(57)【要約】【課題】解像度を落とすことなく、検出可能な範囲をオーバーしてしまうような容量差を、検知可能な範囲に調整することを目的とする。【解決手段】容量差検出部３０が電極間の静電容量差を検出すると、静電容量差調整部６０が、検出された静電容量差に応じて、各電極について印加電極と非印加電極とのどちらにするかの電極設定を決定する。駆動信号印加部２０は、決定された電極設定において、印加電極に決定された電極を接続し、非印加電極に決定された電極をフローティングした状態で、駆動信号を印加する。【選択図】図１
2015166964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極間の静電容量差を検出する容量差検出部と、
前記容量差検出部が検出した静電容量差に応じて、各電極について印加電極と非印加電極とのどちらに設定するかの電極設定を決定する静電容量差調整部と、
前記静電容量差調整部が決定した前記電極設定において、前記印加電極に設定された電極を接続し、前記非印加電極に設定された電極をフローティングした状態で、駆動信号を印加する駆動信号印加部と
を備えることを特徴とする静電容量式検出装置。
【請求項２】
前記静電容量差調整部は、前記静電容量差の偏りの大きさと、偏りが発生している電極の位置とに応じて、前記電極設定を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量式検出装置。
【請求項３】
前記容量差検出部は、前記駆動信号印加部が駆動信号を印加した後に、前記電極間の静電容量差を再び検出し、
前記静電容量式検出装置は、さらに、
前記容量差検出部が検出した静電容量差が検出範囲内となった場合、前記電極設定を記憶する調整設定記憶部
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の静電容量式検出装置。
【請求項４】
前記静電容量式検出装置は、さらに、
検出対象の電極に検出対象物を近づけた場合の静電容量差と、いずれの電極にも検出対象物を近づけていない場合の静電容量差との容量差を用いて、基準となる前記電極設定における前記容量差と、検出対象物を検出する場合に用いる前記電極設定における前記容量差との差に基づき、検出対象物を検出する場合に前記容量差検出部が検出した静電容量差を補正する検出値補正部
を備えることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の静電容量式検出装置。
【請求項５】
前記静電容量差調整部は、
前記電極設定を決定する電極決定部と、
前記各電極について、静電容量を有する予備キャパシタンスへ接続するか否かの予備キャパシタンス設定を決定する予備キャパシタンス決定部と、
静電容量差の検出範囲を示す範囲設定を決定する検出範囲決定部と
を備え、
前記静電容量差調整部は、前記容量差検出部が検出する静電容量差のノイズが基準範囲内になるように、前記電極設定と前記予備キャパシタンス設定と前記範囲設定とを決定する
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の静電容量式検出装置。
【請求項６】
前記静電容量差調整部は、前記電極設定、前記予備キャパシタンス設定、前記範囲設定の順に決定する
ことを特徴とする請求項５に記載の静電容量式検出装置。
【請求項７】
前記静電容量式検出装置は、さらに、
前記電極設定と前記予備キャパシタンス設定と前記範囲設定との組合せのうち、一部の組合せを探索パターンとして、探索パターンに含まれる組合せについて、順に選択する設定選択部と、
前記設定選択部が選択した組合せに設定した場合におけるノイズを検出するノイズ検出部と、
前記ノイズ検出部が検出したノイズを用いて決定された確率に従い、前記探索パターンに含まれる組合せから１つ以上の組合せを選択して、選択した組合せにおける前記電極設定と前記予備キャパシタンス設定と前記範囲設定との少なくとも１つの設定を一部変更して、新たな探索パターンを生成するパターン生成部と
を備え、
前記設定選択部は、条件を満たすまで、前記パターン生成部が生成した新たな探索パターンに含まれる組合せについて、順に選択し、
前記静電容量差調整部は、前記条件を満たした場合、前記ノイズ検出部が検出したノイズが小さい組合せに、前記電極設定と前記予備キャパシタンス設定と前記範囲設定とを決定する
ことを特徴とする請求項５に記載の静電容量式検出装置。
【請求項８】
電極間の静電容量差を検出する容量差検出処理と、
前記容量差検出処理で検出した静電容量差に応じて、各電極について印加電極と非印加電極とのどちらにするかの電極設定を決定する静電容量差調整処理と、
前記静電容量差調整処理で決定した前記電極設定において、前記印加電極に決定された電極を接続し、前記非印加電極に決定された電極をフローティングした状態で、駆動信号を印加する駆動信号印加処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする静電容量式検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、静電容量式のタッチパネルの制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンやタブレットＰＣが普及し、タッチパネルインタフェースとしてマルチタッチジェスチャ操作が一般的になっている。
【０００３】
静電容量方式のタッチパネルは、軽いタッチで反応し、かつ複数の指を検出することができる。また、静電容量方式のタッチパネルは、赤外方式や超音波方式のタッチパネルに比べて、環境に対する影響やパネルに付着した異物等による影響が少ない。そのため、静電容量方式のタッチパネルは、マルチタッチジェスチャ操作に適している。
【０００４】
しかし、静電容量方式のタッチパネルは、４インチ〜１０インチ程度の小型、中型サイズが主流であり、大型化する上ではＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  ＣｒｙＳａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）ノイズの影響を受けやすいという課題がある。
【０００５】
特許文献１，２には、静電容量方式のタッチパネルにおいて、複数電極間の差分容量を検出することでＬＣＤの駆動により同位相で発生するノイズをキャンセルし、大型サイズに対応することが記載されている。
【０００６】
静電容量方式のタッチパネルのもう１つの特徴として、ユーザの指の近接を検知する技術が知られている。特許文献３には、複数の電極を束ね検知電極の面積を大きくすることで感度を高め、接触と近接とを両方とも検知することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１１−５１０３７５号公報
【特許文献２】特表２０１３−２２５３０２号公報
【特許文献３】特開２００８−１５３０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
大型のタッチパネルで近接検知を実現するためには、ＬＣＤノイズを抑える特許文献１，２に記載されたような差動型の静電容量方式と、特許文献３に記載されたような電極面積を大きくして静電容量を検知する方式とを併用する必要がある。しかし、大型のタッチパネルでは各電極の容量差が大きくなるため、複数の電極を束ねた場合、さらに偏りが生じ、差動型の静電容量方式の検出可能な範囲をオーバーしてしまう。
【０００９】
特許文献２には、検出可能な範囲をオーバーしてしまうことを解消する方法として、ＩＣ内部の可変移送キャパシタンスを接続することで、静電容量の不均衡を解消する方法が記載されている。しかし、電極を束ねて用いる場合、大きな偏りが生じるため、不均衡を解消することができない。また、外部のキャパシタンスを接続することで容量の不均衡を解消しようとした場合、接続する外部のキャパシタンスの個体差の影響を大きく受け、個体ばらつきが発生してしまう。
【００１０】
検出可能な範囲をオーバーしてしまうことを解消する別の方法として、差動型の静電容量方式におけるタッチ検出ＩＣのＡＤ変換の検出範囲を広げることで、得られる容量差を検知する方法がある。しかし、この方法では、検出できる容量の解像度が落ちるため、近接検知のようなｆＦ（フェムトファラド）レベルの容量を計測することができなくなり、感度が低下してしまう。
【００１１】
この発明は、解像度を落とすことなく、検出可能な範囲をオーバーしてしまうような容量差を、検知可能な範囲に調整することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係る静電容量式検出装置は、
電極間の静電容量差を検出する容量差検出部と、
前記容量差検出部が検出した静電容量差に応じて、各電極について印加電極と非印加電極とのどちらにするかの電極設定を決定する静電容量差調整部と、
前記静電容量差調整部が決定した前記電極設定において、前記印加電極に決定された電極を接続し、前記非印加電極に決定された電極をフローティングした状態で、駆動信号を印加する駆動信号印加部と
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る静電容量式検出装置は、検出した静電容量差に応じて、各電極についての電極設定を決定し、印加電極に決定された電極を接続し、非印加電極に決定された電極をフローティングした状態で、駆動信号を印加する。これにより、適切な容量差を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係る静電容量式検出装置１００の構成図。
【図２】実施の形態１に係る静電容量式検出装置１００の動作を示すフローチャート。
【図３】差動型の検出方式の説明図。
【図４】図３に示す構成と等価な回路を示す図。
【図５】ｓｗ２のみ接続せず、検出電極Ｓの隣接電極がフローティングにされた場合の静電容量を示す図。
【図６】図５に示す構成とした場合に形成される回路を示す図。
【図７】ｓｗ１のみ接続せず、検出電極Ｓの２つ隣の電極がフローティングにされた場合の静電容量を示す図。
【図８】図７に示す構成とした場合に形成される回路を示す図。
【図９】Ｓ１０７〜Ｓ１０８の処理における静電容量差の調整処理例を示すフローチャート。
【図１０】ＲＣ負荷を計測するタイプの検出方式の説明図。
【図１１】実施の形態２に係る静電容量式検出装置１００の構成図。
【図１２】実施の形態３に係る静電容量式検出装置１００の構成図。
【図１３】全電極に駆動信号が印加されたときに、指の近接又は接触があった場合の静電容量を示す図。
【図１４】図１３に示す構成とした場合に形成される回路を示す図。
【図１５】検出電極の隣がフローティングにされ、指の近接／接触があった場合の静電容量を示す図。
【図１６】図１５に示す構成とした場合に形成される回路を示す図。
【図１７】補正テーブル生成処理を示すフローチャート。
【図１８】補正テーブルを示す図。
【図１９】実施の形態４に係る静電容量式検出装置１００の構成図。
【図２０】電極設定と範囲設定と予備キャパシタンス設定との決定処理を示すフローチャート。
【図２１】予め用意された設定パターンを示す図。
【図２２】予め用意された設定パターンを示す図。
【図２３】実施の形態４と実施の形態２とを組合せた場合における静電容量式検出装置１００の構成図。
【図２４】実施の形態５に係る静電容量式検出装置１００の構成図。
【図２５】電極設定の決定処理を示すフローチャート。
【図２６】探索パターンの例を示す図。
【図２７】新たに生成される探索パターンの例を示す図。
【図２８】実施の形態１〜５に示した静電容量式検出装置１００のハードウェア構成の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る静電容量式検出装置１００の構成図である。
静電容量式検出装置１００は、タッチパネル１０、駆動信号印加部２０、容量差検出部３０、検出結果記憶部４０、検出電極選択部５０、静電容量差調整部６０、電極接続部７０を備える。
【００１６】
タッチパネル１０には、複数の電極（ここでは、電極Ｄ０〜Ｄ６）が配置されている。駆動信号印加部２０は、駆動信号を生成し、電極に印加する。容量差検出部３０は、駆動信号の印加により電荷がチャージされ、これにより発生した電極間の電圧差を計測することで静電容量差を検出値として検出する。検出結果記憶部４０は、容量差検出部３０が検出した静電容量差を記憶する。検出電極選択部５０は、容量差検出部３０が静電容量差を検出する電極を選択する。静電容量差調整部６０は、検出電極選択部５０が選択した電極と容量差検出部３０が検出した静電容量差とに基づき、各電極について、容量の偏りを無くすために駆動信号を流す印加電極と、フローティングにするフローティング電極（非印加電極）とのどちらに設定するかの電極設定を決定する。電極接続部７０は、電極設定に従い、電極を駆動信号印加部２０及び容量差検出部３０に接続するか、もしくは接続せずフローティングにするかを制御する。
【００１７】
図２は、実施の形態１に係る静電容量式検出装置１００の動作を示すフローチャートである。
検出電極選択部５０は、静電容量差を検出する検出電極を選択する（Ｓ１０１）。静電容量差調整部６０は、全ての電極を駆動信号印加部２０に接続するように、電極接続部７０に設定を行い、電極接続部７０は、設定に従い、全ての電極を駆動信号印加部２０に接続する（Ｓ１０２）。駆動信号印加部２０は、接続された全ての電極に対し駆動信号を印加する（Ｓ１０３）。容量差検出部３０は、検出電極間の静電容量差を検出し、検出結果記憶部４０に検出した静電容量差を記憶する（Ｓ１０４）。
検出電極選択部５０は、全ての検出電極に関して検出処理が完了したか否かを判定する（Ｓ１０５）。検出電極選択部５０は、全ての検出電極に関して検出処理が完了した場合（Ｓ１０５でＹ）、処理をＳ１０６へ進め、そうでない場合（Ｓ１０５でＮ）、処理をＳ１０１へ戻して、完了していない検出電極を選択する。
【００１８】
検出電極選択部５０は、検出結果記憶部４０に記憶された静電容量差を参照して、静電容量差が検出範囲に含まれない電極を検出電極として選択する（Ｓ１０６）。
静電容量差調整部６０は、検出結果記憶部４０に記憶された静電容量差と、選択された検出電極とを用いて、駆動信号を印加する印加電極とフローティングにするフローティング電極との電極設定を決定し、電極接続部７０は印加電極と駆動信号印加部２０とを接続する（Ｓ１０７）。駆動信号印加部２０は、接続された電極に対し駆動信号を印加する（Ｓ１０８）。このとき、フローティング電極に対して寄生容量が発生し、検出電極への電荷のチャージで発生する電位が上がる。これにより、オーバーレンジが解消する。
【００１９】
容量差検出部３０は、検出電極間の静電容量差を検出し、検出結果記憶部４０に結果を記録する（Ｓ１０９）。検出電極選択部５０は、全ての検出電極間の静電容量差が検出範囲内か否かを判定する（Ｓ１１０）。検出電極選択部５０は、全ての検出電極間の静電容量差が検出範囲内の場合（Ｓ１１０でＹ）、処理を終了し、そうでない場合（Ｓ１１０でＮ）、処理をＳ１０６へ戻して、新たな検出電極を選択する。
【００２０】
図３は、差動型の検出方式の説明図を示す。
まず、電極接続部７０はｓｗ１〜ｓｗＮを全て接続し、駆動信号印加部２０は駆動信号を印加する。次に、ｓｗ１〜ｓｗＮを切り離し、ｓｗＳとｓｗＲとを接続し検出電極Ｓと検出電極Ｒの電位差を比較器ｃｍｐ１にて計測する。その後、ｓｗＳとｓｗＲとを切り離し、ｓｗｇ１とｓｗｇ２を接続し溜まった電荷の解放を行う。
【００２１】
図４は、図３に示す構成と等価な回路を示す図である。
図４では、まず、Ｃｓ及びＣｒが駆動信号印加部２０に接続され、Ｃｓ及びＣｒに駆動信号が印加される。このとき、ＣｓにはＱｓ＝ＣｓＶ、ＣｒにはＱｒ＝ＣｒＶの電荷が蓄積される。同時に、Ｇｎｄと接続することでＣに蓄積された電荷が解放される。
次に、Ｃｓ及びＣｒが駆動信号印加部２０から切り離され、Ｃと接続される。ここで、蓄積された電荷Ｑｓ及びＱｒが維持され、Ｃｓ及びＣ、Ｃｒ及びＣにそれぞれ電荷が分配される。このとき図３の（２）のようにＣｓ＋ＣとＧＮＤ間にＶｓ、Ｃｒ＋ＣとＧＮＤ間にＶｒの電位差が生じ、それぞれＱｓ＝（Ｃｓ＋Ｃ）Ｖｓ、Ｑｒ＝（Ｃｒ＋Ｃ）Ｖｒとなる。
よってＶｓ＝ＣｓＶ／（Ｃｓ＋Ｃ）、Ｖｒ＝ＣｒＶ／（Ｃｒ＋Ｃ）となり、Ｖｓ−Ｖｒ＝（（Ｃｓ−Ｃｒ）ＣＶ）／（（Ｃｓ＋Ｃ）（Ｃｒ＋Ｃ））（以下、式１と呼ぶ）により、検出電極ＳとＲ間の電位差を求めることができる。
【００２２】
Ｓ１０７〜Ｓ１０８の処理により検出される静電容量差が検出範囲内になる動作原理を説明する。
【００２３】
図３に示すように、ｓｗ１〜ｓｗＮが全て接続された場合、寄生容量が発生しないため、電極Ｓの容量Ｃｓがそのまま検出される静電容量差に反映される。
【００２４】
図５は、ｓｗ２のみ接続せず、検出電極Ｓの隣接電極がフローティングにされた場合の静電容量を示す図である。図６は、図５に示す構成とした場合に形成される回路を示す図である。
図５に示すように、検出電極Ｓの隣接電極がフローティングにされた場合、フローティングにされた電極と検出電極Ｓとの間に寄生容量Ｃｐｎが発生する。さらに、フローティングにされた電極自体の容量Ｃｎが発生する。そして、図６に示すような回路が形成される。
この回路図を基に寄生容量を含めた静電容量Ｃｓ’は、Ｃｓ’＝Ｃｓ＋（ＣｐｎＣｎ）／（Ｃｐｎ＋Ｃｎ）となる。
【００２５】
図７は、ｓｗ１のみ接続せず、検出電極Ｓの２つ隣の電極がフローティングにされた場合の静電容量を示す図である。図８は、図７に示す構成とした場合に形成される回路を示す図である。
図７に示すように、検出電極Ｓの２つ隣の電極がフローティングにされた場合、フローティングにされた電極と、検出電極Ｓの隣接電極との間に寄生容量Ｃｐｍが発生し、隣接電極と検出電極Ｓとの間に寄生容量Ｃｐｓが発生する。また、フローティングされた電極と検出電極Ｓとの間に寄生容量Ｃｐｓｍが発生する。さらに、フローティングにした電極自体の容量Ｃｍが発生する。そして、図８に示すような回路が形成される。
この回路図を基に寄生容量を含めた静電容量Ｃｓ’’は、Ｃｓ’’＝Ｃｓ＋（（ＣｐｓＣｐｍ）／（Ｃｐｓ＋Ｃｐｍ）＋Ｃｐｓｍ））Ｃｍ／（Ｃｍ＋（ＣｐｓＣｐｍ）／（Ｃｐｓ＋Ｃｐｍ）＋Ｃｐｓｍ）となる。
【００２６】
ここで、式１より、Ｃｓが大きくなると、検出電極Ｓと検出電極Ｒとの電位差Ｖｓ−Ｖｒは大きくなる。したがって、検出電極以外の電極を一部フローティングとすることで、Ｃｓ’＞Ｃｓ，Ｃｓ’’＞Ｃｓより、電位差が大きくなるように制御することができる。さらに、図５や図７のように検出電極とフローティングに設定する電極との距離を制御することで、電位差を微調整することができる。
【００２７】
図９は、上述した動作原理に基づいた、Ｓ１０７〜Ｓ１０８の処理における静電容量差の調整処理例を示すフローチャートである。
ここでは、検出電極Ｓと検出電極Ｒへの電荷チャージにより発生した電位差をＶ（Ｖｓ−Ｖｒ）とする。また、検出レンジを−Ｒ〜Ｒ（−Ｒ以上、Ｒ以下）とする。また、Ｃｓ’＞Ｃｓ’’＞Ｃｓが成り立つものとする。また、図５、図７に示すように検出電極周囲の電極設定パターンを切り替えるものとする。
【００２８】
静電容量差調整部６０は、電圧差Ｖが−Ｒより小さい（Ｖ＜−Ｒ）か否かを判定する（Ｓ２０１）。静電容量差調整部６０は、電圧差Ｖが−Ｒより小さい場合（Ｓ２０１でＹ）、処理をＳ２０２へ進め、そうでない場合（Ｓ２０１でＮ）、処理をＳ２０５へ進める。
【００２９】
電圧差Ｖが−Ｒより小さい場合（Ｓ２０１でＹ）、静電容量差調整部６０は検出電極Ｓの２つ隣の電極をフローティングに設定し、駆動信号印加部２０は残りの電極に駆動信号を印加し、容量差検出部３０は電圧差Ｖを測定する（Ｓ２０２）。静電容量差調整部６０は、電圧差Ｖが−Ｒより小さい（Ｖ＜−Ｒ）か否かを判定する（Ｓ２０３）。静電容量差調整部６０は、電圧差Ｖが−Ｒより小さい場合（２０３でＹ）、処理をＳ２０４へ進め、そうでない場合（Ｓ２０３でＮ）、電圧差Ｖは検出範囲に入っているため、処理をＳ２０９へ進める。
【００３０】
電圧差Ｖが−Ｒより小さい場合（２０３でＹ）、静電容量差調整部６０は検出電極Ｓの隣の電極をフローティングに設定し、駆動信号印加部２０は残りの電極に対して駆動信号を印加し、容量差検出部３０は電圧差Ｖを測定する（Ｓ２０４）。そして、静電容量差調整部６０は、処理をＳ２０９へ進める。
【００３１】
一方、静電容量差調整部６０は、電圧差ＶがＲより大きい（Ｖ＞Ｒ）か否かを判定する（Ｓ２０５）。静電容量差調整部６０は、電圧差ＶがＲより大きい場合（Ｓ２０５でＹ）、処理をＳ２０６へ進め、そうでない場合（Ｓ２０５でＮ）、電圧差Ｖは検出範囲に入っているため、処理をＳ２０９へ進める。
【００３２】
電圧差ＶがＲより大きい場合（Ｓ２０５でＹ）、静電容量差調整部６０は検出電極Ｒの２つ隣の電極をフローティングに設定し、駆動信号印加部２０は残りの電極に駆動信号を印加し、容量差検出部３０は電圧差Ｖを測定する（Ｓ２０６）。静電容量差調整部６０は、電圧差ＶがＲより大きい（Ｖ＞Ｒ）か否かを判定する（Ｓ２０７）。静電容量差調整部６０は、電圧差ＶがＲより大きい場合（Ｓ２０７でＹ）、処理をＳ２０８へ進め、そうでない場合（Ｓ２０７でＮ）、電圧差Ｖは検出範囲に入っているため、処理をＳ２０９へ進める。
【００３３】
電圧差ＶがＲより大きい場合（Ｓ２０７でＹ）、静電容量差調整部６０は検出電極Ｒの隣の電極をフローティングに設定し、駆動信号印加部２０は残りの電極に駆動信号を印加し、容量差検出部３０は電圧差Ｖを測定する（Ｓ２０８）。そして、静電容量差調整部６０は、処理をＳ２０９へ進める。
【００３４】
静電容量差調整部６０は、容量差検出部３０が最後に測定した電圧差Ｖを検出値として出力する（Ｓ２０９）。
【００３５】
以上のように、実施の形態１に係る静電容量式検出装置１００は、検出電極Ｓ又は検出電極Ｒに対して寄生容量を発生させ、検出電極間の電位差を検出範囲内におさめることができる。また、検出ＩＣのＡＤ変換の特性による影響を受けにくいレベルへと電位差を微調整でき、ＳＮＲの改善が可能となる。
【００３６】
なお、図９に基づき説明した方法は一例であり、検出電極Ｓ及び検出電極Ｒの周りのフローティング設定は、図９に基づき説明した方法に限定されるものではない。つまり、検出電極Ｓ（あるいは検出電極Ｒ）の隣の電極Ｍ個に対して駆動信号を流し、さらにその隣の電極Ｎ個をフローティングする、あるいは、検出電極Ｓ（あるいは検出電極Ｒ）の隣の電極に対し、駆動信号を流す電極とフローティングにする電極を交互に設定するといった様々な組合せを用いてもよい。
【００３７】
また、上記説明では、駆動信号を検出電極に一定時間流し、その電位差を計測する例で説明した。しかし、上述した寄生容量を発生させることで検出値を調整する方法は、例えば、特許文献１に記載されているような分極（刺激Ｐ）の役割の電極に対して刺激信号を与えて、検出電極Ｓ、基準電極Ｒとの電位差を取る方式にも適用することができる。
【００３８】
また、上述した寄生容量を発生させることで検出値を調整する方法は、図１０に示すようなＲＣ負荷を計測するタイプの検出方式にも適用することができる。図１０に示すように、検出電極Ｓに寄生容量を発生させることで電圧が発生するまでの時間が増えるため、一定時間後の電位差が小さくなる。これを利用することにより、ＲＣ負荷を計測するタイプの検出方式にも適用することができる。
【００３９】
実施の形態２．
実施形態１では、検出電極の位置と検出値とに応じて、周囲の電極をフローティングにして寄生容量を発生させ、これにより適切な検出値が得られるようにした。ここで、検出値は、検出ＩＣや電極への配線、電極の大きさに大きく依存している。したがって、検出を行う度に、実施の形態１で説明した処理を行い、検出値を調整しなくても、一旦適切な検出値が得られる電極設定が分かってしまえば、以降はその電極設定により駆動信号を印加することにより、適切な検出値が得られる。
実施の形態２では、適切な検出値が得られた電極設定を記憶しておき、記憶した電極設定を利用して検出値を調整することについて説明する。
【００４０】
実施の形態２では、実施の形態１と同じ部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【００４１】
図１１は、実施の形態２に係る静電容量式検出装置１００の構成図である。
図１１に示す静電容量式検出装置１００は、図１に示す実施の形態１に係る静電容量式検出装置１００が備える構成に加え、調整設定記憶部６１を備える。
【００４２】
調整設定記憶部６１は、適切な検出値が得られた場合における電極設定を記憶する。
【００４３】
実施の形態１で説明した方法により寄生容量を発生させ、検出電極間の電位差を調整する。調整設定記憶部６１は、調整により適切な検出値が得られた場合に、静電容量差調整部６０が決定した電極設定をＲＯＭ等の記憶装置に記憶する。
以降、調整設定記憶部６１が記憶した電極設定に従い、各電極を駆動信号印加部２０に接続するかフローティングにするかを制御して、駆動信号を印加することにより、すぐに適切な検出値が得られる状態にすることができる。
【００４４】
実施の形態３．
実施の形態１では、検出電極の位置と検出値とに応じて、周囲の電極をフローティングにして寄生容量を発生させ、これにより適切な検出値が得られるようにした。しかし、指（検出対象物の一例）の静電容量を検知する際、指に寄生容量が発生し、検出値が低下する。
実施の形態３では、指に発生する寄生容量を補正して、検出値が低下することを防止することについて説明する。
【００４５】
実施の形態３では、実施の形態１と同じ部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。なお、実施の形態３を実施の形態２と組み合わせることも可能である。
【００４６】
図１２は、実施の形態３に係る静電容量式検出装置１００の構成図である。
図１２に示す静電容量式検出装置１００は、図１に示す実施の形態１に係る静電容量式検出装置１００が備える構成に加え、補正テーブル生成部８０、補正テーブル記憶部８１、検出値補正部８２を備える。
【００４７】
補正テーブル生成部８０は、指に発生する寄生容量を補正するための補正値を示す補正テーブルを生成する。補正テーブル記憶部８１は、補正テーブル生成部８０が生成した補正テーブルを記憶する。検出値補正部８２は、補正テーブル記憶部８１に記憶された補正テーブルの補正値を用いて、容量差検出部３０が検出した検出値を補正する。
【００４８】
図１３は、全電極に駆動信号が印加されたときに、指の近接又は接触があった場合の静電容量を示す図である。図１４は、図１３に示す構成とした場合に形成される回路を示す図である。
指と検出電極Ｓとの間との間に発生する容量をＣｆｓ、検出電極Ｓ自体の静電容量をＣｓとすると、指の近接又は接触があった場合には、図１４の回路のように表すことができる。そして、全電極に駆動信号を流した場合の合成容量Ｃａは、Ｃａ＝Ｃｓ＋Ｃｆｓとなる。
【００４９】
図１５は、検出電極の隣がフローティングにされ、指の近接／接触があった場合の静電容量を示す図である。図１６は、図１５に示す構成とした場合に形成される回路を示す図である。
フローティングにされた電極に対しても指との間に寄生容量が発生し、全ての電極に駆動信号が印加された場合に比べて、検出できる静電容量が減る。
指と検出電極Ｓとの間に発生する容量をＣｆｓ’、指とフローティングされた電極との間に発生する寄生容量をＣｐｆｓ、フローティングされた電極と検出電極との間の寄生容量をＣｐｎ、フローティングされた電極自体の静電容量をＣｎとすると、図１５の回路のように表すことができる。そして、検出電極の隣がフローティングにされた場合の合成容量Ｃａ’は、Ｃａ’＝Ｃｓ＋Ｃｆｓ’＋（Ｃｐｆｓ＋Ｃｎ）・Ｃｐｎ／（Ｃｐｆｓ＋Ｃｐｎ＋Ｃｎ）となる。
【００５０】
指と検出電極Ｓとの間に容量Ｃｆｓ’が発生し、指とフローティングされた電極との間に寄生容量Ｃｐｆｓが発生するのに対して、フローティングされない場合には、指と検出電極Ｓとの間に容量Ｃｆｓが発生するので、Ｃｆｓ＝Ｃｆｓ’＋Ｃｐｆｓと考えられる。
ここで、フローティング設定時の検出電極Ｓの静電容量をＣｓ’とし、このときに、指とフローティングされた電極との間に寄生容量が発生していないと仮定すると、検出電極Ｓの静電容量はＣｓ’＋Ｃｆｓとなる。Ｃｓ’＋Ｃｆｓと、Ｃａ’との差Ｃｓ’＋Ｃｆｓ−Ｃａ’＞０であるため、検出電極の隣がフローティングにされた場合の合成容量Ｃａ’は、元々得られる指の静電容量よりも小さい値であることが分かる。
【００５１】
全ての電極に対して駆動信号を印加した場合の電圧差ΔＶ０に対し、位置ｎに指を接触／近接した場合の電圧差ΔＶｎとすると、ΔＶ０−ΔＶｎは指と検出電極Ｓとの間との間に発生する寄生容量となる。
また、隣接する電極がフローティングされ、残りの電極に対して駆動信号を印加した場合の電圧差ΔＶｓ０’に対し、位置ｎに指を接触／近接した場合の電圧差ΔＶｓｎ’とすると、ΔＶｓ０’−ΔＶｓｎ’はΔＶ０−ΔＶｎよりも指とフローティングされた電極との間の寄生容量の分だけ減衰した値となる。
これにより、α（ΔＶ０−ΔＶｎ−（ΔＶｓ０’−ΔＶｓｎ’））が減衰した容量値の分と推測できる。ここでαは寄生容量の強度であり０≦α≦１の値を取る。
【００５２】
図１７は、上述した検出原理に基づいた、補正テーブル生成処理を示すフローチャートである。
検出電極選択部５０は、検出電極Ｓと検出電極Ｒの束ねる本数（結合本数）を１に設定し、以降では検出電極Ｓ及び検出電極Ｒを１つずつ選択して検出を行う（Ｓ３０１）。静電容量差調整部６０は、全ての電極を駆動信号印加部２０に接続するように、電極接続部７０に設定を行い、電極接続部７０は、設定に従い、全ての電極を駆動信号印加部２０に接続する（Ｓ３０２）。
【００５３】
検出電極選択部５０は、検出電極Ｓ及び検出電極Ｒを選択する（Ｓ３０３）。駆動信号印加部２０は、接続された全ての電極に対し駆動信号を印加する（Ｓ３０４）。容量差検出部３０は、一定時間経過後の検出電極Ｓと検出電極Ｒとの間の電位差を検出する（Ｓ３０５）。容量差検出部３０は、検出電極Ｓと検出電極Ｒとの間の静電容量差を検出し、電極設定と紐付けして静電容量差を検出結果記憶部４０に記憶する（Ｓ３０６）。
【００５４】
補正テーブル生成部８０は、全電極に駆動信号を印加した場合（フローティングなしの場合）の静電容量差と、Ｓ３０５で検出した静電容量差との差を補正値として補正テーブル記憶部８１の補正テーブルに記憶する（Ｓ３０７）。なお、後述するＳ３１０の処理実行前には、フローティングにする電極の設定を行っておらず、全電極に駆動信号を流す状態である。そのため、後述するＳ３１０の処理実行前には、Ｓ３０６で検出した静電容量差は、全電極に駆動信号を流した場合の静電容量差であり、補正値は計算されない。
【００５５】
検出電極選択部５０は、全ての検出電極間の静電容量差を検出したか否かを判定する（Ｓ３０８）。検出電極選択部５０は、全ての検出電極間の静電容量差を検出した場合（Ｓ３０８でＹ）、処理をＳ３０９へ進め、そうでない場合（Ｓ３０８でＮ）、処理をＳ３０３へ戻して、新たな検出電極Ｓ及び検出電極Ｒを選択する。
【００５６】
静電容量差調整部６０は、全ての電極設定のパターンについて処理を行ったか否かを判定する（Ｓ３０９）。静電容量差調整部６０は、処理を行った場合（Ｓ３０９でＹ）、処理をＳ３１１へ進め、そうでない場合（Ｓ３０９でＮ）、処理をＳ３１０へ進める。
【００５７】
静電容量差調整部６０は、電極設定のパターンを変更し、電極接続部７０は、電極設定パターンに従い、電極と駆動信号印加部２０とを接続する（Ｓ３１０）。そして、静電容量差調整部６０は、処理をＳ３０３へ戻す。
【００５８】
補正テーブル生成部８０は、Ｗは各電極の横幅、ｎは任意の設定値として、指の位置をＷ／ｎだけ横にずらす（Ｓ３１１）。補正テーブル生成部８０は、全ての電極について、ｎ回指位置をずらして処理を行ったか否かを判定する（Ｓ３１２）。補正テーブル生成部８０は、処理を行った場合（Ｓ３１２でＹ）、処理を終了し、そうでない場合（Ｓ３１２でＮ）、処理をＳ３０３へ戻す。
【００５９】
図１８は、補正テーブルを示す図である。
補正テーブルは、電極設定毎に行が設けられ、指の位置毎に列が設けられる。
そして、ΔＶ０は、指なし（指を接触又は近接させていない状態）の場合、かつ、フローティング無しの検出値である。ΔＶｋ（ｋ＝１，．．．，ｎ）は指位置ｋに指を接触／近接した場合、かつ、フローティング無しの検出値である。
ΔＶｓ０’は、指なしの場合、かつ、検出電極Ｓの隣接電極をフローティングした場合の検出値である。ΔＶｓｋ’（ｋ＝１，．．．，ｎ）は、指位置ｋに指を接触／近接した場合、かつ、検出電極Ｓの隣接電極をフローティングした場合の検出値である。
ΔＶｓ０’’は、指なしの場合、かつ、検出電極Ｓの２つ隣の電極をフローティングした場合の検出値である。ΔＶｓｋ’’（ｋ＝１，．．．，ｎ）は、指位置ｋに指を接触／近接した場合、かつ、検出電極Ｓの２つ隣の電極をフローティングした場合の検出値である。
ΔＶｒ０’は、指なしの場合、かつ、検出電極Ｒの隣接電極をフローティングした場合の検出値である。ΔＶｒｋ’（ｋ＝１，．．．，ｎ）は、指位置ｋに指を接触／近接した場合、かつ、検出電極Ｒの隣接電極をフローティングした場合の検出値である。
ΔＶｒ０’’は、指なしの場合、かつ、検出電極Ｒの２つ隣の電極をフローティングした場合の検出値である。ΔＶｒｋ’’（ｋ＝１，．．．，ｎ）は、指位置ｋに指を接触／近接した場合、かつ、検出電極Ｒの２つ隣の電極をフローティングした場合の検出値である。
【００６０】
検出値補正部８２は、補正テーブルに基づき、指の位置と電極設定とに応じて、容量差検出部３０が検出した静電容量差を補正する。例えば、α（ΔＶ０−ΔＶｋ−（ΔＶｓ０’−ΔＶｓｋ’））で検出電極Ｓの隣接電極をフローティングしたときの補正ができる。同様に、α（ΔＶ０−ΔＶｋ−（ΔＶｓ０’’−ΔＶｓｋ’’））で検出電極Ｓの２つ隣の電極をフローティングしたときの補正ができる。同様に、α（ΔＶ０−ΔＶ、−（ΔＶｒ０’−ΔＶｓｋ’））で検出電極Ｓの隣接電極をフローティングしたときの補正ができる。同様に、α（ΔＶ０−ΔＶｋ−（ΔＶｒ０’’−ΔＶｒｋ’’））で検出電極Ｓの２つ隣の電極をフローティングしたときの補正ができる。
【００６１】
以上のように、実施の形態３に係る静電容量式検出装置１００は、パターン毎に、指に発生する寄生容量を予め補正テーブルとして用意しておき、実際の検出時に補正を行う。これにより、指に寄生容量が発生し、検出値が低下することを防止できる。
【００６２】
なお、上記説明では、電極の結合本数を１本にした場合について説明した。しかし、結合本数を２本以上とした場合にも同様に補正テーブルを生成することは可能であり、同様に補正を行うことが可能である。
また、結合本数１本の結果に基づき、結合本数が２本以上の場合の補正を行うことも可能である。但し、例えば、結合本数１本の結果に基づき、２本結合の検出値を補正する際は、Ｃｓが約２倍となり、Ｃｒが約２倍となるため、式１の計算によりＶｓ−Ｖｒが１／２倍程度になる。そこで、結合本数をＮとすると、強度αを１／Ｎ倍にしておくことで、補正をより正確にすることができる。
【００６３】
実施の形態４．
実施形態１では、検出電極Ｓ及び検出電極Ｒに対して、残りの電極をフローティング、又は、駆動信号印加に設定することで電位差を調整した。しかし、フローティングにする電極を多く設定すると検出ノイズが増えてしまう。
実施の形態４では、外部のコンデンサを用いた調整や検出範囲を変えるといった調整を組み合わせることで、感度とノイズとのバランスを取ることについて説明する。
【００６４】
実施の形態４では、実施の形態１と同じ部分については説明を省略し、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。なお、実施の形態４を実施の形態２，３と組み合わせることも可能である。
【００６５】
図１９は、実施の形態４に係る静電容量式検出装置１００の構成図である。
図１９に示す静電容量式検出装置１００は、図１に示す実施の形態１に係る静電容量式検出装置１００が備える静電容量差調整部６０が、電極決定部６２、検出範囲決定部６３、予備キャパシタンス決定部６４を備える。また、図１９に示す静電容量式検出装置１００は、ノイズ検出部６５、予備キャパシタンス接続部６６を備える。
【００６６】
電極決定部６２は、電極設定を決定する。検出範囲決定部６３は、ＡＤ変換の解像度を示す範囲設定を決定する。予備キャパシタンス決定部６４は、検出電極Ｓ及び検出電極Ｒに所定の容量のキャパシタンスを接続するか否かを示す予備キャパシタンス設定を決定する。ノイズ検出部６５は、検出結果記憶部４０が記憶した複数の検出値に基づきノイズを検出する。予備キャパシタンス接続部６６は、予備キャパシタンス設定に従い、検出電極と所定の静電容量を持つコンデンサ等の予備キャパシタンスとを接続する。
【００６７】
図２０は、電極設定と範囲設定と予備キャパシタンス設定との決定処理を示すフローチャートである。
なお、電極設定と範囲設定と予備キャパシタンス設定との設定パターンが予め用意されているものとする。ここでは、図２１と図２２とに示す設定パターンが用意されているものとする。図２１は、検出電極Ｓ側の静電容量を増加させる場合の設定パターンであり、図２２は、検出電極Ｒ側の静電容量を増加させる場合の設定パターンである。
【００６８】
検出電極選択部５０は、検出電極Ｓ及び検出電極Ｒを選択する（Ｓ４０１）。静電容量差調整部６０は、予め用意された設定パターンから１つの設定パターンを選択する（Ｓ４０２）。ここでは、図２１の上から順に設定パターンが選択され、続いて図２２の上から順に設定パターンが選択されるものとする。電極決定部６２は、選択された設定パターンに従い電極設定を決定し、電極接続部７０は、電極設定パターンに従い、電極と駆動信号印加部２０とを接続する（Ｓ４０３）。検出範囲決定部６３は、選択された設定パターンに従い範囲設定を決定し、容量差検出部３０に設定する（Ｓ４０４）。予備キャパシタンス決定部６４は、選択された設定パターンに従い予備キャパシタンス設定を決定し、予備キャパシタンス接続部６６は予備キャパシタンス設定に従い予備キャパシタンスを接続する（Ｓ４０５）。
【００６９】
駆動信号印加部２０は、駆動信号を印加し、容量差検出部３０は、一定時間後の静電容量差を設定されたＡＤ変換の範囲で検出して、検出値と検出に用いた各設定とを紐付けて検出結果記憶部４０に記憶する（Ｓ４０６）。
静電容量差調整部６０は、検出値が検出範囲内の値であるか否かを判定する（Ｓ４０７）。静電容量差調整部６０は、検出値が検出範囲内の値である場合（Ｓ４０７でＹ）、処理をＳ４０８へ進め、そうでない場合（Ｓ４０７でＮ）、処理をＳ４０２へ戻す。
【００７０】
容量差検出部３０は、現在の設定で、複数回検出を行い、検出値を検出結果記憶部４０に記憶する（Ｓ４０８）。ノイズ検出部６５は、Ｓ４０８で記憶された複数の検出値からノイズを検出して、検出結果記憶部４０に記憶する（Ｓ４０９）。例えば、ノイズは、標準偏差σや平均値から最も離れた値を取ることで求める。
【００７１】
ノイズ検出部６５は、ノイズが閾値内であるか否かを判定する（Ｓ４１０）。ノイズ検出部６５は、ノイズが閾値内である場合（Ｓ４１０でＹ）、処理をＳ４１１へ進め、そうでない場合（Ｓ４１０でＮ）、処理をＳ４０２へ戻す。
検出電極選択部５０は、全ての検出電極間の静電容量差を検出したか否かを判定する（Ｓ４１１）。検出電極選択部５０は、全ての検出電極間の静電容量差を検出した場合（Ｓ４１１でＹ）、処理を終了し、そうでない場合（Ｓ４１１でＮ）、処理をＳ４０１へ戻す。
【００７２】
以上のように、実施の形態４に係る静電容量式検出装置１００は、電極設定だけでなく、範囲設定や予備キャパシタンス設定を調整する。これにより、検出感度の低下を抑え、ノイズの大きさが小さくすることが可能となり、より安定した検出が可能となる。
【００７３】
なお、図２１、図２２では、設定パターンの優先順を電極設定＞予備キャパシタンス設定＞範囲設定になるようにした。これにより、各行の設定パターンで順次検出を行うことで、ＡＤ変換による検出解像度の低下をなるべく起こさずに、ノイズが許容できるレベルまで設定を調整することが可能である。
【００７４】
また、図２３に示すように、実施の形態２と組合せ、調整後の設定パターンを調整設定記憶部６１に記憶することにより、すぐに適切な検出値が得られる状態にすることができる。
【００７５】
実施の形態５．
実施の形態４では、設定パターンを予め用意しておき、用意された順に各設定の探索を行った。しかし、フローティングにする電極と駆動信号を印加する電極のパターンは、並列する電極本数をＮ本、検出電極（束ね数）をＭ本とすると、２Ｎ−Ｍのパターンがあり、パターン数が膨大である。そのため、全てのパターンを順に試していくと、相当の処理時間が必要になる。また、妥当な探索順序を与えないと、検出の解像度が落ちてしまう。
実施の形態５では、設定パターンを予め用意することなく、妥当な探索を行うことについて説明する。
【００７６】
実施の形態５では、実施の形態４と同じ部分については説明を省略し、実施の形態４と異なる部分を中心に説明する。
【００７７】
図２４は、実施の形態５に係る静電容量式検出装置１００の構成図である。
図２４に示す静電容量式検出装置１００は、図１９に示す実施の形態４に係る静電容量式検出装置１００が備える構成に加え、設定探索部９０、探索リスト記憶部９３を備える。また、設定探索部９０は、設定選択部９１、パターン生成部９２を備える。
【００７８】
設定探索部９０は、現在の設定パターンと検出値とから、次の探索候補を決定する。探索リスト記憶部９３は、設定パターンと検出値の評価値とを記憶する。
【００７９】
図２５は、電極設定の決定処理を示すフローチャートである。ここでは、ＧＡ（遺伝的アルゴリズム）を用いて、設定パターンを決定する。なお、ここでは、電極設定についてのみ決定する処理を説明するが、範囲設定や予備キャパシタンス設定も同時に決定することも可能である。
検出電極選択部５０は、検出電極Ｓ及び検出電極Ｒを選択する（Ｓ５０１）。パターン生成部９２は、全ての電極設定のパターンのうちから、Ｘ個の電極設定のパターンをランダムに選び、探索パターン記憶部９３に探索パターンとして記憶する（Ｓ５０２）。
【００８０】
設定選択部９１は、探索パターンから１つのパターンを選択し、静電容量差調整部６０は、選択されたパターンの電極設定に決定し、電極接続部７０は、電極設定パターンに従い、電極と駆動信号印加部２０とを接続する（Ｓ５０３）。駆動信号印加部２０は、駆動信号を印加し、容量差検出部３０は、一定時間後の静電容量差を検出して、検出値と検出に用いた設定とを紐付けて検出結果記憶部４０に記憶する（Ｓ５０４）。
【００８１】
静電容量差調整部６０は、検出値が検出範囲内の値であるか否かを判定する（Ｓ５０５）。静電容量差調整部６０は、検出値が検出範囲内の値である場合（Ｓ５０５でＹ）、処理をＳ５０６へ進め、そうでない場合（Ｓ５０５でＮ）、処理をＳ５１０へ進める。
【００８２】
検出値が検出範囲内の値である場合、容量差検出部３０は、現在の設定で、複数回検出を行い、検出値を検出結果記憶部４０に記憶する（Ｓ５０６）。ノイズ検出部６５は、Ｓ５０６で記憶された複数の検出値からノイズを検出して、検出結果記憶部４０に記憶する（Ｓ５０７）。ノイズ検出部６５は、ノイズの大きさや、検出値の推奨範囲からのずれ量から評価値を計算し、評価値と現在のパターンとを紐付けて探索パターン記憶部９３に記憶する（Ｓ５０８）。ノイズ検出部６５は、計算した評価値が、現在の探索パターンにおいて、これまでに計算した評価値の中で最も高い場合、その評価値を最高評価値として探索パターン記憶部９３に記憶する（Ｓ５０９）。
【００８３】
一方、検出値が検出範囲内の値でない場合、ノイズ検出部６５は、評価値を所定のパラメータａとして、現在のパターンと紐付けて探索パターン記憶部９３に記憶する（Ｓ５１０）。
【００８４】
設定選択部９１は、探索リストの全てのパターンについて処理を行ったか否かを判定する（Ｓ５１１）。設定選択部９１は、全てのパターンについて処理を行った場合（Ｓ５１１でＹ）、処理をＳ５１２へ進め、そうでない場合（Ｓ５１１でＮ）、処理をＳ５０３へ戻す。
【００８５】
全てのパターンについて処理を行った場合、静電容量差調整部６０は、今回の探索パターンにおける最高評価値と、過去の探索パターンにおける最高評価値との差が、閾値ε未満であるか否かを判定する（Ｓ５１２）。静電容量差調整部６０は、差が閾値ε未満である場合（Ｓ５１２でＹ）、処理をＳ５１５へ進め、そうでない場合（Ｓ５１２でＮ）、処理をＳ５１３へ進める。
【００８６】
差が閾値ε未満でない場合、パターン生成部９２は、探索パターン内の評価値に基づき、パターンをルーレット選択する（Ｓ５１３）。
パターン生成部９２は、選択したパターンに対して一様交叉を行い、新たな探索パターンを生成する（Ｓ５１４）。そして、パターン生成部９２は、処理をＳ５０３へ戻す。
【００８７】
一方、差が閾値ε未満である場合、検出電極選択部５０は、全ての検出電極間の静電容量差を検出したか否かを判定する（Ｓ５１５）。検出電極選択部５０は、全ての検出電極間の静電容量差を検出した場合（Ｓ５１５でＹ）、処理を終了し、そうでない場合（Ｓ５１５でＮ）、処理をＳ５０１へ戻す。
【００８８】
図２６は、探索パターンの例を示す図である。
図２６では、電極４を検出電極Ｓとし、電極５を検出電極Ｒとし、それ以外の電極に対して、ランダムにＰ（印加電極）、Ｆ（非印加電極）と設定している。そして、図２５の処理により、各パターンについて、評価値が計算される。
【００８９】
評価値は、平均検出値をｓとし、推奨の検出値をｒとすると、α−β｜ｓ−ｒ｜−γｌｏｇ（３σ）で評価値を与えることができる。この式はノイズが小さく、かつ、検出値の推奨値に近いほど評価値が高くなるように設定されている。α、β、γは評価値の重み付けを決定するパラメータである。
【００９０】
Ｓ５１２のルーレット選択では、評価値に基づく確率により複数のパターンが選択される。ルーレット選択は、設定パターンｋに対応する評価値をＥｋとすると、設定パターンｋを選ぶ確率ｐｋはｐｋ＝Ｅｋ／Σｉ＝１ＸＥｉで与えられる。
Ｓ５１３では、この確率により選択された複数のパターンに対して一様交叉が行われる。一様交叉は、選択した２つの設定パターンから、例えば図２７に示すように各電極の設定値を取り出し、確率１／２で設定値を入れ替えることにより行われる。
このように高い評価値を与える設定値を次の探索に残しておくことによって、高い評価値を与える設定を進化させていくことが可能である。
【００９１】
以上のように、実施の形態５に係る静電容量式検出装置１００は、ＧＡを用いることにより、設定パターンを予め用意しなくても、検出感度の低下を抑え、ノイズの大きさが小さくする妥当なパターンの探索を行うことが可能である。
【００９２】
なお、上述した通り、上記説明では、電極設定についてのみ決定する処理を説明した。しかし、範囲設定や予備キャパシタンス設定も同時に決定することも可能である。この場合、範囲設定のパターンや予備キャパシタンス設定のパターンについても探索パターンに含めればよい。
【００９３】
また、上記説明では、ＧＡを用いたアルゴリズムを説明したが、焼きなまし法や局所探索法等の最適化を行うためのアルゴリズムを用いてもよい。
【００９４】
図２８は、実施の形態１〜５に示した静電容量式検出装置１００のハードウェア構成の例を示す図である。
静電容量式検出装置１００は、コンピュータである。静電容量式検出装置１００の各要素をプログラムで実現することができる。
静電容量式検出装置１００のハードウェア構成としては、バスに、演算装置９０１、外部記憶装置９０２、主記憶装置９０３、通信装置９０４、入出力装置９０５が接続されている。
【００９５】
演算装置９０１は、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等である。外部記憶装置９０２は、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリ、ハードディスク装置等である。主記憶装置９０３は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等である。通信装置９０４は、例えば通信ボード等である。入出力装置９０５は、例えばマウス、キーボード、ディスプレイ装置等である。
【００９６】
プログラムは、通常は外部記憶装置９０２に記憶されており、主記憶装置９０３にロードされた状態で、順次演算装置９０１に読み込まれ、実行される。
プログラムは、駆動信号印加部２０、容量差検出部３０、検出電極選択部５０、静電容量差調整部６０、電極決定部６２、検出範囲決定部６３、予備キャパシタンス決定部６４、ノイズ検出部６５、電極接続部７０、補正テーブル生成部８０、検出値補正部８２、設定探索部９０、設定選択部９１、パターン生成部９２として説明している機能を実現するプログラムである。
更に、外部記憶装置９０２にはオペレーティングシステム（ＯＳ）も記憶されており、ＯＳの少なくとも一部が主記憶装置９０３にロードされ、演算装置９０１はＯＳを実行しながら、上記プログラムを実行する。
また、実施の形態１の説明において、検出結果記憶部４０、調整設定記憶部６１、補正テーブル記憶部８１、探索リスト記憶部９３が記憶すると説明した情報等が主記憶装置９０３にファイルとして記憶されている。
【００９７】
なお、図２８の構成は、あくまでも静電容量式検出装置１００のハードウェア構成の一例を示すものであり、静電容量式検出装置１００のハードウェア構成は図２８に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１０  タッチパネル、２０  駆動信号印加部、３０  容量差検出部、４０  検出結果記憶部、５０  検出電極選択部、６０  静電容量差調整部、６１  調整設定記憶部、６２  電極決定部、６３  検出範囲決定部、６４  予備キャパシタンス決定部、６５  ノイズ検出部、７０  電極接続部、８０  補正テーブル生成部、８１  補正テーブル記憶部、８２  検出値補正部、９０  設定探索部、９１  設定選択部、９２  パターン生成部、１００  静電容量式検出装置。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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