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公開番号2024027958
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-01
出願番号2022131189
出願日2022-08-19
発明の名称検出装置及び検出方法
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H03K 17/94 20060101AFI20240222BHJP(基本電子回路)
要約【課題】リリース判定を精度良く実施できる検出装置及び検出方法を提供する。
【解決手段】検出装置1は、押圧力に応じた起電力を発生する圧電素子3と、起電力に基づいてタップ及びリリースの判定を行う判定部7と、を備え、圧電素子3は、タップに対応する正のタップ電圧Vtを発生させた後、リリースに対応する負のリリース電圧Vrを発生させ、判定部7は、タップ電圧Vtの発生後の所定期間をリリース判定除外期間Tとし、当該リリース判定除外期間Tが経過した後に、リリース電圧Vrとリリース判定閾値との比較に基づいてリリース判定を行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
押圧力に応じた起電力を発生する圧電素子と、
前記起電力に基づいてタップ及びリリースの判定を行う判定部と、を備え、
前記圧電素子は、タップに対応する正のタップ電圧を発生させた後、リリースに対応する負のリリース電圧を発生させ、
前記判定部は、前記タップ電圧の発生後の所定期間をリリース判定除外期間とし、当該リリース判定除外期間が経過した後に、前記リリース電圧とリリース判定閾値との比較に基づいてリリース判定を行う検出装置。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記リリース判定除外期間は、前記タップ電圧のピーク時刻からの所定期間である請求項１記載の検出装置。
【請求項３】
前記リリース判定除外期間は、２０ｍｓｅｃ～１００ｍｓｅｃである請求項１記載の検出装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記タップ電圧の電圧値とタップ判定閾値との比較に基づいてタップ判定を行う請求項１～３のいずれか一項記載の検出装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記タップ電圧のピーク電圧値に基づいて前記タップの強さを判定する請求項１～３のいずれか一項記載の検出装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記リリース電圧の時間積分値を算出し、当該時間積分値とリリース判定閾値との比較に基づいてリリース判定を行う請求項１～３のいずれか一項記載の検出装置。
【請求項７】
前記リリース電圧の正負を反転させる電圧反転回路を更に備え、
前記判定部は、前記電圧反転回路によって正負を反転させた後の正のリリース電圧の時間積分値を算出し、当該時間積分値とリリース判定閾値との比較に基づいてリリース判定を行う請求項６記載の検出装置。
【請求項８】
押圧力に応じた起電力を圧電素子によって発生させる発生ステップと、
前記起電力に基づいてタップ及びリリースの判定を行う判定ステップと、を備え、
前記発生ステップでは、タップに対応する正のタップ電圧を発生させた後、リリースに対応する負のリリース電圧を発生させ、
前記判定ステップでは、前記タップ電圧の発生後の所定期間をリリース判定除外期間とし、当該リリース判定除外期間が経過した後に、前記リリース電圧とリリース判定閾値との比較に基づいてリリース判定を行う検出方法。
【請求項９】
前記リリース判定除外期間は、前記タップ電圧のピーク時刻からの所定期間である請求項８記載の検出方法。
【請求項１０】
前記リリース判定除外期間は、２０ｍｓｅｃ～１００ｍｓｅｃである請求項８記載の検出方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、検出装置及び検出方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の検出装置として、例えば特許文献１に記載の電子機器がある。この電子機器は、操作者からの入力を受け付ける操作部と、操作部に対する接触を検出する接触検出部と、操作部に対する押圧荷重の変化を検出する圧電素子と、圧電素子が第１押圧荷重の変化を検出したときに第１処理を実行する制御部とを備えている。制御部は、圧電素子が第２押圧荷重の変化を検出し、且つ、第１押圧荷重が検出されてから第２押圧荷重が検出されるまでの間に接触検出部が接触を検出し続けたとき、第２処理を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第ＷＯ２０１７／１２２４６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような検出装置は、圧電素子に押圧力が加わることによる歪みに応じて起電力が生じる、いわゆる圧電効果現象を利用している。すなわち、検出装置は、圧電素子が押圧力に応じた起電力を発生させ、発生した起電力と閾値とに基づいて、操作部に対する操作者の指などのタップ及びリリースを判定する。圧電素子を用いた検出装置では、タップの有無の判定に加え、タップの強さの判定が可能である。
【０００５】
一方、かかる検出装置では、指などのタップに付随して、検出装置が取り付けられる筐体の弾性や指先の弾性などに起因する付随起電力が圧電素子で生じてしまうことがある。この付随起電力がリリース判定閾値を超えると誤ったリリース判定がなされるため、リリース判定の精度が低下してしまうことが考えられる。
【０００６】
本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、リリース判定を精度良く実施できる検出装置及び検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面に係る検出装置は、押圧力に応じた起電力を発生する圧電素子と、起電力に基づいてタップ及びリリースの判定を行う判定部と、を備え、圧電素子は、タップに対応する正のタップ電圧を発生させた後、リリースに対応する負のリリース電圧を発生させ、判定部は、タップ電圧の発生後の所定期間をリリース判定除外期間とし、当該リリース判定除外期間が経過した後に、リリース電圧とリリース判定閾値との比較に基づいてリリース判定を行う。
【０００８】
この検出装置では、タップ電圧の発生後の所定期間をリリース判定除外期間とし、当該リリース判定除外期間が経過した後に、リリース電圧とリリース判定閾値との比較に基づいてリリース判定を行う。この検出装置では、タップ電圧の発生後の所定期間に圧電素子で生じた起電力は無視され、その強弱に関わらずリリース判定閾値との比較は行われない。これにより、筐体の弾性や指先の弾性などに起因する付随起電力がタップの後に生じたとしても、当該付随起電力によって誤ったリリース判定がなされることを防止できる。したがって、この検出装置では、リリース判定を精度良く実施できる。
【０００９】
リリース判定除外期間は、タップ電圧のピーク時刻からの所定期間であってもよい。タップ電圧がピークとなる時刻は、圧電素子に加わる押圧力によって定まるが、ピーク後のタップ電圧の推移は、圧電素子によって個体差がある。したがって、タップ電圧のピーク時刻をリリース判定除外期間の開始時刻とすることで、圧電素子の個体差に依らずにリリース判定除外期間を設定できる。
【００１０】
リリース判定除外期間は、２０ｍｓｅｃ～１００ｍｓｅｃであってもよい。タップ電圧の発生後の付随起電力は、経験的にタップ電圧の発生後２０ｍｓｅｃ未満に発生する傾向がある。したがって、リリース判定除外期間を２０ｍｓｅｃ以上とすることで、付随起電力によって誤ったリリース判定がなされることを十分な確実性をもって防止できる。また、リリース判定除外期間を１００ｍｓｅｃ以下とすることで、リリース判定除外期間が過剰に拡大せず、リリース判定除外期間にリリース電圧が発生してしまうことを抑制できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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