(57)【要約】      （修正有）【課題】電界通信による通信信号を正確に検出できるタッチパネル信号処理装置を提供する。【解決手段】電極選択部７は、タッチパネル１に配列されている複数の電極の中から、検知対象物２により、電界通信の通信信号を受信するための電極を選択する選択動作を、各選択動作で選択する電極を変化させて繰り返す。電界受信部５は、電極選択部７により選択動作が行われる度に、選択動作により選択された電極において、電界通信による通信信号を受信する。制御部６は、電界受信部５における通信信号の受信状態に関する評価値を算出し、算出した評価値が閾値に満たない場合に、電極選択部７における電極の選択方式を変更させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルに配列されている複数の電極の中から、電界通信による通信信号を受信するための電極を選択する選択動作を繰り返すとともに、各選択動作で選択する電極を変化させる電極選択部と、
前記電極選択部により選択動作が行われる度に、選択動作により選択された電極において、電界通信による通信信号を受信する電界受信部と、
前記電界受信部における通信信号の受信状態に関する評価値を算出し、算出した評価値が閾値に満たない場合に、前記電極選択部における電極の選択方式を変更させる制御部とを有するタッチパネル信号処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、
算出した評価値が閾値に満たない場合に、前記電極選択部が各選択動作で選択する電極数を増加させる請求項１に記載のタッチパネル信号処理装置。
【請求項３】
前記電極選択部は、
前記タッチパネルに配列されている３つ以上の電極の中から２つ以上の電極を選択する選択動作を、各選択動作で選択する電極の組み合わせを変化させて繰り返し、
前記制御部は、
算出した評価値が閾値に満たない場合に、前記電極選択部が各選択動作で選択する２つ以上の電極の位置関係を変更させる請求項１に記載のタッチパネル信号処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記電極選択部が各選択動作で選択する２つ以上の電極の位置関係を、前記電界受信部における通信信号の受信状態が向上する位置関係に変化させる請求項３に記載のタッチパネル信号処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記評価値として、前記電界受信部により受信された通信信号のＳ／Ｎ比の値を算出し、
算出したＳ／Ｎ比の値が閾値に満たない場合に、前記電極選択部における電極の選択方式を変更させる請求項１に記載のタッチパネル信号処理装置。
【請求項６】
前記電極選択部は、
前記制御部により電極の選択方式が変更された後は、変更後の選択方式にて電極を選択する請求項１に記載のタッチパネル信号処理装置。
【請求項７】
前記電極選択部は、
前記タッチパネルに一次元に配列されている複数の電極の中から電極を選択する選択動作を、各選択動作で選択する電極を変化させて繰り返す請求項１に記載のタッチパネル信号処理装置。
【請求項８】
前記電極選択部は、
前記タッチパネルにニ次元に配列されている複数の電極の中から電極を選択する選択動作を、各選択動作で選択する電極を変化させて繰り返す請求項１に記載のタッチパネル信号処理装置。
【請求項９】
前記タッチパネル信号処理装置は、更に、
前記電極選択部が選択すべき電極が選択動作ごとに記述される電極選択方式情報を記憶する記憶部を有し、
前記電極選択部は、
選択動作ごとに、前記電極選択方式情報に記述されている電極を選択する請求項１に記載のタッチパネル信号処理装置。
【請求項１０】
前記電極選択部は、
前記制御部により電極の選択方式が変更された後は、変更後の選択方式にて電極を選択し、
前記制御部は、
前記電極選択部により変更後の選択方式にて選択された電極が選択動作ごとに記述される新たな電極選択方式情報を生成し、
前記記憶部は、
前記制御部により生成された前記新たな電極選択方式情報を記憶する請求項９に記載のタッチパネル信号処理装置。
【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における電界通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンやタブレットＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）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、赤外線方式や超音波方式に比べて、環境に対する影響やパネルに付着した異物などによる影響が少ないため、マルチタッチジェスチャ操作に適している。
【０００４】
また、一方、静電容量方式のタッチパネルは、送信装置からユーザを通して固有の信号を受信することで、接触／近接したユーザを識別することが可能である。
特許文献１、特許文献２、特許文献３に開示の技術では、送信装置を所持しているユーザが指等をタッチパネルに接触又は近接させることで、送信装置から送信された固有の信号がユーザを介してタッチパネルにおいて検出され、どのユーザがタッチパネルのどの位置に指等を接触又は近接させているかを識別することできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２２１５８号公報
【特許文献２】特開２０１４−１５７４０６号公報
【特許文献３】特開２０１３−１８６８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、特許文献２、特許文献３に開示の電界通信では、十分な接触面積が得られない場合、信号値が減衰してしまい、正確に通信信号を受信することができず、特に指による接触／近接時は、通信信号を検出することが困難であるという課題がある。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決することを主な目的としており、電界通信による通信信号を正確に検出できるようにすることを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るタッチパネル信号処理装置は、
タッチパネルに配列されている複数の電極の中から、電界通信による通信信号を受信するための電極を選択する選択動作を、各選択動作で選択する電極を変化させて繰り返す電極選択部と、
前記電極選択部により選択動作が行われる度に、選択動作により選択された電極において、電界通信による通信信号を受信する電界受信部と、
前記電界受信部における通信信号の受信状態に関する評価値を算出し、算出した評価値が閾値に満たない場合に、前記電極選択部における電極の選択方式を変更させる制御部とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、電界通信による通信信号の受信状態に関する評価値が閾値に満たない場合に、電極の選択方式を変更する。
このため、通信信号の受信品質が十分でない場合でも、電極の選択方式の変更によって、通信信号の受信品質を向上させることができ、通信信号を正確に検出できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係るタッチパネル及びタッチパネル信号処理装置の構成例を示す図。
【図２】実施の形態１に係るタッチパネル信号処理装置の基本検出動作を示すフローチャート図。
【図３】実施の形態１に係る隣接する電極の結合による接触面積の増加を示す図。
【図４】実施の形態１に係る他の電極の選択例を示す図。
【図５】実施の形態２に係るタッチパネル及びタッチパネル信号処理装置の構成例を示す図。
【図６】実施の形態３に係るタッチパネル及びタッチパネル信号処理装置の構成例を示す図。
【図７】実施の形態３に係る電極選択方式情報の例を示す図。
【図８】実施の形態３に係る電極選択方式情報の例を示す図。
【図９】実施の形態１に係る電極ごとの静電容量値とベースライン値を示す図。
【図１０】実施の形態１に係る電極ごとの接続例を示す図。
【図１１】実施の形態２に係るＹ電極をＧＮＤ化した例を示す図。
【図１２】実施の形態２に係るＹ電極に電界通信の周波数と同じ信号を流す例を示す図。
【図１３】実施の形態１に係るタッチパネル信号処理装置の回路構成例を示す図。
【図１４】実施の形態３に係るタッチパネル信号処理装置の回路構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１は、本実施の形態に係るタッチパネル１とタッチパネル信号処理装置１００の概略構成図である。
図１において、タッチパネル１には、Ｄ０〜Ｄ６の電極が配列されている。
なお、電極Ｄ０〜Ｄ６をセンサともいう
検知対象物２は、タッチパネル１の電極に接触／近接し、タッチパネル信号処理装置１００の検知の対象になる物体である。
本実施の形態では、検知対象物２は、ユーザの指である。
電界生成部３は、検知対象物２を介して、タッチパネル１に電界を発生させる。
つまり、電界生成部３は、ユーザが保持するＩＤタグやスマートフォン、スマートウォッチ、その他数ボルトのＯＮ／ＯＦＦ信号を電極に対して発生させる機器等の送信装置であり、ユーザを識別するための固有の信号を発信し、ユーザを介した電界通信を行う。
タッチパネル信号処理装置１００は、電界生成部３からの信号を受信して、タッチパネル１に指を接触／近接させたユーザを識別する。
【００１２】
タッチパネル信号処理装置１００において、接触／近接検出部４は、電極Ｄ０〜Ｄ６に対する、静電容量の変化を検出する。
そして、接触／近接検出部４は、検知対象物２が接触／近接している位置（座標）を検出する。
【００１３】
電界受信部５は、電界生成部３の電界を受信する。
【００１４】
制御部６は、接触／近接検出部４と電界受信部５と電極選択部７の動作を制御する。
【００１５】
電極選択部７は、接触／近接検出部４と電界受信部５やＧＮＤ８への接続を選択する。
図１の短い線と長い線、電極の太い線と短い線については銅やアルミなどの電子回路の一部であり、電極の太い線と短い線をつなぐ斜めの線は電極と接触／近接検出部４と電界受信部５やＧＮＤ８をつなぐスイッチである。斜めの線が描いていない箇所はスイッチがつながっていない状態であり、図１でいうと斜めの線が電極選択部とつながっていない状態と同等である。
【００１６】
タッチパネル信号処理装置１００の接触／近接検出部４、電界受信部５、制御部６及び電極選択部７は、図１３に示すように、接触／近接検出回路４００、電界受信回路５００、制御回路６００及び電極選択回路７００により実現される。
接触／近接検出回路４００、電界受信回路５００、制御回路６００及び電極選択回路７００は、相互に電気的に接続された電気回路又は電子回路である。
接触／近接検出回路４００は、タッチパネルの駆動信号を電極に印加し、指が電極に対して接触／近接した時の駆動信号の微小変化を検出する。微小変化の検出の一例として、静電容量方式のタッチの検出に代表される方式と同様に、コンデンサに一定時間電荷をチャージして、この電荷量の変化をＡ／Ｄ変換して取得する。
電界受信回路５００は、電界生成部３が生成した信号を、例えば、予め設定しておいた数ＭＨｚの搬送波信号を基にラジオＩＣで復調・増幅し、一定レベル以上の信号を１とし、一定以下の信号を０として受信したり、電界生成部３が生成する信号のＯＮ／ＯＦＦ周波数の周期に合わせて近接／検出回路４００と同様の検出を行って（ただし、電界生成部３からの信号が来るため、タッチパネルに対してタッチ検出のための駆動信号は印加しない）検出レベルが一定以上の場合を１として、一定以下の場合０として受信したりする。
制御回路６００は、電界受信回路５００の受信結果から、例えばシリアル通信のＲＳ２３２の規格で信号を送信している場合、０／１信号の前半８ｂｉｔ分を受信データとして取得し、パリティビットなどを用いて誤り訂正して、受信データを取得する。
【００１７】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
次に、本実施の形態に係るタッチパネル信号処理装置１００の動作の概要を説明する。
本実施の形態では、電界通信による通信信号の受信感度を向上させることを主な目的としているため、ここでは、電界通信の通信信号の受信に関する動作に限定して説明を行う。
静電容量の変化の検出による検知対象物２の接触／近接の検知を含めた動作全般については、フローチャートを参照して後述する。
【００１８】
電極選択部７は、タッチパネル１に配列されている複数の電極Ｄ０〜Ｄ６の中から、電界通信による通信信号を受信するための電極を選択する選択動作を繰り返すとともに、各選択動作で選択する電極を変化させる。
選択動作とは、後述する図２のＳＴ１０２での電極を選択する動作であり、スキャンともいう。
電界受信部５は、電極選択部７により選択動作が行われる度に、選択動作により選択された電極において、電界通信による通信信号を受信する。
つまり、電極選択部７は、各選択動作において、選択した電極と電界受信部５とを接続させて、電界受信部５に通信信号を受信させる。
より具体的には、制御部６が電極を選択し、電極選択部７に電極の接続命令を出す。
そして、電極選択部７は、制御部６からの接続命令に従って、接続スイッチのＯＮ／ＯＦＦを切り替える。
電界受信部５が、例えば数ＭＨｚで０〜１を繰り返す搬送波を用い、０と１のデータを数百Ｈｚで前記の数ＭＨｚの信号の出力をＯＮ／ＯＦＦさせるような検出信号を流すことで、制御部６が選択した電極に検出信号が流れ、電界受信部５が電界生成部３からの信号を受信する。
【００１９】
制御部６は、電界受信部５における通信信号の受信状態に関する評価値を算出し、算出した評価値が閾値に満たない場合に、電極選択部７における電極の選択方式を変更させる。
制御部６は、評価値として、電界受信部５により受信された通信信号のＳ／Ｎ比の値を算出し、算出したＳ／Ｎ比の値が閾値に満たない場合、電極選択部７における電極の選択方式を変更させる。その他の評価値として、単位時間当たりの通信データ数、受信した信号を０／１に変換する前のＡ／Ｄ変換値の振幅の大きさなどが挙げられる。
制御部６は、具体的には、電極選択部７が各選択動作で選択する電極数を増加させる。
電極選択部７が各選択動作において、電極Ｄ０〜Ｄ６のいずれか１つを選択していることを想定する。
電極選択部７は、例えば、Ｄ０→Ｄ１→Ｄ２→Ｄ３→Ｄ４→Ｄ５→Ｄ６の順で選択動作を繰り返しているとする。
このような選択動作が行われているときに算出された通信信号のＳ／Ｎ比の値が閾値に満たない場合は、制御部６は、電極選択部７の電極選択方式を、各選択動作で隣接する２つの電極を選択する方式に変更する。
例えば、制御部６は、Ｄ０、Ｄ１→Ｄ２、Ｄ３→Ｄ４、Ｄ５→Ｄ６、Ｄ０の順に選択動作を行わせる。
このようにすることで、通信信号の受信範囲を拡大することができ、通信信号の受信感度を向上させることができる。
また、上述のように隣接する２つの電極を選択しても、Ｓ／Ｎ比の値が閾値に満たなければ、制御部６は、電界受信部５における通信信号の受信状態が向上するように、２つの電極の位置関係を変更させる。
例えば、制御部６は、電極選択部７に、１回の選択動作で、隣接する２つの電極ではなく離間している２つの電極を選択させる。
または、制御部６は、電極選択部７に、１回の選択動作で、２つの電極ではなく３つの電極を選択させる。
【００２０】
図２のフローチャートを参照して、本実施の形態に係るタッチパネル信号処理装置１００の動作例を説明する。
【００２１】
ＳＴ１０１において、電極選択部７は、制御部６に指示に基づき、検知対象物２の接触／近接を検出する電極を選択し、選択した電極と接触／近接検出部４とを接続する。
次に、ＳＴ１０２において、電極選択部７は、制御部６に指示に基づき、電界通信による通信信号を受信する電極を選択し、選択した電極と電界受信部５とを接続する。
なお、電極選択部７は、ＳＴ１０１で選択する電極と、ＳＴ１０２で選択する電極とが重複しないようにして電極を選択する。
【００２２】
次に、ＳＴ１０３において、接触／近接検出部４が、接続している電極に対して検出信号を印加して、静電容量の変化を検出する。
次に、ＳＴ１０４において、電界受信部５は、電界生成部３からの通信信号を受信する。
【００２３】
ＳＴ１０５において、制御部６は、ＳＴ１０１及びＳＴ１０２について全ての電極の検出が完了したかを判定し、未完了ならＳＴ１０１〜ＳＴ１０４を繰り返し、完了ならＳＴ１０６の処理を行う。
電極選択部７は、ＳＴ１０１の繰り返しの各回で、選択する電極を変化させる。
同様に、電極選択部７は、ＳＴ１０２の繰り返しの各回で、選択する電極を変化させる。
【００２４】
ＳＴ１０６では、接触／近接検出部４が、全ての電極の検出結果（センサ出力値）から最も出力の大きいセンサを選択し、その周囲のセンサ出力分布からタッチ位置を求める。
なお、センサ出力値については、図９のようになり、ベースライン値から静電容量値を引いた値が、指による接触で変化した静電容量の出力値となる。図９のＸ側の横軸はＸ軸方向の各センサを表し、Ｙ側の横軸はＹ軸方向の各センサを表し、縦軸は検出した静電容量値とベースライン値である。ベースライン値はタッチを検出していない状態の静電容量値であり、例えばタッチを検出していない状態が一定時間以上経過した場合に更新されるものである。静電容量値は現在のセンサから得られた静電容量の検出値のことである。
【００２５】
ＳＴ１０７では、制御部６は、電界受信部５で受信した通信信号のＳ／Ｎ比を計測し、Ｓ／Ｎ比が閾値未満の場合、ＳＴ１０８の処理を行う。
一方、Ｓ／Ｎ比が閾値以上の場合は、ＳＴ１０９の処理を行う。
なお、ＳＴ１０７では、制御部６は、ＳＴ１０１〜ＳＴ１０５のループにおいて得られた最大のＳ／Ｎ比と閾値とを比較する。
【００２６】
ＳＴ１０８では、制御部６は、次回の検出シーケンスでは、電界受信する電極の感度が高くなるように検出電極数や位置を変化させる。
Ｓ／Ｎ比が閾値に満たない場合は、電界生成部３からの固有信号にノイズが含まれ正しく通信できていない可能性があるため、制御部６は、再び電界通信を行わせる。
電界通信は指の接触面積やＬＣＤのノイズ、その他の外乱ノイズの影響を受けるため、制御部６は、電極選択部７が選択する電極の数や電極の位置を変化させてＳ／Ｎ比が十分高くなるように最適な電極の組み合わせを探索する。
【００２７】
ＳＴ１０９では、制御部６は、電界受信部５が受信した通信信号からユーザ固有のＩＤを読み出し、タッチパネル１に指を接触又は近接させたユーザを特定する。
【００２８】
図２のＳＴ１０８の感度を向上させる一例として、隣接電極を結合して受信に用いる電極を大きくすることで、接触面積を増やす動作をさせる方法がある。
つまり、制御部６が隣接する複数の電極を指定し、電極選択部７が接続スイッチのＯＮ／ＯＦＦの切替えにより、隣接する複数の電極に同時に検出信号が流れるようにする。
【００２９】
図３に示すように、電極選択部７が隣接する電極を結合することで、指の接触面積（指の接触を検知する面積）をｓ１からｓ１＋ｓ２に増やすことが可能である。
つまり、１つの電極で通信信号を受信しているときは、指の接触面積はｓ１であったが、隣接する２つの電極で通信信号を受信するようにした場合には、指の接触面積がｓ１＋ｓ２に拡大する。
これにより、電界通信の信号値の減衰を抑えることができる。
【００３０】
また、図３のように隣接する２つの電極で通信信号を受信するようにすると、電極が形成する面積が広がるため、アンテナとしての効率が向上し、電界生成部３の信号がより捉えやすくなる。
【００３１】
また、ＳＴ１０８の感度を向上させる別の例として、離れた２つの電極を用いてアンテナとしての効率を向上させるように動作させる方法がある。
【００３２】
例えば、図４のように接触点を囲むように電界通信による信号を受信する電極を設定すると、アンテナとしての効率を向上させることができる。
図３のように隣接する２つの電極を選択してもＳ／Ｎ比が閾値に満たなければ、図４のように離間している２つの電極を選択する方式を採用することが考えられる。
【００３３】
電界生成部３の信号の波長により最適な電極間隔は異なるが、ＳＴ１０１〜ＳＴ１０８を繰り返すことにより、制御部６は、最適なＳ／Ｎ比が得られる間隔を得ることができる。
例えば、ＳＴ１０１〜ＳＴ１０８のシーケンスを繰り返すごとに、制御部６が徐々に２つの電極の間隔を広げていって、最適なＳ／Ｎ比が得られる間隔を探索することが考えられる。
また、逆に、ＳＴ１０１〜ＳＴ１０８のシーケンスを繰り返すごとに、制御部６が徐々に２つの電極の間隔を狭めていって、最適なＳ／Ｎ比が得られる間隔を探索することが考えられる。
【００３４】
また、静電容量を検出する電極と電界通信による信号を受信する電極が干渉しないように、制御部６は電極の設定を行う。
つまり、制御部６は、図２のＳＴ１０１で選択する電極とＳＴ１０２で選択する電極とが同一にならないように制御を行う。
具体的には、静電容量を検出する電極と電界通信による信号を受信する電極の距離が（全センサ数／２）分だけ離れるように設定することが考えられる。
また、静電容量の検出をしていないタイミングで、制御部６は、電界通信による信号を受信する電極を設定することが考えられる。
【００３５】
また、制御部６は、静電容量を検出する電極と電界生成部３からの信号を受信する電極との間にＧＮＤやフローティングを設けたり、アクティブシールドの信号を出力したりすることで、干渉を抑えてもよい。（フローティングとアクティブシールドの説明は以下の例を参照。）
このようにすることで、静電容量の検出と、電界生成部３からの信号の検出を同時に行うことができる。
図１０のように、本実施の形態では、制御部６が電極選択部７の電界受信部５、接触／近接検出部４、ＧＮＤ８との接続を動的に切り替えることができる。
制御部６は、電極選択部７に対しＧＮＤ、フローティング、アクティブシールド、検出、電界通信の命令を出す。
この命令に応じて、電極選択部７は、図１０に示すように、例えば以下のような接続を行う。
電極Ｄ０→ＧＮＤと接続
電極Ｄ１、Ｄ２→電界受信部と接続
電極Ｄ３→ＧＮＤと接続
電極Ｄ４、Ｄ５→検出電極と接続
電極Ｄ６→どの電極とも接続しない（フローティング）
アクティブシールドは、一般的に接触／近接検出部４が検出信号と同等の信号を流すことで実現する。
例えば、電界通信は干渉を抑えるように周囲の電極をＧＮＤに接続し、検出電極の周辺は感度の低下を抑えるためにアクティブシールドに接続するといった選択を制御部６が行うことで、電界通信に加わるノイズを抑えつつ、静電容量検出の感度を高めるといったことが可能となる。
【００３６】
接触／近接検出部４は、電界生成部３が生成した信号により、指と電極の間に発生する容量結合を検出してもよい。
接触／近接検出部４は検出信号を電極に加え、その信号値の変化を検出している。
一方、電界生成部３から流れる信号によっても、静電容量の値は変化する。
流す信号の強さによっては、指の接触による容量の変化よりも大きくなるため、接触／近接検出部４は、この変化を検出して指の接触／近接を判断してもよい。
このようにすることで、電界受信と同時に静電容量が検出可能となる。
【００３７】
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上の実施の形態１により、タッチの検出と電界通信の通信信号の受信それぞれの感度が高められるように電極の選択を行い、同時に検出（受信）制御することで、応答性能を落とさずに、接触／近接したユーザを識別可能な入力装置を実現することができる。
【００３８】
実施の形態２．
実施の形態１では１つの軸のみを説明したが、本実施の形態では、Ｘ軸Ｙ軸の組み合わせに対する制御を行う構成を説明する。本実施の形態に係る構成により、電界通信の受信精度を向上させることができる。
【００３９】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図５は、本実施の形態の概略構成図である。
図５において、検知対象物２、電界生成部３は、図１に示したものと同じであるため、説明を省略する。
本実施の形態に係るタッチパネル１０は、電極が一次元に配列されているタッチパネル１に対して、電極が二次元（Ｘ軸、Ｙ軸）に配列されている。
また、タッチパネル信号処理装置２０では、電極が二次元に配置されているタッチパネル１０に対応するように、図１の電界受信部５がＸ電界受信部５１及びＹ電界受信部５２に置き換わっており、１軸に対応していた図１の電極選択部７が２軸に対応する電極選択部７０に置き換わっている。
Ｘ電界受信部５１は、電界生成部３の電界をＸ軸の電極で受信する。
Ｙ電界受信部５２は、電界生成部３の電界をＸ軸の電極で受信する。
また、電極選択部７０は、Ｘ軸の電極、Ｙ軸の電極に対して接続スイッチのＯＮ／ＯＦＦを行って、電極を選択する。
図５に示すタッチパネル信号処理装置２００の各要素は、図１３と同様に回路で実現される。
【００４０】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
本実施の形態に係るタッチパネル信号処理装置２００の動作の流れは実施の形態１（図２）と基本的に同じである。
実施の形態１との差分は、ＳＴ１０４で、Ｘ電界受信部５１とＹ電界受信部５２が、Ｘ電極とＹ電極で同時に電界を受信する点である。
【００４１】
Ｘ電極とＹ電極で同時に電界を受信することで、例えばＳ／Ｎ比の高い電極を採用し、電界受信の認識率を向上させることができる。
【００４２】
また、Ｘ電極とＹ電極で同時に電界を受信し、例えば受信結果が一致した場合、電界受信成功と判定することで受信エラーを減らすことができる。
【００４３】
また、ＳＴ１０８で、Ｘ軸とＹ軸の両方について、電極の面積を増やしたり、アンテナとしての効率を向上させるように位置を変えたりすることで、感度を高めることができる。
【００４４】
Ｘ電極とＹ電極を同時に検出するだけでなく、Ｘ側でアンテナとしての効率を向上させるように、Ｙ側の電極を制御することも可能である。
【００４５】
一例として、Ｘ側の電極で電界による信号を受信している間、Ｙ側の電極ではＧＮＤにすることで、外乱に対するノイズを抑制することができる。
例えば、図１１のようにＸ電極で電界通信を行う場合に、Ｙ側の電極をＧＮＤにすることで、Ｙ側の電極から流す信号により、Ｘ側の通信ミスが起こらないように制御することが可能である。
また、図１２のようにＸ電極で電界通信を行う場合、電極の後ろ側に配置されるＬＣＤ等のノイズを受けないように、Ｙ側の電極に電界通信の周波数と同じ信号を流すことで、Ｘ側の通信ミスが起こらないように制御することも可能である。
【００４６】
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
実施の形態２により、２つの軸を用いてタッチの検出と電界通信の通信信号の受信それぞれの感度が高められるように電極の選択を行い、電界生成部の信号をより受信しやすくすることができる。
【００４７】
実施の形態３．
実施の形態１と実施の形態２では、動的に電極の数や位置を変化させて、最適な感度が得られる検出をしていたが、本実施の形態では、予めこれを測定しておいて、最適な電極の選択ができる構成を説明する。
【００４８】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図６は、本実施の形態の概略構成図である。
図６において、タッチパネル１、検知対象物２、電界生成部３は、図１に示したものと同じであるため、説明を省略する。
本実施の形態に係るタッチパネル信号処理装置３００は、図１のタッチパネル信号処理装置１００と比較して、記憶部９が追加されている。
記憶部９は、電極選択部７が選択すべき電極が選択動作ごとに記述される電極選択方式情報を記憶する。
記憶部９に記憶されている電極選択方式情報には、Ｓ／Ｎ比が高く、通信エラー率が低くなると予測される電極の選択方式が記述されている。
図１４は、図６に示すタッチパネル信号処理装置３００の回路構成例を示す。
図６に示すタッチパネル信号処理装置３００においても、接触／近接検出部４、電界受信部５、制御部６及び電極選択部７は、接触／近接検出回路４００、電界受信回路５００、制御回路６００及び電極選択回路７００により実現される。接触／近接検出回路４００、電界受信回路５００、制御回路６００及び電極選択回路７００は、図１３に示したものと同様である。
また、記憶部９は、フリップフロップ等の記憶素子で構成される記憶装置９００により実現される。
【００４９】
電極選択方式情報の一例を図７に示す。
図７では、接触／近接検出部４と電界受信部５への接続、フローティングやＧＮＤの設定について記載されている。
電極選択方式情報には、Ｋ回（Ｋは２以上の任意の整数）のラウンドにおいて最もＳ／Ｎ比が高く、通信エラー率が低かった電極の選択方式が記述されている。
つまり、電極選択方式情報には、以下の手順に従って行われたＭ回のラウンドにおいて最もＳ／Ｎ比が高く、通信エラー率が低かった電極の選択方式が記述されている。
なお、ラウンドとは、図２のＳＴ１０１〜ＳＴ１０４のシーケンスである。
１回目のラウンド（ラウンド１）では、制御部６は、任意の電極選択方式を電極選択部７に指示する。
例えば、ラウンド１では、Ｄ０→Ｄ１→Ｄ２→Ｄ３→Ｄ４→Ｄ５→Ｄ６のように、各スキャンで１つの電極のみを選択する電極選択方式にて指の接触／近接を検知し、電界通信の通信信号を受信する。
制御部６は、ラウンド１でのＳ／Ｎ比及び通信エラー率を取得する。
ラウンド２では、制御部６は電極選択方式を変更し、変更後の電極選択方式を電極選択部７に指示する。
例えば、ラウンド２では、Ｄ０、Ｄ１→Ｄ２、Ｄ３→Ｄ４、Ｄ５→Ｄ６、Ｄ０のように、各スキャンで隣接する２つの電極を選択する電極選択方式にて指の接触／近接を検知し、電界通信の通信信号を受信する。
そして、制御部６は、ラウンド２でのＳ／Ｎ比及び通信エラー率も取得する。
これをラウンドＫまで繰り返す。
そして、制御部６は、Ｋ回のラウンドにおいて最もＳ／Ｎ比が高く、通信エラー率が低い電極選択方式を採用し、採用した電極選択方式が示される電極選択方式情報を記憶部９に格納する。
【００５０】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
本実施の形態に係るタッチパネル信号処理装置３００の動作の流れは実施の形態１（図２）と基本的に同じである。
実施の形態１との差分は、制御部６及び電極選択部７が、ＳＴ１０１とＳＴ１０２において、予め記憶部９に記憶されている図７の電極選択方式情報に従って電極を選択する点である。
ＳＴ１０１とＳＴ１０２において電極選択方式情報に従って電極を選択しても、ＳＴ１０６においてＳ／Ｎ比が閾値に満たない場合は、ＳＴ１０７において、制御部６は、次回のシーケンスで用いる電極選択方式を変更する。
そして、変更後の電極選択方式でのＳ／Ｎ比が閾値以上である場合は、制御部６は、変更後の電極選択方式が記述される新たな電極選択方式情報を生成する。
そして、記憶部９は、制御部６により生成された新たな電極選択方式情報を記憶する。
以降は、制御部６は、図２のＳＴ１０１とＳＴ１０２において、新たな電極選択方式情報に従って電極を選択する。
【００５１】
なお、電極選択方式情報として、図７に代えて図８のように指の位置に応じた電極設定が記述された情報を用いることもできる。
図８は、Ｘ座標に対応し、予め通信エラーが起こりにくくなるように設定した電極設定の例を示す。
図８では、予め、接触／近接検出部４と電界受信部５で座標と通信エラー率を測定しておき、接触／近接検出部４が求めたＸ座標（Ｘ１〜Ｘｋ）に対し最も通信エラーが起こりにくくなるような設定値を求め、これを記憶部９に保存している。
なお、図８のＸ１〜Ｘｋが指の位置である。
【００５２】
電極選択方式情報が図８の場合の動作は、電極選択方式情報が図７の場合の動作と同じである。
つまり、制御部６及び電極選択部７は、ＳＴ１０１とＳＴ１０２において、記憶部９に記憶されている図８の電極選択方式情報に従って電極を選択する。
ＳＴ１０１とＳＴ１０２において電極選択方式情報に従って電極を選択しても、ＳＴ１０６においてＳ／Ｎ比が閾値に満たない場合は、ＳＴ１０７において、制御部６は、次回のシーケンスで用いる電極選択方式を変更する。
そして、変更後の電極選択方式でのＳ／Ｎ比が閾値以上である場合は、制御部６は、変更後の電極選択方式が記述される新たな電極選択方式情報を生成する。
そして、記憶部９は、制御部６により生成された新たな電極選択方式情報を記憶する。
以降は、制御部６は、図２のＳＴ１０１とＳＴ１０２において、新たな電極選択方式情報に従って電極を選択する。
【００５３】
また、近接の距離に応じて受信感度が高い電極位置は違うため、記憶部９はタッチパネル上の上下左右の位置だけでなく、３次元の指の位置関係に応じた電極設定値を電極選択方式情報として保持してもよい。
つまり、指が触れていない場合でも、タッチパネル１に近づいた指を検出することができるため、指からの離れぐあい（ｚ座標）も、図７及び図８のテーブル要素に加えてもよい。
【００５４】
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上、実施の形態３により、最適な感度が得られる電極の設定をすることで、より効率的な電界受信が可能となる。
【００５５】
なお、実施の形態３は、記憶部から予め調整した電極設定を読み出し検出する例について記載したが、初期の記憶部の設定から、さらに最適な電極設定を探索し、記憶部の設定を更新する構成としてもよい。
つまり、動的に図７、図８のテーブルの通信エラー率（スコア）を更新し続けることで、外部の環境が変わった場合でも、ロバストに通信できる。
図７、図８に、設定値に対応する通信エラー率を加えることで、例えばスキャン１の電極設定のうちの１つをＧＮＤに変えたとき、通信エラー率が下がった場合、以降ではそのＧＮＤに変えた設定値を使い、電界通信を行うことで、通信エラー率が下がるようにすることが可能である。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、２つ以上を組み合わせて実施しても構わない。
あるいは、これらの実施の形態のうち、１つを部分的に実施しても構わない。
あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
例えば、実施の形態３では、１軸のタッチパネル１に対応した電極選択方式情報を用いる例を説明しているが、実施の形態２と実施の形態３とを組み合わせて、２軸のタッチパネルに対応した電極選択方式情報を用いるようにしてもよい。
なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１  タッチパネル、２  検知対象物、３  電界生成部、４  接触／近接検出部、５  電界受信部、６  制御部、７  電極選択部、８  ＧＮＤ、９  記憶部、１０  タッチパネル、５１  Ｘ電界受信部、５２  Ｙ電界受信部、７０  電極選択部、１００  タッチパネル信号処理装置、２００  タッチパネル信号処理装置、３００  タッチパネル信号処理装置、４００  接触／近接検出回路、５００  電界受信回路、６００  制御回路、７００  電極選択回路。
【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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