輸入裝置及使用所述輸入裝置的多個(gè)點(diǎn)的載荷檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種能夠獲得同時(shí)按壓的多個(gè)按壓點(diǎn)的各載荷的輸入裝置及多個(gè)點(diǎn)的載荷檢測方法。本發(fā)明的輸入裝置(1)的特征在于，所述輸入裝置(1)具有：能夠檢測在操作面(4a)上被同時(shí)按壓的多個(gè)按壓點(diǎn)(A、B)的各按壓位置的靜電電容式觸控面板傳感器；能夠檢測各按壓點(diǎn)(A、B)的重心位置及重心載荷的載荷檢測傳感器；能夠基于各按壓點(diǎn)的位置坐標(biāo)(x1，y1)、(x2，y2)、重心坐標(biāo)(X，Y)及重心載荷(Z)來計(jì)算各按壓點(diǎn)(A、B)處的各載荷(z1，z2)的控制部。
【專利說明】輸入裝置及使用所述輸入裝置的多個(gè)點(diǎn)的載荷檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種搭載于攜帶設(shè)備或其他電子設(shè)備上、通過使手指等接觸操作面板而進(jìn)行操作的輸入裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在以下所示的各專利文獻(xiàn)I中記載有能夠檢測出通過手指等在操作面上進(jìn)行操作時(shí)的按壓點(diǎn)的位置坐標(biāo)和載荷的輸入裝置。
[0003]在這些專利文獻(xiàn)中，能夠檢測位置坐標(biāo)和載荷兩者的按壓點(diǎn)為一點(diǎn)，但對于同時(shí)按壓多個(gè)位置時(shí)的各按壓點(diǎn)處的位置坐標(biāo)及載荷的檢測沒有任何記載。
[0004]先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-87311號公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-146206號公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)3:日本特開2010-211399號公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)4:日本特開2010-244514號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明用于解決上述現(xiàn)有的課題，其目的在于提供一種能夠獲得同時(shí)按壓的多個(gè)按壓點(diǎn)的各載荷的輸入裝置及使用所述輸入裝置的多個(gè)點(diǎn)的載荷檢測方法。
[0011]解決方案
[0012]本發(fā)明的輸入裝置的特征在于，所述輸入裝置具有:位置檢測傳感器，其能夠檢測在操作面上被同時(shí)按壓的多個(gè)按壓點(diǎn)的各按壓位置；載荷檢測傳感器，其能夠檢測各按壓點(diǎn)的重心位置及重心載荷；控制部，其能夠基于各按壓點(diǎn)的位置坐標(biāo)、重心坐標(biāo)及重心載荷來計(jì)算各按壓點(diǎn)處的各載荷。
[0013]另外，本發(fā)明的多個(gè)點(diǎn)的載荷檢測方法的特征在于，所述多個(gè)點(diǎn)的載荷檢測方法使用能夠檢測在操作面上被同時(shí)按壓的多個(gè)按壓點(diǎn)的各按壓位置的位置檢測傳感器、和能夠檢測各按壓點(diǎn)的重心位置及重心載荷的載荷檢測傳感器，在同時(shí)按壓所述操作面上的不同的多個(gè)位置時(shí)，由控制部通過以下的步驟求出各按壓點(diǎn)的各載荷，所述步驟包括:
[0014]通過所述位置檢測傳感器來求出各按壓點(diǎn)的位置坐標(biāo)的坐標(biāo)檢測步驟；
[0015]通過所述載荷檢測傳感器來求出各按壓點(diǎn)的重心坐標(biāo)及重心載荷的重心檢測步驟；
[0016]基于各按壓點(diǎn)的位置坐標(biāo)、所述重心坐標(biāo)及所述重心載荷來計(jì)算各按壓點(diǎn)的各載荷的載荷計(jì)算步驟。
[0017]如此，在本發(fā)明中設(shè)有控制部，當(dāng)在操作面上同時(shí)按壓多個(gè)點(diǎn)時(shí)，該控制部能夠基于由位置檢測傳感器的輸出而獲得的各按壓點(diǎn)處的位置坐標(biāo)、由載荷檢測傳感器的輸出而獲得的各按壓點(diǎn)的重心坐標(biāo)及重心載荷的各數(shù)據(jù)來計(jì)算各按壓點(diǎn)處的各載荷。所述控制部經(jīng)由上述的步驟而能夠計(jì)算各按壓點(diǎn)的各載荷。與此相對地，在各專利文獻(xiàn)中未公開與本發(fā)明相同的控制部，在同時(shí)按壓多個(gè)點(diǎn)時(shí)，無法知曉各按壓點(diǎn)的各載荷。
[0018]如此，若與各專利文獻(xiàn)所記載的輸入裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比可知，在本發(fā)明中，無需使所述輸入裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，便能夠適當(dāng)且容易地計(jì)算同時(shí)按壓多個(gè)點(diǎn)時(shí)的各按壓點(diǎn)處的各載荷。
[0019]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述載荷檢測傳感器在表面為所述操作面?zhèn)鹊拿姘逯苓叢康谋趁鎮(zhèn)仍O(shè)有多個(gè)。由此，能夠適當(dāng)且容易地檢測重心坐標(biāo)及重心載荷。
[0020]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述位置檢測傳感器為靜電電容式觸控面板傳感器。由此，能夠更高精度地檢測同時(shí)按壓時(shí)的多個(gè)按壓點(diǎn)的各位置坐標(biāo)。
[0021]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選地，在所述控制部中，當(dāng)檢測到被同時(shí)按壓的3點(diǎn)的各按壓點(diǎn)全部位于同一直線上時(shí)，對任一所述按壓點(diǎn)的所述位置坐標(biāo)及所述重心坐標(biāo)進(jìn)行修正而計(jì)算各按壓點(diǎn)處的各載荷。
[0022]另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述多個(gè)點(diǎn)的載荷檢測方法在所述坐標(biāo)檢測步驟及所述重心檢測步驟與所述載荷計(jì)算步驟之間具有如下步驟:
[0023]按壓點(diǎn)判斷步驟，在該按壓點(diǎn)判斷步驟中，檢測被同時(shí)按壓的3點(diǎn)的各按壓點(diǎn)是否全部位于同一直線上，當(dāng)檢測到全部所述按壓點(diǎn)位于同一直線上時(shí)，移向下一步的修正步驟，當(dāng)未檢測到全部所述按壓點(diǎn)位于同一直線上時(shí)，移向所述載荷計(jì)算步驟；
[0024]修正步驟，在該修正步驟中，當(dāng)檢測到全部的所述按壓點(diǎn)位于同一直線上時(shí)，對任一所述按壓點(diǎn)的所述位置坐標(biāo)及所述重心坐標(biāo)進(jìn)行修正，
[0025]當(dāng)從所述修正步驟移向所述載荷計(jì)算步驟時(shí)，使用修正后的所述位置坐標(biāo)及所述重心坐標(biāo)進(jìn)行所述載荷計(jì)算。
[0026]進(jìn)而，優(yōu)選地，所述多個(gè)點(diǎn)的載荷檢測方法具有載荷判斷步驟，在該判斷步驟中，判斷從所述修正步驟移向所述載荷計(jì)算步驟而計(jì)算出的各按壓點(diǎn)的各載荷是否大于0且小于重心載荷(Z),
[0027]當(dāng)任一所述按壓點(diǎn)的載荷為0以下或重心載荷以上時(shí)，再次返回修正步驟而變更對所述重心坐標(biāo)的修正值，并再次進(jìn)行載荷計(jì)算。
[0028]由此，即使在3點(diǎn)的各按壓點(diǎn)排列在同一線上的情況下，也能夠進(jìn)行各按壓點(diǎn)處的載荷計(jì)算。
[0029]發(fā)明效果
[0030]在本發(fā)明中，無需使輸入裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，便能夠適當(dāng)且容易地計(jì)算同時(shí)按壓多個(gè)點(diǎn)時(shí)的各按壓點(diǎn)處的各載荷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式中的輸入裝置(觸控面板)的局部縱向剖視圖。
[0032]圖2是本實(shí)施方式的輸入裝置的框圖。
[0033]圖3是靜電電容式觸控面板傳感器的說明圖。
[0034]圖4是載荷檢測傳感器的說明圖，圖4(a)是局部縱向剖視圖，圖4(b)是構(gòu)成載荷檢測傳感器的傳感器基板的背面透視圖。
[0035]圖5是表示本實(shí)施方式的輸入裝置的俯視圖，尤其是用于說明同時(shí)按壓2點(diǎn)時(shí)能夠獲得各按壓點(diǎn)的各載荷的情況的操作狀態(tài)圖。
[0036]圖6是使用本實(shí)施方式的輸入裝置而同時(shí)按壓多個(gè)點(diǎn)時(shí)的流程圖。
[0037]圖7是用于說明比較例的輸入裝置同時(shí)按壓2點(diǎn)時(shí)無法獲得各按壓點(diǎn)的各載荷的情況的操作狀態(tài)圖。
[0038]圖8是用于說明使用本實(shí)施方式的輸入裝置而同時(shí)按壓3點(diǎn)時(shí)能夠獲得各按壓點(diǎn)的各載荷的情況的操作狀態(tài)圖。
[0039]圖9是用于說明其他實(shí)施方式的輸入裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0040]圖10是表示使用本實(shí)施方式的輸入裝置而同時(shí)按壓3點(diǎn)時(shí)全部的按壓點(diǎn)在同一直線上排列的狀態(tài)的俯視圖。
[0041]圖11是在如圖10所示3點(diǎn)的按壓點(diǎn)在同一直線上排列時(shí)使得能夠進(jìn)行載荷計(jì)算的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式中的輸入裝置(觸控面板)的局部縱向剖視圖，圖2是本實(shí)施方式的輸入裝置的框圖，圖3是靜電電容式觸控面板傳感器的說明圖，圖4是載荷檢測傳感器的說明圖，圖4(a)是局部縱向剖視圖，圖4(b)是構(gòu)成載荷檢測傳感器的傳感器基板的背面透視圖。
[0043]本實(shí)施方式中的輸入裝置(觸控面板)I是在靜電電容式觸控面板傳感器(位置檢測傳感器)2的背面?zhèn)染邆涠鄠€(gè)載荷檢測傳感器3的結(jié)構(gòu)。
[0044]靜電電容式觸控面板傳感器2具有透明的操作面板4、以及設(shè)置在操作面板4的背面4b上的傳感器層5。操作面板4由玻璃或塑料等構(gòu)成。操作面板4的表面為操作面4a。
[0045]傳感器層5例如圖3所示具有由ITO等形成的X電極27和Y電極28。X電極27與Y電極28之間絕緣。另外，X電極27與Y電極28正交。當(dāng)利用手指按壓操作面4a上時(shí)，手指與各電極27、28之間的靜電電容發(fā)生變化。能夠基于該靜電電容變化來檢測手指的操作位置。在靜電電容式觸控面板傳感器2中，基于上述的靜電電容變化，在以多個(gè)點(diǎn)同時(shí)按壓操作面4a上時(shí)，也能夠檢測各按壓點(diǎn)的X坐標(biāo)及Y坐標(biāo)。傳感器層5的結(jié)構(gòu)不局限于圖3的結(jié)構(gòu)?？梢匀鐖D3那樣使電極為X電極27與Y電極28的雙層結(jié)構(gòu)，也可以由單層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。另外，也可以不采用靜電電容式而采用電阻膜式等。在采用電阻膜式的情況下，通過將相同的平面的電阻層分離成多個(gè)等，從而在同時(shí)按壓多個(gè)點(diǎn)時(shí)能夠同時(shí)檢測各按壓點(diǎn)的位置坐標(biāo)。但是，通過采用靜電電容式，在同時(shí)按壓多個(gè)點(diǎn)的情況下，能夠更高精度地檢測多個(gè)按壓點(diǎn)的各位置坐標(biāo)。
[0046]在圖1中雖未圖示，但通過在操作面板4的背面4b的周圍設(shè)置裝飾層，能夠區(qū)分成操作區(qū)域和不透明的裝飾區(qū)域，在該操作區(qū)域，通過操作面板4進(jìn)行液晶顯示器(LCD) 10的顯示并能夠進(jìn)行操作面4a上的操作，在該裝飾區(qū)域，對操作區(qū)域的周圍的進(jìn)行邊飾。在裝飾區(qū)域中，設(shè)置在傳感器層5上的金屬配線被繞開，所述金屬配線形成為無法從操作面4a側(cè)觀察到。另外，在裝飾區(qū)域中可以配置接下來說明的載荷檢測傳感器3。
[0047]如圖4所不,載荷檢測傳感器3具有傳感器基板12和基底基板13。在傳感器基板12上設(shè)置有位移部14和在位移部14的上表面朝向上方突出的突起狀的受壓部17。在傳感器基板12與基底基板13之間形成有規(guī)定的空間部15，由此位移部14在受到載荷時(shí)能夠沿高度方向位移。如圖4(a)、(b)所示，在傳感器基板12的背面設(shè)置有作為形變檢測元件的多個(gè)壓電電阻元件16。在因由受壓部17承受的載荷而使位移部14沿高度方向進(jìn)行位移時(shí)，各壓電電阻兀件16的電阻與該位移量相應(yīng)地變化，由各壓電電阻兀件16構(gòu)成的電橋電路的中點(diǎn)電位發(fā)生變化，由此能夠獲得傳感器輸出。如圖4(b)所示，從各壓電電阻元件16繞開的配線部18與未圖示的焊盤部電連接。
[0048]本實(shí)施方式中的載荷檢測傳感器3也可以是圖4所示的結(jié)構(gòu)以外的結(jié)構(gòu)。例如，也可以采用如下結(jié)構(gòu):在按壓操作面4a時(shí)因2個(gè)電極間的距離的變化而使靜電電容變化，根據(jù)該靜電電容變化能夠檢測載荷。
[0049]如圖1所示，載荷檢測傳感器3配置在靜電電容式觸控面板傳感器2的背面?zhèn)?。載荷檢測傳感器3例如圖5(a)所示配置在操作面4a的周邊部的4角。另外，如圖1所示，具備支承載荷檢測傳感器3的支承部9，該支承部9與靜電電容式觸控面板傳感器2之間通過能夠沿高度方向變形的連接部11連接。由此，在按壓操作面4a時(shí)，操作面板4向下方移動(dòng)，能夠向載荷檢測傳感器3施加載荷。連接部11例如為雙面膠帶。
[0050]需要說明的是，觸控面板I中的載荷檢測傳感器3的支承結(jié)構(gòu)不局限于圖1所示的結(jié)構(gòu)。另外，觸控面板I中的載荷檢測傳感器3的位置不局限于圖5(a)所示的位置，例如，也可以分別配置在觸控面板I的周邊部的各邊的中央部，載荷檢測傳感器3是可以適當(dāng)?shù)嘏渲迷谀軌蜻m當(dāng)檢測按壓力的載荷的位置的元件。
[0051]如圖2所示，本實(shí)施方式的觸控面板I具備與靜電電容式觸控面板傳感器2和載荷檢測傳感器3連接的控制部(IC)20。另外，構(gòu)成為能夠?qū)碜钥刂撇?0的數(shù)據(jù)向設(shè)備主體部的圖像處理部21發(fā)送。所述控制部20在同時(shí)按壓操作面4a上的多個(gè)點(diǎn)時(shí)能夠計(jì)算各按壓點(diǎn)的各載荷。
[0052]以下，利用圖5、圖6對求出同時(shí)按壓的各按壓點(diǎn)的各載荷的算法進(jìn)行說明。
[0053]圖5(a)表示同時(shí)按壓本實(shí)施方式的輸入裝置I的操作面4a上的不同的多個(gè)位置時(shí)的俯視圖(圖6的步驟STl)。
[0054]此時(shí)，圖2所示的控制部20基于來自靜電電容式觸控面板傳感器2的輸出而能夠求出按壓點(diǎn)A的位置坐標(biāo)(xl，yl)和按壓點(diǎn)B的位置坐標(biāo)(x2，y2)(圖6的步驟ST2 (坐標(biāo)檢測步驟))。
[0055]進(jìn)而，如圖5(b)所示，圖2所示的控制部20基于各載荷檢測傳感器3的輸出能夠求出各按壓點(diǎn)A、B的重心坐標(biāo)(X，Y)和重心載荷(Z)(圖6的步驟ST3(重心檢測步驟))。
[0056]在此，重心坐標(biāo)(X，Y)及重心載荷(Z)可以根據(jù)來自載荷檢測傳感器3的各傳感器輸出等由以下的數(shù)學(xué)式I進(jìn)行計(jì)算。
[0057]數(shù)學(xué)式I
[0058]X=(s2+s3) / {(sl+s4) + (s2+s3)} Xff
[0059]Y= (s3+s4) / {(sl+s2) + (s3+s4)} XH
[0060]Z=(sl+s2+s3+s4) / S
[0061]在此，s1、s2、s3、s4表不來自圖5 (b)所不的各載荷檢測傳感器3的傳感器輸出，例如單位為mV。另外，S表示各載荷檢測傳感器3的傳感器靈敏度，例如單位為mV / N。另夕卜，W表示沿X方向排列的各載荷檢測傳感器3的中心間的寬度尺寸，H表示沿Y方向排列的各載荷檢測傳感器3的中心間的長度尺寸。需要說明的是，上述(數(shù)學(xué)式I)是求出重心坐標(biāo)(X，Y)及重心載荷(Z)的一個(gè)例子，不局限于使用該數(shù)學(xué)式進(jìn)行計(jì)算的方法。
[0062]另外，在重心坐標(biāo)(X，Y)及重心載荷(Z)與各按壓點(diǎn)A、B處的位置坐標(biāo)(xl，yl，x2，y2)及分別作用于各按壓點(diǎn)A、B上的載荷(zl，z2)之間，以下的數(shù)學(xué)式2成立。
[0063]數(shù)學(xué)式2
[0064]X = (zlxl+z2x2) / (zl+z2)
[0065]Y= (zlyl+z2y2) / (zl+z2)
[0066]Z=zl+z2
[0067]如此，基于來自靜電電容式觸控面板傳感器2的輸出，各按壓點(diǎn)A、B處的位置坐標(biāo)(xl，yl)、(X2，y2)為已知，另外，基于載荷檢測傳感器3的輸出，重心坐標(biāo)(X，Y)及重心載荷(Z)為已知。
[0068]因此，可以基于上述數(shù)學(xué)式2而根據(jù)以下的數(shù)學(xué)式3計(jì)算各按壓點(diǎn)A、B的各載荷(zl，z2)(圖6的步驟ST4(載荷計(jì)算步驟))。
[0069]數(shù)學(xué)式3
[0070]zl=Z (x2~X) / (x2_xl)
[0071]z2=Z(X-xl) / (x2_xl)
[0072]然后，各按壓點(diǎn)A、B處的各載荷(zl, z2)、位置坐標(biāo)(xl, yl, x2, y2)的各數(shù)據(jù)向圖2所示的圖像處理部21發(fā)送，圖像處理部21基于發(fā)送數(shù)據(jù)而進(jìn)行液晶顯示器10的圖像顯示處理(圖6的步驟ST5)。例如，可以使畫面顯示根據(jù)各按壓點(diǎn)A、B處的載荷的大小而變化。
[0073]上述的計(jì)算各按壓點(diǎn)A、B處的載荷(zl，z2)的算法可以設(shè)定成:在起動(dòng)電源后當(dāng)以多個(gè)點(diǎn)同時(shí)按壓操作面4a上時(shí)始終進(jìn)行該算法，或者也可以控制成僅在某一模式時(shí)進(jìn)行，在起動(dòng)所述模式以外的模式時(shí)使其結(jié)束(圖6的步驟ST6)。
[0074]需要說明的是，圖6的步驟ST2和步驟ST3的順序并非表示時(shí)間上的順序，是按照說明的順序排列在步驟STl與步驟ST4之間進(jìn)行的各工序的。
[0075]圖7(a)、(b)表示比較例的輸入裝置。在圖7(a)中，雖然具備載荷檢測傳感器3，但不具備圖1所示的傳感器層5。即，是在操作面板4的背面不具備傳感器層5而設(shè)有載荷檢測傳感器3的結(jié)構(gòu)。
[0076]在如圖7(a)那樣以按壓點(diǎn)C按壓操作面4a上時(shí)，若按壓點(diǎn)C為一點(diǎn)，則能夠通過上述的數(shù)學(xué)式I求出按壓點(diǎn)C處的位置坐標(biāo)(x3，y3)及載荷(z3)。需要說明的是，在圖7(a)中圖示出了按壓點(diǎn)C和按壓點(diǎn)D、E，但按壓點(diǎn)C和按壓點(diǎn)D、E為單獨(dú)的操作。
[0077]如此，若按壓點(diǎn)C為一點(diǎn)，則僅通過載荷檢測傳感器3就能夠求出位置坐標(biāo)和載荷兩者。然而，當(dāng)以按壓點(diǎn)D、E同時(shí)按壓操作面4a上時(shí)，能夠獲得各按壓點(diǎn)D、E的重心坐標(biāo)(X，Y)和重心載荷(Z)，但無法獲得各按壓點(diǎn)D、E的位置坐標(biāo)及載荷兩者。
[0078]另一方面，在圖7(b)所示的比較例的輸入裝置中，雖然具備傳感器層5，但不具備載荷檢測傳感器3。即，是僅具備圖1所示的靜電電容式觸控面板傳感器2的結(jié)構(gòu)。
[0079]在圖7(b)中，當(dāng)同時(shí)以2點(diǎn)按壓操作面4a上時(shí)，雖然能夠獲得各按壓點(diǎn)F、G的各位置坐標(biāo)(x4，y4)、(x5, y5)，但無法知曉各按壓點(diǎn)F、G的各載荷。
[0080]與此相對地，本實(shí)施方式的輸入裝置I具備靜電電容式觸控面板傳感器(位置檢測傳感器)2和載荷檢測傳感器3，并且具備可基于各按壓點(diǎn)A、B的位置坐標(biāo)(xl，yl)、(x2,y2)、重心坐標(biāo)(X，Y)及重心載荷(Z)的各數(shù)據(jù)來計(jì)算各按壓點(diǎn)A、B處的各載荷(zl，z2)的控制部20。如此，在本實(shí)施方式中，在不僅簡單地使靜電電容式觸控面板傳感器2和載荷檢測傳感器3組合且設(shè)置有能夠計(jì)算同時(shí)按壓多個(gè)點(diǎn)時(shí)的各按壓點(diǎn)的各載荷的控制部20這一點(diǎn)上具有特征的部分。
[0081]能夠計(jì)算各按壓點(diǎn)A、B處的各載荷的控制部20未記載于上述舉出的各專利文獻(xiàn)中。在各專利文獻(xiàn)中，構(gòu)成為當(dāng)同時(shí)按壓多個(gè)點(diǎn)時(shí)無法知曉各按壓點(diǎn)的載荷的結(jié)構(gòu)。如此，在本實(shí)施方式中，若與各專利文獻(xiàn)所記載的輸入裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比可知，其并未使所述輸入裝置I的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且能夠適當(dāng)且容易地計(jì)算同時(shí)按壓多個(gè)點(diǎn)時(shí)的各按壓點(diǎn)處的各載荷。
[0082]在圖8(a)中示出同時(shí)按壓3點(diǎn)時(shí)的實(shí)施例。首先，在圖6的步驟ST2中，能夠獲得各按壓點(diǎn)1、J、K處的位置坐標(biāo)(x6，y6)、(x7，y7)、(x8，y8)。接下來，在圖6的步驟ST3中，能夠獲得各按壓點(diǎn)1、J、K的重心坐標(biāo)(X，Y)及重心載荷(Z)。
[0083]并且，各按壓點(diǎn)1、J、K的各載荷(z6，z7, z8)可以由以下的數(shù)學(xué)式4計(jì)算(圖6的步驟ST4)。
[0084]數(shù)學(xué)式4
[0085]z6 = Z{(y8-Y)(x7~x8)-(x8~X)(y7-y8)} / {(x6-x8)(y7-y8)-(x7-x8)(y6-y8)}
[0086]z7=Z{(x8_X)(y6_y8)-(y8_Y)(x6_x8)} / {(x6~x8)(y7-y8)-(x7~x8) (y6-y8)}
[0087]z8 = Z { (y7-Y) (x6_x8) - (y6_Y) (x7_x8) - (x8_X) (y6-Y7) } / { (x6_x8)(y7-y8)-(x7-x8) (y6-y8)}
[0088]另外，在圖5、圖8的實(shí)施方式中，雖然將載荷檢測傳感器3設(shè)置在操作面4a的四角，但也可以例如圖9所示將2個(gè)載荷檢測傳感器3設(shè)置在X方向的兩側(cè)。在圖9中，操作面4a的Y方向上的長度尺寸H較短，適合于不要求各按壓點(diǎn)L、M的Y坐標(biāo)而用于獲知各按壓點(diǎn)L、M的X坐標(biāo)(x9，xlO)和載荷(z9，zlO)的結(jié)構(gòu)。
[0089]在圖10的實(shí)施方式中，當(dāng)同時(shí)按壓3點(diǎn)時(shí)，成為各按壓點(diǎn)N、0、P全部在同一直線Q上排列的狀態(tài)。然而，此時(shí)，在意欲使用上述的數(shù)學(xué)式4求出各按壓點(diǎn)的各載荷時(shí)發(fā)現(xiàn):數(shù)學(xué)式4中的分母為0，無法求出載荷。
[0090]因此，在本實(shí)施方式中，控制部20 (參照圖2)具備檢測3點(diǎn)的各按壓點(diǎn)N、O、P是否全部位于同一直線Q上的功能，而且，當(dāng)判斷為位于同一直線Q上時(shí)，以在進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)的修正后進(jìn)行載荷計(jì)算的方式進(jìn)行控制。
[0091]圖11是判斷同時(shí)按壓的3點(diǎn)的各按壓點(diǎn)N、0、P是否全部位于同一直線Q上、并在判斷位于同一直線Q上時(shí)對于載荷計(jì)算具備其他程序的流程圖。
[0092]在圖11的步驟STlO中，同時(shí)按壓圖10所示的操作面IOa上的不同3點(diǎn)。此時(shí)，各按壓點(diǎn)N、O、P為全部在同一直線Q上排列的狀態(tài)。
[0093]在圖11的步驟STll (坐標(biāo)檢測步驟)中，利用圖2所示的控制部20基于來自靜電電容式觸控面板傳感器2的輸出而求出各按壓點(diǎn)N、O、P的位置坐標(biāo)(xll，yll)、(xl2,yl2)、(xl3，yl3)。
[0094]進(jìn)而，圖2所示的控制部20基于各載荷檢測傳感器3的輸出而求出各按壓點(diǎn)N、0、P的重心坐標(biāo)(X，Y)和重心載荷(Z)(圖6的步驟ST12 (載荷檢測步驟))。重心坐標(biāo)(X，Y)及重心載荷(Z)可以由上述記載的數(shù)學(xué)式I求出。[0095]接下來，在圖11的步驟ST13中，利用控制部20判斷各按壓點(diǎn)N、0、P是否位于同一直線Q上。
[0096]利用以下的數(shù)學(xué)式對判斷方法進(jìn)行說明。
[0097]當(dāng)將上述的數(shù)學(xué)式2適用于圖10的各按壓點(diǎn)的位置坐標(biāo)(xll，yll)、(xl2，y12)、(xl3, yl3)及各載荷(zll，zl2, zl3)時(shí)，獲得以下的數(shù)學(xué)式5。
[0098]數(shù)學(xué)式5
【權(quán)利要求】
1.一種輸入裝置，其特征在于， 所述輸入裝置具有:位置檢測傳感器，其能夠檢測在操作面上被同時(shí)按壓的多個(gè)按壓點(diǎn)的各按壓位置；載荷檢測傳感器，其能夠檢測各按壓點(diǎn)的重心位置及重心載荷；控制部，其能夠基于各按壓點(diǎn)的位置坐標(biāo)、重心坐標(biāo)及重心載荷來計(jì)算各按壓點(diǎn)處的各載荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸入裝置，其特征在于， 所述載荷檢測傳感器在表面為所述操作面?zhèn)鹊拿姘逯苓叢康谋趁鎮(zhèn)仍O(shè)有多個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輸入裝置，其特征在于， 所述位置檢測傳感器為靜電電容式觸控面板傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的輸入裝置，其特征在于， 在所述控制部中，當(dāng)檢測到被同時(shí)按壓的3點(diǎn)的各按壓點(diǎn)全部位于同一直線上時(shí)，對任一所述按壓點(diǎn)的所述位置坐標(biāo)及所述重心坐標(biāo)進(jìn)行修正而計(jì)算各按壓點(diǎn)處的各載荷。
5.一種多個(gè)點(diǎn)的載荷檢測方法，其特征在于， 所述多個(gè)點(diǎn)的載荷檢測方法使用能夠檢測在操作面上被同時(shí)按壓的多個(gè)按壓點(diǎn)的各按壓位置的位置檢測傳感器、和能夠檢測各按壓點(diǎn)的重心位置及重心載荷的載荷檢測傳感器，在同時(shí)按壓所述操作面上的不同的多個(gè)位置時(shí)，由控制部按照以下的步驟求出各按壓點(diǎn)的各載荷，所述步驟包括: 基于所述位置檢測傳感器的輸出來求出各按壓點(diǎn)的位置坐標(biāo)的坐標(biāo)檢測步驟； 基于所述載荷檢測傳感器的輸出來求出各按壓點(diǎn)的重心坐標(biāo)及重心載荷的重心檢測步驟； 基于各按壓點(diǎn)的位置坐標(biāo)、所述重心坐標(biāo)及所述重心載荷來計(jì)算各按壓點(diǎn)的各載荷的載荷計(jì)算步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多個(gè)點(diǎn)的載荷檢測方法，其特征在于， 所述多個(gè)點(diǎn)的載荷檢測方法在所述坐標(biāo)檢測步驟及所述重心檢測步驟與所述載荷計(jì)算步驟之間具有如下步驟: 按壓點(diǎn)判斷步驟，在該按壓點(diǎn)判斷步驟中，檢測被同時(shí)按壓的3點(diǎn)的各按壓點(diǎn)是否全部位于同一直線上，當(dāng)檢測到全部所述按壓點(diǎn)位于同一直線上時(shí)，移向下一步的修正步驟，當(dāng)未檢測到全部所述按壓點(diǎn)位于同一直線上時(shí)，移向所述載荷計(jì)算步驟； 修正步驟，在該修正步驟中，當(dāng)檢測到全部的所述按壓點(diǎn)位于同一直線上時(shí)，對任一所述按壓點(diǎn)的所述位置坐標(biāo)及所述重心坐標(biāo)進(jìn)行修正， 當(dāng)從所述修正步驟移向所述載荷計(jì)算步驟時(shí)，使用修正后的所述位置坐標(biāo)及所述重心坐標(biāo)進(jìn)行所述載荷計(jì)算。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多個(gè)點(diǎn)的載荷檢測方法，其特征在于， 所述多個(gè)點(diǎn)的載荷檢測方法具有載荷判斷步驟，在該載荷判斷步驟中，判斷從所述修正步驟移向所述載荷計(jì)算步驟而計(jì)算出的各按壓點(diǎn)的各載荷是否大于O且小于重心載荷(Z), 當(dāng)任一所述按壓點(diǎn)的載荷為O以下或重心載荷以上時(shí)，再次返回修正步驟而變更對所述重心坐標(biāo)的修正值，并再次進(jìn)行載荷計(jì)算。
【文檔編號】G06F3/041GK103518176SQ201280022701
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月12日
【發(fā)明者】石曾根昌彥, 金子雅史, 牛來志浩, 佐藤崇, 梅津英治 申請人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社