(57)【要約】【課題】  ベースライン値の更新速度を制御しつつ微小な容量変化を検出することができるタッチパネル装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明のタッチパネル装置１００は、対象物の接近または接触に応じて静電容量が変化する複数の静電容量センサを搭載したタッチパネル１１０と、静電容量センサの静電容量を測定する測定部１２０と、測定されたＲａｗ値とベースライン値との差分に基づき対象物の接近または接触を検出するタッチ検出部１３０と、静電容量センサの静電容量変動を補正するため、静電容量センサの静電容量のＲａｗ値にベースライン値を追従させるようにベースライン値を更新するベースライン値更新部１５０と、タッチパネルへの対象物の近接を検出する近接検出部１６０と、近接検出部１６０の検出結果に基づき更新速度を制御する更新制御部１７０とを有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルを備えた電子装置であって、
タッチパネルに配置され、対象物の接近または接触に応じて静電容量が変化する複数の静電容量センサと、
前記静電容量センサの静電容量を測定する測定手段と、
測定された静電容量の測定値とベースライン値との差分に基づき対象物の接近または接触を検出する第１の検出手段と、
静電容量センサの静電容量変動を補正するため、静電容量センサの静電容量の測定値にベースライン値を追従させるようにベースライン値を更新する更新手段と、
タッチパネルへの対象物の近接を検出する第２の検出手段と、
第２の検出手段の検出結果に基づき前記更新手段の更新速度を制御する制御手段と、
を有する電子装置。
【請求項２】
前記制御手段は、第２の検出手段により対象物の近接が検出されたとき、前記更新手段によるベースライン値の更新速度を遅い速度に設定する、請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記制御手段は、第２の検出手段により対象物の近接が検出されないとき、前記更新手段によるベースライン値の更新速度を速い速度に設定する、請求項１または２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記制御手段はさらに、第２の検出手段による対象物の非検出回数が一定回数に到達したとき、前記更新手段によるベースライン値の更新速度を速い速度に設定する、請求項３に記載の電子装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記更新手段によるベースライン値の更新速度を遅い速度に初期設定する、請求項１に記載の電子装置。
【請求項６】
前記更新手段は、第１の検出手段により対象物の接近または接触の検出が行われている期間中、ベースライン値の更新を停止し、
前記制御手段は、第１の検出手段による検出後に、前記更新手段によるベースライン値の更新速度を遅い速度に設定し、その後、第２の検出手段により対象物の非検出が検出されたとき、更新速度の設定を遅い速度から速い速度に切替える、請求項１に記載の電子装置。
【請求項７】
前記更新手段は、更新速度が遅い設定であるときベースライン値の変化する割合を緩やかにし、更新速度が速い設定であるときベースライン値の変化する割合を急にする、請求項１ないし６いずれか１つに記載の電子装置。
【請求項８】
前記第２の検出手段により検出可能なタッチパネルからの第２の距離は、第１の検出手段により検出可能なタッチパネルからの第１の距離よりも大きい、請求項１ないし７いずれか１つに記載の電子装置。
【請求項９】
前記第２の検出手段は、発光素子と受光素子とを含む赤外線センサにより対象物の近接を検出する、請求項１ないし８いずれか１つに記載の電子装置。
【請求項１０】
前記第２の検出手段は、撮像カメラにより撮像された映像により対象物の近接を検出する、請求項１ないし８いずれか１つに記載の電子装置。
【請求項１１】
タッチパネル装置はさらに、前記タッチパネルに関連して画像を表示する表示手段を含み、
前記制御手段は、第２の検出手段の検出結果に基づき前記表示手段により表示される画像を制御する、請求項１に記載の電子装置。
【請求項１２】
対象物の接近または接触に応じて静電容量が変化する複数の静電容量センサを配置したタッチパネルにおけるベースライン値の更新方法であって、
静電容量センサの静電容量を測定するステップと、
測定された静電容量の測定値とベースライン値との差分に基づき対象物の接近または接触を検出する第１の検出ステップと、
静電容量センサの静電容量変動を補正するため、静電容量センサの静電容量の測定値にベースライン値を追従させるようにベースライン値を更新するステップと、
タッチパネルへの対象物の近接を検出する第２の検出ステップと、
第２の検出ステップの検出結果に基づきベースライン値の更新速度を制御するステップと、
を有するベースライン値の更新方法。
【請求項１３】
前記制御するステップは、第２の検出ステップにより対象物の近接が検出されたとき、ベースライン値の更新速度を相対的に遅くする、請求項１２に記載の更新方法。
【請求項１４】
前記制御するステップは、第２の検出ステップにより対象物の近接が検出されないとき、ベースライン値の更新速度を相対的に速くする、請求項１２または１３に記載の更新方法。
【請求項１５】
前記更新するステップは、第１の検出ステップにより対象物の接近または接触の検出が行われている期間中、ベースライン値の更新を停止し、
前記制御するステップは、第１の検出ステップによる検出後に、ベースライン値の更新速度を遅い速度に設定し、その後、第２の検出ステップにより対象物の非検出が検出されたとき、更新速度の設定を遅い速度から速い速度に切替える、請求項１２に記載のベースライン値の更新方法。
【請求項１６】
第１の検出ステップのタッチパネルからの検出距離よりも第２の検出ステップのタッチパネルからの検出距離が大きい、請求項１２に記載のベースライン値の更新方法。
【請求項１７】
対象物の接近または接触に応じて静電容量が変化する複数の静電容量センサを配置したタッチパネルと、前記静電容量センサの静電容量を測定する測定手段と、ベースライン値を記憶するメモリとを備えた電子装置が実行するベースライン値の更新プログラムであって、
前記測定手段を介して静電容量センサの静電容量を測定するステップと、
測定された静電容量の測定値とベースライン値との差分に基づき対象物の接近または接触を検出する第１の検出ステップと、
静電容量センサの静電容量変動を補正するため、静電容量センサの静電容量の測定値にベースライン値を追従させるように、前記メモリに格納されたベースライン値を更新するステップと、
タッチパネルへの対象物の近接を検出する第２の検出ステップと、
第２の検出ステップの検出結果に基づきベースライン値の更新速度を制御するステップと、
を有するベースライン値の更新プログラム。
【請求項１８】
前記制御するステップは、第２の検出ステップにより対象物の近接が検出されたとき、ベースライン値の更新速度を相対的に遅くする、請求項１７に記載の更新プログラム。
【請求項１９】
前記制御するステップは、第２の検出ステップにより対象物の近接が検出されないとき、ベースライン値の更新速度を相対的に速くする、請求項１７または１８に記載の更新プログラム。
【請求項２０】
前記更新するステップは、第１の検出ステップにより対象物の接近または接触の検出が行われている期間中、ベースライン値の更新を停止し、
前記制御するステップは、第１の検出ステップによる検出後に、ベースライン値の更新速度を遅い速度に設定し、その後、第２の検出ステップにより対象物の非検出が検出されたとき、更新速度の設定を遅い速度から速い速度に切替える、請求項１７に記載の更新プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量センサを搭載するタッチパネルに関し、特に、タッチ操作を検出する際に用いられるベースライン値（基準値）の更新方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネルは、スマートフォン、タブレット端末、商業施設のレジカウンターなど、様々な場面で使用されるユーザーインターフェースである。タッチ操作の検出は、いくつかの方法が考えられており、ユーザーの指などが近接または接触することにより変化する静電容量を検出する方法、タッチパネル付近に赤外線などの光線を張り巡らし、指の接近を検出する方法などがある。
【０００３】
一般に、静電容量を検出する方法を用いたタッチパネルでは、静電容量センサの測定値であるＲａｗ値とベースライン値（基準値）との差分が閾値以上か否かでタッチの有無を検出する。ここで、静電容量センサは、周囲温度変化により静電容量が変動するため、温度変化による変動分をキャンセルするためにベースライン値の更新やリセットが必要になる。特許文献１は、指の近接または接触時に誤ったリセットが行われることを防止するため、指が接触状態にないと判別された場合には、差分値分布に基づいて指の接近がないことを判定して、静電容量値を新たなベースライン値に更新し、指が接触状態にあると判別された場合には、差分値分布に基づいて指が接近状態にあることを判定して、ベースライン値を更新しない、近接検知装置を開示している。
【０００４】
また、特許文献２は、測定されたＲａｗ値と基準値（ベースライン値）との差分が閾値より大きいと判定した場合には、その電極に対応する部分をタッチ位置として検出し、その検出後、差分が予め定められた時間継続した場合には、測定値を基準値に更新する、タッチパネルを備えた電子機器を開示している。特許文献３は、基準値Refを基準にタッチ判定閾値ONthおよび非タッチ判定閾値OFFthを設定し、これらと静電容量の検出容量Cとを比較しタッチおよび非タッチを判定し、容量変動値ΔCが非タッチ判定閾値OFFth未満のとき、基準値Refを更新し、非タッチ判定閾値OFFth以上のとき、基準値Refの更新を停止する、タッチ検出装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２５７０４６号公報
【特許文献２】特開２０１４−０５６５１２号公報
【特許文献３】特開２０１８−１１６６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように、静電容量センサを用いたタッチパネルは、静電容量センサのＲａｗ値とベースライン値（基準値）との差分（Diff）を感度として扱い、例えば、差分が閾値以上か否かでタッチの有無を検出する。また、静電容量センサの静電容量は、環境温度により変動するため、これを補正する手段として、静電容量の変動にベースライン値を追従させるようにベースライン値を更新している。ただし、タッチ検出中は、検出状態を維持する必要があるため、ベースライン値がＲａｗ値との比較処理のために使用されるので、ベースライン値の更新は停止される。
【０００７】
昨今、画面に触れずとも静電タッチ操作が行える技術が出てきている。これらはＨｏｖｅｒ（ホバー）と呼ばれ、Ｈｏｖｅｒは、従来の静電タッチに比べより微小な容量変化の検出を必要とする。例えば、製品コールドスタート直後、または環境温度が急激に変動している最中にタッチ操作し続けた場合、タッチ検出中にベースライン値の更新が停止される一方で静電容量が変動し、タッチ解除時に、本来であれば発生しない変動した静電容量の差分（Diff）が生じてしまい、Ｈｏｖｅｒの性能の劣化を招き、あるいは微小な容量変化の検出ができなくなるという課題がある。
【０００８】
図１は、上記した従来の課題を説明するグラフである。縦軸に容量、横軸に時間を示す。Ｒａｗ値は、静電容量センサの測定値である。タッチパネルが時刻ｔ０で起動され、時刻ｔ０から時刻ｔ２の間、温度上昇に伴いＲａｗ値が増加し、これに追従するようにベースライン値が更新される。時刻ｔ２でタッチ操作が行われ、時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間中にタッチ検出が行われる。タッチ検出期間中の温度上昇によるＲａｗ値の上昇は破線で示される。実線は、タッチ指および温度上昇によるＲａｗ値である。また、タッチ期間中は検出状態を保持する必要があるため、ベースライン値は更新されない。このため、時刻ｔ３のタッチ解除時に、ベースライン値とＲａｗ値との差分(Diff)に変動した容量ΔＣが反映される。その後、ベースライン値の更新が開始され、Ｒａｗ値との差分が徐々に小さくなる。時刻ｔ３またはそれ以降において、指等の対象物がタッチパネル近傍に存在しないのに、差分(Diff)が閾値以上であると、タッチ操作を誤検出したり、Ｈｏｖｅｒ距離が劣化してしまうことがある。
【０００９】
上記の対策として、タッチ解除後のタッチ非検出時の差分（Diff）を時間経過で「０」に戻す処理がある。図１の例で言えば、時刻ｔ３から一定時間の間に、差分が「０」となるようにベースライン値を回復させる処理である。ベースライン値を回復させるための回復時間は、ベースライン値の更新速度に比例する。つまり、ベースライン値の更新速度を速めると回復時間も早くなる。その一方で、ゆっくりと指を画面に近づけるような操作では、単位時間当たりの容量変化が少ないため、検出することが難しくなるという弊害がある。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、ベースライン値の更新速度を制御しつつ微小な容量変化を検出することができる電子装置、ベースライン値の更新方法および更新プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るタッチパネルを備えた電子装置は、タッチパネルに配置され、対象物の接近または接触に応じて静電容量が変化する複数の静電容量センサと、前記静電容量センサの静電容量を測定する測定手段と、測定された静電容量の測定値とベースライン値との差分に基づき対象物の接近または接触を検出する第１の検出手段と、静電容量センサの静電容量変動を補正するため、静電容量センサの静電容量の測定値にベースライン値を追従させるようにベースライン値を更新する更新手段と、タッチパネルへの対象物の近接を検出する第２の検出手段と、第２の検出手段の検出結果に基づき前記更新手段の更新速度を制御する制御手段とを有する。
【００１２】
ある実施態様では、前記制御手段は、第２の検出手段により対象物の近接が検出されたとき、前記更新手段によるベースライン値の更新速度を遅い速度に設定する。ある実施態様では、前記制御手段は、第２の検出手段により対象物の近接が検出されないとき、前記更新手段によるベースライン値の更新速度を速い速度に設定する。ある実施態様では、前記制御手段はさらに、第２の検出手段による対象物の非検出回数が一定回数に到達したとき、前記更新手段によるベースライン値の更新速度を速い速度に設定する。ある実施態様では、前記制御手段は、前記更新手段によるベースライン値の更新速度を遅い速度に初期設定する。ある実施態様では、前記更新手段は、第１の検出手段により対象物の接近または接触の検出が行われている期間中、ベースライン値の更新を停止し、前記制御手段は、第１の検出手段による検出後に、前記更新手段によるベースライン値の更新速度を遅い速度に設定し、その後、第２の検出手段により対象物の非検出が検出されたとき、更新速度の設定を遅い速度から速い速度に切替える。ある実施態様では、前記更新手段は、更新速度が遅い設定であるときベースライン値の変化する割合を緩やかにし、更新速度が速い設定であるときベースライン値の変化する割合を急にする。ある実施態様では、前記第２の検出手段により検出可能なタッチパネルからの第２の距離は、第１の検出手段により検出可能なタッチパネルからの第１の距離よりも大きい。ある実施態様では、前記第２の検出手段は、発光素子と受光素子とを含む赤外線センサにより対象物の近接を検出する。ある実施態様では、前記第２の検出手段は、撮像カメラにより撮像された映像により対象物の近接を検出する。ある実施態様では、タッチパネル装置はさらに、前記タッチパネルに関連して画像を表示する表示手段を含み、前記制御手段は、第２の検出手段の検出結果に基づき前記表示手段により表示される画像を制御する。
【００１３】
本発明に係るベースライン値の更新方法は、対象物の接近または接触に応じて静電容量が変化する複数の静電容量センサを配置したタッチパネルにおけるものであって、静電容量センサの静電容量を測定するステップと、測定された静電容量の測定値とベースライン値との差分に基づき対象物の接近または接触を検出する第１の検出ステップと、静電容量センサの静電容量変動を補正するため、静電容量センサの静電容量の測定値にベースライン値を追従させるようにベースライン値を更新するステップと、タッチパネルへの対象物の近接を検出する第２の検出ステップと、第２の検出ステップの検出結果に基づきベースライン値の更新速度を制御するステップとを有する。
【００１４】
本発明に係るベースライン値の更新プログラムは、対象物の接近または接触に応じて静電容量が変化する複数の静電容量センサを配置したタッチパネルと、前記静電容量センサの静電容量を測定する測定手段と、ベースライン値を記憶するメモリとを備えた電子装置が実行するものであって、前記測定手段を介して静電容量センサの静電容量を測定するステップと、測定された静電容量の測定値とベースライン値との差分に基づき対象物の接近または接触を検出する第１の検出ステップと、静電容量センサの静電容量変動を補正するため、静電容量センサの静電容量の測定値にベースライン値を追従させるように、前記メモリに格納されたベースライン値を更新するステップと、タッチパネルへの対象物の近接を検出する第２の検出ステップと、第２の検出ステップの検出結果に基づきベースライン値の更新速度を制御するステップとを有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、タッチパネルへの対象物の近接の有無に応じてベースライン値の更新速度を制御するようにしたので、タッチパネルへのゆっくりとしたアプローチの検出とベースライン値の速い回復時間とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来のタッチパネル装置の課題を説明するグラフである。
【図２】本発明の第１の実施例に係るタッチパネル装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係るタッチパネル装置の対象物の検出エリアを説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係るタッチパネル装置のベースライン値の更新動作を説明するフローである。
【図５】本発明の第１の実施例に係るベースライン値の更新速度の切替え例を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施例に係るタッチパネル装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例に係るタッチ検出プログラムの機能的な構成を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施例に係るタッチパネル装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態について説明する。本発明の電子装置は、静電容量型のセンサを搭載したタッチパネルを備え、当該タッチパネルは、指やペン等の対象物がタッチパネルに接近または接触したことを検出し、その検出した座標位置を提供するユーザーインターフェースである。本発明のタッチパネルを備えた電子装置は、例えば、カーナビゲーション機能、オーディオ・ビジュアル機能等を備えた車載装置、スマートフォン、タブレット端末、コンピュータ装置であることができる。以下の実施例では、本発明の１つの態様としてタッチパネル装置を例示する。
【実施例】
【００１８】
図２は、本発明の第１の実施例に係るタッチパネル装置の構成を示すブロック図である。本実施例に係るタッチパネル装置１００は、複数の静電容量センサが行列方向に一定のピッチで配置されたタッチパネル１１０と、複数の静電容量センサのそれぞれの静電容量を測定する測定部１２０と、測定部１３０により測定されたＲａｗ値とベースライン値との差分に基づきタッチ操作の有無を検出するタッチ検出部１３０と、ベースライン値を格納するベースライン値格納部１４０と、静電容量センサの静電容量の温度変化等による変動を補正するために静電容量のＲａｗ値に追従するようにベースライン値を更新するベースライン値更新部１５０と、タッチパネル１１０への指等の対象物の近接を検出する近接検出部１６０と、近接検出部１６０の検出結果に基づきベースライン値更新部１５０のベースライン値の更新速度を制御する更新制御部１７０とを有する。
【００１９】
タッチパネル１１０は、通常、液晶パネル等の表示媒体上に積層され、ユーザーインターフェースを備えた表示ユニットを構成する。液晶パネル等に表示された画像は、タッチパネル１１０を透過し、ユーザーは、その画像を見て所望の入力操作をタッチパネル１１０に対して行う。タッチパネル１１０には、マトリックス状に配置された複数の静電容量センサが搭載され、指等の対象物が接近または接触すると、それに応じて静電容量センサの静電容量が変化する。
【００２０】
測定部１２０は、タッチパネル１１０の各静電容量センサに電気的に接続される。測定部１２０は、例えば、一定の周波数でＸ方向の静電容量センサの走査を行い、これをＹ方向に繰り返すことで、タッチパネル１１０の全ての静電容量センサを走査し、複数の静電容量センサのそれぞれの静電容量を順次測定する。測定部１２０の測定結果は、タッチ検出部１３０へ出力される。
【００２１】
タッチ検出部１３０は、測定部１２０により測定されたＲａｗ値とベースライン値との差分を求め、当該差分（Diff）と閾値とを比較し、タッチ操作の有無を検出する。例えば、差分が閾値以上であれば、タッチ操作有りを検出し、差分が閾値未満であれば、タッチ操作無しを検出する。タッチ検出部１３０の検出結果は、ここには図示しない制御部等へ提供され、制御部は、タッチ操作有りの検出結果をユーザー入力として処理する。
【００２２】
ベースライン値格納部１４０は、静電容量センサに関連するベースライン値を格納する。ベースライン値は、複数の静電容量センサの各々に関連して複数用意されていてもよいし、１つまたは幾つかの静電容量センサに関連して用意されてもよい。タッチ検出部１３０は、タッチ検出を行うとき、検出対象の静電容量センサに関連するベースライン値をベースライン値格納部１４０から読み出す。
【００２３】
ベースライン値更新部１５０は、静電容量センサの静電容量変動を補正するためベースライン値格納部１４０に格納されたベースライン値を更新する。ある実施態様では、ベースライン値更新部１５０は、タッチ操作有りが検出され、かつその差分が一定時間継続する場合に、ベースライン値を測定されたＲａｗ値に更新する。また、ベースライン値更新部１５０は、タッチ検出部１３０によるタッチ検出中、ベースライン値の更新を停止する。本実施例では、ベースライン値更新部１５０によるベースライン値の更新速度は、後述するように、更新制御部１７０からの更新制御信号Ｓによって制御される。
【００２４】
近接検出部１６０は、タッチパネル１１０へのユーザーの指等の対象物の近接を検出し、その検出結果を更新制御部１７０へ出力する。タッチ検出部１３０は、タッチパネル１１０への接近または接触を検出するのに対し、近接検出部１６０は、タッチ検出部１３０による検出範囲よりもタッチパネル１１０から離れたエリアでの対象物の近接を検出する。近接検出部１６０は、例えば、一定の周波数で対象物の近接の有無を検出し、この検出周期は、タッチ検出部１３０による検出周期と同期するものであってもよい。また、ある実施態様では、近接検出部１６０は、タッチパネル装置１００の全動作期間中に対象物の近接を検出するようにしてもよいし、あるいは、予め決められた期間、例えば、製品のコールドスタート直後から一定期間、あるいは環境温度が急激に変動している期間、あるいはタッチ検出部１３０によるタッチ検出直後から一定期間、対象物の近接を検出するようにしてもよい。
【００２５】
近接検出部１６０は、任意の構成であることができ、１つの実施態様では、近接検出部１６０は、赤外線（ＩＲ）センサにより対象物の近接を検出する。赤外線センサは、赤外線を発光する発光素子と、発光された赤外線の反射光を受光する受光素子とを含んで構成される。１つまたは複数の赤外線センサをタッチパネル１１０の周囲に設けることでタッチパネル１１０に近接する対象物の有無が検出される。また、他の実施態様では、近接検出部１６０は、撮像カメラを用いて対象物の近接を検出する。この場合、撮像カメラは、タッチパネル１１０を撮像し、その撮像データを画像解析することで対象物の近接の有無を検出する。
【００２６】
図３に、タッチ検出部１３０による検出範囲Ｄ１と、近接検出部１６０による検出範囲Ｄ２を模式的に示す。タッチパネル１１０は、液晶パネル等の上に積層され、これらの表示ユニットが支持基板１１２によって支持される。例えば、タッチパネル１１０の側部には、近接検出部１６０としてＩＲセンサが取付けられる。タッチ検出部１３０による検出範囲Ｄ１は、タッチパネル１１０から近距離範囲内の対象物の有無を検出するのに対し、近接検出部１６０による検出範囲Ｄ２は、タッチパネル１１０から比較的大きく離れた距離の範囲内で対象物の有無を検出する。
【００２７】
更新制御部１７０は、近接検出部１６０の検出結果に基づきベースライン値の更新速度を制御するための更新制御信号Ｓをベースライン値更新部１５０に出力する。具体的には、近接検出部１６０により対象物の近接が検出された場合には、更新制御部１７０は、ベースライン値の更新速度を遅く設定するための更新制御信号Ｓを出力し、近接検出部１６０により対象物の近接が非検出の場合には、ベースライン値の更新速度を速く設定するための更新制御信号Ｓを出力する。また、初期設定では、更新制御部１７０は、更新速度を遅く設定するための更新制御信号Ｓを出力する。
【００２８】
ベースライン値更新部１５０は、更新制御信号Ｓに応じて更新速度を決定する。例えば、更新速度が遅くに設定されている場合には、ベースライン値の変化量を一定値（一定値は、例えば、温度変動を補正するときの通常の変化量）よりも遅くし、更新速度が速くに設定されている場合には、ベースライン値の変化量を一定値よりも速くする。例えば、更新速度を速くする場合には、１ミリ秒毎に変化量Δを元のベースライン値に加算または減算し、更新速度を遅くする場合には、１２ミリ秒毎に変化量Δを元のベースライン値に加算または減算する。このとき、通常の静電容量センサの温度変動に伴う更新速度は、６ミリ秒毎に変化量Δを元のベースライン値に加算または減算する。
【００２９】
次に、本実施例のベースライン値の更新動作について図４のフローチャートを参照して説明する。先ず、更新制御部１７０は、初期設定として、近接検出部１６０による対象物の近接の非検出回数をカウントするカウンタ値Ｎをゼロにし（ステップＳ１００）、かつ更新速度をＳｌｏｗ（遅い）に設定するための更新制御信号Ｓをベースライン値更新部１５０に出力する。つまり、更新速度は、近接検出部１６０によりタッチパネル１１０の近傍に対象物が検出された状態に初期設定される。
【００３０】
次に、更新制御部１７０は、近接検出部１６０の検出結果を受け取り、近接が非検出であれば（Ｓ１０４）、カウンタ値Ｎを１だけインクリメントし（Ｓ１０６）、カウンタ値Ｎが予め決められた回数に到達したか否かを判定する（Ｓ１０８）。ここでは、予め決められた回数は「５」である。
【００３１】
近接検出部１６０による近接が検出されないとき（Ｓ１０４）、およびカウンタ値Ｎが５に到達していないとき（Ｓ１０６）、更新制御部１７０は、Ｘミリ秒を待機した後、近接検出部１６０から次の検出結果を受け取る（Ｓ１１０）。この待機時間Ｘミリ秒は、例えば、近接検出部１６０の検出周期に等しい。
【００３２】
ステップＳ１０４ないしＳ１１０の処理を繰り返し、近接の非検出のカウンタ値Ｎが５に到達すると（Ｓ１０８）、更新制御部１７０は、タッチパネル１１０の近傍に対象物が存在しないと判定し、カウンタ値Ｎをゼロにリセットし（Ｓ１１２）、ベースライン値更新部１５０に対してベースライン値の更新速度をＦａｓｔ（高速）に設定するための更新制御信号Ｓを出力する（Ｓ１１４）。ベースライン値更新部１５０は、更新制御信号Ｓに応答して更新速度をＳｌｏｗからＦａｓｔに切替える。
【００３３】
その後、更新制御部１７０は、近接検出部１７０の検出結果を監視し、近接検出部１６０により新たに対象物の近接が検出されると（Ｓ１１６）、更新速度をＳｌｏｗに設定するための更新制御信号Ｓをベースライン値更新部１５０に出力し、これに応答して、ベースライン値更新部１５０は、更新速度をＦａｓｔからＳｌｏｗに切替える（Ｓ１０２）。
【００３４】
図５に、本実施例によるベースライン値の更新速度の切替え例を示す。時刻ｔ３でタッチ解除またはタッチ検出期間が終了し、このときの更新速度は、Ｓｌｏｗに初期設定されている。従って、もし、静電容量センサの静電容量（Ｒａｗ）が増加していれば、ベースライン値が増加する割合はＳｌｏｗであり、その傾きＰｓは、Ｆａｓｔに比べて相対的に小さい。これは、タッチ解除された直後、ユーザーの指等が再びタッチパネルに近接することが予想され、ベースライン値を急激に変化させてしまうと、単位時間当たりの微小な容量変化が吸収されてしまい、ゆっくりと指を画面に近づける場合に指を検出することが難しくなってしまう。このような事態を防ぐため、タッチ解除時の更新速度はＳｌｏｗに設定される。
【００３５】
時刻ｔ４で、近接検出部１６０による非検出回数が５回に到達した場合には、更新制御部１７０は、タッチパネル１２０の近傍に対象物が存在しないと判定し、更新速度をＳｌｏｗからＦａｓｔに切替える。従って、ベースライン値の増加する割合はＦａｓｔであり、その傾きＰｆがＳｌｏｗのときよりも大きくなる。タッチパネル１１０の近傍に対象物が存在せず、微小な容量変化を検出する必要がないので、ベースライン値と静電容量（Ｒａｗ）との差分（Diff）をできるだけ速やかに適正な値に回復さえる。
【００３６】
時刻ｔ５で、近接検出部１６０により再び対象物の近接が検出されると、更新制御部１７０は、タッチパネル１１０の近傍に対象物が存在すると判定し、微小な容量変化を検出可能にするため更新速度をＦａｓｔからＳｌｏｗに切替える。
【００３７】
このように本実施例によれば、タッチパネル１１０の近傍に対象物が存在するか否かに応じてベースライン値の更新速度を動的に切替えるようにしたので、微小な容量変化を伴うＨｏｖｅｒの検出精度を高める一方で、静電容量センサの静電容量（Ｒａｗ）との差分(Diff)を適正な値にするためのベースライン値の回復時間を短くすることができる。
【００３８】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図６は、本発明の第２の実施例に係るタッチパネル装置の構成を示す図であり、第1の実施例と同一構成については同一参照番号を附してある。同図に示すように、タッチパネル装置１００Ａは、タッチパネル１１０、測定部１２０、近接検出部１６０、内部バス２００、制御部２１０およびメモリ２２０を含んで構成される。内部バス２００は、測定部１２０、近接検出部１６０、制御部２１０およびメモリ２２０を相互に接続し、各部の間でデータの送受を可能にする。
【００３９】
本実施例では、制御部２１０は、例えば、ＲＯＭ／ＲＡＭを有するマイクロプロセッサあるいはマイクロコントローラを含んで構成され、制御部２１０は、タッチ検出プログラムを実行することでタッチパネル装置１００Ａの動作を制御する。メモリ２２０にタッチ検出プログラムが格納され、タッチパネル装置１００Ａが動作するとき、制御部２１０は、メモリ２２０からタッチ検出プログラムをロードし、これを実行する。
【００４０】
図７に、タッチ検出プログラムの機能的な構成を示す。タッチ検出プログラム３００は、タッチ検出部３１０、ベースライン値格納部３２０、ベースライン値更新部３３０および更新制御部３４０を含む。これらの機能は、第１の実施例のタッチ検出部１３０、ベースライン値格納部１４０、ベースライン値更新部１５０および更新制御部１７０と実質的に同一である。
【００４１】
次に、本発明の第３の実施例について説明する。図８は、第３の実施例に係るタッチパネル装置の構成を示す図である。本実施例では、近接検出部１６０の検出結果は、ベースライン値の更新速度の制御に利用される他、表示部の表示制御にも利用される。本実施例のタッチパネル装置１００Ｂは、第２の実施例のときの構成に加えて表示部２３０を有する。表示部２３０は、例えば、液晶パネルであり、この液晶パネルにタッチパネル１１０が組み合わされる。
【００４２】
制御部２１０は、近接検出部１６０の検出結果に基づき表示部２３０を制御する機能を有する。例えば、制御部２１０は、近接検出部１６０により対象物の近接が検出されたとき、タッチパネル１１０の用途に応じて、あるいはその使用を有効なものにするため、制御部２１０は、メモリ２２０から必要な画像データを読出し、これを表示部２３０に表示させる。例えば、近接検出部１６０により対象物の近接が検出されると、これに応答して表示部２３０にユーザーインターフェース用のメニュー画面が表示されたり、あるいは、所望の動作のために必要なユーザー入力の画面が表示される。同時に、更新制御部３４０は、ベースライン値更新部３３０に対して更新速度をＳｌｏｗに設定するための更新制御信号を出力する。また、対象物の近接が非検出になると、表示部２３０のユーザーインターフェース用の画面が他の画面に切替わり、同時に、更新制御部３４０は、ベースライン値更新部３３０に対して更新速度をＦａｓｔに設定するための更新制御信号を出力する。
【００４３】
上記したように第１ないし第３の実施例によれば、近接検出部１６０の検出結果に基づいてベースライン値の更新速度を動的に切替えるようにしたので、従来のタッチパネル装置に比べ、Ｈｏｖｅｒ等のアプローチ性能を犠牲にすることなく、短時間でベースライン値を回復させることができる。一例として、タッチパネル装置のコールドスタート直後にタッチを１分間継続した場合、従来品に比べ、ベースライン値の回復時間を１／１２（Ｓｌｏｗのときに、１ｍ秒毎に変化量Δが加算または減算され、Ｆａｓｔのときに、１２ｍ秒毎に変化量Δが加算または減算される場合）に短縮することが可能になった。
【００４４】
上記実施例では、タッチパネル装置を例示したが、本実施例のタッチパネル装置は、液晶パネルや有機ＥＬパネル等の表示デバイスを備えた種々の電子装置のユーザーインターフェースに適用することができるのは言うまでもない。
【００４５】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１００：タッチパネル装置                    １１０：タッチパネル
１２０：測定部                              １３０：タッチ検出部
１４０：ベースライン値格納部                １５０：ベースライン値更新部
１６０：近接検出部                          １７０：更新制御部
２００：内部バス                            ２１０：制御部
２２０：メモリ                              ２３０：表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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