(57)【要約】      （修正有）【課題】電子機器の低消費電力化が可能なタッチパッドモジュールを提供する。【解決手段】センサ群は、タッチパッド１０の実装面に実装され、同じ形式のインタフェースを有するタッチパッドコントローラＩＣ３０は、タッチパッド１０の実装面に実装され、タッチパッド１０を制御する。マイクロコントローラＩＣ４０は、タッチパッド１０の実装面に実装され、センサ群を制御し、各センサの出力に応じた第１データを取得するとともに、タッチパッドコントローラＩＣ３０を制御し、ユーザが接触した座標を示す第２データを取得し、第１データおよび第２データを、ＣＰＵ２に送信可能に構成される。【選択図】図３
2014041491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザが接触する接触面を有するタッチパッドと、
前記タッチパッドの接触面と反対の実装面に実装されたセンサ群であって、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサの少なくともひとつを含み、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサはそれぞれ同じ形式のインタフェースを有している、センサ群と、
前記タッチパッドの前記実装面に実装されたタッチパッドコントローラＩＣ（Integrated Circuit）であって、前記タッチパッドを制御し、前記タッチパッドの電気的状態を示すデジタルデータを生成する検出部と、前記デジタルデータにもとづきユーザが接触した座標を示す座標データを生成するデジタルプロセッサと、前記デジタルプロセッサと外部との間でデータを伝送するための第１インタフェース部と、を有するタッチパッドコントローラＩＣと、
前記タッチパッドの前記実装面に実装されたマイクロコントローラＩＣであって、前記センサ群に含まれる各センサと共通の第１バスを介して接続される第２インタフェース部と、前記タッチパッドコントローラＩＣの前記第１インタフェース部と第２バスを介して接続される第３インタフェース部と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と第３バスを介して接続可能な第４インタフェース部と、前記第２インタフェース部を介して前記センサ群を制御し、各センサの出力に応じた第１データを取得するとともに、前記第３インタフェース部を介して前記タッチパッドコントローラＩＣを制御し、ユーザが接触した座標を示す第２データを取得し、前記第１データおよび前記第２データを、前記第４インタフェース部を介して前記ＣＰＵに送信可能に構成された信号処理部と、を有するマイクロコントローラＩＣと、
を備えることを特徴とするタッチパッドモジュール。
【請求項２】
ユーザが接触する接触面を有するタッチパッドと、
前記タッチパッドと接続される折りたたみ可能なフレキシブルプリント基板と、
前記フレキシブルプリント基板に実装されたセンサ群であって、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサの少なくともひとつを含み、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサはそれぞれ同じ形式のインタフェースを有している、センサ群と、
前記フレキシブルプリント基板に実装されたタッチパッドコントローラＩＣ（Integrated Circuit）であって、前記タッチパッドを制御し、前記タッチパッドの電気的状態を示すデジタルデータを生成する検出部と、前記デジタルデータにもとづきユーザが接触した座標を示す座標データを生成するデジタルプロセッサと、前記デジタルプロセッサと外部との間でデータを伝送するための第１インタフェース部と、を有するタッチパッドコントローラＩＣと、
前記フレキシブルプリント基板に実装されたマイクロコントローラＩＣであって、前記センサ群に含まれる各センサと共通の第１バスを介して接続される第２インタフェース部と、前記タッチパッドコントローラＩＣの前記第１インタフェース部と第２バスを介して接続される第３インタフェース部と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と第３バスを介して接続可能な第４インタフェース部と、前記第２インタフェース部を介して前記センサ群を制御し、各センサの出力に応じた第１データを取得するとともに、前記第３インタフェース部を介して前記タッチパッドコントローラＩＣを制御し、ユーザが接触した座標を示す第２データを取得し、前記第１データおよび前記第２データを、前記第４インタフェース部を介して前記ＣＰＵに送信可能に構成された信号処理部と、を有するマイクロコントローラＩＣと、
を備えることを特徴とするタッチパッドモジュール。
【請求項３】
タッチパッドと、
加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサの少なくともひとつを含み、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサはそれぞれ同じ形式のインタフェースを有している、センサ群と、
前記タッチパッドを制御し、ユーザが接触した座標を示す座標データを生成するタッチパッドコントローラＩＣと、
前記センサ群を制御し、各センサの出力に応じた第１データを取得するとともに、前記タッチパッドコントローラＩＣを制御し、ユーザが接触した座標を示す第２データを取得し、前記第１データおよび前記第２データを、ＣＰＵに送信可能に構成されたマイクロコントローラＩＣと、
を備えることを特徴とするタッチパッドモジュール。
【請求項４】
前記タッチパッドは、相互容量方式であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のタッチパッドモジュール。
【請求項５】
前記タッチパッドは、自己容量方式であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のタッチパッドモジュール。
【請求項６】
前記タッチパッドは、抵抗膜方式であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のタッチパッドモジュール。
【請求項７】
ユーザが接触する接触面を有するタッチパッドと、
前記タッチパッドの接触面と反対の実装面に実装されたセンサ群であって、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサの少なくともひとつを含み、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサはそれぞれ同じ形式のインタフェースを有している、センサ群と、
前記タッチパッドの前記実装面に実装されたタッチパッドコントローラＩＣ（Integrated Circuit）であって、前記タッチパッドを制御し、前記タッチパッドの電気的状態を示すデジタルデータを生成する検出部と、前記センサ群に含まれる各センサと共通の第４バスを介して接続される第５インタフェース部と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と第５バスを介して接続される第６インタフェース部と、前記第５インタフェース部を介して前記センサ群を制御し、各センサの出力に応じた第１データを取得するとともに、前記検出部を制御し、前記デジタルデータにもとづいてユーザが接触した座標を示す第２データを取得し、前記第１データおよび前記第２データを、前記第６インタフェース部を介して前記ＣＰＵに送信可能に構成されたデジタルプロセッサと、を有するタッチパッドコントローラＩＣと、
を備えることを特徴とするタッチパッドモジュール。
【請求項８】
ユーザが接触する接触面を有するタッチパッドと、
前記タッチパッドと接続される折りたたみ可能なフレキシブルプリント基板と、
前記フレキシブルプリント基板に実装されたセンサ群であって、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサの少なくともひとつを含み、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサはそれぞれ同じ形式のインタフェースを有している、センサ群と、
前記フレキシブルプリント基板に実装されたタッチパッドコントローラＩＣ（Integrated Circuit）であって、前記タッチパッドを制御し、前記タッチパッドの電気的状態を示すデジタルデータを生成する検出部と、前記センサ群に含まれる各センサと共通の第４バスを介して接続される第５インタフェース部と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と第５バスを介して接続される第６インタフェース部と、前記第５インタフェース部を介して前記センサ群を制御し、各センサの出力に応じた第１データを取得するとともに、前記検出部を制御し、前記デジタルデータにもとづいてユーザが接触した座標を示す第２データを取得し、前記第１データおよび前記第２データを、前記第６インタフェース部を介して前記ＣＰＵに送信可能に構成されたデジタルプロセッサと、を有するタッチパッドコントローラＩＣと、
を備えることを特徴とするタッチパッドモジュール。
【請求項９】
タッチパッドと、
加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサの少なくともひとつを含み、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサはそれぞれ同じ形式のインタフェースを有している、センサ群と、
前記センサ群を制御し、各センサの出力に応じた第１データを取得するとともに、前記タッチパッドを制御し、ユーザが接触した座標を示す第２データを取得し、前記第１データおよび前記第２データを、ＣＰＵに送信可能に構成されたタッチパッドコントローラＩＣと、
を備えることを特徴とするタッチパッドモジュール。
【請求項１０】
前記タッチパッドは、相互容量方式であることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載のタッチパッドモジュール。
【請求項１１】
前記タッチパッドは、自己容量方式であることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載のタッチパッドモジュール。
【請求項１２】
前記タッチパッドは、抵抗膜方式であることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載のタッチパッドモジュール。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載のタッチパッドモジュールを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１４】
ディスプレイパネルと、
請求項２または８に記載のタッチパッドモジュールと、
を備え、
前記タッチパッドモジュールの前記タッチパッドは、前記ディスプレイパネルとオーバーラップして設けられ、タッチスクリーンとして機能し、
前記フレキシブルプリント基板は、それ自身と前記タッチパッドとの間に前記ディスプレイパネルを挟み込むように折りたたまれることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のラップトップＰＣ（Personal Computer）、タブレットＰＣ（スレートＰＣともいう）、スマートフォン、高機能オーディオプレイヤ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの電子機器は、指やスタイラスで接触することによって電子機器を操作するためのタッチパッドを備える。図１は、電子機器の一例であるラップトップＰＣを示す斜視図である。ラップトップＰＣ５００ｒは、筐体５０２、液晶パネル５０４、キーボード（不図示）、タッチパッド５０６を備える。筐体５０２の内部には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１０、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）５１２、タッチパッド５０６のコントローラ５１４、液晶パネル５０４のコントローラ５１６が設けられる。
【０００３】
タッチパッド５０６のコントローラ５１４は、タッチパッド５０６の実装面に実装される。コントローラ５１４は、タッチパッド５０６の状態を制御、監視し、ユーザが接触した座標を判定する。コントローラ５１４とＣＰＵ５１０の間は、第１のバス５２２を介して接続される。ユーザの接触の有無および接触した座標は、バス５２２を介してＣＰＵ５１０に送信される。
【０００４】
このようなラップトップＰＣ５００ｒなどの電子機器の高機能化にともない、加速度センサ５２０ａやジャイロセンサ５２０ｂ、地磁気センサ５２０ｃなど（以下、センサ群５２０と総称する）の搭載が進められている。センサ群５２０は、バス５２２と別の、第２のバス５２４を介してＣＰＵ５１０と接続される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、図１の電子機器について検討した結果、以下の課題を認識するに至った。
【０００６】
図１の構成では、ＣＰＵ５１０が動作中に限りセンサ群５２０を制御して情報を取得することが可能であり、ＣＰＵ５１０がスタンバイ状態あるいはシャットダウン状態であるとき、センサ群５２０を動作させることができない。言い換えれば、センサ群５２０を動作させるためには、ＣＰＵ５１０を動作させておく必要があり、低消費電力化の妨げとなる。
【０００７】
本発明は係る状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、電子機器の低消費電力化が可能なタッチパッドモジュールの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様は、タッチパッドモジュールに関する。タッチパッドモジュールは、タッチパッド、センサ群、タッチパッドコントローラＩＣ、マイクロコントローラＩＣ（Integrated Circuit）を備える。タッチパッドは、ユーザが接触する接触面を有する。センサ群は、タッチパッドの接触面と反対の実装面に実装される。センサ群は、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサの少なくともひとつを含み、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサはそれぞれ同じ形式のインタフェースを有している。タッチパッドコントローラＩＣは、タッチパッドの実装面に実装され、検出部、デジタルプロセッサ、第１インタフェース部を有する。検出部は、タッチパッドを制御し、タッチパッドの電気的状態を示すデジタルデータを生成する。デジタルプロセッサは、デジタルデータにもとづきユーザが接触した座標を示す座標データを生成する。第１インタフェース部は、デジタルプロセッサと外部との間でデータを伝送するために設けられる。マイクロコントローラＩＣは、タッチパッドの実装面に実装され、第２インタフェース部、第３インタフェース部、第４インタフェース部、信号処理部を有する。第２インタフェース部は、センサ群に含まれる各センサと共通の第１バスを介して接続される。第３インタフェース部は、タッチパッドコントローラＩＣの第１インタフェース部と第２バスを介して接続される。第４インタフェース部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と第３バスを介して接続可能となっている。信号処理部は、第２インタフェース部を介してセンサ群を制御し、各センサの出力に応じた第１データを取得するとともに、第３インタフェース部を介してタッチパッドコントローラＩＣを制御し、ユーザが接触した座標を示す第２データを取得し、第１データおよび第２データを、第４インタフェース部を介してＣＰＵに送信可能に構成される。
【０００９】
本明細書において、「タッチパッド」は、ディスプレイパネルとは別に設けられたものの他、ディスプレイパネルと一体に設けられた「タッチスクリーン」を包含する概念である。この構成によれば、ＣＰＵとセンサ群の間に、低消費電力のマイクロコントローラＩＣを設け、マイクロコントローラＩＣによってセンサ群およびタッチパッドコントローラＩＣを管理させることにより、ＣＰＵが非動作状態であっても、センサ群およびタッチパッドコントローラＩＣを動作させることができ、ＣＰＵを常時動作させる場合に比べて電子機器の消費電力を低減できる。また、タッチパッドと各種センサがモジュールとして一体化されているため、電子機器の設計者は、タッチパッドや各種センサを個別に選定し、それらのレイアウトや特性をチューニングする必要がなくなるため、電子機器の設計が容易となり、あるいは設計時間を短縮できる。
【００１０】
本発明の別の態様も、タッチパッドモジュールに関する。タッチパッドモジュールは、タッチパッド、センサ群、タッチパッドコントローラＩＣ、を備える。
タッチパッドは、ユーザが接触する接触面を有する。センサ群は、タッチパッドの接触面と反対の実装面に実装される。センサ群は、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサの少なくともひとつを含み、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサはそれぞれ同じ形式のインタフェースを有している。タッチパッドコントローラＩＣ（Integrated Circuit）は、タッチパッドの実装面に実装され、検出部、第５インタフェース部、第６インタフェース部、デジタルプロセッサを有する。検出部は、タッチパッドを制御し、タッチパッドの電気的状態を示すデジタルデータを生成する。第５インタフェース部は、センサ群に含まれる各センサと共通の第４バスを介して接続される。第６インタフェース部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と第５バスを介して接続される。デジタルプロセッサは、第５インタフェース部を介してセンサ群を制御し、各センサの出力に応じた第１データを取得するとともに、検出部を制御し、デジタルデータにもとづいてユーザが接触した座標を示す第２データを取得し、第１データおよび第２データを、第６インタフェース部を介してＣＰＵに送信可能に構成される。
【００１１】
この構成によれば、センサ群を、タッチパッドコントローラＩＣの管理下に置くことにより、ＣＰＵが非動作状態であっても、センサ群およびタッチパッドコントローラＩＣを動作させることができ、ＣＰＵを常時動作させる場合に比べて、電子機器の消費電力を低減できる。また、タッチパッドと各種センサがモジュールとして一体化されているため、電子機器の設計者は、タッチパッドや各種センサを個別に選定し、それらのレイアウトや特性をチューニングする必要がなくなるため、電子機器の設計時間を短縮できる。
【００１２】
ある態様において、タッチパッドは、相互容量方式であってもよい。
タッチパッドコントローラＩＣの検出部は、パルス状の駆動信号を発生するところ、マイクロコントローラＩＣによって、駆動信号がセンサ群と干渉しないように、タッチパッドコントローラＩＣとセンサ群を動作させることができ、その結果、検出精度を高めることができる。
【００１３】
本発明の別の態様は、電子機器に関する。電子機器は、上述のいずれかのタッチパッドモジュールまたはタッチスクリーンモジュールを備える。
【００１４】
なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、あるいは本発明の表現を、方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のある態様によれば、ＣＰＵが非動作状態であっても、センサ群およびタッチパッドコントローラＩＣを動作させることができ、消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電子機器の一例であるラップトップＰＣを示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係るタッチパッドモジュールを備える電子機器の構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る電子機器の構成を示すブロック図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、タッチパッドモジュールの外観を示す図である。
【図５】第２の実施の形態に係るタッチパッドモジュールを備える電子機器の構成を示すブロック図である。
【図６】図６（ａ）は、第１の変形例に係るタッチパッドモジュールを、図６（ｂ）は、図６（ａ）のタッチパッドモジュールを備える電子機器の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１８】
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図２は、第１の実施の形態に係るタッチパッドモジュール１００を備える電子機器１の構成を示す図である。電子機器１は、たとえばラップトップＰＣである。電子機器１は、筐体３、ＣＰＵ２、ＧＰＵ４、ディスプレイドライバ６、ディスプレイパネル８、タッチパッドモジュール１００を備える。
【００２０】
ＣＰＵ２は、図示しないマザーボード上に実装されており、電子機器１全体を統括的に制御する。ＧＰＵ４は、ディスプレイに表示すべき画像データを生成する。ＧＰＵ４はＣＰＵ２に内蔵されてもよい。ディスプレイドライバ６は、ＧＰＵ４が生成した画像データを受け、ディスプレイパネル８を制御する。
【００２１】
タッチパッドモジュール１００は、ユーザがタッチすることにより、各種の操作入力を受け付けるユーザインタフェースである。
【００２２】
図３は、第１の実施の形態に係る電子機器１の構成を示すブロック図である。タッチパッドモジュール１００は、タッチパッド１０、センサ群２０、タッチパッドコントローラＩＣ３０、マイクロコントローラＩＣ４０を備える。
【００２３】
図４（ａ）、（ｂ）は、タッチパッドモジュール１００の外観を示す図である。図４（ａ）に示すように、タッチパッド１０は、ユーザが接触する接触面１２を有する。たとえばタッチパッド１０は静電容量方式、より具体的には相互容量方式であり、その接触面１２には、複数の送信電極１６と複数の受信電極１８が形成される。なおタッチパッド１０の種類は特に限定されず、自己容量方式であってもよいし、抵抗膜式であってもよい。
【００２４】
図４（ｂ）に示すように、タッチパッド１０の、接触面１２の反対側の実装面１４には、センサ群２０、タッチパッドコントローラＩＣ３０、マイクロコントローラＩＣ４０が実装される。
【００２５】
センサ群２０は、加速度センサ２０ａ、ジャイロセンサ２０ｂ、地磁気センサ２０ｃの少なくともひとつを含む。加速度センサ２０ａ、ジャイロセンサ２０ｂ、地磁気センサ２０ｃはそれぞれ同じ形式のインタフェースを有している。
【００２６】
タッチパッドコントローラＩＣは、検出部３２、デジタルプロセッサ３４、第１インタフェース部３６を有する。検出部３２は、タッチパッド１０を制御し、タッチパッド１０の電気的状態を示すデジタルデータを生成する。検出部３２の構成は特に限定されず、公知の技術を用いればよい。
【００２７】
デジタルプロセッサ３４は、デジタルデータにもとづきユーザが接触した座標を示す座標データを生成する。第１インタフェース部３６は、デジタルプロセッサ３４と外部との間でデータを伝送するために設けられる。
【００２８】
マイクロコントローラＩＣ４０は、第２インタフェース部４２、第３インタフェース部４４、第４インタフェース部４６、信号処理部４８を有する。第２インタフェース部４２は、センサ群２０に含まれる各センサ２０ａ〜２０ｃと共通の第１バス５０を介して接続される。第３インタフェース部４４は、タッチパッドコントローラＩＣ３０の第１インタフェース部３６と第２バス５２を介して接続される。第４インタフェース部４６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２と第３バス５４を介して接続可能となっている。第１バス５０、第２バス５２、第３バス５４は、ＰＳ／２（Personal System/2）バス、あるいはＵＳＢ（Universal Serial Bus）である。
【００２９】
信号処理部４８は、（i）第２インタフェース部４２および第１バス５０を介してセンサ群２０を制御し、各センサ２０ａ〜２０ｃの出力に応じた第１データを取得するとともに、（ii）第３インタフェース部を介してタッチパッドコントローラＩＣを制御し、ユーザが接触した座標を示す第２データを取得し、（iii）第１データおよび第２データを、第４インタフェース部４６および第３バス５４を介してＣＰＵ２に送信可能に構成される。
【００３０】
以上がタッチパッドモジュール１００の構成である。続いてその動作を説明する。
【００３１】
マイクロコントローラＩＣ４０は、ＣＰＵ２が非動作状態であると、動作状態であるとを問わずに、自律的に動作可能に構成され、センサ群２０およびタッチパッドコントローラＩＣ３０を制御可能となっている。ＣＰＵの非動作状態とは、スタンバイ状態や完全な停止状態を含みうる。マイクロコントローラＩＣ４０のゲート数は、ＣＰＵ２のそれに比べて格段に少ないため、マイクロコントローラＩＣ４０の消費電力は、ＣＰＵ２の消費電力に比べて十分に小さいことに留意されたい。
【００３２】
いまＣＰＵ２が非動作状態であるとする。このとき、マイクロコントローラＩＣ４０の信号処理部４８は、センサ群２０を制御し、電子機器１の加速度、傾斜、配置方向などを検出するとともに、タッチパッドコントローラＩＣ３０を制御し、ユーザのタッチパッド１０の接触の有無および接触した座標を検出する。
【００３３】
たとえばマイクロコントローラＩＣ４０は、ユーザがタッチパッド１０に接触したことを検知すると、第３バス５４を介してＣＰＵ２にその旨を通知する。この通知をトリガーとして、非動作状態のＣＰＵ２を動作状態に遷移させることができる。
【００３４】
同様にマイクロコントローラＩＣ４０は、センサ群２０の各種センサ２０ａ〜２０ｃが生成する第１データが所定の条件を満たすと、第３バス５４を介してＣＰＵ２にその旨を通知する。この通知をトリガーとして、非動作状態のＣＰＵ２は動作状態に遷移させることができる。
【００３５】
当然のことながら、従来と同様に、ＣＰＵ２が動作状態であっても、タッチパッド１０およびセンサ群２０によるセンシングは可能である。
【００３６】
以上が電子機器１の動作である。
このタッチパッドモジュール１００では、ＣＰＵ２とセンサ群２０の間に、低消費電力のマイクロコントローラＩＣ４０を設け、ＣＰＵ２ではなく、マイクロコントローラＩＣ４０によってセンサ群２０およびタッチパッドコントローラＩＣ３０を管理させることとした。これにより、ＣＰＵ２が非動作状態であっても、センサ群２０およびタッチパッドコントローラＩＣ１０によるセンシングが可能となる。従来では、センサ群２０を動作させるためにはＣＰＵ２を動作状態としなければならず、低消費電力化の妨げとなっていた。これに対して本実施の形態によれば、マイクロコントローラＩＣ４０を、ＣＰＵ２に比べて低消費電力で設計できるため、電子機器１全体の消費電力を低減できる。
【００３７】
また、ＣＰＵ２が非動作状態であっても、タッチパッド１０やセンサ群２０を動作可能とできることから、タッチパッド１０やセンサ群２０のセンシングの結果を、電子機器１のシャットダウン状態あるいはスタンバイ状態からの起動・復帰信号として使用することができる。従来の電子機器は、専用の電源キーあるいは電源ボタンを備え、ユーザがそれを押下すると起動するのが一般的であったが、実施の形態に係るタッチパッドモジュール１００を用いれば、タッチパッド１０やセンサ群２０を、電源キーや電源ボタンに加えて代わりとして利用でき、専用の電源キーや電源ボタンを省略できる。
【００３８】
また、タッチパッド１０と各種センサ２０ａ〜２０ｃがモジュールとして一体化されているため、電子機器１の設計者は、タッチパッド１０や各種センサ２０ａ〜２０ｃを個別に選定し、それらのレイアウトや特性をチューニングする必要がなくなるため、電子機器１の設計が容易となり、あるいは設計時間を短縮できる。
【００３９】
また、図１の電子機器５００においては、以下の問題が生ずる。タッチパッドが相互容量（Mutual Capacitance）方式である場合、そのコントローラ５１４は、パルス状の駆動信号を生成する。図１の構成では、コントローラ５１４によるタッチパッド５０６の制御と、センサ群５２０によるセンシングが非同期で独立に実行されるため、コントローラ５１４が生成する駆動信号が、センサ群５２０のセンシングに悪影響を及ぼす場合がある。従来この問題に対処するためには、ノイズ耐性の高いセンサを選定する必要があった。これに対して、図３のタッチパッドモジュール１００によれば、マイクロコントローラＩＣ４０によって、駆動信号がセンサ群２０と干渉しないように、タッチパッドコントローラＩＣ３０とセンサ群２０を時分割で異なる時間スロットで動作させることが可能となり、検出精度を高めることができる。
【００４０】
さらに、電子機器１の薄型化あるいはデザインの観点から、筐体３を金属で形成する場合がある。図１の構造では、筐体５０２が金属であると、金属によるシールドによって地磁気センサ５２０ｃの感度が低下するおそれがある。これに対して図２の電子機器１では、タッチパッドモジュール１００の箇所に筐体３の開口が設けられ、地磁気センサ２０ｃは、金属によるシールドの影響を受けないように配置される。したがって、地磁気センサ２０ｃの感度の低下を抑制できる。
【００４１】
（第２の実施の形態）
図５は、第２の実施の形態に係るタッチパッドモジュール１００ａを備える電子機器１ａの構成を示すブロック図である。
【００４２】
タッチパッドモジュール１００ａは、タッチパッド１０、センサ群２０およびタッチパッドコントローラＩＣ３０ａを備える。図４（ａ）、（ｂ）に示すのと同様に、センサ群２０およびタッチパッドコントローラＩＣ３０ａは、タッチパッド１０の実装面１４に実装される。
【００４３】
センサ群２０は、加速度センサ２０ａ、ジャイロセンサ２０ｂ、地磁気センサ２０ｃの少なくともひとつを含み、加速度センサ２０ａ、ジャイロセンサ２０ｂ、地磁気センサ２０ｃはそれぞれ同じ形式のインタフェースを有している。
【００４４】
タッチパッドコントローラＩＣ３０ａは、検出部３２、デジタルプロセッサ３４ａ、第５インタフェース部６０、第６インタフェース部６２を有する。検出部３２は、タッチパッド１０を制御し、タッチパッド１０の電気的状態を示すデジタルデータを生成する。第５インタフェース部６０は、センサ群２０に含まれる各センサ２０ａ〜２０ｃと共通の第４バス５６を介して接続される。第６インタフェース部６２は、ＣＰＵ２と第５バス５８を介して接続される。デジタルプロセッサ３４ａは、（i）第５インタフェース部６０を介してセンサ群２０を制御し、各センサの出力に応じた第１データを取得するとともに、（ii）検出部３２を制御し、検出部３２が生成するデジタルデータにもとづいて、ユーザが接触した座標を示す第２データを取得し、（iii）第１データおよび第２データを、第６インタフェース部６２を介してＣＰＵ２に送信可能に構成される。デジタルプロセッサ３４ａは、ＣＰＵ２が非動作状態であると動作状態であるとを問わずに、自律的に動作可能に構成され、センサ群２０およびタッチパッドコントローラＩＣ３０ａの検出部３２を制御可能となっている。デジタルプロセッサ３４ａのゲート数は、ＣＰＵ２のそれに比べて格段に少ないため、デジタルプロセッサ３４ａの消費電力は、ＣＰＵ２の消費電力に比べて十分に小さいことに留意されたい。
【００４５】
つまり、タッチパッドモジュール１００ａでは、タッチパッドコントローラＩＣ３０ａのデジタルプロセッサ３４の一部が、図３のマイクロコントローラＩＣ４０の信号処理部４８の機能を備えている。
【００４６】
以上がタッチパッドモジュール１００ａの構成である。
このタッチパッドモジュール１００ａによっても、センサ群２０を、タッチパッドコントローラＩＣ３０ａの管理下に置くことで、ＣＰＵ２が非動作状態であっても、センサ群２０およびタッチパッドコントローラＩＣ３０ａによるセンシングが可能となる。そしてタッチパッドコントローラＩＣ３０ａのデジタルプロセッサ３４をＣＰＵ２に比べて低消費電力で構成し、ＣＰＵ２を動作させるかわりに、デジタルプロセッサ３４を動作させることにより、常時ＣＰＵ２を動作させる場合に比べて電子機器１全体の消費電力を低減できる。
【００４７】
そのほか、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
【００４９】
（第１の変形例）
実施の形態では、タッチパッドを備える電子機器について説明したが、本明細書におけるタッチパッドは、タッチスクリーンを包含する概念である。図６（ａ）は、第１の変形例に係るタッチパッドモジュール１００ｃを、図６（ｂ）は、図６（ａ）のタッチパッドモジュール１００ｃを備える電子機器１ｃの構成を示す図である。
【００５０】
図６（ａ）のタッチパッドモジュール１００ｃは、タッチパッド（タッチスクリーン）１０ｃ、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）７０、センサ群２０、タッチパッドコントローラＩＣ３０、マイクロコントローラＩＣ４０を備え、モジュール化される。タッチパッドモジュール１００ｃは、図３のタッチパッドモジュール１００の、タッチパッド１０を、タッチスクリーン１０ｃに置き換えたものと把握できる。ＦＰＣ７０はタッチスクリーン１０ｃに接続されている。センサ群２０、タッチパッドコントローラＩＣ３０、マイクロコントローラＩＣ４０は、ＦＰＣ７０上に実装される。センサ群２０、タッチパッドコントローラＩＣ３０、マイクロコントローラＩＣ４０は、ＦＰＣ７０のいずれの面に実装してもよい。ＦＰＣ７０は、図中、破線で示すように折り曲げ可能となっている。
【００５１】
図６（ｂ）には、電子機器１ｃにタッチパッドモジュール１００ｃが実装される様子が示される。タッチスクリーン１０ｃは、ディスプレイパネル８の上面に設けられ、フレキシブル基板７０は、タッチパッド１０との間にディスプレイパネル８を挟み込むように、ディスプレイパネル８の下面側に折り曲げられる。
【００５２】
（第２の変形例）
図５のタッチパッドモジュール１００ａにおいても、タッチパッド１０を、タッチスクリーン１０ｃに置換することが可能である。この場合も、図６のタッチパッド１０ｃと同様の構造とすればよい。
【００５３】
第１、第２の変形例によっても、実施の形態と同様の効果を得ることができる。なお、第１、第２の変形例に係るタッチパッドモジュールは、タッチパッドがタッチスクリーンである場合に限定されず、図２に示すような電子機器にも利用可能である。すなわち、センサ群２０、タッチパッドコントローラＩＣ３０、マイクロコントローラＩＣ４０は、タッチパッド１０の実装面に実装されてもよいし、ＦＰＣに実装されてもよい。
【００５４】
実施の形態にもとづき、具体的な用語を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
【符号の説明】
【００５５】
１…電子機器、２…ＣＰＵ、３…筐体、４…ＧＰＵ、６…ディスプレイドライバ、８…ディスプレイパネル、１００…タッチパッドモジュール、１０…タッチパッド、１２…接触面、１４…実装面、２０ａ…加速度センサ、２０ｂ…ジャイロセンサ、２０ｃ…地磁気センサ、２０…センサ群、３０…タッチパッドコントローラＩＣ、３２…検出部、３４…デジタルプロセッサ、３６…第１インタフェース部、４０…マイクロコントローラＩＣ、４２…第２インタフェース部、４４…第３インタフェース部、４６…第４インタフェース部、４８…信号処理部、５０…第１バス、５２…第２バス、５４…第３バス、６０…第５インタフェース部、６２…第６インタフェース部、５６…第４バス、５８…第５バス、２００…タッチスクリーンモジュール。
【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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