and places importance on the pressing force detection value D1 output from the pressing force detection unit 101.
  • ST392 increasing the value of the first weighting factor W D to be multiplied by the detected value D1 of the pressing force in, reducing the value of the second weighting factor W P to be multiplied by the current prediction value detected E1 in step ST393.
  • Memory effect correction unit 103 for example, such that W D> W P, determining a first and a second weighting factor.
  • step ST394 determines that a high reliability of the predicted detection value function f (t), for emphasis to a second weighting factor W P to be multiplied by the current prediction detection value E1, step ST394 decreases the value of the first weighting factor W D to be multiplied by the detected value D1 of the pressing force in, increases the value of the second weighting factor W P to be multiplied by the current prediction value detected E1 in step ST395.
  • Memory effect correction unit 103 for example, such that W D ⁇ W P, determining a first and a second weighting factor.
  • FIG. 12 is a graph showing a corrected detection value D2 output from the memory effect correction unit 103 when a pressing operation is performed on the operation surface 21 of the touch panel 20 of the touch panel device 1 according to the first embodiment.
  • the touch panel device 1 has a touch panel device 1. , The influence of the memory effect caused by the slow restoration of the thickness of the pressure sensors 30a to 30d or the support portion 31, which are elastic materials supporting the touch panel 20, can be reduced.
  • the touch panel device 1, the memory effect correction method, and the memory effect correction program according to the first embodiment are used, the accuracy of the corrected detection value D2 at the time of pushing operation can be improved. In addition, the operability at the time of pushing operation can be improved.
  • Embodiment 2 The memory effect correction process in the touch panel device 1 according to the first embodiment reduces the influence of the memory effect from the pressing force detection value D1 at the start of the pressing operation of the operation surface 21 of the touch panel 20, and is the corrected detection value. This is a process for generating D2.
  • the memory effect correction process in the touch panel device 2 according to the second embodiment is affected by the memory effect from the detection value D1 of the pressing force at the time of the release operation in which the finger is released from the operation surface 21 of the touch panel 20. Is a process of reducing the above and generating the corrected detection value D2.
  • FIG. 13 is output from the pressing force detecting unit 101 of the control device 200 when the pushing operation on the operation surface 21 of the touch panel 20 of the touch panel device 2 according to the second embodiment is started and then the release operation is performed. It is a graph which shows the detected value D2 before correction.
  • the release operation is an operation of releasing a finger from the operation surface 21 of the touch panel 20.
  • the touch panel device 2 according to the second embodiment detects the release operation and executes a correction process for reducing the influence of the memory effect at the time of the release operation.
  • FIG. 14 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the touch panel device 2 according to the second embodiment.
  • the pressing force detecting unit 101 acquires the sensor signal D0 output from the pressure sensor unit 30.
  • the coordinate detection unit 102 detects that the finger in contact with the touch panel 20 has been released.
  • the memory effect correction unit 203 corrects the detection value D1 at the time of the release operation by acquiring the information indicating the release operation from the coordinate detection unit 102 and the detection value D1 from the pressing force detection unit 101, and after the correction. Generate the detected value D2.
  • the memory effect correction unit 203 stores in advance information indicating a predicted detection value, which is a predicted value of the detection value D1 output from the pressing force detecting unit 101 when the pressing force F0 due to the touch operation changes.
  • the information indicating the predicted detection value is, for example, the predicted detection value function f (t).
  • the pressing force F0 when the pressing force F0 changes, it is the release operation in which the application of the pressing force by the pushing operation is stopped.
  • the memory effect correction unit 203 stores in advance a plurality of predicted detection value functions indicating the predicted detected values which are the predicted values of the detected value D1 output from the pressing force detecting unit 101, and a plurality of predicted detected value functions based on the slope of the detected value D1.
  • One predictive detection function f (t) is selected from the predictive detection function.
  • the memory effect correction unit 203 uses the selected prediction detection value function f (t) to acquire the final prediction detection value P at which the prediction detection value finally reaches, and the selected prediction detection value function f.
  • the current predicted detection value E1 is acquired using (t).
  • of the difference between the current predicted detection value E1 and the current detection value D1 output from the pressing force detection unit 101 is equal to or less than a predetermined threshold value Th.
  • a correction process is performed to bring the current detection value D1 closer to the final predicted detection value P.
  • Memory effect correction section 203 the absolute value of the difference
  • the memory effect correction unit 203 the absolute value of the difference
  • the operation determination unit 104 determines the operation information input by the touch operation based on the coordinate information T1 acquired from the coordinate detection unit 102 and the corrected detection value T2 acquired from the memory effect correction unit 203.
  • the operation determination unit 104 executes a process corresponding to the touch operation.
  • FIG. 15 shows the detection value D1 output from the pressing force detection unit 101 when the pressing operation on the operation surface 21 of the touch panel 20 of the touch panel device 2 according to the second embodiment is performed and then the release operation is performed. It is a flowchart which shows the correction process for reducing the influence of the memory effect which appears.
  • step ST21 when the user pushes the touch panel 20 onto the operation surface 21 (time T20 in FIG. 16 described later), the touch panel 20 outputs touch information T0 indicating a change in the capacitance of the touched area.
  • the coordinate detection unit 102 outputs the coordinate information T1 corresponding to the received touch information T0.
  • the pressure sensor unit 30 outputs a sensor signal D0 based on the pressing force due to the pressing operation, and the pressing force detection unit 101 outputs a detection value D1 corresponding to the received sensor signal D0. Output.
  • step ST22 the memory effect correction unit 203 determines whether or not there is a release operation of the push operation, which is a touch operation by the user. If there is no release operation by the user, the memory effect correction unit 203 repeatedly determines whether or not there is a push operation.
  • step ST23 the memory effect correction unit 203 performs a correction process for reducing the influence of the memory effect at the time of the release operation.
  • FIG. 16 shows a corrected detection value output from the memory effect correction unit 203 when a pushing operation is performed on the operation surface 21 of the touch panel 20 of the touch panel device 2 according to the second embodiment and then a release operation is performed. It is a graph which shows D2.
  • the operation of the memory effect correction unit 203 is the same as the operation of the memory effect correction unit 103 in the first embodiment.
  • the final predicted detection value P is the minimum value P2 at which the predicted detected value finally reaches.
  • the touch panel device 2 As described above, if the touch panel device 2, the memory effect correction method, and the memory effect correction program according to the second embodiment are used, the accuracy of the corrected detection value D2 at the time of the release operation after the push operation is improved. be able to. In addition, operability can be improved in operations involving a release operation.
  • Embodiment 3 The touch panel device 3 according to the third embodiment has a function of displaying an indicator image on the display 50 during a period from the start of the pushing operation of the operation surface 21 of the touch panel 20 to the return to the state before the pushing operation by performing the release operation. It has. The user can know that the pushing operation is surely executed by visually checking the indicator image displayed on the display 50. However, if the indicator image does not disappear immediately after the release operation due to the influence of the memory effect, the user cannot perform the next operation until the indicator image disappears.
  • the touch panel device 3 has a function of executing a process for reducing the influence of the memory effect at the time of the release operation and immediately hiding the indicator image at the time of the release operation. Since the indicator image during the memory effect period in which the influence of the memory effect at the time of the release operation appears in the detection value D1 is hidden at the end of the memory effect period, the operability of the touch panel device 3 is improved.
  • the touch panel device 3 when the pushing operation is performed during the memory effect period in which the influence of the memory effect appears in the detection value D1, the touch panel device 3 indicates that the memory effect period is in progress, such as a warning display or a warning sound on the display 50. Notify the user by.
  • the touch panel device 3 can make the user recognize that the push operation is performed during the memory effect period.
  • FIG. 17 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the touch panel device 3 according to the third embodiment.
  • components that are the same as or correspond to the components shown in FIG. 14 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG.
  • the touch panel device 3 according to the third embodiment is different from the touch panel device 2 according to the second embodiment in that the control device 300 has a memory effect detection unit 301 and a display control unit 302. Except for this point, the third embodiment is the same as the second embodiment.
  • the pressing force detection unit 101 acquires the sensor signal D0 output from the pressure sensor unit 30.
  • the coordinate detection unit 102 detects the contact and release of the finger with respect to the operation surface 21 of the touch panel 20.
  • the memory effect correction unit 203 acquires information indicating a release operation indicating that the finger has been released and a pressing force detection value D1 from the coordinate detection unit 102, and releases the finger by the same processing as in the second embodiment. Corrects the detected value of the pressing force during the memory effect period during operation.
  • the memory effect detection unit 301 acquires the reliability of the predicted detection value, the time constant ⁇ in the predicted detection value function f (t), the corrected detection value D2, and the like from the memory effect correction unit 203.
  • the memory effect detection unit 301 indicates that a signal indicating a memory effect period (also referred to as a “memory effect period signal”), which is a period during which the effect of the memory effect exists, and a pressing operation during the memory effect period.
  • a push operation signal also referred to as a “push signal during the memory effect period”
  • the memory effect detection unit 301 gives a memory effect period signal to the display control unit 302 based on the reliability of the predicted detection value, the time constant ⁇ in the predicted detection value function f (t), and the corrected detection value D2. ON or OFF and ON or OFF of the push signal during the memory effect period.
  • the display control unit 302 controls the display or non-display of the indicator image based on the ON or OFF of the memory effect period signal and the ON or OFF of the push signal during the memory effect period.
  • FIG. 18 shows the memory effect correction unit 203 when a pushing operation is performed on the operation surface 21 of the touch panel 20 of the touch panel device 3 according to the third embodiment (time t30) and then a release operation is performed (time t31). It is a graph which shows the detected value D2 after correction which is output. As shown in FIG. 18, the indicator image is displayed in the period from time t30 to time t32, the indicator image is not displayed in the period from time t32 to time t33, and the indicator image is not displayed in the period from time t33 to time t34. , The indicator image is displayed.
  • FIG. 19 shows the detection value D1 output from the pressing force detection unit 101 when a pushing operation is performed on the operation surface 21 of the touch panel 20 of the touch panel device 3 according to the third embodiment and then a release operation is performed. It is a flowchart which shows the correction process for reducing the influence of the memory effect which appears.
  • step ST231 the memory effect detection unit 301 determines whether or not a release operation has been performed based on the information provided by the memory effect correction unit 203. When the release operation is not performed, the memory effect detection unit 301 repeatedly detects the presence or absence of the release operation.
  • step S231 When there is a release operation, the process proceeds from step S231 to step S232, and the memory effect detection unit 301 turns off the push signal during the memory effect period.
  • the memory effect detection unit 301 starts time counting.
  • the memory effect detection unit 301 executes the loop process during the period when there is no coordinate information indicating the position of the pushing operation (that is, the pressing coordinate information), that is, during the released period.
  • step ST235 the memory effect detection unit 301 acquires the reliability of the predicted detection value, the time constant ⁇ , and the corrected detection value D2 from the memory effect correction unit 203.
  • step ST236 the memory effect detection unit 301 determines whether or not the reliability of the predicted detection value is high. If the reliability of the predicted detection value is low, the process returns to step ST235.
  • step S236 determines whether or not the time count is less than the time constant ⁇ .
  • step ST237 If the time count is less than the time constant ⁇ , the process proceeds from step ST237 to step ST238, and the memory effect detector 301 turns off the signal during the memory effect period to indicate that no memory effect has occurred. ..
  • step ST237 When the time count is equal to or greater than the time constant ⁇ , the process proceeds from step ST237 to step ST239, and the memory effect detection unit 301 turns on the signal during the memory effect period to indicate that the memory effect is occurring. ..
  • the memory effect detection unit 301 determines whether or not the inclination of the pressing force detection value D2 is positive. When the inclination of the pressing force detection value D2 is positive, the memory effect detection unit 301 determines that the pressing operation has been performed during the memory effect period, and turns on the pressing signal during the memory effect period in step ST241.
  • the memory effect detection unit 301 determines that there is no pushing operation.
  • FIG. 20 (A) and 20 (B) are diagrams showing an example of an indicator image displayed on the display 50 overlapping the operation surface 21 of the touch panel 20 of the touch panel device 3 according to the third embodiment.
  • FIG. 21 is a diagram showing details of the indicator image.
  • the touch panel device 3 As described above, if the touch panel device 3, the memory effect correction method, and the memory effect correction program according to the third embodiment are used, the indicator image during the memory effect period at the time of the release operation is hidden. The following operations can be performed immediately. Therefore, operability is improved.
  • the touch panel device 3 the memory effect correction method, and the memory effect correction program according to the third embodiment, when the push operation is pressed during the memory effect period, the push operation is performed even if the indicator image is not displayed. The user can be made aware that the operation has been performed properly.
  • FIG. 22 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the touch panel device 4 according to the fourth embodiment.
  • the touch panel device 4 according to the fourth embodiment is different from the touch panel device 2 according to the second embodiment in that the control device 400 has the temperature sensor 401 and the time constant correction unit 402.
  • the touch panel device 4 according to the fourth embodiment is different from the touch panel device 2 according to the second embodiment in that the memory effect correction unit 403 performs correction processing using the time constant determined by the time constant correction unit 402. .
  • the fourth embodiment is the same as the second embodiment.
  • the temperature sensor 401 may be outside the control device 400.
  • the time constant correction unit 402 may acquire the temperature of the environment in which the touch panel device 2 is placed from an external temperature detector.
  • the pressing force detecting unit 101 outputs the pressing force detection value D1.
  • the coordinate detection unit 102 detects contact and release of a conductor such as a finger with respect to the operation surface 21 of the touch panel 20.
  • the memory effect correction unit 403 acquires information indicating a pushing operation and a release operation from the coordinate detection unit 102, acquires a detection value D1 from the pressing force detection unit 101, and acquires a corrected time constant from the time constant correction unit 402. To do.
  • the time constant correction unit 402 acquires the temperature or the fluctuation amount of the temperature from the temperature sensor 401, and corrects the time constant of the predicted detection value function f (t) according to the acquired temperature or the fluctuation amount of the temperature.
  • the time constant correction unit 402 provides the corrected time constant to the memory effect correction unit 403.
  • the memory effect correction unit 403 performs the correction process of the detected value D1 by the same method as in any one of the first to third embodiments, using the time constant corrected based on the temperature.
  • the memory effect correction method, and the memory effect correction program according to the fourth embodiment even if the temperature of the device or the ambient temperature fluctuates, the predicted detection value function f (t). ), The predicted detection value can be accurately obtained by correcting the time constant ⁇ . Therefore, it is possible to improve the accuracy of the corrected detection value D2 during the pushing operation.
  • the heterogeneity of the constituent materials of the pressure sensors 30a to 30d or the support portion 31, which are elastic materials supporting the touch panel 20, may change due to aging. Therefore, the value of the sensor signal D0 may change as compared with the value at the time of shipment. In this case, the difference between the predicted detection value obtained from the predicted detection value function f (t) and the detection value D1 of the pressing force becomes large, and the memory effect correction processing cannot be appropriately corrected.
  • the touch panel device 5 calculates the amount of change over time indicating the degree of change over time based on the number of pushing operations and the usage time from the time of shipment, and predicts only the amount of change corresponding to the amount of change over time.
  • the time constant correction processing is performed to change the time constant ⁇ of the detected value function f (t).
  • the touch panel device 5 according to the fifth embodiment can correct the detection value D1 and obtain an appropriate corrected detection value D2 even if the change over time occurs.
  • FIG. 23 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the touch panel device 5 according to the fifth embodiment.
  • the touch panel device 5 according to the fifth embodiment is different from the touch panel device 2 according to the second embodiment in that the control device 500 has a secular change information collecting unit 501 and a time constant correction unit 502. Further, the touch panel device 5 according to the fifth embodiment is different from the touch panel device 2 according to the second embodiment in that the memory effect correction unit 503 performs correction processing using the time constant determined by the time constant correction unit 502. It's different. Except for the above, the fifth embodiment is the same as the second embodiment.
  • the pressing force detecting unit 101 outputs the pressing force detection value D1.
  • the coordinate detection unit 102 detects contact and release of a conductor such as a finger with respect to the operation surface 21 of the touch panel 20.
  • the memory effect correction unit 503 acquires information indicating a pushing operation and a release operation from the coordinate detection unit 102, acquires a detection value D1 from the pressing force detection unit 101, and acquires a corrected time constant from the time constant correction unit 502. To do.
  • the time constant correction unit 502 acquires aging information related to aging such as usage time, number of pushing operations, or both from the aging information collecting unit 501, and predictive detection value according to the acquired aging information. Correct the time constant of the function f (t).
  • the time constant correction unit 502 provides the corrected time constant to the memory effect correction unit 503.
  • the memory effect correction unit 503 uses the corrected time constant to perform correction processing for the detected value D1 in the same manner as in any of the first to fourth embodiments.
  • the time constant ⁇ of the predicted detection value function f (t) changed due to the aging of the device. Is corrected, so the predicted detection value can be accurately obtained. Therefore, even if a secular change occurs, the accuracy of the corrected detection value D2 at the time of the pushing operation can be improved.
  • the time constant ⁇ is constant.
  • the time constant ⁇ may change due to a temperature change or aged deterioration of the properties of the elastic material supporting the touch panel 20.
  • of the difference between the predicted detection value E1 obtained by using the predicted detection value function f (t) stored in advance and the detection value D1 of the pressing force is Expected to increase.
  • FIG. 24 is a graph (shown by a broken line) showing the predicted detection value E1 obtained by using the predicted detection value function f (t) having a time constant changed due to temperature change, aging deterioration, etc., and the pressing force detection unit 101. It is a figure which shows the graph (shown by a solid line) which shows the detected value D1 which is the present observed value output from.
  • FIG. 24 shows a case where the absolute value
  • FIG. 25 (A) is a graph showing a plurality of predicted detection value functions f (t) having different time constants from each other, and FIG. 25 (B) shows each of the predicted detection value functions f (t) having different time constants from each other. It is a figure which shows the detected value as the observed value at time t0 to t4 in a tabular form.
  • t indicates the elapsed time from the release operation for separating the conductor such as a finger from the operation surface 21, and f (t) is ⁇ 0 as a time constant.
  • the touch panel device 6 stores in advance a plurality of predictive detection value functions f (t) having ⁇ 0 , ⁇ 1 , ⁇ 2 , ⁇ 3, ... As time constants, and a plurality of predictive detections.
  • a plurality of predicted detection values E1 are calculated for each time using the value function f (t), and the absolute value
  • the touch panel device 6 uses the determined predictive detection value function f (t) to perform the memory effect correction process in the same manner as in any of the above-described first to third embodiments.
  • 26 (A) to 26 (D) are diagrams showing a method of determining the time constant ⁇ that reduces the absolute value
  • the examples shown in FIGS. 26 (A) to 26 (D) and FIGS. 25 (A) and 25 (B) show the case where
  • FIG. 27 is a functional block diagram schematically showing the configuration of the touch panel device 6 according to the sixth embodiment.
  • components that are the same as or correspond to the components shown in FIG. 14 are designated by the same reference numerals as those shown in FIG.
  • the control device 600 of the touch panel device 6 is different from the touch panel device 2 according to the second embodiment in that the time constant correction unit 601 is provided.
  • the pressing force detecting unit 101 outputs the pressing force detection value D1.
  • the coordinate detection unit 102 detects contact and release of a conductor such as a finger with respect to the operation surface 21 of the touch panel 20.
  • the memory effect correction unit 603 acquires information indicating a pushing operation and a release operation from the coordinate detection unit 102, acquires a detection value D1 from the pressing force detection unit 101, and acquires a corrected time constant from the time constant correction unit 601. To do.
  • the memory effect correction unit 603 performs the memory effect correction process in the same manner as in any of the first to third embodiments by using the predicted detection value function f (t) having the corrected time constant.
  • the touch panel device 6, the memory effect correction method, and the memory effect correction program according to the sixth embodiment are used, even if the time constant ⁇ changes due to a temperature change or a secular change, the time constant ⁇ changes. Since the time constant ⁇ is corrected during the release operation, the absolute value
  • the detection values of the pressing force which are the values obtained at each time of the detection value D1 in FIG. 24, are P0, P1, ..., PN (N is a positive integer).
  • the time constant correction unit 601 obtains a function f (t) showing an approximate curve connecting the detected values P0, P1, ..., PN.
  • the time constant correction unit 601 obtains a normalized function f (t) _base by dividing this function f (t) by the detection value P0 of the pressing force at the time of release operation.
  • the memory effect correction unit 603 stores information indicating this normalized function f (t) _base.
  • the memory effect correction unit 603 uses the information indicating the stored normalized function f (t) _base when calculating the subsequent pressing force.
  • the time constant correction unit 601 uses the detected values P0, P1, ... Of a plurality of pressing forces with respect to the normalized function f (t) _base as information indicating the normalized function f (t) _base. You may hold a plurality of functions f (t) obtained by multiplying by PN (N is a positive integer).
  • the memory effect correction unit 603 can perform the same memory effect correction processing as in the first embodiment by using the function f (t) having the corrected time constant.
  • the touch panel device 6 stores the pressing force detection value D1 detected after the release operation, and the pressing force detection value D1 is used as the pressing force detection value P during the release operation.
  • the data normalized by and associated with the time until the detected value D1 returns to the original value may be saved as f (t) _base.
  • the touch panel device 6 of the modified example can execute the memory effect correction process by using f (t) _base at the next pushing operation. That is, the memory effect correction unit 603 of the touch panel device 6 of the modified example stores the detection value D1 of the pressing force detected after the release operation when the application of the pressing force is stopped, and stores the detection value D1 of the pressing force.
  • the processed data is stored as a plurality of predicted detection value information as shown in FIG. 25 (B).
  • 1 to 6 touch panel device 20 touch panel, 21 operation surface, 30 pressure sensor, 30a to 30d pressure sensor, 31 support, 41 processor, 42 memory, 50 display, 80 fingers, 100, 200, 300, 400, 500 , 600 control device, 101 pressing force detection unit, 102 coordinate detection unit, 103, 203, 403, 503, 603 memory effect correction unit, 104 operation judgment unit, 301 memory effect detection unit, 302 display control unit, 401 temperature sensor, 402, 502, 601 time constant correction unit, 501 aging information collection unit.

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Abstract

タッチパネル装置（１）は、座標検出部（１０２）と、押下力検出部（１０１）と、メモリ効果補正部（１０３）とを有し、メモリ効果補正部は、押下力検出部から出力される検出値（Ｄ１）の予測値である予測検出値を示す複数の予測検出値情報を予め記憶し、検出値（Ｄ１）の傾きに基づいて複数の予測検出値情報から１つの予測検出値情報を選択し（ＳＴ３１）、選択された予測検出値情報（ｆ（ｔ））を用いて予測検出値が最終的に到達する最終予測検出値（Ｐ）を取得し（ＳＴ３２）、選択された予測検出値情報（ｆ（ｔ））を用いて現在の予測検出値（Ｅ１）を取得し（ＳＴ３３）、現在の予測検出値（Ｅ１）と押下力検出部（１０１）から出力される現在の検出値（Ｄ１）との差の絶対値（｜Ｅ１－Ｄ１｜）が予め決められた閾値（Ｔｈ）以下であるときに、現在の検出値（Ｄ１）を最終予測検出値（Ｐ）に近づける補正処理を行う（ＳＴ３４－３６，ＳＴ３８－３９）。

Description

タッチパネル装置、メモリ効果補正方法、及びメモリ効果補正プログラム
　本発明は、タッチパネル装置、メモリ効果補正方法、及びメモリ効果補正プログラムに関する。
　ユーザがタッチパネル（すなわち、タッチスクリーン）の操作面に対して押下力を付与する押し込み操作を行うことによって入力操作を行う、圧力検出式のタッチパネル装置が知られている。このタッチパネル装置は、機械式の押圧ボタンに類似する操作性を提供することができる。しかし、圧力検出式のタッチパネル装置では、タッチパネルを支持する支持部（例えば、圧力センサ）に用いられた材料の粘弾性挙動から生じると考えられるメモリ効果の影響によって、タッチパネルの操作面に対して付与された押下力を正確に検出できない場合がある。
　特許文献１のタッチパネル装置は、メモリ効果の影響を減らすための方法を提案している。特許文献１のタッチパネル装置は、ユーザによってタッチパネルの操作面に対して付与される一定期間の押下力の検出値に基づいて補正係数を求め、この補正係数を用いて押下力の検出値からメモリ効果の影響を除去する処理を行うことで、補正後の検出値を生成している。
特表２００５－５２６３３７号公報（例えば、段落００２４，００５１、図９から図１２）
　しかしながら、ユーザの指によって付与される一定期間の押下力は変動するため、特許文献１のタッチパネル装置は、メモリ効果の影響を適切に除去することができない。このため、特許文献１のタッチパネル装置には、メモリ効果の影響が消えるまでの期間に実際の押下力を正確に示す検出値を取得することができないという課題がある。
　本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、タッチパネルの操作面に付与された押下力を正確に示す検出値を取得することができるタッチパネル装置、メモリ効果補正方法、及びメモリ効果補正プログラムを提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係るタッチパネル装置は、タッチパネルの操作面に対して行われるタッチ操作に対応する制御信号を出力する装置であって、タッチ操作によってタッチパネルから出力される信号に基づく座標情報を生成する座標検出部と、前記タッチ操作によって前記タッチパネルの操作面に付与される押下力に基づく検出値を出力する押下力検出部と、メモリ効果補正部と、を有し、前記メモリ効果補正部は、前記押下力検出部から出力される前記検出値の予測値である予測検出値を示す複数の予測検出値情報を予め記憶し、前記検出値の傾きに基づいて前記複数の予測検出値情報から１つの予測検出値情報を選択し、選択された予測検出値情報を用いて前記予測検出値が最終的に到達する最終予測検出値を取得し、前記選択された予測検出値情報を用いて現在の予測検出値を取得し、前記現在の予測検出値と前記押下力検出部から出力される現在の検出値との差の絶対値が予め決められた閾値以下であるときに、前記現在の検出値を前記最終予測検出値に近づけることでメモリ効果の影響を軽減する補正処理を行うことを特徴とする。
　本発明の他の態様に係る及びメモリ効果補正方法は、タッチ操作によってタッチパネルから出力される信号に基づく座標情報を生成するステップと、前記タッチ操作によって前記タッチパネルの操作面に付与される押下力に基づく検出値を出力するステップと、前記検出値の予測値である予測検出値を示す複数の予測検出値情報を予め記憶するステップと、前記検出値の傾きに基づいて前記複数の予測検出値情報から１つの予測検出値情報を選択するステップと、選択された予測検出値情報を用いて前記予測検出値が最終的に到達する最終予測検出値を取得するステップと、前記選択された予測検出値情報を用いて現在の予測検出値を取得するステップと、前記現在の予測検出値と前記タッチパネルの操作面に付与される押下力に基づく現在の検出値との差の絶対値が予め決められた閾値以下であるときに、前記現在の検出値を前記最終予測検出値に近づけることでメモリ効果の影響を軽減する補正処理を行うステップと、を有することを特徴とする。
　本発明を用いれば、タッチパネルの操作面に付与された押下力を正確に示す検出値を取得することができる。
本発明の実施の形態１に係るタッチパネル装置のハードウェア構成の例を示す図である。 実施の形態１に係るタッチパネル装置の内部構造を概略的に示す斜視図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、図２に示されるタッチパネル装置の圧力センサを概略的に示す断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、タッチパネル装置の圧力センサの他の例を概略的に示す断面図である。 実施の形態１に係るタッチパネル装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 実施の形態１に係るタッチパネル装置のタッチパネルの操作面に対して押下力を付与する押し込み操作が行われたときに押下力検出部から出力される補正前の検出値を示すグラフである。 実施の形態１に係るタッチパネル装置のタッチパネルの操作面に対する押し込み操作が行われたときに押下力検出部から出力される検出値に現れるメモリ効果の影響を、軽減するための補正処理を示すフローチャートである。 図７に示される補正処理の詳細を示すフローチャートである。 押下力の最終予測検出値と時定数とを用いて表される予測検出値関数の例を示すグラフである。 図９に示される予測検出値関数の例のグラフの要部を拡大して示す図である。 図８に示される補正後の検出値の算出処理の詳細を示すフローチャートである。 実施の形態１に係るタッチパネル装置のタッチパネルの操作面に対する押し込み操作が行われたときにメモリ効果補正部から出力される補正後の検出値を示すグラフである。 本発明の実施の形態２に係るタッチパネル装置のタッチパネルの操作面に対する押し込み操作が行われ、その後リリース操作が行われたときに、押下力検出部から出力される補正前の検出値を示すグラフである。 実施の形態２に係るタッチパネル装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 実施の形態２に係るタッチパネル装置のタッチパネルの操作面に対する押し込み操作が行われ、その後リリース操作が行われたときに、押下力検出部から出力される検出値に現れるメモリ効果の影響を軽減するための補正処理を示すフローチャートである。 実施の形態２に係るタッチパネル装置のタッチパネルの操作面に対する押し込み操作が行われ、その後リリース操作が行われたときにメモリ効果補正部から出力される補正後の検出値を示すグラフである。 本発明の実施の形態３に係るタッチパネル装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 実施の形態３に係るタッチパネル装置のタッチパネルの操作面に対する押し込み操作が行われたときにメモリ効果補正部から出力される補正後の検出値を示すグラフである。 実施の形態３に係るタッチパネル装置のタッチパネルの操作面に対する押し込み操作が行われ、その後リリース操作が行われたときに、押下力検出部から出力される検出値に現れるメモリ効果の影響を軽減するための補正処理を示すフローチャートである。 （Ａ）及び（Ｂ）は、実施の形態３に係るタッチパネル装置に表示されるインジケータ画像の例を示す図である。 実施の形態３に係るタッチパネル装置に表示されるインジケータ画像の例を示す図である。 本発明の実施の形態４に係るタッチパネル装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態５に係るタッチパネル装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 温度変化又は経年劣化などによって変化した時定数を持つ予測検出値関数を用いて求められた予測検出値を示すグラフ（破線で示される）と押下力検出部から出力された現在の観測値である検出値を示すグラフ（実線で示される）とを示す図である。 （Ａ）は、互いに時定数が異なる複数の予測検出値関数を示すグラフであり、（Ｂ）は、互いに時定数が異なる予測検出値関数の各時刻における観測値としての検出値を表形式で示す図である。 （Ａ）から（Ｄ）は、現在の予測検出値と現在の検出値との差の絶対値を小さくする時定数の決定方法を示す図である。 実施の形態６に係るタッチパネル装置の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
　以下に、本発明の実施の形態に係るタッチパネル装置、メモリ効果補正方法、及びメモリ効果補正プログラムを、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
《１》実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係るタッチパネル装置１のハードウェア構成の例を示す図である。図１に示されるように、タッチパネル装置１は、タッチパネル２０と、圧力センサ部３０と、表示器５０と、制御装置１００とを有している。タッチパネル２０は、ユーザによってタッチ操作が行われる操作面を有している。表示器５０は、例えば、タッチパネル２０と重なるように配置された液晶ディスプレイである。表示器５０は、タッチパネル２０と一体に構成されてもよい。表示器５０は、制御装置１００によって制御されて、操作用画面などを表示する。操作用画面は、アイコンなどの操作部品であるオブジェクトを含むユーザインタフェース（ＵＩ）画面である。タッチパネル２０は、例えば、操作面における導体の接触箇所の静電容量が変化する静電容量式のタッチパネルである。タッチパネル２０は、タッチ操作に対応する位置情報であるタッチ情報Ｔ０を制御装置１００に出力する。
　圧力センサ部３０は、１個以上の圧力センサを有している。実施の形態１では、圧力センサ部３０は、４個の圧力センサ３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄを有している。ユーザによってタッチパネル２０の操作面に対して押下力を付与するタッチ操作である押し込み操作が行われたときには、圧力センサ部３０は、タッチパネル２０に加えられた押下力に基づく電気信号であるセンサ信号Ｄ０を制御装置１００に出力する。
　制御装置１００は、情報処理部としてのプロセッサ４１と、情報を記憶する記憶部としてのメモリ４２とを有している。制御装置１００は、例えば、コンピュータである。メモリ４２には、プログラムがインストールされている。プログラムは、例えば、ネットワークを経由して又は情報を記憶する記憶媒体からインストールされる。プログラムは、後述されるメモリ効果補正方法を実施するためのメモリ効果補正プログラムを含んでもよい。プロセッサ４１は、メモリ４２に記憶されているプログラムを実行することにより、タッチパネル装置１の全体の動作を制御する。制御装置１００の全体又は一部は、半導体集積回路からなる制御回路である「Ｓｙｓｔｅｍ　Ｏｎ　Ｃｈｉｐ」などで構成されてもよい。メモリ４２は、半導体記憶装置、ハードディスク装置、取り出し可能な記録媒体に情報を記録する装置などの各種の記憶装置を含んでもよい。
　制御装置１００は、タッチパネル２０の操作面で入力されたタッチ操作に対応する処理を行う。制御装置１００は、予め決められた閾値未満の押下力でタッチパネル２０の操作面に触れるタッチ操作である通常タッチ操作と、この閾値以上の押下力でタッチパネル２０の操作面に触れるタッチ操作である押し込み操作（「押し込みタッチ操作」ともいう。）とを識別することができる。具体的に言えば、制御装置１００は、タッチパネル２０の操作面で入力されたタッチ操作に対応するタッチパネル２０における静電容量の変化と、操作面に加えられた押下力に対応して圧力センサ部３０から出力されるセンサ信号Ｄ０とに基づく処理を行う。例えば、制御装置１００は、タッチパネル２０の操作面で入力されたタッチ操作に対応する制御信号を、タッチパネル装置１に接続された他の機器又はタッチパネル装置１と通信可能な他の機器に送信する。他の機器は、制御対象機器であり、例えば、生産設備、車両、又は家電機器などである。
　図２は、タッチパネル装置１の内部構造の例を概略的に示す斜視図である。図２に示されるように、タッチパネル装置１は、表示器５０と一体に構成された基板６０と、タッチパネル２０を基板６０上に支持する圧力センサ３０ａ～３０ｄとを有している。基板６０は、タッチパネル装置１の筐体の一部であってもよい。また、図２では、制御装置１００がタッチパネル２０の外側に描かれているが、制御装置１００は基板６０の一部又は基板６０に搭載された回路基板の一部であってもよい。図２では、圧力センサ３０ａ～３０ｄが、タッチパネル２０の４つの角部をそれぞれ支持している。図２における圧力センサ３０ａ～３０ｄは、弾性材で構成されており、図１に示される圧力センサ部３０を構成している。なお、圧力センサ３０ａ～３０ｄは、タッチパネル２０の角部以外の位置を支持してもよい。また、タッチパネル２０の平面形状は、四角形以外の形状であってもよい。さらに、タッチパネル２０を支持する圧力センサの個数は、３個以下又は５個以上であってもよい。
　図２に示されるように、タッチパネル２０は、ユーザによってタッチ操作される操作面２１を有している。操作面２１に導体が接触しているときには、導体の接触箇所の静電容量が変化する。導体は、例えば、ユーザの指８０又はタッチペンなどの操作補助具である。制御装置１００は、操作面２１の各位置における静電容量を検出し、導体の接触箇所の位置、すなわち、操作面２１における２次元座標を取得する。すなわち、制御装置１００は、タッチパネル２０の操作面２１の各位置における静電容量に基づいて操作面２１における導体の接触箇所の位置を示す位置座標を算出する。導体の接触箇所は、例えば、静電容量が予め定められた基準容量より大きい箇所である。導体の接触箇所の位置を示す位置座標は、「静電容量座標」とも言う。
　タッチパネル２０の操作面２１に加えられた押下力は、圧力センサ３０ａ～３０ｄによって検出される。圧力センサ３０ａ～３０ｄは、操作面２１に加えられた押下力Ｆ０と押圧位置とに応じた圧力センサ信号であるセンサ信号Ｄ０を出力する。制御装置１００は、圧力センサ３０ａ～３０ｄから出力されるセンサ信号Ｄ０が示す値Ｆａ～Ｆｄを加算することによって押下力Ｆ０を算出することができる。また、制御装置１００は、センサ信号Ｄ０が示す値Ｆａ～Ｆｄに基づいて操作面２１における押圧位置を示す位置座標を算出することができる。センサ信号Ｄ０に基づいて算出された位置座標、すなわち、押し込み操作が行われた位置の座標は、「圧力座標」とも言う。
　図３（Ａ）及び（Ｂ）は、図２に示されるタッチパネル装置１の圧力センサ部３０の圧力センサを概略的に示す断面図である。図３（Ａ）は、押し込み操作前の状態を示し、図３（Ｂ）は、押し込み操作中の状態を示す。この例では、圧力センサ部３０を構成する圧力センサ３０ａ～３０ｄは、弾性材で形成されており、タッチパネル２０を支持している。図３（Ｂ）に示されるように、押し込み操作によって、圧力センサ３０ａ～３０ｄが弾性変形して薄くなる。また、図３（Ａ）に示されるように、押し込み操作を止めることによって、圧力センサ３０ａ～３０ｄが元の状態に復元して、厚くなる。図３（Ｂ）に示されるように、圧縮された圧力センサ３０ａ～３０ｄは、厚さの差に応じた値を示すセンサ信号Ｄ０を出力する。
　図４（Ａ）及び（Ｂ）は、タッチパネル装置１の圧力センサ部３０の圧力センサの他の例を概略的に示す断面図である。図４（Ａ）は、押し込み操作前の状態を示し、図４（Ｂ）は、押し込み操作中の状態を示す。この例では、圧力センサ部３０を構成する圧力センサ３０ａ～３０ｄは、タッチパネル２０を支持している弾性材から成る支持部３１とは別の構成である。この例では、圧力センサ３０ａ～３０ｄは、押し込み操作によって変化する静電容量を検出し、静電容量に基づくセンサ信号Ｄ０を出力する。図４（Ｂ）に示されるように、押し込み操作によって、支持部３１が弾性変形して薄くなると、圧力センサ３０ａ～３０ｄが検出する静電容量は増加する。また、図４（Ａ）に示されるように、押し込み操作を止めることによって、支持部３１が元の状態に復元して厚くなると、圧力センサ３０ａ～３０ｄが検出する静電容量は減少して初期値に戻る。図４（Ｂ）に示されるように、圧力センサ３０ａ～３０ｄは、圧縮された支持部３１の厚さの差に応じた値を示すセンサ信号Ｄ０を出力する。
　図５は、実施の形態１に係るタッチパネル装置１の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図５において、図１に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１に示される符号と同じ符号が付される。図３に示されるように、制御装置１００は、押下力検出部１０１と、座標検出部１０２と、メモリ効果補正部１０３と、操作判定部１０４とを有している。
　座標検出部１０２は、タッチ操作によってタッチパネル２０から出力されるタッチ情報Ｔ０に基づく座標情報Ｔ１を生成する。具体的に言えば、座標検出部１０２は、タッチパネル２０の操作面２１の各位置における静電容量を検出することで、操作面２１への導体の接触の有無を検出する。座標検出部１０２は、静電容量の検出値が予め定められた閾値容量より大きい領域である導体の接触箇所の座標を示す座標情報Ｔ１を算出する。座標検出部１０２は、座標情報Ｔ１をメモリ効果補正部１０３及び操作判定部１０４に提供する。
　押下力検出部１０１は、タッチ操作によってタッチパネル２０の操作面２１に付与される押下力Ｆ０に基づく検出値Ｄ１を出力する。具体的に言えば、押下力検出部１０１は、圧力センサ部３０を構成する圧力センサ３０ａ～３０ｄから出力されるセンサ信号Ｄ０を受け取り、センサ信号Ｄ０に基づく検出値Ｄ１を出力する。圧力センサ３０ａ～３０ｄから出力されるセンサ信号Ｄ０が示す圧力値がＦａ，Ｆｂ，Ｆｃ，Ｆｄである場合、検出値Ｄ１は、圧力値Ｆａ～Ｆｄの合計値又は平均値などである。
　メモリ効果補正部１０３は、タッチ操作による押下力Ｆ０が変化したときに押下力検出部１０１から出力される検出値Ｄ１の予測値である予測検出値を示す情報を予め記憶している。予測検出値を示す情報は、例えば、後述される予測検出値関数ｆ（ｔ）である。実施の形態１において、押下力Ｆ０が変化したときは、押し込み操作による押下力の付与を開始するとき又は押下力を増加させるときである。
　メモリ効果補正部１０３は、押下力検出部１０１から出力される検出値Ｄ１の予測値である予測検出値を示す複数の予測検出値情報（例えば、複数の予測検出値関数）を予め記憶し、検出値Ｄ１の傾きに基づいて複数の予測検出値情報から１つの予測検出値情報（例えば、予測検出値関数ｆ（ｔ））を選択する。
　次に、メモリ効果補正部１０３は、選択された予測検出値情報（例えば、予測検出値関数ｆ（ｔ））を用いて予測検出値が最終的に到達する最終予測検出値Ｐを取得し、選択された予測検出値情報（例えば、予測検出値関数ｆ（ｔ））を用いて現在の予測検出値Ｅ１を取得する。
　次に、メモリ効果補正部１０３は、現在の予測検出値Ｅ１と押下力検出部１０１から出力される現在の検出値Ｄ１との差の絶対値｜Ｅ１－Ｄ１｜が予め決められた閾値Ｔｈ以下であるときに、現在の検出値Ｄ１を最終予測検出値Ｐに近づけることでメモリ効果を軽減する補正処理を行う。この補正処理により、補正後の検出値Ｄ２が得られる。
　メモリ効果補正部１０３は、差の絶対値｜Ｅ１－Ｄ１｜が閾値Ｔｈ以下であるときに、現在の検出値Ｄ１の信頼度を示す第１の重み係数ＷＤを下げ、最終予測検出値Ｐの信頼度を示す第２の重み係数ＷＰを上げ、現在の検出値Ｄ１と最終予測検出値Ｐとを重み付け加算することによって、補正後の検出値Ｄ２を生成する。
　また、メモリ効果補正部１０３は、差の絶対値｜Ｅ１－Ｄ１｜が閾値Ｔｈより大きいときに、現在の検出値Ｄ１の信頼度を示す第１の重み係数ＷＤを上げ、最終予測検出値Ｐの信頼度を示す第２の重み係数ＷＰを下げ、現在の検出値Ｄ１と最終予測検出値Ｐとを重み付け加算することによって、補正後の検出値Ｄ２を生成する。補正処理の詳細は、後述される。
　操作判定部１０４は、座標検出部１０２から取得した座標情報Ｔ１と、メモリ効果補正部１０３から取得した補正後の検出値Ｄ２とに基づいて、タッチ操作によって入力された操作情報を判定する。操作判定部１０４は、タッチ操作に対応する動作を実行する。例えば、操作判定部１０４は、操作信号を、操作対象機器（図示せず）に出力する。
　図６は、タッチパネル２０の操作面２１に対して押下力を付与する押し込み操作が行われたときに押下力検出部１０１から出力される検出値Ｄ１を示す図である。ユーザがタッチパネル２０の操作面２１に対する押し込み操作を開始すると、圧力センサ部３０は、押し込み量に基づいてセンサ信号Ｄ０を出力し、押下力検出部１０１は、センサ信号Ｄ０に対応する検出値Ｄ１を出力する。
　図６に示されるように、押下力検出部１０１から出力される検出値Ｄ１は、押し込み操作を開始した直後である時刻ｔ１０から時刻ｔ１１の期間において急峻に増加するが、時刻１１から時刻ｔ１２の期間においてメモリ効果の影響を受けて、緩やかに単調増加する。その後、ユーザがタッチパネル２０の操作面２１をさらに押し込むと、時刻ｔ１２から時刻ｔ１３（又は、時刻ｔ１４から時刻ｔ１５）の期間において、圧力センサ部３０から出力される検出値Ｄ１は、急峻に増加するが、その後、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４（又は、時刻ｔ１５から時刻ｔ１６）の期間において、メモリ効果の影響を受けて、緩やかに単調増加する。
　このように、押下力検出部１０１から出力される検出値Ｄ１が、タッチパネル２０の操作面２１に対する押し込みの押下力に対応する値、すなわち、最終的な値になるまでには、メモリ効果の影響が無くなるまでの時間待つ必要がある。
　図７は、実施の形態１に係るタッチパネル装置１のタッチパネル２０の操作面２１に対する押し込み操作が行われたときに押下力検出部１０１から出力される検出値Ｄ１に現れるメモリ効果の影響を、軽減するための補正処理を示すフローチャートである。
　ステップＳＴ１において、ユーザがタッチパネル２０の操作面２１に対する押し込み操作を行うと、タッチパネル２０は、タッチされた領域の静電容量の変化を示すタッチ情報Ｔ０を出力し、座標検出部１０２は、受け取ったタッチ情報Ｔ０に対応する座標情報Ｔ１を出力する。また、ユーザがタッチパネル２０の操作面２１に対する押し込み操作を行うと、圧力センサ部３０は、押し込み操作による押下力に基づくセンサ信号Ｄ０を出力し、押下力検出部１０１は、受け取ったセンサ信号Ｄ０に対応する検出値Ｄ１を出力する。
　ステップＳＴ２において、メモリ効果補正部１０３は、ユーザによるタッチ操作である押し込み操作の有無を判定する。ユーザによる押し込み操作が無い場合、メモリ効果補正部１０３は、押し込み操作の有無の判定を再度行う。
　ユーザによる押し込み操作が有る場合、処理はステップＳＴ２からステップＳＴ３に進み、メモリ効果補正部１０３は、メモリ効果の補正処理を行う。ステップＳＴ４として示されるループ処理により、ステップＳＴ３のメモリ効果の補正処理は、タッチパネル２０の操作面２１に対する押し込み操作が行われている期間、繰り返される。
　図８は、図７にステップＳＴ３として示されるメモリ効果の補正処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳＴ３１において、メモリ効果補正部１０３は、押下力検出部１０１から出力される検出値Ｄ１の傾きに基づいて押下力の予測検出値を示す情報である予測検出値関数ｆ（ｔ）を取得する。メモリ効果補正部１０３は、予測検出値関数ｆ（ｔ）を予め記憶する記憶部を備えている。予測検出値関数ｆ（ｔ）は、例えば、以下の式（１）で表すことができる。
ｆ（ｔ）＝Ｐ＊（１－ｅｘｐ（－ｔ／τ））　　　　　　　…（１）
　式（１）において、ｔは押し込み操作の開始の時点からの経過時間、τは時定数、Ｐは押下力の検出値Ｄ１の最終的な予測検出値である最終予測検出値、ｆ（ｔ）は経過時間ｔが経過した時点における押下力の予測検出値を示す。
　ただし、メモリ効果補正部１０３は、予測検出値を示す情報として、予測検出値関数ｆ（ｔ）の代わりに、タッチパネル２０に対して付与される押下力が変化したときからの経過時間と予測検出値との関係を示す他の形式の情報を記憶してもよい。具体的に言えば、メモリ効果補正部１０３は、タッチパネル２０に対して付与される実際の押下力Ｆ０［Ｎ（ニュートン）］と、そのときに押下力検出部１０１から出力される検出値Ｄ１との関係を示すデータを予め取得し、このデータを押下力Ｆ０と押下力検出部１０１から出力される検出値Ｄ１との関係を示す対応関係情報として記憶部に保持してもよい。Ｆ０［Ｎ］は、例えば、１［Ｎ］，２［Ｎ］，３［Ｎ］，…である。対応関係情報は、例えば、データテーブルである。
　図９は、押下力の最終予測検出値と時定数とを用いて表される予測検出値関数ｆ（ｔ）の例と、押下力Ｆ０が途中で変化する検出値Ｄ１とを示すグラフである。図１０は、図９に示される予測検出値関数ｆ（ｔ）の例と、押下力Ｆ０が途中で変化する検出値Ｄ１との例のグラフを拡大して示す図である。
　図９及び図１０に時定数τが一定であり、押下力の検出値が最終的に１０，１５，２０，３０になると推定された場合の、４つの予測検出値関数ｆ（ｔ）を記載している。つまり、４つの予測検出値関数ｆ（ｔ）における最終予測検出値Ｐの値は、１０，１５，２０，３０である。すなわち、４つの予測検出値関数ｆ（ｔ）において、Ｐ＝１０，Ｐ＝１５，Ｐ＝２０，Ｐ＝３０である。図９及び図１０には、押下力Ｆ０が途中で変化した場合における検出値Ｄ１の変化点が示されている。メモリ効果補正部１０３は、検出値Ｄ１の傾きが変化した場合、新たな予測検出値関数ｆ（ｔ）を選択する。図９及び図１０に示される例では、検出値Ｄ１の変化前には、最も近い傾きを持つＰ＝１０の予測検出値関数ｆ（ｔ）が選択されており、検出値Ｄ１の変化後は、最も近い傾きを持つＰ＝２０の予測検出値関数ｆ（ｔ）が選択されている。
　図８のステップＳＴ３２において、メモリ効果補正部１０３は、選択された予測検出値関数ｆ（ｔ）を用いて、押下力検出部１０１から出力される押下力の検出値Ｄ１の最終的な値である最終予測検出値Ｐを算出する。
　ステップＳＴ３３において、メモリ効果補正部１０３は、選択された予測検出値関数ｆ（ｔ）を用いて、押下力の検出値の現在の予測値である現在の予測検出値Ｅ１を取得する。
　ステップＳＴ３４において、メモリ効果補正部１０３は、押下力検出部１０１から出力された押下力の検出値Ｄ１を取得する。
　ステップＳＴ３５において、メモリ効果補正部１０３は、予測検出値関数ｆ（ｔ）を用いて算出された現在の予測検出値Ｅ１と押下力検出部１０１から出力された押下力の検出値Ｄ１との差の絶対値｜Ｅ１－Ｄ１｜を算出する。
　ステップＳＴ３６において、メモリ効果補正部１０３は、差の絶対値｜Ｅ１－Ｄ１｜が予め決められた閾値Ｔｈ以下であるか否かを判定する。
　差の絶対値｜Ｅ１－Ｄ１｜が閾値Ｔｈ以下である場合、処理はステップＳＴ３６からステップＳＴ３７に進み、メモリ効果補正部１０３は、最終予測検出値Ｐの信頼度である予測検出値の信頼度を上げる。例えば、メモリ効果補正部１０３は、予測検出値の信頼度を、実際の検出値Ｄ１の信頼度よりも、高いレベルに設定する。
　差の絶対値｜Ｅ１－Ｄ１｜が閾値Ｔｈより大きい場合、処理はステップＳＴ３６からステップＳＴ３８に進み、メモリ効果補正部１０３は、予測検出値の信頼度を下げる。例えば、メモリ効果補正部１０３は、予測検出値の信頼度を、実際の検出値Ｄ１の信頼度よりも、低いレベルに設定する。
　ステップＳＴ３９において、メモリ効果補正部１０３は、予測検出値の信頼度に応じて補正後の検出値Ｄ２を算出する。補正後の検出値Ｄ２の算出の詳細は、以下に説明される。
　図１１は、図８に示される補正後の検出値Ｄ２の算出処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳＴ３９１において、メモリ効果補正部１０３は、予測検出値の信頼度が低いか否かを判定する。
　予測検出値の信頼度が低いレベルに設定されている場合、処理はステップＳＴ３９１からステップＳＴ３９２に進む。この場合、メモリ効果補正部１０３は、予測検出値関数ｆ（ｔ）の信頼度が低いと判断し、押下力検出部１０１から出力された押下力の検出値Ｄ１に重きを置くために、ステップＳＴ３９２において押下力の検出値Ｄ１に乗算する第１の重み係数ＷＤの値を増加させ、ステップＳＴ３９３において現在の予測検出値Ｅ１に乗算する第２の重み係数ＷＰの値を減少させる。ここで、０≦ＷＤ≦１、０≦ＷＰ≦１、ＷＤ＋ＷＰ＝１である。メモリ効果補正部１０３は、例えば、ＷＤ＞ＷＰとなるように、第１及び第２の重み係数を決定する。
　予測検出値の信頼度が低いレベルに設定されていない場合、処理はステップＳＴ３９１からステップＳＴ３９４に進む。この場合、メモリ効果補正部１０３は、予測検出値関数ｆ（ｔ）の信頼度が高いと判断し、現在の予測検出値Ｅ１に乗算する第２の重み係数ＷＰに重きを置くために、ステップＳＴ３９４において押下力の検出値Ｄ１に乗算する第１の重み係数ＷＤの値を減少させ、ステップＳＴ３９５において現在の予測検出値Ｅ１に乗算する第２の重み係数ＷＰの値を増加させる。ここで、０≦ＷＤ≦１、０≦ＷＰ≦１、ＷＤ＋ＷＰ＝１である。メモリ効果補正部１０３は、例えば、ＷＤ＜ＷＰとなるように、第１及び第２の重み係数を決定する。
　ステップＳＴ３９６において、メモリ効果補正部１０３は、下記の式（２）を用いて、押下力検出部１０１から出力された押下力の検出値Ｄ１を補正して、補正後の検出値Ｄ２を算出する。
Ｄ２＝＝Ｄ１＊ＷＤ＋Ｐ＊ＷＰ　　　　　　　　　　　　　…（２）
　図１２は、実施の形態１に係るタッチパネル装置１のタッチパネル２０の操作面２１に対する押し込み操作が行われたときにメモリ効果補正部１０３から出力される補正後の検出値Ｄ２を示すグラフである。予測検出値関数ｆ（ｔ）の信頼度が高くなると、予測検出値に重きが置かれて補正後の検出値Ｄ２が計算されるため、図１２に実線で示されるように、タッチパネル装置１は、タッチパネル２０を支持する弾性材である圧力センサ３０ａ～３０ｄ又は支持部３１の厚さの復元の遅さに起因するメモリ効果の影響を軽減することができる。
　以上に説明したように、実施の形態１に係るタッチパネル装置１、メモリ効果補正方法、及びメモリ効果補正プログラムを用いれば、押し込み操作時における補正後の検出値Ｄ２の精度を向上させることができる。また、押し込み操作時の操作性を向上させることができる。
《２》実施の形態２
　実施の形態１に係るタッチパネル装置１におけるメモリ効果補正処理は、タッチパネル２０の操作面２１の押し込み操作の開始時において、押下力の検出値Ｄ１からメモリ効果の影響を軽減して補正後の検出値Ｄ２を生成する処理である。これに対し、実施の形態２に係るタッチパネル装置２におけるメモリ効果補正処理は、タッチパネル２０の操作面２１から押し込み操作中の指を離すリリース操作時において、押下力の検出値Ｄ１からメモリ効果の影響を軽減して補正後の検出値Ｄ２を生成する処理である。
　図１３は、実施の形態２に係るタッチパネル装置２のタッチパネル２０の操作面２１に対する押し込み操作が開始され、その後リリース操作が行われたときに、制御装置２００の押下力検出部１０１から出力される補正前の検出値Ｄ２を示すグラフである。リリース操作は、タッチパネル２０の操作面２１から指を離す操作である。図１３に示されるように、タッチパネル装置２では、リリース操作時に、メモリ効果の影響が検出値に現れる。そこで、実施の形態２に係るタッチパネル装置２は、リリース操作を検知し、リリース操作時におけるメモリ効果の影響を軽減する補正処理を実行する。
　図１４は、実施の形態２に係るタッチパネル装置２の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図１４において、図５に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図５に示される符号と同じ符号が付される。図１４において、押下力検出部１０１は、圧力センサ部３０から出力されたセンサ信号Ｄ０を取得する。座標検出部１０２は、タッチパネル２０上に接触していた指がリリースされたことを検知する。メモリ効果補正部２０３は、座標検出部１０２からリリース操作を示す情報を取得し、押下力検出部１０１から検出値Ｄ１を取得することで、リリース操作時における検出値Ｄ１を補正して補正後の検出値Ｄ２を生成する。
　メモリ効果補正部２０３は、タッチ操作による押下力Ｆ０が変化したときに押下力検出部１０１から出力される検出値Ｄ１の予測値である予測検出値を示す情報を予め記憶している。予測検出値を示す情報は、例えば、予測検出値関数ｆ（ｔ）である。実施の形態２において、押下力Ｆ０が変化したときは、押し込み操作による押下力の付与を停止したリリース操作時である。
　メモリ効果補正部２０３は、押下力検出部１０１から出力される検出値Ｄ１の予測値である予測検出値を示す複数の予測検出値関数を予め記憶し、検出値Ｄ１の傾きに基づいて複数の予測検出値関数から１つの予測検出値関数ｆ（ｔ）を選択する。
　次に、メモリ効果補正部２０３は、選択された予測検出値関数ｆ（ｔ）を用いて予測検出値が最終的に到達する最終予測検出値Ｐを取得し、選択された予測検出値関数ｆ（ｔ）を用いて現在の予測検出値Ｅ１を取得する。
　次に、メモリ効果補正部２０３は、現在の予測検出値Ｅ１と押下力検出部１０１から出力される現在の検出値Ｄ１との差の絶対値｜Ｅ１－Ｄ１｜が予め決められた閾値Ｔｈ以下であるときに、現在の検出値Ｄ１を最終予測検出値Ｐに近づける補正処理を行う。
　メモリ効果補正部２０３は、差の絶対値｜Ｅ１－Ｄ１｜が閾値Ｔｈ以下であるときに、検出値Ｄ１の信頼度を示す第１の重み係数ＷＤを下げ、最終予測検出値Ｐの信頼度を示す第２の重み係数ＷＰを上げ、検出値Ｄ１と最終予測検出値Ｐとを重み付け加算することによって補正後の検出値Ｄ２を生成する。
　また、メモリ効果補正部２０３は、差の絶対値｜Ｅ１－Ｄ１｜が閾値Ｔｈより大きいときに、検出値Ｄ１の信頼度を示す第１の重み係数ＷＤを上げ、最終予測検出値Ｐの信頼度を示す第２の重み係数ＷＰを下げ、検出値Ｄ１と最終予測検出値Ｐとを重み付け加算することによって補正後の検出値Ｄ２を生成する。補正処理の詳細は、後述される。
　操作判定部１０４は、座標検出部１０２から取得した座標情報Ｔ１と、メモリ効果補正部２０３から取得した補正後の検出値Ｔ２とに基づいて、タッチ操作によって入力された操作情報を判定する。操作判定部１０４は、タッチ操作に対応する処理を実行する。
　図１５は、実施の形態２に係るタッチパネル装置２のタッチパネル２０の操作面２１に対する押し込み操作が行われ、その後リリース操作が行われたときに、押下力検出部１０１から出力される検出値Ｄ１に現れるメモリ効果の影響を軽減するための補正処理を示すフローチャートである。
　ステップＳＴ２１において、ユーザがタッチパネル２０の操作面２１に対する押し込み操作を行うと（後述の図１６における時刻Ｔ２０）、タッチパネル２０はタッチされた領域の静電容量の変化を示すタッチ情報Ｔ０を出力し、座標検出部１０２は受け取ったタッチ情報Ｔ０に対応する座標情報Ｔ１を出力する。また、ユーザがタッチパネル２０に対する押し込み操作を行うと、圧力センサ部３０は押し込み操作による押下力に基づくセンサ信号Ｄ０を出力し、押下力検出部１０１は受け取ったセンサ信号Ｄ０に対応する検出値Ｄ１を出力する。
　ステップＳＴ２２において、メモリ効果補正部２０３は、ユーザによるタッチ操作である押し込み操作のリリース操作の有無を判定する。ユーザによるリリース操作が無い場合、メモリ効果補正部２０３は、押し込み操作の有無の判定を繰り返し行う。
　ユーザによるリリース操作が有る場合（後述の図１６における時刻Ｔ２１）、処理はステップＳＴ２３に進み、メモリ効果補正部２０３は、リリース操作時におけるメモリ効果の影響を軽減するための補正処理を行う。
　図１６は、実施の形態２に係るタッチパネル装置２のタッチパネル２０の操作面２１に対する押し込み操作が行われ、その後リリース操作が行われたときにメモリ効果補正部２０３から出力される補正後の検出値Ｄ２を示すグラフである。メモリ効果補正部２０３の動作は、実施の形態１におけるメモリ効果補正部１０３の動作と同様である。ただし、最終予測検出値Ｐは、予測検出値が最終的に到達する最小値Ｐ２である。
　以上に説明したように、実施の形態２に係るタッチパネル装置２、メモリ効果補正方法、及びメモリ効果補正プログラムを用いれば、押し込み操作後のリリース操作時における補正後の検出値Ｄ２の精度を向上させることができる。また、リリース操作を伴う操作において、操作性を向上させることができる。
《３》実施の形態３
　実施の形態３に係るタッチパネル装置３は、タッチパネル２０の操作面２１の押し込み操作の開始から、リリース操作を行って押し込み操作前の状態に戻るまでの期間、表示器５０にインジケータ画像を表示する機能を備えている。ユーザは、表示器５０に表示されているインジケータ画像を目視で確認することによって、押し込み操作が確実に実行されていることを知ることができる。しかし、メモリ効果の影響によって、リリース操作直後にインジケータ画像が消えない場合には、ユーザは、インジケータ画像が消えるまで、次の操作を行うことができない。
　そこで、実施の形態３に係るタッチパネル装置３は、リリース操作時におけるメモリ効果の影響を軽減するための処理を実行して、リリース操作時に直ぐにインジケータ画像を非表示にする機能を備えている。リリース操作時のメモリ効果の影響が検出値Ｄ１に現れているメモリ効果期間中のインジケータ画像は、メモリ効果期間終了時に非表示になるため、タッチパネル装置３の操作性が向上する。
　また、メモリ効果の影響が検出値Ｄ１に現れているメモリ効果期間中に押し込み操作が行われた場合、タッチパネル装置３は、メモリ効果期間中であることを表示器５０における警告表示又は警告音などによってユーザに通知する。タッチパネル装置３は、メモリ効果期間中に押し込み操作が行われた場合、メモリ効果期間中に押し込み操作が行われたことをユーザに認識させることができる。
　図１７は、実施の形態３に係るタッチパネル装置３の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図１７において、図１４に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１４に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態３に係るタッチパネル装置３は、制御装置３００がメモリ効果検知部３０１と表示制御部３０２とを有する点が、実施の形態２に係るタッチパネル装置２と相違する。この点以外に関して、実施の形態３は実施の形態２と同じである。
　押下力検出部１０１は、圧力センサ部３０から出力されたセンサ信号Ｄ０を取得する。座標検出部１０２は、タッチパネル２０の操作面２１に対する指の接触及びリリースを検知する。メモリ効果補正部２０３は、座標検出部１０２から指がリリースされたことを示すリリース操作を示す情報と押下力の検出値Ｄ１とを取得し、実施の形態２の場合と同様の処理によって、リリース操作時のメモリ効果期間中の押下力の検出値を補正する。
　メモリ効果検知部３０１は、メモリ効果補正部２０３から予測検出値の信頼度、予測検出値関数ｆ（ｔ）における時定数τ、及び補正後の検出値Ｄ２などを取得する。メモリ効果検知部３０１は、メモリ効果の影響が存在している期間であるメモリ効果期間を示す信号（「メモリ効果期間信号」ともいう。）と、メモリ効果期間に押し込み操作があったことを示す信号である押し込み操作信号（「メモリ効果期間中押込信号」ともいう。）を表示制御部３０２に与える。メモリ効果検知部３０１は、予測検出値の信頼度、予測検出値関数ｆ（ｔ）における時定数τ、及び補正後の検出値Ｄ２に基づいて、表示制御部３０２に与えられる、メモリ効果期間信号のＯＮ又はＯＦＦと、メモリ効果期間中押込信号のＯＮ又はＯＦＦを切り替える。
　表示制御部３０２は、メモリ効果期間信号のＯＮ又はＯＦＦと、メモリ効果期間中押込信号のＯＮ又はＯＦＦに基づいて、インジケータ画像の表示又は非表示を制御する。
　図１８は、実施の形態３に係るタッチパネル装置３のタッチパネル２０の操作面２１に対する押し込み操作が行われ（時刻ｔ３０）、その後リリース操作が行われたとき（時刻ｔ３１）にメモリ効果補正部２０３から出力される補正後の検出値Ｄ２を示すグラフである。図１８に示されるように、時刻ｔ３０から時刻ｔ３２までの期間では、インジケータ画像が表示され、時刻ｔ３２から時刻ｔ３３までの期間では、インジケータ画像が表示されず、時刻ｔ３３から時刻ｔ３４までの期間では、インジケータ画像が表示される。
　図１９は、実施の形態３に係るタッチパネル装置３のタッチパネル２０の操作面２１に対する押し込み操作が行われ、その後リリース操作が行われたときに、押下力検出部１０１から出力される検出値Ｄ１に現れるメモリ効果の影響を軽減するための補正処理を示すフローチャートである。
　ステップＳＴ２３１において、メモリ効果検知部３０１は、メモリ効果補正部２０３から提供される情報に基づいて、リリース操作が行われたか否かを判定する。リリース操作が行われていない場合、メモリ効果検知部３０１は、リリース操作の有無の検知を繰り返し行う。
　リリース操作が有った場合、処理はステップＳ２３１からステップＳ２３２に進み、メモリ効果検知部３０１は、メモリ効果期間中押込信号をＯＦＦにする。
　次のステップＳＴ２３３において、メモリ効果検知部３０１は、時刻カウントを開始する。
　次のステップＳＴ２３４において、メモリ効果検知部３０１は、押し込み操作の位置を示す座標情報（すなわち、押下座標情報）が無い期間、すなわち、リリースされている期間、ループ処理を実行する。
　ステップＳＴ２３５において、メモリ効果検知部３０１は、メモリ効果補正部２０３から、予測検出値の信頼度、時定数τ、及び補正後の検出値Ｄ２を取得する。
　ステップＳＴ２３６において、メモリ効果検知部３０１は、予測検出値の信頼度が高いか否かを判定する。予測検出値の信頼度が低い場合、処理はステップＳＴ２３５に戻る。
　予測検出値の信頼度が高い場合、処理はステップＳ２３６からステップＳＴ２３７に進み、メモリ効果検知部３０１は、時刻カウントが時定数τ未満であるか否かを判定する。
　時刻カウントが時定数τ未満である場合は、処理はステップＳＴ２３７からステップＳＴ２３８に進み、メモリ効果検知部３０１は、メモリ効果は発生していないことを示すためにメモリ効果期間中信号をＯＦＦにする。
　時刻カウントが時定数τ以上である場合は、処理はステップＳＴ２３７からステップＳＴ２３９に進み、メモリ効果検知部３０１は、メモリ効果が発生していることを示すためにメモリ効果期間中信号をＯＮにする。
　次のステップＳＴ２４０において、メモリ効果検知部３０１は、押下力の検出値Ｄ２の傾きが正であるか否かを判定する。押下力の検出値Ｄ２の傾きが正である場合、メモリ効果検知部３０１は、メモリ効果期間中に押し込み操作が行われたと判断し、ステップＳＴ２４１で、メモリ効果期間中押込信号をＯＮにする。
　押下力の検出値の傾きが正でない場合、メモリ効果検知部３０１は、押し込み操作は、無いと判断する。
　図２０（Ａ）及び（Ｂ）は、実施の形態３に係るタッチパネル装置３のタッチパネル２０の操作面２１に重なる表示器５０に表示されるインジケータ画像の例を示す図である。図２１は、インジケータ画像の詳細を示す図である。
　以上に説明したように、実施の形態３に係るタッチパネル装置３、メモリ効果補正方法、及びメモリ効果補正プログラムを用いれば、リリース操作時のメモリ効果期間中のインジケータ画像は、非表示になるため、次の操作を直ぐに行うことができる。このため、操作性が向上する。
　また、実施の形態３に係るタッチパネル装置３、メモリ効果補正方法、及びメモリ効果補正プログラムを用いれば、メモリ効果期間中に押し込み操作が押された場合、インジケータ画像が非表示であっても、押し込み操作が適切に行われたことをユーザに認識させることができる。
《４》実施の形態４
　実施の形態１から３においては、予測検出値関数ｆ（ｔ）における時定数τが一定である場合を説明した。しかし、タッチパネル装置の発熱又は使用環境の温度などの影響によって、タッチパネル装置の温度が変化し、その結果、時定数τが変動する場合がある。その場合、押下力の検出値における時定数τが変動するため、予測検出値関数ｆ（ｔ）から押下力の検出値に対する予測検出値を正確に算出することができなくなる。そこで、実施の形態４に係るタッチパネル装置４は、時定数τの変動量を温度センサの検出値に基づいて計算し、予測検出値関数ｆ（ｔ）の時定数τを補正する。
　図２２は、実施の形態４に係るタッチパネル装置４の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図２２において、図１４に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１４に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態４に係るタッチパネル装置４は、制御装置４００が温度センサ４０１と時定数補正部４０２とを有する点が、実施の形態２に係るタッチパネル装置２と相違する。実施の形態４に係るタッチパネル装置４は、メモリ効果補正部４０３が時定数補正部４０２で決定された時定数を用いて補正処理を行う点が、実施の形態２に係るタッチパネル装置２と相違する。上記以外に関して、実施の形態４は実施の形態２と同じである。なお、温度センサ４０１は、制御装置４００の外にあってもよい。また、時定数補正部４０２は、タッチパネル装置２が置かれている環境の温度を外部の温度検出器から取得してもよい。
　実施の形態４に係るタッチパネル装置４では、押下力検出部１０１は、押下力の検出値Ｄ１を出力する。座標検出部１０２は、タッチパネル２０の操作面２１に対する指などの導体の接触及びリリースを検知する。メモリ効果補正部４０３は、座標検出部１０２から押し込み操作及びリリース操作を示す情報を取得し、押下力検出部１０１から検出値Ｄ１を取得し、時定数補正部４０２から補正された時定数を取得する。時定数補正部４０２は、温度センサ４０１から温度又は温度の変動量を取得し、取得した温度又は温度の変動量に応じて予測検出値関数ｆ（ｔ）の時定数を補正する。時定数補正部４０２は、補正した時定数をメモリ効果補正部４０３に提供する。メモリ効果補正部４０３は、温度に基づいて補正された時定数を用いて、実施の形態１から３のいずれかと同様の方法で、検出値Ｄ１の補正処理を行う。
　以上に説明したように、実施の形態４に係るタッチパネル装置４、メモリ効果補正方法、及びメモリ効果補正プログラムを用いれば、装置の温度又は環境温度が変動しても、予測検出値関数ｆ（ｔ）の時定数τの補正によって、予測検出値を正確に求めることができる。したがって、押し込み操作時における補正後の検出値Ｄ２の精度を向上させることができる。
《５》実施の形態５
　実施の形態１から４に係るタッチパネル装置１から４では、経年変化によりタッチパネル２０を支持する弾性材である圧力センサ３０ａ～３０ｄ又は支持部３１の構成材料の子異質が変化することがある。このため、センサ信号Ｄ０の値が、出荷時の値と比べて変化する場合がある。この場合、予測検出値関数ｆ（ｔ）から求めた予測検出値と、押下力の検出値Ｄ１との差が大きくなり、メモリ効果の補正処理を適切に補正処理ができない。
　そこで、実施の形態５に係るタッチパネル装置５は、出荷時からの押し込み操作回数及び使用時間に基づいて経年変化の度合いを示す経年変化量を算出し、この経年変化量に対応する変化量だけ予測検出値関数ｆ（ｔ）の時定数τを変更する、時定数の補正処理を行っている。これにより、予測検出値関数ｆ（ｔ）を用いて算出された予測検出値と押下力の検出値Ｄ１との差が増大することを防ぐことができる。このため、実施の形態５に係るタッチパネル装置５は、経年変化が生じても、検出値Ｄ１を補正して適切な補正後の検出値Ｄ２を得ることができる。
　図２３は、実施の形態５に係るタッチパネル装置５の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図２３において、図１４に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１４に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態５に係るタッチパネル装置５は、制御装置５００が経年変化情報収集部５０１と時定数補正部５０２とを有する点が、実施の形態２に係るタッチパネル装置２と相違する。また、実施の形態５に係るタッチパネル装置５は、メモリ効果補正部５０３が時定数補正部５０２で決定された時定数を用いて補正処理を行う点が、実施の形態２に係るタッチパネル装置２と相違する。上記以外に関して、実施の形態５は実施の形態２と同じである。
　実施の形態５に係るタッチパネル装置５では、押下力検出部１０１は、押下力の検出値Ｄ１を出力する。座標検出部１０２は、タッチパネル２０の操作面２１に対する指などの導体の接触及びリリースを検知する。メモリ効果補正部５０３は、座標検出部１０２から押し込み操作及びリリース操作を示す情報を取得し、押下力検出部１０１から検出値Ｄ１を取得し、時定数補正部５０２から補正された時定数を取得する。時定数補正部５０２は、経年変化情報収集部５０１から使用時間、押し込み操作回数、又はこれらの両方などの経年変化に関連する経年変化情報を取得し、取得した経年変化情報に応じて予測検出値関数ｆ（ｔ）の時定数を補正する。時定数補正部５０２は、補正した時定数をメモリ効果補正部５０３に提供する。メモリ効果補正部５０３は、補正された時定数を用いて、実施の形態１から４のいずれかと同様の方法で、検出値Ｄ１の補正処理を行う。
　以上に説明したように、実施の形態５に係るタッチパネル装置５、メモリ効果補正方法、及びメモリ効果補正プログラムを用いれば、装置の経年変化によって変化した予測検出値関数ｆ（ｔ）の時定数τを補正するので、予測検出値を正確に求めることができる。したがって、経年変化が発生しても、押し込み操作時における補正後の検出値Ｄ２の精度を向上させることができる。
《６》実施の形態６
　実施の形態１から３に係るタッチパネル装置１から３の各々で用いられる予測検出値関数ｆ（ｔ）では、時定数τは一定である。しかし、タッチパネル２０を支持する弾性材の性質の温度変化又は経年劣化などによって時定数τが変化する可能性がある。時定数τが変化した場合、予め記憶されている予測検出値関数ｆ（ｔ）を用いて求められた予測検出値Ｅ１と押下力の検出値Ｄ１との差の絶対値｜Ｅ１－Ｄ１｜は増大することが予想される。
　図２４は、温度変化又は経年劣化などによって変化した時定数を持つ予測検出値関数ｆ（ｔ）を用いて求められた予測検出値Ｅ１を示すグラフ（破線で示される）と押下力検出部１０１から出力された現在の観測値である検出値Ｄ１を示すグラフ（実線で示される）とを示す図である。図２４は、予め記憶されている予測検出値関数ｆ（ｔ）を用いて求められた予測検出値Ｅ１と押下力の検出値Ｄ１との差の絶対値｜Ｅ１－Ｄ１｜が増大した場合を示している。
　図２５（Ａ）は、互いに時定数が異なる複数の予測検出値関数ｆ（ｔ）を示すグラフであり、図２５（Ｂ）は、互いに時定数が異なる予測検出値関数ｆ（ｔ）の各時刻ｔ０～ｔ４における観測値としての検出値を表形式で示す図である。図２５（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、ｔは、操作面２１から指などの導体を離間させるリリース操作時からの経過時間を示し、ｆ（ｔ）は、時定数としてτ０，τ１，τ２，τ３，…のいずれかを持つ予測検出値関数を示す。実施の形態６に係るタッチパネル装置６は、時定数としてτ０，τ１，τ２，τ３，…を持つ複数の予測検出値関数ｆ（ｔ）を予め記憶しており、複数の予測検出値関数ｆ（ｔ）を用いて複数の予測検出値Ｅ１を各時刻について算出し、各時刻における押下力の検出値Ｄ１と複数の予測検出値Ｅ１との差の絶対値｜Ｅ１－Ｄ１｜を最も小さくすることができる時定数を持つ予測検出値関数を決定する。さらに、タッチパネル装置６は、決定された予測検出値関数ｆ（ｔ）を用いて、上記実施の形態１から３のいずれかと同様の方法で、メモリ効果の補正処理を行う。
　図２６（Ａ）から（Ｄ）は、現在の予測検出値Ｅ１と現在の検出値Ｄ１との差の絶対値｜Ｅ１－Ｄ１｜を小さくする時定数τの決定方法を示す図である。図２６（Ａ）から（Ｄ）並びに図２５（Ａ）及び（Ｂ）に示される例は、時定数τ３のときに、｜Ｅ１－Ｄ１｜が最も小さくなる場合を示している。したがって、タッチパネル装置６は、時定数τ３を用いた予測検出値関数ｆ（ｔ）を用いて、上記実施の形態１から３のいずれかと同様の方法で、メモリ効果の補正処理を行う。
　図２７は、実施の形態６に係るタッチパネル装置６の構成を概略的に示す機能ブロック図である。図２７において、図１４に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１４に示される符号と同じ符号が付される。タッチパネル装置６の制御装置６００は、時定数補正部６０１を備えた点が、実施の形態２に係るタッチパネル装置２と異なる。
　実施の形態６に係るタッチパネル装置６では、押下力検出部１０１は、押下力の検出値Ｄ１を出力する。座標検出部１０２は、タッチパネル２０の操作面２１に対する指などの導体の接触及びリリースを検知する。メモリ効果補正部６０３は、座標検出部１０２から押し込み操作及びリリース操作を示す情報を取得し、押下力検出部１０１から検出値Ｄ１を取得し、時定数補正部６０１から補正された時定数を取得する。メモリ効果補正部６０３は、補正された時定数を持つ予測検出値関数ｆ（ｔ）を用いて、実施の形態１から３のいずれかと同様の方法で、メモリ効果の補正処理を行う。
　以上に説明したように、実施の形態６に係るタッチパネル装置６、メモリ効果補正方法、及びメモリ効果補正プログラムを用いれば、温度変化又は経年変化などによって時定数τが変化した場合であっても、リリース操作時に時定数τが補正されるため、押下力の検出値Ｄ１と予測検出値Ｅ１の差の絶対値｜Ｅ１－Ｄ１｜が小さくなる。したがって、補正された時定数を持つ予測検出値関数ｆ（ｔ）の信頼度が向上し、最終予測検出値Ｐに重きを置く、すなわち、最終予測検出値Ｐの重み係数ＷＰを大きな値にすることが可能となる。このため、予測検出値を正確に求めることができ、リリース操作時における補正後の検出値Ｄ２の精度を向上させることができる。
　なお、実施の形態６に係るタッチパネル装置６は、リリース操作後に検出された押下力の検出値Ｄ１を記憶し、押下力の検出値Ｄ１を、リリース操作時の押下力の検出値Ｐ（＝Ｐ０）で正規化し、正規化した値を、検出値Ｄ１が元の値に戻るまでの時間と紐付けしたデータをｆ（ｔ）＿ｂａｓｅとして保存してもよい。この場合、タッチパネル装置６は、次回以降の押し込み操作時に、ｆ（ｔ）＿ｂａｓｅを利用してメモリ効果の補正処理を実行することができる。
　つまり、図２４の検出値Ｄ１の各時刻で得られた値である押下力の検出値はＰ０，Ｐ１，…，ＰＮ（Ｎは正の整数）である。時定数補正部６０１は、検出値Ｐ０，Ｐ１，…，ＰＮを結ぶ近似曲線を示す関数ｆ（ｔ）を求める。次に、時定数補正部６０１は、この関数ｆ（ｔ）を、リリース操作時の押下力の検出値Ｐ０で割ることで、正規化された関数ｆ（ｔ）＿ｂａｓｅを得る。メモリ効果補正部６０３は、この正規化された関数ｆ（ｔ）＿ｂａｓｅを示す情報を保存する。メモリ効果補正部６０３は、以降の押下力の算出時に、記憶されている正規化された関数ｆ（ｔ）＿ｂａｓｅを示す情報を用いる。
　また、時定数補正部６０１は、正規化された関数ｆ（ｔ）＿ｂａｓｅを示す情報として、正規化された関数ｆ（ｔ）＿ｂａｓｅに対して複数の押下力の検出値Ｐ０，Ｐ１，…，ＰＮ（Ｎは正の整数）を掛けることで得られた複数の関数ｆ（ｔ）を保持してもよい。メモリ効果補正部６０３は、補正された時定数を持つ関数ｆ（ｔ）を用いて、実施の形態１と同様のメモリ効果の補正処理を行うことができる。タッチパネル装置６は、時定数が変わった際に、タッチパネル２０を支持する弾性材の粘性の変化以外の要因によって、予測検出値関数をｆ（ｔ）＝Ｐ（１－ｅｘｐ（－ｔ／τ））で記述できないような場合についても、動的に予測検出値関数ｆ（ｔ）を求めて、メモリ効果を適切に補正することができる。
　また、実施の形態６の変形例では、タッチパネル装置６は、リリース操作後に検出された押下力の検出値Ｄ１を記憶し、押下力の検出値Ｄ１を、リリース操作時の押下力の検出値Ｐで正規化し、正規化した値を、検出値Ｄ１が元の値に戻るまでの時間と紐付けしたデータをｆ（ｔ）＿ｂａｓｅとして保存してもよい。変形例のタッチパネル装置６は、次回以降の押し込み操作時に、ｆ（ｔ）＿ｂａｓｅを利用してメモリ効果の補正処理を実行することができる。つまり、変形例のタッチパネル装置６のメモリ効果補正部６０３は、押下力の付与を停止したときであるリリース操作の後に検出された押下力の検出値Ｄ１を記憶し、押下力の検出値Ｄ１を、リリース操作時における押下力の検出値で正規化し、正規化で得られた値を、押下力の検出値Ｄ１が元の値に戻るまでの時間と紐付けすることで取得された複数の補正処理データを、図２５（Ｂ）に示されるように、複数の予測検出値情報として保存する。メモリ効果補正部６０３は、操作面に対し行われる次回以降のタッチ操作である押し込み操作時に、複数の補正処理データの内の、差の絶対値を最も小さくする時定数を持つ補正処理データ（例えば、図２６（Ｄ）に示される）を選択された予測検出値情報として利用してメモリ効果の補正処理を実行する。このような構成を有する変形例のタッチパネル装置６は、時定数が変わった場合であっても、ｆ（ｔ）＝＝Ｐ＊ｅｘｐ（－ｔ／τ））の時定数τを更新できるため、環境変化に対してロバストな補正を行うことができる。
《７》変形例
　上記実施の形態１から６のタッチパネル装置１から６の構成を適宜組み合わせることが可能である。
　１～６　タッチパネル装置、　２０　タッチパネル、　２１　操作面、　３０　圧力センサ部、　３０ａ～３０ｄ　圧力センサ、　３１　支持部、　４１　プロセッサ、　４２　メモリ、　５０　表示器、　８０　指、　１００，２００，３００，４００，５００，６００　制御装置、　１０１　押下力検出部、　１０２　座標検出部、　１０３，２０３，４０３，５０３，６０３　メモリ効果補正部、　１０４　操作判定部、　３０１　メモリ効果検知部、　３０２　表示制御部、　４０１　温度センサ、　４０２，５０２，６０１　時定数補正部、　５０１　経年変化情報収集部。

Claims (15)

  1. 　タッチパネルの操作面に対して行われるタッチ操作に対応する制御信号を出力するタッチパネル装置であって、
    　タッチ操作によってタッチパネルから出力される信号に基づく座標情報を生成する座標検出部と、
    　前記タッチ操作によって前記タッチパネルの操作面に付与される押下力に基づく検出値を出力する押下力検出部と、
    　メモリ効果補正部と、
    　を有し、
    　前記メモリ効果補正部は、
    　前記押下力検出部から出力される前記検出値の予測値である予測検出値を示す複数の予測検出値情報を予め記憶し、
    　前記検出値の傾きに基づいて前記複数の予測検出値情報から１つの予測検出値情報を選択し、
    　選択された予測検出値情報を用いて前記予測検出値が最終的に到達する最終予測検出値を取得し、
    　前記選択された予測検出値情報を用いて現在の予測検出値を取得し、
    　前記現在の予測検出値と前記押下力検出部から出力される現在の検出値との差の絶対値が予め決められた閾値以下であるときに、前記現在の検出値を前記最終予測検出値に近づけることでメモリ効果の影響を軽減する補正処理を行う、
    　ことを特徴とするタッチパネル装置。
  2. 　前記差の絶対値が前記閾値以下であるときに、前記メモリ効果補正部は、前記検出値の信頼度に対応する第１の重み係数の値を小さくし、前記最終予測検出値の信頼度に対応する第２の重み係数の値を大きくし、前記第１の重み係数と前記第２の重み係数とを用いて前記検出値と前記最終予測検出値とを重み付け加算することによって補正後の検出値を生成する
    　ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
  3. 　前記差の絶対値が前記閾値より大きいときに、前記メモリ効果補正部は、前記検出値の信頼度に対応する第１の重み係数の値を大きくし、前記最終予測検出値の信頼度に対応する第２の重み係数の値を小さくして、前記第１の重み係数と前記第２の重み係数とを用いて前記検出値と前記最終予測検出値とを重み付け加算することによって補正後の検出値を生成する
    　ことを特徴とする請求項１又は２に記載のタッチパネル装置。
  4. 　前記予測検出値情報は、前記予測検出値の時間変化を示す予測検出値関数であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
  5. 　前記タッチ操作である押し込み操作の開始の時点からの経過時間をｔで表記し、前記予測検出値関数をｆ（ｔ）で表記し、時定数をτで表記し、前記押下力の検出値の最終的な予測検出値である最終予測検出値をＰで表記する場合、
    ｆ（ｔ）＝Ｐ＊（１－ｅｘｐ（－ｔ／τ））
    であることを特徴とする請求項４に記載のタッチパネル装置。
  6. 　前記予測検出値情報は、前記押下力が変化したときからの経過時間と前記予測検出値との関係を示す対応関係情報であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
  7. 　前記押下力が変化したときは、前記押下力の付与を開始したとき又は前記押下力を増加させたときであり、
    　前記最終予測検出値は、前記予測検出値が最終的に到達する最大値である
    　ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
  8. 　前記押下力が変化したときは、前記押下力の付与を停止したリリース操作時であり、
    　前記最終予測検出値は、前記予測検出値が最終的に到達する最小値である
    　ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
  9. 　表示器に画像を表示させる表示制御部と、
    　前記メモリ効果の影響が前記検出値に存在しているメモリ効果期間を示すメモリ効果期間信号と、前記メモリ効果期間に押し込み操作があったことを示す信号である押し込み操作信号とを前記表示制御部に提供するメモリ効果検知部と、
    　をさらに有し、
    　前記表示制御部は、前記メモリ効果期間であるかどうかを示す情報と前記メモリ効果期間に押し込み操作があったことを示す情報とを前記表示器に表示させる
    　こと特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
  10. 　温度センサと、
    　前記温度センサによって検出された温度に基づいて前記予測検出値情報で使用される時定数を補正する時定数補正部と、
    　をさらに有すること特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
  11. 　押し込み操作の累積回数、前記タッチパネル装置の累積使用時間、及び前記検出値のいずれか１つ以上の情報を収集する経年変化情報収集部と、
    　前記経年変化情報収集部によって収集された情報に基づいて前記予測検出値情報で使用される時定数を補正する時定数補正部と、
    　をさらに有すること特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
  12. 　前記押下力の付与を停止したときであるリリース操作の後に検出された各時刻の前記押下力に基づいて関数を求め、前記リリース操作の時における前記押下力の検出値で前記関数を割ることで正規化された関数を求め、前記正規化された関数を示す情報を記憶する時定数補正部をさらに有し、
    　前記メモリ効果補正部は、前記正規化された関数を示す情報を用いて前記メモリ効果の補正処理を実行する
    　こと特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
  13. 　前記メモリ効果補正部は、
    　前記押下力の付与を停止したときであるリリース操作の後に検出された前記押下力の検出値を記憶し、
    　前記押下力の検出値を、前記リリース操作時における前記押下力の検出値で正規化し、
    　前記正規化で得られた値を、前記押下力の検出値が元の値に戻るまでの時間と紐付けすることで取得された複数の補正処理データを前記複数の予測検出値情報として保存し、
    　前記操作面に対し行われる次回以降のタッチ操作である押し込み操作時に、前記複数の補正処理データの内の、前記差の絶対値を最も小さくする時定数を持つ補正処理データを前記選択された予測検出値情報として利用してメモリ効果の補正処理を実行する
    　こと特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
  14. 　タッチ操作によってタッチパネルから出力される信号に基づく座標情報を生成するステップと、
    　前記タッチ操作によって前記タッチパネルの操作面に付与される押下力に基づく検出値を出力するステップと、
    　前記検出値の予測値である予測検出値を示す複数の予測検出値情報を予め記憶するステップと、
    　前記検出値の傾きに基づいて前記複数の予測検出値情報から１つの予測検出値情報を選択するステップと、
    　選択された予測検出値情報を用いて前記予測検出値が最終的に到達する最終予測検出値を取得するステップと、
    　前記選択された予測検出値情報を用いて現在の予測検出値を取得するステップと、
    　前記現在の予測検出値と前記タッチパネルの操作面に付与される押下力に基づく現在の検出値との差の絶対値が予め決められた閾値以下であるときに、前記現在の検出値を前記最終予測検出値に近づけることでメモリ効果の影響を軽減する補正処理を行うステップと、
    　を有することを特徴とするメモリ効果補正方法。
  15. 　コンピュータに、
    　タッチ操作によってタッチパネルから出力される信号に基づく座標情報を生成するステップと、
    　前記タッチ操作によって前記タッチパネルの操作面に付与される押下力に基づく検出値を出力するステップと、
    　前記検出値の予測値である予測検出値を示す複数の予測検出値情報を予め記憶するステップと、
    　前記検出値の傾きに基づいて前記複数の予測検出値情報から１つの予測検出値情報を選択するステップと、
    　選択された予測検出値情報を用いて前記予測検出値が最終的に到達する最終予測検出値を取得するステップと、
    　前記選択された予測検出値情報を用いて現在の予測検出値を取得するステップと、
    　前記現在の予測検出値と前記タッチパネルの操作面に付与される押下力に基づく現在の検出値との差の絶対値が予め決められた閾値以下であるときに、前記現在の検出値を前記最終予測検出値に近づけることでメモリ効果の影響を軽減する補正処理を行うステップと、
    　を実行させることを特徴とするメモリ効果補正プログラム。
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