(57)【要約】【課題】静電容量方式のタッチパネルを操作する操作体の操作位置を検出するスキャン信号の周波数を高くすることができる操作位置検出装置を提供する。【解決手段】スキャン信号生成部３２からタッチパネル１０に配置された容量センサ１２にスキャン信号が印加されると、容量センサ１２のセンサ電圧ＶＭはスキャン信号のレベルに応じて上昇または低下してから基準電圧Ｖｒｅｆに収束する。センサ電圧ＶＭによりコンデンサ４８への充電が開始されると、定電流制御部３２が生成する制御信号によりスイッチ６０が切り替えられコンデンサ４８が定電流源５０または定電流源５２と接続されるので、コンデンサ４８から放電される。充放電によりコンデンサ４８の電圧Ｖｉｎが変化してから基準電圧Ｖｒｅｆに一致すると、制御信号によりスイッチ６０、７０が切り替えられることにより、コンデンサ４８からの放電が停止されるとともにコンデンサ４８への充電が停止される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量方式のタッチパネル（１０）を操作する操作体の操作位置を検出する操作位置検出装置（２０）であって、
前記タッチパネルに配置された複数の容量センサ（１２）の静電容量を検出するスキャン信号を生成するスキャン信号生成部（３２）と、
前記スキャン信号が印加される前記容量センサのセンサ電圧により充電されるコンデンサ（４８）と、
前記コンデンサの電圧と基準電圧との大きさを比較する比較部（４２、４４）と、
前記コンデンサが前記センサ電圧により充電されるときに前記コンデンサから放電させ、充放電により前記コンデンサの電圧が変化してから前記基準電圧に一致したことを前記比較部による比較結果が示すと前記コンデンサからの放電を停止する放電制御部（３４、５０、５２、６０）と、
前記コンデンサが充放電を開始してから前記コンデンサの電圧が前記基準電圧に一致するまでの時間を計測する計測部（３６）と、
前記コンデンサの電圧が前記基準電圧に一致すると、前記センサ電圧による前記コンデンサへの充電を停止する充電停止部（３４、７０）と、
を備えることを特徴とする操作位置検出装置。
【請求項２】
前記コンデンサの電圧が前記基準電圧に一致すると、前記センサ電圧を前記基準電圧に設定する電圧制御部（３４、７２）を備えることを特徴とする請求項１に記載の操作位置検出装置。
【請求項３】
前記コンデンサが放電する電流値を一定にする定電流部（５０、５２）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の操作位置検出装置。
【請求項４】
前記スキャン信号は矩形状のパルス信号であり、前記放電制御部は、前記スキャン信号の立ち上がりから立ち下がりまでの信号幅、ならびに立ち下がりから立ち上がりまでの信号幅に基づいて、前記コンデンサから放電する電流値を設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の操作位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量方式のタッチパネルを操作する操作体の操作位置を検出する操作位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
指等の操作体がタッチパネルを操作するときの操作位置を検出することにより、タッチパネルに対する操作に応じた処理を実行する技術が公知である。例えば、操作体がタッチパネルを操作する操作位置にボタンが表示されている場合には、選択されたボタンに対応する処理が実行される。静電容量方式のタッチパネルを用いる場合、操作体がタッチパネルを操作することによる静電容量の変化に基づいて操作位置が検出される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
静電容量方式のタッチパネルにおいては、操作体がタッチパネルを操作する操作領域に、例えばＸ方向に複数の第１の電極と、Ｙ方向に複数の第２の電極とが格子状に配置され、第１の電極と第２の電極との交差箇所に静電容量を有する容量センサが形成される。
【０００４】
操作体がタッチパネルを操作すると、操作位置に対応する容量センサの静電容量が変化するので、容量センサの静電容量を検出することにより操作体の操作位置を検出できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２５８１４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
タッチパネルが大きくなると、操作位置の検出精度を維持するために電極数を増やして容量センサの個数を増加する必要がある。タッチパネルが大型化し容量センサの個数が増加すると、配線抵抗および浮遊容量が増加する。容量センサの静電容量を検出するために要する時間は、容量センサの静電容量と配線等の抵抗と浮遊容量とにより規定される時定数により決定される。配線抵抗および浮遊容量が増加すると時定数は増加する。
【０００７】
通常、時定数が増加すると容量センサの静電容量を検出するために要する検出時間が長くなるので、容量センサの静電容量を検出するスキャン信号の周波数を時定数に基づいて設定すると周波数が低下する。
【０００８】
スキャン信号の周波数が低下すると、タッチパネルの操作領域全体をスキャンするスキャン時間が長くなるので、操作位置を検出する応答性が低下する。また、スキャン信号の周波数が低下すると、例えば車載のタッチパネルの場合、他の車載機器や車内で使用する電子機器の使用周波数と干渉するおそれがある。
【０００９】
そこで、タッチパネルが大型化するとスキャン信号の周波数を高くすることにより、操作位置を検出する応答性の低下を抑制するとともに、他の電子機器への干渉を防止することが望まれる。また、タッチパネルの大きさに関わらず、スキャン信号の周波数を高くして操作位置を検出する応答性を向上させることが望ましい。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、静電容量方式のタッチパネルを操作する操作体の操作位置を検出するスキャン信号の周波数を高くすることができる操作位置検出装置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】
本願発明者は、容量センサの静電容量の変化に基づいて静電容量方式のタッチパネルに対する操作体の操作位置を検出する場合、容量センサをスキャン信号によりスキャンし、そのときの容量センサのセンサ電圧により電荷蓄積用のコンデンサを充電するとともにコンデンサから放電させる構成を採用した。そして、コンデンサが充放電を開始してからコンデンサの電圧が基準電圧に一致するまでの時間を計測して容量センサの静電容量を検出しようとした。
【００１２】
操作体がタッチパネルを操作し、操作位置に対応する容量センサの静電容量が変化すると容量センサのセンサ電圧が変化するので、電荷蓄積用のコンデンサを充電する電圧が変化する。すると、コンデンサが充放電を開始してからコンデンサの電圧が基準電圧に一致するまでの時間が変化するので、この時間を計測することにより容量センサの静電容量の変化を検出できる。
【００１３】
この構成では、コンデンサの電圧が基準電圧に一致するとコンデンサからの放電を停止して終了させるとともに、コンデンサからの放電の終了タイミングと容量センサのセンサ電圧によるコンデンサへの充電の終了タイミングとが一致するように、計測を開始する前にコンデンサが放電する電流値を予め調整することが望ましい。
【００１４】
これにより、スキャン信号による１回の計測時間内において、コンデンサが充放電を開始してからコンデンサの電圧が基準電圧に一致するとコンデンサへの充電とコンデンサからの放電とが終了するので、コンデンサの電圧が変動することを抑制できる。
【００１５】
ここで、スキャン信号の周波数が高くなりスキャン信号の周期が短くなると、容量センサの静電容量を検出するために許容される計測時間が短くなる。短くなった計測時間内で計測するために、コンデンサが充放電を開始してからコンデンサの電圧が基準電圧に一致するまでの時間を、コンデンサから放電する電流値を増加することにより短縮する必要が生じることがある。
【００１６】
しかしながら、コンデンサから放電する電流値を増加してコンデンサの電圧が基準電圧に一致する時間を短縮すると、コンデンサの電圧が基準電圧に一致してコンデンサからの放電が停止されるにも関わらず、容量センサのセンサ電圧によるコンデンサに対する充電が終了していないためにコンデンサへの充電が継続するおそれがある。
【００１７】
この場合、コンデンサが充放電を再び開始し、１回の計測時間内においてコンデンサの電圧が基準電圧に一致するまでの時間が再び計測されるので、１回の計測時間内において、コンデンサが充放電を開始してからコンデンサの電圧が基準電圧に一致するまでの時間を正確に計測できない。その結果、容量センサの静電容量を誤検出するおそれがあることに、本願発明者は思い至った。
【００１８】
そこで、本願の操作位置検出装置は、静電容量方式のタッチパネルを操作する操作体の操作位置を検出する操作位置検出装置として、スキャン信号生成部と、コンデンサと、比較部と、放電制御部と、計測部と、充電停止部と、を備える。
【００１９】
スキャン信号生成部はタッチパネルに配置された複数の容量センサの静電容量を検出するスキャン信号を生成し、コンデンサはスキャン信号が印加される容量センサのセンサ電圧により充電され、比較部はコンデンサの電圧と基準電圧との大きさを比較する。
【００２０】
放電制御部は、コンデンサが容量センサのセンサ電圧により充電されるときにコンデンサから放電させ、充放電によりコンデンサの電圧が変化してから基準電圧に一致したことを比較部による比較結果が示すとコンデンサからの放電を停止する。
【００２１】
計測部はコンデンサが充放電を開始してからコンデンサの電圧が基準電圧に一致するまでの時間を計測し、充電停止部はコンデンサの電圧が基準電圧に一致すると、容量センサのセンサ電圧によるコンデンサへの充電を停止する。
【００２２】
この構成によれば、コンデンサが充放電を開始してからコンデンサの電圧が基準電圧に一致すると、コンデンサからの放電が停止されるとともに、容量センサのセンサ電圧によるコンデンサへの充電が停止される。
【００２３】
これにより、コンデンサの電圧が基準電圧に一致したときに容量センサのセンサ電圧によるコンデンサへの充電が終了していない場合にも、コンデンサは充電されない。その結果、スキャン信号による１回の計測時間内において、コンデンサが充放電を開始してからコンデンサの電圧が基準電圧に一致するまでの時間を計測部が再び計測することを防止できる。
【００２４】
したがって、コンデンサが充放電を開始してからコンデンサの電圧が基準電圧に一致するまでの時間を短縮しても、スキャン信号による１回の計測時間内で容量センサの静電容量を検出できるので、スキャン信号の周波数を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施形態の操作位置検出装置を示すブロック図。
【図２】本実施形態の操作位置検出装置の作動を示すタイムチャート。
【図３】比較例の操作位置検出装置を示すブロック図。
【図４】比較例の操作位置検出装置の作動を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１に示す操作位置検出装置２０は、指等の操作体がタッチパネル１０を操作する操作位置を検出するものである。操作体は導電体であればよく、指に限るものではない。操作位置検出装置２０は、制御部３０と検出部４０と定電流源５０、５２とスイッチ６０、７０、７２とを備えている。
【００２７】
タッチパネル１０には、Ｘ方向に複数の第１の電極と、Ｙ方向に複数の第２の電極とが格子状に配置され、第１の電極と第２の電極との複数の交差箇所に静電容量を有する容量センサ１２が形成される。タッチパネル１０は、静電容量方式のうち相互容量式のタッチパネルである。
【００２８】
図１のタッチパネル１０には、一つの容量センサ１２の回路構成が示されている。容量センサ１２は、第１の電極と第２の電極とにより生成される相互容量ＣＸに加えて、浮遊容量Ｃｐおよび配線抵抗Ｒを備えている。容量センサ１２は、制御部３０からタッチパネル１０に印加されるスキャン信号に対して微分回路として作動する。
【００２９】
操作位置検出装置２０の制御部３０は、スキャン信号生成部３２と定電流制御部３４と計測部３６とを備えている。制御部３０による処理は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を備えるマイクロコンピュータが制御プログラムを実行することによるソフトウェア処理、ならびに回路ロジックによるハードウェア処理により実行される。
【００３０】
スキャン信号生成部３２は、タッチパネル１０の容量センサ１２の静電容量を検出するために、第１電極または第２電極のうち例えば第１電極を駆動電極としてスキャン信号を順次印加する。スキャン信号は、矩形状のパルス信号である。
【００３１】
定電流制御部３４は、容量センサ１２のセンサ電圧ＶＭにより電荷蓄積用のコンデンサ（Ｃｉ）４８が充電されるときに、一定の電流値でコンデンサ４８から放電させるために制御信号によりスイッチ６０を切替制御する。また、定電流制御部３４は、制御信号によりスイッチ７０、７２を切替制御する。
【００３２】
計測部３６は、コンデンサ４８がセンサ電圧ＶＭにより充電されるとともに定電流制御部３４の制御により放電することにより、コンデンサ４８が充放電を開始してからコンデンサ４８の電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆに一致するまでの時間を、容量センサ１２の静電容量に関連する物理量として計測する。
【００３３】
検出部４０は、比較器４２、４４と基準電源４６と電荷蓄積用のコンデンサ４８とを備えている。比較器４２、４４の入力端子（＋）には基準電源４６から基準電圧Ｖｒｅｆが入力されている。比較器４２は、基準電圧とコンデンサ４８の電圧Ｖｉｎとを比較する。比較器４４は、基準電圧Ｖｒｅｆと比較器４２の出力電圧とを比較する。
【００３４】
定電流源５０、５２は、コンデンサ４８が容量センサ１２のセンサ電圧ＶＭにより充電されるときに、コンデンサ４８から放電される電流値を一定にする。
スイッチ６０は、定電流制御部３４が出力する制御信号のレベルに応じて３種類の異なる切替状態になる。スイッチ６０は、制御信号がＬレベルのときにコンデンサ４８と接地側の定電流源５０とを接続し、制御信号がＨレベルのときにコンデンサ４８と電源Ｖｄｄ側の定電流源５２とを接続し、制御信号がＭレベルのときにコンデンサ４８と定電流源５０、５２との接続を遮断する。制御信号がＭレベルのときは、スイッチ６０および後述するスイッチ７０、７２に駆動電流が加わらない状態である。
【００３５】
スイッチ７０は、定電流制御部３４が出力する制御信号がＬレベルまたはＨレベルのときに切替状態がＳＴ１になって容量センサ１２とコンデンサ４８とを接続し、制御信号がＭレベルのときに切替状態がＳＴ２になって容量センサ１２とコンデンサ４８との接続を遮断する。
【００３６】
スイッチ７２は、定電流制御部３４が出力する制御信号がＬレベルまたはＨレベルのときに切替状態がＳＴ１になって容量センサ１２とスキャン信号生成部３２とを接続し、制御信号がＭレベルのときに切替状態がＳＴ２になって容量センサ１２と基準電源４６とを接続する。
【００３７】
（操作位置検出処理）
図２に示すように、スキャン信号生成部３２は、制御部３０の内部で発生する同期信号ＳＹＮＣの立ち上がりタイミングにおいて比較器４４の出力電圧ＶｃｏｍがＨレベルのときにスキャン信号が立ち上がり、同期信号ＳＹＮＣの立ち上がりタイミングにおいて出力電圧ＶｃｏｍがＬレベルのときにスキャン信号が立ち下がるようにスキャン信号を生成する。
【００３８】
前述したように、容量センサ１２はスキャン信号に対して微分回路として作動するので、スキャン信号が立ち上がるとセンサ電圧ＶＭは立ち上がり、スキャン信号が立ち下がるとセンサ電圧ＶＭは立ち下がる。センサ電圧ＶＭは、立ち上がってから、または立ち下がってから容量センサ１２の時定数にしたがって減衰し、基準電圧Ｖｒｅｆに収束する。
【００３９】
センサ電圧ＶＭが立ち上がって、または立ち下がってから収束するまでの時間は容量センサ１２の時定数によって決定されるので、容量センサ１２の静電容量が変化しなければ、センサ電圧ＶＭが立ち上がって、または立ち下がってから収束するまでの時間はスキャン信号の周波数Ｆｓｃａｎに関係なく一定である。
【００４０】
これに対し、容量センサ１２の静電容量が低下し時定数が小さくなると、センサ電圧ＶＭが立ち上がって、または立ち下がってから収束するまでの時間は短くなる。
コンデンサ４８は、センサ電圧ＶＭにより充電を開始されると、制御信号により接地側の定電流源５０または電源側の定電流源５２に接続される。つまり、コンデンサ４８は、センサ電圧ＶＭにより充電されるとともに一定の電流値で放電する。
【００４１】
したがって、容量センサ１２の静電容量が低下することにより、センサ電圧ＶＭが立ち上がって、または立ち下がってから収束するまでの時間が短くなれば、コンデンサ４８が充放電を開始し、コンデンサ４８の電圧Ｖｉｎが上昇または低下してから基準電圧Ｖｒｅｆに一致するまでの時間は短くなる。
【００４２】
指等の操作体がタッチパネル１０を操作すると、操作位置に対応する容量センサ１２の静電容量が低下するので、コンデンサ４８が充放電を開始してから電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆに一致するまでの時間を計測すれば、指等の操作体がタッチパネルを操作する操作位置を検出できる。
【００４３】
本実施形態では、スキャン信号の周波数をＦｓｃａｎとすると、スキャン信号がＨレベルまたはＬレベルになっている信号幅は１／（２×Ｆｓｃａｎ）であり、この信号幅内で容量センサ１２にスキャン信号を印加してコンデンサ４８が充放電を開始してから電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆに一致するまでの時間を計測する。１／（２×Ｆｓｃａｎ）はスキャン信号の（周期／２）である。
【００４４】
ただし、計測は、少なくとも（周期／２）が終了してスキャン信号のレベルが切り替わり、次の計測が開始されるよりも所定時間前に終了する必要がある。スキャン信号の周波数が低く（周期／２）が長い場合には計測を終了してから（周期／２）が終了するまでの余裕時間は長いが、スキャン信号の周波数が上昇し（周期／２）が短くなると、計測を終了してから（周期／２）が終了するまでの余裕時間は短くなる。
【００４５】
そこで、例えばタッチパネル１０が大型化しても、操作体がタッチパネル１０を操作する操作位置を検出する応答性を低下させないためにスキャン信号の周波数を上昇させて周期が短くなると、定電流制御部３４は、計測を開始する前にスキャン信号の周波数に基づいて、具体的にはスキャン信号のＨレベルおよびＬレベルの信号幅に基づいて予め定電流源５０、５２を調整し、コンデンサ４８から放電させる電流値を増加させる。
【００４６】
コンデンサ４８から放電する電流値が増加すると、コンデンサ４８が充放電を開始してから電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆに一致するまでの時間が短縮されるので、計測が終了してから（周期／２）が終了するまでの余裕時間を確保できる。
【００４７】
しかし、スキャン信号の周波数の上昇に合わせてコンデンサ４８が充放電を開始してから電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆに一致するまでの時間を短くすると、図２に示すように、電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆに一致しても、センサ電圧ＶＭが基準電圧Ｖｒｅｆに収束していないことがある。
【００４８】
センサ電圧ＶＭが基準電圧Ｖｒｅｆに収束していない状態では、センサ電圧ＶＭによるコンデンサ４８への充電が継続されるので、コンデンサ４８の電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆから変化する。すると、電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆに一致するまでの時間が（周期／２）内で再び計測されるので、計測された時間に基づいて容量センサ１２の静電容量を誤検出するおそれがある。
【００４９】
そこで、本実施形態では、センサ電圧ＶＭが基準電圧Ｖｒｅｆに収束しているか否かに関わらず、コンデンサ４８が充放電を開始してからコンデンサ４８の電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆに一致するとコンデンサ４８への充電を停止する操作位置検出装置２０の構成を採用した。以下に、操作位置検出装置２０による操作位置検出処理について説明する。
【００５０】
コンデンサ４８が充放電を開始し、電圧Ｖｉｎが上昇してから低下して基準電圧Ｖｒｅｆに一致すると、比較器４２の出力電圧はＬレベルからＨレベルになり、比較器４４の出力電圧ＶｃｏｍはＨレベルからＬレベルになる。
【００５１】
また、コンデンサ４８が充放電を開始し、電圧Ｖｉｎが低下してから上昇して基準電圧Ｖｒｅｆに一致すると、比較器４２の出力電圧はＨレベルからＬレベルになり、比較器４４の出力電圧ＶｃｏｍはＬレベルからＨレベルになる。
【００５２】
尚、比較器４２、４４の出力電圧は、入力端子（−）の電圧が入力端子（＋）に入力される基準電圧Ｖｒｅｆよりも低くなるとＬレベルからＨレベルに変化し、高くなるとＨレベルからＬレベルに変化するのであるが、本実施形態では説明を簡単にするために、入力端子（−）の電圧が変化して入力端子（＋）に入力される基準電圧Ｖｒｅｆに一致すると変化すると記載している。
【００５３】
図２に示すように、定電流制御部３４は、スキャン信号と出力電圧Ｖｃｏｍとが同じＨレベルであれば制御信号をＬレベルに設定し、同じＬレベルであれば制御信号をＨレベルに設定し、異なるレベルであれば制御信号をＭレベルに設定する。この制御信号により、スイッチ６０、７０、７２が切り替えられる。
【００５４】
つまり、スキャン信号がＬレベルからＨレベルに立ち上がってコンデンサ４８が充放電を開始し、電圧Ｖｉｎが上昇してから低下して基準電圧Ｖｒｅｆに一致すると、出力電圧ＶｃｏｍがＨレベルからＬレベルに変化するので、制御信号がＬレベルからＭレベルになる。すると、スイッチ６０の切替状態が変化し、コンデンサ４８と定電流源５０との接続が遮断されるので、コンデンサ４８からの放電が停止する。
【００５５】
また、スキャン信号がＨレベルからＬレベルに立ち下がってコンデンサ４８が充放電を開始し、電圧Ｖｉｎが低下してから上昇して基準電圧Ｖｒｅｆに一致すると、出力電圧ＶｃｏｍがＬレベルからＨレベルに変化するので、制御信号がＨレベルからＭレベルになる。すると、スイッチ６０の切替状態が変化し、コンデンサ４８と定電流源５２との接続が遮断されるので、コンデンサ４８からの放電が停止する。
【００５６】
さらに、制御信号がＨレベルまたはＬレベルからＭレベルになると、スイッチ７０の切替状態が変化し、容量センサ１２とコンデンサ４８との接続が遮断される。これにより、容量センサ１２のセンサ電圧ＶＭによるコンデンサ４８への充電が停止する。
【００５７】
さらに、制御信号がＨレベルまたはＬレベルからＭレベルになると、スイッチ７２の切替状態が変化し、容量センサ１２と基準電源４６とが接続される。これにより、容量センサ１２のセンサ電圧ＶＭは基準電圧Ｖｒｅｆに設定される。
【００５８】
このように、制御信号がＨレベルまたはＬレベルからＭレベルになると、コンデンサ４８への充電およびコンデンサ４８からの放電が停止されるので、比較器４４の出力電圧ＶｃｏｍはＨレベルからＬレベル、あるいはＬレベルからＨレベルになった状態を保持する。
【００５９】
ここで、ノイズ等により電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆの付近で変動すると、出力電圧ＶｃｏｍがＨレベルとＬレベルとの間で変動して不安定になるおそれがある。そこで、定電流制御部３４は、出力電圧Ｖｃｏｍのレベルが変化したときに制御信号をすぐにＭレベルに設定するのではなく、タイマ等で待機してから制御信号をＭレベルに設定する。
【００６０】
出力電圧Ｖｃｏｍのレベルが変化しても制御信号がすぐにＭレベルに設定されないので、コンデンサ４８は充放電を継続する。これにより、電圧Ｖｉｎが低下して基準電圧Ｖｒｅｆに一致するときには基準電圧Ｖｒｅｆよりも低下してから制御信号はＭレベルに設定され、電圧Ｖｉｎが上昇して基準電圧Ｖｒｅｆに一致するときには基準電圧Ｖｒｅｆよりも上昇してから制御信号はＭレベルに設定される。
【００６１】
したがって、図２では、電圧Ｖｉｎが低下して基準電圧Ｖｒｅｆに一致すると一致した状態を保持しているように示されているが、実際には電圧Ｖｉｎは基準電圧Ｖｒｅｆを下回っている。また、電圧Ｖｉｎが上昇して基準電圧Ｖｒｅｆに一致すると一致した状態を保持しているように示されているが、実際には電圧Ｖｉｎは基準電圧Ｖｒｅｆを上回っている。
【００６２】
その結果、ノイズ等により電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆの付近で変動しても、出力電圧ＶｃｏｍがＨレベルとＬレベルとの間で変動することを抑制できる。
計測部３６は、スキャン信号と出力電圧ＶｃｏｍとがＨレベルまたはＬレベルの同じレベルであればＬレベルになり、異なるレベルであればＨレベルになる計測信号を生成する。計測部３６は、計測信号がＬレベルである時間を、ソフトウェア処理またはクロック数をカウントするハードウェア処理により計測する。計測部３６は、計測信号がＨレベルである時間は計測しない。
【００６３】
計測部３６が今回計測した時間とタッチパネル１０が操作されていないときに計測した時間との差が所定値以上であれば、該当する容量センサ１２の位置を操作体がタッチパネル１０を操作する操作位置として検出できる。
【００６４】
本実施形態に対し図３に示す比較例による操作位置検出装置１００では、本実施形態のスイッチ７０、７２を設置していない。
比較例の操作位置検出装置１００では、図４に示すように、コンデンサ４８が充放電を開始し、電圧Ｖｉｎが上昇してから低下して基準電圧Ｖｒｅｆに一致すると、制御信号がＬレベルからＭレベルになるので、本実施形態と同様にスイッチ６０の切替状態が変化し、コンデンサ４８と定電流源５０との接続は遮断される。
【００６５】
しかし、スイッチ７０、７２が設置されていないので、制御信号がＬレベルからＭレベルになっても、容量センサ１２とコンデンサ４８とは接続されたままである。したがって、スキャン信号の周波数を上昇させて周期が短くなることに応じて、コンデンサ４８が充放電を開始してから基準電圧Ｖｒｅｆに一致するまでの時間を短くすると、容量センサ１２のセンサ電圧ＶＭによるコンデンサ４８に対する充電が継続される。
【００６６】
これにより、コンデンサ４８が充放電を開始し、電圧Ｖｉｎが上昇してから低下して基準電圧Ｖｒｅｆに一致すると出力電圧ＶｃｏｍはＨレベルからＬレベルに変化するものの、センサ電圧ＶＭによるコンデンサ４８に対する充電が継続されることにより、出力電圧ＶｃｏｍはＬレベルからＨレベルに変化する。その結果、計測信号は、ＬレベルからＨレベルに変化してから再びＬレベルに変化するので、計測部３６は、スキャン信号がＨレベルの（周期／２）の期間において２回計測することになる。
【００６７】
コンデンサ４８が充放電を開始し、電圧Ｖｉｎが低下してから上昇して基準電圧Ｖｒｅｆに一致するときも同様に、計測部３６は、スキャン信号がＬレベルの（周期／２）の期間において２回計測することになる。
【００６８】
このように、スキャン信号による１回の計測時間である（周期／２）において２回計測すると、容量センサ１２の静電容量を誤検出し、操作体がタッチパネル１０を操作する操作位置を誤検出するおそれがある。
【００６９】
これに対し本実施形態の操作位置検出装置２０によると、コンデンサ４８が充放電を開始してから電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆに一致し制御信号がＨレベルまたはＬレベルからＭレベルになると、コンデンサ４８からの放電が停止されるとともに、センサ電圧ＶＭによるコンデンサ４８への充電が停止する。
【００７０】
これにより、本実施形態では、スキャン信号の（周期／２）において、コンデンサ４８が充放電を開始してから電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆに一致し出力電圧ＶｃｏｍがＨレベルからＬレベル、あるいはＬレベルからＨレベルに変化すると、電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆに一致している間、出力電圧Ｖｃｏｍはそのレベルを保持する。
【００７１】
その結果、本実施形態では、計測信号に基づいてスキャン信号の（周期／２）において１回だけ計測する。したがって、スキャン信号の周波数が上昇しても、容量センサ１２の静電容量を高精度に検出し、タッチパネル１０に対する操作体の操作位置を高精度に検出できる。
【００７２】
さらに、本実施形態では、コンデンサ４８が充放電を開始してから電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆに一致し制御信号がＨレベルまたはＬレベルからＭレベルになると、スイッチ７２が切り替って容量センサ１２を基準電源４６に接続するので、センサ電圧ＶＭを基準電圧Ｖｒｅｆに戻すことができる。
【００７３】
これにより、スキャン信号のレベルが変化したときにセンサ電圧ＶＭが基準電圧Ｖｒｅｆに設定されているので、コンデンサ４８に対する充電電圧が変化することを防止できる。
【００７４】
また、本実施形態では、スキャン信号の周波数に基づいてコンデンサ４８が放電する電流を定電流源５０、５２により一定値にしているので、コンデンサ４８が充放電を開始してからコンデンサ４８の電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆに一致するまでの時間を高精度に調整できる。
【００７５】
［他の実施形態］
スキャン信号の周波数と容量センサ１２の静電容量との関係によっては、（周期／２）でスキャン信号のレベルが変化するまでにセンサ電圧ＶＭが基準電圧Ｖｒｅｆに収束することもあるので、スイッチ７２を設置せず、電圧Ｖｉｎが上昇または低下してから電圧Ｖｉｎが基準電圧Ｖｒｅｆに一致してもセンサ電圧ＶＭを基準電圧Ｖｒｅｆに強制的に設定しない構成でもよい。
【００７６】
また、操作体が操作したか否かによる容量センサ１２の静電容量の変化をコンデンサ４８の電圧Ｖｉｎの変化によって検出できるのであれば、定電流源５０、５２を設置せず、コンデンサ４８から放電する電流を一定値にしない構成を採用してもよい。
【００７７】
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１０：タッチパネル、１２：容量センサ、２０：操作位置検出装置、３０：制御部、３２：スキャン信号生成部、３４：定電流制御部（放電制御部、充電停止部、電圧制御部）、３６：計測部、４０：検出部、４２、４４：比較器（比較部）、５０、５２：定電流源（定電流部）、６０：スイッチ（放電制御部）、７０：スイッチ（充電停止部）、７２：スイッチ（電圧制御部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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