(57)【要約】      （修正有）【課題】シングルタッチ認識を目的とした構造の静電容量方式のタッチパネルにおいて、マルチタッチ認識を行う。【解決手段】静電容量方式のタッチパネル2と、振動情報を通知する加速度センサ4を備える。タッチパネル２の容量値および加速度センサ4の振動値が所定の閾値を超えると、タッチ入力有りと判定する判定手段5、7、10と、タッチ入力有りと判定されてから、入力有りの回数をカウントする計測手段5、12と、タッチセンサの各容量電極の容量値が全て所定の閾値以下となった場合に、計測手段の計測値を0にクリアするリセット手段5、12と、計測手段で２回以上検出された場合、複数のタッチ入力のうち、古い方のタッチ入力で生じたタッチパネルの各容量電極の容量値を新しい方のタッチ入力時点で発生している各容量電極の容量値から減算した容量値と、を用いて、新しい方のタッチ座標を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量変化によりタッチ認識を行う、静電容量方式のタッチセンサ(2)と、機器が振動した時の振動情報を通知する振動センサ(4)を備え、
前記、タッチセンサ(4)の容量値が所定の閾値(8)を越え、且つ、振動センサ(4)の振動値が所定の閾値(11)を超えると、タッチ入力有りと判定する判定手段(5,7.10)と、前記タッチ入力有りと判定されてから、入力有りの回数をカウントする計測手段(5,12)と、タッチセンサの各容量電極の容量値が全て所定の閾値以下となった場合に、前記計測手段の計測値を0にクリアするリセット手段(5,12)と、前記、計測手段で２回以上検出された場合、前記、複数のタッチ入力有りと認識されたタッチ入力のうち、新しい方のタッチ入力有り時点で生じた前記タッチセンサの各容量電極の容量値から、古い方のタッチ入力有り時点で生じた前記タッチセンサの各容量電極の容量値を減算した容量値を用いて、新しい方のタッチ入力有り時点でのタッチ座標を算出する算出手段(5)を有する情報処理装置。
【請求項２】
振動センサの振動値の閾値を、１回目のタッチ入力有りと判定した閾値(46)よりも、２回目以降の閾値(47)は下げることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記計測手段は、一度、タッチ入力有りと検出された後、タッチ入力有りと判定された、タッチセンサの容量電極の容量値を継続して観測し(#205)、所定の閾値を下回った場合には、カウント手段を０にクリアする（#209、#210）ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポータブル機器の入力装置の１つである、タッチパネルの制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、デジタルカメラ等のポータブル機器の入力装置の１つとして、タッチパネル部材が用いられることが多くなってきた。タッチパネルにも様々な方式があるが、１つのポイントのタッチを認識するだけでなく、同時に複数のポイントのタッチを認識することも可能なものが存在する。
【０００３】
この様な動作を確実に認識する為には、従来はセンシング方式の構造変更にによってマルチタッチの位置をそれぞれ計算できるようにしていた。しかしながら、この構造はモジュールが追加される為コスト上昇をまねきポータブル機器には不適当であった。
【０００４】
この問題を解消するために、シングルタッチを認識するセンシング方式の構造のものにおいて、検出のアルゴリズムを改善することにより、マルチタッチ認識を実現する提案がある。特許文献１においては、静電容量方式のタッチパネルにおいて、容量信号強度の和が所定値以上であるか、或いは、第1の閾値を超えたセンサの数を見て、マルチタッチの認識を実現する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2008-097609号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術では、容量強度のみの閾値判定により、タッチ認識を行う。例えば、図２のような静電容量のセンサ電極をもつタッチパネルにおいて、図２中の１５、１６に示す位置を略同時にタッチした場合のＸ１、Ｘ２、Ｘ３のセンサ電極容量値変化を図３に示す。図３によれば、時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の３ポイントで、Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３の容量値が判定閾値３３を越えるので、タッチ認識をしたことになるが、しかし実際のタッチポイントは、２ポイントであり、時刻Ｔ２に閾値をクリアしたＸ２のセンサについては、第1のタッチポイント１５が触れた後の第2のタッチポイント１６に触れる直前に、Ｘ１、Ｘ３と隣接するＸ２の電極の容量値があがり、閾値を越えてしまった結果で誤認識となる可能性が高い。
【０００７】
この様に特許文献１の様に、静電容量方式のタッチパネルにおいて、容量強度のみの情報を用いてタッチ認識をおこなおうとすると、センサ電極の配置間隔にも関係するが、隣接した2箇所のマルチタッチ時には、タッチ認識ポイントを誤認識してしまう可能性がある。
【０００８】
又、特許文献１においては、シングルタッチとマルチタッチの認識はおこなっているが、マルチタッチ時の具体的な座標検出方法についての開示はない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決する為の手段として本発明における手段は、
静電容量変化によりタッチ認識を行う、静電容量方式のタッチセンサ(2)と、機器が振動した時の振動情報を通知する振動センサ(4)を備え、
前記、タッチセンサ(4)の容量値が所定の閾値(8)を越え、且つ、振動センサ(4)の振動値が所定の閾値(11)を超えると、タッチ入力有りと判定する判定手段(5,7.10)と、前記タッチ入力有りと判定されてから、入力有りの回数をカウントする計測手段(5,12)と、タッチセンサの各容量電極の容量値が全て所定の閾値以下となった場合に、前記計測手段の計測値を0にクリアするリセット手段(5,12)と、前記、計測手段で２回以上検出された場合、前記、複数のタッチ入力有りと認識されたタッチ入力のうち、新しい方のタッチ入力有り時点で生じた前記タッチセンサの各容量電極の容量値から、古い方のタッチ入力有り時点で生じた前記タッチセンサの各容量電極の容量値を減算した容量値を用いて、新しい方のタッチ入力有り時点でのタッチ座標を算出する算出手段(5)を有する情報処理装置（図面１）。
【００１０】
又、請求項１の情報処理装置において、振動センサの振動値の閾値を、１回目のタッチ入力有りと判定した閾値(46)よりも、２回目以降の閾値(47)は下げることを特徴とする情報処理装置（図面６）であってもよいし、
又、請求項１の情報処理装置において、前記、計測手段は、一度、タッチ入力有りと検出された後、タッチ入力有りと判定された、タッチセンサの容量電極の容量値を継続して観測し(#205)、一度でも、閾値を下回った場合には、カウント手段を０にクリアする（#209、#210）ことを特徴とする情報処理装置でも良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、シングルタッチ用構造のセンサーで、正確にマルチタッチの座標を認識することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例における基本ブロック図
【図２】本発明、従来技術を説明するタッチパネル電極図
【図３】従来技術を説明するタッチセンサの各容量電極の容量値の時間変化
【図４】本発明の実施例における、タッチセンサの各容量電極の容量値の時間変化と、加速度センサによる振動値の時間変化を示す第1のグラフ
【図５】本発明の実施例における第１の動作フローチャート
【図６】本発明の実施例における、タッチセンサの各容量電極の容量値の時間変化と、加速度センサによる振動値の時間変化を示す第２のグラフ
【図７】本発明の実施例における第２の動作フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について説明を行う。
【００１４】
［実施例］
図１は、本発明による実施形態における基本ブロック図を示したものである。1は、タッチパネル２、タッチパネルのタッチ領域の表示を行う外部液晶３、機器の振動情報をセンスする加速度センサ４を制御する１チップマイコンである。外部液晶３は、マイコン１のCPU5に対して、シリアル通信線、データバス線により接続され、外部液晶の表示制御をおこなっている。
【００１５】
タッチパネル２は、静電容量方式のタッチセンサであり、各容量電極の容量値の情報を１のマイコンのＡＤコンバータコンバータブロック６に対してアナログ信号を出力している。ＡＤコンバータ６は、タッチパネルからのアナログ情報をデジタル値に変換し、ＣＰＵ５に出力している。  タッチパネル２から出力されているアナログ信号は、タッチパネルのセンサ電極数あり、ＡＤコンバータ6,コンパレータ7,DA8は、そのアナログ線の信号数分受けれるものとなっている。又、CPU5は、タッチパネルの電源制御等も行っている。タッチパネル２からのアナログ情報は、ＡＤコンバータ６だけでなく、コンパレータ７に対しても出力され、コンパレータ７は、ＤＡコンバータ８で設定された、容量閾値とタッチパネルからの静電容量値を比較し、ＤＡコンバータ８で設定された閾値を上回った場合に、ＣＰＵ５に対して割り込み信号として通知する。
【００１６】
加速度センサ４は、機器の振動情報をセンシングする振動センサであり、振動情報を１のマイコンのＡＤコンバータ９に対してアナログ的に出力している。ＡＤコンバータ９は、加速度センサからのアナログ情報をデジタル値に変換し、ＣＰＵ５に出力している。又、CPU5は、加速度センサ４の電源制御等も行っている。加速度センサ４からのアナログ情報は、ＡＤコンバータ９だけでなく、コンパレータ１０に対しても出力され、コンパレータ１０は、ＤＡコンバータ１１で設定された、振動閾値と加速度センサからの振動値を比較し、ＤＡコンバータ１１で設定された閾値を上回った場合に、ＣＰＵ５に対して割り込み信号として通知する。
【００１７】
尚、５、７、８、１０、１１は、コンパレータ７からのタッチセンサの容量が容量閾値を上回った時に通知される信号と、コンパレータ１０からの加速度センサの振動値が所定の振動閾値を上回った時に通知される信号の両信号をＣＰＵ５がうけた時にタッチ有りとしてタッチ入力を判定する入力手段である。１２は、ＣＰＵ５がコンパレータ７とコンパレータ１０信号をANDで判定したときに、初めて動作をスタートするタイマカウンタであり、ＣＰＵ５よりタイマカウンタがクリアされるまでは、コンパレータ５とコンパレータ７のAND判定の回数をカウントＵＰしていく。  又、１２は、ＣＰＵ５がＡＤコンバータコンバータ６からの情報で、タッチパネルの各容量電極の容量値がＤＡコンバータ８で設定される所定の数値よりも、低い場合には、ＣＰＵ５によりクリアする。
【００１８】
又、ＣＰＵ５は、前記、コンパレータ7、とコンパレータ10のAND条件によりタッチ有りと認識した場合には、ＡＤコンバータコンバータ６のデータより、タッチポイントの座標計算を行う。タッチポイントの座標計算の方式については、基本的にＸ座標に関しては、Ｘ１〜Ｘ５の各容量電極値の加重平均値、Ｙ座標に関しては、Ｙ１〜Ｙ５の各容量電極値の加重平均値で座標値を算出するが、具体的な詳細の方式については、ここでは割愛する。
【００１９】
又、ＣＰＵ５は、前記、コンパレータ7、とコンパレータ10のAND条件によりタッチ有りと認識した場合で、且つ、１２のタイマカウンタが２以上の値を示した場合は、最新のＡＤコンバータ６から入手した、タッチパネルの各容量電極の容量値から、１つ前のタッチ入力有り時にＡＤコンバータ６から入手した、タッチパネルの各容量電極の容量値を減算した値で、最新のタッチポイントの座標計算を行う。
【００２０】
次に、図２、図４、図５を用いて、タッチ判定に関しての詳細動作について具体的に説明する。図２は、タッチパネルの容量電極を示したものであり、Ｘ方向にＸ１〜Ｘ５迄の５本の電極があり、それに対して垂直に、Ｙ方向にＹ１〜Ｙ５迄の５本の電極を配置している。１５、１６はユーザーがタッチした時の指の配置図で、１５の指を配置した場合には、具体的に、Ｘ１電極、Ｙ２電極の容量値が上がる、又、１５の指の位置に隣接するＸ２電極や、Ｙ１、Ｙ３電極についても、若干容量レベルが上がる。
【００２１】
図４は、この１５、１６の２本の指が、僅かながらの時間差をもって、１５→１６とタッチした時のＸ１〜Ｘ３電極の容量値の変化をＴ０〜Ｔ４のサンプル時間で推移した状態を表したものである。又、このＴ０〜Ｔ４の各サンプル時間毎にタッチポイントがあるかを、タイマカウンタ１２でカウントを行う。
【００２２】
Ｔ０のサンプル時間においては、１５、１６はタッチされていない状態である。Ｔ１のサンプル時間では、Ｘ１電極の容量値が容量閾値３９越え、且つ、加速度センサ４の振動値が振動閾値40を越えた為、タッチ有りと認識されたタイミングである。又、Ｔ２のサンプル時間では、Ｘ２電極の容量値が容量閾値３９を越えているが、加速度サンサ４の振動値が振動閾値40を越えていない為、タッチ有りと認識されない。
【００２３】
又、Ｔ３のサンプル時間では、X3電極の容量値が容量閾値39を越え、且つ、加速度センサ４の振動値が振動閾値40を越えた為、タッチ有りと認識されたタイミングであり、且つ、１２のタイマカウンタが２とカウントされた為（Ｔ１タイミングとＴ３タイミング）、T3タイミングでの新たなタッチポイントの座標計算は、Ｔ３での各容量電極の容量値からＴ１での各容量電極の値を減算した値（３４）に基づいて、座標計算を行う。実際に１６のみのタッチポイントでの各電極容量の値は、１５のタッチポイントでの各容量電極の値のＸ１とＸ３が入れ替わったものと同等になる筈であり、図４のグラフの３４はそうした結果を示している。
【００２４】
又、図６では、前述の図５において、T1時間においてタッチ有りと認識した状態において、振動閾値をT1時間における閾値よりも、低く設定するにした時の例である。通常、マルチタッチを行った時は、最初のタッチタイミングと2ndのタッチタイミングでは、タッチ面積は同等でも、加速度センサ４がうける振動量としては、最初のタッチタイミングより下がる傾向にあり、2dnのタッチタイミングを正確に認識する為の手段である。
【００２５】
図５は、タッチ判定に関する第１の実施例に関するフローチャートである。第１の実施例としては、マルチタッチ認識のリセット動作に関して、全容量電極が所定の閾値以下となった場合にリセット動作を行う場合についてである。
【００２６】
まず、CPU5により、検出可能状態(#101)とした後に、CPU5は、ＡＤコンバータ6,ＡＤコンバータ9、コンパレータ7、コンパレータ10から情報を定期的に入手しにいく（#102）、情報の入手に関しては、CPU5はまず、コンパレータ7からの信号がHi/Loを判定する（#103）  （ここでは、Hi：所定容量値よりも上回った場合、Lo：所定容量値よりも低い場合とする。）Lo認識した場合は、再度、特に処理はせず、次のサンプル時間まで待つ。Hi認識をした場合は、次にコンパレータ10からの信号がHi/Loかを判定する（#104）。（ここでは、Hi：所定振動値よりも上回った場合、Lo：所定振動値よりも低い場合とする。）Lo認識した場合は、再度、特に処理はせず、次のサンプル時間まで待つ。
【００２７】
Hi認識した場合は、タッチ入力有りと認識しタイマカウンタ１２を計測スタートする（#105）。更に、タッチ入力有りと認識した為、ＡＤコンバータ6から入手したタッチパネル２の各容量電極からの容量値に基づき、現タッチ時の座標計算を行う（#106）。次に、更に所定時間経過後に容量値を入手し（#107）、各容量電極の全容量値が所定の閾値を下回った場合（#108）、ユーザーがタッチを放したと認識し、タイマカウンタ１２をリセットする(#109)。又、タイマカウンタでは、カウントは１の状態であった為、CPU５はシングルタッチと認識し、タッチ認識後の処理を行う。
【００２８】
又、#107で各容量電極の全容量値が所定の閾値を下回らなかった場合、更に容量値をモニタし、CPU5はコンパレータ7からの信号がHi/Loを判定する（#111）  （ここでは、Hi：所定容量値よりも上回った場合、Lo：所定容量値よりも低い場合とする。）Lo認識した場合は、再度、特に処理はせず、次のサンプル時間まで待つ。Hi認識をした場合は、次にコンパレータ10からの信号がHi/Loかを判定する（#112）。（ここでは、Hi：所定振動値よりも上回った場合、Lo：所定振動値よりも低い場合とする。）Lo認識した場合は、再度、特に処理はせず、次のサンプル時間まで待つ。Hi認識した場合は、タッチ入力有りと認識し、タイマカウント手段を＋１カウントupし(#113)、マルチタッチ認識となる（#114）。
【００２９】
次に、現在のＡＤコンバータ6から入手したタッチパネル２の各容量電極からの容量値から、#106で入手した、ＡＤコンバータ6から入手したタッチパネル２の各容量電極からの容量値を各電極毎に減算し、その値に基づき現タッチ時の座標計算を行う。（#115）
［実施例２］
次に、図７を用いて、タッチ判定に関する第２の実施例について説明する。第2の実施例は、マルチタッチ認識のリセット動作に関して、一度、タッチ有りと認識したセンサの容量値をモニタし続け、一度でも、所定の容量値を下回った場合にリセット動作を行う場合についてである。
【００３０】
まず、CPU5により、検出可能状態(#201)とした後に、CPU5は、ＡＤコンバータ6,ＡＤコンバータ9、コンパレータ7、コンパレータ10から情報を定期的に入手しにいく（#202）、情報の入手に関しては、CPU5はまず、コンパレータ7からの信号がHi/Loを判定する（#203）（ここでは、Hi：所定容量値よりも上回った場合、Lo：所定容量値よりも低い場合とする。）Lo認識した場合は、再度、特に処理はせず、次のサンプル時間まで待つ。
【００３１】
Hi認識をした場合は、次にコンパレータ10からの信号がHi/Loかを判定する（#204）。（ここでは、Hi：所定振動値よりも上回った場合、Lo：所定振動値よりも低い場合とする。）Lo認識した場合は、再度、特に処理はせず、次のサンプル時間まで待つ。Hi認識した場合は、タッチ入力有りと認識し、タッチ入力有りと認識したセンサ電極の容量値をモニタ開始する（#205）。次に、タイマカウンタ１２を計測スタートする（#206）。更に、タッチ入力有りと認識した為、ＡＤコンバータ6から入手したタッチパネル２の各容量電極からの容量値に基づき、現タッチ時の座標計算を行う（#207）。
【００３２】
次に、所定時間経過後に容量値を入手し（#208）、タッチ入力有りと認識した容量電極の値が所定の容量閾値に対して上回ったか、下回ったかを判定し（#209）、下回った場合ユーザーが現在のタッチポイントを放した、つまり、全タッチポイントを放したと認識し、タイマカウンタ１２をリセットする(#210)。又、タイマカウンタでは、カウントは１の状態であった為、CPU５はシングルタッチと認識し（#211）、タッチ認識後の処理を行う。
【００３３】
又、#209でタッチ有りと認識した容量電極の容量値が所定の閾値を下回らなかった場合、更に容量値をモニタし、CPU5はコンパレータ7からの信号がHi/Loを判定する（#212）  （ここでは、Hi：所定容量値よりも上回った場合、Lo：所定容量値よりも低い場合とする。）Lo認識した場合は、再度、特に処理はせず、次のサンプル時間まで待つ。Hi認識をした場合は、次にコンパレータ10からの信号がHi/Loかを判定する（#212）。（ここでは、Hi：所定振動値よりも上回った場合、Lo：所定振動値よりも低い場合とする。）Lo認識した場合は、再度、特に処理はせず、次のサンプル時間まで待つ。Hi認識した場合は、タッチ入力有りと認識し、タイマカウント手段を＋１カウントupし(#213)、マルチタッチ認識となる（#214）。
【００３４】
次に、現在のＡＤコンバータ6から入手したタッチパネル２の各容量電極からの容量値から、#205で入手した、ＡＤコンバータ6から入手したタッチパネル２の各容量電極からの容量値を各電極毎に減算し、その値に基づき現タッチ時の座標計算を行う。（#215）  更に、現在タッチ有りと認識しているタッチパネル２の容量電極を継続してモニタ動作を行う。（#216）
【符号の説明】
【００３５】
１ マイコン、２  タッチパネル、３  液晶、４  加速度センサ、５  CPU、
６  容量値検出用ＡＤコンバータコンバータ、７  容量値判定の比較器、
８  容量閾値を決めるDAコンバータ、９：振動値検出用ＡＤコンバータコンバータ、
１０  振動値判定の比較器、１１  振動閾値決めるDAコンバータ、
１２  タッチ認識をカウントするタイマカウンタ、１５  第1のタッチポイント、
１６  第2のタッチポイント、３０  従来例の容量電極X1の特性、
３１  従来例の容量電極X2の特性、３２  従来例の容量電極X3の特性、
３４  第2のタッチ容量から第1のタッチ容量を減算した容量値、
３５  第1の動作例における容量電極X1の特性、
３６  第1の動作例における容量電極X2の特性、
３７  第1の動作例における容量電極X３の特性、
３８  第1の動作例における加速度センサの特性、３９：第1の動作例における容量閾値、４０  第２の動作例における容量電極X1の特性、
４１  第２の動作例における容量電極X2の特性、
４２  第２の動作例における容量電極X３の特性、
４３  第２の動作例における加速度センサの特性、
４５  第２の動作例における容量閾値、４６  第2の動作例における第1の振動閾値、
４７  第2の動作例における第2の振動閾値
【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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