JP2012138026A - 静電容量式タッチパネル誤検出防止方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静電容量式タッチパネルの表面に水滴等の異物が付着しても、これを利用者の操作指示であると誤検出することのない「静電容量式タッチパネル誤検出防止方法及び装置」とする。
【解決手段】静電容量変化の検出により物体による指示信号を検出するとき、タッチパネルの表面側に、タッチパネルに対して物体が近接していることを検出する近接センサを備え、タッチパネルで静電容量変化を検出し、且つ近接センサで物体の近接を検出しないときには、その静電容量変化はタッチパネルに付着した異物によるものと判別し、近接センサで物体の近接を検出したときには利用者の指示であると判別する。異物が付着したものであると判別したときには、その部分の検出感度を低下させる。検出した異物が下方に移動したことを検出したときには、その下の縦方向部分の感度を低下させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種機器に用いる静電容量式タッチパネルにおいて、例えば水滴等の異物が付着することによりその水滴等の異物付着部分を、利用者の指示位置であると誤検出することを防止することができるようにした静電容量式タッチパネル誤検出防止方法及びその方法を実施する装置に関する。
に関する。

現在タッチパネルは、例えば液晶パネルの表面に貼り、液晶パネルに表示された指示入力部分に対する利用者の指や指示具の接触を検出し、利用者の指示を入力する手法として、各種機器においては無くてはならないものとなっている。このタッチパネルは操作説明等が表示された部分にタッチし、更にそのタッチに対応した表示に対して更にタッチする等の、対話型の指示入力を行うことができるため、特に各種情報機器においては極めて重要な指示入力装置となっている。

そのためこのようなタッチパネルは、例えば図６（ａ）に示すようにナビゲーション装置においても種々の指示入力手法として用いられており、図示の例では現在位置近くの施設検索として、ジャンルの指示を行い、その後更に指定したジャンルの施設を選択する、等の機能を行うことが可能となる。同様に、図６（ｂ）に示すような携帯電話においても、電話の相手先を選択するに際して、カーソルの移動による指示以外に、タッチパネル機能によって、友人、親戚、顧客等のジャンルの選択から、任意の相手先を選択指示することができるようにもなる。

このようなタッチパネルは現在多種多様なものが提案されているが、主として抵抗膜方式と静電容量方式が広く用いられている。その内の静電容量式は指先等の指示物体が接触することによって導電膜との間の静電容量の変化を検出すするものであり、その静電容量が変化した部分のＸ−Ｙ座標の位置を検出することにより、液晶表画面の表示位置と対応させて、利用者の指示入力とする。

この静電容量式のタッチパネルにも表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等が存在するが、特に投影型静電容量方式ではＸ、Ｙ方向に多くの電極を用意しておき、その交点部分で指等による静電容量変化を検出し、どの交点部分が最も多く高周波電流が流れるかを検出することによって微細な位置も検出することができる。しかもタッチパネル全面に亘って複数の点を検出できるため、マルチタッチの検出が可能なタッチパネルとして
近年は広く用いられるようになっている。

上記のようなマルチタッチ機能によって、それまでは例えば図７（ａ）に示すような地図画面表示中に、同図（ｂ）に示すように地図画面上の任意の点を指示した後、その指をそのまま画面上をなぞることにより、地図をそのなぞった方向に移動する指示信号とし、それにより同図（ｃ）に示すような地図の移動表示を行うことができたものであるが、前記のようなマルチタッチ機能によって、図８に示すような機能も可能となる。

即ち、図８に示す例においては、前記図７（ａ）と同様の地図画面を示す図８（ａ）の地図画面において、同図（ｂ）に示すように人指し指と親指の両方を地図画面上に接触させ、互いの指を図中矢印で示すように、互いに広げるようになぞることによって、両指で挟まれた地点を中心に、地図を拡大表示する指示として検出する。それにより同図（ｃ）に示すような詳細地図を表示することができる。このように、マルチタッチ機能によって特有の作動を行うことができるようになり、ナビゲーション装置のほか携帯電話や携帯情報端末を初め、各種の情報機器において広く用いられるようになっている。

上記のようにタッチパネルは各種情報機器において多種多様な指示入力手段として無くてはならないものとなっているが、このようなタッチパネルが特に屋外に持ち出されるような機器、また、車両に搭載する各種機器の場合には、降雨時にこれらの各種機器を使用するときには、タッチパネルを指等で操作しようとすると、指等に付着した水滴がタッチパネルに付着して、その部分に静電容量変化が生じ、その後利用車が指を離してもそのまま静電容量が変化下状態が持続し、あたかも指をそのまま画面に接触させている状態となる。

この問題に関連して、車両に搭載した機器のタッチパネルにおいて、車外が降雨であることを検出したとき、エンジンの始動時にタッチパネルの感度を低くし、また、降雨時にドアや窓を開けた時にもタッチパネルの感度を低くして、タッチパネルに水滴が付着することによる誤作動を防止する技術は特許文献１に開示されている。また、タッチパネルの表面部分に光学式の近接センサを設け、利用者の手が近付いたことを検出したときには、液晶パネルの表示状態や表面の発光輝度を変化させる技術は特許文献２に開示されている。

特開２００８−３０６４６号公報 特開２０１０−１９１２８８号公報

前記のように静電容量式タッチパネルでは、特に降雨時に利用者が濡れた指でタッチパネルを操作すると、例えば図９（ａ）に示すようにその指に水滴が付着していると、同図（ｂ）に示すようにその水滴がタッチパネルに付着し、指でその部分を指示した状態が持続する。

そのため、例えば前記図６（ａ）に示す画面と同様の画面を示している図１０（ａ）に示す状態で、近くの施設検索によりコンビニを探すとき、コンビニを指示したときには、大きな容量変化によって利用者の指示を検出し、同図（ｂ）に示すように近くのコンビニのリストが表示されることとなる。

このとき、先にタッチパネルに接触した指に前記図９（ａ）に示すように、水滴が付着していたときには、その水滴が画面に付着し、この画面に付着していた水滴がそのままであるとき、車両の揺れ等によって水滴が揺れると、この部分に容量変化が生じ、あたかもこの水滴が付着している「ＣＣ○○店」を利用者が指等で指示したものと誤検出し、図１０（ｃ）に示すような次の確認画面が表示されてしまう。この時同図に示すように、利用者がこのコンビニに立ち寄るための案内を行うかどうかの経由地設定問い合わせ画面になるとき、その水滴付着部分が図示するように「はい」であるときには、利用者の意に反してそのコンビニに立ち寄る経由地設定がなされてしまうこともある。

静電容量式タッチパネルに水滴等の異物が付着したときの問題は、前記のようなマルチタッチ方式の場合は更に図１１に示すような問題も生じる。即ち、前記図７（ａ）に示す地図表示状態と同様の画面を示す図１１（ａ）のような地図画面において、画面の一部に水滴が付着しているとき、利用者が前記図７（ｂ）と同様の機能を利用して地図表示部分を移動させたいと思ったとき、図１１（ｂ）のように画面の一部を指示して移動方向になぞる操作を行ったときには、タッチパネルの水滴付着部分は利用者が指示している第１操作部分と認識し、指による操作を同時に行われる第２操作として認識する。

その結果、指による操作が水滴か付着している第１操作と認識した部分から遠ざかる方向になぞった第２操作とみなされ、前記図８（ｂ）と同様の、地図の拡大指示操作がなされたものと誤検出し、前記図８（ｃ）と同様に、図１１（ｃ）に示すような拡大地図を表示してしまう。

上記のように、静電容量式タッチパネルでは利用者の指に付着した水滴、或いは周囲の水滴がタッチパネル部分に付着することによって生じる誤検出の問題は、前記のようなナビゲーション装置に限らず、図６（ｂ）に示すような携帯電話、更には携帯情報端末、携帯オーディオ機器等でも同様に生じる。

したがって本発明は、静電容量式タッチパネルの表面に水滴等の異物が付着することによる誤検出を防止することを主たる目的とする。

本発明に係る静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記課題を解決するため、静電容量変化の検出により物体による指示信号を検出する静電容量式タッチパネルと、前記タッチパネルの表面側に設け、タッチパネルに対して物体が近接していることを検出する近接センサとを備えた静電容量式タッチパネルの誤検出防止方法において、前記タッチパネルで静電容量変化を検出したとき、前記近接センサで物体の近接を検出しないときには、当該静電容量変化はタッチパネルに付着した異物によるものであると判別することを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止方法において、前記異物の付着を検出したとき、タッチパネルの異物検出部分の物体検出感度を無くすことを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止方法において、前記異物の付着を検出したとき、タッチパネルの異物検出部分の物体検出感度を所定量低下させることを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止方法において、前記異物の付着を検出したとき、異物の検出位置、静電容量変化量のデータを記憶し、その後異物の付着を検出しなくなったときにには該データを削除することを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止方法において、前記検出した異物の位置が下方に移動したことを検出したとき、当該異物は水滴であると判別することを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止方法において、前記異物は水滴であると検出したとき、異物検出点を含む下方の縦方向の部分の異物検出感度を低下させることを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止方法において、前記異物を検出した後、当該異物検出部分を含む物体のタッチを検出したときには、前記物体のタッチ検出部分から前記異物検出部分を除いた部分によって、物体のタッチ位置を検出することを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止方法において、前記静電容量式タッチパネルは、複数の指示点を検出可能なマルチタッチ型静電容量式タッチパネルであることを特徴とする。

本発明に係る静電容量式タッチパネル誤検出防止装置は、前記課題を解決するため、静電容量変化の検出により物体による指示信号を検出する静電容量式タッチパネルと、前記タッチパネルの表面側に設け、タッチパネルに対して物体が近接していることを検出する近接センサとを備えた静電容量式タッチパネルの誤検出防止装置において、前記タッチパネルで静電容量変化を検出したとき、前記近接センサで物体の近接を検出しないときには、当該静電容量変化はタッチパネルに付着した異物によるものと判別して異物を検出する異物付着検出手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止装置において、前記タッチパネルの任意の部分の物体検出感度を調節するタッチパネル感度調節手段を備え、前記異物付着検出手段で異物を検出したとき、前記タッチパネル感度調節手段では、タッチパネルの異物検出部分の物体検出感度を無くすことを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止装置において、前記タッチパネルの任意の部分の物体検出感度を調節するタッチパネル感度調節手段を備え、前記異物付着検出手段で異物を検出したとき、前記タッチパネル感度調節手段では、タッチパネルの異物検出部分の物体検出感度を所定量低下させることを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止装置において、前記タッチパネル感度調節手段では、前記異物付着検出手段で同じ位置に異物を検出したとき、当該異物検出部分の物体検出感度を更に所定量低下させることを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止装置において、前記異物付着検出手段で検出した異物の検出位置、静電容量変化量のデータを記憶する異物付着点記憶手段を備え、前記異物付着点記憶手段で記憶したデータは、前記異物付着検出手段で当該異物を検出しなくなったときに削除することを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止装置において、前記異物付着検出手段で検出した異物検出位置が移動したことを検出する異物点移動検出手段を備え、前記異物点移動検出手段で異物が下方に移動したことを検出したとき、前記異物付着検出手段では、当該異物は水滴であると判別することを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止装置において、前記タッチパネルの任意の部分の物体検出感度を調節するタッチパネル感度調節手段を備え、前記異物検出手段で異物は水滴であると検出したとき、前記タッチパネル感度調節手段では、水滴であると検出した異物検出点を含む下方の縦方向の部分の異物検出感度を低下させることを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止装置において、前記タッチパネルの任意の部分の物体検出感度を調節するタッチパネル感度調節手段を備え、前記異物検出手段で異物を検出して前記タッチパネル感度調節手段で感度を低下させたときには、その後前記異物検出手段で異物を検出しなくなったときには、前記タッチパネル感度調節手段では異物検出点の感度を元に戻すことを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止装置において、前記異物検出手段で異物を検出した後、当該異物検出部分を含む物体のタッチを検出したときには、前記物体のタッチ検出部分から前記異物検出部分を除いた部分によって、物体のタッチ位置を検出するタッチ検出手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止装置において、前記静電容量式タッチパネルは、複数の指示点を検出可能なマルチタッチ型静電容量式タッチパネルであることを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止装置において、前記異物付着検出手段で異物の付着を検出したとき、利用者に異物の拭き払いを行う警告を出力するする付着物拭き払い警告出力手段を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る他の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法は、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止装置において、前記静電容量式タッチパネル誤検出防止装置を、ナビゲーション装置、車載オーディオ装置、携帯電話、携帯情報端末、携帯オーディオ機器のいずれか一つに適用したことを特徴とする。

本発明は上記のように構成したので、タッチパネルを操作する指等の物体の接近を検出する近接センサを用いることにより、静電容量式タッチパネルの表面に水滴等の異物が付着してもこれを利用者の操作指示であると認識することが無くなり、誤検出を確実に防止することができる。

本発明の実施例の機能ブロック図である。 同実施例の作動フロー図である。 本発明において水滴付着を検出したときの作動例を示す図である。 本発明において水滴付着を検出したときの他の作動例を示す図である。 本発明の実施例のシステム構成図である。 従来から用いられているタッチパネルの各種使用態様を示す図である。 従来から用いられているタッチパネルの他の使用態様を示す図である。 従来から用いられているタッチパネルの更に他の使用態様を示す図である。 タッチパネル使用時に水滴が付着する状態を示す図である。 静電容量式タッチパネルに水滴が付着したときの誤検出例を示す図である。 マルチタッチ型静電容量式タッチパネルに水滴が付着したときの誤検出例を示す図である。

本発明の実施例を図面に沿って説明する。図１は本発明における静電容量式タッチパネル誤検出防止装置の機能ブロック図であり、本発明を各種の態様で実施することができるようにした機能ブロック図を示している。なお、同図において、各機能を行う機能部は、それぞれ各機能を行う手段ということができる。

図１の例においては、液晶パネル４の表面に静電容量式タッチパネル３を貼ったその表面側に近接センサ２を備え、利用者の指１等がタッチパネルに近付くとき、これを検出できるようにしている。このような近接センサ付タッチパネルは従来より広く用いられており、近接センサ付タッチパネルと液晶パネル及び機器本体と関連したシステムは図５に示すようになっている。

図５に示す近接センサ付タッチパネルを用いた機器のシステム例においては、図１と同様に液晶パネル５４上に静電容量式タッチパネル５３を貼り、その表面側に近接センサ５２を配置し、利用者の指５１等がタッチパネルを操作しようとしてタッチパネル表面に近付くとこれを検出することができるようにしている。

このような近接センサは、従来より赤外ＬＥＤ等からの光の反射を検出する光学式近接センサや、そのほか誘導型、静電容量型、超音波型、電磁波型等、種々のものが存在し、近年では特に情報機器化した携帯電話に搭載し、電話中に頬等が画面表面のタッチパネルに接触して誤作動することを防止するため、電話中に近接センサが耳の近接を検知したときには、タッチ操作信号を検出しないようにするため等に広く用いられるようになっている。

図５に示す例においてはこのような近接センサ５２を用いており、ここで指５１等の物体の近接による信号が得られたときには、物体近接検出部５８がこれを検出し、指示信号検出部５９にタッチパネルへに物体が近接した信号を出力する。また、静電容量式タッチパネル５３に対する指５１等の接触による静電容量変化の信号は、静電容量式タッチパネルコントローラ５７でその接触位置座標と共に検出し、指示信号検出部５９に出力している。

指示信号検出部５９では、前記のように近接センサによる物体近接検出部５８の信号と、静電容量式タッチパネルコントローラ５７の信号によって、現在のタッチパネルで検出している容量変化は、実際に物体が外部から接近してタッチパネルを操作したものであることを検出する。

それにより、タッチパネルに水滴が付着して静電容量変化を生じている信号と、利用者の指等の接触による静電容量変化とを区別可能とし、利用者の指等の接触によらない静電容量の標準状態から変化している状態は、水滴等が付着していることによるものと判定することができるようにしている。

図５のシステムにおいては、液晶パネル５４の表示を画面表示制御部５６で表示制御しており、機器システム制御部５５では、画面に表示している状態と、指示信号検出部５９で検出した利用者が指示したタッチパネルの位置によって、利用者の意志を示す指示信号として入力可能としている。この機器システム制御部５５では、更にこの指示信号によって次の表示処理、或いは機器の作動の制御を行うこととなる。

図１に示す例においては前記図５の説明で述べたような基本的な手法に基づき作動を行うようにしているが、更に実際にその手法を採用するときの各種態様を考慮して、種々の機能部を備えた例を示している。図１の例においてはタッチ検出部５を備えており、静電容量式タッチパネル３の信号を入力し、静電容量の変化がどの座標位置で発生したかを検出している。

ここでのタッチ検出は、従来の静電容量式タッチパネルと同様に、静電容量のゼロ点を基準とし、それよりも変化しているときに静電容量が変化しているものとして検出する。したがって、通常の作動のように利用者の指１等がタッチパネルに接触することによる実際の容量変化の他、タッチパネル表面に水滴が付着していることによる静電容量の標準状態からの変化も検出する。その時には水滴が付着している間は静電容量の変化状態として継続して検出する。

図示するタッチ検出部５には、利用者の指等による指示を、水滴等の付着による信号に影響されないように、異物点排除タッチパネル指示点検出部６を備えている。この異物点排除タッチパネル指示点検出部６では、後述するように異物付着検出部８でタッチパネル表面に異物が付着していることを検出したとき、その検出点の信号を排除して、真の利用者の指示信号のみを検出する。

タッチ検出部５における異物検出点タッチ指示検出部７では、利用者の指等の物体がタッチパネルに接触した位置が、異物付着検出部８で検出した位置を含むとき、後述するように異物付着位置のタッチパネルの出力信号が出ないようにマスクしているときでも、その位置の周囲に接触している指等の物体の接触信号によって、今回の利用者の指示は、現在異物が接触しているとしてマスクしている場所に対する指示であると判別して、その指示信号を検出する。

異物付着検出部８においては、後述するように近接センサ２の信号を入力するタッチパネル物体近接検出部１１の信号を入力すると共に前記タッチ検出部５の信号を入力し、現在はタッチパネル物体近接検出部１１で物体の近接を検出していないにも関わらず、タッチ検出部５で静電容量変化を生じていることを検出したときには、その静電容量変化はタッチパネルへの水滴等の異物の付着によるものと検出する。

ここでの異物付着検出に際しては、異物が付着したことにより標準の静電容量よりも変化したことを検出し、且つその変化量も検出することによって異物の静電容量に対する影響度合いを検出することができる。この検出は後述するようなタッチパネル感度調節部１２で感度調節を行っても、実際の感度自体を調節することなく、検出した静電容量に対する異物検出の閾値を上げることによって、異物が存在すると判別する程度を変化させることにより実施することができる。

図示する異物付着検出部８には水滴付着検出部９を備え、水滴流下検出部１０で異物が下に移動したことによってその異物は水滴であると検出し、蒸発によって次第に静電容量の標準値からの変化量が少なくなったことを検出することによって、その異物は水滴であることを検出可能としている。

水滴流下検出部１０では、前記のように異物付着検出部８が検出した異物が、後述する異物点移動検出部１８で異物点が特に下方に移動したことを検出したとき、それは水滴が流下したことによるものとしてこれを検出する。このような異物付着検出部８の検出信号は、後述するタッチパネル感度調節部１２に対して異物付着点の感度を調節する指示信号とする。

また、異物付着点記憶部１７に付着点の位置及び静電容量変化量等を記憶する。また、前記のように異物転移動検出部１８において異物点が流下等の移動をしていることを検出し、更に付着異物拭き払い警告出力部１９から、利用者に対して画面に水滴等が付着しているので拭き払うことが好ましい旨の出力を行う信号としている。

タッチパネル物体近接検出部１１では、前記のように赤外線式、カメラ等による光学式、静電容量式等の従来から提案されている各種の近接センサに対応して、タッチパネルへの利用者の指等の物体が近接していることを検出する。その信号は前記のように異物付着検出部８に出力し、現在入力しているタッチパネルの静電容量変化は、近接センサで検出した物体によるものか否かの判別用の信号とする。

タッチパネル感度調節部１２では、その異物付着点感度調節部１３の特に異物付着点感度１４の調節として、前記のような異物付着検出部８の信号によって異物が付着していることを検出したとき、タッチ検出部５で検出したタッチパネルの位置について、その部分の感度を所定量ずつ低下させる等の感度調節を行う。このタッチパネル感度調節部１２においては、前記のような異物付着点感度調節以外に、前記従来技術のような降雨時の静電容量式タッチパネルの全面的な感度低下処理等も可能とする。

この時の感度調節は、前記異物付着検出部８の説明でも述べたように、センサの感度自体を低下させる以外に、センサ自体の感度は同じでも、異物が存在するという判別を行う閾値を変更することにより、実質的な物体検出感度の調整を行うことができる。

図示する異物付着点感度調節部１３においては、異物付着点感度調節部１４において前記のような感度調節を行うほか、異物付着点縦方向感度１５の調節部においては、前記のように異物付着検出部８の水滴流下検出部１０で水滴が流下していることを検出したとき、それ以降の水滴の流下による静電容量変化点の移動検出による誤検出を防ぐため、現在の異物付着点を含むそれより下の部分の感度を予め低下させる処理を行う。

異物検出点マスク処理部１６では、異物検出部８で前記のように水滴等の異物の付着を検出したとき、タッチパネルにおける異物検出部分に対してマスクする処理を行う。この処理は前記異物付着点感度１４の調節を行う態様とは別に、異物を検出したときには直ちにその部分をマスクする処理を行うことができるが、それ以外に前記のように異物検出点の感度を所定量ずつ低下させ、それを繰り返している内にその部分の物体検出感度をゼロにし、実質的にマスク処理を行う状態にすることもできる。

異物付着点記憶部１７では、異物付着検出部８で異物を検出したとき、その場所をＸ−Ｙ座標で記憶し、その検出時刻、検出した静電容量等を記憶する。そのデータにより、その後利用者の指等によるタッチ操作を検出したとき、異物検出点部分のタッチであるか、また異物を検出した位置の変化、或いは異物の静電容量の変化により水滴が蒸発していく状態等を把握することができるようにしている。

異物点移動検出部１８では、先に異物付着点記憶部１７に記憶していた異物付着点が無くなってその部分にほぼ隣接する部分で同程度の静電容量の異物を検出したとき、先の異物がその部分に移動したものとして検出する。それにより異物検出部８の水滴流下検出部１０は、異物が下方に移動したことを検出したときにその異物が水滴であり、時間と共に流下したことを検出する。

付着異物拭き取り警告出力部１９では、前記のように異物付着検出部８で異物の付着を検出したとき、特に面積の広い、或いは大きな異物が付着したことを検出したときには、利用者がその異物を拭き払った方が良い旨の警告出力を行う。その際はモニタの一部にその旨のフラッシュ表示等を行うほか、必要に応じて音声で拭き払い案内を行うようにしても良い。

前記のような機能ブロックからなる本発明による静電容量式タッチパネル誤検出防止装置においては、例えば図２に示す作動フローにしたがって順に作動させることにより実施することができる。図２に示す静電容量式タッチパネル誤検出防止処理の例においては、最初周期的にセンサをスキャンしてセンサの容量変化を検出することから始めている（ステップＳ１）。

特にタッチパネルに対する複数の指示を検出可能なマルチタッチ型の静電容量式タッチパネルの場合は、多数のＸ電極と多数のＹ電極が交差する検出点が存在するので、それらの検出点を所定の周期でスキャンし、容量変化が生じているか、また、静電容量の標準値から変化している状態が持続しているか等を検出する。

次いでセンサの標準値からの容量変化点を検出したか否かを判別する（ステップＳ２）この処理は通常はセンサの容量変化点を検出したか否かの判別を行っているところであるが、本発明においては特に静電容量式タッチパネルに水滴等の異物が付着するとき、その状態の継続も検出するため、タッチパネルの各検出点における標準とする静電容量を基準として、静電容量が変化している点を検出することとなる。

ステップＳ２においてセンサの標準値からの容量変化点を検出したときには、ステップＳ３に進んで、近接センサは物体の近接を検出したか否かを判別する。ここで近接センサは物体の近接を検出しなかったと判別したときにはステップＳ４に進み、ステップＳ２で検出した容量変化検出点は水滴等の異物の付着と判定する。

即ち、利用者が液晶画面に表示された指示部分を操作しようとするときには、指、或いは指示具等によって所望の部分にタッチする操作を行うため、近接センサはそれを検出する。それに対してタッチパネルの位置部に静電容量変化があるのに対して、近接センサが物体の近接を検出していないときには、水滴等の異物が付着しているためであると判定することができる。

このような異物の付着は多くの場合前記図９（ａ）に示すように、利用者がタッチパネルを操作する指等に付着していた水滴等がタッチパネルに残ることによるものであり、その操作の時には近接センサがこの時の指等を検出しているので、前記ステップＳ３では近接センサは物体の近接を検出したと判別し、後述するようにステップＳ１６に進んで所定の処理が行われる。それに対してステップＳ３で近接センサは物体の近接を検出しないと判別するときには、先の操作の検出以降の周期におけるセンサのスキャンで、標準とする静電容量とは異なる静電容量を検出するときに、ステップＳ４の異物付着の判定がなされることとなる。

その後図２の例においては、記憶している異物検出点はあるか否かを判別し（ステップＳ５）、図１の異物付着点記憶部１７に異物付着検出部８で検出したデータを記憶しているとき、ステップＳ５では異物検出点はあると判別し、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では今回の異物検出点は先に検出した異物検出点と同じか否かを判別し、同じではないと判別したときにはステップＳ７に進み、先に検出した異物検出点の下か否かを判別している。

このステップＳ７で、先に検出した異物検出点の下であると判別したときには、ステップＳ８に進み、今回の異物検出は、先に検出した異物が下方に移動したものである、即ちパネル上を流下したものであると判定し、これは水滴が流下したものと判定する。このとき先に検出した異物検出点に未だ異物が存在すると検出しても、液適の一部がその部分に残っているものと判断しても良く、先に検出した異物検出点に異物が残存していないときに水滴が流下したと判別しても良い。更に、異物付着の静電容量変化を検出し、先の異物検出点の静電容量が低くなっているときには、水滴が流下したものと判定しても良い。

図２の例においてはその後ステップＳ９において、異物検出点の下方で縦方向の感度を所定量低下させている。即ち、ステップＳ７で先に検出した異物点の下に異物が存在することにより、水滴が流下したと判別したときには、その後もその水滴は下方に流下することが推定できるので、ここで予め水滴と判定された物体の下方で、縦方向の部分の感度を低下させている。

この処理は図１の異物付着検出部８の水滴流下検出部１０で前記処理により水滴の流下を検出したとき、タッチパネル感度調節部１２における異物付着点縦方向感度１５の調節によって行っている。この状態は図３に示しており、同図（ａ）及び（ｂ）の一部拡大図のようなタッチパネルへの水滴付着があったとき、同図（ｃ）のような水滴の流下が検出されると、同図（ｄ）に示すようにその位置を含む下方の縦方向に沿って感度を低下させる。

それにより、同図（ｄ）に示すように、更に水滴の流下があったときでも、少なくとも水滴が流下した程度の容量変化は、指示信号ｊとしては検出せず、水滴の流下によるタッチパネルの誤検出を防止することができる。その後ステップＳ１０に進み、新たな異物検出点を記憶し、ステップＳ１に戻って前記作動を繰り返す。

前記ステップＳ２において、センサの標準値からの容量変化点を検出しなかったと判別したときには、ステップＳ１１に進んで、異物検出点を記憶しているか否かを判別する。ここで異物検出点を記憶していると判別したときには、ステップＳ１２に進んで、異物の付着は無くなったものと判別する。即ち、先に水滴等の付着を検出することによりそのデータを記憶していたのに対して、その後ステップＳ２でセンサの標準値からの容量変化点を検出しなかったと判別したときには、先に存在していた水滴が蒸発し、或いはタッチパネル外に流下し、或いは異物が落下、或いは利用者が拭き払ったものと判定する。それにより先に記憶していた異物検出点の記憶を削除し（ステップＳ１３）、異物検出点の感度を元に戻して（ステップＳ１４）、ステップＳ１に戻って前記作動を繰り返す。

前記ステップＳ３において、近接センサは物体の近接を検出したと判別したときには、ステップＳ２でセンサの標準値からの容量変化点を検出した後の近接センサによる物体の近接検出であるので、実際の利用者の操作であると判別し、ステップＳ１６に進んで異物検出点を記憶しているか否かを判別し、異物検出点を記憶していないときの作動としてステップＳ１８に進み、その検出結果を出力し、ステップＳ１に戻って前記作動を繰り返す。この作動はタッチパネルに異物が付着していない時における、利用者の指示操作を検出する最も標準的な処理である。

ステップＳ１６で異物検出点を記憶していると判別したときには、異物点を除いて検出結果を出力する。即ち、タッチパネルに未だ水滴等の異物が付着している状態での利用者の実際の操作指示に際しては、異物検出点は操作指示信号ではないとして、その異物点を除いた検出結果を出力する。この処理はタッチパネルに水滴等が付着しているときに利用者が操作指示を行う標準的な処理である。

また、ステップＳ１７における異物点を除いて検出結果を出力する処理に際しては、例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示すような処理も行う。即ち図４（ａ）のように水滴が付着しているとき、同図（ｂ）に示すように同じ部分に利用者がタッチしたときには、多くの場合指に付着していた水滴は、指の全タッチ面積よりも小さいので、同図（ｃ）に示すように付着していた水滴領域よりもタッチ領域が大きくなる。

そのため、水滴領域を記憶していたデータと、今回操作したタッチ領域とを比較し、前記のように感度を低下させている水滴領域部分を除いた、通常の感度領域部分について操作の検出を行い、その中心部分が利用者が意図した操作指示点であると判別することができる。

ステップＳ６において今回の異物検出点は先に検出した異物検出点と同じであると判別したときには、図示の例ではその異物検出点の感度を所定量低下させている。即ち、図示の例では、異物検出時に後述するようにステップＳ１９で異物検出点の感度をゼロにはせず、即ち最初からマスクはせず、所定量感度を低下する処理を行っており、このステップＳ１５においては先に低下させた感度を更に所定量低下させることにより、徐々に感度を低下させている。これか繰り返されると、最後は実質的にマスクした状態となる。但し前記のように、静電容量は通常どおり検出しており、異物と判定する閾値を上げることにより感度調節を行う。それによって、感度をゼロにしたときでも、異物付着は検出可能となる。

前記ステップＳ５において記憶している異物検出点が存在しないと判別したとき、及び同ステップＳ５で記憶している異物検出があると判別し、ステップＳ６で今回の異物検出点は先に検出した異物検出点と同じではないと判別し、更にステップＳ７で先に検出した異物検出点の下方ではないと判別したときにはステップＳ１９に進み、今回の異物検出点の感度を所定量低下させる。即ち、ここでは新たな異物検出がなされたものと判断してその異物検出点の感度を前記のようにして所定量低下させる。以降はステップＳ１０に進み、前記作動を繰り返す。

本発明は前記処理により、近接センサの利用によって静電容量式タッチパネルに対する水滴等の異物付着検出を行うことができ、異物付着による誤検出を防止することができるものであるが、更に前記各種処理によって、水滴特有の流下、蒸発、タッチパネル外流出等に確実に対応することができる。

また、本発明はナビゲーション装置に限らず車両搭載オーディオ機器の他、更に携帯電話、携帯情報端末、携帯オーディオ機器等の種々の機器に使用することができる。

１ 指
２ 近接センサ
３ 静電容量式タッチパネル
４ 液晶パネル
５ タッチ検出部
６ 異物点排除タッチ指示点検出部
７ 異物検出点タッチ指示検出部
８ 異物付着検出部
９ 水滴付着検出部
１０ 水滴流下検出部
１１ タッチパネル物体近接検出部
１２ タッチパネル感度調節部
１３ 異物付着点感度調節部
１４ 異物付着点感度
１５ 異物付着点縦方向感度
１６ 異物検出点マスク処理部
１７ 異物付着点記憶部
１８ 異物付着点移動検出部
１９ 付着異物拭き払い警告出力部

Claims (20)

1. 静電容量変化の検出により物体による指示信号を検出する静電容量式タッチパネルと、前記タッチパネルの表面側に設け、タッチパネルに対して物体が近接していることを検出する近接センサとを備えた静電容量式タッチパネルの誤検出防止方法において、
   前記タッチパネルで静電容量変化を検出したとき、前記近接センサで物体の近接を検出しないときには、当該静電容量変化はタッチパネルに付着した異物によるものであると判別することを特徴とする静電容量式タッチパネル誤検出防止方法。
2. 前記異物の付着を検出したとき、タッチパネルの異物検出部分の物体検出感度を無くすことを特徴とする請求項１記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法。
3. 前記異物の付着を検出したとき、タッチパネルの異物検出部分の物体検出感度を所定量低下させることを特徴とする請求項１記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法。
4. 前記異物の付着を検出したとき、異物の検出位置、静電容量変化量のデータを記憶し、
   その後異物の付着を検出しなくなったときにには該データを削除することを特徴とする請求項１記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法。
5. 前記検出した異物の位置が下方に移動したことを検出したとき、当該異物は水滴であると判別することを特徴とする請求項１記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法。
6. 前記異物は水滴であると検出したとき、異物検出点を含む下方の縦方向の部分の異物検出感度を低下させることを特徴とする請求項５記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法。
7. 前記異物を検出した後、当該異物検出部分を含む物体のタッチを検出したときには、前記物体のタッチ検出部分から前記異物検出部分を除いた部分によって、物体のタッチ位置を検出することを特徴とする請求項１記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法。
8. 前記静電容量式タッチパネルは、複数の指示点を検出可能なマルチタッチ型静電容量式タッチパネルであることを特徴とする請求項１記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止方法。
9. 静電容量変化の検出により物体による指示信号を検出する静電容量式タッチパネルと、
   前記タッチパネルの表面側に設け、タッチパネルに対して物体が近接していることを検出する近接センサとを備えた静電容量式タッチパネルの誤検出防止装置において、
   前記タッチパネルで静電容量変化を検出したとき、前記近接センサで物体の近接を検出しないときには、当該静電容量変化はタッチパネルに付着した異物によるものと判別して異物を検出する異物付着検出手段とを備えたことを特徴とする静電容量式タッチパネル誤検出防止装置。
10. 前記タッチパネルの任意の部分の物体検出感度を調節するタッチパネル感度調節手段を備え、
    前記異物付着検出手段で異物を検出したとき、前記タッチパネル感度調節手段では、タッチパネルの異物検出部分の物体検出感度を無くすことを特徴とする請求項９記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止装置。
11. 前記タッチパネルの任意の部分の物体検出感度を調節するタッチパネル感度調節手段を備え、
    前記異物付着検出手段で異物を検出したとき、前記タッチパネル感度調節手段では、タッチパネルの異物検出部分の物体検出感度を所定量低下させることを特徴とする請求項９記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止装置。
12. 前記タッチパネル感度調節手段では、前記異物付着検出手段で同じ位置に異物を検出したとき、当該異物検出部分の物体検出感度を更に所定量低下させることを特徴とする請求項１１記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止装置。
13. 前記異物付着検出手段で検出した異物の検出位置、静電容量変化量のデータを記憶する異物付着点記憶手段を備え、
    前記異物付着点記憶手段で記憶したデータは、前記異物付着検出手段で当該異物を検出しなくなったときに削除することを特徴とする請求項９記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止装置。
14. 前記異物付着検出手段で検出した異物検出位置が移動したことを検出する異物点移動検出手段を備え、
    前記異物点移動検出手段で異物が下方に移動したことを検出したとき、前記異物付着検出手段では、当該異物は水滴であると判別することを特徴とする請求項９記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止装置。
15. 前記タッチパネルの任意の部分の物体検出感度を調節するタッチパネル感度調節手段を備え、
    前記異物検出手段で異物は水滴であると検出したとき、前記タッチパネル感度調節手段では、水滴であると検出した異物検出点を含む下方の縦方向の部分の異物検出感度を低下させることを特徴とする請求項１４記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止装置。
16. 前記タッチパネルの任意の部分の物体検出感度を調節するタッチパネル感度調節手段を備え、
    前記異物検出手段で異物を検出して前記タッチパネル感度調節手段で感度を低下させたときには、その後前記異物検出手段で異物を検出しなくなったときには、前記タッチパネル感度調節手段では、異物検出点の感度を元に戻すことを特徴とする請求項９記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止装置。
17. 前記異物検出手段で異物を検出した後、当該異物検出部分を含む物体のタッチを検出したときには、前記物体のタッチ検出部分から前記異物検出部分を除いた部分によって、物体のタッチ位置を検出するタッチ検出手段を備えたことを特徴とする請求項９記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止装置。
18. 前記静電容量式タッチパネルは、複数の指示点を検出可能なマルチタッチ型静電容量式タッチパネルであることを特徴とする請求項９記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止装置。
19. 前記異物付着検出手段で異物の付着を検出したとき、利用者に異物の拭き払いを行う警告を出力するする付着物拭き払い警告出力手段を備えたことを特徴とする請求項９記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止装置。
20. 前記静電容量式タッチパネル誤検出防止装置を、ナビゲーション装置、車載オーディオ装置、携帯電話、携帯情報端末、携帯オーディオ機器のいずれかに適用したことを特徴とする請求項９記載の静電容量式タッチパネル誤検出防止装置。

Images