(57)【要約】【課題】本発明は、電子機器の使用者の使用感を損なうことなくノイズを低減可能な電子機器を提供することを目的とする。【解決手段】この目的を達成するために本発明の物理量センサの制御方法は、検出信号を出力する検出部１３と、検出信号と基準値との差分値を所定の変換倍率で変換した制御信号を出力する制御部と、１５を備え、前記制御部は、第１の閾値と第１の閾値よりも大きい第２の閾値を有し、差分値が第１の閾値よりも大きく、かつ、第２の閾値よりも小さいとき、差分値の大きさに応じて、変換倍率を変更する構成とした。【選択図】図３
2015152549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出信号を出力する検出部と、前記検出信号と基準値との差分値を所定の変換倍率で変換した制御信号を出力する制御部と、を備えた物理量センサの制御方法であって、前記制御部は、第１の閾値と前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を有し、
前記差分値が前記第１の閾値よりも大きく、かつ、前記第２の閾値よりも小さいとき、
前記差分値の大きさに応じて、前記変換倍率を変更する物理量センサの制御方法。
【請求項２】
前記差分値が前記第１の閾値以下のとき、
前記変換倍率を１よりも小さくする請求項１に記載の物理量センサの制御方法。
【請求項３】
前記差分値が前記第２の閾値以上のとき、
前記変換倍率を１よりも大きくする請求項１に記載の物理量センサの制御方法。
【請求項４】
前記変換倍率は、
前記差分値の大きさに比例している請求項１に記載の物理量センサの制御方法。
【請求項５】
検出信号を出力する検出部と、前記検出信号と基準値との差分値を所定の変換倍率で変換した制御信号を出力する制御部と、を備えた物理量センサであって、
前記制御部は、第１の閾値と前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を有し、
前記差分値が前記第１の閾値よりも大きく、かつ、前記第２の閾値よりも小さいとき、
前記差分値の大きさに応じて、前記前記変換倍率を変更する物理量センサ。
【請求項６】
請求項５に記載の物理量センサと、
前記制御信号に応じた動作をさせる動作部をさらに備えた、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力により多様な制御を簡単な操作で行うことのできる情報機器や、圧縮荷重により動作制御をする冷蔵庫、洗濯機等の電子機器への入力を検出する検出部を備えた物理量センサの制御方法、および、この制御方法を用いた物理量センサ、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入力を検出して動作する情報機器等の電子機器は圧力センサ等の物理量センサによる検出部を備えており、従来の物理量センサ図５に示すように構成され、図６に示すように調整されていた。
【０００３】
図５に示すように、従来の物理量センサは入力デバイス（タッチパネル）１は、透明なガラス基材等からなるパネル２と、パネル２の下に配置された複数の荷重センサ（フォースセンサ）Ａ〜Ｄとで構成されている。４個の荷重センサＡ〜Ｄは、パネル２の四隅に配置され、パネル２には、その中央に表示領域５が設けられ、表示領域５の周囲に加飾領域６が設けられる。
【０００４】
各荷重センサＡ〜Ｄのセンサ出力を測定し、Ｘ方向の幅寸法Ｗと、Ｙ方向の長さ寸法Ｌの中心を（０，０）とし、ここを基準として操作点Ｍの位置データ「位置ｘ，位置ｙ」を算出している。
【０００５】
図６に示すように従来の物理量センサは、初期設定後の通常ルーチンとして、初期オフセット補正（ステップＳＴ１）を実行した後、処理ループ（ステップＳＴ２）に移行する。処理ループ（ステップＳＴ２）では、ステップＳＴ３からステップＳＴ９までが繰り返し行われることになる。
【０００６】
まず、ステップＳＴ３では、一定の測定期間、各荷重センサＡ〜Ｄの出力変化量の絶対値が所定の閾値α以下であるとき、ゼロ点補正の更新を行う。
【０００７】
次に、ステップＳＴ４では、位置データ及び各荷重センサＡ〜Ｄの全荷重Ｚを算出する。
【０００８】
次に、ステップＳＴ５では、各荷重センサＡ〜Ｄの全荷重Ｚの変化量の絶対値｜ｄＺ／ｄｔ｜が所定の閾値β以下であるとき、各算出データを正常と判断し、閾値βよりも大きい場合には異常と判断して高周波ノイズの異常データを除去する。また、この各荷重センサＡ〜Ｄの全荷重    Ｚの変化量も各荷重センサの出力変化量と同様、正の場合と負の場合があるため、閾値βと比較する時は絶対値としている。
【０００９】
全荷重Ｚの変化量の絶対値｜ｄＺ／ｄｔ｜が所定の閾値β以下であればステップＳＴ６に移行する。
【００１０】
次に、ステップＳＴ６では、ホワイトノイズ除去のために、各算出データを移動平均して平滑化する。移動平均の計算は、連続する複数の位置データｘ，ｙ及び全荷重Ｚを夫々、平均化して求めることが出来る。
【００１１】
次に、ステップＳＴ７では、各荷重センサＡ〜Ｄの全荷重の絶対値｜Ｚ｜が所定の閾値γ以上であるとき、算出データを指やペン等の操作体による入力有と判断し、閾値γよりも小さい場合には未入力と判断して低荷重の未入力と判断したデータを除去する。
【００１２】
次に、ステップＳＴ８では、連続的に得られた各データのうち、最初と最後の所定数のデータを除去する。
【００１３】
次に、ステップＳＴ９では、液晶表示ディスプレイ（図示せず）のパネル２を介して表示される表示画面を更新する。画面更新後、再び、処理ループＳＴ２に戻される。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】国際公開第２０１２−０５６７９５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１に示される上記従来の物理量センサでは、データを補正する際に閾値以下ならデータを除去し、閾値以上ならデータを採用するように制御をすることにより、閾値前後で物理量センサを設けた電子機器の動作が急激に変化し、使用者が違和感を感じていた。このため、特許文献１に示されるような従来の制御方法では、例えば、ノイズを除去する等の補正をする場合に、電子機器の動作が急激に変化していしまい、使用者に違和感を与えずノイズを低減することができず、使用者が快適に情報機器を使用することができないという課題があった。
【００１６】
そこで、本発明は簡易な構成でノイズを低減し、快適に使用可能な電子機器の制御方法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】
【００１７】
上記課題を解決するために本発明の物理量センサの制御方法は、検出信号を出力する検出部と、前記検出信号と基準値との差分値を所定の変換倍率で変換した制御信号を出力する制御部と、を備え、前記制御部は、第１の閾値と前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値を有し、前記差分値が前記第１の閾値よりも大きく、かつ、前記第２の閾値よりも小さいとき、前記差分値の大きさに応じて、前記変換倍率を変更する構成とした。
【発明の効果】
【００１８】
上記構成により本発明は、検出部から出力される検出信号と基準値との差分値が第１の閾値よりも大きく、かつ、第２の閾値よりも小さいときに、差分値から制御信号への変換倍率を変更するため、快適に電子機器を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態の電子機器の全体図
【図２】同電子機器のブロック図
【図３】本発明の一実施の形態における差分値変換倍率の関係を示す図
【図４】同差分値と制御信号の関係を示す図
【図５】従来の電子機器の平面図
【図６】従来の物理量センサの制御方法を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明の一実施の形態における電子機器を示す図である。電子機器１１は、筐体１２の側面に検出部１３が設けられており、筐体１２に押圧等の外的な要因により歪みが生じたときに、検出部１３でこの歪みを検出し、歪み量に応じて電子機器１１の動作を制御する。電子機器１１は、表示部１４を備えており、筐体１２に加えられた押圧を検出すると、表示部１４に表示されている画像を動かす等の動作をする。  図２は、本発明の一実施の形態における電子機器１１の簡易的な構成を示すブロック図である。電子機器１１は、電子機器１１への押圧等の入力を検出し、この入力の大きさに応じた検出信号を出力する検出部１３と、この検出信号が入力されソフトウェア処理により電子機器１１の動作を制御する信号（以下、制御信号）を出力する制御部１５と、制御信号に応じた動作をする動作部１６を備えている。
【００２１】
なお、本発明の一実施の形態において制御部１５は、ソフトウェア処理をすることにより検出信号を所定の変換倍率で変換して制御信号を出力しているが、回路処理により同様の処理を行っても良い。本実施の形態においては、物理量センサ１７は、図１における検出部１３と制御部１５の機能を備えている。また、本実施の形態において、動作部１６はアプリケーション処理をするが、電子機器１１を動作させることができればこれに限ったものではない。
【００２２】
検出部１３は、圧電体と電極が積層されて構成された駆動部とモニタが設けられたビームを有し、この駆動部に駆動電圧を印加することによりビームが振動し、ビームの振動をモニタ部により検出している。ビームは３５ｋＨｚの振動数で振動しているが、筐体１２に歪みが生じると、筐体１２に生じた歪みの大きさに応じてビームが伸縮し、この伸縮によりビームの固有振動数が変化し、固有振動数の変化を検出することによって筐体１２に生じた歪みの大きさを検出することができる。
【００２３】
制御部１５は、検出部１３から出力された検出信号が入力され、検出信号に基づいた制御信号を出力し、この制御信号に基づいて動作部１６が電子機器１１を動作させている。検出部１３のビームは常に振動しているため、制御部１５には常に検出信号が入力されている状態であり、電子機器１１に入力がない状態のビームの固有振動数が３５ｋＨｚを検出信号の基準値としている。
【００２４】
制御部１５では、電子機器１１に押圧等による入力があり、この入力によってビームの固有振動数が変化したときの検出信号と基準値との差分（以下、差分値とする）をとり、この差分値に応じた制御信号を生成している。動作部１６では、制御信号の大きさに応じて、表示部１４に表示されている画像を動かす、電子機器１１から発せられている音楽のボリュームを変化させる等の動作を電子機器１１にさせる。
【００２５】
次に、本実施の形態の物理量センサ１７の制御方法について説明する。
【００２６】
制御部１５では、差分値に応じて、制御信号の大きさと、差分値の大きさとの比、（以下、変換倍率とする）を変更して、差分値をこの変換倍率で変換することにより制御信号を生成している、すなわち、制御信号の大きさを差分値×変換倍率で決定する。制御信号の大きさは、差分値の大きさに変換倍率を乗じて決定される。また、制御部１５は、第１の閾値と、第１の閾値よりも大きな第２の閾値を有しており、以下の３つの状態にわけて、変換倍率を変えている。
【００２７】
（１）差分値が第１の閾値以下のとき。
【００２８】
（２）差分値が第１の閾値より大きく第２の閾値より小さいとき。
【００２９】
（３）差分値が第２の閾値以上のとき。
【００３０】
図３に、差分値と変換倍率の関係を示す。また、図４に、差分値と制御信号との関係を示す。
【００３１】
図３に示すように、本発明の一実施の形態において、第１の閾値を３０Ｈｚ、第２の閾値を６０Ｈｚとしており、（１）の領域において変換倍率を０．５とし、（２）の領域において、変換倍率を差分値に比例するように変えており、（３）の領域において、変換倍率を２としている。ここで、本発明の一実施の形態においては、検出信号への外的要因によるノイズの影響を最大で３０Ｈｚとしている。
【００３２】
また、図４に示すように、本発明の一実施の形態において、
（１）の領域では、ノイズの影響が最大３０Ｈｚであるため、電子機器１１への使用者による入力がないにもかかわらず、ノイズにより検出信号が基準値と異なり、差分値が生じてしまう場合がある。ここで、（１）の領域において、変換倍率を０．５としているため、外的要因等により、ノイズが検出信号に乗った場合でも、差分値よりも制御信号が小さくなるように補正をしている。このため、ノイズも０．５倍されて生成信号として出力されるため、ノイズの影響を低減できる。更に、（１）の領域では、電子機器１１への入力を受け付けないというように設定してもよく（例えば、変換倍率を０にする）、これにより、ノイズによる電子機器１１の誤動作を防止することができる。
【００３３】
（２）の領域では、第１の閾値における変換倍率０．５から第２の閾値における変換倍率２へと、差分値に応じて変換倍率を変化させている。図３に示すように、本発明の一実施の形態においては、（１）の領域では変換倍率を０．５、（３）の領域では変換倍率を２としているため、（２）の領域において、変換倍率を０．５から２へと変える必要がある。しかしながら、（２）の領域において、差分値がある値を境に０．５から２へと急激に変化した場合、電子機器１１の画像が急に大きく動いたり、ボリュームが急に大きくなる等してしまう。このため、使用者がちょうど倍率が急激に変化する力で入力したり、ノイズの大きさが変化したりすることにより、電子機器１１が使用者の予期せぬ動作をしてしまい、使用者にとって非常に使い難くなってしまう。ここで、（２）の領域で差分値が大きくなるに従い、変換倍率をリニアに変化させることで、画像を僅かに動作させたり、ボリュームを少しだけ変化させたりすることができるため、画像が突如大きく動いたり、ボリュームが急激に変化する等の動作を防止することができ、使用者が違和感なく、電子機器１１を使用することが可能になる。
【００３４】
（３）の領域では、差分値がノイズ（３０Ｈｚ以下）と比べて非常に大きい領域であるノイズの影響が少ない。このため、制御信号が差分値よりも大きくなるように変換倍率を２とすることによって、制御信号のダイナミックレンジを大きくすることができる。このため、（３）の領域では検出感度を向上させることができ、電子機器１１のより精密な制御を可能としている。
【００３５】
このように、本発明の一実施の形態における物理量センサ１７は、（１）、（２）、（３）の領域で変換倍率を変化させて制御信号を生成している。このため、（１）の領域のノイズの影響が大きいときには、ノイズの影響を低減し、（３）の電子機器１１の使用者の入力の影響の方が大きいときには制御信号のダイナミックレンジを大きくし、（１）と（３）との間の領域では、使用者に違和感を感じさせることなく、変換倍率を変化させることができている。この制御方法により、電子機器１１の誤動作を低減し、かつ、高感度で、快適に使用可能な電子機器１１を提供することが可能となっている。
【００３６】
なお、本発明の一実施の形態において、（１）の領域の変換倍率を０．５、（３）の領域の変換倍率を２としているが、この限りではなく、例えば、（１）の領域の変換倍率を０．１、（３）の領域の変換倍率を５とする等してもよく、各領域における変換倍率は本発明の一実施の携帯を適用する電子機器の用途、条件等により適宜変更しても良い。
【００３７】
また、第１の閾値を３０Ｈｚ、第２の閾値を６０Ｈｚとしているが、この限りではなく、電子機器の用途、条件等に応じて適宜設定しても良い。特に、第１の閾値を電子機器に想定されるノイズの最大値、第２の閾値を想定されるノイズと入力が等しくなる値、すなわち、第１の閾値の倍の値とすることが特に好適である。
【００３８】
また、本発明の一実施の形態において、（２）の領域で変換倍率をリニアに変更しているが、この限りではなく、本発明の一実施の形態を適用する電子機器の用途、条件に合わせて、例えば、２次関数となるように変更しても良い。
【００３９】
また、本発明の一実施の形態において、周波数変化を検出し、この周波数変化を基に制御信号を生成し、この制御信号で電子機器１１を制御しているが、周波数変化に限ったものではなく、例えば、電圧の変化等を用いて検出信号を得ても良い。
【００４０】
また、本発明の一実施の形態において、検出部１３で得られた検出信号をそのまま制御信号に補正し、これを用いて電子機器１１を動作させているが、Ａ／Ｄ変換し、デジタル信号を用いても本発明の一実施の形態の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の電子機器の制御方法は、電子機器への入力を検出部で検出しこの入力に応じた検出信号を出力し、この検出信号の出力に応じて制御部での補正の仕方を変え、電子機器へのノイズの影響を低減し検出精度を向上することができるため、デジタルカメラ、ノートＰＣ、携帯型ゲーム機、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン等に特に有用である。また、冷蔵庫や洗濯機等の起歪体に生じた歪みによって動作を制御する電子機器にも有用である。さらに、本発明の電子機器の制御方法は、検出信号の出力に応じて制御部における補正の変化率を変えているため、ユーザの入力に対する違和感を低減することができ、特に、入力デバイスに有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１１  電子機器
１２  筐体
１３  検出部
１４  表示部
１５  制御部
１６  動作部
１７  物理量センサ
【図１】
2015152549.tif 000003
【図２】
2015152549.tif 000004
【図３】
2015152549.tif 000005
【図４】
2015152549.tif 000006
【図５】
2015152549.tif 000007
【図６】
2015152549.tif 000008