(57)【要約】  物理量センサは、装置への入力により検出信号を出力する検出部と、検出信号に基づいて装置への入力に応じた信号を出力する制御部とを有する。その物理量センサの調整方法では定常状態における検出信号の値と検出信号の値の所定時間内の変動値とに基づいて行なう。この物理量センサは検出信号の値に対して入力の有無を判定する第１の閾値を有し、検出信号に対するノイズの有無を判定する検出信号の値の所定区間内の変動値に対する第２の閾値を有する。その調整方法では、検出信号の値が第１の閾値の範囲内であり、かつ、検出信号の所定時間内の変動値が第２の閾値の範囲外であるとき、第１の閾値と第２の閾値のうち少なくともいずれか一方を大きくする第１の処理を行なう。この物理量センサの調整方法は外的な要因の影響を低減する。
2014196188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置への入力により検出信号を出力する検出部と、前記検出信号に基づいて前記装置への入力に応じた信号を出力する制御部とを備えた物理量センサの調整方法であって、
前記検出部が前記検出信号を出力するステップと、
前記物理量センサは前記検出信号の値に対して入力の有無を判定する第１の閾値と、前記検出信号に対するノイズの有無を判定する前記検出信号の値の所定時間内の変動値に対する第２の閾値とを有し、前記検出信号の値が前記第１の閾値に対応する第１の範囲内であり、かつ、前記検出信号の前記所定時間内の前記変動値が前記第２の閾値に対応する第２の範囲外であるとき、前記第１の閾値と前記第２の閾値のうち少なくともいずれか一方を大きくする処理を行なうステップと、
を含む、物理量センサの調整方法。
【請求項２】
前記物理量センサは、前記検出信号の値を継続して計測し続ける第１の時間と、前記変動値の平均値を継続して算出し続ける第２の時間と、前記装置および前記物理量センサへの入力およびノイズがない定常状態のときの前記検出信号の値である基準値とをさらに有し、
前記第１の範囲は前記検出信号の値と前記基準値との差の絶対値に対する範囲であり、前記第２の範囲は前記変動値の平均値に対する範囲である、請求項１記載の物理量センサの調整方法。
【請求項３】
前記検出信号の値と前記基準値との差の絶対値が前記第１の閾値以上であって、前記検出信号の値が前記第１の閾値以上になることに起因して前記変動値が前記第２の閾値以上となるとき、通常処理として前記第１の閾値以上となった前記検出信号の値と前記基準値との差を前記装置へ入力された物理量に対応する値と認定する処理を前記第１の閾値と前記第２の閾値のうち前記少なくともいずれか一方を大きくする前記処理より優先度を下げて行なうステップをさらに含む、請求項２記載の物理量センサの調整方法。
【請求項４】
前記検出信号の値と前記基準値との差の絶対値が前記第１の時間中連続して前記第１の閾値以上である場合には、前記基準値を前記検出信号の値に更新する第２の処理を前記第１の処理より低い優先度であって前記通常処理より高い優先度で行なうステップをさらに含む、請求項３記載の物理量センサの調整方法。
【請求項５】
前記検出信号の値と前記基準値との差の絶対値が前記第１の時間中連続して前記第１の閾値未満であり、前記変動値の平均値が前記第２の閾値未満である場合には、前記基準値を前記検出信号の値に更新する処理を前記通常処理より高い優先度で行なうステップをさらに含む、請求項３記載の物理量センサの調整方法。
【請求項６】
前記検出信号の値と前記基準値との差の絶対値が前記第１の時間中連続して前記第１の閾値未満であり、前記変動値の平均値が前記第２の閾値未満である場合であって、前記基準値と前記検出信号の値が異なっているときには、前記基準値を前記検出信号の値に更新する処理を前記通常処理より高い優先度で行なうステップをさらに含む、請求項３記載の物理量センサの調整方法。
【請求項７】
前記物理量センサは前記変動値の平均値を継続して算出する第２の時間をさらに有し、
前記第１の処理を行なうステップの後に、前記変動値の平均値が前記第３の時間中連続して前記第２の閾値未満の場合、前記第１の閾値および前記第２の閾値を前記第１の処理を行なう前の値に戻す処理を前記通常処理より高い優先度で行なうステップをさらに含む、請求項３記載の物理量センサの調整方法。
【請求項８】
前記装置は電子機器である、請求項１記載の物理量センサの調整方法。
【請求項９】
装置への入力により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により装置への入力に応じた信号を出力する制御部とを備えた物理量センサの調整方法であって、
前記検出部が前記検出信号を出力するステップと、
前記物理量センサは、前記検出信号の値を継続して計測し続ける第１の時間と、前記検出信号の値に対して入力の有無を判定する第１の閾値と、前記検出信号に対するノイズの有無を判定する前記検出信号の値の所定時間内の変動値に対する第２の閾値とを有して、前記検出信号の値が前記第１の時間中連続して前記第１の閾値に対応する第１の範囲外である場合には、前記基準値を前記検出信号の値に更新する処理を行なうステップと、
を含む、物理量センサの調整方法。
【請求項１０】
前記物理量センサは、前記変動値の平均値を継続して算出し続ける第２の時間をさらに有し、
前記基準値は前記装置および前記物理量センサへの入力およびノイズがない定常状態のときの前記検出信号の値であり、
前記第１の範囲は前記検出信号の値と前記基準値との差の絶対値に対する閾値の範囲であり、
前記第２の閾値の範囲は前記変動値の平均値に対する閾値の範囲である、請求項９記載の物理量センサの調整方法。
【請求項１１】
前記検出信号の値と前記基準値との差の絶対値が前記第１の閾値以上であって、前記検出信号の値が前記第１の閾値以上になることに起因して前記変動値が前記第２の閾値以上となるとき、通常処理として前記第１の閾値以上となった前記検出信号の値と前記基準値との差を前記電子機器へ入力された物理量に対応する値と認定する処理を前記基準値を前記検出信号の値に更新する前記処理より優先度を下げて行なうステップをさらに含む、請求項１０記載の物理量センサの調整方法。
【請求項１２】
前記検出信号の値と前記基準値との差の絶対値が前記第１の時間中連続して前記第１の閾値未満であり、前記変動値の平均値が前記第２の閾値未満である場合には、前記基準値を前記検出信号の値に更新する処理を前記通常処理より高い優先度で行なうステップをさらに含む、請求項１１記載の物理量センサの調整方法。
【請求項１３】
前記検出信号の値と前記基準値との差の絶対値が前記第１の時間中連続して前記第１の閾値未満であり、前記変動値の平均値が前記第２の閾値未満である場合であって、前記基準値と前記検出信号の値が異なっているときには、前記基準値を前記検出信号の値に更新する処理を前記通常処理より高い優先度で行なうステップをさらに含む、請求項１１記載の物理量センサの調整方法。
【請求項１４】
装置への入力により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により装置への入力に応じた制御信号を出力する制御部とを備え、
定常状態における前記検出信号の値と前記検出信号の値の所定時間内の変動値とに基づいて、前記制御部の設定値を変更する物理量センサであって、
前記制御部は、
前記検出信号の値に対して入力の有無を判定する第１の閾値と、
前記検出信号に対するノイズの有無を判定する前記検出信号の値の所定時間内の変動値に対する第２の閾値と、
を有し、
前記制御部は、前記検出信号の値が前記第１の閾値に対応する範囲内であり、かつ、前記検出信号の所定時間内の変動値が前記第２の閾値に対応する範囲外であるとき、前記第１の閾値と前記第２の閾値のうち少なくともいずれか一方を大きくする、物理量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スマートフォンやタブレットＰＣなどの装置へ加えられる物理量に対応して動作する物理量センサの調整方法および物理量センサに関する。
【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には、圧力センサ等の検出部を備え、検出部から出力される検出信号を基に動作するものがある。この種の電子機器は、ノイズ環境の変化等の外的な要因によって検出精度が低下することが課題とされていた。【０００３】
このような課題を解決する手段として、従来の電子機器は、高周波成分の増幅度及び閾値のうち少なくとも一方を補正する補正手段を備えている。一例として、従来の車両用衝突検知装置は、標高による気圧変化に基づいて補正する補正手段を備え、補正手段は、高周波成分の増幅度及び閾値のうち少なくとも一方を、気圧変化を除く標高による外部環境の変化に基づいてさらに補正している。図４に示すように、従来の補正手段を用いた車両用衝突検知装置は、圧力センサ１の出力（Ｓ１０１）をローパスフィルタ２ａとハイパスフィルタ２ｂからなる周波数分離部で周波数成分を分離し（Ｓ１０２、Ｓ１０３）、低周波成分から標高値算出部３で標高値を算出し（Ｓ１０４）、補正部４で閾値を補正し（Ｓ１０６）、圧力変化算出部５で圧力変化を算出し（Ｓ１０５）、補正部４と圧力変化算出部５の出力を基に判別部６で衝突の有無を判別している（Ｓ１０７）（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０９１６６４号公報
【発明の概要】
【０００５】
物理量センサの調整方法は、装置への入力により検出信号を出力する検出部と、検出信号に基づいて装置への入力に応じた信号を出力する制御部とを有する物理量センサの調整方法である。この物理量センサの調整方法は、検出信号の値に対して入力の有無を判定する第１の閾値を有し、検出信号に対するノイズの有無を判定する検出信号の値の所定区間内の変動値に対する第２の閾値を有し、検出信号の値が第１の閾値の範囲内であり、かつ、検出信号の所定時間内の変動値が第２の閾値の範囲外であるとき、第１の閾値と第２の閾値のうち少なくともいずれか一方を大きくする第１の処理を行なう。
【０００６】
別の物理量センサの調整方法は、検出信号の値を継続して計測し続ける第１の時間を有し、検出信号の値に対して入力の有無を判定する第１の閾値を有し、検出信号に対するノイズの有無を判定する検出信号の値の所定区間内の変動値に対する第２の閾値を有し、検出信号の値が第１の時間中連続して第１の閾値の範囲外である場合には、基準値を検出信号の値に更新する第２の処理を行なう。
【０００７】
物理量センサは、装置への入力を検出する物理量センサであって、検出信号を出力する検出部と、検出信号と基準値との差分により装置への入力に応じた制御信号を出力する制御部とを備える。この物理量センサは定常状態における検出信号の値と検出信号の値の所定区間内の変動値とに基づいて、設定値を変更する物理量センサであって、検出信号の値に対して入力の有無を判定する第１の閾値を有し、検出信号に対するノイズの有無を判定する検出信号の値の所定区間内の変動値に対する第２の閾値を有し、検出信号の値が第１の閾値の範囲内であり、かつ、検出信号の所定区間内の変動値が第２の閾値の範囲外であるとき、第１の閾値と第２の閾値のうち少なくともいずれか一方を大きくする。
【０００８】
物理量センサの調整方法および物理量センサは、外的な要因の影響を低減して、装置に入力された物理量の検出の精度を高める。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は実施の形態における物理量センサを用いた電子機器の全体図である。
【図２】図２は実施の形態における物理量センサを用いた電子機器の概略図である。
【図３Ａ】図３Ａは実施の形態における物理量センサの検出信号の値の時間変化を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは実施の形態における物理量センサの検出信号の変動値の時間変化を示す図である。
【図４】図４は従来の圧力センサ温度補正回路の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態における物理量センサについて、図面を用いながら説明をする。
【００１１】
図１は、実施の形態における物理量センサ１３を用いた電子機器１１の全体図である。実施の形態において、一例として装置は電子機器１１とし、装置に加えられる物理量は押圧としている。
【００１２】
実施の形態の電子機器１１は、筐体１２の側面に設けられた物理量センサ１３によって筐体１２に加えられた物理量である押圧を筐体に生じた歪みとして検出する。この押圧に応じて電子機器１１は動作する。電子機器１１は、表示部１４を備えており、物理量センサ１３が筐体１２に加えられた押圧を検出すると、電子機器１１はその押圧に応じて表示部１４に表示されている画像を動かす等の動作をする。
【００１３】
図２は、実施の形態における物理量センサ１３を用いた電子機器１１の概略図である。実施の形態における電子機器１１は、物理量センサ１３と動作部１７とを有している。物理量センサ１３は検出部１５と制御部１６とを有している。
【００１４】
電子機器１１への押圧は、検出部１５で検出され、検出部１５は検出信号として制御部１６へ出力する。制御部１６は検出信号に応じた制御信号を動作部１７へ出力する。動作部１７は、制御信号に応じた動作を電子機器１１に対して行なう。
【００１５】
以下に、物理量センサ１３の動作について、具体的に説明する。一例として、物理量センサ１３は筐体１２に加えられた押圧を歪として検出している。歪を検出する一例として、物理量センサ１３の検出部１５は、圧電体（図示せず）が設けられたビーム（図示せず）を有し、圧電体は駆動電極（図示せず）とモニタ電極（図示せず）を有している。ビームは駆動電極に駆動電圧が印加されることにより振動し、モニタ電極はこのビームの振動を検出する。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の固有振動数が変化するので、モニタ電極はこのビームの振動を電流として検出する。固有振動数の変化は電流の周波数の変化として検出される。検出信号は、モニタ電極が検出した電流であり、検出信号の値はこの検出信号の周波数である。
【００１６】
制御部１６は、検出信号の値から所定時間における変動値を算出する。変動値は、検出信号の変化に対応する値である。一例として、変動値は分散値である。分散値は所定時間にサンプリングされた検出信号の値の平均値を求め、その間のそれぞれの検出信号の値と平均値との差を２乗することで求められる。所定時間はノイズの大きさを判定するのに適した時間がよく、実施の形態の物理量センサ１３において、この所定時間は５００ｍｓである。この所定時間は電子機器１１の構成・用途に応じて、１００ｍｓ〜３ｓの範囲内で適宜設定すればよい。
【００１７】
変動値は、分散値の代わりに、検出信号の周波数の微分値や、所定時間毎に周波数の差を検出しこの差を用いてもよい。変動値が分散値である場合は、分散値は所定時間の検出信号の値と検出信号の値の平均値との差を二乗して求めているため、例えば、微分値にした場合よりも変動値の値が大きくなり、よりノイズを検出しやすくなる。
【００１８】
制御部１６は、変動値の平均値も算出する。変動値の平均値は、変動値を算出するための所定時間の間の変動値の平均値である。
【００１９】
制御部１６は、基準値、第１の閾値、第２の閾値、第１の時間、第２の時間を設定値として予め設定され保有している。基準値は、電子機器１１に入力や誤動作の要因の影響がない場合を定常状態とし、この定常状態のときの検出信号の値に設定されている。第１の閾値は、検出信号の値と基準値との差の絶対値、と比較する値である。第１の閾値は主として電子機器１１への入力の有無を判定するための閾値である。第２の閾値は変動値または変動値の平均値と比較する値である。第２の閾値は、主として検出信号に対するノイズの有無を検出するための閾値である。第１の時間は電子機器１１へのカバーの装着などによる定常的な押圧の有無や操作者による入力の有無を判定するために検出信号の値を継続して計測し続ける時間である。第２の時間は電源電圧の変動などによる電子機器１１へのノイズの影響の有無や操作者による入力の有無を判定するために変動値の平均値を継続して計測し続ける時間である。実施の形態の物理量センサ１３において、第１の時間は２ｓ、第２の時間は５ｓである。
【００２０】
物理量センサ１３は、電子機器１１への物理量の入力を検出信号と基準値の差分を利用して求める。その具体的な方法を以下に説明する。
【００２１】
物理量センサ１３は、検出部１５によって検出信号を検出すると、制御部１６において、検出信号の値を所定時間計測して変動値を算出する。制御部１６は、さらに変動値の平均値を算出する。
【００２２】
検出信号の値と基準値との差の絶対値が第１の閾値以上になり、これに起因して変動値が第２の閾値以上になるときがあれば、制御部１６はこのときの検出信号は電子機器１１に加えられた物理量によるものと判断する。このとき、制御部１６は検出信号の値から基準値を減じた値を、電子機器１１に加えられた物理量に対応する制御信号として動作部１７へ出力する。制御部１６におけるこの処理を通常処理と呼ぶことにする。
【００２３】
その後、動作部１７は、その制御信号に対応した動作を電子機器１１に対して行なう。
【００２４】
例えば、定常状態の検出信号の周波数、即ち基準値がＦ１ｋＨｚであり、第１の閾値がＦ２ｋＨｚであるときに、制御部１６はＦ２ｋＨｚの検出信号が入力されるとＦ２ｋＨｚ−Ｆ１ｋＨｚの制御信号を出力し、動作部１７においてＦ２ｋＨｚ−Ｆ１ｋＨｚの周波数変化に相当する入力があったものとして扱い、電子機器１１はＦ２ｋＨｚ−Ｆ１ｋＨｚの押圧に相当する動作をする。
【００２５】
物理量センサ１３はノイズの影響を受ける場合がある。検出信号がノイズを含んでいる場合、電子機器１１が誤動作を行なう可能性がある。以下、図３Ａおよび図３Ｂを用いて、実施の形態の物理量センサ１３の検出信号がノイズを含んでいる場合の動作について説明する。
【００２６】
図３Ａおよび図３Ｂは、それぞれ実施の形態における物理量センサの検出信号の値の時間変化を示す図、同物理量センサの検出信号の変動値の時間変化を示す図である。
【００２７】
図３Ａおよび図３Ｂにおいて、領域Ａは検出信号にノイズがのった状態を判定した領域であり、領域Ｂは第１の閾値を更新する領域であり、領域Ｃはノイズがなくなったことを判定する領域であり、領域Ｄは第１の閾値を元の状態に戻した領域をそれぞれ示している。図３Ａの横軸は時間で、図３Ａの縦軸は検出信号の値と基準信号との差である。図３Ｂの横軸は時間で図３Ａの横軸と同一の横軸であり、図３Ｂの縦軸は変動値である。図３Ａ、および図３Ｂにおいてｔはそれぞれ第２の時間を示している。
【００２８】
まず、検出信号にノイズが含まれているときについて説明する。検出信号にノイズが含まれているときには、検出信号の値が第１の閾値の第１の範囲内であり、検出信号の所定時間内の変動値が第２の閾値の第２の範囲外になる。ここで、第１の閾値の第１の範囲は検出信号の値と基準値との差の絶対値に対する閾値のことである。検出信号の値が第１の閾値の第１の範囲内であるということは、具体的には、検出信号の値と基準値との差の絶対値が第１の閾値未満になるということである、第２の閾値の第２の範囲は変動値の平均値に対する閾値の範囲のことである。検出信号の所定時間内の変動値が第２の閾値の第２の範囲外ということは、具体的には、第２の時間中連続して変動値の平均値が第２の閾値以上ということである。図３Ａ、および図３Ｂの領域Ａにおいて、検出信号の周波数と基準値との差は第１の閾値未満となり、検出信号の変動値の平均値は第２の閾値以上となっている。このような場合には、検出信号はノイズの影響のみで周波数が変動している。
【００２９】
検出信号へのノイズの影響が短時間である場合、電子機器１１の動作へ大きな影響はないが、電子機器１１が長い時間ノイズの影響を受けている場合、ノイズが電子機器１１の誤動作の要因となる可能性が生じる。このため、検出信号の変動値の平均値が第２の時間中連続して第２の閾値以上である場合は定常的にノイズの影響を受けていると判定し、物理量センサ１３の制御部１６は、図３Ａの領域Ｂのように第１の閾値を上昇させる。第１の閾値の上昇量は、基準値の値にしている。従って、上昇させた後の第１の閾値は、上昇前の第１の閾値に基準値を加えた値になる。
【００３０】
このように制御部１６が検出信号の変動値の平均値が第２の時間中連続して、第２の閾値以上である場合に第１の閾値を上昇させる処理を第１の処理と呼ぶことにする。制御部１６は第１の処理を通常処理よりも優先する。
【００３１】
ここで、優先するとは、複数の処理を同時に行うと判定したときに、複数の処理に優先度をつけ、優先度の高い処理から順に処理を行うということである。すなわち、第１の処理は通常処理よりも優先度が高く、優先して処理されるため、第１の処理と通常処理を同時に行うと判定したときには、第１の処理を行い、次に、通常処理を行うということである。
【００３２】
制御部１６は、第２の時間中連続して変動値の平均値が第２の閾値以上になったときには第１の閾値を上昇させて更新し、短時間だけ第２の閾値以上になったときには第１の閾値を変化させず維持する。これにより、電子機器１１は検出感度が低下しない。そして、制御部１６は電子機器１１への影響が大きい場合にのみ誤動作防止の制御を行うので、ユーザの使用感を悪くすることなく誤動作を低減することができる。
【００３３】
第１の処理として制御部１６が第１の閾値を上昇させる代わりに、第２の閾値を上昇させてもよい。制御部１６が第１の処理において第２の閾値を上昇させることによっても、ノイズの影響を低減できる。図３Ｂの領域Ｂは、第２の閾値を上昇させたときの変動値を示している。制御部１６が第１の処理によって第２の閾値を上昇させた後にも検出信号の変動値の平均値が第２の時間中連続して第２の閾値以上である場合、ノイズの影響により電子機器１１が誤動作する可能性があるため、さらに第２の閾値を上昇させる。再度上昇した第２の閾値で検出信号の変動値の平均値が第２の閾値未満にあるかどうか判定し、これを検出信号の変動値の平均値が第２の閾値未満に収まるまで繰り返すことにより、より高精度に誤動作を防止することができる。
【００３４】
また、制御部１６は、第１の処理において、第１の閾値および第２の閾値の両方を上昇させても良い。第１の閾値および第２の閾値の両方を上昇させることにより、第１の閾値および第２の閾値のどちらか一方のみを上昇させるときよりもさらに効果的にノイズの影響を低減することができる。
【００３５】
なお、ノイズの影響を判定する第２の時間は５ｓであると、電子機器１１はユーザの使用感を悪化させずにノイズの影響を検出することができるが、電子機器１１の構成、用途に応じて１ｓ〜２５ｓの範囲内で適宜設定すればよい。
【００３６】
制御部１６は、通常処理と第１の処理だけでなく、以下に説明する処理も行なうようにしてもよい。
【００３７】
電子機器１１が例えばカバーが取り付けられる等により定常的に押圧を受けているときを想定する。この場合、検出信号の値である周波数は、定常的な押圧に使用者による押圧が加算されてしまうので、電子機器１１が誤動作をする可能性が生じる。
【００３８】
例えば、全くの無負荷の定常状態の検出信号の周波数、即ち基準値がＦ１ｋＨｚであり、第１の閾値がＦ２ｋＨｚであり、定常的な押圧によって検出信号の周波数もＦ２ｋＨｚである場合、ユーザが入力を意図した押圧を電子機器１１に加え、検出信号の周波数がＦ３ｋＨｚに変化したとき、ユーザにより電子機器１１に加えられた押圧による周波数変化はＦ３ｋＨｚ−Ｆ２ｋＨｚであるが、定常的な押圧があるので、制御部１６はＦ３ｋＨｚ−Ｆ１ｋＨｚの周波数変化分の押圧が加えられたものと判定してしまう。このため、制御部１６は電子機器１１の歪量を正確に検出することができなくなり、電子機器１１が誤動作する可能性が生じる。
【００３９】
これを防止するために、検出信号の値と基準値との差の絶対値が第１の時間中連続して第１の閾値以上である場合、制御部１６は電子機器１１に定常的な押圧があると判断する。そして、制御部１６は定常的な押圧があると判断したときには、基準値をこのときの検出信号の値に更新する。先ほどの例において、制御部１６は基準値をＦ１ｋＨｚからＦ２ｋＨｚに更新する。これにより、ユーザが入力を意図した押圧を電子機器１１に加え、検出信号の周波数がＦ３ｋＨｚに変化したとき、制御部１６はＦ３ｋＨｚ−Ｆ２ｋＨｚを検出信号の値と基準値との差として扱う。
【００４０】
検出信号の値と基準値との差の絶対値が第１の時間中連続して第１の閾値以上である場合に、制御部１６が基準値をこのときの検出信号の値に更新する処理を第２の処理と呼ぶことにする。ここでは、制御部１６は、第１の処理に続いて、通常処理より優先して第２の処理を行なっているが、第２の処理を第１の処理より優先させたり、第１の処理を行なわないようにしてもよい。
【００４１】
第２の処理を行なうことで、外的な要因によって定常状態が変化した場合でも、電子機器１１に対する入力を精度良く検出することができる。
【００４２】
なお、実施の形態において、制御部１６は第１の時間を２ｓとしているが、これに限られない。制御部１６は第１の時間を０．８ｓ〜８ｓとすると、ユーザによる入力か定常的な押圧かの判定を正しく行うことができるので、第１の時間は上記の範囲で電子機器１１の用途および構成により適宜設定される。
【００４３】
検出信号の値と基準値の差の絶対値が第１の時間中連続して第１の閾値未満であり、検出信号の変動値の平均値が第２の閾値未満の場合、電子機器１１は入力もノイズもない状態、即ち定常状態と考えられる。定常状態では信号入力の値が基準値に等しいはずである。しかし、物理量センサ１３の周辺の温度が変化すると、定常状態における検出信号の値となるべき値が変化する。したがって、基準値を更新することが好ましい。実施の形態の制御部１６は、この場合に基準値を検出信号の値に更新する。この処理を第３の処理と呼ぶことにする。制御部１６は第３の処理を通常処理よりも優先する。
【００４４】
なお、この場合において、基準値が検出信号の値と同じときには、制御部１６が基準値の更新をする必要はないが、制御部１６が基準値と検出信号の値が同じときには第３の処理を行なっても、行なわなくても結果は同じである。従って、制御部１６は、基準値と検出信号の値の関係に関わらず、第３の処理を行い基準値を検出信号の値に更新する動作を行なうようにしてもよい。
【００４５】
実施の形態の物理量センサ１３は、温度変化等による外的な要因により定常状態における基準値となるべき値が変動した場合でも、第３の処理によってこれを校正することができ、より精度の高い検出を行なうことができる。
【００４６】
第１の処理によって、第１の閾値および第２の閾値の少なくとも一方を上昇させた後に、ノイズ自体が低減することも考えられる。具体的には、ある一定の時間中、変動値の平均値が第２の閾値未満になる状態であり、図３Ｂの領域Ｃである。このような状態が続くときは、第２の閾値が必要以上に上昇している可能性があるので、制御部１６は一度上昇させた第１の閾値若しくは第２の閾値またはその両方を元に戻す処理を行なう。
【００４７】
具体的には、制御部１６は、第１の処理によって第１の閾値および第２の閾値の少なくとも一方を上昇させたときであって、第３の時間中連続して変動値の平均値が第２の閾値未満であるとき、その第１の処理によって上昇させた第１の閾値および第２の閾値を上昇させる前の値に戻す処理を行なう。この処理を第４の処理と呼ぶことにする。第４の処理は、通常処理より優先して行なわれる。
【００４８】
第３の時間は、第２の時間と同じにしているが、これより長い時間にしてもよい。変動値の平均値が定常的に初期状態の第２の閾値の近傍である場合には、非常に微弱なノイズが加算されるか否かで、初期状態の第２の閾値未満や、以上になることが考えられ、頻繁に第２の閾値が上下することになってしまう。この点から、第３の時間は、第２の時間以上の長さにするのが好ましい。図３Ａおよび図３Ｂの領域Ｄは第４の処理を行なった後の第１の閾値および第２の閾値を示している。
【００４９】
以上説明したように、実施の形態の物理量センサ１３はノイズ、定常的な加圧、温度変化、またはその他の外的な要因の影響を低減する。特許文献１の従来の圧力センサでは、ノイズの影響を低減するために、ノイズ環境の変化といった誤差要因の補正に周波数分離部と、標高値算出部と、圧力変化算出部を用いており、構成が複雑になっていた。これに対し、実施の形態の物理量センサ１３は簡易な構成で外的な要因の影響を低減する。
【００５０】
なお、実施の形態において、物理量センサ１３は筐体１２に生じた歪量に応じた固有振動数の変化を検出することによって電子機器１１に加えられた押圧の大きさを検出しているが、これに限られるものではない。例えば、検出信号の電圧の変化を検出することで筐体１２に生じた歪量の大きさを検出しても良い。また、物理量センサ１３は検出する物理量として筐体に生じる歪みを検出しているが、例えば、物理量センサ１３を加速度センサや角速度センサとしても実施の形態の効果を得ることができる。
【００５１】
実施の形態において第１の時間と第２の時間を異なる長さにしているが、第１の時間と第２の時間は同じ長さとしてもよい。
【００５２】
実施の形態において、制御部１６はソフトウェア処理によって制御信号を作り出しているが、制御部１６はハードウエアとしての制御回路によって制御信号を作り出してもよい。
【００５３】
制御部１６は、第１の処理をもっとも高い優先度とし、通常処理をもっとも低い優先度として、第２の処理、第３の処理、および第４の処理から選択される一以上の処理を追加することができる。このときの第２の処理、第３の処理、および第４の処理の優先度は任意に設定できる。
【００５４】
制御部１６は、第２の処理をもっとも高い優先度とし、通常処理をもっと低い優先度として、第１の処理、第３の処理、および第４の処理から選択される一以上の処理を追加することができる。ただし、第４の処理に関しては第１の処理を行なうことが前提となる。このときの第１の処理、第３の処理、および第４の処理の優先度は任意に設定できる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
物理量センサの調整方法および物理量センサは、外的な要因の影響を受ける恐れのある、例えば携帯電話やナビゲーションシステムのような電子機器等の装置において有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１１    電子機器
１２    筐体
１３    物理量センサ
１４    表示部
１５    検出部
１６    制御部
１７    動作部
【図１】
2014196188.tif 000003
【図２】
2014196188.tif 000004
【図３Ａ】
2014196188.tif 000005
【図３Ｂ】
2014196188.tif 000006
【図４】
2014196188.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月28日(2015.10.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
まず、検出信号にノイズが含まれているときについて説明する。検出信号にノイズが含まれているときには、検出信号の値が第１の閾値の第１の範囲内であり、検出信号の所定時間内の変動値が第２の閾値の第２の範囲外になる。ここで、第１の閾値の第１の範囲は検出信号の値と基準値との差の絶対値に対する閾値のことである。検出信号の値が第１の閾値の第１の範囲内であるということは、具体的には、検出信号の値と基準値との差の絶対値が第１の閾値未満になるということである。第２の閾値の第２の範囲は変動値の平均値に対する閾値の範囲のことである。検出信号の所定時間内の変動値が第２の閾値の第２の範囲外ということは、具体的には、第２の時間中連続して変動値の平均値が第２の閾値以上ということである。図３Ａ、および図３Ｂの領域Ａにおいて、検出信号の周波数と基準値との差は第１の閾値未満となり、検出信号の変動値の平均値は第２の閾値以上となっている。このような場合には、検出信号はノイズの影響のみで周波数が変動している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記検出信号の値と前記基準値との差の絶対値が前記第１の時間中連続して前記第１の閾値以上である場合には、前記基準値を前記検出信号の値に更新する処理を前記第１の閾値と前記第２の閾値のうち前記少なくともいずれか一方を大きくする前記処理より低い優先度であって前記通常処理より高い優先度で行なうステップをさらに含む、請求項３記載の物理量センサの調整方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
前記第１の閾値と前記第２の閾値のうち前記少なくともいずれか一方を大きくする前記処理を行なうステップの後に、前記変動値の平均値が前記第２の時間中連続して前記第２の閾値未満の場合、前記第１の閾値および前記第２の閾値を前記第１の閾値と前記第２の閾値のうち前記少なくともいずれか一方を大きくする前記処理を行なう前の値に戻す処理を前記通常処理より高い優先度で行なうステップをさらに含む、請求項３記載の物理量センサの調整方法。
【国際調査報告】
2014196188.tif 000008
2014196188.tif 000009
2014196188.tif 000010
2014196188.tif 000011