(57)【要約】【課題】複数の検出電極を備え、ノイズ環境下においても１つの検出電極への人体の近接又は接触を確実に検知することができるタッチセンサを提供する。【解決手段】本タッチセンサ１は、並べて配設された複数の検出電極２を備え、検出電極のいずれかへの人体の近接又は接触を検知するタッチセンサであって、検出電極毎に生じた静電容量に対応する電気量を計測する計測回路３と、検出電極毎に設定された検出感度において、計測回路による計測値から人体の近接又は接触があると仮判定する仮判定手段４２と、一の検出電極について仮判定手段により人体が近接又は接触していると仮判定されたときから所定のノイズ判定期間を設け、ノイズ判定期間内において他の検出電極について検出感度を高めて仮判定手段により人体が近接又は接触があると仮判定されなかった場合には、一の検出電極に人体の近接又は接触があると判断する制御手段４３と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並べて配設された複数の検出電極を備え、前記検出電極のいずれかへの人体の近接又は接触を検知するタッチセンサであって、
前記検出電極毎に生じた静電容量に対応する電気量を計測する計測回路と、
前記検出電極毎に設定された検出感度において、前記計測回路による計測値から人体の近接又は接触があると仮判定する仮判定手段と、
一の前記検出電極について前記仮判定手段により人体が近接又は接触していると仮判定されたときから所定のノイズ判定期間を設け、前記ノイズ判定期間内において、他の前記検出電極について前記検出感度を高めて前記仮判定手段により人体が近接又は接触があると仮判定されなかった場合には、前記一の検出電極に人体の近接又は接触があると判断する制御手段と、
を備えることを特徴とするタッチセンサ。
【請求項２】
前記検出感度は人体の近接又は接触を検出するための閾値によって設定され、
前記仮判定手段は、前記計測回路による計測値が前記閾値を超えたとき人体の近接又は接触があると仮判定し、
前記制御手段は、前記ノイズ判定期間内において、前記他の検出電極について設定された前記閾値を下げる請求項１記載のタッチセンサ。
【請求項３】
前記検出感度は人体の近接又は接触を検出するための閾値によって設定され、
前記仮判定手段は、前記計測回路による計測値が前記閾値を超えたとき人体の近接又は接触があると仮判定し、
前記閾値は、前記検出電極毎に、前記計測回路による計測値の変動からノイズ成分を除去するフィルタを介して生成された信号に基づいて設定され、
前記制御手段は、前記ノイズ判定期間内において、前記他の検出電極についてノイズ成分の除去程度を低下させるように前記フィルタを弱める請求項１又は２記載のタッチセンサ。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ノイズ判定期間内において、前記一の検出電極については前記ノイズ判定期間開始時と略同一の検出感度を維持する請求項１乃至３のいずれかに記載のタッチセンサ。
【請求項５】
前記制御手段は、前記ノイズ判定期間内において、前記一の検出電極以外の全ての前記検出電極について前記仮判定手段により人体の近接又は接触があると仮判定されなかった場合に、前記一の検出電極への人体の近接又は接触があると判断する請求項１乃至４のいずれかに記載のタッチセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタッチセンサに関する。更に詳しくは、複数の検出電極を備えるタッチセンサであって、一の検出電極への人体の近接又は接触をノイズ環境下においても確実に検知することができるタッチセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、屋内・屋外の各種装置や設備において、人の指等が近接又は接触する操作部分に１つ又は複数のスイッチエレメント（検出電極）を備えたタッチセンサ（タッチスイッチとも呼ばれる。）が広く用いられている。それらのタッチセンサにおいては、検出電極に生じる浮遊容量又は接地との間の静電容量の変化を計測することによって、当該検出電極への人体の近接又は接触が検知されている。
このようなタッチセンサにおいて、単に静電容量に対応する電気量の変化をみて、その値が一定の閾値を超えた（若しくは下回った）ときに人体の接触があると判断する場合は、検出電極に生じる静電容量のレベルが周囲環境等によって変化したり、検出される電気量が外来ノイズの影響によって変化したりすると、人体の近接又は接触の誤判断を生じてしまうという問題があった。
この問題の対策として、例えば、環境条件による影響を検出するためのダミー電極を設け、そのダミー電極に生じる静電容量の変化量に基づいてセンサの感度を調節するタッチスイッチが知られている（特許文献１を参照。）。このタッチスイッチにおいては、通常のタッチ検出用電極とダミー電極とに同時に静電容量の変化が生じて接触検知の状態となった場合にはノイズによるものと判断して、誤検出をしないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３１１４４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１つ又は複数のスイッチエレメントを備えるタッチセンサにおいては、スイッチエレメント毎に具備される検出電極に生じる浮遊容量の変化や、検出電極と接地（大地）との間の静電容量の変化を検出することによって、当該検出電極への人の指等の近接又は接触（以下、指等の近接又は接触を「タッチ」ともいう。）が検知されている。しかし、このようなタッチセンサにおいては、周囲の電磁ノイズが同時に複数の検出電極に対して影響を及ぼし、タッチがあると判断してしまうという問題があった。タッチセンサに影響を及ぼすノイズには、例えば、商用電源等の各種電力回路、電動機等から人体や浮遊容量を介して誘導されるノイズがある。ノイズの大きさや継続時間、周期性等は多様であるため、ハードウェアやソフトウェアによるフィルタ手段を用いて検出電極で検出される電気信号からノイズ成分を除去するとしても、１つの検出電極への人のタッチを確実に検知することは困難であった。例えば大きなノイズの影響を受けた場合、複数の検出電極において同時に人体のタッチがあると判断されてしまう場合が生じる。
【０００５】
上記のような周囲のノイズの影響による誤検知の対策として、特許文献１に記載されたタッチスイッチではタッチ検出用電極の他にダミー電極を備え、そのダミー電極で検出される静電容量の変化量に基づいてタッチスイッチの誤検出を防止するようにしている。しかし、そのためにタッチ検出用の電極とは別途にダミー電極を備える必要があるため、部品数が増え、回路や処理方法も複雑になる。また、そのダミー電極はタッチ検出用の電極の近くに配設しなければならないので、その配設場所が必要となり、タッチセンサの構造にも制約が加わるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の従来の状況に鑑みてなされたものであり、複数の検出電極を備えるタッチセンサであって、ノイズ環境下においても、１つの検出電極への人体の近接又は接触を確実に検知することができるタッチセンサ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】
【０００７】
前記問題点を解決するために、本第１発明は、並べて配設された複数の検出電極を備え、前記検出電極のいずれかへの人体の近接又は接触を検知するタッチセンサであって、前記検出電極毎に生じた静電容量に対応する電気量を計測する計測回路と、前記検出電極毎に設定された検出感度において、前記計測回路による計測値から人体の近接又は接触があると仮判定する仮判定手段と、一の前記検出電極について前記仮判定手段により人体が近接又は接触していると仮判定されたときから所定のノイズ判定期間を設け、前記ノイズ判定期間内において、他の前記検出電極について前記検出感度を高めて前記仮判定手段により人体が近接又は接触があると仮判定されなかった場合には、前記一の検出電極に人体の近接又は接触があると判断する制御手段と、を備えることを要旨とする。
本第２発明は、本第１発明において、前記検出感度は人体の近接又は接触を検出するための閾値によって設定され、前記仮判定手段は、前記計測回路による計測値が前記閾値を超えたとき人体の近接又は接触があると仮判定し、前記制御手段は、前記ノイズ判定期間内において、前記他の検出電極について設定された前記閾値を下げることを要旨とする。
本第３発明は、本第１発明又は本第２発明において、前記検出感度は人体の近接又は接触を検出するための閾値によって設定され、前記仮判定手段は、前記計測回路による計測値が前記閾値を超えたとき人体の近接又は接触があると仮判定し、前記閾値は、前記検出電極毎に、前記計測回路による計測値の変動からノイズ成分を除去するフィルタを介して生成された信号に基づいて設定され、前記制御手段は、前記ノイズ判定期間内において、前記他の検出電極についてノイズ成分の除去程度を低下させるように前記フィルタを弱めることを要旨とする。
本第４発明は、本第１発明乃至本第３発明のいずれかにおいて、前記制御手段は、前記ノイズ判定期間内において、前記一の検出電極については前記ノイズ判定期間開始時とほぼ同一の検出感度を維持することを要旨とする。
本第５発明は、本第１発明乃至本第４発明のいずれかにおいて、前記制御手段は、前記ノイズ判定期間内において、前記一の検出電極以外の全ての前記検出電極について前記仮判定手段により人体の近接又は接触があると仮判定されなかった場合に、前記一の検出電極への人体の近接又は接触があると判断することを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明のタッチセンサによれば、複数の検出電極と、検出電極毎に生じた静電容量に対応する電気量を計測する計測回路と、検出電極毎に設定された検出感度において、計測回路による計測値から人体のタッチがあると仮判定する仮判定手段と、一の検出電極について人体がタッチしていると仮判定されたときから所定のノイズ判定期間を設け、そのノイズ判定期間内において、他の検出電極について検出感度を高めて人体のタッチがあると仮判定されなかった場合には、前記一の検出電極にタッチがあると判断する制御手段と、を備えるため、大きな電気的ノイズの影響によって、人体がタッチしていないにもかかわらずタッチがあると判断されるのを防止することができる。すなわち、複数の検出電極において検出される電気量（計測値）に同時期に大きな変動が生じた場合にはノイズの影響を受けている可能性があると判断し、人体のタッチがあると誤判断しないようにすることができる。これによって、一の検出電極へのタッチを確実に検知することが可能になる。
【０００９】
第２発明のように、検出感度は人体のタッチを検出するための閾値によって設定され、前記仮判定手段は、前記計測回路による計測値が閾値を超えたとき人体のタッチがあると仮判定し、前記制御手段は、前記ノイズ判定期間内において、他の検出電極について設定された閾値を下げる場合は、他の検出電極のノイズ検出感度を高め、ノイズが複数の検出電極に影響を及ぼしている状態の検出を容易にすることにより、誤検知をより確実に防止することができる。
第３発明のように、検出感度は人体のタッチを検出するための閾値によって設定され、前記仮判定手段は、前記計測回路による計測値が閾値を超えたとき人体のタッチがあると仮判定し、閾値は、検出電極毎に計測値の変動からノイズ成分を除去するフィルタを介して生成された信号に基づいて設定され、前記制御手段は、前記ノイズ判定期間内において、他の検出電極についてノイズ成分の除去程度を低下させるようにフィルタを弱める場合は、他の検出電極に加わっているノイズの除去効果を減らし、ノイズが複数の検出電極に影響を及ぼしている状態の検出を容易にすることにより、誤検知をより確実に防止することができる。
【００１０】
第４発明のように、前記制御手段は、前記ノイズ判定期間内において、前記一の検出電極についてはノイズ判定期間開始時とほぼ同一の検出感度を維持する場合は、一旦人体の近接又は接触があると仮判定された一の検出電極についてはその時点の検出感度のままに保つことによって、安定にノイズ判定期間を確保することができ、ノイズであるか否かを判断する制御処理を簡単にすることができる。
第５発明のように、前記制御手段は、前記ノイズ判定期間内において、前記一の検出電極以外の全ての前記検出電極について前記仮判定手段により人体のタッチがあると仮判定されなかった場合に、一の検出電極への人体のタッチがあると判断する場合は、いずれか２以上の検出電極で人体のタッチがあると仮判定されたときはノイズの影響と判断して除くことができるため、ノイズにより人体のタッチがあると検知されるのを防止し、ノイズ環境下においても１つの検出電極のみへの人体のタッチを更に確実に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
【図１】本実施形態に係るタッチセンサの構成を表わす模式的ブロック図である。
【図２】タッチセンサが備える１つの検出電極に人体の近接又は接触があったときの、計測値及び閾値の変化の例を表すグラフである。
【図３】ノイズがある場合に、タッチセンサが備える２つの検出電極の計測値の変動と設定される閾値とを説明するための模式的なグラフである。
【図４】タッチセンサが備える１つの検出電極にノイズを与えた場合に、２つの検出電極に生じる計測値の変動と設定される閾値とを表すグラフである。
【図５】従来のタッチセンサの１つの検出電極にノイズを与えた場合に、２つの検出電極に生じる計測値の変動と設定される閾値とを表すグラフである。
【図６】タッチセンサの制御方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図を参照しながら、本発明を詳しく説明する。
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【００１３】
１．タッチセンサの構成
図１は、本実施形態に係るタッチセンサの構成を表すブロック図である。タッチセンサ１は各種装置・設備等に設けられ、操作部８に使用者（人体９）が指等でタッチして操作するための複数のスイッチエレメント（スイッチ部）が並べて配設されている。各スイッチエレメントには検出電極２（２１、２２、…）が備えられている。
タッチセンサ１は、スイッチエレメント毎に備えられた検出電極２のいずれかへの人体の近接又は接触を検出するタッチセンサであり、各検出電極２に生じる静電容量又はその変化に対応する電気量を計測する計測回路３と、周期的に計測回路３により計測された計測値を用いて人体９のタッチを判断する判断処理部４と、を備えている。また、タッチセンサ１は計測回路３及び判断処理部４を動作させるための図示されない電源等を備える。
【００１４】
検出電極２は、その表面に又は絶縁層を介して、人体９が近接又は接触可能に配設される導電体である。導電体の材質は特に限定されず、金属の他、導電布等が使用されてもよい。ここで、検出電極２への人体の「近接」とは、掌や手指を検出電極２の表面に近付ける形態の他、検出電極２の表面を覆う絶縁物を介して人体が接触する形態も含み、「接触」は、検出電極２の表面に直接人体が接触する形態を意図している。
検出電極２の数、形状、大きさ、構造等は特に限定されない。複数の検出電極２は、通常並べて配設される。検出電極２同士は、隙間なく並べられていてもよいし、隙間を挟んで並べられていてもよい。また、他の検出電極２から離れて配設されている検出電極２があってもよい。
【００１５】
人体のタッチにより、検出電極２に生じる浮遊容量や、検出電極２と大地（接地）との間の静電容量は変化する。計測回路３は、接続されている検出電極２に生じる浮遊容量や静電容量を電気量として検出し、計測するための回路である。
計測回路３の構成や、検出電極２との接続方法等は特に限定されない。例えば、１つの計測回路３によって複数の検出電極２を切り替えて各検出電極２に生じている電気量を計測するようにしてもよいし、検出電極２毎に電気量の検出回路を設けてもよい。また、計測回路３により検出する電気量、計測方式等も特に問わず、公知のタッチセンサに用いられている構成及び検出方式を適用することができる。例えば、検出電極２として１つの電極を備え、その電極に生じる浮遊容量又はその電極と大地との間の静電容量を計測するようにすることができる。この場合、例えば、検出電極２の電位を、計測回路３に設けたＡＤ変換器等を用いて計測するようにすることができる。また、検出電極２に生じた静電容量に対応する電気量として、電位の他、インピーダンスや周波数の変化等を計測するようにしてもよい。計測した電気量（計測値Ｃｘ）から、検出電極２に生じている静電容量値は容易に求めることができる。
【００１６】
判断処理部４は、適宜の周期（例えば、サンプリング周期１ｍｓ）で、計測回路３により計測された各検出電極２の計測値Ｃｘを入力するように構成することができる。そして、判断処理部４は、必要なフィルタ処理、検出感度の設定、設定された検出感度に基づく計測値の判定等の処理を行うことによって、検出電極２への人体のタッチの有無やノイズによる影響を判断するように構成される。検出感度とは、計測回路３による計測値から、人体のタッチ信号又はノイズ信号を感知するレベルであり、例えば、計測値からそれらの信号を検出するための閾値とすることができる。その場合、検出感度を高めるには閾値を下げればよい。また、特にノイズによる信号の検出感度を高める場合には、ノイズ除去のためのフィルタの効果を弱くすることによって、ノイズ成分の除去程度を低下させるようにすることができる。判断処理部４は、計測回路３による計測値を設定された閾値と比較することによって、人体のタッチ又はノイズがあると判定するように構成することができる。
尚、以下の図面においては、タッチがあるとき、計測回路３による計測値が閾値を下回っているが、計測値が、タッチがある場合の方向に閾値を超えている状態を「閾値を超えている」というものとする。また、以下の図面においては、検出感度を高める場合に閾値をより大きな値に上げるように表されているが、検出感度を高める場合を「閾値を下げる」というものとする。
【００１７】
判断処理部４の具体的な構成は任意とすることができる。例えば、図１に示すように、判断処理部４には検出感度設定手段４１、仮判定手段４２及び制御手段４３を備えることができる。検出感度設定手段４１及び仮判定手段４２は、検出電極２毎に処理を行うように構成される。
【００１８】
検出感度設定手段４１は、各検出電極２について、検出感度（閾値）を設定する手段である。検出感度は、予め定めておくこともできる。しかし、通常、タッチの有無の他、温度や湿度等の環境によっても各検出電極２に生じる電気量は変化する。その結果計測回路３による計測値のレベルが変動するため、タッチ又はノイズの有無を判定するための検出感度は、各検出電極２の計測値の変動から逐次算出して設定することが好ましい。検出感度は、検出電極２毎に設定するように構成することができる。
検出感度設定手段４１は、計測回路３による計測値Ｃｘの変動に対応して、適切な閾値を計算して設定処理を行うように構成されている。また、検出感度設定手段４１には、各検出電極２で得られる計測値Ｃｘの変動からノイズ成分を一定限除去するフィルタ手段を備えることができる。そして、フィルタ手段によりフィルタリングされた信号に基づいて、前記閾値を設定するように構成することができる。
【００１９】
また、検出感度設定手段４１は、後述する制御手段４３により設定されたノイズ判定期間中は、前記閾値を適宜変更するように構成することができる。例えば、通常よりもタッチ及びノイズの検出感度を上げるように、閾値を所定値だけ低くしてもよいし、閾値を所定の割合で下げるようにしてもよい。また、前記フィルタ手段によるノイズ成分除去効果を弱めることによって、ノイズの検出感度を上げるように構成してもよい。
一の検出電極についてタッチ又はノイズがあると判定された場合、ノイズ判定期間において当該一の検出電極の検出感度を上げるか否かは、任意とすることができる。例えば、検出感度設定手段４１は、当該一の検出電極についてはノイズ判定期間開始時とほぼ同一の検出感度を維持するように構成することができる。それによって、ノイズ判定期間内に閾値が変更されることがなく、安定にノイズ判定期間を確保することができる。また、当該一の検出電極についても、他の検出電極と同様に、ノイズ判定期間において閾値を低くしてもよい。
【００２０】
仮判定手段４２は、検出電極２毎に設定された検出感度において、計測回路３による計測値から人体のタッチ又はノイズがあるか否かを判定する手段である。すなわち、計測回路３により計測された各検出電極２の計測値Ｃｘを、各検出電極２に対して設定された閾値と比較して、閾値を超えているときは人体のタッチ又はノイズがあると判定するように構成することができる。本タッチセンサ１においては、１つの検出電極２で計測値が閾値を超えている場合に直ちに人体のタッチがあると判断するのではなく、他の検出電極２の状態を合わせて判断するため、仮判定手段４２による人体のタッチ（又はノイズ）の有無の判定を「仮判定」としている。
【００２１】
制御手段４３は、計測回路３及び判断処理部４の全体を制御する手段であり、計測回路３に適宜の周期で各検出電極２の計測を行わせ、各検出電極２についての仮判定手段４２による仮判定の結果を受けて人体のタッチ（又はノイズ）と判断するように構成されている。また、検出感度設定手段４１（フィルタ手段）に対する検出感度の変更指示等も、制御手段４３により行うように構成することができる。更に、制御手段４３は、ノイズの影響ではなく１つの検出電極２へのタッチがあると判断したときは、タッチ検知信号Ｓを外部に出力するように構成することができる。
【００２２】
また、制御手段４３は、複数の検出電極２のいずれか（例えば、一の検出電極２１とする）の計測値が設定された閾値を超えたときから、所定のノイズ判定期間を設けるように構成されている。そして、そのノイズ判定期間内に前記一の検出電極２１以外の検出電極（例えば、他の検出電極２２等とする）の計測値が閾値を超えなかった場合に、一の検出電極２１において人体のタッチがあると判断するようにすることができる。すなわち、ノイズ判定期間内に他の検出電極２２等の計測値が閾値を超えた場合には、ノイズにより複数の検出電極２が影響を受けている可能性があるため、前記一の検出電極２１への人体のタッチはないものと判断することができる。これによって、周囲からのノイズの影響を受けて誤検知が生じるのを防止することができる。
上記ノイズ判定期間の長さは、適宜設定することができる。例えば、前記一の検出電極２１の計測値が設定された閾値を超えている間としてもよい。また、一定の時間を予め定めておいてもよい。その場合、ノイズ判定期間は、人による通常の連続したタッチ動作よりも短い期間とすることが好ましく、例えば１０〜８０ｍｓ、より好ましくは３０〜７０ｍｓとすることができる。
【００２３】
制御手段４３は、ノイズ判定期間において、前記一の検出電極２１以外の１又は複数の検出電極（例えば、検出電極２１に隣接する検出電極２２等）の計測値が閾値を超えなかった場合に、当該一の検出電極２１に人体のタッチがあると判断するようにすることができる。また、当該一の検出電極２１以外の全ての検出電極の計測値が閾値を超えなかった場合に、当該一の検出電極２１に人体のタッチがあると判断するようにしてもよい。
【００２４】
ノイズ判定期間中は、制御手段４３は検出感度設定手段４１に対して、検出電極２毎にノイズの検出感度を上げるように指示するようにすることができる。ノイズの検出感度を高めるためには、例えば、閾値を通常よりも低く設定させたり、フィルタの強度を弱めさせたりする方法がある。これらの方法によって、当該検出電極２の計測値が通常よりも低い値であっても閾値を超えることとなり、当該検出電極２にノイズが加わっている場合に、仮判定手段４２により容易に検出することができる。
【００２５】
前記フィルタ手段は、通常、計測回路３による計測値の変動には一定限のノイズが含まれるため、そのノイズ成分を除去するために用いられる。また、前記のとおり計測値によりタッチがされている状態であるか否かを判定する基準は温度や湿度等の環境条件によっても変化するため、前記基準となる閾値を検出電極２毎に逐次算出して設定することが好ましい。そのため、閾値は、計測回路３による計測値の変動から前記ノイズを阻止するフィルタ手段を介して生成された信号（フィルタ信号）に基づいて設定されるように構成することができる。
フィルタ手段の構成は特に限定されず、例えば、計測回路３による計測値の変動を、判断処理部４に備えるソフトウェアによりフィルタ処理（例えば、一次遅れ演算）するように構成することができる。また、計測回路３において、検出電極２に生じた電気量の信号から低域フィルタ回路を介してフィルタ信号を生成してもよい。いずれにしても、フィルタの特性や段数は任意に設定することができ、閾値は、ノイズを一定限除去した計測値の変動を基に、一定のオフセットを与える等により調整を施して設定することができる。また、ノイズの検出感度を高めるために、ノイズ判定期間においては一次遅れ演算の段数を減らすようにすることもできる。
【００２６】
判断処理部４の処理は、ハードウェア、ソフトウェアのいずれによって実現されてもよく、好適には、図示しないＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、入出力回路等を備えるマイクロコントローラ（マイクロコンピュータ）を中心に、入出力インターフェース等周辺回路を備えることにより構成することができる。また、プログラム可能な論理回路、ゲートアレーその他の論理回路を用いて構成されてもよい。このマイクロコントローラ等に、前記計測回路３が内蔵されていてもよい。
その他、判断処理部４は、各種装置・設備（例えば、照明、空調、ＡＶ機器、自動開閉式窓等）と電気的に接続され、人体の近接又は接触状態と判定した場合には、その判定又は判定による動作をさせるためのタッチ検知信号Ｓをそれら装置等に出力するようにすることができる。
【００２７】
２．タッチセンサの動作
図２は、本タッチセンサ１が大きな外部ノイズを受けていない状態において、１つの検出電極２１に人体がタッチしたときの計測値であり、計測回路３による検出電極２１の計測値Ｃｘと、検出感度設定手段４１によって設定された閾値の変動を示している。タッチセンサ１は、計測回路３による計測値の変動をソフトウェアによるフィルタ手段を用いて処理している。図示されている計測値Ｃｘは、１段のフィルタ処理により一定限ノイズ除去がされた後の変動を示している。また、タッチ判定の基準となる閾値は、計測値Ｃｘを２段の一次遅れ演算を用いてフィルタ処理し、各段の出力値と所定の調整値とを演算することによって求めている。これにより、閾値は、検出電極毎に、検出された電気量の計測値Ｃｘの変動に追従している。
【００２８】
図２においては、時間Ｔ１以降に人体が検出電極２１に接近したため計測値が小さくなっており、時間Ｔ２で検出電極２１の閾値を超えている。このため、タッチセンサ１は、時間Ｔ２において計測値Ｃｘが閾値を超えたことを検出し、一の検出電極２１において人体のタッチ又はノイズがあると仮判定する（仮判定手段４２による。）。そして、所定のノイズ判定期間を設ける（制御手段４３による。）。本例では、計測値Ｃｘが閾値を超えたことを検出した後は閾値を下げて検出感度を高め、計測値Ｃｘが閾値を超えている間をノイズ判定期間（時間Ｔ２からＴ３まで）としている。タッチセンサ１は、そのノイズ判定期間内に、他の検出電極において計測値が閾値を超えたことが検出されなければ、上記一の検出電極２１への人体のタッチがあると判断する。一方、ノイズ判定期間内に、他の検出電極において計測値が閾値を超えたことが検出された場合には、ノイズの可能性があるため、上記一の検出電極２１についての仮判定を不採用とし、人体のタッチがあるとは判断しない。
【００２９】
図３は、外部からノイズを受けた場合の、本タッチセンサ１の特徴的な動作を模式的に示した図である。同図（ａ）は、一の検出電極２１について、計測回路３による計測値Ｃｘの変化と、人体のタッチを検出するための閾値Ｌ１を表している。簡単のため、閾値は一定の値を保つものとしている。同図（ｂ）は、他の検出電極２２について、計測回路３による計測値Ｃｘの変化と、人体のタッチを検出するための閾値Ｌ２を、（ａ）と同じ時間軸において表している。
図３に表されているのは、いずれかの検出電極に人体のタッチ動作がされたのではなく、周囲ノイズが検出電極２１及び２２の計測値Ｃｘを変動させている場合である。（ａ）において、時間Ｔ２に計測値Ｃｘが閾値を超えて（閾値を下回って）いるので、その変動が検出される。ノイズの影響がある場合には、検出電極２１の計測値にも、検出電極２２の計測値にも変動が生じる。しかし、（ｂ）に示されるように、他の検出電極２２の計測値Ｃｘの変動が通常の閾値Ｌ２を超えなければ、検出電極２２においてはその変動が検出されない。結局、検出電極２１において計測値Ｃｘが閾値を超え、検出電極２２においては計測値Ｃｘが閾値を超えないため、従来であれば、ノイズの影響であるにもかかわらず、検出電極２１へのタッチがあると判断されることになる。
【００３０】
本タッチセンサ１では、検出電極２毎に設定された検出感度（閾値）において、計測回路３による計測値Ｃｘから人体のタッチ（又はノイズ）があると仮判定する仮判定手段４２と、一の検出電極２１について仮判定手段４２により人体のタッチ（又はノイズ）があると仮判定されたとき（Ｔ２）から所定のノイズ判定期間を設け、ノイズ判定期間内において、他の検出電極２２について検出感度を高めて仮判定手段４２によりタッチ（又はノイズ）があると仮判定されなかった場合には、一の検出電極２１にタッチがあると判断する制御手段４３と、を備えている。
【００３１】
このため、図３に示されるように、仮判定手段４２により時間Ｔ２に一の検出電極２１について人体のタッチ又はノイズがあると仮判定されると、制御手段４３はノイズ判定期間（時間Ｔ２からＴ３まで）を設定し、その間他の検出電極２２の閾値Ｌ２をＬ２’に変更する（閾値を下げる）ことによって、他の検出電極２２の計測値Ｃｘの変動を高感度で検出可能にする。これによって、他の検出電極２２の計測値Ｃｘの変動が閾値Ｌ２’を超えるため、仮判定手段４２により検出電極２２についても人体のタッチ又はノイズがあると仮判定されることとなる。同時に２以上の検出電極において閾値を超える計測値の変動が検出される状態は、ノイズの影響である可能性がある。したがって、制御手段４３は、図３に示されるような状態を、一の検出電極２１に人体がタッチしているとは判断せず、タッチ検知信号Ｓを出力しない。すなわち時間Ｔ２における仮判定を不採用とし、ノイズによる誤検知を防止する。
【００３２】
図４は、タッチセンサ１の１つの検出電極２１に実際にノイズを与えた場合の動作例を表している。２つの検出電極２１及び２２は隣接して配置されている。計測値Ｃｘは、１ｍｓのサンプリング周期で検出電極２１及び２２の電位を検出し、計測回路３に設けたＡＤ変換器を用いて得た値である。各検出電極についての閾値は、通常はそれぞれの計測値Ｃｘの変動に基づいて設定されている。具体的には、計測値Ｃｘの変動をフィルタリングし、所定のオフセットを与えて閾値が決定される。本例では、時間Ｔ１において１００Ｖ／ｍ程度のノイズをホーンアンテナによって与えた。また、ノイズ判定期間（時間Ｔ２〜Ｔ３）を５０ｍｓとした。
図に示すように、一の検出電極２１に対して時間Ｔ１にノイズを与えた後、時間Ｔ２で検出電極２１の計測値Ｃｘが閾値を超えたためタッチ又はノイズがあると仮判定され、ノイズ判定期間が設けられる。本例では、ノイズ判定期間において全ての検出電極２１、２２の閾値を高めて検出感度を高めている。ノイズの影響により、他の検出電極２２においてもほぼ同時期に計測値が下降し、ノイズ判定期間Ｔ２〜Ｔ３内に閾値を越えたので、他の検出電極２２においてもタッチ又はノイズがあると仮判定されることになる。このためタッチセンサ１（制御手段４３）はノイズの可能性があると判断し、検出電極２１にタッチがあるとは判断しない。
【００３３】
比較例として、ノイズ判定期間を設けることなく、また検出電極の検出感度を高める処理もしない場合の動作を、図５に示す。本図は、図４の場合と同様の条件で、１つの検出電極２１に実際にノイズを与えたときの各信号の変化を表している。
図５に示すように、一の検出電極２１に対して時間Ｔ１にノイズを与えた後、時間Ｔ２で検出電極２１の計測値Ｃｘが閾値を超えたためタッチ（又はノイズ）があると判定される。ノイズの影響により、他の検出電極２２においてもほぼ同時期に計測値が下降するが、閾値が計測値Ｃｘの変動に追従して下降するので、計測値Ｃｘは閾値を超えず、検出電極２２に対してタッチ（又はノイズ）があるとは判定されない。その結果、このタッチセンサは、検出電極２１及び２２の計測値Ｃｘがノイズによって変化しているにもかかわらず、一の検出電極２１に対してタッチがあると誤判断してしまうことになる。
【００３４】
以上の図４及び５に示した例から、ノイズ判定期間を設け、その間検出電極の検出感度を高める処理をすることによって、ノイズの可能性がある場合にはタッチがあると判断しないようにすることができることが分かる。
【００３５】
このようなタッチセンサ１の制御の例を、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
判断処理部４は、計測回路３により各検出電極２に生じた静電容量に対応する電気量を計測する（ステップＳ１）。このステップＳ１以下の処理は、一定のサンプリング間隔で行われる。
検出感度設定手段４１は、ステップＳ１により計測された計測値Ｃｘを導入してフィルタ手段によりフィルタ処理を行い、閾値を算出する（ステップＳ２）。フィルタ処理は、例えば、過去の計測値（フィルタ処理の結果）と今回の計測値Ｃｘとを用いた一次遅れ演算によって行うことができる。タッチの有無を判定する基準となる閾値は、フィルタ処理の出力にオフセットを加える等の調整を施して設定することができる。
【００３６】
次いで、仮判定手段４２により、今回の計測値ＣｘとステップＳ２で設定された閾値とを比較して、計測値Ｃｘが閾値を超えているかどうかを判断する（ステップＳ３）。今回の計測値Ｃｘとして、ステップＳ２におけるフィルタ処理により一定限ノイズが除去された値を用いることができる。
計測値Ｃｘが閾値を超えていない場合、タッチ又はノイズはないとして、ステップＳ１に戻ってサンプリングタイミングで計測回路３による計測を行う。
【００３７】
一方、計測値Ｃｘが閾値を超えたときは、制御手段４３は、タッチ又はノイズがあると仮判定し、ノイズ判定期間の計時を開始する（ステップＳ４）。ノイズ判定期間は、例えば５０ｍｓとすることができる。また、制御手段４３は、検出感度設定手段４１に対して、他の検出電極の検出感度を高める（閾値を下げる）ように指示する（ステップＳ５）。尚、検出感度を高めるのは、少なくともステップＳ３により検知した以外の検出電極について行う。ステップＳ３で検知した検出電極を含めて検出感度を高めてもよい。
【００３８】
ノイズ判定期間内においては、計測回路３により各検出電極２に生じた静電容量に対応する電気量を計測する（ステップＳ６）。
検出感度設定手段４１は、ステップＳ６により計測された計測値Ｃｘを導入してフィルタ手段によりフィルタ処理を行う（ステップＳ７）。また、フィルタ処理を利用して、ノイズ判定期間に適用する低い閾値を算出するようにすることができる。
【００３９】
そして、仮判定手段４２により今回の計測値ＣｘとステップＳ２で設定された閾値とを比較して、計測値Ｃｘが閾値を超えているかどうかを判断する（ステップＳ８）。
制御手段４３は、仮判定手段４２が他の検出電極２２等についてタッチ又はノイズがあると仮判定した場合、ノイズの可能性があるものとして、ステップＳ１に戻る。これによりノイズ判定期間が終了し、通常の計測に戻る。
また、仮判定手段４２により他の検出電極２２等についてタッチ又はノイズがあると仮判定されなかった場合には、ノイズ判定期間が終了するまで、ステップＳ６以下を繰り返す（ステップＳ９）。
ノイズ判定期間が終了した場合は、ノイズの可能性がないものとして、ステップＳ３においてタッチ又はノイズがあると仮判定された一の検出電極について、検出信号Ｓを出力する。（ステップＳ１０）。
このように１つの検出電極２で計測値が閾値を超えたときに、レベル判定期間を開始してその期間中に他の検出電極の計測値が閾値を超えたかどうかを判定することにより、複数の検出電極に共通のノイズが入ってもタッチと誤検出することがなく、より確実に検出することができる。
【００４０】
尚、本発明においては、以上に記載した実施形態に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施形態とすることが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１；タッチセンサ、２、２１、２２；検出電極、３；計測回路、４；判断処理部、４１；検出感度設定手段、４２；仮判定手段、４３；制御手段、８；操作部、９；人体。
【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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