(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末装置に設けられた加速度検出部から加速度を示す加速度信号が入力される入力部と、
前記入力部に入力された前記加速度信号が、正側について設定された第１の閾値および負側について設定された第２の閾値の双方に達するとともに、前記第１の閾値および前記第２の閾値のいずれか一方の閾値を越えてから他方の閾値を越えるまでの期間が予め定められた第１の期間以上でありかつ前記第１の期間より大きい第２の期間以下である場合に、前記携帯端末装置に対してタップ操作が行われたことを検知する検知部と、を備え、
前記タップ操作により前記加速度検出部で生成される前記加速度信号が、前記一方の閾値側にピークを有するパルスと該パルスに連続する前記他方の閾値側にピークを有するパルスとを含み、前記一方の閾値側にピークを有するパルスの時間幅が前記他方の閾値側にピークを有するパルスの時間幅より大きい
半導体装置。
【請求項２】
前記第２の閾値は、歩行時における振動により前記加速度検出部が生成する前記加速度信号の負側のピーク値より小さく、前記第１の閾値は、歩行時における振動により前記加速度検出部が生成する前記加速度信号の正側のピーク値より大きい
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１の期間は、前記タップ操作による振動より短い周期の振動により前記加速度検出部が生成する周期的な前記加速度信号の周期より大きい
請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２の期間は、歩行時における振動により前記加速度検出部が生成する周期的な前記加速度信号の周期より小さい
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１の期間が前記一方の閾値側にピークを有するパルスの時間幅以下である
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記検知部は、複数の前記タップ操作を検知する場合において、前記タップ操作が行われたことを検知した後所定の期間が経過する前に再び前記タップ操作が行われたことを検知した場合につぎの前記タップ操作が行われたことを検知する
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記検知部は、前記タップ操作が行われたことを検知した後予め定められた期間前記タップ操作が行われたことの検知を行わない
請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の半導体装置と、
前記加速度信号を前記入力部に入力する加速度検出部と、
前記検知部の検知結果に基づいて前記タップ操作に応じた処理を実行する制御部と、
を含む携帯端末装置。
【請求項９】
携帯端末装置に設けられた加速度検出部から加速度を示す加速度信号を入力し、
入力された前記加速度信号が、正側に設定された第１の閾値および負側について設定された第２の閾値の双方に達するとともに、前記第１の閾値および前記第２の閾値のいずれか一方の閾値を越えてから他方の閾値を越えるまでの期間が予め定められた第１の期間以上でありかつ前記第１の期間より大きい第２の期間以下である場合に、前記携帯端末装置に対してタップ操作が行われたことを検知し、
前記タップ操作により前記加速度検出部で生成される前記加速度信号が、前記一方の閾値側にピークを有するパルスと該パルスに連続する前記他方の閾値側にピークを有するパルスとを含み、前記一方の閾値側にピークを有するパルスの時間幅が前記他方の閾値側にピークを有するパルスの時間幅より大きい
操作検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、携帯端末装置および操作検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザが一定の操作意図をもって加えた運動（移動）を内部に設けられた加速度センサにより検出し、検出結果に応じてユーザの意図に対応する操作を検知する機能を有する携帯端末装置等が実現されている。そのような操作のひとつとして、携帯端末装置の筐体あるいはディスプレイ等任意の箇所を軽く叩く操作であり、一般に「タップ」と称される操作が知られている。
【０００３】
タップ操作は、通常ユーザが携帯端末装置等に実行させたい特定の機能（動作）に対応されている。たとえば、待機状態（スリープ状態）にある携帯端末装置の電源をオンさせたい場合に、ユーザが携帯端末装置のいずれかの箇所をタップして電源をオンさせるようなことが挙げられる。また、タップ操作は１回のタップに限られず、２回以上のタップ操作であってもよく、この場合タップ操作の回数に応じて「ダブルタップ」（２回のタップ操作）、トリプルタップ（３回のタップ操作）などと称される。複数回のタップ操作に対する呼称に対応して、１回のタップ操作を「シングルタップ」と称する場合もある。通常、タップ操作の回数に対して、ユーザが実行させることを意図する異なる機能が対応付けられている。
【０００４】
上記タップ操作に関する文献として、特許文献１に開示された携帯端末が知られている。特許文献１に開示された携帯端末では、加速度センサからの検出信号（振動信号）により携帯端末にタップがあったか否か、検出された振動が誤振動であるか否かを判定する。
そして、タップの検出処理期間におけるタップ判定期間の前または後に誤振動判定期間を配置し、該誤振動判定期間において振動が誤振動であると判定した場合には、タップ検出処理期間を初期化してタップ判定をやり直すこととしている。また、誤振動判定期間には閾値ＴＨ２を用いて誤振動の有無を判定し、タップ判定期間には閾値ＴＨ１（＞閾値ＴＨ２）を用いてタップの有無を判定することとしている。
【０００５】
上記構成を有する特許文献１に開示された携帯端末では、タップ判定期間の直前や直後も誤振動を判定することができるので、誤振動を適切に判定できない期間が無くなる。そのため、タップ操作による振動と誤振動（たとえば、携帯端末をテーブルに置いたときに生ずる振動）との区別が困難な状況下でも誤検出の発生を抑制することが可能となる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１５３７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、加速度信号に閾値を設定して所定の操作、たとえばタップ操作を検知しようとした場合、該閾値の設定値によって検知精度が左右される。たとえば、携帯端末を大きく振る操作（いわゆるシェイク操作）と区別するためには、加速度信号の閾値は小さく設定した方がよい。
【０００８】
しかしながら、閾値を小さくしすぎると、携帯端末を所持して歩行する場合などの動作による加速度信号をタップ操作と誤検知してしまう可能性がある。この点を考慮して閾値を上げると、静止状態時のタップの力が弱い場合のタップ操作を検知できなくなることが危惧される。
【０００９】
この点、特許文献１に開示された携帯端末では、ユーザが携帯端末を所持して歩行している場合、すなわち、継続して誤振動が生じているような場合に、タップ検出処理をやり直すケースが頻繁に発生することが予測されるので、歩行中のタップ操作の検出が困難となることが危惧される。つまり、タップ操作と誤振動との弁別という観点から、また該観点と関連して操作の迅速な検知という観点から改善の余地があった。なお、特許文献１に開示された携帯端末では、２つの閾値ＴＨ１、ＴＨ２を用いているが、閾値ＴＨ２は誤振動の判定に用いる閾値であり、閾値ＴＨ１およびＴＨ２の双方を用いて直接タップ操作を検知するわけではない。
【００１０】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、誤検知が抑制されるとともに、迅速な操作の検知が可能な半導体装置、携帯端末装置および操作検知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】
【００１１】
本発明に係る半導体装置は、携帯端末装置に設けられた加速度検出部から加速度を示す加速度信号が入力される入力部と、前記入力部に入力された前記加速度信号が、正側について設定された第１の閾値および負側について設定された第２の閾値の双方に達するとともに、前記第１の閾値および前記第２の閾値のいずれか一方の閾値を越えてから他方の閾値を越えるまでの期間が予め定められた第１の期間以上でありかつ前記第１の期間より大きい第２の期間以下である場合に、前記携帯端末装置に対してタップ操作が行われたことを検知する検知部と、を備え、前記タップ操作により前記加速度検出部で生成される前記加速度信号が、前記一方の閾値側にピークを有するパルスと該パルスに連続する前記他方の閾値側にピークを有するパルスとを含み、前記一方の閾値側にピークを有するパルスの時間幅が前記他方の閾値側にピークを有するパルスの時間幅より大きいものである。
【００１２】
一方、本発明に係る携帯端末装置は、上記の半導体装置と、前記加速度信号を前記入力部に入力する加速度検出部と、前記検知部の検知結果に基づいて前記タップ操作に応じた処理を実行する制御部と、を含むものである。
【００１３】
さらに、本発明に係る操作検知方法は、携帯端末装置に設けられた加速度検出部から加速度を示す加速度信号を入力し、入力された前記加速度信号が、正側に設定された第１の閾値および負側について設定された第２の閾値の双方に達するとともに、前記第１の閾値および前記第２の閾値のいずれか一方の閾値を越えてから他方の閾値を越えるまでの期間が予め定められた第１の期間以上でありかつ前記第１の期間より大きい第２の期間以下である場合に、前記携帯端末装置に対してタップ操作が行われたことを検知し、前記タップ操作により前記加速度検出部で生成される前記加速度信号が、前記一方の閾値側にピークを有するパルスと該パルスに連続する前記他方の閾値側にピークを有するパルスとを含み、前記一方の閾値側にピークを有するパルスの時間幅が前記他方の閾値側にピークを有するパルスの時間幅より大きいものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、誤検知が抑制されるとともに、迅速な操作の検知が可能な半導体装置、携帯端末装置および操作検知方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態に係る携帯端末装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図２】実施の形態に係る携帯端末装置の概観を示す平面図である。
【図３】実施の形態に係るタップ操作の場合の加速度信号を示す図である。
【図４】実施の形態に係る歩行時の加速度信号、パルス幅、およびタップ操作の場合の加速度信号におけるパルス幅を示す図である。
【図５】実施の形態にかかるタップ操作の検知を説明するための図である。
【図６】実施の形態に係るシングルタップ、ダブルタップの検知を説明するための図である。
【図７】実施の形態に係るタップ検知処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係る携帯端末装置１０の機能構成を示すブロック図である。図１に示すように、携帯端末装置１０は、メインＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４０、メインＣＰＵ４０に接続されたセンサ制御マイコン１２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）４４、表示部１７、および加速度センサ３０を含んで構成されている。
【００１８】
メインＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４２に記憶されているプログラムを実行することにより、携帯端末装置１０の種々の機能を実現する。また、ＲＡＭ４４は、メインＣＰＵ４０がプログラムを実行する際のワークメモリ等として使用される。
【００１９】
表示部１７は、携帯端末装置１０に対するさまざまな指示を入力するための画面や、携帯端末装置１０で処理した各種処理結果を表示する機能を有している。表示部１７の具体例としては、タッチパネルや液晶等が挙げられる。
【００２０】
センサ制御マイコン１２は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２４およびＩ／Ｏ（入出力ポート）２６を含んで構成されており、Ｉ／Ｏ２６を介してメインＣＰＵ４０に接続されている。センサ制御マイコン１２は、主としてＩ／Ｏ２６に接続された加速度センサ３０等のセンサを制御する機能を分担する。Ｉ／Ｏ２６には、図示しない他のセンサ等、たとえば、気圧センサや地磁気センサ、あるいはＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）が接続される場合もある。センサ制御マイコン１２を主要部として、本実施の形態に係る半導体装置が実現されている。
【００２１】
ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２２に記憶されている、後述のタップ検知処理プログラム等の各種プログラムを実行することにより、予め定められた機能を実現する。ＲＡＭ２４は、ＣＰＵ２０によるプログラムの実行の際に、ワークメモリ等として用いられる。ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２４、及びＩ／Ｏ２６は、バス２８を介して相互に接続されている。
【００２２】
本実施の形態に係る携帯端末装置１０では、センサ制御マイコン１２で加速度センサ３０（あるいは、他のセンサ）からのセンス信号を収集し、必要な場合該センス信号に所定の加工を施して、メインＣＰＵ４０に送信し、メインＣＰＵ４０が加速度センサ３０で検知した検知信号に基づいて所定の処理を実行する。たとえば、センサ制御マイコン１２が加速度センサ３０からの信号によってシングルタップ操作を検知し、該検知信号をメインＣＰＵ４０の送信することにより、メインＣＰＵ４０が表示部１７を制御して表示部１７の電源をオンにする。
【００２３】
加速度センサ３０は、携帯端末装置１０に加えられた加速度の値を時系列的に検出し、検出結果を加速度信号としてセンサ制御マイコン１２に出力する。本実施の形態に係る加速度センサ３０は、特に限定されず、たとえば、特定の１軸の加速度値を検出するセンサであってもよいし、複数軸（２軸または３軸）の加速度値の各々を検出するセンサであってもよい。加速度センサ３０は、１軸の加速度値を検出するセンサである場合には、検出結果として、当該軸の加速度値を出力する。また、複数軸の加速度値を検出するセンサである場合には、検出結果として、軸毎の加速度値を出力する。本実施の形態では、以下、３軸の加速度センサ３０を用いた形態を例示して説明する。
【００２４】
つぎに図２を参照して、加速度センサ３０の３軸と携帯端末装置１０の概観における方向との関係を説明する。図２は、携帯端末装置１０を表示部１７側から見た概観を、加速度センサ３０とともに示した平面図である。以下、携帯端末装置１０の表示部１７側を「表側」、表示部１７とは反対側を「裏側」という場合がある。
【００２５】
本実施の形態に係る携帯端末装置１０の加速度センサ３０の３軸、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸（右手系の直交座標系）を図２のように定義する。この場合、携帯端末装置１０が移動すると、移動ベクトルの、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の各成分に対応する加速度信号が加速度センサ３０から出力され、Ｉ／Ｏ２６、バス２８を介してＣＰＵ２０に取り込まれる。ＣＰＵ２０で該加速度信号が分析され、必要な情報がバス２８、Ｉ／Ｏ２６を介してメインＣＰＵ４０に送信され、メインＣＰＵ４０が該情報に基づいて必要な処理を実行する。
【００２６】
図３（ａ）は、ユーザが携帯端末装置１０に実行させたい所望の動作に対応する操作として、携帯端末装置１０の表側にタップ操作を行った場合の時間に対する加速度信号の変化を示している。図３（ａ）は、タップ操作の一例として、ユーザが、表示部１７の画面を上側から下側に向けて、すなわちＺ軸に沿って負方向にタップ操作（シングルタップ）をした場合の、加速度信号のＺ軸方向の成分ｖａ（加速度の動きの成分）を示している。
図３（ａ）において横軸はｍｓ（ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ、ミリ秒）で表した時間を、縦軸は任意単位（ａ．ｕ．：ａｒｂｉｔｒａｒｙ  ｕｎｉｔ）で表した加速度信号ｖａを示している。該加速度信号ｖａは、たとえば、加速度センサ３０により検出された加速度を示す値をＡ／Ｄ変換（アナログ／デジタル変換）した値である。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、携帯端末装置１０の表側をシングルタップすると、加速度信号ｖａは、加速度信号が０の位置からまず負側（−Ｚ方向）に振れ、続いて正側（＋Ｚ方向）に振れるパルス状の波形を示す。より詳細にみると、タップパルスは、時刻ｔ０で開始され、時刻ｔ１で負側のピーク（ｖａ≒−３．４）に達し、時刻ｔ２でｖａ軸とクロスし（ｖａ＝０となり）、時刻ｔ３で正側のピーク（ｖａ≒＋３．０）に達し、時刻ｔ４でほぼ加速度信号ｖａの値が０に戻っている（タップ操作が終了している）。以下、タップ操作によって発生する図３（ａ）のようなパルス波形を、「タップパルス」という場合がある。なお、本実施の形態では、加速度センサ３０による重力加速度の検出は考えないこととする。
【００２８】
ここで、図３（ｂ）（図３（ａ）の再掲）に示す負側のパルスＰ−は、タップ操作による移動に起因するパルスであるが、正側のパルスＰ＋は、タップ操作に対する反跳（反動による動き）に対応するパルスである。以下、このタップ操作に起因するパルスと反跳に起因するパルスについて説明する。
【００２９】
図３（ｂ）に示すように、負側のパルスＰ−の半値全幅（ＦＷＨＭ：Ｆｕｌｌ  Ｗｉｄｔｈ  ａｔ  Ｈａｌｆ  Ｍａｘｉｍｕｍ）で表したパルス幅ΔｔＬは、正側のパルスＰ＋の半値全幅で表したパルス幅ΔｔＨよりも大きい（ΔｔＬ＞ΔｔＨ）。これは、実際に押されて移動する場合の加速度信号と、その移動に対する反跳で移動する場合の加速度信号という相違に基づく差異であり、一般的に成立する特徴である。
【００３０】
なお、パルス幅の表示方法は半値全幅に限られず、ｖａ＝０との交点間の時間差、つまり、負側のパルスＰ−のパルス幅ΔｔＬを、ΔｔＬ＝（ｔ２−ｔ０）で表し、正側のパルスＰ＋のパルス幅ΔｔＨを、ΔｔＨ＝（ｔ４−ｔ２）で表してもよい。ちなみに、図３（ａ）に示したタップ操作の例では、半値全幅で表した場合、ΔｔＬ≒７ｍｓ、ΔｔＨ≒３ｍｓである。
【００３１】
本実施の形態では、上記タップ操作に起因するパルス（図３（ｂ）に示す負側のパルスＰ−）および反跳に起因するパルス（図３（ｂ）に示す正側のパルスＰ＋）の双方のパルスを用いることにより、タップ操作を精度よく検知できるようにしたことにひとつの特徴を有している。また、本実施の形態では、タップ操作に起因するパルスの時間幅が比較的長いという上記タップパルスの特徴に着目し、タップ操作に起因するパルスの時間幅内に発生した振動を誤振動と判定することを他の特徴としている。本実施の形態に係るタップ操作の検出においては、以上の特徴を備えることにより、タップ操作に起因しない加速度信号ｖａのパルス（振動）が混在した状況下においても、誤検知を抑制しつつタップ操作を検知することが可能となる。
【００３２】
ここで、図３（ａ）は、上記のように、携帯端末装置１０の表側からシングルタップした場合のタップパルスの波形（加速度信号ｖａのＺ軸方向成分）を示している。これに対し、裏側からシングルタップした場合にも図３（ａ）と同様にタップパルスの波形が観測されるが、この場合のパルス波形は、図３（ａ）に示すパルス波形を時間軸に対して折り返した波形、つまり、まず発生した正側のパルスＰ＋と、続いて発生した負側のパルスＰ−を合成した波形となる。この場合、正側のパルスＰ＋のパルス幅ΔｔＨと負側のパルスＰ−のパルス幅ΔｔＬとの関係は、ΔｔＨ＞ΔｔＬとなっている。
【００３３】
つぎに、携帯端末装置１０に加えられた運動（移動）のうち、上記タップ操作と区別したい運動によって加速度センサ３０で生成される加速度信号ｖａの振動について検討する。
【００３４】
図４（ａ）は、携帯端末装置１０を所持して歩行した場合の加速度信号ｖａを示している。図４（ａ）の縦軸、横軸の単位は図３と同様、つまり横軸はｍｓで表した時間であり、縦軸は任意単位で表した加速度信号ｖａである。ただし、加速度信号ｖａについては、図３および図４（ａ）で同じ数字は同じ大きさの加速度信号を示している。以下、図４（ａ）に示す歩行の場合の加速度信号の周期的なパルス波形を、「歩行パルス」という場合がある。
【００３５】
図４（ａ）に示すように、歩行パルスの場合、加速度信号ｖａの値は、概略−０．７〜＋０．７の範囲の値となる。また、歩行パルスのあるピークからつぎのピークまでの時間幅は数１００ｍｓの値となっている。それに対し、タップパルスの場合は、図３（ａ）に示すように、加速度信号ｖａの値は、概略−３．０〜＋３．０の値であり、タップパルスの負側のピークから正側のピークまでの時間幅は数ｍｓとなっている。つまり、タップパルスと歩行パルスとでは、加速度信号ｖａの値の範囲、パルス幅ともに大きく相違していることがわかる。なお、図４（ａ）にＳＰで示された細いパルス幅の加速度信号は、歩行中に突発的に発生したサージ状の加速度信号である。
【００３６】
つぎに、図４および図５を参照して、上述した、タップパルスと歩行パルスの相違に関する知見に基づく、本実施の形態に係るタップ検知方法について説明する。
【００３７】
図４（ｂ）（図３の再掲）に示すように、本実施の形態に係るタップ検知処理では、タップパルスを歩行パルスから弁別するための、加速度信号に対する２つ閾値、ＴｈＬおよびＴｈＨ（ＴｈＬ＜ＴｈＨ）を設定する。図４（ａ）から、ＴｈＬは少なくとも−０．７以下、ＴｈＨは少なくとも＋０．７以上とする必要があるが、図４（ｂ）に示すように、本実施の形態では、一例として、ＴｈＬ＝−２．０、ＴｈＨ＝＋２．０としている。つまり、本実施の形態では、閾値ＴｈＬおよび閾値ＴｈＨの双方を越えることを、タップ操作検知のひとつの要件としている。
【００３８】
さらに、本実施の形態では、タップパルスを歩行パルスから弁別するためのパルスの時間幅として、パルス幅ΔｔＰを規定する。図４（ｂ）に示すように、パルス幅ΔｔＰは、時刻ｔ０におけるタップ操作により下降した加速度信号ｖａが閾値ＴｈＬと交わった点の時刻ｔ１と、反跳により上昇した加速度信号ｖａが閾値ＴｈＨと交わった点の時刻ｔ２との差分、つまり、ΔｔＰ＝（ｔ２−ｔ１）で定義される。そして、タップパルスを検知する第２の要件として、以下に示す式（１）を規定する。
Δｔ１≦ΔｔＰ≦Δｔ２  ・・・  式（１）
【００３９】
ここで、下限値Δｔ１は、突発的な外乱（たとえば、携帯端末装置１０を机上においた場合の加速度信号等）のような幅の狭い加速度信号ｖａを検知対象外とするための閾値であり、たとえば、突発的な外乱を発生させた実験等に基づいて設定することができる。また、上限値Δｔ２は、タップパルスを歩行パルスから弁別するための閾値であり、たとえば、図４（ａ）に示す歩行パルスの周期ΔｔＷに基づいて設定すればよい。
【００４０】
上記パラメータの具体的な数値について検討する。パルス幅ΔｔＰは、図４（ｂ）から、１０ｍｓ程度であることがわかる。また、歩行パルスの周期ΔｔＷは、図４（ａ）から、４００ｍｓ程度であることがわかる。以上のことから、たとえば、Δｔ１＝１ｍｓ、Δｔ２＝１００ｍｓと設定される。
【００４１】
つぎに、図５ないし図７を参照して、上記タップ検知方法に基づいてタップ操作を検知する場合の処理フローであるタップ検知処理について説明する。図５はシングルタップを検知する場合の加速度信号ｖａの時間波形、図６はダブルタップを検知する場合の加速度信号ｖａの時間波形、図７はタップ検知処理の流れを示すフローチャートである。
【００４２】
まず、図５（図３（ａ）の再掲）を参照して、シングルタップの検知処理の手順について説明する。図５では、時刻ｔ０から時刻ｔ４にかけてシングルタップのタップパルスが発生している。本実施の形態に係るタップ検知処理では、上述したように、以下の（Ａ）、（Ｂ）の２条件が充足された場合に、シングルタップのタップ操作が行われたと判断する。
（Ａ）加速度信号ｖａが、閾値ＴｈＬを越えた後閾値ＴｈＨを越えるか、閾値ＴｈＨを越えた後閾値ＴｈＬを越えること。
（Ｂ）加速度信号ｖａのパルス波形のパルス幅が、一定の条件を充足すること。
以下、最初に閾値ＴｈＬまたは閾値ＴｈＨを越えることを「片側閾値越」といい、閾値ＴｈＬを越えた後閾値ＴｈＨを越えるか、閾値ＴｈＨを越えた後閾値ＴｈＬを越えることを「両側閾値越」という場合がある。
【００４３】
条件（Ａ）については、たとえば図４（ｂ）に示すような波形が該条件を充足する一例である。つまり、図４（ｂ）では、閾値ＴｈＬを越えた後閾値ＴｈＨを越えている。以下、図５を参照して、条件（Ｂ）についてより詳細に説明する。
【００４４】
図５に示すように、時刻ｔ０で発生したタップパルスの負側のパルスＰ−（図３（ｂ）参照）の立下りと閾値ＴｈＬとが時刻ｔ１で交わり、時刻ｔ２でｖａ＝０となり、正側のパルスＰ＋（図３（ｂ）参照）の立ち上がりと閾値ＴｈＨとが時刻ｔ３で交わっている。
この際、タップパルスであるか否かを判定する判定時間幅Δｔを、下記式（２）で定義する。
Δｔ＝ｔ３−ｔ１  ・・・  式（２）
【００４５】
本実施の形態に係るタップ検知処理では、式（１）より、判定時間幅Δｔが下記式（３）を充足する場合に、当該加速度信号ｖａのパルス波形がシングルタップによって発生したものと判定する。
Δｔ１≦Δｔ≦Δｔ２  ・・・  式（３）
図５は、式（３）が充足された場合パルス波形の一例を示している。
【００４６】
逆に、両閾値越が発生しても、Δｔ＜Δｔ１、または、Δｔ＞Δｔ２の場合にはシングルタップの操作が行われたと判定しない。Δｔ＜Δｔ１の場合には、突発的な外乱によってタップパルスより細いパルス幅の加速度信号ｖａのパルスが発生した蓋然性が高く、また、Δｔ＞Δｔ２の場合には、たとえば、歩行のような周期の長い加速度信号ｖａのパルスが発生した蓋然性が高いからである。
【００４７】
また、本実施の形態に係るタップ検知処理では、加速度信号ｖａの片側閾値越の時刻から一定の期間を周期として、上記の判断を実行するようにしており、以下該一定の期間を、「シングルタップ検知期間ΔｔＳ」という場合がある。図５では、時刻ｔ１からシングルタップ検知期間ΔｔＳが経過した時刻ｔ５でシングルタップ検知期間が終了している、すなわち、ΔｔＳ＝（ｔ５−ｔ１）である。
【００４８】
なお、本実施の形態では、シングルタップ検知期間ΔｔＳにおけるシングルタップを検知した後の残余の時間である（ｔ５−ｔ４）は、加速度信号ｖａのパルスの検知をしない無効期間としている。これは、タップパルスよりパルス間の間隔の短い外乱パルスを、２回目以降のタップパルスと誤検知しないようにするための、いわば保護時間である。
【００４９】
上述の本実施の形態に係るタップ検知処理におけるタップパルスの判定方法は、換言すれば、パルス幅および加速度信号ｖａに各々２つの閾値を規定し、該４つの閾値で規定される矩形のマスク（ウインドウ）を設定し、当該マスクを満たす加速度信号ｖａのパルスをタップパルスと判定していることになる。
【００５０】
つぎに、図６を参照して、ダブルタップの検知処理について説明する。図６では、時刻ｔ１で片側閾値越が発生してシングルタップＳＴ１が発生し、時刻ｔ２でシングルタップ検知期間ΔｔＳが終了している。つまり、ΔｔＳ＝（ｔ２−ｔ１）である。また、時刻ｔ４で片側閾値越が発生して２回目のシングルタップＳＴ２が発生し、時刻ｔ５でシングルタップ検知期間ΔｔＳが終了している。つまり、ΔｔＳ＝（ｔ５−ｔ４）である。本実施の形態に係るタップ検知処理では、シングルタップＳＴ２の発生によりダブルタップ操作を検知するが、シングルタップＳＴ１の検知とシングルタップＳＴ２の検知とは同じ手順で検知する。
【００５１】
さらに、本実施の形態では、１回目のシングルタップ操作（図６に示す例では、シングルタップＳＴ１）を検知した後、所定の期間以内に２回目のシングルタップ操作（図６に示す例では、シングルタップＳＴ２）を検知した場合に、該２回目のシングルタップ操作の検知によりダブルタップ操作を検知する。以下、当該所定の期間を「タップ検知期間ΔｔＴ」という場合がある。本実施の形態では、タップ検知期間ΔｔＴを、１回目のシングルタップ操作の検知が終了した時刻、すなわち図６に示す時刻ｔ２から開始するようにしている。図６に示す例では、時刻ｔ２から開始したタップ検知期間ΔｔＴが時刻ｔ７で終了しており（すなわち、ΔｔＴ＝（ｔ７−ｔ２））、シングルタップＳＴ２はこのタップ検知期間ΔｔＴ内で検知されているので、シングルタップＳＴ２の検知によりダブルタップ操作が検知される。
【００５２】
なお、本実施の形態では、ダブルタップ操作を検知する場合のタップ検知期間ΔｔＴを例示して説明したが、これに限られず、検知するタップ操作の回数に応じてタップ検知期間ΔｔＴを設定し、３回以上のタップ操作を検知するようにしてもよい。
【００５３】
また、本実施の形態では、シングルタップ検知期間ΔｔＳの経過後に、加速度信号ｖａのパルスの検知をしない無効期間ΔｔＭを設けている。無効期間ΔｔＭは、タップパルスよりパルス間の間隔の短い外乱パルスを、タップパルスと誤検知しないようにするための、いわば保護時間である。
【００５４】
つぎに、図７に示すフローチャートを参照して、上述のタップ検知処理の流れについてより詳細に説明する。図７に示すタップ検知処理は、タップパルスが検出されタップ操作が検知されたか否か、タップ操作が検知された場合には何回のタップ操作が行われたかを検知する処理である。
【００５５】
本実施の形態では、図７に示すタップ検知処理の流れを、センサ制御マイコン１２のＣＰＵ２０で実行されるプログラムとして構成した場合を例示して説明する。この場合のタップ検知処理プログラムは、たとえば、ＲＯＭ２２あるいはＲＯＭ４２に予め記憶させておくことができる。しかしながら、これに限られず、本タップ検知処理プログラムがコンピュータにより読み取り可能な可搬型の記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等を適用してもよい。
【００５６】
また、本タップ検知処理プログラムは、プログラムを実行することによるコンピュータを利用したソフトウエア構成により実現しているが、これに限られない。たとえば、本タップ検知処理プログラムの少なくとも一部の処理を、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を採用したハードウエア構成や、ハードウエア構成とソフトウエア構成との組み合わせによって実現してもよい。
【００５７】
図７に示すフローチャートは、前回のタップ検知期間ΔｔＴが終了し、新たなタップ検知期間ΔｔＴがスタートしたタイミングから開始するものとする。また、本実施の形態では、メインＣＰＵ４０等によって、図７に示すタップ検知処理プログラムが連続して実行されるように設定されていてもよい。
【００５８】
まず、ステップＳ１００で、変数ｉに０を代入して初期化処理する。変数ｉは、タップ操作の回数を計数するカウンタである。
【００５９】
つぎに、ステップＳ１０２で、加速度センサ３０から、加速度信号ｖａの時間的な変化を示すデータ、すなわち加速度信号ｖａの時系列データを取得する。
【００６０】
つぎのステップＳ１０４で、タイマｔｉｍの計数時間が（ΔｔＳ＋ΔｔＴ）を越えているか否か判定する。当該判定が肯定判定となった場合には、つぎのステップＳ１０６でその時点におけるｉの値をＮに代入し、ステップＳ１０８でタイマｔｉｍをリセットして終了する。
【００６１】
ここで、タイマｔｉｍは、片側閾値越が発生した時刻からスタートさせるタイマである。また、Ｎは、タップ検知期間ΔｔＴ内において検知されたタップ操作の回数であるタップ数を示す引数である。タップ数Ｎは、たとえばＲＡＭ２４に記憶させるようにしてもよい。
【００６２】
一方、ステップＳ１０４で否定判定となった場合には、ステップＳ１１０に移行し、片側閾値越を検出したか否か判定する。当該判定が肯定判定となった場合にはステップＳ１１２に移行し、片側閾値越が発生した時刻を開始時刻としてタイマｔｉｍをスタートさせる。一方、当該判定が否定判定となった場合にはステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１１０では、期間（ΔｔＳ＋ΔｔＴ）の間、片側閾値越が発生するまで待機しているので、その間閾値ＴｈＬまたは閾値ＴｈＨに達しない加速度信号ｖａの振動が発生しても無視される。
【００６３】
ステップＳ１１４では、両側閾値越が検出されたか否かを判定し、当該判定が肯定判定となった場合にはステップＳ１２０に移行する一方、否定判定となった場合にはステップＳ１１６に移行する。
【００６４】
ステップＳ１１６では、タイマｔｉｍによる計数時間が上限値Δｔ２を越えたか否か判定し、当該判定が否定判定の場合、つまりｔｉｍ≦Δｔ２の場合にはステップＳ１１４に戻り両側閾値越を検出するまで待機する。一方、当該判定が肯定判定となった場合には、ステップＳ１１８でタイマｔｉｍをリセットした後ステップＳ１０４に戻って片側閾値越の検出から実行し直す。タップ操作に起因しない振動があったと判断されたからである。
【００６５】
一方、ステップＳ１２０では、タイマｔｉｍによる計数時間が下限値Δｔ１以上であるか否か判定する。当該判定が否定判定となった場合、つまりΔｔｉｍ＜Δｔ１の場合には、ステップＳ１２６でタイマｔｉｍをリセットした後ステップＳ１０４に戻って片側閾値越の検出から実行し直す。タップ操作に起因しないパルス幅の細い振動により両側閾値越が検出されたと考えられるからである。
【００６６】
一方、ステップＳ１２０における判定が肯定判定となった場合には、ステップＳ１２２に移行してカウンタｉの値を１インクリメントする。ここまでの処理で、両側閾値越を生じたパルスの判定時間幅Δｔが式（３）を充足しており、タップ操作によるタップパルスが発生したと考えられるからである。
【００６７】
つぎのステップＳ１２４では、タイマｔｉｍの計数時間が、ΔｔＳ＋ΔｔＭを経過するまで待機する。ΔｔＳ＋ΔｔＭは、先述したようにタップパルスを誤検知しないための保護時間である。なお、複数回のタップパルスを検知する場合には、シングルタップにおける保護時間（図５に示す時間（ｔ５−ｔ４））を省略して、下記式（４）を保護時間の経過の判定式としてもよい。
ｔｉｍ＞Δｔ２＋ΔｔＭ  ・・・  式（４）
【００６８】
保護時間が経過した後はステップＳ１２６に移行してタイマｔｉｍをリセットした後、ステップＳ１０４に移行して、片側閾値越の検出から実行する。
【００６９】
本実施の形態に係る携帯端末装置１０では、上記タップ検知処理プログラムによりタップ操作を検知した後の処理として、たとえば、メインＣＰＵ４０がＲＡＭ２４からタップ数Ｎを読みだし、該タップ数Ｎに対応する動作を携帯端末装置１０に実行させるようにしてもよい。
【００７０】
以上詳述したように、本実施の形態に係る半導体装置、携帯端末装置および操作検知方法によれば、誤検知が抑制されるとともに、迅速な操作の検知が可能となる。
【００７１】
なお、上記実施の形態では、複数回のタップ操作を検知する形態のタップ検知処理を例示して説明したが、これに限られず、１回のタップ操作、すなわちシングルタップのみを検知する形態としてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１０    携帯端末装置
１２    センサ制御マイコン
１７    表示部
２０    ＣＰＵ
２２    ＲＯＭ
２４    ＲＡＭ
２６    Ｉ／Ｏ
２８    バス
３０    加速度センサ
４０    メインＣＰＵ
４２    ＲＯＭ
４４    ＲＡＭ
Ｐ−    負側のパルス
Ｐ＋    正側のパルス
ＳＴ１、ＳＴ２  シングルタップ
ＴｈＬ、ＴｈＨ  閾値
ｖａ    加速度信号
Δｔ    判定時間幅
Δｔ１  下限値
Δｔ２  上限値
ΔｔＬ、ΔｔＨ、ΔｔＰ  パルス幅
ΔｔＭ  無効期間
ΔｔＳ  シングルタップ検知期間
ΔｔＴ  タップ検知期間
ΔｔＷ  歩行パルスの周期
【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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