操作输入装置的制作方法

本发明涉及操作输入装置。

背景技术：

以往，在具备触摸传感器的操作输入装置中，在没有操作输入的意思而手、手指却接触触摸传感器位置的情况下，存在触摸传感器反应而进行违反用户的意思的误输入这样的问题。作为防止该问题的装置，已知有具备检测导电体接触或者接近检测电极的触摸传感器、检测冲击或者振动的加速度传感器、以及在进行了基于触摸传感器的检测和基于加速度传感器的检测时判定为存在操作输入的输入判定单元的操作输入装置(参照专利文献1)。

专利文献1的操作输入装置通过在壳体内配置电路基板，在该电路基板安装有微型计算机、检测电极部的静电电容的变化的触摸检测部、以及检测触摸输入时的加速度变化的加速度传感器等而构成。该操作输入装置被设置为，在存在基于触摸检测部的导电体的接近的检测、和基于加速度传感器的触摸输入所产生的程度的振动的检测双方的情况下，判定为存在触摸输入，所以与仅利用触摸检测部进行触摸输入的检测的情况相比较能够减少触摸输入的误判定。

专利文献1：日本特开2011－14384号公报

但是，专利文献1的操作输入装置即使在触摸传感器上以相同的力进行按压，根据板面的按压操作位置，来自加速度传感器的输出值也存在差异，所以设定统一的判定阈值较困难。另外，在触摸传感器是具有规定的面积的二维平板的情况下，根据加速度传感器的设置位置而来自加速度传感器的输出值产生差异，所以存在基于触摸位置的输入操作的精度产生偏差这样的问题。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供具备与触摸传感器上的触摸位置对应地修正来自加速度传感器的输出值的修正单元的操作输入装置。

[1]为了实现上述目的，提供一种操作输入装置，其特征在于，具有：坐标检测部，检测操作坐标；加速度检测部，检测在上述操作坐标的位置处的加速度；以及控制部，基于通过上述坐标检测部检测到的坐标值对由上述加速度检测部所检测到的加速度进行修正。

[2]也可以是上述[1]所记载的操作输入装置，其特征在于，上述控制部根据与上述坐标值对应地准备的修正值表格，修正上述加速度检测部所检测到的加速度。

[3]另外，也可以是上述[1]或者[2]所记载的操作输入装置，其特征在于，上述修正值表格基于实际测量而被制成。

[4]另外，也可以是上述[1]所记载的操作输入装置，其特征在于，上述控制部根据修正后的加速度和统一的判定阈值，来判断针对上述坐标检测部的触摸的有无。

根据本发明，能够提供具备与触摸传感器上的触摸位置对应地修正来自加速度传感器的输出值的修正单元的操作输入装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的操作输入装置的构成的概略结构框图。

图2(a)是表示触摸传感器的触摸操作的剖视图，图2(b)是表示加速度检测部的位置p0、和触摸位置p1、p2的位置关系、以及p0与p1、p2间的距离的关系的图，图2(c)是表示基于p0与p1、p2间的距离修正检测到的加速度g1、g2的情况下的关系的图。

图3是加速度检测值的修正表的一个例子，是表示与操作坐标(xa，ya)的划分对应地决定的修正值的修正系数表格。

图4是表示本发明的第一实施方式所涉及的操作输入装置中的动作的流程图。

图5是表示本发明的第二实施方式所涉及的操作输入装置中的动作的流程图。

附图标记的说明

1…操作输入装置，10…触摸传感器，11…驱动部，12…读出部，20…加速度传感器，22…修正系数表格，24…判定部，26…判定阈值，30…控制部，100…操作区域，101…第一检测电极，102…第二检测电极，120…板面，130…基板。

具体实施方式

(本发明的第一实施方式)

本发明的第一实施方式所涉及的操作输入装置1通过具有作为检测操作坐标的坐标检测部的触摸传感器10、作为检测在触摸传感器10上的操作坐标的位置处的加速度的加速度检测部的加速度传感器20、以及基于由触摸传感器10检测出的坐标值对加速度传感器20所检测出的加速度进行修正的控制部30而构成。

图1是表示本发明的实施方式所涉及的操作输入装置的构成的概略结构框图。以下，根据图1，对本实施方式所涉及的操作输入装置1的构成进行说明。

(触摸传感器10)

如图1所示，触摸传感器10例如，是检测操作指触摸的板面上的操作区域上的位置(检测点)的触摸传感器。操作者例如，通过在操作区域进行操作，能够进行操作被连接的电子设备。作为触摸传感器10，例如，能够使用能够进行多个检测指的检测的静电电容式等的触摸传感器。

该触摸传感器10例如，是随着手指接近或者触摸操作区域100，而根据检测电极与手指的距离、面积产生电流的变化的互容式的触摸传感器。如图1所示，该检测电极在操作区域100下设置多个。

检测电极以细长地形成的多个第一检测电极101和多个第二检测电极102绝缘并且交叉的方式配置。第一检测电极101以与沿着图1的纸面横向决定的x轴交叉的方式，以等间隔地配置。另外第二检测电极102以与沿着图1的纸面纵向决定的y轴交叉的方式，以等间隔配置。该x轴与y轴的原点在图1所示的操作区域100的左上。

如图1所示，触摸传感器10具备驱动第二检测电极102的驱动部11、和从第一检测电极101读出静电电容的读出部12。

驱动部11构成为将基于从控制部30输出的驱动信号s1的周期性的电流依次对第二检测电极102进行电压供给。

读出部12构成为在一个第二检测电极102被驱动的期间，依次切换与第一检测电极101的连接来读出静电电容。读出部12构成为输出包含触摸检测点的坐标的信息的检测点信息s2亦即操作坐标(xa，ya)。作为一个例子，该检测点的坐标的计算通过加权平均进行。在本发明的实施方式中，x坐标、y坐标均例如，以0～4095的分辨率，根据检测点信息s2输出操作坐标(xa，ya)。

(加速度传感器20)

加速度传感器20是以加速度的测定为目的的惯性传感器。通过测定加速度，并进行适当的信号处理，能够得到倾斜、移动、振动、冲击等各种信息。加速度传感器有许多的种类，但能够使用应用了mems(microelectromechanicalsystem：微机电系统)技术的mems加速度传感器。mems型加速度传感器由检测加速度的检测元件部、和对来自检测元件的信号进行放大、调整来输出的信号处理电路构成。例如，静电电容检测式的加速度传感器是检测传感器元件可动部与固定部之间的静电电容变化的传感器。

另外作为变形例，也可以代替加速度传感器，例如是能够检测基于操作的对触摸传感器10赋予的负载的负载传感器。负载传感器只要能够检测针对板面的触摸操作所带来的操作负载即可，例如，能够使用应变计。应变计是在较薄的绝缘体上安装布局为锯齿形状的金属的电阻元件(金属箔)的结构，并通过测定应变所引起的电阻的变化来检测应变量。该应变计能够容易地检测一百万分之一的应变，根据检测到的应变量能够计算板面的应力，由此能够计算操作负载。此外，应该量与操作负载的关系预先通过校准等求出。

如图1所示，加速度传感器20安装于触摸传感器10的一部分。在图1中，例如，安装在靠近左上角的部分。该安装位置根据设计上的制约等而被决定。

图2(a)是表示触摸传感器的触摸操作的剖视图，图2(b)是表示加速度检测部的位置p0、和触摸位置p1、p2的位置关系、以及p0与p1、p2间的距离的关系的图，图2(c)是表示基于p0与p1、p2间的距离对检测到的加速度g1、g2进行修正的情况下的关系的图。

如图2(a)所示，加速度传感器20被安装在位于触摸传感器10的板面120之下的基板130。形成为如下的结构：在对板面120赋予了触摸操作所伴随的按压力的情况下，该按压力也赋予到该基板130。此外，加速度传感器20也可以构成为直接贴附在触摸传感器10的板面120之下。

如图2(a)、(b)所示，在触摸传感器10的板面120上，使坐标(x，y)的原点o(0，0)在左上，将右上设为(xm，0)，将左下设为(0，ym)，将右下设为(xm，ym)。相对于加速度传感器20的安装位置p0，例如，按压位置(触摸位置)为p1、p2，并分别将从p0到p1、p2的距离设为l1、l2。另外，将加速度传感器20的安装位置p0处的加速度的值作为g0、g1、g2的每一个。

在上述那样的情况下，考虑到相对于加速度传感器20的安装位置p0上的加速度的值g0，按压位置(触摸位置)p1、p2上的加速度的值g1、g2的输出值与p0和p1的距离、p0和p2的距离对应地降低，所以利用与距加速度传感器20的距离对应的系数进行修正。

即，如图2(c)所示，通过乘以与距加速度传感器20的距离(从p0到p1、p2的距离l1、l2)对应的规定的系数，修正在按压位置(触摸位置)p1、p2处的加速度的值g1、g2，并分别作为g1’、g2’。由此，即使在检测位置自加速度传感器20的安装位置p0远离的情况下也能够进行修正，使检测精度提高。

(控制部30)

控制部30例如，是由根据程序，执行运算处理的cpu(centralprocessingunit：中央处理器)、作为半导体存储器的ram以及rom(readonlymemory：只读存储器)等构成的微型计算机。

另外，控制部30为了电极驱动而向驱动部11依次输出驱动信号s1，并且通过读出部12依次获取检测点的检测点信息s2亦即操作坐标(xa，ya)。在内部作为运算功能，具备修正系数表格22。

图3是表示加速度检测值的修正表的一个例子，是表示与操作坐标(xa，ya)的划分对应地决定的修正值的修正系数表格。

在图3中，x坐标、y坐标被分区为各自的坐标值为0～818、819～1637、1638～2456、2457～3275、3276～4095的五组。此外，分区的数目并不限定于此，而能够任意地设定。

在图3中，对加速度传感器20而言，在其安装位置p0例如x、y均属于819～1637的分区的情况下，在该分区以及位于附近的分区中修正系数被设为1。随着自该分区距离变远而修正系数为从1开始增加的值。此外，上述示出的各分区中的修正系数是基于触摸传感器10的实际测量而被设定的系数。因此，需要留意的是，该修正系数未必为与距加速度传感器20的距离(例如，从p0到p1、p2的距离l1、l2)成比例的修正值。

(操作输入装置的动作)

图4是表示本发明的第一实施方式所涉及的操作输入装置中的动作得流程图。以下，根据该流程图，对本发明的第一实施方式所涉及的操作输入装置的动作进行说明。

操作输入装置1的动作首先是控制部30获取操作坐标(xa，ya)(步骤11)。控制部30为了电极驱动而对驱动部11依次输出驱动信号s1，并且通过读出部12依次获取检测点的检测点信息s2亦即操作坐标(xa，ya)。

接下来，控制部30获取加速度传感器20的输出ga(步骤12)。控制部30如图1所示，在控制部30随时输入有从加速度传感器20输出的加速度g，在步骤11的操作坐标(xa，ya)的获取的时刻获取加速度ga。

控制部30通过参照图3所示那样的修正系数表格22，将加速度ga修正为ga’(步骤13)。即，控制部30通过参照修正系数表格22对加速度ga乘以对应的分区的修正系数的运算处理，来计算修正后的加速度ga’。

(本发明的第一实施方式的效果)

根据第一实施方式所涉及的操作输入装置1，具有以下那样的效果。第一实施方式所涉及的操作输入装置1通过上述所示那样的动作流程，将加速度ga修正为ga’。即，能够检测(计算)与按压的板面的位置对应地修正了来自g传感器的输出值后的加速度。由此，没有g传感器的安装位置的限制，所以能够进行灵活的设计。另外，即使用户以相同的力按压板面的不同的位置，由于对来自g传感器的输出值进行修正，所以统一的判定阈值的设定成为可能。

(本发明的第二实施方式)

本发明的第二实施方式所涉及的操作输入装置1的特征在于，具备第一实施方式所涉及的坐标检测部、加速度检测部、以及控制部，通过该控制部，根据修正后的加速度和统一的判定阈值，来判断有无针对坐标检测部的触摸。

第二实施方式所涉及的操作输入装置1能够利用坐标检测部检测针对坐标检测部的接近或者触摸(接触，按压)的位置坐标，并且利用加速度检测部检测、判断有无触摸(接触，按压)。即，能够对操作者确实地触摸了操作输入装置的触摸传感器的板面的状态下的触摸坐标进行检测。或者，利用加速度检测部未检测到触摸(接触，按压)的状态下的操作坐标是接近触摸传感器的板面的状态即所谓悬停状态下的接近操作坐标。在本发明的实施方式中，基于通过坐标检测部检测到的坐标值进行检测加速度的修正，并基于此，利用上述所示的加速度检测部进行检测、判断触摸(接触，按压)的有无。

第二实施方式所涉及的操作输入装置1构成为具有：触摸传感器10，作为检测操作坐标的坐标检测部；加速度传感器20，作为检测在触摸传感器10上的操作坐标的位置处的加速度的加速度检测部；以及控制部30，基于由触摸传感器10检测到的坐标值对通过加速度传感器20检测到的加速度进行修正，控制部30根据修正后的加速度和统一的判定阈值，判断有无针对触摸传感器10的触摸。在以下的说明中，对与第一实施方式相同的触摸传感器10、加速度传感器20省略说明，对不同的部分进行说明。

(控制部30)

控制部30例如，是由根据程序，执行运算处理的cpu(centralprocessingunit：中央处理器)、作为半导体存储器的ram以及rom(readonlymemory：只读存储器)等构成的微型计算机。

另外，控制部30为了电极驱动而向驱动部11依次输出驱动信号s1，并且通过读出部12依次获取检测点的检测点信息s2亦即操作坐标(xa，ya)。在内部作为运算功能，具备修正系数表格22、和对是否存在针对板面120的触摸的进行判定的判定部24。另外，具备作为判定部24中的判定基准的判定阈值26。此外，该判定阈值26(gth)无论触摸传感器的板面上位置坐标，都设定为统一的值。

与第一实施方式同样地，在图3中，x坐标、y坐标被划分为各自的坐标值为0～818、819～1637、1638～2456、2457～3275、3276～4095的五组分区。此外，分区的数目并不限定于此，而能够任意地设定。

另外，在图3中，在加速度传感器20的安装位置p0例如，x、y均属于819～1637的分区的情况下，在该分区以及位于附近的分区中修正系数被设为1。随着从该分区距离变远而修正系数为从1开始增加的值。此外，上述示出的各分区中的修正系数是基于触摸传感器10的实际测量而设定的系数。因此，需要留意的是，该修正系数未必为与距加速度传感器20的距离(例如，从p0到p1、p2的距离l1、l2)成比例的修正值。

(操作输入装置的动作)

图5是表示本发明的第二实施方式所涉及的操作输入装置的动作的流程图。以下，根据该流程图，对本发明的实施方式所涉及的操作输入装置的动作进行说明。

若操作输入装置1的动作开始，则首先，控制部30获取操作坐标(xa，ya)(步骤21)。控制部30为了电极驱动而向驱动部11依次输出驱动信号s1，并且通过读出部12依次获取检测点的检测点信息s2亦即操作坐标(xa，ya)。此外，不明确该获取的操作坐标(xa，ya)在该时刻是触摸状态下的操作坐标，或者是悬停状态下的操作坐标。

接下来，控制部30获取加速度传感器20的输出ga(步骤22)。如图1所示，在控制部30随时输入有从加速度传感器20输出的加速度g，在步骤21的操作坐标(xa，ya)的获取的时刻控制部30获取加速度ga。

控制部30通过参照图3所示那样的修正系数表格22，将加速度ga修正为ga’(步骤23)。即，控制部30通过参照修正系数表格22，对加速度ga乘以对应的分区的修正系数的运算处理，来计算修正后的加速度ga’。

控制部30将在步骤23计算出的修正后的加速度ga’与判定阈值26(gth)进行比较，判断是否加速度ga’＞gth(步骤24)。在加速度ga’＞gth的情况下，进入步骤25，在不为加速度ga’＞gth的情况下，返回到步骤21反复动作。

在步骤25中，控制部30能够以操作坐标(xa，ya)为触摸点的坐标，执行各种处理(步骤25)。控制部30例如，基于操作坐标(xa，ya)，能够将触摸点的坐标(xa，ya)作为操作的选择点、输入点进行处理，另外，在操作坐标(xa，ya)连续的情况下能够作为划动操作进行处理。另外，能够进行基于特定的划动操作的图案轨迹的手势输入、基于多点的操作的捏缩、捏放等各种处理。

通过上述说明的一系列的动作流程而结束，但根据需要，能够反复执行上述所示的动作流程。

此外，在上述的步骤24中，在不为加速度ga’＞gth的情况下，操作坐标(xa，ya)是悬停状态下的操作坐标。因此，通过将该悬停状态下的操作坐标(xa，ya)作为接近操作的坐标值进行处理，能够进行作为针对板面的接近操作的各种处理，而不是针对板面的触摸操作。

(本发明的第二实施方式的效果)

根据发明的第二方式所涉及的操作输入装置1，具有以下那样的效果。

(1)在本实施方式中，基于由坐标检测部检测到的坐标值进行检测加速度的修正，并基于此，利用加速度检测部检测、判断有无触摸(接触)。具体而言，通过乘以与距加速度传感器20的距离(从p0到p1、p2的距离l1、l2)对应的规定的系数，将在按压位置(触摸位置)p1、p2处的加速度的值g1、g2修正分别作为g1’、g2’。由此，即使在检测位置自加速度传感器20的安装位置p0远离的情况下也进行修正，由此能够使检测精度提高。

(2)由于上述的检测精度的提高，能够判断操作者(用户)是否确实地接触触摸传感器10的板面120。由此，能够可靠地执行基于针对触摸传感器10的触摸操作的处理。

(3)基于控制部30的加速度的修正处理参照修正系数表格22执行。对于该修正系数表格22而言，修正系数按照每个操作坐标(xa，ya)的分区而被设定，所以能够简单地执行修正处理。另外，修正系数表格22基于实际测量制成，所以能够修正为更现实的值。另外，由于根据触摸传感器10的安装的方式而检测的加速度也变化，所以通过基于实际测量设定修正系数表格，能够简单地进行现实的修正处理。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式仅是一个例子，并不限定权利要求书所涉及的发明。这些新的实施方式能够以其它的各种方式实施，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更等。另外，并非在这些实施方式中说明的特征的组合的全部是用于解决发明的课题的手段所必须的特征。并且，这些实施方式包含在发明的范围以及主旨，并且包含在权利要求书所记载的发明和其均等的范围内。