本發(fā)明涉及操作輸入裝置。

背景技術(shù)：

以往，在具備觸摸傳感器的操作輸入裝置中，在沒有操作輸入的意思而手、手指卻接觸觸摸傳感器位置的情況下，存在觸摸傳感器反應(yīng)而進行違反用戶的意思的誤輸入這樣的問題。作為防止該問題的裝置，已知有具備檢測導(dǎo)電體接觸或者接近檢測電極的觸摸傳感器、檢測沖擊或者振動的加速度傳感器、以及在進行了基于觸摸傳感器的檢測和基于加速度傳感器的檢測時判定為存在操作輸入的輸入判定單元的操作輸入裝置(參照專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)1的操作輸入裝置通過在殼體內(nèi)配置電路基板，在該電路基板安裝有微型計算機、檢測電極部的靜電電容的變化的觸摸檢測部、以及檢測觸摸輸入時的加速度變化的加速度傳感器等而構(gòu)成。該操作輸入裝置被設(shè)置為，在存在基于觸摸檢測部的導(dǎo)電體的接近的檢測、和基于加速度傳感器的觸摸輸入所產(chǎn)生的程度的振動的檢測雙方的情況下，判定為存在觸摸輸入，所以與僅利用觸摸檢測部進行觸摸輸入的檢測的情況相比較能夠減少觸摸輸入的誤判定。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2011－14384號公報

但是，專利文獻(xiàn)1的操作輸入裝置即使在觸摸傳感器上以相同的力進行按壓，根據(jù)板面的按壓操作位置，來自加速度傳感器的輸出值也存在差異，所以設(shè)定統(tǒng)一的判定閾值較困難。另外，在觸摸傳感器是具有規(guī)定的面積的二維平板的情況下，根據(jù)加速度傳感器的設(shè)置位置而來自加速度傳感器的輸出值產(chǎn)生差異，所以存在基于觸摸位置的輸入操作的精度產(chǎn)生偏差這樣的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于提供具備與觸摸傳感器上的觸摸位置對應(yīng)地修正來自加速度傳感器的輸出值的修正單元的操作輸入裝置。

[1]為了實現(xiàn)上述目的，提供一種操作輸入裝置，其特征在于，具有：坐標(biāo)檢測部，檢測操作坐標(biāo)；加速度檢測部，檢測在上述操作坐標(biāo)的位置處的加速度；以及控制部，基于通過上述坐標(biāo)檢測部檢測到的坐標(biāo)值對由上述加速度檢測部所檢測到的加速度進行修正。

[2]也可以是上述[1]所記載的操作輸入裝置，其特征在于，上述控制部根據(jù)與上述坐標(biāo)值對應(yīng)地準(zhǔn)備的修正值表格，修正上述加速度檢測部所檢測到的加速度。

[3]另外，也可以是上述[1]或者[2]所記載的操作輸入裝置，其特征在于，上述修正值表格基于實際測量而被制成。

[4]另外，也可以是上述[1]所記載的操作輸入裝置，其特征在于，上述控制部根據(jù)修正后的加速度和統(tǒng)一的判定閾值，來判斷針對上述坐標(biāo)檢測部的觸摸的有無。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具備與觸摸傳感器上的觸摸位置對應(yīng)地修正來自加速度傳感器的輸出值的修正單元的操作輸入裝置。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的操作輸入裝置的構(gòu)成的概略結(jié)構(gòu)框圖。

圖2(a)是表示觸摸傳感器的觸摸操作的剖視圖，圖2(b)是表示加速度檢測部的位置p0、和觸摸位置p1、p2的位置關(guān)系、以及p0與p1、p2間的距離的關(guān)系的圖，圖2(c)是表示基于p0與p1、p2間的距離修正檢測到的加速度g1、g2的情況下的關(guān)系的圖。

圖3是加速度檢測值的修正表的一個例子，是表示與操作坐標(biāo)(xa，ya)的劃分對應(yīng)地決定的修正值的修正系數(shù)表格。

圖4是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的操作輸入裝置中的動作的流程圖。

圖5是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的操作輸入裝置中的動作的流程圖。

附圖標(biāo)記的說明

1…操作輸入裝置，10…觸摸傳感器，11…驅(qū)動部，12…讀出部，20…加速度傳感器，22…修正系數(shù)表格，24…判定部，26…判定閾值，30…控制部，100…操作區(qū)域，101…第一檢測電極，102…第二檢測電極，120…板面，130…基板。

具體實施方式

(本發(fā)明的第一實施方式)

本發(fā)明的第一實施方式所涉及的操作輸入裝置1通過具有作為檢測操作坐標(biāo)的坐標(biāo)檢測部的觸摸傳感器10、作為檢測在觸摸傳感器10上的操作坐標(biāo)的位置處的加速度的加速度檢測部的加速度傳感器20、以及基于由觸摸傳感器10檢測出的坐標(biāo)值對加速度傳感器20所檢測出的加速度進行修正的控制部30而構(gòu)成。

圖1是表示本發(fā)明的實施方式所涉及的操作輸入裝置的構(gòu)成的概略結(jié)構(gòu)框圖。以下，根據(jù)圖1，對本實施方式所涉及的操作輸入裝置1的構(gòu)成進行說明。

(觸摸傳感器10)

如圖1所示，觸摸傳感器10例如，是檢測操作指觸摸的板面上的操作區(qū)域上的位置(檢測點)的觸摸傳感器。操作者例如，通過在操作區(qū)域進行操作，能夠進行操作被連接的電子設(shè)備。作為觸摸傳感器10，例如，能夠使用能夠進行多個檢測指的檢測的靜電電容式等的觸摸傳感器。

該觸摸傳感器10例如，是隨著手指接近或者觸摸操作區(qū)域100，而根據(jù)檢測電極與手指的距離、面積產(chǎn)生電流的變化的互容式的觸摸傳感器。如圖1所示，該檢測電極在操作區(qū)域100下設(shè)置多個。

檢測電極以細(xì)長地形成的多個第一檢測電極101和多個第二檢測電極102絕緣并且交叉的方式配置。第一檢測電極101以與沿著圖1的紙面橫向決定的x軸交叉的方式，以等間隔地配置。另外第二檢測電極102以與沿著圖1的紙面縱向決定的y軸交叉的方式，以等間隔配置。該x軸與y軸的原點在圖1所示的操作區(qū)域100的左上。

如圖1所示，觸摸傳感器10具備驅(qū)動第二檢測電極102的驅(qū)動部11、和從第一檢測電極101讀出靜電電容的讀出部12。

驅(qū)動部11構(gòu)成為將基于從控制部30輸出的驅(qū)動信號s1的周期性的電流依次對第二檢測電極102進行電壓供給。

讀出部12構(gòu)成為在一個第二檢測電極102被驅(qū)動的期間，依次切換與第一檢測電極101的連接來讀出靜電電容。讀出部12構(gòu)成為輸出包含觸摸檢測點的坐標(biāo)的信息的檢測點信息s2亦即操作坐標(biāo)(xa，ya)。作為一個例子，該檢測點的坐標(biāo)的計算通過加權(quán)平均進行。在本發(fā)明的實施方式中，x坐標(biāo)、y坐標(biāo)均例如，以0～4095的分辨率，根據(jù)檢測點信息s2輸出操作坐標(biāo)(xa，ya)。

(加速度傳感器20)

加速度傳感器20是以加速度的測定為目的的慣性傳感器。通過測定加速度，并進行適當(dāng)?shù)男盘柼幚?，能夠得到傾斜、移動、振動、沖擊等各種信息。加速度傳感器有許多的種類，但能夠使用應(yīng)用了mems(microelectromechanicalsystem：微機電系統(tǒng))技術(shù)的mems加速度傳感器。mems型加速度傳感器由檢測加速度的檢測元件部、和對來自檢測元件的信號進行放大、調(diào)整來輸出的信號處理電路構(gòu)成。例如，靜電電容檢測式的加速度傳感器是檢測傳感器元件可動部與固定部之間的靜電電容變化的傳感器。

另外作為變形例，也可以代替加速度傳感器，例如是能夠檢測基于操作的對觸摸傳感器10賦予的負(fù)載的負(fù)載傳感器。負(fù)載傳感器只要能夠檢測針對板面的觸摸操作所帶來的操作負(fù)載即可，例如，能夠使用應(yīng)變計。應(yīng)變計是在較薄的絕緣體上安裝布局為鋸齒形狀的金屬的電阻元件(金屬箔)的結(jié)構(gòu)，并通過測定應(yīng)變所引起的電阻的變化來檢測應(yīng)變量。該應(yīng)變計能夠容易地檢測一百萬分之一的應(yīng)變，根據(jù)檢測到的應(yīng)變量能夠計算板面的應(yīng)力，由此能夠計算操作負(fù)載。此外，應(yīng)該量與操作負(fù)載的關(guān)系預(yù)先通過校準(zhǔn)等求出。

如圖1所示，加速度傳感器20安裝于觸摸傳感器10的一部分。在圖1中，例如，安裝在靠近左上角的部分。該安裝位置根據(jù)設(shè)計上的制約等而被決定。

圖2(a)是表示觸摸傳感器的觸摸操作的剖視圖，圖2(b)是表示加速度檢測部的位置p0、和觸摸位置p1、p2的位置關(guān)系、以及p0與p1、p2間的距離的關(guān)系的圖，圖2(c)是表示基于p0與p1、p2間的距離對檢測到的加速度g1、g2進行修正的情況下的關(guān)系的圖。

如圖2(a)所示，加速度傳感器20被安裝在位于觸摸傳感器10的板面120之下的基板130。形成為如下的結(jié)構(gòu)：在對板面120賦予了觸摸操作所伴隨的按壓力的情況下，該按壓力也賦予到該基板130。此外，加速度傳感器20也可以構(gòu)成為直接貼附在觸摸傳感器10的板面120之下。

如圖2(a)、(b)所示，在觸摸傳感器10的板面120上，使坐標(biāo)(x，y)的原點o(0，0)在左上，將右上設(shè)為(xm，0)，將左下設(shè)為(0，ym)，將右下設(shè)為(xm，ym)。相對于加速度傳感器20的安裝位置p0，例如，按壓位置(觸摸位置)為p1、p2，并分別將從p0到p1、p2的距離設(shè)為l1、l2。另外，將加速度傳感器20的安裝位置p0處的加速度的值作為g0、g1、g2的每一個。

在上述那樣的情況下，考慮到相對于加速度傳感器20的安裝位置p0上的加速度的值g0，按壓位置(觸摸位置)p1、p2上的加速度的值g1、g2的輸出值與p0和p1的距離、p0和p2的距離對應(yīng)地降低，所以利用與距加速度傳感器20的距離對應(yīng)的系數(shù)進行修正。

即，如圖2(c)所示，通過乘以與距加速度傳感器20的距離(從p0到p1、p2的距離l1、l2)對應(yīng)的規(guī)定的系數(shù)，修正在按壓位置(觸摸位置)p1、p2處的加速度的值g1、g2，并分別作為g1’、g2’。由此，即使在檢測位置自加速度傳感器20的安裝位置p0遠(yuǎn)離的情況下也能夠進行修正，使檢測精度提高。

(控制部30)

控制部30例如，是由根據(jù)程序，執(zhí)行運算處理的cpu(centralprocessingunit：中央處理器)、作為半導(dǎo)體存儲器的ram以及rom(readonlymemory：只讀存儲器)等構(gòu)成的微型計算機。

另外，控制部30為了電極驅(qū)動而向驅(qū)動部11依次輸出驅(qū)動信號s1，并且通過讀出部12依次獲取檢測點的檢測點信息s2亦即操作坐標(biāo)(xa，ya)。在內(nèi)部作為運算功能，具備修正系數(shù)表格22。

圖3是表示加速度檢測值的修正表的一個例子，是表示與操作坐標(biāo)(xa，ya)的劃分對應(yīng)地決定的修正值的修正系數(shù)表格。

在圖3中，x坐標(biāo)、y坐標(biāo)被分區(qū)為各自的坐標(biāo)值為0～818、819～1637、1638～2456、2457～3275、3276～4095的五組。此外，分區(qū)的數(shù)目并不限定于此，而能夠任意地設(shè)定。

在圖3中，對加速度傳感器20而言，在其安裝位置p0例如x、y均屬于819～1637的分區(qū)的情況下，在該分區(qū)以及位于附近的分區(qū)中修正系數(shù)被設(shè)為1。隨著自該分區(qū)距離變遠(yuǎn)而修正系數(shù)為從1開始增加的值。此外，上述示出的各分區(qū)中的修正系數(shù)是基于觸摸傳感器10的實際測量而被設(shè)定的系數(shù)。因此，需要留意的是，該修正系數(shù)未必為與距加速度傳感器20的距離(例如，從p0到p1、p2的距離l1、l2)成比例的修正值。

(操作輸入裝置的動作)

圖4是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的操作輸入裝置中的動作得流程圖。以下，根據(jù)該流程圖，對本發(fā)明的第一實施方式所涉及的操作輸入裝置的動作進行說明。

操作輸入裝置1的動作首先是控制部30獲取操作坐標(biāo)(xa，ya)(步驟11)。控制部30為了電極驅(qū)動而對驅(qū)動部11依次輸出驅(qū)動信號s1，并且通過讀出部12依次獲取檢測點的檢測點信息s2亦即操作坐標(biāo)(xa，ya)。

接下來，控制部30獲取加速度傳感器20的輸出ga(步驟12)。控制部30如圖1所示，在控制部30隨時輸入有從加速度傳感器20輸出的加速度g，在步驟11的操作坐標(biāo)(xa，ya)的獲取的時刻獲取加速度ga。

控制部30通過參照圖3所示那樣的修正系數(shù)表格22，將加速度ga修正為ga’(步驟13)。即，控制部30通過參照修正系數(shù)表格22對加速度ga乘以對應(yīng)的分區(qū)的修正系數(shù)的運算處理，來計算修正后的加速度ga’。

(本發(fā)明的第一實施方式的效果)

根據(jù)第一實施方式所涉及的操作輸入裝置1，具有以下那樣的效果。第一實施方式所涉及的操作輸入裝置1通過上述所示那樣的動作流程，將加速度ga修正為ga’。即，能夠檢測(計算)與按壓的板面的位置對應(yīng)地修正了來自g傳感器的輸出值后的加速度。由此，沒有g(shù)傳感器的安裝位置的限制，所以能夠進行靈活的設(shè)計。另外，即使用戶以相同的力按壓板面的不同的位置，由于對來自g傳感器的輸出值進行修正，所以統(tǒng)一的判定閾值的設(shè)定成為可能。

(本發(fā)明的第二實施方式)

本發(fā)明的第二實施方式所涉及的操作輸入裝置1的特征在于，具備第一實施方式所涉及的坐標(biāo)檢測部、加速度檢測部、以及控制部，通過該控制部，根據(jù)修正后的加速度和統(tǒng)一的判定閾值，來判斷有無針對坐標(biāo)檢測部的觸摸。

第二實施方式所涉及的操作輸入裝置1能夠利用坐標(biāo)檢測部檢測針對坐標(biāo)檢測部的接近或者觸摸(接觸，按壓)的位置坐標(biāo)，并且利用加速度檢測部檢測、判斷有無觸摸(接觸，按壓)。即，能夠?qū)Σ僮髡叽_實地觸摸了操作輸入裝置的觸摸傳感器的板面的狀態(tài)下的觸摸坐標(biāo)進行檢測?；蛘?，利用加速度檢測部未檢測到觸摸(接觸，按壓)的狀態(tài)下的操作坐標(biāo)是接近觸摸傳感器的板面的狀態(tài)即所謂懸停狀態(tài)下的接近操作坐標(biāo)。在本發(fā)明的實施方式中，基于通過坐標(biāo)檢測部檢測到的坐標(biāo)值進行檢測加速度的修正，并基于此，利用上述所示的加速度檢測部進行檢測、判斷觸摸(接觸，按壓)的有無。

第二實施方式所涉及的操作輸入裝置1構(gòu)成為具有：觸摸傳感器10，作為檢測操作坐標(biāo)的坐標(biāo)檢測部；加速度傳感器20，作為檢測在觸摸傳感器10上的操作坐標(biāo)的位置處的加速度的加速度檢測部；以及控制部30，基于由觸摸傳感器10檢測到的坐標(biāo)值對通過加速度傳感器20檢測到的加速度進行修正，控制部30根據(jù)修正后的加速度和統(tǒng)一的判定閾值，判斷有無針對觸摸傳感器10的觸摸。在以下的說明中，對與第一實施方式相同的觸摸傳感器10、加速度傳感器20省略說明，對不同的部分進行說明。

(控制部30)

控制部30例如，是由根據(jù)程序，執(zhí)行運算處理的cpu(centralprocessingunit：中央處理器)、作為半導(dǎo)體存儲器的ram以及rom(readonlymemory：只讀存儲器)等構(gòu)成的微型計算機。

另外，控制部30為了電極驅(qū)動而向驅(qū)動部11依次輸出驅(qū)動信號s1，并且通過讀出部12依次獲取檢測點的檢測點信息s2亦即操作坐標(biāo)(xa，ya)。在內(nèi)部作為運算功能，具備修正系數(shù)表格22、和對是否存在針對板面120的觸摸的進行判定的判定部24。另外，具備作為判定部24中的判定基準(zhǔn)的判定閾值26。此外，該判定閾值26(gth)無論觸摸傳感器的板面上位置坐標(biāo)，都設(shè)定為統(tǒng)一的值。

與第一實施方式同樣地，在圖3中，x坐標(biāo)、y坐標(biāo)被劃分為各自的坐標(biāo)值為0～818、819～1637、1638～2456、2457～3275、3276～4095的五組分區(qū)。此外，分區(qū)的數(shù)目并不限定于此，而能夠任意地設(shè)定。

另外，在圖3中，在加速度傳感器20的安裝位置p0例如，x、y均屬于819～1637的分區(qū)的情況下，在該分區(qū)以及位于附近的分區(qū)中修正系數(shù)被設(shè)為1。隨著從該分區(qū)距離變遠(yuǎn)而修正系數(shù)為從1開始增加的值。此外，上述示出的各分區(qū)中的修正系數(shù)是基于觸摸傳感器10的實際測量而設(shè)定的系數(shù)。因此，需要留意的是，該修正系數(shù)未必為與距加速度傳感器20的距離(例如，從p0到p1、p2的距離l1、l2)成比例的修正值。

(操作輸入裝置的動作)

圖5是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的操作輸入裝置的動作的流程圖。以下，根據(jù)該流程圖，對本發(fā)明的實施方式所涉及的操作輸入裝置的動作進行說明。

若操作輸入裝置1的動作開始，則首先，控制部30獲取操作坐標(biāo)(xa，ya)(步驟21)?？刂撇?0為了電極驅(qū)動而向驅(qū)動部11依次輸出驅(qū)動信號s1，并且通過讀出部12依次獲取檢測點的檢測點信息s2亦即操作坐標(biāo)(xa，ya)。此外，不明確該獲取的操作坐標(biāo)(xa，ya)在該時刻是觸摸狀態(tài)下的操作坐標(biāo)，或者是懸停狀態(tài)下的操作坐標(biāo)。

接下來，控制部30獲取加速度傳感器20的輸出ga(步驟22)。如圖1所示，在控制部30隨時輸入有從加速度傳感器20輸出的加速度g，在步驟21的操作坐標(biāo)(xa，ya)的獲取的時刻控制部30獲取加速度ga。

控制部30通過參照圖3所示那樣的修正系數(shù)表格22，將加速度ga修正為ga’(步驟23)。即，控制部30通過參照修正系數(shù)表格22，對加速度ga乘以對應(yīng)的分區(qū)的修正系數(shù)的運算處理，來計算修正后的加速度ga’。

控制部30將在步驟23計算出的修正后的加速度ga’與判定閾值26(gth)進行比較，判斷是否加速度ga’＞gth(步驟24)。在加速度ga’＞gth的情況下，進入步驟25，在不為加速度ga’＞gth的情況下，返回到步驟21反復(fù)動作。

在步驟25中，控制部30能夠以操作坐標(biāo)(xa，ya)為觸摸點的坐標(biāo)，執(zhí)行各種處理(步驟25)?？刂撇?0例如，基于操作坐標(biāo)(xa，ya)，能夠?qū)⒂|摸點的坐標(biāo)(xa，ya)作為操作的選擇點、輸入點進行處理，另外，在操作坐標(biāo)(xa，ya)連續(xù)的情況下能夠作為劃動操作進行處理。另外，能夠進行基于特定的劃動操作的圖案軌跡的手勢輸入、基于多點的操作的捏縮、捏放等各種處理。

通過上述說明的一系列的動作流程而結(jié)束，但根據(jù)需要，能夠反復(fù)執(zhí)行上述所示的動作流程。

此外，在上述的步驟24中，在不為加速度ga’＞gth的情況下，操作坐標(biāo)(xa，ya)是懸停狀態(tài)下的操作坐標(biāo)。因此，通過將該懸停狀態(tài)下的操作坐標(biāo)(xa，ya)作為接近操作的坐標(biāo)值進行處理，能夠進行作為針對板面的接近操作的各種處理，而不是針對板面的觸摸操作。

(本發(fā)明的第二實施方式的效果)

根據(jù)發(fā)明的第二方式所涉及的操作輸入裝置1，具有以下那樣的效果。

(1)在本實施方式中，基于由坐標(biāo)檢測部檢測到的坐標(biāo)值進行檢測加速度的修正，并基于此，利用加速度檢測部檢測、判斷有無觸摸(接觸)。具體而言，通過乘以與距加速度傳感器20的距離(從p0到p1、p2的距離l1、l2)對應(yīng)的規(guī)定的系數(shù)，將在按壓位置(觸摸位置)p1、p2處的加速度的值g1、g2修正分別作為g1’、g2’。由此，即使在檢測位置自加速度傳感器20的安裝位置p0遠(yuǎn)離的情況下也進行修正，由此能夠使檢測精度提高。

(2)由于上述的檢測精度的提高，能夠判斷操作者(用戶)是否確實地接觸觸摸傳感器10的板面120。由此，能夠可靠地執(zhí)行基于針對觸摸傳感器10的觸摸操作的處理。

(3)基于控制部30的加速度的修正處理參照修正系數(shù)表格22執(zhí)行。對于該修正系數(shù)表格22而言，修正系數(shù)按照每個操作坐標(biāo)(xa，ya)的分區(qū)而被設(shè)定，所以能夠簡單地執(zhí)行修正處理。另外，修正系數(shù)表格22基于實際測量制成，所以能夠修正為更現(xiàn)實的值。另外，由于根據(jù)觸摸傳感器10的安裝的方式而檢測的加速度也變化，所以通過基于實際測量設(shè)定修正系數(shù)表格，能夠簡單地進行現(xiàn)實的修正處理。

以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但這些實施方式僅是一個例子，并不限定權(quán)利要求書所涉及的發(fā)明。這些新的實施方式能夠以其它的各種方式實施，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，能夠進行各種省略、置換、變更等。另外，并非在這些實施方式中說明的特征的組合的全部是用于解決發(fā)明的課題的手段所必須的特征。并且，這些實施方式包含在發(fā)明的范圍以及主旨，并且包含在權(quán)利要求書所記載的發(fā)明和其均等的范圍內(nèi)。