JP2012199852A - Input signal processing device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an input signal processing device that improves responsiveness even when sequentially scanning a plurality of switches.SOLUTION: The input signal processing device includes: an input signal selection section for receiving a plurality of input signal and selecting one from the plurality of input signals in a predetermined selection order to output the selected input signal; a sampling section for sampling a state of the input signal output by the input signal selection section; and a variation calculation section for calculating a variation in the input signal from the result of sampling. If the variation in the input signal calculated by the variation calculation section exceeds a predetermined variation threshold, the input signal selection section continues outputting the input signal exceeding the variation threshold.

Description

Translated fromJapanese

本発明は、特に、静電容量の変化を監視して、被検物の接近または接触を検出する静電容量スイッチを含む入力信号処理装置に関する。  The present invention particularly relates to an input signal processing apparatus including a capacitance switch that monitors a change in capacitance and detects approach or contact of a test object.

静電容量検出電極と人体間の静電容量を利用して、スイッチやダイヤルなどのＨＭＩ（Human-Machine Interface）の操作を推定する方法がある。代表的な方法は次の通りである。
・静電容量に電荷を充電した後、放電に要する時間差から充電された静電容量を測定し、ユーザの操作を推定する。
・静電容量に電荷を充電した後の電圧差を測定し、ユーザの操作を推定する（チャージ・トランスファ方式等、非特許文献１参照）。
（充電した電荷はスイッチを介して別のコンデンサに蓄える場合がある）
・静電容量で発振回路を構成したときの周波数差を測定し、ユーザの操作を推定する。
・送受信電極の間に流れる電流を、人体間との静電容量を介してＧＮＤ（グランド）接地することによって変化した電流差を測定し、ユーザの操作を推定する。There is a method for estimating the operation of an HMI (Human-Machine Interface) such as a switch or a dial by using the capacitance between the capacitance detection electrode and the human body. A typical method is as follows.
After charging the electrostatic capacity, the charged electrostatic capacity is measured from the time difference required for discharging, and the user's operation is estimated.
The voltage difference after charging the electrostatic capacity is measured, and the user's operation is estimated (refer to Non-Patent Document 1, for example, charge transfer method).
(The charged charge may be stored in another capacitor via the switch)
-Measure the frequency difference when the oscillation circuit is configured with capacitance, and estimate the user's operation.
A current difference that is changed by grounding the current flowing between the transmitting and receiving electrodes to GND (ground) via the capacitance between the human bodies is measured, and the user's operation is estimated.

上述の、いずれの方法も、人体を介した静電容量検出電極とＧＮＤ間の静電容量を利用し、その静電容量によって決まる時間、電圧、周波数、電流を測定するものである。例えば、チャージ・トランスファ方式では、静電容量検出電極に、一定振幅の連続したパルスなどの駆動電圧を印加し、測定対象に蓄積された電荷を別のコンデンサに移動し、そのコンデンサの充電電圧を測定することで、静電容量を測定している。  In any of the above-described methods, the time, voltage, frequency, and current determined by the capacitance are measured using the capacitance between the capacitance detection electrode and GND via the human body. For example, in the charge transfer method, a drive voltage such as a continuous pulse having a constant amplitude is applied to the capacitance detection electrode, the charge accumulated in the measurement object is moved to another capacitor, and the charge voltage of the capacitor is changed. By measuring, the capacitance is measured.

上述のような静電容量スイッチを含む静電容量スイッチ装置では、コストを低減するため、半導体などで作られた切替器を用い、時分割で各スイッチを切り替えて（スキャンして）、ユーザのスイッチの操作を推定する構成として、操作入力推定に関する回路は複数のスイッチで共用することが多い。この場合、スイッチのスキャンの周期あるいは順序は、固定されている（特許文献１参照）。  In the capacitance switch device including the capacitance switch as described above, in order to reduce costs, a switch made of a semiconductor or the like is used, and each switch is switched (scanned) in a time-sharing manner. As a configuration for estimating the operation of a switch, a circuit related to operation input estimation is often shared by a plurality of switches. In this case, the scanning cycle or order of the switches is fixed (see Patent Document 1).

近年、車載機器においても、静電容量方式のスイッチなどのＨＭＩが普及している。車載機器の静電容量方式スイッチにおいては次のような問題がある。
・寒冷時に厚手の手袋を着用して操作することがあるが、厚手の手袋着用時の静電容量検出電極と人体間の静電容量は少なくなるため、わずかな静電容量の変化を測定できる必要がある。
・スイッチによっては高い信頼性を要求される場合もあり、誤動作・非動作をなくす必要がある。これは、静電容量検出電極の面積を大きくすることで、スイッチの感度や信頼性を向上することができるが、車載機器は限られた面積に多数のスイッチを配置する必要があり、静電容量検出電極の面積を大きくできない。また、キーレスシステムの操作キー、ＧＰＳなど電波を扱う車載機器が増大しており、搭載機器の発生ノイズに対する要求がより厳しくなっている。In recent years, HMIs such as capacitive switches have been widely used in in-vehicle devices. The capacitive switch for in-vehicle equipment has the following problems.
・ Although it may be operated by wearing thick gloves during cold weather, the capacitance between the capacitance detection electrode and the human body when wearing thick gloves is reduced, so a slight change in capacitance can be measured. There is a need.
・ Some switches require high reliability, and it is necessary to eliminate malfunctions and non-operations. This is because the sensitivity and reliability of the switch can be improved by increasing the area of the capacitance detection electrode. However, in-vehicle devices need to arrange a large number of switches in a limited area. The area of the capacitance detection electrode cannot be increased. In addition, the number of in-vehicle devices that handle radio waves such as operation keys of the keyless system and GPS is increasing, and the demand for noise generated by the on-board devices is becoming stricter.

特許第３７９８４２８号公報Japanese Patent No. 3798428

「トランジスタ技術」２００９年８月号（ＣＱ出版社）の特集記事「タッチ・パネルのしくみと使い方」の第２章「タッチ・パネル方式事典」Chapter 2 “Touch Panel Encyclopedia” in the special feature article “Structure and Usage of Touch Panel” in the August 2009 issue of “Transistor Technology” (CQ Publisher)

従来のメカニカル方式のボタンでは、スキャンにかかる時間は、静電容量スイッチ方式と比較して大変短く、ハードウェアの構成が簡単なため、それぞれのボタンにハードウェア（スイッチ等）を用意することが一般的であり、複数のボタンを同時にスキャンできるため、スキャン時間は問題になることは少なかった。  With the conventional mechanical buttons, the scan time is very short compared to the capacitive switch method, and the hardware configuration is simple. Therefore, hardware (switches, etc.) can be prepared for each button. Since it is common and multiple buttons can be scanned simultaneously, scan time is rarely a problem.

しかし、静電容量検出電極と人の間の静電容量はせいぜい数ｐＦであるため、特許文献１の方法あるいは非特許文献１の方法による測定では、回路内のコンデンサに電荷を蓄積するためには、数万回のスイッチングと電荷転送を行う必要があり、１個の静電容量検出電極のスキャンに数ｍｓ程度の時間を要している。このため、測定（すなわち操作の検出）感度を向上させるためには、コンデンサに電荷を蓄積する回数を増大する必要があり、静電容量測定に要する時間が増大してしまう。  However, since the electrostatic capacitance between the electrostatic capacitance detection electrode and the person is at most several pF, in the measurement by the method of Patent Document 1 or the method of Non-Patent Document 1, the charge is accumulated in the capacitor in the circuit. Needs to perform switching and charge transfer several tens of thousands of times, and it takes about several ms to scan one capacitance detection electrode. For this reason, in order to improve the measurement (ie, detection of operation) sensitivity, it is necessary to increase the number of times the charge is accumulated in the capacitor, and the time required for the capacitance measurement increases.

また、多数の静電容量スイッチを搭載したシステムで、１つの操作入力推定に関する回路を共用して、時分割で複数のスイッチを１つずつスキャンする場合は、１回あたりのスキャン（走査）時間がさらに増大して応答性が悪化するため、ＨＭＩとして問題となる場合があった。  Also, in a system equipped with a large number of capacitance switches, when a circuit related to one operation input estimation is shared and a plurality of switches are scanned one by one in a time division manner, a scan (scanning) time per time However, the responsiveness deteriorates further, which may cause a problem as HMI.

上記問題点を背景として、本発明の課題は、複数のスイッチを順次スキャンする場合でも、応答性を向上できる入力信号処理装置を提供することにある。  Against the background of the above problems, an object of the present invention is to provide an input signal processing device capable of improving the responsiveness even when a plurality of switches are sequentially scanned.

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記課題を解決するための入力信号処理装置は、複数の入力信号が入力され、予め定められた選択順序に基づいて、複数の入力信号から１つを選択し、選択した入力信号を出力する入力信号選択部と、入力信号選択部が出力した入力信号の状態をサンプリングするサンプリング部と、サンプリングの結果に基づいて、入力信号の変化量を算出する変化量算出部と、を備え、入力信号選択部は、変化量算出部が算出した入力信号の変化量が予め定められた変化量閾値を超えるとき、変化量閾値を超えた入力信号の出力を継続することを特徴とする。  An input signal processing apparatus for solving the above-described problem is an input that receives a plurality of input signals, selects one of the plurality of input signals based on a predetermined selection order, and outputs the selected input signal A signal selection unit, a sampling unit that samples a state of the input signal output by the input signal selection unit, and a change amount calculation unit that calculates a change amount of the input signal based on a result of the sampling. When the change amount of the input signal calculated by the change amount calculation unit exceeds a predetermined change amount threshold value, the unit continues output of the input signal exceeding the change amount threshold value.

前述のように、特に車載機器の静電容量スイッチにおいては、スイッチの感度、信頼性、応答性を両立する必要がある。操作するスイッチが１つの場合（すなわち、複数のスイッチの同時押しをしない場合）、静電容量測定値が変化するスイッチは１つになる。また、ノイズなどによって複数のスイッチの静電容量測定値が変化した場合は、そもそもユーザは操作していないので、応答性の問題は生じない。本発明は、これらのことに着目して、静電容量検出値の変化があった静電スイッチのスキャンを優先して行い（連続してスキャンを行う、あるいはスキャンの頻度を上げる）、電荷の蓄積・移動を高速で行うことで、スイッチ操作の応答性を向上するものである。  As described above, particularly in a capacitive switch of an in-vehicle device, it is necessary to satisfy both sensitivity, reliability, and responsiveness of the switch. When the number of switches to be operated is one (that is, when a plurality of switches are not pressed at the same time), there is one switch whose capacitance measurement value changes. In addition, when the capacitance measurement values of a plurality of switches change due to noise or the like, the user does not operate in the first place, so that the problem of responsiveness does not occur. The present invention pays attention to these points and prioritizes scanning of the electrostatic switch in which the capacitance detection value has changed (sequentially scanning or increasing the frequency of scanning). Responsiveness of switch operation is improved by performing accumulation and movement at high speed.

この場合スイッチのスキャン周期が十分短く、ノイズ除去のための平滑化処理、閾値判定処理などの所要時間が、スキャン周期よりも小さいものであれば、ユーザの操作に対する応答遅れは生じない。しかし、スイッチの個数が多くなると、スキャン周期は増大し、応答性を維持するのは難しい問題がある。そこで、本発明のスキャンは、必要に応じてスイッチのスキャン頻度をダイナミックに変化する方法を用いている。すなわち、スイッチ操作を速やかに検出したいときは、静電容量のサンプリング値のプラス変化が設定した閾値を越えた場合、優先的に同じスイッチのスキャンを再び行う。  In this case, if the switch scan cycle is sufficiently short and the time required for smoothing processing for noise removal, threshold determination processing, and the like is shorter than the scan cycle, there is no response delay to the user's operation. However, as the number of switches increases, the scan cycle increases, and it is difficult to maintain responsiveness. Therefore, the scan of the present invention uses a method of dynamically changing the scan frequency of the switch as necessary. That is, when it is desired to quickly detect the switch operation, when the positive change in the capacitance sampling value exceeds the set threshold, the same switch is preferentially scanned again.

例えば、引き続いて同じスイッチのスキャンを行い、このスイッチのプラス変化がさらに引き続き設定した閾値を越えた場合、設定した許容回数までスキャンを優先的に行う。これにより、サンプリング値にプラス変化があったスイッチの応答性を向上することができる。  For example, the same switch is continuously scanned, and when the positive change of this switch further exceeds the set threshold value, the scan is preferentially performed up to the set allowable number of times. Thereby, the responsiveness of the switch having a positive change in the sampling value can be improved.

また、スライダあるいはタッチパネル上をなぞるなど複数のスイッチ入力（電極）のスキャンが必要な場合は、変化のあった電極の周辺の電極も合わせてスキャンの頻度を上げることで、精度をバランスよく上げることができる。  In addition, when multiple switch inputs (electrodes) such as tracing on a slider or touch panel are required, the accuracy of the electrodes can be improved in a well-balanced manner by increasing the frequency of scanning for the electrodes around the changed electrodes. Can do.

また、本発明の入力信号処理装置における入力信号選択部は、変化量閾値を超えた入力信号の出力を継続中に、予め定められた優先出力停止条件が成立したとき、現在出力している入力信号の次の選択順序の入力信号を出力する。  In addition, the input signal selection unit in the input signal processing device of the present invention is the input currently being output when the predetermined priority output stop condition is satisfied while the output of the input signal exceeding the change amount threshold is continued. The input signal of the next selection order of signals is output.

上記構成によって、サンプリング値に変化があったスイッチ以外のスイッチの応答性の低下を抑えることができる。  With the above configuration, it is possible to suppress a decrease in responsiveness of switches other than the switch whose sampling value has changed.

また、本発明の入力信号処理装置は、入力信号の変化量が予め定められた変化量閾値を下回ったときを、優先出力停止条件が成立したとする。  In the input signal processing device of the present invention, it is assumed that the priority output stop condition is satisfied when the change amount of the input signal falls below a predetermined change amount threshold value.

変化量が変化量閾値を下回るということは、ユーザの操作ではないか、サンプリング値がゼロまたは最大値となったか、あるいはユーザの操作が確定したかのいずれかである。上記構成によって、速やかに他のスイッチのスキャンに戻ることができる。  That the change amount falls below the change amount threshold value is either a user operation, the sampling value becomes zero or the maximum value, or the user operation is confirmed. With the above configuration, it is possible to quickly return to scanning of another switch.

また、本発明の入力信号処理装置は、サンプリングの回数を計測するサンプリング回数計測部を備え、サンプリング回数計測部による計測回数が予め定められた回数に達したとき、優先出力停止条件が成立したとする。  Further, the input signal processing apparatus of the present invention includes a sampling number measuring unit that measures the number of samplings, and when the number of times measured by the sampling number measuring unit reaches a predetermined number, the priority output stop condition is satisfied. To do.

上記構成によって、特定のスイッチのスキャンのみを過度に繰り返し、他のスイッチの応答性が低下することを防止できる。  With the above configuration, it is possible to prevent only a specific switch from being scanned excessively and to prevent the responsiveness of other switches from being lowered.

また、本発明の入力信号処理装置は、サンプリングの結果に基づいて、入力信号を平滑化して平滑出力値を演算する平滑出力値演算部と、平滑出力値演算部の演算回数を計測する演算回数計測部と、を備え、平滑出力値演算部による演算回数が予め定められた回数に達したとき、優先出力停止条件が成立したとする。  Further, the input signal processing apparatus of the present invention includes a smoothed output value computing unit that smoothes an input signal and computes a smoothed output value based on a sampling result, and a number of computations that measures the number of computations of the smoothed output value computing unit. A priority output stop condition is satisfied when the number of calculations by the smoothed output value calculation unit reaches a predetermined number.

上記構成によって、入力信号に対するノイズの影響を除去することができる。ただし、平滑化による応答性低下が発生する。しかし、本発明は、このような応答性低下の改善にも有効である。すなわち、変化が発生した電極は、サンプリングの頻度が増加するので、平滑出力への反映も早く行うことができる。また、速やかに他のスイッチのスキャンに戻ることができる。  With the above configuration, the influence of noise on the input signal can be removed. However, the response decreases due to smoothing. However, the present invention is also effective in improving such responsiveness degradation. That is, since the frequency of sampling increases in the electrode in which the change has occurred, the reflection to the smooth output can be performed quickly. Further, it is possible to quickly return to scanning of other switches.

また、本発明の入力信号処理装置における入力信号は、アナログ信号である。  The input signal in the input signal processing device of the present invention is an analog signal.

上記構成によって、デジタル信号に比べてサンプリング値の変化量が時間に対して緩やかなアナログ信号を入力信号とすることで、より一層本発明の作用効果を得ることが可能となる。  With the configuration described above, it is possible to obtain the operational effects of the present invention even more by using an analog signal whose sampling value changes more slowly than the digital signal as the input signal.

また、本発明の入力信号処理装置における入力信号は、検出電極への被検物の接近または接触によって、検出電極と被検物との間に生ずる静電容量に基づいて生ずるものである。  The input signal in the input signal processing apparatus of the present invention is generated based on the capacitance generated between the detection electrode and the test object due to the approach or contact of the test object to the detection electrode.

上記構成によって、上述のような１個の静電容量検出電極のスキャンに数ｍｓ程度の時間を要する静電容量スイッチにおいて、より一層本発明の作用効果を得ることが可能となる。  With the above-described configuration, it is possible to further obtain the effects of the present invention in the capacitance switch that requires a time of about several ms to scan one capacitance detection electrode as described above.

入力信号処理装置の全体構成を示すブロック図。The block diagram which shows the whole structure of an input signal processing apparatus.各スイッチの動作タイミングと、検出電極への印加電圧およびコンデンサの電圧との関係を示す図。The figure which shows the relationship between the operation timing of each switch, the applied voltage to a detection electrode, and the voltage of a capacitor | condenser.真値、サンプリング値、平滑出力値の関係を示す図。The figure which shows the relationship between a true value, a sampling value, and a smooth output value.従来技術によるスイッチ入力処理タイミングを示す図。The figure which shows the switch input processing timing by a prior art.本発明のスイッチ入力処理タイミングを示す図。The figure which shows the switch input processing timing of this invention.従来技術によるスイッチ入力処理を説明するフロー図。The flowchart explaining the switch input process by a prior art.本発明のスイッチ入力処理を説明するフロー図。The flowchart explaining the switch input process of this invention.本発明のスイッチ入力処理の別例を説明するフロー図。The flowchart explaining another example of the switch input process of this invention.

以下、本発明の入力信号処理装置について、図面を用いて説明する。図１に、入力信号処理装置の一つである、上述のチャージ・トランスファ方式による回路構成の一例を示す。入力信号処理装置１００は、静電容量検出電極を含んで構成される複数のボタン１〜４、切替スイッチ５、例えば周知のオペアンプ等を含んで構成される増幅器８、周知のＡＤコンバータであるＡＤＣ９、ＣＰＵ１０、回路全体に電源を供給する電源１１、電源１１〜切替スイッチ５の出力側の間に設けられた電荷移動用スイッチＳＷ１、切替スイッチ５の出力側〜増幅器８の間に設けられた電荷移動用スイッチＳＷ２、一方が電荷移動用スイッチＳＷ２〜増幅器８の間に接続され他方がＧＮＤに接続された電荷積分用コンデンサ（以下、「コンデンサ」と略称）Ｃｉ、コンデンサＣｉに並列接続された放電抵抗Ｒｂ、放電抵抗Ｒｂ〜ＧＮＤの間に設けられた放電用スイッチＳＷ３を含んで構成される。  The input signal processing apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a circuit configuration based on the above-described charge transfer system, which is one of input signal processing apparatuses. The inputsignal processing apparatus 100 includes a plurality of buttons 1 to 4 configured to include capacitance detection electrodes, achangeover switch 5, for example, anamplifier 8 configured to include a known operational amplifier, and anADC 9 serving as a known AD converter. ,CPU 10,power supply 11 for supplying power to the entire circuit, charge transfer switch SW 1 provided between thepower supply 11 to the output side of thechangeover switch 5, charge provided between the output side of thechangeover switch 5 and theamplifier 8. A transfer switch SW2, a charge integration capacitor (hereinafter abbreviated as “capacitor”) Ci, one connected between the charge transfer switch SW2 and theamplifier 8 and the other connected to GND, and a discharge connected in parallel to the capacitor Ci A resistor Rb and a discharge switch SW3 provided between the discharge resistors Rb to GND are configured.

切替スイッチ５は、ＣＰＵ１０の制御指令に基づいて、ボタン１〜４のうちの１つを選択してその状態を出力する。なお、切替スイッチ５が本発明の入力信号選択部に相当する。  Thechangeover switch 5 selects one of the buttons 1 to 4 based on the control command of theCPU 10 and outputs the state. Thechangeover switch 5 corresponds to the input signal selection unit of the present invention.

ＣＰＵ１０は、中央演算処理部ともいわれ、内部にはマイコン、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含み、マイコンがＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行することで、入力信号処理装置１００としての各種動作を行う。また、ＣＰＵ１０は、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体で構成されるメモリ１０ａを含んでいる。メモリ１０ａは入力信号処理装置１００の動作に必要な情報を記憶している。なお、ＣＰＵ１０が本発明のサンプリング部，変化量算出部，サンプリング回数計測部，平滑出力値演算部，演算回数計測部に相当する。  TheCPU 10 is also referred to as a central processing unit, and includes a microcomputer, a ROM, a RAM, and the like. The microcomputer executes various operations as the inputsignal processing device 100 by executing a control program stored in the ROM. In addition, theCPU 10 includes a memory 10a configured by a nonvolatile storage medium such as a flash memory. The memory 10a stores information necessary for the operation of the inputsignal processing apparatus 100. TheCPU 10 corresponds to a sampling unit, a change amount calculation unit, a sampling number measurement unit, a smooth output value calculation unit, and a calculation number measurement unit of the present invention.

電源１１から、例えばＣＰＵ１０からのクロック制御によって、電荷移動用スイッチＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替え、ＣＰＵ１０の制御指示により切替スイッチ５でボタン１を選択し、ボタン１に電圧Ｖｃを印加すると、ボタン１とユーザ（人）１４との間の静電容量Ｃｓおよびとユーザ１４とＧＮＤの間の静電容量Ｃｂに応じた電荷がボタン１に蓄積され、次に、電荷移動用スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態のときに電荷移動用スイッチＳＷ２をＯＮ状態とし、ボタン１に蓄積されている電荷をコンデンサＣｉに転送する。そして、これらの、電荷の蓄積、転送を繰り返した後に、電荷量に応じて発生するＣｉの電圧を測定した後に、放電用スイッチＳＷ３をＯＮ状態としてＣｉの電荷を放電抵抗Ｒｂで消費することで放電する（図２参照）。  When thepower source 11 switches the ON / OFF state of the charge transfer switch SW1 by, for example, clock control from theCPU 10, the button 1 is selected by thechangeover switch 5 according to the control instruction of theCPU 10, and the voltage Vc is applied to the button 1. 1 is accumulated in the button 1 according to the capacitance Cs between the user 1 and theuser 14 and the capacitance Cb between theuser 14 and the GND, and then the charge transfer switch SW1 is turned off. At this time, the charge transfer switch SW2 is turned on to transfer the charge accumulated in the button 1 to the capacitor Ci. Then, after repeating the accumulation and transfer of these charges, after measuring the voltage of Ci generated according to the amount of charge, the discharge switch SW3 is turned on and the charge of Ci is consumed by the discharge resistor Rb. Discharge (see FIG. 2).

静電容量Ｃｓおよび静電容量Ｃｂに蓄積された電荷に応じて発生するＣｉの電圧は、増幅器８において所定の増幅率によって増幅され、ＡＤＣ９でＡＤ変換が行われ、ＣＰＵ１０において、電圧値あるいは電圧値の変化が、ユーザの手指等の、被検物の接近あるいは接触によるものかどうかを判定する。  The voltage of Ci generated according to the electric charges accumulated in the electrostatic capacitance Cs and the electrostatic capacitance Cb is amplified by theamplifier 8 with a predetermined amplification factor, AD conversion is performed by theADC 9, and theCPU 10 generates a voltage value or voltage. It is determined whether the change in value is due to the approach or contact of an object such as a user's finger.

図２に、ＣＰＵ１０の制御指示により開閉動作が行われる電荷移動用スイッチＳＷ１およびＳＷ２、放電用スイッチＳＷ３の動作タイミングと、静電容量検出電極であるボタン１（他のボタン２〜４も同様）への印加電圧ＶｃおよびコンデンサＣｉの電圧（Ｃｉ電圧）との関係を示す。周知のとおり、コンデンサの静電容量Ｃａと、コンデンサに蓄積される電荷Ｑとコンデンサの電圧Ｖとの関係は、Ｑ＝Ｃａ×Ｖで表されるため、これらスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の動作タイミングと、コンデンサＣｉに蓄積される電荷との関係も、図２と同様のものとなる。  FIG. 2 shows the operation timing of the charge transfer switches SW1 and SW2 and the discharge switch SW3 that are opened and closed according to the control instruction of theCPU 10, and the button 1 that is the capacitance detection electrode (the same applies to the other buttons 2 to 4). The relationship between the applied voltage Vc and the voltage of the capacitor Ci (Ci voltage) is shown. As is well known, the relationship between the capacitance Ca of the capacitor, the charge Q accumulated in the capacitor, and the voltage V of the capacitor is expressed by Q = Ca × V. Therefore, the operation timing of these switches SW1, SW2, and SW3 And the charge accumulated in the capacitor Ci are the same as those in FIG.

電荷移動用スイッチＳＷ１がＯＮ状態となり、電源１１からの出力電圧Ｖｃがボタン１に印加されているときには、電荷移動用スイッチＳＷ２はＯＦＦ状態とし、静電容量Ｃｓおよび静電容量Ｃｂに応じた電荷がボタン１に蓄積される。次に、電荷移動用スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態のときに電荷移動用スイッチＳＷ２をＯＮ状態とし、ボタン１に蓄積された電荷をコンデンサＣｉに転送する。Ｃｉ電圧は、ＣｓおよびＣｂの直列回路に蓄積された電荷に相当する値となる。これらの、電荷の蓄積、転送を繰り返した後に、電荷量に応じて発生するＣｉの電圧を測定し、最後に、電荷移動用スイッチＳＷ１およびＳＷ２をＯＦＦ状態とし、放電用スイッチＳＷ３をＯＮ状態とすることで、コンデンサＣｉに蓄積された電荷を放電する。  When the charge transfer switch SW1 is in the ON state and the output voltage Vc from thepower supply 11 is applied to the button 1, the charge transfer switch SW2 is in the OFF state, and the charge according to the capacitance Cs and the capacitance Cb. Is stored in button 1. Next, when the charge transfer switch SW1 is in the OFF state, the charge transfer switch SW2 is turned on, and the charge accumulated in the button 1 is transferred to the capacitor Ci. The Ci voltage has a value corresponding to the charge accumulated in the series circuit of Cs and Cb. After repeating these charge accumulation and transfer, the voltage of Ci generated according to the amount of charge is measured. Finally, the charge transfer switches SW1 and SW2 are turned off, and the discharge switch SW3 is turned on. As a result, the electric charge accumulated in the capacitor Ci is discharged.

上述のような構成により、入力信号処理装置１００では、ＣＰＵ１０の制御指示により切替スイッチ５で、ボタンを、例えば１→２→３→４→１→２…のように、予め定められた選択順序に基づいて入力信号を選択し、そのボタンの状態（つまり、Ｃｂ，Ｃｓの静電容量）に応じた電圧（すなわち、サンプリング値）を算出し、そのサンプリング値を基にノイズを除去するため、以下のような平滑処理を行って平滑出力値を算出する。  With the configuration as described above, in the inputsignal processing apparatus 100, the buttons are changed in a predetermined order such as 1 → 2 → 3 → 4 → 1 → 2. To select an input signal based on the button, calculate a voltage (that is, a sampling value) according to the state of the button (that is, the capacitance of Cb and Cs), and remove noise based on the sampling value, A smooth output value is calculated by performing the following smoothing process.

・平滑出力値＝（前回のサンプリング値＋今回のサンプリング値）／２
３つ以上のサンプリング値の平均値を平滑出力値としてもよい。
・平滑出力値＝前回の平滑出力値×（１−α）＋今回のサンプリング値×α
ただし、０＜α＜１。-Smooth output value = (previous sampling value + current sampling value) / 2
An average value of three or more sampling values may be set as a smooth output value.
Smooth output value = previous smooth output value × (1−α) + current sampling value × α
However, 0 <α <1.

図３に、上述の、真値、サンプリング値、および平滑出力値の関係を示す。真値Ａが略台形形状（あるいは略矩形状）に変化する場合、真値Ａが一定値を維持しているときも、例えばノイズの影響によりサンプリング値Ｂは一定値とはならない。そこで、サンプリング値Ｂから平滑出力値Ｃを算出することで、ノイズの影響を除去し、真値Ａの状態に近いものとして、入力の変化を正確に検出できるようになっている。  FIG. 3 shows the relationship between the true value, the sampling value, and the smoothed output value described above. When the true value A changes to a substantially trapezoidal shape (or a substantially rectangular shape), even when the true value A maintains a constant value, the sampling value B does not become a constant value due to the influence of noise, for example. Therefore, by calculating the smoothed output value C from the sampling value B, the influence of noise is removed, and it is possible to accurately detect the change in the input as being close to the true value A state.

図４，図６を用いて、従来技術によるスイッチ入力処理について説明する。なお、本処理は、ＣＰＵ１０において予め定められたタイミングで繰り返し実行される。図６において、ボタン１→ボタン２→ボタン３→ボタン４の順に、ボタンスキャン処理およびボタン入力判定処理を実行する。なお、各ボタンスキャン処理を全て実行した後に、全てのボタンについて入力判定処理を実行してもよい。  The switch input processing according to the prior art will be described with reference to FIGS. This process is repeatedly executed at a predetermined timing in theCPU 10. In FIG. 6, button scan processing and button input determination processing are executed in the order of button 1 → button 2 →button 3 →button 4. Note that the input determination process may be executed for all buttons after all the button scan processes are executed.

ボタンスキャン処理およびボタン入力判定処理は、全てのボタンで同様であるため、ボタン１を例に挙げて、ボタン１スキャン処理（Ｓ１００）およびボタン１入力判定処理（Ｓ１５０）について説明する。  Since the button scan process and the button input determination process are the same for all buttons, the button 1 scan process (S100) and the button 1 input determination process (S150) will be described using the button 1 as an example.

ステップＳ１００のボタン１スキャン処理では、まず、サンプリングタイミングが到来したか否かを判定する。サンプリングタイミングは、例えば１ｍｓｅｃのような一定周期であり、ＣＰＵ１０にて生成される。また、この周期は、ボタンのスキャン処理の所要時間よりも長く設定される。つまり、図４のように、例えば１ｍｓｅｃ周期で、ボタン１→ボタン２→ボタン３→ボタン４の順に、各ボタンのスキャン処理を実行しているときには、各ボタンは実質的に４ｍｓｅｃ周期でスキャン処理を実行している。  In the button 1 scan process of step S100, it is first determined whether or not the sampling timing has come. The sampling timing is a constant cycle such as 1 msec, and is generated by theCPU 10. This period is set longer than the time required for the button scanning process. That is, as shown in FIG. 4, when the button scanning process is executed in the order of button 1 → button 2 →button 3 →button 4 in a cycle of 1 msec, for example, each button performs a scanning process substantially in a cycle of 4 msec. Is running.

上述のように、切替スイッチ５でボタン１を選択し（Ｓ１０１）、ボタン１に電圧Ｖｃを印加して、サンプリングタイミングが到来したとき（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、ボタン１の状態すなわちコンデンサＣｉに蓄積された静電容量により発生する電圧をサンプリングして、今回のサンプリング値を取得する（Ｓ１０３）。今回のサンプリング値を用いて、上述のいずれかの方法で平滑出力値を算出する（Ｓ１０４）。  As described above, when the button 1 is selected with the changeover switch 5 (S101), the voltage Vc is applied to the button 1 and the sampling timing comes (S102: Yes), the state of the button 1, that is, the capacitor Ci is accumulated. The voltage generated by the electrostatic capacitance is sampled to obtain the current sampling value (S103). Using the current sampling value, a smooth output value is calculated by any of the methods described above (S104).

ステップＳ１５０のボタン１入力判定処理では、上述のボタン１スキャン処理において算出した平滑出力値と、図４のボタンＯＮ判定閾値ＴＨ１あるいはボタンＯＦＦ判定閾値ＴＨ２とにより、以下のように判定する。
・平滑出力値がボタンＯＮ判定閾値ＴＨ１を上回るとき、あるいは平滑出力値がボタンＯＮ判定閾値ＴＨ１を下回る状態から上回る状態に変化したとき（Ｓ１５１：Ｙｅｓ）、ユーザ１４がボタンを押下した（あるいはユーザ１４の手指がボタンに接近した，ボタンＯＮ）と判定する（Ｓ１５２）。
・平滑出力値がボタンＯＦＦ判定閾値ＴＨ２を下回るとき、あるいは平滑出力値がボタンＯＦＦ判定閾値ＴＨ２を上回る状態から下回る状態に変化したとき（Ｓ１５３：Ｙｅｓ）、ユーザ１４がボタンから手指を離した（ボタンＯＦＦ）と判定する（Ｓ１５４）。In the button 1 input determination process in step S150, the following determination is made based on the smooth output value calculated in the above-described button 1 scan process and the button ON determination threshold value TH1 or button OFF determination threshold value TH2 in FIG.
When the smooth output value exceeds the button ON determination threshold value TH1 or when the smooth output value changes from a state below the button ON determination threshold value TH1 (S151: Yes), theuser 14 presses the button (or the user) It is determined that 14 fingers have approached the button (button ON) (S152).
-When the smooth output value falls below the button OFF determination threshold TH2, or when the smooth output value changes from a state exceeding the button OFF determination threshold TH2 to a state below (S153: Yes), theuser 14 releases his / her finger from the button ( It is determined that the button is OFF (S154).

以降、上述のボタン１の各処理と同様に、順次ボタン２スキャン処理（Ｓ２００）およびボタン２入力判定処理（Ｓ２５０）、ボタン３スキャン処理（Ｓ３００）およびボタン３入力判定処理（Ｓ３５０）、ボタン４スキャン処理（Ｓ４００）およびボタン４入力判定処理（Ｓ４５０）を実行する。  Thereafter, in the same manner as each process of the button 1 described above, the button 2 scan process (S200), the button 2 input determination process (S250), thebutton 3 scan process (S300), thebutton 3 input determination process (S350), and the button 4 A scan process (S400) and abutton 4 input determination process (S450) are executed.

図４では、各ボタンのサンプリングタイミング（すなわち、ボタンのスキャン処理）における平滑出力値を、ボタン１：○、ボタン２：□、ボタン３：△、ボタン４：×で表している。つまり、ボタン１のみ操作され、他のボタンは操作されていないことを示している。サンプリングタイミング毎の平滑出力値を示している。  In FIG. 4, the smooth output values at the sampling timing of each button (that is, the button scanning process) are represented by button 1: ◯, button 2: □, button 3: Δ, button 4: ×. That is, only the button 1 is operated and the other buttons are not operated. The smoothed output value for each sampling timing is shown.

図４のように、従来のスキャン方法では、ボタンのスキャン順序が固定されている。このため、時刻６でボタン１の真値が変化を始め（すなわち、ユーザ１４の手指が接近してきた）、時刻８で真値がボタンＯＮ判定閾値ＴＨ１を上回っても、平滑出力値がボタンＯＮ判定閾値ＴＨ１を上回るのは時刻１２であるため、迅速にボタン押下（すなわち、ユーザ１４の手指の接近）の検出を行うことができないという問題がある。  As shown in FIG. 4, in the conventional scanning method, the scanning order of the buttons is fixed. For this reason, the true value of the button 1 starts to change at time 6 (that is, the finger of theuser 14 has approached), and even if the true value exceeds the button ON determination threshold value TH1 attime 8, the smooth output value remains on the button ON. Since it istime 12 that exceeds the determination threshold TH1, there is a problem that it is impossible to quickly detect the button press (that is, the approach of the finger of the user 14).

図５，図７を用いて、本発明の構成によるスイッチ入力処理について説明する。なお、図７の処理は、図６の構成に処理の追加を行ったものであるため、図６と同様の処理ステップについては同一のステップ番号を付与してある。また、本処理は、ＣＰＵ１０において予め定められたタイミングで繰り返し実行される。図７においても、図６と同様に、ボタン１→ボタン２→ボタン３→ボタン４の順に、ボタンスキャンおよびボタン入力判定を実行（「ボタンスキャン・入力判定処理」と称する）する。  The switch input processing according to the configuration of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the processing in FIG. 7 is obtained by adding processing to the configuration in FIG. 6, and thus the same step numbers are assigned to the processing steps similar to those in FIG. 6. Further, this process is repeatedly executed at a predetermined timing in theCPU 10. Also in FIG. 7, as in FIG. 6, button scanning and button input determination are executed in the order of button 1 → button 2 →button 3 → button 4 (referred to as “button scanning / input determination processing”).

ボタンスキャン・入力判定処理は、全てのボタンで同様であるため、ボタン１スキャン・入力判定処理（Ｓ１００）を例に挙げて説明する。まず、上述のように、切替スイッチ５でボタン１を選択し（Ｓ１０１）、ボタン１に電圧Ｖｃを印加して、サンプリングタイミングが到来したとき（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、ボタン１の状態すなわちコンデンサＣｉに蓄積された静電容量により発生する電圧をサンプリングして、今回のサンプリング値を取得する（Ｓ１０３）。次に、今回のサンプリング値を用いて、上述のいずれかの方法で平滑出力値を算出する（Ｓ１０４）。ここまでは、図６と同様である。  Since the button scan / input determination process is the same for all buttons, the button scan / input determination process (S100) will be described as an example. First, as described above, the button 1 is selected by the changeover switch 5 (S101), and when the voltage Vc is applied to the button 1 and the sampling timing comes (S102: Yes), the state of the button 1, that is, the capacitor Ci is applied. The voltage generated by the accumulated capacitance is sampled to obtain the current sampling value (S103). Next, using the current sampling value, a smooth output value is calculated by any of the methods described above (S104). Up to this point, the process is the same as in FIG.

次に、図６のステップＳ１５０のボタン１入力判定処理と同様のボタン１入力判定を行う（Ｓ１０５）。  Next, the button 1 input determination similar to the button 1 input determination process in step S150 of FIG. 6 is performed (S105).

さらに、今回のサンプリング値と前回のサンプリング値との差である変化量を算出する（Ｓ１０６）。  Further, a change amount that is a difference between the current sampling value and the previous sampling value is calculated (S106).

次に、算出した変化量が予め定められた変化量閾値（変化量を絶対値で算出しているときは正の数となる）を上回るか否かを判定し、変化量が変化量閾値を上回るとき（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、メモリ１０ａあるいはＲＡＭ（図示せず）に記憶されたカウンタ値を参照し、このカウンタ値が予め定められたカウンタ閾値を下回るか否か、すなわち、優先出力停止条件が成立したか否かを判定する（Ｓ１０８）。  Next, it is determined whether or not the calculated change amount exceeds a predetermined change amount threshold value (a positive number when the change amount is calculated as an absolute value). When it exceeds (S107: Yes), the counter value stored in the memory 10a or RAM (not shown) is referred to and whether or not this counter value falls below a predetermined counter threshold value, that is, the priority output stop condition is satisfied. It is determined whether or not established (S108).

なお、カウンタ値は、次のうちの少なくとも一方を用いる。また、カウンタ閾値は、それぞれについて定められる。
・サンプリング回数をカウンタ値とする。
・平滑出力値演算部の演算回数をカウンタ値とする。
なお、図７の例では、サンプリング回数をカウンタ値として用いている。また、サンプリング回数あるいは平滑出力値演算部の演算回数の両方をカウンタ値とし、カウンタ値のいずれか一方がカウンタ閾値を下回るときに、優先出力停止条件が成立したと判定してもよい。Note that at least one of the following is used as the counter value. Also, the counter threshold value is determined for each.
• Use the number of samplings as the counter value.
・ The number of calculations in the smoothed output value calculation unit is the counter value.
In the example of FIG. 7, the number of samplings is used as the counter value. Alternatively, both the number of sampling times and the number of calculation times of the smooth output value calculation unit may be used as a counter value, and it may be determined that the priority output stop condition is satisfied when one of the counter values falls below the counter threshold value.

そして、カウンタ値がカウンタ閾値を下回るとき（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、該当するカウンタ値を更新（インクリメント）し（Ｓ１１０）、ステップＳ１０１へ戻り、次のサンプリングタイミングの到来を待つ。  When the counter value falls below the counter threshold (S109: Yes), the corresponding counter value is updated (incremented) (S110), the process returns to step S101, and the next sampling timing is awaited.

一方、変化量が変化量閾値を下回るとき（Ｓ１０７：Ｎｏ）、あるいは、カウンタ値がカウンタ閾値を上回るとき（Ｓ１０９：Ｎｏ）、つまり、優先出力停止条件が成立したとき、ボタン１に対応するカウンタ値をクリアする（Ｓ１１１）。  On the other hand, when the change amount falls below the change amount threshold value (S107: No), or when the counter value exceeds the counter threshold value (S109: No), that is, when the priority output stop condition is satisfied, the counter corresponding to the button 1 The value is cleared (S111).

図５では、図４と同様に、各ボタンのサンプリングタイミングにおける平滑出力値を、ボタン１：○、ボタン２：□、ボタン３：△、ボタン４：×で表している。図５のように、本発明のスキャン方法では、時刻６でボタン１の真値が変化を始めたとき、次のサンプリングタイミング（時刻８）でサンプリング値の変化量が変化量閾値を超えたことを検知でき、ボタン１の次のサンプリングタイミングは、図４のような時刻１２ではなく、本来はボタン２のサンプリングタイミングである時刻９となる。時刻９で算出した平滑出力値がボタンＯＮ判定閾値を上回ったので、従来のスキャン方法の時刻１２よりも早い時点で、ユーザ１４がボタン１を押下したこと（すなわち、ユーザ１４の手指の接近，ボタンＯＮ）を検出できる。  In FIG. 5, as in FIG. 4, the smoothed output values at the sampling timing of each button are represented by button 1: ○, button 2: □, button 3: Δ, and button 4: ×. As shown in FIG. 5, in the scanning method of the present invention, when the true value of the button 1 started to change attime 6, the change amount of the sampling value exceeded the change amount threshold at the next sampling timing (time 8). The next sampling timing of the button 1 is not thetime 12 as shown in FIG. 4 but thetime 9 which is originally the sampling timing of the button 2. Since the smooth output value calculated attime 9 exceeded the button ON determination threshold, theuser 14 pressed the button 1 at a time earlier than thetime 12 of the conventional scanning method (that is, the approach of the finger of theuser 14, Button ON) can be detected.

さらに、時刻９でサンプリング値の変化量が変化量閾値を超えると、さらに、本来はボタン３のサンプリングタイミングである時刻１０でも、ボタン１のサンプリングを実行する。そして、サンプリング回数カウンタ値がカウンタ閾値（図５の例では２）を上回ると、次のサンプリングタイミングである時刻１１では、ボタン２のサンプリングを実施する。以降は、上述した通常のサンプリング順に、各ボタンのサンプリングを実行する。  Further, when the change amount of the sampling value exceeds the change amount threshold value attime 9, the button 1 is also sampled attime 10 which is originally the sampling timing of thebutton 3. When the sampling number counter value exceeds the counter threshold value (2 in the example of FIG. 5), the sampling of the button 2 is performed at thenext sampling time 11. Thereafter, each button is sampled in the normal sampling order described above.

また、ユーザ１４がボタンから手指を離したこと（ボタンＯＦＦ）も、従来技術の方法に比べて早く検出できる。すなわち、静電容量のサンプリング値のマイナス変化量（これを絶対値で算出）について、変化量閾値を越えた場合、前述のボタンＯＮの場合と同様な方法でスキャンを行えばよい。真値が時刻１８で変化を開始したとき、図４のように、従来技術の方法では、時刻２４でボタンＯＦＦを検出している。一方、本発明の方法（図５）では、それよりも早い時刻２０でボタンＯＦＦを検出することができる。  Further, the fact that theuser 14 releases his / her finger from the button (button OFF) can also be detected earlier than the conventional method. That is, when the change amount threshold value is exceeded for the negative change amount of the capacitance sampling value (calculated as an absolute value), the scan may be performed in the same manner as in the case of the button ON described above. When the true value starts changing attime 18, the button OFF is detected attime 24 in the conventional method as shown in FIG. 4. On the other hand, in the method of the present invention (FIG. 5), the button OFF can be detected at atime 20 earlier than that.

上述の構成では、変化があったボタンを連続してスキャンするものであるが、他のボタン１個をスキャンした次に変化があったボタンを１回スキャンして、スキャン優先度を上げる方法がある。すなわち、ボタン１→ボタン２→ボタン１→ボタン３→ボタン１→ボタン４のようにスキャンする。以下、図８を用いて、本構成におけるスイッチ入力処理について説明する。なお、本処理は、図７の構成に処理の追加を行ったものであるため、ボタン１を例に挙げ、追加分のみを説明し、図７と同様の処理ステップについては説明を割愛する。  In the above-described configuration, the changed button is continuously scanned. However, there is a method of raising the scan priority by scanning the changed button once after the other button is scanned. is there. That is, scanning is performed as button 1 → button 2 → button 1 →button 3 → button 1 →button 4. Hereinafter, the switch input processing in this configuration will be described with reference to FIG. Since this process is a process added to the configuration of FIG. 7, the button 1 is taken as an example, only the added part is described, and the process steps similar to those in FIG. 7 are not described.

まず、切替スイッチ５でボタン１を選択し（Ｓ１０１）、ボタン１に電圧Ｖｃを印加して、サンプリングタイミングが到来したとき（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、ボタン１の状態をサンプリングして、今回のサンプリング値を取得する。次に、今回のサンプリング値を用いて平滑出力値を算出する（Ｓ１０４）。さらに、ボタン１入力判定を行い（Ｓ１０５）、今回のサンプリング値と前回のサンプリング値との差である変化量を算出する（Ｓ１０６）。  First, the button 1 is selected with the changeover switch 5 (S101), the voltage Vc is applied to the button 1, and when the sampling timing comes (S102: Yes), the state of the button 1 is sampled, and the current sampling value To get. Next, a smooth output value is calculated using the current sampling value (S104). Further, a button 1 input determination is performed (S105), and a change amount which is a difference between the current sampling value and the previous sampling value is calculated (S106).

次に、算出した変化量が変化量閾値を上回るか否かを判定し、変化量が変化量閾値を上回るとき（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、ボタン１に対応する平滑出力値算出用カウンタ値あるいはサンプリング回数カウンタ値を参照し、このカウンタ値がカウンタ閾値を下回るか否かを判定する（Ｓ１０８）。カウンタ値がカウンタ閾値を下回るとき（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、カウンタ値を更新（インクリメント）し（Ｓ１１０）、メモリ１０ａあるいはＲＡＭ（図示せず）に記憶された、ボタン１に対応する優先スキャンフラグをセットする（Ｓ１１２）。  Next, it is determined whether or not the calculated change amount exceeds the change amount threshold value, and when the change amount exceeds the change amount threshold value (S107: Yes), the smoothed output value calculation counter value corresponding to the button 1 or the number of sampling times With reference to the counter value, it is determined whether or not the counter value is below the counter threshold value (S108). When the counter value falls below the counter threshold (S109: Yes), the counter value is updated (incremented) (S110), and the priority scan flag corresponding to the button 1 stored in the memory 10a or RAM (not shown) is set. (S112).

一方、変化量が変化量閾値を下回るとき（Ｓ１０７：Ｎｏ）、あるいは、カウンタ値がカウンタ閾値を上回るとき（Ｓ１０９：Ｎｏ）、カウンタ値をクリアし（Ｓ１１１）、ボタン１に対応する優先スキャンフラグをクリアする（Ｓ１１３）。  On the other hand, when the change amount falls below the change amount threshold value (S107: No), or when the counter value exceeds the counter threshold value (S109: No), the counter value is cleared (S111), and the priority scan flag corresponding to the button 1 Is cleared (S113).

次に、優先ボタン処理（Ｓ１６０）を実行する。まず、他のボタン（ボタン２〜４）に対応する優先スキャンフラグを参照し、いずれかの優先スキャンフラグがセットされているとき（Ｓ１６１：Ｙｅｓ）、その優先スキャンフラグに対応するボタンのスキャン処理を行う（Ｓ１６２）。この処理は、本処理のボタンスキャン処理（すなわち、ステップＳ１０１〜Ｓ１１３）に相当する。続いて、該当するボタンのボタン入力判定処理（Ｓ１６３，内容はＳ１０５と同様）を実行する。その後、ボタン２スキャン・入力判定処理（Ｓ２００），および優先ボタン処理（Ｓ２６０，内容はステップＳ１６０と同様）を実行する。ステップＳ２６０の優先ボタン処理では、ボタン１に対応する優先スキャンフラグがセットされているときには、ボタン１のスキャンおよび入力判定を行う。  Next, priority button processing (S160) is executed. First, a priority scan flag corresponding to another button (buttons 2 to 4) is referred to, and when any of the priority scan flags is set (S161: Yes), the scan processing of the button corresponding to the priority scan flag (S162). This process corresponds to the button scan process (that is, steps S101 to S113) of this process. Subsequently, a button input determination process (S163, contents are the same as S105) of the corresponding button is executed. Thereafter, button 2 scan / input determination processing (S200) and priority button processing (S260, contents are the same as step S160) are executed. In the priority button process in step S260, when the priority scan flag corresponding to the button 1 is set, the button 1 is scanned and input is determined.

以降、同様に、ボタン３，４についても、ボタンスキャン・入力判定処理，および優先ボタン処理を実行する。  Thereafter, similarly, button scan / input determination processing and priority button processing are executed for thebuttons 3 and 4 as well.

静電スイッチ、静電タッチパネルなど、静電容量を利用したＨＭＩに用いるスイッチやダイヤル（人体と電極間の静電容量、電極間の静電容量を利用したもの）以外にも、周知のメカニカルスイッチ、画面上に縦横に微細に赤外線センサを配置しておき、指やタッチペンなどでその赤外線を遮断すると、その遮断した位置を２次元座標値（Ｘ，Ｙ）として検出する赤外線方式タッチパネル、あるいは抵抗膜方式のタッチパネル等、入力を順次スキャンする方式でスキャンに時間を要するものにも適用可能である。  In addition to switches and dials (capacitance between human body and electrodes, and capacitance between electrodes) such as electrostatic switches and electrostatic touch panels used for HMI using capacitance, well-known mechanical switches Infrared touch panel that detects the position of the infrared sensor as a two-dimensional coordinate value (X, Y) when the infrared sensor is finely arranged vertically and horizontally on the screen and the infrared ray is blocked with a finger or a touch pen. The present invention can also be applied to a film type touch panel or the like that sequentially scans inputs and requires time for scanning.

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。  Although the embodiments of the present invention have been described above, these are merely examples, and the present invention is not limited to these embodiments, and the knowledge of those skilled in the art can be used without departing from the spirit of the claims. Various modifications based on this are possible.

１〜４ ボタン（スイッチ，静電容量検出電極，検出電極）
５ 切替スイッチ（入力信号選択部）
１０ ＣＰＵ（サンプリング部，変化量算出部，平滑出力値演算部，サンプリング回数計測部，演算回数計測部）
１１ 電源
１００ 入力信号処理装置
ＳＷ１、ＳＷ２ 電荷移動用スイッチ
Ｃｉ 電荷積分用コンデンサ（コンデンサ）
Ｒｂ 放電抵抗
ＳＷ３ 放電用スイッチ1-4 buttons (switch, capacitance detection electrode, detection electrode)
5 changeover switch (input signal selector)
10 CPU (sampling unit, variation calculation unit, smooth output value calculation unit, sampling count measurement unit, calculation count measurement unit)
11Power supply 100 Input signal processing device SW1, SW2 Charge transfer switch Ci Charge integration capacitor (capacitor)
Rb Discharge resistor SW3 Discharge switch

Claims (7)

Translated fromJapanese

複数の入力信号が入力され、予め定められた選択順序に基づいて、前記複数の入力信号から１つを選択し、選択した入力信号を出力する入力信号選択部と、
前記入力信号選択部が出力した入力信号の状態をサンプリングするサンプリング部と、
前記サンプリングの結果に基づいて、前記入力信号の変化量を算出する変化量算出部と、
を備え、
前記入力信号選択部は、前記変化量算出部が算出した前記入力信号の変化量が予め定められた変化量閾値を超えるとき、前記変化量閾値を超えた入力信号の出力を継続することを特徴とする入力信号処理装置。An input signal selection unit that receives a plurality of input signals, selects one of the plurality of input signals based on a predetermined selection order, and outputs the selected input signal;
A sampling unit for sampling the state of the input signal output by the input signal selection unit;
A change amount calculation unit that calculates a change amount of the input signal based on the sampling result;
With
The input signal selection unit continues output of an input signal exceeding the change amount threshold when the change amount of the input signal calculated by the change amount calculation unit exceeds a predetermined change amount threshold value. An input signal processing device. 前記入力信号選択部は、前記変化量閾値を超えた入力信号の出力を継続中に、予め定められた優先出力停止条件が成立したとき、現在出力している入力信号の次の選択順序の入力信号を出力する請求項１に記載の入力信号処理装置。  The input signal selection unit inputs the next selection order of the currently output input signals when a predetermined priority output stop condition is satisfied while the output of the input signal exceeding the change amount threshold is continued. The input signal processing device according to claim 1 which outputs a signal. 前記入力信号の変化量が予め定められた変化量閾値を下回ったときを、前記優先出力停止条件が成立したとする請求項２に記載の入力信号処理装置。  The input signal processing apparatus according to claim 2, wherein the priority output stop condition is satisfied when a change amount of the input signal falls below a predetermined change amount threshold value. 前記サンプリングの回数を計測するサンプリング回数計測部を備え、
前記サンプリング回数計測部による計測回数が予め定められた回数に達したとき、前記優先出力停止条件が成立したとする請求項２または請求項３に記載の入力信号処理装置。A sampling number measuring unit for measuring the number of times of sampling;
The input signal processing device according to claim 2, wherein the priority output stop condition is satisfied when the number of times of measurement by the sampling number measuring unit reaches a predetermined number of times. 前記サンプリングの結果に基づいて、前記入力信号を平滑化して平滑出力値を演算する平滑出力値演算部と、
前記平滑出力値演算部の演算回数を計測する演算回数計測部と、
を備え、
前記平滑出力値演算部による演算回数が予め定められた回数に達したとき、前記優先出力停止条件が成立したとする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の入力信号処理装置。Based on the sampling result, a smooth output value calculation unit that smoothes the input signal and calculates a smooth output value;
A calculation number measuring unit for measuring the number of calculations of the smoothed output value calculating unit;
With
5. The input signal processing device according to claim 2, wherein the priority output stop condition is satisfied when the number of calculations by the smoothed output value calculation unit reaches a predetermined number. 6. 前記入力信号は、アナログ信号である請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の入力信号処理装置。  The input signal processing apparatus according to claim 1, wherein the input signal is an analog signal. 前記入力信号は、検出電極への被検物の接近または接触によって、前記検出電極と前記被検物との間に生ずる静電容量に基づいて生ずるものである請求項６に記載の入力信号処理装置。  The input signal processing according to claim 6, wherein the input signal is generated based on a capacitance generated between the detection electrode and the test object due to the approach or contact of the test object to the detection electrode. apparatus.

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