按下操作检测装置及按下操作检测方法与流程

本发明涉及按下操作检测装置及按下操作检测方法，特别是适合用于通过对操作部的接触及按下量来检测按下操作的按下操作检测装置。

背景技术：

以往，已知有在用户对在带触摸面板的显示器上显示的gui(graphicaluserinterface：图形用户界面)等进行操作时，除了检测对触摸面板的接触之外还检测按下量，在检测出按下量超过了阈值时判定为该gui被进行了按下操作。通过按下力检测传感器检测用户按压触摸面板时的按下力，并将根据检测出的按下力而变动的按下量使用于有无按下操作的判定中，从而能够向用户请求可靠的按下操作。

但是，在包括触摸面板以及按下力检测传感器的按下检测构造被搭载于车辆的情况下，根据该按下检测构造设置于仪表板等的构造，按下力检测传感器有时受到车辆的振动的影响而检测按下力。而且，若在检测出基于振动的按下量时用户对触摸面板进行操作，则有时用户轻轻地与触摸面板接触的程度下按下量就达到阈值，而判定为进行了按下操作。

在该情况下，存在如下问题：用户为了进行按下操作而设想的必要的按下力与到检测出按下操作为止实际施加的按下力之间产生间隙(检测出按下操作这一情况通过相应于对gui的按下操作的检测来切换画面的显示或者被赋予触觉反馈来确认)，有时会给用户带来不适感。

此外，已知有抑制由振动的影响引起的按压操作的误检测的装置(例如，参照专利文献1、2)。在专利文献1所记载的装置中，对于由传感器检测出的压力值的频度成分，通过使比规定的阈值(截止频度)高的频带衰减的lpf来削减噪声，基于高频带被切断的结果来计算按压位置。另外，在专利文献1中还公开了如下技术：在由传感器检测出的压力值的峰值为规定的上限阈值以上或规定的下限阈值以下的情况下、或检测出压力值的持续时间为规定的阈值以下的情况下，视为不是人的按压操作，不进行基于压力值的按压位置的计算。

另外，在专利文献2中公开了一种操作装置，具备载置于振动体上的基座部、经由弹性体而被支承于基座部的具有操作面的触摸板、以及对操作面的动作进行检测的载荷传感器，在该操作装置中，判定是对操作面的触摸操作的负荷信号或从振动体传递的负荷信号中的哪一个，检测触摸操作的有无。具体而言，检测负载信号的振幅值，并根据该振幅值的衰减方式进行所述判定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-181703号公报

专利文献2：日本特开2018-5781号公报

技术实现要素：

本发明是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于，能够抑制由于振动的影响而发生对用户而言有不适感的按下操作的检测的情况。

为了解决上述技术问题，在本发明中，检测出用户对操作部的接触、并且基于对操作部的按下量是否达到了按下量阈值，判定是否进行了对操作部的按下操作。在本发明中，在进行该判定时，每隔一定时间检测按下量的增减的发生频度，基于在未检测出对操作部的接触的状态下检测出的按下量的增减的发生频度，改变是否进行了按下操作的判定处理的内容。

发明效果

尽管未检测出对操作部的接触，但在检测出对操作部的按下量的情况下，检测出的按下量的增减有可能是由振动引起的。根据如上述那样构成的本发明，能够根据按下量的增减的发生频度，将按下操作的判定处理的内容改变为振动的影响变小那样的内容，由此，能够抑制由于振动的影响而产生对用户而言有不适感的按下操作的检测的情况。

附图说明

图1是示意性地表示应用了本实施方式的按下操作检测装置的车载装置的构成例的图。

图2是表示包括本实施方式的按下操作检测装置的运算处理装置的功能构成例的框图。

图3是示意性地表示本实施方式的增减频度检测部的动作例的图。

图4是示意性地表示本实施方式的按下操作检测装置的按下操作的检测动作例的图。

图5是表示本实施方式的按下操作检测装置的动作例的流程图。

图6是表示本实施方式的按下操作检测装置的动作例的流程图。

图7是表示本实施方式的按下操作检测装置的动作例的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。图1是示意性地表示应用了本实施方式的按下操作检测装置的车载装置的构成例的图。如图1所示，车载装置构成为具备包括本实施方式的按下操作检测装置的运算处理装置100、触摸面板101、显示面板102以及按下力检测传感器103。

触摸面板101相当于权利要求书的操作部，检测搭乘于车辆的用户触摸的位置，并输出表示该接触位置的接触位置信息。显示面板102显示由运算处理装置100生成的图像，例如由液晶面板或有机el面板等构成。按下力检测传感器103检测用户按压触摸面板101时的按下力，输出表示根据按下力而变动的按下量的按下量信息。

如图1所示，在最上层配置有触摸面板101，在触摸面板101的下层配置有显示面板102，在显示面板102的下层配置有按下力检测传感器103。当用户轻轻地接触触摸面板101的期望位置时，通过触摸面板101检测出接触位置。另外，当用户强力地接触(按下)触摸面板101的期望的位置时，该按下力从触摸面板101经由显示面板102传递到按下力检测传感器103，接触位置由触摸面板101检测，并且按下力(按下量)由按下力检测传感器103检测。

此外，图1所示的触摸面板101、显示面板102以及按下力检测传感器103的构成以及配置只不过是一个例子，并不限定于此。例如，也可以构成为，将显示面板102构成为比触摸面板101以及按下力检测传感器103稍小，并通过在显示面板102的外侧将触摸面板101与按下力检测传感器103连结，从而用户按下触摸面板101时的按下力从触摸面板101不经由显示面板102而直接传递到按下力检测传感器103。

由触摸面板101检测出的接触位置信息及由按下力检测传感器103检测出的按下量信息被供给至运算处理装置100。运算处理装置100基于从触摸面板101供给的接触位置信息以及从按下力检测传感器103供给的按下量信息，判定是否进行了按下操作，在判定为进行了按下操作的情况下，执行与在接触位置显示的gui的内容对应的规定的处理。

图2是表示包括本实施方式的按下操作检测装置的运算处理装置100的功能构成例的框图。如图2所示，本实施方式的运算处理装置100具备接触检测部11、按下量检测部12、按下操作判定部13、判定控制部14、增减频度检测部15、处理执行部17以及显示控制部18作为其功能构成。其中，由接触检测部11、按下量检测部12、按下操作判定部13、判定控制部14以及增减频度检测部15构成本实施方式的按下操作检测装置。

上述各功能块11～18能够由硬件、dsp(digitalsignalprocessor：数字信号处理器)、软件中的任意一个构成。在例如由软件构成的情况下，上述各功能块11～18实际上具备计算机的cpu、ram、rom等而构成，通过在ram、rom、硬盘或半导体存储器等记录介质中存储的程序进行动作来实现。

接触检测部11基于从触摸面板101供给的接触位置信息，检测用户对触摸面板101的接触。接触检测部11基于从触摸面板101供给的接触位置信息，也检测对触摸面板101的接触位置。与针对触摸面板101的接触的有无有关的信息被按下操作判定部13以及判定控制部14利用，与接触位置相关的信息由处理执行部17利用。

按下量检测部12基于从按下力检测传感器103供给的按下量信息，逐次检测用户对触摸面板101的按下量。与对触摸面板101的按下量有关的信息由按下操作判定部13和增减频度检测部15利用。

按下操作判定部13基于由接触检测部11检测出的对触摸面板101的接触、和由按下量检测部12检测出的针对触摸面板101的按下量，判定是否进行了针对触摸面板101的按下操作。这里所说的按下操作不仅指轻轻地接触触摸面板101，还指的是强力按下触摸面板101的操作直到达到作为阈值而设定的按下量为止。即，按下操作判定部13基于由接触检测部11检测出对触摸面板101的接触且由按下量检测部12检测出的按下量是否达到了阈值(以下，称为按下量阈值)，判定是否进行了对触摸面板101的按下操作。

增减频度检测部15每隔一定时间检测由按下量检测部12检测的按下量的增减的发生频度。按下量的增减是指按下量增加后减少的状态。发生频度是指这样的按下量的增减在一定时间(例如5秒)期间发生的次数。增减频度检测部15每隔一定时间反复检测这样的按下量的增减在一定时间内发生的次数(发生频度)。检测按下量的增减的发生频度是为了判定按下量的增减是否是由反复的振动引起的。

此外，增减频度检测部15也可以捕捉按下量增加后减少的状态来检测为一次的增减，但也可以如下所述。例如，也可以设置振动检测用的阈值，根据由按下量检测部12检测出的按下量从比振动检测用的阈值小的值向大的值变动，来检测一次的增减。也可以与此相反，根据由按下量检测部12检测出的按下量从比振动检测用的阈值大的值向小的值变动，来检测一次的增减。这样，通过设定振动检测用的阈值来检测按下量的增减，由此能够无视以微小的值变动那样的增减来检测发生频度。

判定控制部14基于在通过接触检测部11未检测出对触摸面板101的接触的状态下由增减频度检测部15检测出的按下量的增减的发生频度，进行控制，以改变按下操作判定部13的判定处理的内容。具体而言，判定控制部14在通过接触检测部11未检测出对触摸面板101的接触的状态下，每隔一定时间判定由增减频度检测部15检测出的按下量的增减的发生频度是否大于阈值(以下，称为频度阈值)，并根据该判定结果，变更按下操作判定部13在判定中使用的按下量阈值。

例如，当在通过接触检测部11未检测出对触摸面板101的接触的状态下、由增减频度检测部15检测出的按下量的增减的发生频度比频度阈值大的情况下，判定控制部14将对按下操作判定部13设定的按下量阈值变更为比当前值大的值。此时的增加幅度是预先决定的。另一方面，当在由接触检测部11未检测出对触摸面板101的接触的状态下、由增减频度检测部15检测出的按下量的增减的发生频度不大于频度阈值的情况下，将对按下操作判定部13设定的按下量阈值变更为比当前值小的值。此时的减少幅度是预先决定的。判定控制部14每隔一定时间反复进行这样的处理。由此，按下操作判定部13中设定的按下量阈值每隔一定时间动态地变动。

尽管未检测出对触摸面板101的接触，但在检测出的按下量的增减的发生频度比频度阈值大的情况下，能够推定为，不是用户按下触摸面板101的状况，而是按下力检测传感器103受到车辆的振动的影响，而检测出由于该振动而频繁地增减的按下力的状况。在该情况下，为了抑制误判定为以因振动而检测出的按下量进行了按下操作、或者判定为用户以轻轻地接触到触摸面板101的程度进行了按下操作的情况，将对按下操作判定部13设定的按下量阈值变更为比当前值大的值。另一方面，在检测出的按下量的增减的发生频度不大于频度阈值的情况下，能够推定为是没有受到车辆振动的影响的状况。在该情况下，为了使被增大的按下量阈值接近原来的值，将对按下操作判定部13设定的按下量阈值变更为比当前值小的值。

在此，预先决定能够对按下操作判定部13设定的按下量阈值的最小值和最大值。因此，在按下量阈值达到最小值之后，按下量阈值不会下降到比最小值小的值。同样地，在按下量阈值达到最大值后，按下量阈值不会上升到大于最大值的值。之所以设定最大值，是因为若无限制地增大按下量阈值，则在用户按下触摸面板101时，会产生如果不以相当强的力进行按下则检测不到按下操作的状态。之所以预先设定最小值，是因为若无限制地减小按下量阈值，则在没有振动的状况下用户以稍微接触触摸面板101的程度检测按下操作，无法向用户要求可靠的按下操作。此外，按下量阈值的初始值例如被设定为按下量阈值的最小值。另外，上述的振动检测用的阈值被设定为比按下量阈值的最小值小的值。

此外，在所产生的振动的频度高的情况下，即使其是单发的振动，由按下量检测部12检测的按下量也以小幅度增减。因此，有时由增减频度检测部15检测出的增减的发生频度比频度阈值大，按下操作判定部13的按下量阈值变更为比当前值大的值。为了防止这种情况，增减频度检测部15也可以通过图3所示的处理来检测增减的发生频度。

即，如图3的(b)所示，增减频度检测部15将上述的一定时间(例如5秒)细分化而设定多个分割区间。例如，将1个分割区间的长度设为500毫秒，在一定时间中设定10个分割区间。图3的(a)表示10个中的1个分割区间。如图3的(a)所示，增减频度检测部15针对各个分割区间的每个分割区间，检测按下量的增减的发生频度，在其超过阈值(为了与上述频度阈值区别，称为区间内阈值)的情况下，设为“有增减”。

图3的(b)表示针对10个分割区间分别判定有无增减的结果。在此，在4个分割区间中判定为“有增减”。如图3的(b)所示，在判定为“有增减”的分割区间的数量超过频度阈值的情况下，判定控制部14将按下量阈值变更为比当前值大的值。

通过以上那样的判定控制部14的控制，按下操作判定部13如一下那样进行动作。即，按下操作判定部13在由接触检测部11检测出对触摸面板101的接触、且由按下量检测部12检测出的按下量达到如以上那样动态地变动的按下量阈值的情况下，判定为进行了对触摸面板101的按下操作。另一方面，在由检测部11未检测出对触摸面板101的接触的情况下，或者由按下量检测部12检测出的按下量未达到按下量阈值的情况下，按下操作判定部13判定为未进行针对触摸面板101的按下操作。

处理执行部17在由按下操作判定部13判定为进行了针对触摸面板101的按下操作的情况下，执行与在对触摸面板101的接触位置所显示的gui对应的规定的处理。显示控制部18基于处理执行部17的规定的处理的执行结果，进行控制以使显示面板102显示由处理执行部17生成的图像。由此，根据对触摸面板101的按下操作，切换显示在显示面板102上的图像。

图4是示意性地表示本实施方式的按下操作检测装置的按下操作的检测动作例的图。在图4中，横轴表示经过时间，纵轴表示按下量。在图4中，从时间点t1到时间点t2的期间、从时间点t2到时间点t3的期间分别是5秒的一定期间。为了便于说明，将前者称为第一期间pd1，将后者称为第二期间pd2。实际上，此后也重复一定期间，但省略图示。

如图4所示，在第一期间pd1中，按下量阈值被设定为第一阈值th1。该第一阈值th1例如是初始值(作为按下量阈值而能够设定的最小值)。在第一期间pd1中，关于由按下量检测部12检测出的按下量，发生3次由振动引起的增减。在此，若频度阈值被设定为2次，则增减的发生频度超过频度阈值，因此判定控制部14将按下操作判定部13的按下量阈值变更为比当前值(第一阈值th1)大的第二阈值th2。由此，在第一期间pd1的下一个的第二期间pd2中，按下量阈值被设定为第二阈值th2。

在第二期间pd2中，关于由按下量检测部12检测出的按下量，发生一次由振动引起的增减。由于在第二期间pd2产生的增减的次数比频度阈值少，因此判定控制部14将按下操作判定部13的按下量阈值变更为比当前值(第二阈值th2)小的第一阈值th1。由此，在第二期间pd2的下一个的第三期间pd3(未图示)中，按下量阈值被设定为第一阈值th1。

在第二期间pd2中，在因振动而产生的按下量的增减的峰值的定时，用户对触摸面板101进行了操作。此时，由于按下量阈值从th1向th2增大，所以如果至少对触摸面板101没按下增减的峰值与按下量阈值th2的差分δ的按下量，则通过按下操作判定部13不会判定为进行了按下操作。由此，能够减小用户为了进行按下操作而设想的必要的按下力与到检测出按下操作为止实际施加的按下力之间的间隙，能够不对用户不带来不适感或者减小带来的不适感。

图5～图7是表示如以上那样构成的按下操作检测装置的动作例的流程图。图5以及图6表示对图3的(a)所示的分割区间中的“增减的有无”进行检测的处理以及图3的(b)所示的检测一定期间中的“增减的频度”的处理的一个例子。图7表示基于增减的发生频度来变更按下量阈值的处理的一个例子。

图5所示的流程图在车载装置的电源接通时开始，始终动作。图6所示的流程图在车载装置的电源接通时开始，每500毫秒重复执行。图7所示的流程图在车载装置的电源接通时开始，每隔5秒反复执行。此外，在电源刚接通后的初始状态下，按下操作判定部13的按下量阈值被设定为最小值。

在图5中，按下量检测部12基于从按下力检测传感器103供给的按下量信息，检测针对触摸面板101的按下量(步骤s11)。然后，增减频度检测部15判定由按下量检测部12检测出的按下量是否从比振动检测用的阈值大的值向比该阈值小的值变动(步骤s12)。

在此，在按下量从比振动检测用的阈值大的值向比该阈值小的值变动的情况下，增减频度检测部15使得用于对分割区间内的按下量的增减的次数进行计数的计数器(以下，称为分割区间内计数器cnt1)的值递增(步骤s13)，结束图5所示的流程图的1次处理。另一方面，在按下量未从比振动检测用的阈值大的值向比该阈值小的值变动的情况下，不使分割区间内计数器cnt1的值，结束图5所示的流程图的1次处理。

在图6中，增减频度检测部15首先开始用于计测分割区间的经过时间的计时器(以下，称为分割区间计时器tm1)的计测(步骤s21)。然后，增减频度检测部15判定分割区间内计数器cnt1的值是否大于区间内阈值n(步骤s22)。

在此，在分割区间内计数器cnt1的值大于区间内阈值n的情况下，使得用于对一定期间内的按下量的增减的次数(被判断为有增减的分割区间的个数)进行计数的计数器(以下，称为一定期间内计数器cnt2)的值递增(步骤s23)，处理进入步骤s24。另一方面，在分割区间内计数器cnt1的值不大于区间内阈值n的情况下，不使一定期间内计数器cnt2的值递增，处理进入步骤s24。

在步骤s24中，增减频度检测部15判定分割区间计时器tm1的值是否为500毫秒。在分割区间计时器tm1的值还未达到500毫秒的情况下，处理返回步骤s22。另一方面，在分割区间计时器tm1的值为500毫秒的情况下，增减频度检测部15分别清除分割区间内计数器cnt1的值和分割区间计时器tm1的值(步骤s25)，结束图6所示的流程图的1次处理。

在图7中，增减频度检测部15首先开始基于用于计测一定期间的经过时间的计时器(以下，称为一定期间计时器tm2)的计测(步骤s31)。然后，增减频度检测部15判定一定期间内计数器cnt2的值是否比频度阈值m大(步骤s32)。

在此，在一定期间内计数器cnt2的值大于频度阈值m的情况下，增减频度检测部15判定对按下操作判定部13设定的按下量阈值th的当前值是否是最大值(步骤s33)，如果不是最大值，则将按下量阈值th变更为比当前值大的值(步骤s34)。另一方面，在按下量阈值th的当前值为最大值的情况下，不进行步骤s34的处理，而将按下量阈值th保持为当前值(最大值)。

在上述步骤s32中，在判定为一定期间内计数器cnt2的值不大于频度阈值m的情况下，增减频度检测部15判定对按下操作判定部13设定的按下量阈值th的当前值是否为最小值(初始值)(步骤s35)，如果不是最小值，则将按下量阈值th变更为比当前值小的值(步骤s36)。另一方面，在按下量阈值th的当前值为最小值的情况下，不进行步骤s36的处理，而将按下量阈值th保持为当前值(最小值)。

在步骤s33～s36的任一处理之后，增减频度检测部15判定一定期间计时器tm2的值是否为5秒。在一定期间计时器tm2的值还未成为5秒的情况下，处理返回步骤s32。另一方面，在一定期间计时器tm2的值成为5秒的情况下，增减频度检测部15分别清除一定期间内计数器cnt2的值以及一定期间计时器tm2的值(步骤s38)，结束图7所示的流程图的1次处理。

如以上详细说明的那样，在本实施方式中，基于检测出用户对触摸面板101的接触、且对触摸面板101的按下量是否达到了按下量阈值，判定是否进行了针对触摸面板101的按下操作。并且，在进行该判定时，每隔一定时间检测按下量的增减的发生频度，基于在未检测出对触摸面板101的接触的状态下检测出的按下量的增减的发生频度，改变对按下操作判定部13设定的按下量阈值的值。

在如上述那样构成的本实施方式中，在尽管未检测出对触摸面板101的接触，但检测出对触摸面板101的按下量的情况下，可以说检测出的按下量的增减有可能是由振动引起的。并且，根据该增减的发生频度，通过改变对按下操作判定部13设定的按下量阈值的值，能够将按下操作的判定处理的内容变为振动的影响变小那样的内容。由此，能够抑制用户以轻轻地接触到触摸面板101的程度而被判定为进行了按下操作，能够抑制给用户带来不适感。

此外，在上述实施方式中说明的判定控制部14的控制内容只不过为一个例子，本发明并不限定于此。例如可以是，在对按下操作判定部13设定的按下量阈值为规定值x(比最小值大、比最大值小的值)以上的情况下，判定控制部14以取代由按下量检测部12检测出的按下量是否达到了按下量阈值的判定，而判定由按下量检测部12检测出的按下量达到了按下量阈值的连续时间是否达到了规定长度的方式，变更按下操作判定部13的判定处理的内容。

对按下操作判定部13设定的按下量阈值为规定值以上的情况，相当于按下量的增减的发生频度超过频度阈值的一定期间持续几个的情况。这意味着振动持续一段时间的情况。在这样的情况下，在用户按下触摸面板101时，受到振动的影响而对不希望的场所进行操作的可能性变高。因此，在该情况下，由于不是基于触摸面板101的按下量仅达到了按下量阈值而判定为进行了按下操作，而是在以超过按下量阈值的按下量对触摸面板101进行了长按的情况下判定为进行了按下操作，从而能够在持续一定程度的振动环境下对用户请求可靠的按下操作。

另外，作为另一个例子，判定控制部14也可以在对按下操作判定部13设定的按下量阈值为规定值y(比最小值大且比最大值小的值)以上的情况下，进行控制，以不进行按下操作判定部13的判定处理。这是因为，在如振动持续一段时间那样的情况下，不进行基于按下操作判定部13的按下操作的有无的判定处理本身，由此，可靠地避免用户受到振动的影响而对不希望的场所进行操作。

另外，将该情况下的规定值y(相当于权利要求书的第二规定值)设为大于上述规定值x且小于最大值的值，在对按下操作判定部13设定的按下量阈值为规定值x以上且小于规定值y的情况下，在以超过按下量阈值的按下量长按了触摸面板101的情况下判定为进行了按下操作，并且在对按下操作判定部13设定的按下量阈值为规定值y以上的情况下，也可以控制为不进行按下操作判定部13的判定处理。

在上述实施方式中，作为操作部的一个例子而使用了触摸面板101，但本发明并不限定于此。例如，也可以使用由机械构造构成的硬件的按钮作为操作部。

此外，上述实施方式都只不过示出了实施本发明时的具体化的一个例子，由此，本发明的技术范围不能被限定性地解释。即，本发明能够在不脱离其主旨或其主要特征的条件下以各种方式实施。

附图标记说明

11接触检测单元

12按下量检测单元

13按下操作判定部

14判定控制部

15增减频度检测部

17处理执行部

18显示控制单元

100运算处理装置(按下操作检测装置)

101触摸面板(操作部)

102显示面板

103按下力检测传感器