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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-07
(45)【発行日】2023-07-18
(54)【発明の名称】圧力信号処理
(51)【国際特許分類】
G06F 3/041 20060101AFI20230710BHJP
G06F 3/044 20060101ALI20230710BHJP
G01L 1/16 20060101ALI20230710BHJP
【ＦＩ】
G06F3/041 600
G06F3/044 126
G01L1/16 G
【請求項の数】
28
(21)【出願番号】P 2020538115
(86)(22)【出願日】2019-01-10
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-05-06
(86)【国際出願番号】 GB2019050067
(87)【国際公開番号】W WO2019145674
(87)【国際公開日】2019-08-01
【審査請求日】2021-12-08
(31)【優先権主張番号】1801099.1
(32)【優先日】2018-01-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(73)【特許権者】
【識別番号】516247225
【氏名又は名称】ケンブリッジ タッチ テクノロジーズ リミテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｔｏｕｃｈ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【住所又は居所原語表記】Ｐａｒａｌｌａｘ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， ２７０ Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ， Ｍｉｌｔｏｎ Ｒｏａｄ， Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ ＣＢ４ ０ＷＥ Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ
(74)【代理人】
【識別番号】100091904
【弁理士】
【氏名又は名称】成瀬 重雄
(72)【発明者】
【氏名】ミッチ、 リッカルド
(72)【発明者】
【氏名】ビト、 マッテオ
(72)【発明者】
【氏名】ネイサン、 アロキア
(72)【発明者】
【氏名】バスターニ、 ババク
【審査官】星野 裕
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１４／０５０６８３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／１９９６２６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００６－１６３６１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５６－０４４９７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１８６６６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００７－５３３０４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００６／００９７９９１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１９４２８５３（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｆ ３／０４１
Ｇ０６Ｆ ３／０４４
Ｇ０１Ｌ １／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
タッチパネルから、複数の圧電センサからの圧力信号と、複数の静電容量式タッチセンサからの静電容量信号とを受け取ることと、前記静電容量信号に基づいて、前記タッチパネルとのユーザインタラクションが発生しているユーザインタラクション期間を特定することと、
前記受け取った圧力信号に基づいて処理済み圧力信号を生成することと、
前記ユーザインタラクションに対応する状態レジスタの値に応じて前記対応する処理済み圧力信号を条件付きで積分することに基づいて、前記ユーザインタラクション期間中に前記ユーザインタラクションにより前記複数の圧電センサのそれぞれに加えられた力を測定することと、
を含み、
前記状態レジスタの各値は、前記処理済み圧力信号を積分するための異なる動作に対応しており、
前記状態レジスタは２つ以上の値のうちの１つを取り、各ユーザインタラクションは第１の状態値で初期化され、前記ユーザインタラクションは、前記現在の状態レジスタ値と、１つまたは複数の圧力信号特性とに応じて、各ユーザインタラクション中に状態レジスタ値の間で遷移する、
方法。
【請求項2】
前記処理済み圧力信号を生成することは、各圧電センサについて、前記受け取った圧力信号からＤＣオフセット値を減算することを含み、前記タッチパネルのスイッチを入れてからウォームアップ期間が経過した後に各ＤＣオフセット値が初期化され、前記初期ＤＣオフセット値は、ユーザインタラクションがない場合の前記受け取った圧力信号に基づく、
請求項１に記載の方法。
【請求項3】
各圧電センサについて、ユーザインタラクションがないと判定したことに応じて、受け取った圧力信号値の回帰バッファを維持することと、
前記回帰バッファに記憶された前記値の勾配及び分散を求めることと、
前記勾配及び分散が所定の閾値未満であることに応答して、前記回帰バッファに記憶された前記値に基づいて前記ＤＣオフセット値を更新することと、
をさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
処理済み圧力信号を生成することは、前記受け取った圧力信号をフィルタリングすることを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
各圧電センサについて、ユーザインタラクションの開始を検出したことに応答して、残留ＤＣオフセット値をゼロに設定することと、
前記ユーザインタラクション期間中に、
処理済み圧力信号値のサンプルバッファを維持することと、
前記サンプルバッファに記憶された前記値の勾配及び分散を求めることと、
前記残留ＤＣオフセット値と、前記サンプルバッファに記憶された前記値の平均値との差を求めることと、
前記勾配及び分散が対応する平坦期間閾値未満であり、前記差がオフセットシフト閾値を超えることに応答して、前記残留ＤＣオフセット値を前記サンプルバッファに記憶された前記値の前記平均値に更新することと、
積分の前に、前記処理済み圧力信号から前記残留ＤＣオフセット値を減算することと、
をさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記静電容量信号に基づいて、ユーザインタラクションの位置が移動していると判定したことに応答して、移動フラグを真の値に設定することと、前記移動フラグが真の値を有さないことに応答して、前記平坦期間閾値を第１の所定の平坦期間閾値に設定することと、
前記移動フラグが真の値を有することに応答して、前記平坦期間閾値を第２の所定の平坦期間閾値に設定することと、
をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
各圧電センサについて、前記ユーザインタラクション期間中の前記処理済み圧力信号の初期ピーク値を位置特定し、測定することをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
初期ピーク値を位置特定したことに応答して、前記ユーザインタラクション期間の開始からの経過時間が所定の閾値を超えたことに応答して、ユーザインタラクションタイプレジスタをソフトタッチ値に対応するように設定することと、
前記ユーザインタラクション期間の開始からの経過時間が前記所定の閾値を超えないことに応答して、前記ユーザインタラクションタイプレジスタをハードタッチ値に対応するように設定することと、
をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記ユーザインタラクションタイプレジスタを前記ハードタッチ値に設定することであって、前記残留ＤＣオフセット値が更新されたことと、
前記ユーザインタラクションタイプレジスタが前記ソフトタッチ値に対応することと、
に応答して行われる、前記設定すること
をさらに含む、請求項５または６に従属する場合の請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記ユーザインタラクションタイプレジスタを前記ソフトタッチ値に設定することであって、前記処理済み圧力信号が、前記初期ピーク値の所定の割合を超えたことと、
前記サンプルバッファに記憶された前記値の前記勾配が、ソフト遷移閾値を超えたことと、
前記ユーザインタラクションタイプレジスタが前記ハードタッチ値に対応することと、
に応答して行われる、前記設定すること
をさらに含む、請求項５または６に従属する場合の請求項８または９に記載の方法。
【請求項11】
前記ユーザインタラクションタイプレジスタが前記ソフトタッチ値に対応することに応答して、前記平坦期間閾値を第３の所定の平坦期間閾値に設定することをさらに含む、請求項６に従属する場合の請求項８～１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
前記状態レジスタを第２の状態値に設定することであって、前記状態レジスタが前記第１の状態値に対応することと、
前記ユーザインタラクションの開始からの経過時間が最小持続時間を超えたことと、
前記処理済み圧力信号が、増加する力に対応する符号を有することと、
に応答して行われる、前記設定すること
をさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
前記状態レジスタを第３の状態値に設定することであって、前記状態レジスタが前記第２の状態値に対応することと、
前記処理済み圧力信号が、減少する力に対応する符号を有することと、
に応答して行われる、前記設定すること
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記状態レジスタを第４の状態値に設定することであって、前記状態レジスタが前記第２の状態値に対応することと、
前記ユーザインタラクションタイプレジスタが、前記ソフトタッチ値に対応することと、
に応答して行われる、前記設定すること
をさらに含む、請求項８～１１のいずれか一項に従属する場合の、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記ユーザインタラクション中の前記処理済み圧力信号の信号勾配を求めることと、前記状態レジスタを第４の状態値に設定することであって、
前記状態レジスタが前記第３の状態値に対応することと、
前記処理済み圧力信号が、信号勾配閾値を下回る信号勾配を有することと、
に応答して行われる、前記設定することと、
をさらに含む、請求項１３または１４に記載の方法。
【請求項16】
前記状態レジスタが前記第１の状態値に対応する場合、増加する力に対応する符号を有する処理済み圧力信号値が積分され、減少する力に対応する処理済み圧力信号値は積分されない、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
前記状態レジスタが前記第２の状態値に対応する場合、全ての処理済み圧力信号値が積分される、請求項１２～１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
前記状態レジスタが前記第３の状態値に対応する場合、処理済み圧力信号値は積分されない、請求項１３～１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
前記状態レジスタが前記第４の状態値に対応する場合、ノイズ閾値を超える処理済み圧力信号値は積分され、前記ノイズ閾値を超えない処理済み圧力信号値は積分されない、請求項１５に記載の方法。
【請求項20】
前記状態レジスタは、前記複数の圧電センサのそれぞれに対して別々に設定される、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項21】
前記静電容量信号に基づいて、前記タッチパネルとの２つ以上のユーザインタラクションを特定すること、を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
【請求項22】
前記静電容量信号に基づいて、各ユーザインタラクションの位置を特定することと、各ユーザインタラクションの前記位置に最も近い圧電センサを意思決定センサとして割り当てることと、
他の各圧電センサを、前記最も近い意思決定センサに対応するように割り当てることと、
圧電センサが意思決定センサであることに応答して、前記圧電センサに対応する状態レジスタを独立して更新することと、
圧電センサが意思決定センサでないことに応答して、前記圧電センサに対応する状態レジスタを、前記対応する意思決定センサの前記状態レジスタと等しくなるように更新することと、
をさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項23】
圧電センサが意思決定センサでないことに応答して、対応する意思決定チャネルに基づいて前記初期ピーク値の前記位置を特定することをさらに含む、請求項７に従属する場合の請求項２２に記載の方法。
【請求項24】
他の圧電センサからの信号を処理する前に、意思決定センサからの信号を処理することをさらに含む、請求項２２または２３に記載の方法。
【請求項25】
前記１つまたは複数の圧力信号特性は、信号値、信号勾配、信号分散、信号標準偏差、信号範囲、信号最小値、信号最大値、前記ユーザインタラクション期間の開始からの経過時間、前記状態レジスタ値が変更されてからの経過時間、前記圧力信号のピークを検出してからの経過時間などを含むグループから選択される１つまたは複数の特性を含み得る、請求項１～２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項26】
非一時的コンピュータ可読媒体に記憶され、請求項１～２５のいずれか一項に記載の方法をデータ処理装置に実行させるための命令を含む、コンピュータプログラム。
【請求項27】
複数の圧電センサ及び複数の静電容量式タッチセンサを備えるタッチパネルに接続されるように構成されるコントローラであって、前記複数の圧電センサからの圧力信号と、前記複数の静電容量式タッチセンサからの静電容量信号とを受け取り、
前記静電容量信号に基づいて、前記タッチパネルとのユーザインタラクションが発生しているユーザインタラクション期間を特定し、
前記受け取った圧力信号に基づいて処理済み圧力信号を生成し、
前記ユーザインタラクションに対応する状態レジスタの値に応じて前記対応する処理済み圧力信号を条件付きで積分することに基づいて、前記ユーザインタラクション期間中に前記ユーザインタラクションにより前記複数の圧電センサのそれぞれに加えられた力を測定する、
ように構成され、
前記状態レジスタの各値は、前記処理済み圧力信号を積分するための異なる動作に対応しており、
前記状態レジスタは２つ以上の値のうちの１つを取り、各ユーザインタラクションは第１の状態値で初期化され、前記ユーザインタラクションは、前記現在の状態レジスタ値と、１つまたは複数の圧力信号特性とに応じて、各ユーザインタラクション中に状態レジスタ値の間で遷移する、
前記コントローラ。
【請求項28】
請求項２７に記載のコントローラと、複数の圧電センサ及び複数の静電容量式タッチセンサを備えるタッチパネルと、
を備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、静電容量式検知及び圧力検知を組み合わせたタッチパネルに関する。
【背景技術】
【0002】
抵抗膜式及び静電容量式タッチパネルは、コンピュータ及びモバイルデバイス用の入力デバイスとして使用されている。静電容量式タッチパネルの一種である投影型静電容量式タッチパネルは、外層がガラス製であり、引っかき傷に強い硬い表面を提供し得るので、モバイルデバイスに使用されることが多い。投影型静電容量式タッチパネルの一例が、ＵＳ２０１０／００７９３８４Ａ１に記載されている。
【0003】
投影型静電容量式タッチパネルは、導電性物体の近接により生じる電界の変化を検出することによって動作する。投影型静電容量式タッチパネルがタッチされた位置は、静電容量式センサのアレイまたはグリッドを使用して特定されることが多い。投影型静電容量式タッチパネルは、大抵はシングルタッチイベントとマルチタッチイベントとを区別することができるが、圧力を検知できないという欠点がある。このように、投影型静電容量式タッチパネルは、比較的軽いタップと比較的重いプレスとを区別できない傾向がある。圧力を検知できるタッチパネルにより、単にタッチの位置に追加情報を提供することによって、ユーザは新たな方法でデバイスとインタラクションを行うことが可能になる。
【0004】
ＷＯ２０１６／１０２９７５Ａ２及びＷＯ２０１７／１０９４５５Ａ１には、単一のタッチパネルにおいて投影型静電容量式タッチ検知と圧電式圧力検知とを組み合わせることが可能なタッチパネルについて記載されている。
【0005】
圧電センサは過渡信号を生成し、過渡的な圧電信号を、変化しない加えられた力を表す信号に変換するための方法を開発する試みがなされてきた。たとえば、ＷＯ２０１７／１２２４６６Ａ１、ＪＰ２０１５／０９７０６８Ａ、及びＥＰ２９０２８８６Ａ１には、圧電センサからの信号の条件付き積分のための方法が記載されている。
【発明の概要】
【0006】
本発明の第１の態様によれば、タッチパネルから、複数の圧電センサからの圧力信号と、複数の静電容量式タッチセンサからの静電容量信号とを受け取ることを含む方法が提供される。この方法はまた、静電容量信号に基づいて、タッチパネルとのユーザインタラクションが発生しているユーザインタラクション期間を特定することを含む。この方法はまた、受け取った圧力信号に基づいて処理済み圧力信号を生成することを含む。この方法はまた、ユーザインタラクションに対応する状態レジスタに応じて対応する処理済み圧力信号を条件付きで積分することにより、ユーザインタラクション期間中にユーザインタラクションにより複数の圧電センサのそれぞれに加えられた力を測定することを含む。状態レジスタは２つ以上の値のうちの１つを取る。各ユーザインタラクションは第１の状態値で初期化される。ユーザインタラクションは、現在の状態レジスタ値と、１つまたは複数の圧力信号特性とに応じて状態レジスタ値の間で遷移する。
【0007】
圧力信号特性は、信号値、信号勾配、信号分散または標準偏差、信号範囲、信号最小値、信号最大値、ユーザインタラクション期間の開始からの経過時間、状態レジスタ値が変更されてからの経過時間、圧力信号のピークを検出してからの経過時間などのうちの１つまたは複数を含み得る。圧力信号特性は、信号値、信号勾配、信号分散または標準偏差、信号範囲、信号最小値または信号最大値を、１つまたは複数の対応する所定の閾値または範囲と比較することを含み得る。
【0008】
圧電センサは、静電容量センサと同一平面上にあるか、または静電容量センサと同じ層内に提供され得る。圧電センサ及び静電容量センサは、共通の１つまたは複数の電極を備え得る。圧電センサ及び静電容量センサは、単一のまたは共通の構造によって提供され得る。圧電センサ及び静電容量センサは別々であり得る。圧電センサ及び静電容量センサは、別々の層に提供され得る。
【0009】
処理済み圧力信号を生成することは、各圧電センサについて、受け取った圧力信号からＤＣオフセット値を減算することを含み得る。タッチパネルのスイッチを入れてからウォームアップ期間が経過した後に各ＤＣオフセット値が初期化され得る。各初期ＤＣオフセット値は、ユーザインタラクションがない場合の受け取った圧力信号に基づき得る。各初期ＤＣオフセット値は、ユーザインタラクションがない場合の受け取った圧力信号の平均、中央値、最頻値、または範囲に基づき得る。
【0010】
この方法はまた、各圧電センサについて、ユーザインタラクションがないと判定したことに応じて、受け取った圧力信号値の回帰バッファを維持することと、回帰バッファに記憶された値の勾配及び分散を求めることと、勾配及び分散が所定の閾値未満であることに応答して、回帰バッファに記憶された値に基づいてＤＣオフセット値を更新することと、を含み得る。
【0011】
処理済み圧力信号を生成することは、受け取った圧力信号をフィルタリングすることを含み得る。
【0012】
この方法はまた、各圧電センサについて、ユーザインタラクションの開始を検出したことに応答して、残留ＤＣオフセット値をゼロに設定することを含み得る。この方法はまた、ユーザインタラクション期間中に、処理済み圧力信号値のサンプルバッファを維持することと、サンプルバッファに記憶された値の勾配及び分散を求めることと、残留ＤＣオフセット値と、サンプルバッファに記憶された値の平均値との差を求めることと、を含み得る。この方法はまた、勾配及び分散が対応する平坦期間閾値未満であり、差がオフセットシフト閾値未満であることに応答して、残留ＤＣオフセット値をサンプルバッファに記憶された値の平均値に更新することを含み得る。この方法はまた、積分の前に、処理済み圧力信号から残留ＤＣオフセット値を減算することを含み得る。
【0013】
この方法はまた、静電容量信号に基づいて、ユーザインタラクションの位置が移動していると判定したことに応答して、移動フラグを真の値に設定することを含み得る。この方法はまた、移動フラグが真の値を有さないことに応答して、平坦期間閾値を第１の所定の平坦期間閾値に設定することを含み得る。この方法はまた、移動フラグが真の値を有することに応答して、平坦期間閾値を第２の所定の平坦期間閾値に設定することを含み得る。
【0014】
この方法はまた、各圧電センサについて、ユーザインタラクション期間中の処理済み圧力信号の初期ピーク値を位置特定し、測定することを含み得る。この方法はまた、初期ピーク値を位置特定したことに応答して、ユーザインタラクション期間の開始からの経過時間が所定の閾値を超えたことに応答して、ユーザインタラクションタイプレジスタをソフトタッチ値に対応するように設定することを含み得る。この方法はまた、初期ピーク値を位置特定したことに応答して、ユーザインタラクション期間の開始からの経過時間が所定の閾値を超えないことに応答して、ユーザインタラクションタイプレジスタをハードタッチ値に対応するように設定することを含み得る。
【0015】
この方法はまた、ユーザインタラクションタイプレジスタをハードタッチ値に設定することであって、残留ＤＣオフセット値が更新されたことと、ユーザインタラクションタイプレジスタがソフトタッチ値に対応することと、に応答して行われる、設定することを含み得る。
【0016】
この方法はまた、ユーザインタラクションタイプレジスタをソフトタッチ値に設定することであって、処理済み圧力信号が、初期ピーク値の所定の割合を超えたことと、サンプルバッファに記憶された値の勾配が、ソフト遷移閾値を超えたことと、ユーザインタラクションタイプレジスタがハードタッチ値に対応することと、に応答して行われる、設定することを含み得る。
【0017】
この方法はまた、ユーザインタラクションタイプレジスタがソフトタッチ値に対応することに応答して、平坦期間閾値を第３の所定の平坦期間閾値に設定することを含み得る。
【0018】
この方法はまた、状態レジスタを第２の状態値に設定することであって、状態レジスタが第１の状態値に対応することと、ユーザインタラクションの開始からの経過時間が最小持続時間を超えたことと、処理済み圧力信号が、増加する力に対応する符号を有することと、に応答して行われる、設定することを含み得る。
【0019】
この方法はまた、状態レジスタを第３の状態値に設定することであって、状態レジスタが第２の状態値に対応することと、処理済み圧力信号が、減少する力に対応する符号を有することと、に応答して行われる、設定することを含み得る。
【0020】
この方法はまた、状態レジスタを第３の状態値に設定することであって、状態レジスタが第２の状態値に対応することと、ユーザインタラクションタイプレジスタが、ソフトタッチ値に対応することと、に応答して行われる、設定することを含み得る。
【0021】
この方法はまた、ユーザインタラクション中の処理済み圧力信号の信号勾配を求めることを含み得る。この方法はまた、状態レジスタを第４の状態値に設定することであって、状態レジスタが第３の状態値に対応することと、処理済み圧力信号が、信号勾配閾値を下回る信号勾配を有することと、に応答して行われる、設定することを含み得る。
【0022】
この方法はまた、状態レジスタが第１の状態値に対応する場合、増加する力に対応する符号を有する処理済み圧力信号値が積分され、減少する力に対応する処理済み圧力信号値は積分されないことを含み得る。
【0023】
この方法はまた、状態レジスタが第２の状態値に対応する場合、全ての処理済み圧力信号値が積分されることを含み得る。
【0024】
この方法はまた、状態レジスタが第３の状態値に対応する場合、処理済み圧力信号値は積分されないことを含み得る。
【0025】
この方法はまた、状態レジスタが第４の状態値に対応する場合、ノイズ閾値を超える処理済み圧力信号値は積分され、ノイズ閾値を超えない処理済み圧力信号値は積分されないことを含み得る。
【0026】
状態レジスタは、複数の圧電センサのそれぞれに対して別々に設定され得る。
【0027】
この方法はまた、静電容量信号に基づいて、タッチパネルとの２つ以上のユーザインタラクションを特定することを含み得る。
【0028】
この方法はまた、静電容量信号に基づいて、各ユーザインタラクションの位置を特定することを含み得る。この方法はまた、各ユーザインタラクションの位置に最も近い圧電センサを意思決定（ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｍａｋｉｎｇ）センサとして割り当てることを含み得る。
【0029】
この方法はまた、他の各圧電センサを、最も近い意思決定センサに対応するように割り当てることを含み得る。この方法はまた、圧電センサが意思決定センサであることに応答して、圧電センサに対応する状態レジスタを独立して更新することを含み得る。この方法はまた、圧電センサが意思決定センサでないことに応答して、圧電センサに対応する状態レジスタを、対応する意思決定センサの状態レジスタと等しくなるように更新することを含み得る。
【0030】
この方法はまた、圧電センサが意思決定センサでないことに応答して、対応する意思決定チャネルに基づいて初期ピーク値の位置を特定することを含み得る。
【0031】
この方法はまた、他の圧電センサからの信号を処理する前に、意思決定センサからの信号を処理することを含み得る。
【0032】
この方法はまた、測定された力のうちの１つまたは複数に基づいて、グラフィカルユーザインターフェース及び／またはコンピュータプログラムに入力を提供することを含み得る。
【0033】
状態レジスタは値を、整数、文字、文字列、または浮動小数点の値の形式で記憶し得る。
【0034】
本発明の第２の態様によれば、この方法を実行するための命令を記憶する、コンピュータプログラム製品が提供される。
【0035】
本発明の第３の態様によれば、非一時的コンピュータ可読媒体に記憶され、この方法をデータ処理装置に実行させるための命令を含む、コンピュータプログラムが提供される。
【0036】
本発明の第４の態様によれば、この方法を実行するように構成されるコントローラが提供される。
【0037】
装置は、このコントローラと、複数の圧電センサ及び複数の静電容量式タッチセンサを含むタッチパネルと、を含み得る。
【0038】
本発明の第５の態様によれば、複数の圧電センサ及び複数の静電容量式タッチセンサを備えるタッチパネルに接続されるように構成されるコントローラが提供され、このコントローラは、複数の圧電センサからの圧力信号と、複数の静電容量式タッチセンサからの静電容量信号とを受け取るように構成される。コントローラはまた、静電容量信号に基づいて、タッチパネルとのユーザインタラクションが発生しているユーザインタラクション期間を特定するように構成される。コントローラはまた、受け取った圧力信号に基づいて処理済み圧力信号を生成するように構成される。コントローラはまた、ユーザインタラクションに対応する状態レジスタに応じて対応する処理済み圧力信号を条件付きで積分することにより、ユーザインタラクション期間中にユーザインタラクションにより複数の圧電センサのそれぞれに加えられた力を測定するように構成される。状態レジスタは２つ以上の値のうちの１つを取る。各ユーザインタラクションは第１の状態値で初期化される。ユーザインタラクションは、現在の状態レジスタ値と、１つまたは複数の圧力信号特性とに応じて状態レジスタ値の間で遷移する。
【0039】
圧力信号特性は、信号値、信号勾配、信号分散または標準偏差、信号範囲、信号最小値、信号最大値、ユーザインタラクション期間の開始からの経過時間、状態レジスタ値が変更されてからの経過時間、圧力信号のピークを検出してからの経過時間などのうちの１つまたは複数を含み得る。圧力信号特性は、信号値、信号勾配、信号分散または標準偏差、信号範囲、信号最小値または信号最大値を、１つまたは複数の対応する所定の閾値または範囲と比較することを含み得る。
【0040】
装置は、このコントローラと、複数の圧電センサ及び複数の静電容量式タッチセンサを備えるタッチパネルと、を含み得る。
【0041】
ここで、本発明の特定の実施形態を、例として、添付の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】圧電式検知及び静電容量式検知を組み合わせたタッチパネルの概略断面図である。
【図2】圧電式検知及び静電容量式検知を組み合わせたシステムを示す図である。
【図3】タッチパネルとのユーザインタラクションの力プロファイルを概略的に示す図である。
【図5】タッチパネルとのユーザインタラクションに対応する測定された圧電圧力信号の一例を示す図である。
【図7】タッチパネルに加えられた力を測定する方法の処理フロー図である。
【図8】タッチパネルに加えられた力を測定する方法の例示的な実施態様の処理フロー図である。
【図9】較正処理の処理フロー図である。
【図10】再較正処理の第１の例の処理フロー図である。
【図11】再較正処理の第２の例の処理フロー図である。
【図12】プッシュ詳細化処理の処理フロー図である。
【図13】タッチパネルとのいくつかの同時のユーザインタラクションの位置を示す図である。
【図14】タッチパネルシステムの意思決定電極の割り当てを示す図である。
【図15】タッチパネルシステムの非意思決定電極の意思決定電極への依存の割り当てを示す図である。
【図16】タッチパネルシステムの電極からの信号の処理を示す図である。
【図17】タッチパネルとの「ソフト」タイプのユーザインタラクションに対応する測定された圧電圧力信号の一例を示す図である。
【図19】電極チャネル更新処理の処理フロー図である。
【図20】「ソフト」タイプのユーザインタラクションに遷移する「ハード」タイプのユーザインタラクションに対応する測定された圧電圧力信号の一例を示す図である。
【図22】「ハード」タイプのユーザインタラクションに遷移する「ソフト」タイプのユーザインタラクションに対応する測定された圧電圧力信号の一例を示す図である。
【図24】状態更新処理の第１の例の処理フロー図である。
【図25】状態更新処理の第２の例の処理フロー図である。
【図26】出力力更新処理の処理フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0043】
以下の説明では、同様の部分を同様の参照番号で表す。
【0044】
圧電式圧力検知において遭遇する課題は、圧電材料に力を加えることによって生成される信号が本質的に過渡的であるということである。結果的に、圧電式圧力センサからの出力信号には、変化しないまたはゆっくりと変化する加えられた力の測定を可能にする処理が必要である。本明細書の方法は、圧電型タッチパネルシステムを使用して測定される力の精度及び信頼性を改善しつつ、タッチパネルから受け取った圧電圧力信号を処理する速度を維持または改善することに関する。
【0045】
圧力・静電容量複合タッチパネルシステム
図１を参照すると、圧力及び静電容量を組み合わせた測定のためのタッチパネル１の簡略化された断面が示されている。
図１を参照すると、圧力及び静電容量を組み合わせた測定のためのタッチパネル１の簡略化された断面が示されている。
【0046】
タッチパネル１は、第１及び第２の層構造２、３、共通電極４、いくつかの第１の検知電極５、及びいくつかの第２の検知電極６を含む。
【0047】
第１の層構造２は、第１の面７及び第２の反対側の面８を有する。第１の層構造２は、少なくとも圧電材料の層９を含む１つまたは複数の層を含む。第１の層構造２に含まれる各層は、一般的には平面であり、厚さ方向ｚに垂直な第１及び第２の方向ｘ、ｙに広がる。第１の層構造２の１つまたは複数の層は、第１の層構造２の各層の厚さ方向ｚが第１及び第２の面７、８に垂直になるように、第１及び第２の面７、８の間に配置される。第１の検知電極５は、第１の層構造２の第１の面７に配置され、共通電極４は、第１の層構造２の第２の面８に配置される。
【0048】
好ましくは、圧電層９は圧電ポリマー、たとえば、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）などの適切なフルオロポリマーで形成される。しかしながら、圧電層は、代替的には、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などの圧電セラミックの層から形成され得る。
【0049】
第２の層構造３は、第３の面１０及び第４の反対側の面１１を有する。第２の層構造３は、１つまたは複数の誘電体層１２を含む。各誘電体層１２は、一般的には平面であり、厚さ方向ｚに垂直な第１及び第２方向ｘ、ｙに広がる。第２の層構造３の１つまたは複数の誘電体層１２は、第２の層構造３の各誘電体層１２の厚さ方向ｚが第３及び第４の面１０、１１に垂直になるように、第３及び第４の面１０、１１の間に配置される。第２の検知電極６は、第２の層構造３の第３の面１０に配置され、第２の層構造３の第４の面１１は、第１の検知電極５に接触する。代替的には、第１の検知電極５は、第４の面１１に配置され得る。
【0050】
好ましくは、誘電体層（複数可）１２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリマー誘電体材料の層、または感圧接着剤（ＰＳＡ）材料の層を含む。しかしながら、誘電体層（複数可）１２は、酸化アルミニウムなどのセラミック絶縁材料の層を含み得る。
【0051】
好ましくは、共通電極４、第１の検知電極５、及び／または第２の検知電極６は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）またはインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）で形成される。しかしながら、共通電極４、第１の検知電極５、及び／または第２の検知電極６は、ポリアニリン、ポリチフェン、ポリピロール、またはポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）などの導電性ポリマーで形成され得る。共通電極４、第１の検知電極５、及び／または第２の検知電極６は、アルミニウム、銅、銀、または薄膜としての堆積及びパターニングに適した他の金属などの金属膜の形をとり得る。共通電極４、第１の検知電極５、及び／または第２の検知電極６は、金属メッシュ、ナノワイヤ、任意選択で銀ナノワイヤ、グラフェン、またはカーボンナノチューブから形成され得る。
【0052】
図２をさらに参照すると、圧力・静電容量複合検知システム１３が示されている。
【0053】
圧力・静電容量複合検知システム１３は、タッチパネル１、測定フロントエンド１４、圧力信号処理モジュール１５、及び静電容量信号処理モジュール１６を含む。
【0054】
第１の検知電極５はそれぞれ第１の方向ｘに伸び、第１の検知電極５は第２の方向ｙに等間隔に離間した配列で配置される。第２の検知電極６はそれぞれ第２の方向ｙに伸び、第２の検知電極６は第１の方向ｘに等間隔に離間した配列で配置される。共通電極４は、共通電極４が少なくとも部分的に第１及び第２の検知電極５、６のそれぞれの下になるように広範囲に及ぶ。共通電極４は、第１の層構造２の第２の面８と実質的に同一の広がりを有し得る。このようにして、第１の検知電極５と第２の検知電極６との各交点１７は、効果的に別個のタッチセンサを提供し得る。交点１７によって形成される各タッチセンサは、圧電タッチセンサと、静電容量式タッチセンサとの両方になる。
【0055】
タッチパネル１は、圧力・静電容量複合検知システム１３を組み込んだ電子デバイス（図示せず）のディスプレイ（図示せず）を覆って接着され得る。たとえば、圧力・静電容量複合検知システム１３は、携帯電話、タブレットコンピュータ、ポータブルまたはラップトップコンピュータ、ディスプレイ、テレビなどに組み込まれ得る。
【0056】
本明細書では、「ユーザインタラクション」という用語は、ユーザがタッチパネル１またはタッチパネルを覆う材料の層にタッチするかまたはこれらをプレスすることを指し得る。ユーザインタラクションは、ユーザの指またはスタイラス（導電性か否かを問わない）に関与し得る。タッチインタラクションは、ユーザの指または導電性スタイラスが、直接的な物理的接触なしに、または大きな圧力を加えることなしに、タッチパネル１に近接することを含み得る。プレスインタラクションは、圧電材料の層９の歪み及び圧電応答の発生を引き起こすのに十分な力でユーザがタッチパネル１をプレスすることを含む。ユーザインタラクションの位置は、ユーザが指またはスタイラスを動かすにつれて、時間と共に変化し得る。タッチパネル１及びシステム１３は、「マルチタッチ」インタラクションと呼ばれることもある、１つまたは複数の同時のユーザインタラクションの測定及び追跡をサポートする。
【0057】
測定フロントエンド１４は、タッチパネル１上で圧力及び静電容量を組み合わせた測定を実行する。測定フロントエンド１４は、圧力を加えるユーザインタラクションに応じた圧電層９の歪みによって第１の検知電極５と共通電極４との間に誘導された電圧、及び／または第２の検知電極６と共通電極４との間に誘導された電圧を検出することによって、圧力を測定する。このようにして、測定フロントエンド１４は、１つまたは複数のユーザインタラクションによってタッチパネル１に加えられた圧力の１次元または２次元の分解測定値を提供し得る。好ましくは、圧力は、第１及び第２の検知電極５、６の両方によって測定される。測定フロントエンド１４はまた、第１及び第２の検知電極５、６の各交点１７の相互静電容量を測定する。
【0058】
測定フロントエンド１４は、圧電圧力信号及び静電容量を同時に測定し得る。たとえば、測定フロントエンド１４は、ＷＯ２０１７／１０９４５５Ａ１に記載のように、またはＷＯ２０１６／１０２９７５Ａ２に記載のように構成され得、両文書の内容全体が引用により本明細書に組み込まれている。具体的には、適切な圧力・静電容量複合タッチパネルシステム１３が、ＷＯ２０１７／１０９４５５Ａ１の図４～図２３に示されており、それらを参照して説明されている。さらに、適切な圧力・静電容量複合タッチパネルシステム１３が、ＷＯ２０１６／１０２９７５Ａ２の図１５～図２９に示されており、それらを参照して説明されている。
【0059】
測定フロントエンド１４は、圧力信号１８及び静電容量信号１９を出力する。圧力信号１８は、第１の検知電極５と共通電極４との間、及び／または第２の検知電極６と共通電極４との間に誘導される増幅及び／または積分された圧電電圧に対応する。測定フロントエンド１４が圧電圧力信号と静電容量とを同時に測定する場合に、たとえば、測定フロントエンド１４がＷＯ２０１７／１０９４５５Ａ１に記載のように、またはＷＯ２０１６／１０２９７５Ａ２に記載のように構成される場合、圧力信号１８及び静電容量信号１９は、各検知電極５、６に対応する信号を周波数分離して信号１８、１９を取得することによって得られる。測定フロントエンド１４は、圧電材料の層９の焦電応答を除去するように構成される低周波数カットオフフィルタを含み得る。低周波数カットオフは、１Ｈｚと７Ｈｚとの間の値をとり得る。測定フロントエンド１４は幹線配電周波数、たとえば、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚを除去するように構成されるノッチフィルタを含み得る。
【0060】
静電容量信号処理モジュール１６は、静電容量信号１９を受け取り、処理して、ユーザインタラクションの数と、各ユーザインタラクションのｘ－ｙ座標とを含む静電容量情報２０を決定する。静電容量信号処理モジュール１６は、従来の静電容量式タッチコントローラと同じように機能し得、従来の静電容量式タッチコントローラによって提供され得る。いくつかの例では、静電容量信号処理モジュール１６はまた、静電容量測定のための駆動信号を測定フロントエンド１４に提供する。検知電極５、６の自己静電容量、または第１の検知電極５と第２の検知電極６との任意の対の間の相互静電容量は、既知の方法に従って静電容量信号処理モジュール１６により測定され得る。
【0061】
圧力信号処理モジュール１５は、圧力信号１８と、ユーザインタラクションの数及び各ユーザインタラクションのｘ－ｙ座標を含む静電容量情報２０とを受け取る。任意選択で、圧力信号処理モジュール１５はまた、未処理の静電容量信号１９を受け取り得る。圧力信号処理モジュール１５は、過渡圧力信号１８を使用して、タッチパネル１に圧力を加えるユーザインタラクションに対応する１つまたは複数の出力力（ｏｕｔｐｕｔ ｆｏｒｃｅ）２１を測定するように構成される。静電容量情報２０は、出力力２１の測定に使用される。出力力２１を測定する方法については、以下で詳細に説明する。任意選択で、未処理の静電容量信号１９はまた、たとえば、所与の第１または第２の検知電極５、６からの信号の品質及び信頼性の推定に寄与するように、信号処理モジュール１５によって使用され得る。
【0062】
第１及び第２の検知電極５、６は実質的に長方形であるように図示しているが、投影型静電容量式タッチパネルでの使用が知られている他の任意の形状が使用され得る。たとえば、ダイヤモンドパターンの電極が、第１及び第２の検知電極５、６に使用され得る。
【0063】
タッチセンサ１の第１の層構造２に圧電材料の層９のみを含めて、第１及び第２の反対側の面７、８が圧電材料層９の面になるようにし得る。代替的には、第１の層構造２は、圧電材料の層９と第１の層構造２の第１の面７との間に積み重ねられる１つまたは複数の追加の誘電体層（図示せず）を含み得る。第１の層構造２は、第１の層構造２の第２の面８と圧電材料の層９との間に積み重ねられる１つまたは複数の追加の誘電体層（図示せず）を含み得る。好ましくは、１つまたは複数の追加の誘電体層（図示せず）は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などのポリマー誘電体材料の層、または感圧接着剤（ＰＳＡ）材料の層を含む。しかしながら、１つまたは複数の追加の誘電体層（図示せず）は、酸化アルミニウムなどのセラミック絶縁材料の層を含み得る。１つまたは複数の追加の誘電体層（図示せず）は、第２の層構造３の誘電体層１２と同様であり得る。
【0064】
第２の層構造３は単一の誘電体層１２を含んで、第３及び第４の反対側の面１０、１１が単一の誘電体層１２の面になるようにし得る。代替的には、第２の層構造３が使用される必要はなく、代わりに、第２の検知電極６を第１の面７に第１の検知電極５と共に配置することができる。
【0065】
図１及び図２では、第１及び第２の面７、８と、第１及び第２の層構造２、３の層とが、ｘ及びｙとラベル付けした直交軸に沿って広がるように図示しており、第１及び第２の層構造２、３の各層の厚さ方向は、ｘ軸及びｙ軸と直交するｚとラベル付けした軸と一致する。しかしながら、第１、第２及び厚さ方向ｘ、ｙ、ｚは、図示のように右手直交セットを形成する必要はない。たとえば、第１及び第２の方向ｘ、ｙは、３０度もしくは４５度の角度、または０度より大きく９０度未満の任意の他の角度で交差し得る。
【0066】
前述の、ＷＯ２０１７／１０９４５５Ａ１及びＷＯ２０１６／１０２９７５Ａ２を参照して説明したタッチパネル１及びシステム１３の詳細は、本明細書の方法を理解することを目的として提供しているが、本明細書の方法はタッチパネル１及びシステム１３に限定されない。本明細書の方法は、圧電センサのアレイ及び静電容量センサのアレイを含む任意のタッチパネルシステムで採用され得る。
【0067】
図３をさらに参照すると、タッチパネル１に加えられる概略的な力入力２２が示されている。
【0068】
圧電材料の層９は分極され、十分な力を加えるユーザインタラクションによって生じる歪みに応じて、分極Ｐで分極状態になる。圧電材料の層９の分極Ｐにより、対応する電荷Ｑｐｉｅｚｏ（ｔ）が共通電極４と検知電極５、６との間に発生する。分極Ｐを生成する歪みは、圧縮または張力に起因し得る。分極Ｐを生成する歪みは、圧電材料層９の面内伸張であり得る。圧電材料の層９と検知電極５、６との間の密接な接触は必要とされない。一般に、（より力強いユーザインタラクションによって）圧電材料の層９の歪みが大きくなると、分極Ｐが大きくなり、それに対応して、検知電極５、６に誘導される電荷差ΔＱｐｉｅｚｏの大きさが大きくなる。電荷Ｑｐｉｅｚｏ（ｔ）に関連する電流である圧電応答Ｉｐｉｅｚｏ（ｔ）は増幅及び／または積分されて、圧電圧力信号２３（図４）が決定され得る。
【0069】
図４をさらに参照すると、力入力２２に対応する理想的な圧電圧力信号２３が示されている。
【0070】
たとえば、測定フロントエンド１４から出力される、及び／またはそれによって増幅された圧電圧力信号２３は、基本的に過渡信号である。誘導された圧電電圧は、漏れ電流のために時間と共に減衰する。また、圧電電流Ｉｐｉｅｚｏを増幅するために使用され得る積分型電荷増幅器の出力も、時間と共に減衰する。
【0071】
たとえば、第１の負荷期間ｔ０≦ｔ≦ｔ１の間に、力２２はゼロから第１の力値Ｆ１まで着実に増加する。力２２の増加速度が圧電圧力信号２３の減衰速度に比べて速い場合、対応する圧電圧力信号２３は、第１の負荷期間ｔ０≦ｔ≦ｔ１中に着実に減少して、力２２が第１の力値Ｆ１に達したときに、第１のピーク値Ｖ１に達する。次いで、力２２は、第１の保持期間ｔ１＜ｔ≦ｔ２の間、Ｆ１で一定に保持される。第１の保持期間ｔ１＜ｔ≦ｔ２の間に、圧電圧力信号２３は、第１のピーク値Ｖ１から、理想的な場合にはゼロのＤＣオフセットに向かって上向きに減衰する。
【0072】
力２２は、第２の負荷期間ｔ２＜ｔ≦ｔ３の間に、第１の力値Ｆ１から第２の力値Ｆ２に再び増加する。力２２の増加速度が圧電圧力信号２３の減衰速度と比較して速い場合、対応する圧電圧力信号２３は、第２の負荷期間ｔ２＜ｔ≦ｔ３の間に着実に減少して、力２２が第２の力値Ｆ２に達したときに、第２のピーク値Ｖ２に達する。次いで、力２２は、第２の保持期間ｔ３＜ｔ≦ｔ４の間、Ｆ２で一定に保持される。第２の保持期間ｔ３＜ｔ≦ｔ４の間に、圧電圧力信号２３は、第２のピーク値Ｖ２から、理想的な場合にはゼロの信号に向かって上向きに減衰する。
【0073】
第２の保持期間ｔ３＜ｔ≦ｔ４の終了時に、ユーザインタラクションは、除荷期間ｔ４＜ｔ≦ｔ５の間の力２２の解放によって終了する。力２２の減少速度が圧電圧力信号２３の減衰速度と比較して速い場合、対応する圧電圧力信号２３は、除荷期間ｔ４＜ｔ≦ｔ５の間に着実に増加して、力２２がゼロに達したときに、第３のピーク値Ｖ３に達する。負荷ではなく除荷の結果として生じる第３のピーク値Ｖ３は、第１及び第２のピーク値Ｖ１、Ｖ２と反対の符号を有する。ユーザインタラクションの終了後、圧電圧力信号２３は、理想的な場合にはゼロのＤＣオフセットに向かって減衰する。
【0074】
図４では、圧電圧力信号２３が負荷に応答して負になり、除荷に応答して正になることを示しているが、圧電圧力信号２３の極性は、他の例では、タッチパネル１及びシステム１３の構成に応じて反転され得る。
【0075】
図４に示すように、圧電圧力信号２３が理想的である場合、圧電圧力信号２３の減衰は、たとえば、圧電圧力信号２３の勾配及び／または値に基づく圧電圧力信号２３の条件付き積分などの様々な方法によって補償され得る。圧電圧力信号２３の勾配及び値が同じ符号である場合に圧電圧力信号２３を積分することにより、加えられた力２２に比例する推定測定値が回復され得る。
【0076】
しかしながら、圧力及び静電容量を組み合わせた測定のためのタッチパネル１及びシステム１３が使用される場合、圧電圧力信号２３は、実際には、ＤＣオフセットの継続的な変動と、著しいノイズ源とにさらされ得、これにより単純な値及び勾配ベースの条件付き積分の信頼できる動作が妨げられ得る。
【0077】
理論または特定の具体例によって限定されることを望まないが、本明細書を理解するために、タッチパネル１及びシステム１３に関するＤＣオフセット変動及びノイズの潜在的な原因について議論することは有用であり得る。タッチパネル１及びシステム１３は、手持ち型の電池式のデバイス（図示せず）に設置され得ることが多い。そのようなデバイスは典型的には接地されていないか、またはわずかにしか接地されていないので、ノイズを拾いやすくなり得、ＤＣオフセットが変動しやすくなり得る。追加的には、ユーザは、衣服、履物、及び／または自身の環境との相互作用の結果として、静電気を帯びることがしばしばあり得る。これはＤＣオフセットの変動にさらに影響し得、また、タッチパネル１との最初の接触時に、ユーザの指及び／またはスタイラスとの間で静電気放電をもたらし得る。そのような静電気放電によって、ユーザインタラクションに近い検知電極５、６に電荷Ｑｅｓｄが加えられる可能性があり、これは加えられた力に起因する電荷Ｑｐｉｅｚｏに等しいか、さらにはそれを著しく超え得る。さらに、タッチパネル１をすばやく連続してタップするなどの短いインタラクションは、勾配及び値ベースの手法を混乱させ得、その理由は、１回のタップからの信号が、次のタップが始まる前に完全に減衰していない場合があり、力の測定値が不正確になり得るためである。前述の説明は網羅的ではなく、多くの追加の要因が、タッチパネル１及びシステム１３のＤＣオフセット変動及びノイズレベルに影響し得る。したがって、感度及び／または計算速度を犠牲にすることなく、改善された信頼性でタッチパネル１に加えられた力を測定する方法が必要とされている。
【0078】
たとえば、図５をさらに参照すると、タッチパネル１及びシステム１３の一例を使用して取得される測定された圧電圧力信号２４の一例が示されている。
【0079】
測定された圧電圧力信号２４は、いくつかの重要な点で理想的な圧電圧力信号２３から逸脱していることが観察され得る。第１に、静電容量情報２０から判定されるタッチイベントの開始は、圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）がゼロのＤＣオフセットにない場合に発生する。代わりに、ユーザインタラクションの開始に関する時刻ｔ＝０において、圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）は、多くの場合、初期ＤＣオフセット値Ｐ０＝Ｐ（０）を示し得る。これは様々な理由で発生し得、たとえば、前のユーザインタラクションの後の残留ＤＣオフセット、タッチパネル１への最初の接触時のユーザの指の静電気放電、前のユーザインタラクションからの信号が完全に減衰する前の繰り返しタッチなどがある。初期オフセットＰ０は実際にはかなりのものであり得る。ユーザの指が静電気放電を受けた場合、初期オフセットＰ０に初期偽ピークＰ５（図１７）が付随することがあり得、これは静電気放電に起因すると考えられる。初期偽ピークＰ５（図１７）を含めると、力出力が不正確になり得る。しかしながら、単に勾配及び値の閾値を設定して初期オフセットＰ０及び／または偽ピークＰ５（図１７）を排除すると、ユーザインタラクションの残り全体の感度が低下してしまう。
【0080】
第２に、初期ピークＰ１に達した後、圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）は、ゼロに等しくないオフセット値Ｐｏｆｆまで減衰し得る。オフセット値Ｐｏｆｆは一般に初期ピークＰ１と反対の符号であることが観察されている。また、オフセット値Ｐｏｆｆは、特定の検知電極５、６との各ユーザインタラクションの後に変化し得るので、従来のＤＣオフセット補正及び較正方法はあまり効果的でない場合があることも観察されている。さらに、圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）は、ユーザインタラクションの一部の間に、偽ピークＰ２を示し得、その間に、圧力信号２４のＰ（ｔ）が整定前にオフセット値Ｐｏｆｆをオーバーシュートする。偽ピークＰ２の大きさは、一部のユーザインタラクション中ではかなりのものになり得る。
【0081】
前述のように、単に勾配及び値の閾値を設定して初期オフセット及び／または静電気放電ピークを排除すると、オフセット値Ｐｏｆｆ及び偽ピークＰ２、Ｐ５（図１７）により、ユーザインタラクションの残り全体にわたって感度が低下し得る。これにより、たとえば、メインの除荷ピークＰ４の直前のユーザのわずかな圧力の離昇に対応する小さなピークＰ３の検出に失敗し得る。
【0082】
本明細書で詳述する方法は、閾値を上げて感度を下げる必要なしに、ＤＣオフセットの変動及び他のノイズ源に対してより頑健な、タッチパネル１に加えられた力を測定する方法を提供することによって、そのような問題に対処することを意図している。同時に、本明細書で詳述する方法は、コントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロコントローラ、またはマイクロプロセッサにより、ユーザにより認識され得る過度の待ち時間の導入を回避するのに十分な速度で効率的に実行され得る。過度の待ち時間はユーザにとって煩わしい場合があり、または待ち時間が長くなりすぎる場合、正しい入力を提供することが困難または不可能になり得る。
【0083】
【0084】
圧力信号１８は、タッチパネル上に支持されるか、またはその内部に埋め込まれたいくつかの圧電センサから受け取られる（ステップＳ１）。
【0085】
静電容量信号１９は、タッチパネル上に支持されるか、またはその内部に埋め込まれたいくつかの静電容量式タッチセンサから受け取られる（ステップＳ２）。
【0086】
たとえば、タッチパネルは、共通の電極のセット４、５、６を使用した、圧力及び静電容量を組み合わせた測定のためのタッチパネル１であり得る。代替的には、タッチパネルは、圧電センサを含む層に、静電容量式タッチセンサを含む別の層が積み重ねられ得る。
【0087】
静電容量信号１９に基づいて、タッチパネルとのユーザインタラクションが発生しているユーザインタラクション期間が特定され（ステップＳ３）、たとえば、期間ｔ０～ｔ５（図３）である。
【0088】
ユーザインタラクションが発生していない場合（ステップＳ３）、圧力信号の次のサンプリングが取得される（ステップＳ１）。
【0089】
ユーザインタラクションが発生している場合（ステップＳ３）、受け取った圧力信号に基づいて、処理済み圧力信号が生成される（ステップＳ４）。たとえば、処理済み圧力信号を生成することは、各圧電センサについて、受け取った圧力信号からＤＣオフセット値を減算することを含み得る。各圧電センサに対応するＤＣオフセット値は、タッチパネルのスイッチを入れてからウォームアップ期間が経過した後に初期化され得る。初期ＤＣオフセット値は、ユーザインタラクションがない場合に受け取った圧力信号に基づき、たとえば、圧力信号の平均、中央値、最頻値、または範囲に基づく。
【0090】
任意選択で、追加の再較正ステップが使用され得る。たとえば、各圧電センサについて、システム１３は、ユーザインタラクションがない期間中に受け取った圧力信号１８の値の回帰バッファを維持し得る。回帰バッファに記憶された値の勾配及び分散が求められ得、勾配及び分散が所定の閾値未満であることに応答して、回帰バッファに記憶された値に基づいてＤＣオフセット値が更新され得る。たとえば、ＤＣオフセット値は、回帰バッファに記憶された値の平均、中央値、最頻値または範囲に基づいて補正され得る。
【0091】
処理済み圧力信号を生成することは、受け取った圧力信号１８をフィルタリングすることをさらに含み得る。
【0092】
受け取った信号が、新たに開始されたユーザインタラクションの最初のサンプリングに対応するか否かが判定され（ステップＳ５）、新たなユーザインタラクションが開始されると、状態レジスタが第１の状態値Ｓ０に初期化される（ステップＳ６）。
【0093】
受け取った信号１８、１９が、新たに開始されたユーザインタラクションの最初のサンプリングに対応しない場合（ステップＳ５）、状態レジスタ値が更新され得る（ステップＳ７）。ユーザインタラクションは、現在の状態レジスタ値と、１つまたは複数の圧力信号特性とに応じて、状態レジスタ値間で遷移する。圧力信号特性には、信号値、信号勾配、信号分散または標準偏差、信号範囲、信号最小値、信号最大値、ユーザインタラクション期間の開始からの経過時間、状態レジスタ値が変更されてからの経過時間、圧力信号のピークを検出してからの経過時間などのうちの１つまたは複数が含まれ得る。圧力信号特性には、信号値、信号勾配、信号分散または標準偏差、信号範囲、信号最小値または信号最大値を、１つまたは複数の対応する所定の閾値または範囲と比較することが含まれ得る。
【0094】
一例では、状態レジスタは、４つの値Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、またはＳ３のうちの１つに設定され得る。状態レジスタは、ユーザインタラクションの開始からの経過時間が最小持続時間を超えたこと、及び処理済み圧力信号が増加する力に対応する符号を有することに応答して、第１の状態値Ｓ０から第２の状態値Ｓ１に変更され得る。状態レジスタは、処理済み圧力信号が減少する力に対応する符号を有することに応答して、第２の状態値Ｓ１から第３の状態値Ｓ２に変更され得る。状態レジスタは、処理済み圧力信号が信号勾配閾値未満の信号勾配を有することに応答して、第３の状態値Ｓ２から第４の状態値Ｓ３に変更され得る。
【0095】
この例では、４つの状態Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の間の遷移は線形であるが、状態遷移を状態レジスタの現在値にも依存させる方法は、状態レジスタの値の階層的な、非線形の、及び／または分岐するシーケンスをサポートする。これにより、信号処理の動作がユーザインタラクションの現状に大きく依存するようになり得るので、感度を犠牲にすることなく、圧力信号処理の信頼性を向上させることが可能になり得る。
【0096】
ユーザインタラクションによって複数の圧電センサのそれぞれに加えられた力の測定値が更新される（ステップＳ８）。ユーザインタラクション中に、ユーザインタラクションに対応する状態レジスタの値に応じて対応する処理済み圧力信号を条件付きで積分することによって、力が測定される。積分は数値的手段、たとえば、単純な総和、台形則の適用などを使用して実装され得る。
【0097】
状態レジスタが４つの値Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、またはＳ３のうちの１つに設定され得る一例では、状態レジスタＳ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の各値は、処理済み圧力値を積分するための異なる動作に対応するように設定され得る。
【0098】
たとえば、状態レジスタが第１の状態値Ｓ０に対応する場合、増加する力に対応する符号を有する処理済み圧力信号値は積分され得、減少する力に対応する処理済み圧力信号値は積分されなくてもよい。状態レジスタが第２の状態値Ｓ１に対応する場合、全ての処理済み圧力信号値が積分され得る。状態レジスタが第３の状態値Ｓ２に対応する場合、処理済み圧力信号値は積分されなくてもよい。状態レジスタが第４の状態値Ｓ
３
に対応する場合、ノイズ閾値を超える処理済み圧力信号値は積分され得、ノイズ閾値を超えない処理済み圧力信号値は積分されなくてもよい。
【0099】
タッチパネルシステムが動作を継続する間（ステップＳ９）、圧力信号の次のサンプリングが取得される（ステップＳ１）。
【0100】
このようにして、状態レジスタ値間の遷移は状態レジスタの現在値にも依存するので、圧力信号はより応答性の高い方法で処理され得、これにより測定された力の信頼性の向上が可能になり得る。
【0101】
状態レジスタ値は、複数の圧電センサのそれぞれに対して別々に設定され得る。代替的には、状態レジスタ値はユーザインタラクションごとに設定され得、それによって、隣接する圧電センサのセットは、それらが全て同じユーザインタラクションによって影響を受ける場合に、共通の状態レジスタを使用し得る。
【0102】
この方法は、タッチパネルとの複数の同時のユーザインタラクションをサポートする。
【0103】
【0104】
ユーザインタラクションが進むにつれて、圧力信号処理モジュール１５は、少なくとも４つの区別可能な状態Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２及びＳ
３
の間で状態レジスタ値を更新する（ステップＳ７）。参考のため、状態Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の境界及びそれらの間の遷移を図５及び図６に示す。この例では、状態レジスタは、４つの値Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、及びＳ
３
のうちの１つに設定され得る。測定された圧電圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）は、本明細書の方法に従って処理されて、処理済み圧力信号２５が決定され（ステップＳ４）、これを使用して出力力２６が測定される（ステップＳ８）。図６では、出力力２６を第２のｙ軸に対してプロットしている。
【0105】
静電容量情報２０に基づいて特定されるユーザインタラクションが始まった場合（ステップＳ３）、ユーザインタラクションは第１の、すなわち初期状態Ｓ０に初期化される（ステップＳ６）。この例では、初期状態Ｓ０の間、圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）は、タッチパネル１への増加する負荷に関する適切な符号を有さない限り使用されない。図５及び図６に示す例では、適切な符号は負であるが、他の例では、圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）は、増加する加えられた力に応じて増加し得る。実際には、この条件は、次式に従って処理済み圧力信号２５の値Ｐ＊（ｔ）を生成することにより適用され得る。
【0106】
初期状態Ｓ０の間に、出力力信号Ｆ（ｔ）は、圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）の新たなサンプリングごとに、対応する処理済み信号２５の値Ｐ＊（ｔ）を出力力信号の以前の値に追加すること、すなわち、Ｆ（ｔ）＝Ｆ（ｔ－１）＋Ｐ＊（ｔ）によって取得される（ステップＳ８）。圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）が増加する加えられた力に関して誤った符号を有する場合、処理済み信号２５の値Ｐ＊（ｔ）はゼロに設定されるので、これらの値は出力力信号Ｆ（ｔ）に影響しない。
【0107】
出力力信号２６の値Ｆ（ｔ）は加えられた力に比例するが、絶対的な加えられた力の推定測定値を取得するには、測定値Ｆ（ｔ）に対応するスケール係数を乗算することが必要になる。スケール係数は、既知の印加力プロファイルを使用した較正実験から取得され得る。スケール係数はさらに、タッチパネル１とのユーザインタラクションの位置に依存し得る。
【0108】
第２の主負荷状態Ｓ１への遷移は、ユーザインタラクションの開始から所定の持続時間が経過すると発生し得る（ステップＳ７）。ユーザインタラクションの開始は、静電容量情報２０から良好な精度で知られる。主負荷状態Ｓ１の間、全てのサンプル圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）は無条件に使用され得、すなわち、処理済み信号はＰ＊（ｔ）＝Ｐ（ｔ）として設定され得（ステップＳ４）、出力力信号Ｆ（ｔ）はＦ（ｔ）＝Ｆ（ｔ－１）＋Ｐ＊（ｔ）として更新され得る（ステップＳ８）。
【0109】
圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）が符号を変えた場合、または圧力信号処理モジュール１５が初期負荷ピークＰ１を最終的に検出した場合に（ステップＳ７）、第３の、すなわち整定状態Ｓ２への遷移が発生し得る。図５及び図６に示す例では、圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）が符号を負から正に変化させたので、Ｓ１からＳ２への状態遷移が発生する。当然ながら、加える力を増加させると圧力信号２４が増加する他の例では、遷移は反対方向に検出される。初期ピークＰ１のおおよその時刻及び値を特定するための例示的な処理を以下に説明する。整定状態Ｓ２の間、圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）は、たとえば、処理済み信号値Ｐ＊（ｔ）をＰ＊（ｔ）＝０として設定することによって（ステップＳ４）、使用されなくてもよい（ステップＳ８）。このように、図５及び図６では、この例では、処理済み信号Ｐ＊（ｔ）は、偽のオーバーシュートのピークＰ２の間にゼロにクランプすることが観察され得る。
【0110】
圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）がＤＣオフセットＰｏｆｆで安定すると（ステップＳ７）、第４の、すなわち安定状態Ｓ３への遷移が発生し得る。一般に、ＤＣオフセットＰｏｆｆは、時間と共にゆっくりと、及び／または圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）の各負荷／除荷ピークに続いて変化し得る。いくつかの例では、圧力信号処理モジュール１５は、Ｎｂｕｆｆ個の以前の圧力サンプル｛Ｐ（ｔ），Ｐ（ｔ－１），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆｆ＋１）｝のバッファを維持し、その状況で、ｔ、ｔ－１、ｔ－Ｎｂｕｆｆはサンプリング時刻を示す整数である。それぞれの新たな圧力サンプルＰ（ｔ）が取得された場合、圧力信号処理モジュール１５は、バッファされたサンプル｛Ｐ（ｔ），Ｐ（ｔ－１），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆｆ＋１）｝への線形回帰を計算する。バッファされた圧力信号２４のサンプル｛Ｐ（ｔ），Ｐ（ｔ－１），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆｆ＋１）｝の傾きｍの大きさ及び分散値ＶＡＲが事前に較正された閾値ｍｓｔａｂｌｅ、ＶＡＲｓｔａｂｌｅを下回ると、圧力信号処理モジュール１５は、状態レジスタ値を安定状態Ｓ３に更新し、バッファされたサンプル｛Ｐ（ｔ），Ｐ（ｔ－１），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆｆ＋１）｝の平均値を、オフセット補正値Ｐｃｏｒ＝ｍｅａｎ（｛Ｐ（ｔ），Ｐ（ｔ－１），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆｆ＋１）｝）として設定する。
【0111】
安定状態Ｓ３の間、処理済み信号２５のサンプルＰ＊（ｔ）は、Ｐ＊（ｔ）＝Ｐ（ｔ）－Ｐｃｏｒに従って設定され得る（ステップＳ４）。次いで、出力力信号２６の値Ｆ（ｔ）は、次式に従って更新され得る（ステップＳ８）。
【0112】
ここで、Ｐｎｏｉｓｅはノイズ閾値である。たとえば、Ｐｎｏｉｓｅは、ユーザインタラクションがない較正期間中の圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）の標準偏差の倍数に設定され得る。ノイズ閾値Ｐｎｏｉｓｅは、較正期間中に記録された圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）の標準偏差の５倍に設定され得る。ノイズ閾値Ｐｎｏｉｓｅは事前に設定され得、または静電容量情報２０においてユーザインタラクションが検出されない静穏期間中に定期的に更新され得る。
【0113】
ユーザの圧力の変化は、安定状態Ｓ３の間に、加えられた力の増加または減少のいずれであるかに関係なく、高感度でキャプチャされ得る。図５及び図６に示す例では、加えられる圧力のわずかな減少に対応する小さなピークＰ３が検出され、出力力信号２６の値Ｆ（ｔ）が対応して減少する。
【0114】
安定状態Ｓ３の間に、タッチパネル１に加えられる力の変化を検出するための閾値は、信号全体に適用される従来の勾配及び値に基づく条件付き積分の場合に可能な値よりも低い値に設定され得る。これは、静電気放電、初期オフセットＰ０、オーバーシュートオフセットＰｏｆｆ、及び偽ピークＰ２などの影響は、他の状態レジスタ値Ｓ０、Ｓ１、及びＳ２を使用することで排除され得るためである。このようにして、本明細書の方法は、ユーザの指または導電性スタイラスがタッチパネル１と最初に接触している間及びその直後の信頼性を向上させるだけでなく、ユーザインタラクションの主要部分の間の加えられる力の比較的小さなユーザの調節の高感度検出も可能にし得る。
【0115】
実際には、必要なオフセット補正Ｐｃｏｒは、ユーザが一定の圧力を維持している間に、ゆっくりとドリフトし得る。追加的には、ユーザが加える圧力を大幅に増加または減少させた場合、これによって、圧電圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）の減衰後のオフセットＰｏｆｆが変化し得る。しかしながら、バッファ｛Ｐ（ｔ），Ｐ（ｔ－１），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆｆ＋１）｝が比較的平坦のまま（すなわち、ｍ＜ｍｓｔａｂｌｅかつＶＡＲ＜ＶＡＲｓｔａｂｌｅ）である間に、補正値Ｐｃｏｒを単純に継続的に更新することはできない。この場合には、加えられる圧力のわずかな増加または減少は、処理済み圧力２５のサンプルＰ＊（ｔ）から継続的に除去されることになるので、検出されなくなる。
【0116】
代わりに、安定状態Ｓ３の間に、圧力信号処理モジュール１５は、それぞれの新たなサンプリングＰ（ｔ）の後に、バッファ｛Ｐ（ｔ），Ｐ（ｔ－１），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆｆ＋１）｝に対して線形回帰を実行し得る。バッファ｛Ｐ（ｔ），Ｐ（ｔ－１），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆｆ＋１）｝は平坦のまま（すなわち、ｍ＜ｍｓｔａｂｌｅかつＶＡＲ＜ＶＡＲｓｔａｂｌｅ）である間に、バッファされたサンプルの平均値が補正値Ｐｃｏｒと比較され、差の大きさ｜ｍｅａｎ（｛Ｐ（ｔ），Ｐ（ｔ－１），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆｆ＋１）｝）－Ｐｃｏｒ｜が閾値ΔＰｃｏｒ未満である場合、補正値Ｐｃｏｒは変更されない。しかしながら、差｜ｍｅａｎ（｛Ｐ（ｔ），Ｐ（ｔ－１），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆｆ＋１）｝）－Ｐｃｏｒ｜が閾値ΔＰｃｏｒを超える場合、補正値はＰｃｏｒ＝ｍｅａｎ（｛Ｐ（ｔ），Ｐ（ｔ－１），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆｆ＋１）｝）に更新される。
【0117】
閾値ΔＰｃｏｒの値は、タッチパネル１及びシステム１３ごとに異なり得る。所与のタッチパネル１及びシステム１３の適切な値は、既知の較正力プロファイルから選択したものに対応するデータを測定することによって取得され得る。単純なケースでは、閾値ΔＰｃｏｒは、既知の変化しない加えられた力の持続時間にわたって観測された最大のドリフトに応じて設定され得る。代替的には、既知の較正力プロファイルを使用して得られた測定値を使用して、既知の力と測定された力との偏差をコスト関数として使用した当てはめ用のトレーニングセットを生成し得る。
【0118】
安定状態Ｓ３は、ユーザインタラクションの終了時に終了する。
【0119】
以下でさらに説明するいくつかの例では、本明細書では「ハード」タイプのユーザインタラクションと呼ぶ、初期負荷ピークＰ１への明らかな圧力の増加から始まるユーザインタラクションと、本明細書では「ソフト」タイプのユーザインタラクションと呼ぶ、圧力が初期負荷ピークＰ１までよりゆっくりと増加する他のユーザインタラクションとを区別することが有用であり得る。一部の「ソフト」タイプのユーザインタラクションでは、加えられる力が非常にゆっくりと増加する場合、はっきりした初期負荷ピークＰ１が観察されない場合がある。「ハード」及び「ソフト」タイプのユーザインタラクションの区別された処理を含むような方法の拡張について、以下で説明する。
【0120】
方法を実装する例
図８をさらに参照すると、本明細書による方法を実装するための例示的な処理チェーンの処理フロー図が示されている。本明細書の方法は、図８と、特定の信号処理ステップのさらなる詳細を示す後続の図とに示すステップに限定されない。
図８をさらに参照すると、本明細書による方法を実装するための例示的な処理チェーンの処理フロー図が示されている。本明細書の方法は、図８と、特定の信号処理ステップのさらなる詳細を示す後続の図とに示すステップに限定されない。
【0121】
圧力信号処理モジュール１５は、第１及び第２の検知電極５、６に対応する圧力信号１８の値Ｐ（ｔ）を受け取る（ステップＳ１０）。第１及び第２の検知電極５、６それぞれの圧力信号１８の値Ｐ（ｔ）は、全て同時に受け取られ得る。代替的には、第１及び第２の電極５、６の各対が所定のまたは動的に決定されたシーケンスに従って読み出される場合、第１及び第２の検知電極５、６に対応する圧力信号１８の値Ｐ（ｔ）は順次受け取られ得る。一般に、各サンプリング周期中に第１または第２の検知電極５、６のそれぞれについて、１つの圧力信号１８の値Ｐ（ｔ）が取得される。たとえば、図１及び図２に示すように配向され、第２のｙ方向に座標ｙ１、ｙ２、...、ｙＮに離間したＮ個の第１の検知電極５が存在する場合、サンプリング時刻ｔにおける対応する圧力サンプルのセットは、｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝と表され得る。セット｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝は、圧力信号処理モジュール１５によって同時にまたは順次受け取られ得る。同様に、圧力信号処理モジュール１５は、図１及び図２に示すように配向され、第１のｘ方向に座標ｘ１、ｘ２、...、ｘＭに離間したＭ個の第２の検知電極６から圧力サンプルのセット｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝を同時にまたは順次受け取る。
【0122】
圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝が同時に受け取られる場合、サンプリング時刻インデックスｔの意味は明確であり、これは対応するサンプルが取得された時刻を表し、ｔ－１は前のサンプリングであり、ｔ＋１は次のサンプリングであり、以下同様である。圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝が順次取得される場合、インデックスｔは検知電極５、６を読み取る１サイクルを指す。たとえば、タッチパネル１が読み取られて、圧力サンプルのセット｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝が取得され、次いでスキャンが繰り返された場合、それに続く圧力サンプルのセット｛Ｐ（ｔ＋１，ｙ１），Ｐ（ｔ＋１，ｙ２），...，Ｐ（ｔ＋１，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ＋１，ｘ１），Ｐ（ｔ＋１，ｘ２），...，Ｐ（ｔ＋１，ｘＭ）｝が取得され、以下同様である。
【0123】
粗いＤＣオフセット補正は、各圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝から第１のＤＣオフセットＤＣ１を減算することにより実行される（ステップＳ１１）。一般に、各検知電極５、６は、異なる第１のオフセット値を有し、セット｛ＤＣ１（ｙ１），ＤＣ１（ｙ２），...，ＤＣ１（ｙＮ）｝及び｛ＤＣ１（ｘ１），ＤＣ１（ｘ２），...，ＤＣ１（ｘＭ）｝を形成し得る。タッチパネル１及びシステム１３が電源投入されると、ウォームアップフェーズ中に第１のオフセットＤＣ１が決定され、この処理については以下で詳細に説明する（図９）。
【0124】
圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝は、フィルタリング、間引きなどの処理を含み得る信号調整ステップに従って処理される（ステップＳ１２）。以前に受け取った圧力サンプル｛Ｐ（ｔ－１，ｙ１），Ｐ（ｔ－１，ｙ２），...，Ｐ（ｔ－１，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ－１，ｘ１），Ｐ（ｔ－１，ｘ２），...，Ｐ（ｔ－１，ｘＭ）｝のバッファは、時間領域フィルタを適用する際に使用するために維持され得る。
【0125】
必要であれば、圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝は、受け取った静電容量情報２０と同期するまでバッファされ、遅延される（ステップＳ１３）。静電容量情報２０は、たとえば、１つまたは複数のユーザインタラクション２７（図１３）の数、開始時刻、終了時刻、及び位置を示すために、本明細書の方法によって使用される。しかしながら、静電容量情報２０が静電容量信号処理モジュール１６から利用可能になる前に、伝搬遅延及び処理遅延がしばしばあり得る。圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝に適用される遅延が、以降の処理のために静電容量情報２０との再同期が可能になるように決定される。静電容量情報２０が利用可能になる前の伝搬遅延及び処理遅延がタッチパネル１の１サンプリング周期未満である場合、遅延（ステップＳ１３）は不要であり得る。
【0126】
圧力信号１８を受け取ることに加えて、圧力信号処理モジュール１５は、静電容量信号処理モジュール１６から出力された静電容量情報２０も受け取る（ステップＳ１４）。静電容量情報２０は、ユーザインタラクション２７（図１３）が静電容量信号処理モジュール１６によって検出されたか否かに関する情報と、検出されたユーザインタラクションごとのタッチパネル上の対応するｘ－ｙ座標とを含む。好ましくは、圧力信号処理モジュール１５は、２つ以上のユーザインタラクション２７（図１３）のマルチタッチ検出を同時にサポートする。
【0127】
任意選択で、静電容量情報２０と、圧力サンプルのセット｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝とのサンプリング周期が等しくない場合、静電容量情報２０の時間軸は、圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝の時間軸と一致するように変換され得る（ステップＳ１５）。
【0128】
圧力信号処理モジュール１５は、タッチパネル１及びシステム１３の最初の電源投入に続くウォームアップ期間が終了したか否かをチェックする（ステップＳ１６）。ウォームアップ期間の終了は、タッチパネル１及びシステム１３のスイッチを入れてから固定または所定の期間後に発生する必要はない。代わりに、タッチパネル１及びシステム１３が安定動作に達したと較正手順（ステップＳ１７）が判定した場合に、圧力信号処理モジュール１５はウォームアップフラグを「完了」の値に設定する。
【0129】
圧力信号処理モジュール１５は、圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝が安定したＤＣオフセット値に達したか否かを判定するための初期較正手順を実行する（ステップＳ１７）。圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝が安定したＤＣオフセット値に達した場合、ウォームアップフラグが「完了」に設定される。全ての検知電極５、６に対応する圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝は、ウォームアップ期間に「完了」のフラグが立てられる前に、安定したＤＣオフセット値に達しなければならない。この条件が全ての検知電極５、６について満たされると、対応する第１のＤＣオフセット値のセット｛ＤＣ１（ｙ１），ＤＣ１（ｙ２），...，ＤＣ１（ｙＮ）｝及び｛ＤＣ１（ｘ１），ＤＣ１（ｘ２），...，ＤＣ１（ｘＭ）｝が取得される。初期較正手順の一例については、以下でさらに詳細に説明する（図９参照）。
【0130】
ウォームアップフラグが「完了」に設定されている場合（ステップＳ１８）、現在の圧力サンプルのセット｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝の以降の処理が実行される（ステップＳ１９）。そうでない場合、圧力信号処理モジュール１５は、次の圧力サンプルのセット｛Ｐ（ｔ＋１，ｙ１），Ｐ（ｔ＋１，ｙ２），...，Ｐ（ｔ＋１，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ＋１，ｘ１），Ｐ（ｔ＋１，ｘ２），...，Ｐ（ｔ＋１，ｘＭ）｝（ステップＳ１０）と、静電容量情報（ステップＳ１４）とを取得する。
【0131】
任意選択で、さらなる信号調整が、圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝に適用され得る（ステップＳ１９）。たとえば、移動平均フィルタが適用され得る。以前に受け取った圧力サンプル｛Ｐ（ｔ－１，ｙ１），Ｐ（ｔ－１，ｙ２），...，Ｐ（ｔ－１，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ－１，ｘ１），Ｐ（ｔ－１，ｘ２），...，Ｐ（ｔ－１，ｘＭ）｝のバッファが、フィルタを適用する際に使用するために維持され得る。追加的または代替的には、さらなる信号調整は、処理の異なる時点で（たとえば、ステップＳ２０とステップＳ２１との間に）実行され得る。
【0132】
第１のＤＣオフセットＤＣ１は初期較正後には正確であるが、前述のように、圧力信号１８のＤＣオフセットは、時間の経過と共にわずかに変化し得、ユーザインタラクション２７（図１３）の実行の後または間にも変化し得る。静電容量情報２０から検出されたユーザインタラクション２７（図１３）がないアイドル期間中に、追加の第２の、すなわち細かいＤＣオフセット値ＤＣ２を決定するために再較正処理が行われる（ステップＳ２０）。第２のＤＣオフセット値ＤＣ２は、各圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝から減算される。一般に、各検知電極５、６は、異なる第２のオフセット値に対応して、セット｛ＤＣ２（ｙ１），ＤＣ２（ｙ２），...，ＤＣ２（ｙＮ）｝及び｛ＤＣ２（ｘ１），ＤＣ２（ｘ２），...，ＤＣ２（ｘＭ）｝を形成し得る。再較正処理の一例については、以下でさらに説明する（図１０）。
【0133】
静電容量情報２０に基づいて、アクティブなユーザインタラクション２７（図１３）の数Ｎｔｏｕｃｈが特定される（ステップＳ２１）。同時にアクティブなユーザインタラクション２７（図１３）の最大数は、静電容量信号処理モジュール１６の能力に依存し、たとえば、１～１０個のユーザインタラクション２７（図１３）であり得る。
【0134】
現在の圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝、及びバッファされた以前に受け取った圧力サンプル｛Ｐ（ｔ－１，ｙ１），Ｐ（ｔ－１，ｙ２），...，Ｐ（ｔ－１，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ－１，ｘ１），Ｐ（ｔ－１，ｘ２），...，Ｐ（ｔ－１，ｘＭ）｝などを分析して、各検知電極５、６に対応する状態レジスタ値Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３（及び任意選択で、ユーザインタラクションタイプ）を決定する（ステップＳ２２）。また、出力される処理済み圧力サンプル｛Ｐ＊（ｔ，ｙ１），Ｐ＊（ｔ，ｙ２），...，Ｐ＊（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ＊（ｔ，ｘ１），Ｐ＊（ｔ，ｘ２），...，Ｐ＊（ｔ，ｘＭ）｝が確定される。この処理は本明細書では「プッシュ詳細化（ｐｕｓｈ ｅｌａｂｏｒａｔｉｏｎ）」と呼び、一例を以下でさらに説明する（図１２）。
【0135】
前述の状態レジスタ値Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に応じて、測定された出力力２６の値Ｆ（ｔ）が更新される（ステップＳ２３）。出力力２６は、第１のセット｛Ｆ（ｔ，ｙ１），Ｆ（ｔ，ｙ２），...，Ｆ（ｔ，ｙＮ）｝を形成する第１の検知電極５ごとに、また、第２のセット｛Ｆ（ｔ，ｘ１），Ｆ（ｔ，ｘ２），...，Ｆ（ｔ，ｘ
Ｍ
）｝を形成する第２の検知電極６ごとに、別々に測定される。
【0136】
タッチパネル１及びシステム１３の力検知機能がアクティブである限り（ステップＳ２４）、圧力信号処理モジュール１５は、次の測定された圧力サンプルのセット｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝（ステップＳ１０）と、対応する静電容量情報２０（ステップＳ１４）とを受け取ることによって継続する。
【0137】
初期較正
図９をさらに参照すると、例示的な初期較正処理（ステップＳ１７）の処理フロー図が示されている。
図９をさらに参照すると、例示的な初期較正処理（ステップＳ１７）の処理フロー図が示されている。
【0138】
初期較正処理（ステップＳ１７）は、圧力信号処理モジュール１５がウォームアップ段階に「完了」のフラグをまだ立てていないと判定された場合に実行される（ステップＳ１６）。
【0139】
静電容量情報２０をチェックして、静電容量信号処理モジュール１６が任意のユーザインタラクション２７（図１３）を検出したか否かを判定する（ステップＳ２５）。発生している任意のユーザインタラクション２７（図１３）が存在する場合、初期較正は実行されない（ステップＳ１８）。較正は各検知電極５、６に対して別々に実行されるが、タッチパネル１のプレートのたわみによって一般的には圧電層９全体に歪みが加えられるので、較正ではタッチパネル１のどこにもユーザインタラクション２７（図１３）が発生していないことが必要である。これにより、ゼロ信号条件に対応するデータの取得が妨げられる。
【0140】
アクティブなユーザインタラクション２７（図１３）が存在しない場合（ステップＳ２５）、圧力信号処理モジュール１５は、各検知電極５、６について、較正バッファに記憶されたＮｂｕｆ２個の最も直近の圧力サンプルの平均値を計算する（ステップＳ２６）。たとえば、Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目について、圧力信号処理モジュール１５は、対応するオフセット値ＯＦＦ（ｔ，ｙｎ）＝ｍｅａｎ（｛Ｐ（ｔ，ｙｎ），Ｐ（ｔ－１，ｙｎ），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆ２＋１，ｙｎ）｝）を計算する。このようにして、第１の検知電極５のそれぞれに対応するオフセット値のセット｛ＯＦＦ（ｔ，ｙ１），ＯＦＦ（ｔ，ｙ２），...，ＯＦＦ（ｔ，ｙＮ）｝が取得され、第２の検知電極６のそれぞれに対応するオフセット値のセット｛ＯＦＦ（ｔ，ｘ１），ＯＦＦ（ｔ，ｘ２），...，ＯＦＦ（ｔ，ｘＭ）｝も取得される。
【0141】
オフセット値｛ＯＦＦ（ｔ，ｙ１），ＯＦＦ（ｔ，ｙ２），...，ＯＦＦ（ｔ，ｙＮ）｝、｛ＯＦＦ（ｔ，ｘ１），ＯＦＦ（ｔ，ｘ２），...，ＯＦＦ（ｔ，ｘＭ）｝がオフセットバッファに追加され、これはＮｂｕｆ３個の最も直近に取得されたオフセット値を保持するものである（ステップＳ２７）。
【0142】
各検知電極５、６について、オフセットバッファに記憶された対応するオフセット値の範囲が決定される（ステップＳ２８）。たとえば、Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目について、圧力信号処理モジュール１５は、対応するオフセット値のセットの範囲をＲＡＮＧＥ（｛ＯＦＦ（ｔ，ｙｎ），ＯＦＦ（ｔ－１，ｙｎ），...，ＯＦＦ（ｔ－Ｎｂｕｆ３＋１，ｙｎ）｝）として計算する。
【0143】
各検知電極５、６について、オフセットバッファの対応する範囲は、所定の範囲閾値Ｐｒａｎｇｅに対してチェックされる（ステップＳ２９）。決定された範囲のいずれかが所定の範囲閾値Ｐｒａｎｇｅ以上である場合、ウォームアップ段階はまだ完了しておらず、ウォームアップフラグは「未完了」のままである。範囲閾値Ｐｒａｎｇｅは、システム１３が電源投入され、安定状態に達するまでデータが記録される較正実験から決定され得る。ユーザインタラクション２７（図１３）がない場合の圧力信号１８の統計を使用して、範囲閾値Ｐｒａｎｇｅを決定し得る。範囲閾値Ｐｒａｎｇｅは、各検知電極５、６に対して個別に設定され得る。
【0144】
しかしながら、決定された範囲の全てが所定の範囲閾値Ｐｒａｎｇｅ未満である場合、ウォームアップフラグは「完了」の値に設定される（ステップＳ３０）。
【0145】
各検知電極５、６に対応するＤＣ１オフセット値は、それぞれのオフセットバッファの中間点に基づいて設定される（ステップＳ３１）。たとえば、Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目に対応するＤＣ１オフセットは、ＤＣ１（ｙｎ）＝０．５＊（ＭＡＸ（｛ＯＦＦ（ｔ，ｙｎ），ＯＦＦ（ｔ－１，ｙｎ），...，ＯＦＦ（ｔ－Ｎｂｕｆ３＋１，ｙｎ）｝）＋ＭＩＮ（｛ＯＦＦ（ｔ，ｙｎ），ＯＦＦ（ｔ－１，ｙｎ），...，ＯＦＦ（ｔ－Ｎｂｕｆ３＋１，ｙｎ）｝）として計算され、他の各検知電極５、６についても同様である。
【0146】
圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝は、それぞれＤＣオフセットに応じて調整され、これは、それぞれのＤＣ１オフセット値｛ＤＣ１（ｙ１），ＤＣ１（ｙ２），...，ＤＣ１（ｙＮ）｝、｛ＤＣ１（ｘ１），ＤＣ１（ｘ２），...，ＤＣ１（ｘＭ）｝を減算することによって行われる（ステップＳ３２）。Ｐ（ｔ，ｙｎ）などの用語は、ＤＣ１オフセットでの調整後の圧力サンプルを指すためにも使用される。
【0147】
第１の再較正処理
図１０をさらに参照すると、第１の例示的な再較正処理（ステップＳ２０）の処理フロー図が示されている。
図１０をさらに参照すると、第１の例示的な再較正処理（ステップＳ２０）の処理フロー図が示されている。
【0148】
静電容量情報２０がチェックされて、静電容量信号処理モジュール１６が任意のユーザインタラクション２７（図１３）を検出したか否かが判定される（ステップＳ３３）。再較正は各検知電極５、６に対して別々に実行されるが、タッチパネルのプレートのたわみによって一般的には圧電層９全体に歪みが加えられるので、再較正ではタッチパネル１のどこにもユーザインタラクション２７（図１３）が発生していないことが必要である。これにより、ゼロ信号条件に対応するデータの取得が妨げられる。
【0149】
アクティブなユーザインタラクション２７（図１３）が存在しない場合（ステップＳ３３）、圧力信号処理モジュール１５は、タッチフラグを「真」の値に設定し（ステップＳ３４）、圧力サンプルのセット｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝を回帰バッファに追加し、これはＮｂｕｆ４個の最も直近に取得された圧力サンプルを記憶するものである（ステップＳ３５）。
【0150】
各検知電極５、６について、回帰バッファに記憶された対応する圧力サンプルに対して線形回帰直線が計算される（ステップＳ３６）。回帰直線は、回帰バッファが満杯になると、条件付きで計算される。たとえば、Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目について、回帰バッファにＮｂｕｆ４個の以前のサンプルが記憶されると、圧力信号処理モジュール１５は、圧力サンプルのセット｛Ｐ（ｔ，ｙｎ），Ｐ（ｔ－１，ｙｎ），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆ４＋１，ｙｎ）｝を使用して、Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目についての回帰直線を計算する。
【0151】
回帰バッファが満杯になる条件は、いくつかの方法で実施され得る。たとえば、静電容量情報２０から最後のユーザインタラクション２７（図１３）が検出されてからのサンプル数のカウンタが使用され得る。代替的には、回帰バッファには最初に「Ｉｎｆ」または「ＮＡＮ」（非数）などの未定義の値が入力され得、その結果、全ての初期値が実際のデータで上書きされるまで回帰分析が数値を返すことはないので、回帰バッファが満杯になったときを簡単に検出することが可能になる。この場合、ユーザインタラクション２７（図１３）が発生すると、回帰バッファはこの初期状態にリセットされ得る（ステップＳ４１）。
【0152】
各検知電極５、６について、対応する圧力サンプルの回帰直線分析から得られた勾配ｍ及び分散ＶＡＲは、再較正のために、所定の勾配閾値ｍｒｅｃａｌ及び所定の分散閾値ＶＡＲｒｅｃａｌと比較される（ステップＳ３７）。
【0153】
特定の検知電極５、６に対応する勾配ｍ及び分散ＶＡＲが共に、それぞれの勾配及び分散の閾値ｍｒｅｃａｌ、ＶＡＲｒｅｃａｌ未満である場合（ステップＳ３７）、対応するＤＣ２オフセット値が更新される（ステップＳ３８）。たとえば、Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目について、条件ｍ＜ｍｒｅｃａｌかつＶＡＲ＜ＶＡＲｒｅｃａｌが満たされている場合、対応するＤＣ２オフセットＤＣ２（ｙｎ）は、たとえば、Ｐ（ｔ，ｙｎ）またはＭＥＡＮ（｛Ｐ（ｔ，ｙｎ），Ｐ（ｔ－１，ｙｎ），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆ４＋１，ｙｎ）｝）に更新され、他の検知電極５、６についても同様である。
【0154】
初期較正（ステップＳ１７）とは異なり、ＤＣ２オフセットは全て同時に更新される必要はない。たとえば、いくつかの検知電極５、６に対応する回帰直線が勾配閾値及び分散閾値を満たす場合、対応するＤＣ２オフセットが更新され、残りのＤＣ２オフセットは更新されない。
【0155】
圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝は各々、それぞれのＤＣ２オフセット値｛ＤＣ２（ｙ１），ＤＣ２（ｙ２），...，ＤＣ２（ｙＮ）｝、｛ＤＣ２（ｘ１），ＤＣ２（ｘ２），...，ＤＣ２（ｘＭ）｝を減算することにより、調整される（ステップＳ３９）。ＤＣ２オフセットのいずれかが更新されなかった場合（ステップＳ３８）、以前のＤＣ２オフセットが使用される。タッチパネル１及びシステム１３が電源投入されると、全てのＤＣ２オフセットがゼロに初期化される。
【0156】
Ｐ（ｔ，ｙｎ）などの用語は、ＤＣ２オフセットでの調整後の圧力サンプルを指すためにも使用される。
【0157】
アクティブなユーザインタラクション２７（図１３）が静電容量情報２０から特定された場合（ステップＳ３３）、タッチフラグが「真」の値を有するか否かがチェックされる（ステップＳ４０）。
【0158】
タッチフラグが「真」の値を有する場合（ステップＳ４０）、回帰バッファが消去される（ステップＳ４１）。たとえば、カウンタを使用して回帰バッファが満杯になったときを特定した場合に、回帰バッファは全てゼロにリセットされ得る。代替的には、前述のように、回帰バッファは、記憶された全ての値を「Ｉｎｆ」または「ＮＡＮ」の未定義の値にリセットすることにより、消去され得る。ほとんどのコンピュータプログラミング言語またはスクリプト言語は、ゼロ除算エラーなどのサポートを許可するために、未定義の値のサポートを含む。
【0159】
タッチフラグは「偽」の値に設定され（ステップＳ４２）、圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝は各々、それぞれのＤＣ２オフセット値｛ＤＣ２（ｙ１），ＤＣ２（ｙ２），...，ＤＣ２（ｙＮ）｝、｛ＤＣ２（ｘ１），ＤＣ２（ｘ２），...，ＤＣ２（ｘＭ）｝を減算することによって調整される（ステップＳ３９）。
【0160】
ステップＳ３３、Ｓ３４、Ｓ４０、及びＳ４２の全体的な効果は、ユーザインタラクションがない場合にタッチフラグが「真」の値をとること、及び新たなユーザインタラクションの最初のサンプルが受け取られると、タッチフラグが「偽」の値にリセットされ、回帰バッファが消去されることである。
【0161】
ユーザインタラクション２７（図１３）がないタッチパネル１の静穏期間中のＤＣ２オフセットの継続的な再較正により、時間の経過に伴うＤＣオフセットのドリフトに対してこの方法の精度が維持される。
【0162】
第２の再較正処理
図１１をさらに参照すると、第２の例示的な再較正処理（ステップＳ２０）の処理フロー図が示されている。
図１１をさらに参照すると、第２の例示的な再較正処理（ステップＳ２０）の処理フロー図が示されている。
【0163】
第２の例示的な再較正処理（ステップＳ２０）は、第１の例示的な再較正処理（ステップＳ２０）の全てのステップと、各検知電極５、６に対応する信号の分散を追跡することに向けられる追加のステップとを含む。この情報は各検知電極５、６に対応する測定値の品質を推定するのに役立ち得、これは、この方法のいくつかの例では、意思決定チャネルの割り当てを支援するために使用される。第１の再較正方法と同じ第２の再較正方法のステップには、同じ番号が付けられている。
【0164】
任意のアクティブなユーザインタラクション２７（図１３）の存在が、静電容量情報を使用して判定され（ステップＳ３３）、ユーザインタラクション２７（図１３）がない場合、タッチフラグは前述のように「真」の値に設定される（ステップＳ３４）。
【0165】
カウンタＣｖａｒが１だけインクリメントされる（ステップＳ４３）。ユーザインタラクション２７（図１３）が最初に検出されたときはいつでも、カウンタＣｖａｒはゼロにリセットされる（ステップＳ４７）。
【0166】
圧力信号処理モジュール１５は、圧力サンプルのセット｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝を分散バッファに追加し、これは最大Ｎｂｕｆ５個の最も直近に取得された圧力サンプルを記憶するものである（ステップＳ４４）。
【0167】
圧力信号処理モジュール１５は、カウンタＣｖａｒが分散バッファ長Ｎｂｕｆ５に等しいか否かをチェックする（ステップＳ４５）。等しい場合、満杯の分散バッファに基づいて、一時的なチャネル分散ＶＡＲｔｅｍｐが計算される（ステップＳ４６）。たとえば、Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目について、圧力信号処理モジュール１５は、圧力サンプルのセット｛Ｐ（ｔ，ｙｎ），Ｐ（ｔ－１，ｙｎ），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆ５＋１，ｙｎ）｝の分散を測定する。一般に、各検知電極５、６に対応するチャネル分散は個別に追跡され、その結果、測定された分散は、セット｛ＶＡＲｔｅｍｐ（ｙ１），ＶＡＲｔｅｍｐ（ｙ２），...，ＶＡＲｔｅｍｐ（ｙＮ）｝、｛ＶＡＲｔｅｍｐ（ｘ１），ＶＡＲｔｅｍｐ（ｘ２），...，ＶＡＲｔｅｍｐ（ｘＭ）｝を形成する。
【0168】
次いで、カウンタＣｖａｒがゼロにリセットされる（ステップＳ４７）。このようにして、一時的なチャネル分散ＶＡＲｔｅｍｐは、Ｎｂｕｆ５サンプルごとに更新されて、各検知電極５、６に対応する分散が追跡される。
【0169】
ＤＣ２オフセットチェック及び更新手順は、前述のように進行する（ステップＳ３５、Ｓ３６、Ｓ３７、及びＳ３８）。
【0170】
静電容量情報２０においてユーザインタラクション２７（図１３）が検出された場合（ステップＳ３３）、圧力信号処理モジュール１５は、前述のように、タッチフラグが「真」の値に設定されているか否かをチェックする（ステップＳ４０）。
【0171】
タッチフラグが「真」に等しい場合（ステップＳ４０）、すなわち、これが新たなユーザインタラクション２７（図１３）に対応する最初のサンプルである場合、圧力信号処理モジュール１５は、カウンタＣｖａｒが最小値Ｃｍｉｎ以上であるか否かを判定する（ステップＳ４８）。カウンタがＣｖａｒ＜Ｃｍｉｎを満たす場合、最も直近に取得されたチャネル分散のセット｛ＶＡＲｔｅｍｐ（ｙ１），ＶＡＲｔｅｍｐ（ｙ２），...，ＶＡＲｔｅｍｐ（ｙＮ）｝、｛ＶＡＲｔｅｍｐ（ｘ１），ＶＡＲｔｅｍｐ（ｘ２），...，ＶＡＲｔｅｍｐ（ｘＭ）｝が、新たに開始されたユーザインタラクション２７（図１３）に対応する出力分散｛ＶＡＲｏｕｔ（ｙ１），ＶＡＲｏｕｔ（ｙ２），...，ＶＡＲｏｕｔ（ｙＮ）｝、｛ＶＡＲｏｕｔ（ｘ１），ＶＡＲｏｕｔ（ｘ２），...，ＶＡＲｏｕｔ（ｘＭ）｝として設定される（ステップＳ５０）。このようにして、第１及び第２のユーザインタラクション２７（図１３）の間隔がＣｍｉｎ未満である場合、第１のユーザインタラクション２７（図１３）の前に、最も直近に取得されたチャネル分散が、第２のユーザインタラクション２７（図１３）にも割り当てられる。
【0172】
しかしながら、カウンタＣｖａｒ≧Ｃｍｉｎである場合（ステップＳ４８）、各検知電極５、６に対応する出力分散｛ＶＡＲｏｕｔ（ｙ１），ＶＡＲｏｕｔ（ｙ２），...，ＶＡＲｏｕｔ（ｙＮ）｝、｛ＶＡＲｏｕｔ（ｘ１），ＶＡＲｏｕｔ（ｘ２），...，ＶＡＲｏｕｔ（ｘＭ）｝は、最も直近に取得されたチャネル分散｛ＶＡＲｔｅｍｐ（ｙ１），ＶＡＲｔｅｍｐ（ｙ２），...，ＶＡＲｔｅｍｐ（ｙＮ）｝、｛ＶＡＲｔｅｍｐ（ｘ１），ＶＡＲｔｅｍｐ（ｘ２），...，ＶＡＲｔｅｍｐ（ｘＭ）｝と、分散バッファの現在満たされている部分の分散との加重平均として決定される（ステップＳ４９）。たとえば、Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目について、圧力信号処理モジュール１５は、対応する出力分散ＶＡＲｏｕｔ（ｙｎ）を、ＶＡＲｔｅｍｐ（ｙｎ）と、圧力サンプルのセット｛Ｐ（ｔ，ｙｎ），Ｐ（ｔ－１，ｙｎ），...，Ｐ（ｔ－Ｃｖａｒ＋１，ｙｎ）｝の分散との加重和として取得し、他の検知電極５、６についても同様である。和は、分散値を取得するために使用されるサンプルの数、すなわち、Ｎｂｕｆ５及びＣｖａｒに従って重み付けされる。このようにして、新たなユーザインタラクション２７（図１３）に至るまでの最も正確な一時的な分散の測定値が取得され得る。
【0173】
各検知電極５、６に対応する出力分散値｛ＶＡＲｏｕｔ（ｙ１），ＶＡＲｏｕｔ（ｙ２），...，ＶＡＲｏｕｔ（ｙＮ）｝、｛ＶＡＲｏｕｔ（ｘ１），ＶＡＲｏｕｔ（ｘ２），...，ＶＡＲｏｕｔ（ｘＭ）｝は、いくつかの例では、それぞれの検知電極５、６の品質指標に寄与し得る。そのような品質指標は、出力力のセット｛Ｆ（ｔ，ｙ１），Ｆ（ｔ，ｙ２），...，Ｆ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｆ（ｔ，ｘ１），Ｆ（ｔ，ｘ２），...，Ｆ（ｔ，ｘ
Ｍ
）｝を測定するための主要または意思決定検知電極５、６の決定を手助けするために使用され得る。主要または意思決定検知電極５、６を割り当てて使用する機能については、以下で説明する。
【0174】
新たなユーザインタラクション２７（図１３）の最初のサンプルに関して、分散バッファは、全ての値をゼロに再初期化することで消去され（ステップＳ５１）、回帰バッファが前述のように消去され（ステップＳ４１）、カウンタＣｖａｒがゼロにリセットされ（ステップＳ４７）、タッチフラグが前述のように「偽」の値に設定される（ステップＳ４２）。
【0175】
静電容量情報２０からユーザインタラクション２７（図１３）が検出され（ステップＳ３３）、タッチフラグが「偽」の値を有する（ステップＳ４０）場合、すなわち、ユーザインタラクションの２つ目以降のサンプリングの場合、出力分散の最も直近の値｛ＶＡＲｏｕｔ（ｙ１），ＶＡＲｏｕｔ（ｙ２），...，ＶＡＲｏｕｔ（ｙＮ）｝、｛ＶＡＲｏｕｔ（ｘ１），ＶＡＲｏｕｔ（ｘ２），...，ＶＡＲｏｕｔ（ｘＭ）｝が再使用される（ステップＳ５２）。換言すれば、ユーザインタラクションが開始されたときに求められた出力分散ＶＡＲｏｕｔが、そのユーザインタラクション２７（図１３）全体を通して使用される。これは、ユーザインタラクション２７（図１３）に関連する圧力信号及び／または追加のノイズ源のために、ユーザインタラクション２７（図１３）中に、各検知電極５、６に対応する内在する分散を求めることが困難であり得るためである。
【0176】
プッシュ詳細化処理
図１２をさらに参照すると、状態レジスタ値Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と、処理済み圧力値｛Ｐ＊（ｔ，ｙ１），Ｐ＊（ｔ，ｙ２），...，Ｐ＊（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ＊（ｔ，ｘ１），Ｐ＊（ｔ，ｘ２），...，Ｐ＊（ｔ，ｘＭ）｝と、任意選択で、進行中のユーザインタラクション２７（図１３）のタイプ（ハードまたはソフト）とを決定する処理の処理フロー図が示されている。この処理は、簡潔にするために、「プッシュ詳細化」処理と呼ぶ。
図１２をさらに参照すると、状態レジスタ値Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と、処理済み圧力値｛Ｐ＊（ｔ，ｙ１），Ｐ＊（ｔ，ｙ２），...，Ｐ＊（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ＊（ｔ，ｘ１），Ｐ＊（ｔ，ｘ２），...，Ｐ＊（ｔ，ｘＭ）｝と、任意選択で、進行中のユーザインタラクション２７（図１３）のタイプ（ハードまたはソフト）とを決定する処理の処理フロー図が示されている。この処理は、簡潔にするために、「プッシュ詳細化」処理と呼ぶ。
【0177】
アクティブなユーザインタラクションの数の特定（ステップＳ２１）に続いて、プッシュ詳細化処理が開始する（ステップＳ２２）。
【0178】
アクティブなセンサセットが第１のセンサセットに割り当てられる（ステップＳ５３）。一般に、タッチパネル１は、１つ、２つまたはそれ以上の異なるセットの検知電極５、６を含み得る。たとえば、図１及び図２に示すタッチパネル１では、第１の検知電極５はｙ方向の力を測定するｙセットを形成し、第２の検知電極６はｘ方向の力を測定するｘセットを形成する。
【0179】
アクティブなセンサセットの物理パラメータが取り出される（ステップＳ５４）。たとえば、第１のｙセットの検知電極５と、第２のｘセットの検知電極６とを有する、図１及び図２に示すタッチパネル１において、第１の電極５のｙ方向の間隔は、第２の電極６のｘ方向の間隔と等しい必要はない。検知電極５、６の物理的位置及び間隔は、主要または意思決定電極５、６を特定するために使用される（ステップＳ５８）。
【0180】
現在の圧力サンプルのセット｛Ｐ（ｔ，ｙ１），Ｐ（ｔ，ｙ２），...，Ｐ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ（ｔ，ｘ１），Ｐ（ｔ，ｘ２），...，Ｐ（ｔ，ｘＭ）｝がプッシュ詳細化圧力バッファに追加され、これはＮｂｕｆ６個の最も直近に受け取った圧力サンプルを保持するものである（ステップＳ５５）。たとえば、Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目について、プッシュ詳細化圧力バッファは、圧力サンプルのセット｛Ｐ（ｔ，ｙｎ），Ｐ（ｔ－１，ｙｎ），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆ６＋１，ｙｎ）｝を保持し、その他の検知電極５、６についても同様である。
【0181】
圧力信号処理モジュール１５は、静電容量情報２０に基づいて、任意のユーザインタラクション２７（図１３）が発生しているか否かを判定する（ステップＳ５６）。少なくとも１つのユーザインタラクション２７（図１３）が発生している場合、ユーザインタラクション持続時間カウンタＣｉｎｔがインクリメントされる（ステップＳ５７）。カウンタＣｉｎｔは、１ずつインクリメントされる。
【0182】
静電容量情報２０に基づいて、主要または意思決定検知電極５'、６'の初期割り当てが行われる（ステップＳ５８）。一般に、検知電極５、６の各セットについて、意思決定検知電極５'、６'の初期割り当ては、１つまたは複数のユーザインタラクション２７（図１３）の２Ｄマルチタッチデータを静電容量情報２０からそれぞれの電極のセットの物理的位置に投影して、各アクティブなユーザインタラクション２７（図１３）に最も近い検知電極５、６を特定することを含む。最も近い検知電極５、６は、最も強い圧力信号を有する可能性が高く、結果的に、最初に意思決定検知電極５'、６'として選択される。しかしながら、たとえば、隣接チャネルが優れた品質を有すると判定された場合、初期割り当てはその後変更され得る。たとえば、ユーザインタラクション２７（図１３）に最も近い検知電極５、６が、最も強い圧力信号を有しており、また、ユーザの指の静電気放電から最も大きく影響を受ける場合があり、その結果、実際には隣接する検知電極５、６がより良好な品質の信号を提供する。図１及び図２に示すように、検知電極５、６がｘ電極及びｙ電極として配置される場合、ユーザインタラクションの２次元位置をｘセットまたはｙセットに投影すると、意思決定電極５'、６'の数が、アクティブなユーザインタラクション２７（図１３）の数よりも少なくなり得る。
【0183】
【0184】
図１３及び図１４に示す例では、Ｎ＝８個の第１の検知電極５１、５２、…、５８があり、これらは、ｎ番目の第１の検知電極５ｎに最も近い点の所在地がｙｎ－１≦ｙ＜ｙｎとして表され、圧力サンプルＰ（ｔ，ｙｎ）に対応し得るように離間している。同様に、Ｍ＝１５個の第２の検知電極６１、６２、...、６１５があり、これらは、ｍ番目の第２の検知電極６ｍに最も近い点の所在地がｘｍ－１≦ｘ＜ｘｍとして表され、圧力サンプルＰ（ｔ，ｘｍ）に対応し得るように離間している。
【0185】
特に図１３を参照すると、第１のユーザインタラクション２７Ａは、静電容量信号処理モジュール１６によって決定され、静電容量情報２０に含まれる重心座標ｘ＝ｘＡ、ｙ＝ｙＡを有する。重心座標ｘＡ、ｙＡは、ｘ１≦ｘＡ＜ｘ２及びｙ２≦ｙＡ＜ｙ３となるようなものであり、すなわち、第１のユーザインタラクション２７Ａは、３番目のｙ電極５３及び２番目のｘ電極６２に最も近い。同様に、第２のユーザインタラクション２７Ｂは、重心座標ｘ５≦ｘＢ＜ｘ６及びｙ５≦ｙＢ＜ｙ６を有し、第３のユーザインタラクション２７Ｃは、重心座標ｘ５≦ｘＣ＜ｘ６及びｙ２≦ｙＣ＜ｙ３を有し、第４のユーザインタラクション２７
Ｄ
は、重心座標ｘ１１≦ｘＤ＜ｘ１２及びｙ３≦ｙＤ＜ｙ４を有する。
【0186】
特に図１４を参照すると、４つのユーザインタラクション２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄの重心座標がｘ軸上に投影される場合、第２及び第３のユーザインタラクション２７Ｂ、２７Ｃは一意ではない。第２及び第３のユーザインタラクション２７Ｂ、２７Ｃの両方は、６番目すなわちｘ電極６６に対応する。結果的には、意思決定検知電極５'、６'は一意でなければならないので、ｘ電極６のうちの３つ、すなわち、第１のユーザインタラクション２７Ａに対応する２番目のｘ電極６２と、第２及び第３のユーザインタラクション２７Ｂ、２７Ｃに対応する６番目のｘ電極６６と、第４のユーザインタラクション２７Ｄに対応する１２番目のｘ電極６１２とが、意思決定電極６'として選択される。
【0187】
同様に、第１すなわちｙ検知電極のセット５１、５
２
、...、５８が処理される場合、３つの意思決定ｙ電極５'、すなわち、第１及び第３のユーザインタラクション２７Ａ、２７Ｃに対応する３番目のｙ電極５３と、第４のユーザインタラクション２７Ｄに対応する４番目のｙ電極５４と、第２のユーザインタラクション２７Ｂに対応する６番目のｙ電極５６とが選択される。
【0188】
圧力信号処理モジュール１５は、静電容量情報２０に基づいて、１つまたは複数のユーザインタラクション２７のステータスまたはパターンが前回のサンプリング以降に変化したか否かを判定する（ステップＳ５９）。本明細書の方法は、最初に意思決定電極５'、６'に対応するサンプルを処理し、残りの非意思決定電極５、６はそれぞれ、意思決定電極５'、６'のうちの１つに依存するように割り当てられる。意思決定電極５'、６'の数または識別情報が変化した場合、たとえば、ユーザが追加の指をタッチパネル１に接触させたときに、新たなユーザインタラクション２７が開始した場合に、１つまたは複数のユーザインタラクション２７のステータスが変更されたと判定される。代替的には、ユーザがタッチパネル１から指を取り除いたときに、ユーザインタラクションの数が減少した場合に、１つまたは複数のユーザインタラクション２７のステータスが変更される。代替的には、１つまたは複数のユーザインタラクション２７が十分遠くに移動して、対応する重心が異なる検知電極５、６に対応する場合などに、１つまたは複数のユーザインタラクション２７のステータスが変更される。
【0189】
１つまたは複数のユーザインタラクション２７のステータスが変更されたと判定された場合（ステップＳ５９）、（任意のユーザインタラクション２７が以前のサンプルに関して進行中であったか否かに応じて）検知電極５、６の依存関係が割り当てまたは再割り当てされる（ステップＳ６０）。非意思決定電極５、６はそれぞれ、近接度に基づいて意思決定電極５'、６'に割り当てられる。
【0190】
図１５をさらに参照すると、電極５、６の依存関係を割り当てる一例が示されている。
【0191】
図１５に示す例は、図１３及び図１４に示す４つのユーザインタラクション２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄに対応する。第１の反復Ｉｔ１では、意思決定電極６'は、ｘ１≦ｘ＜ｘ２に対応する６２、ｘ５≦ｘ＜ｘ６に対応する６６、及びｘ１１≦ｘ＜ｘ１２に対応する６１２として割り当てられる。
【0192】
第２の反復Ｉｔ２では、意思決定電極６２、６６、６１２に直接隣接する電極６１、６３、６５、６７、６１１、６１３が、隣接する意思決定電極６２、６６、６１２に依存するように割り当てられる。たとえば、ｘ４≦ｘ＜ｘ５に対応する電極６５及びｘ６≦ｘ＜ｘ７に対応する電極６７は共に、ｘ５≦ｘ＜ｘ６に対応する意思決定電極６６に依存するように割り当てられる。
【0193】
さらなる反復Ｉｔ３、Ｉｔ４が実行され、それぞれの間に、全ての電極６が割り当てられるまで、未割り当ての電極６が同じ意思決定チャネル６'に、それらに直接隣接するものとして依存するように割り当てられる。競合は任意の適切なルールを使用して、たとえば、小さい方の番号（図１５に図示）または大きい方の番号の意思決定電極６'に割り当てるか、あるいは競合発生時に常に左側または右側に割り当てることにより、解決され得る。非意思決定の第１の電極５の依存関係は、同じ方法で割り当てられる。
【0194】
代替的には、反復処理が使用される必要はない。その代わりに、競合が前述のように解決される単一ステップで、全ての非意思決定電極５、６が、最も近接した意思決定電極５'、６'に依存するように割り当てられ得る。
【0195】
どのように電極の依存関係が決定されても、競合を解決するための代替手段は、静電容量情報２０からの正確な重心座標を使用して、どのユーザインタラクション２７が電極５、６に最も近いかを特定し、次いでその電極５、６を、対応する意思決定電極５'、６'に依存するように割り当てることである。重心座標は、従来の投影型静電容量式タッチ検知中に標準的な位置補間関数が適用されるので、電極５、６の間隔よりも正確であり得る。
【0196】
電極処理順序が割り当てまたは再割り当てされる（ステップＳ６１）。意思決定電極５'、６'が最初に処理され、続いて、依存する／関連付けられる意思決定電極５'、６'に応じてグループ化された非意思決定電極５、６が処理される。
【0197】
たとえば、図１３～図１５に示すユーザインタラクションのセット２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄの場合、第２の電極６は、意思決定電極６'に対応する６２、６６、６１２、続いて第１の意思決定電極６２に対応する６１、６３、６４、続いて第２の意思決定電極６
６
に対応する６５、６７、６８、６９、続いて第３の意思決定電極６１２に対応する６１０、６１１、６１３、６１４、６１５の順序で処理される。
【0198】
１つまたは複数のユーザインタラクションの状態が変化していない場合（ステップＳ５９）、または電極処理順序の（再）順序付け（ステップＳ６１）の後に、以前のまたは新たな順序付けにおける最初の電極５、６が選択され（ステップＳ６２）、それぞれの圧力サンプルＰ（ｔ）が処理されて、対応する状態レジスタ値Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と、処理済み圧力サンプルＰ＊（ｔ）とが決定される（ステップＳ６３）。たとえば、Ｎ個の第１の検知電極のうちのｎ番目が処理される場合、それぞれの圧力サンプルＰ（ｔ，ｙｎ）が処理されて、対応する状態レジスタ値Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と、対応する処理済み圧力サンプルＰ＊（ｔ，ｙｎ）とが決定される。
【0199】
電極の処理（ステップＳ６３）は、状態レジスタ値Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の決定のみに限定されず、いくつかの最適化もこのステップ中に実施され得、たとえば、「ハード」または「ソフト」タイプなどのタッチタイプの割り当てが含まれる。これらの任意選択の処理については、図１６～図２３を参照してより詳細に説明する。しかしながら、状態Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及び処理済み圧力サンプル｛Ｐ＊（ｔ，ｙ１），Ｐ＊（ｔ，ｙ２），...，Ｐ＊（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｐ＊（ｔ，ｘ１），Ｐ＊（ｔ，ｘ２），...，Ｐ＊（ｔ，ｘＭ）｝の決定のみが、本明細書の方法に必須である。
【0200】
現在処理中のセット内にさらなる電極５、６がある場合（ステップＳ６４）、現在の順序付けの次の電極が選択され（ステップＳ６５）、処理される（ステップＳ６３）。
【0201】
現在処理中のセット内にさらなる電極５、６がない場合（ステップＳ６４）、処理すべき追加のセンサセットがあるか否かがチェックされ（ステップＳ６６）、ない場合、この方法は出力力値のセット｛Ｆ（ｔ，ｙ１），Ｆ（ｔ，ｙ２），...，Ｆ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｆ（ｔ，ｘ１），Ｆ（ｔ，ｘ２），...，Ｆ（ｔ，ｘＭ）｝の更新に進む（ステップＳ２３）。
【0202】
処理すべき追加のセンサセットがある場合（ステップＳ６６）、次のセンサセットが選択され（ステップＳ６７）、次のセンサセットのパラメータが取り出され（ステップＳ５４）、新たなセンサセットに対してプッシュ詳細化処理（ステップＳ２２）が繰り返される。
【0203】
静電容量情報２０から特定された、発生しているユーザインタラクション２７がない場合（ステップＳ５６）、全てのバッファ及び出力力値｛Ｆ（ｔ，ｙ１），Ｆ（ｔ，ｙ２），...，Ｆ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｆ（ｔ，ｘ１），Ｆ（ｔ，ｘ２），...，Ｆ（ｔ，ｘＭ）｝がゼロなどにリセットされ（ステップＳ６８）、カウンタＣｉｎｔがゼロにリセットされる（ステップＳ６９）。
【0204】
電極処理
図１６をさらに参照すると、電極処理（ステップＳ６３）の一例の処理フロー図が示されている。明確な説明のために、この処理は、Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目の処理に関連して説明しているが、検知電極５、６のいずれにも等しく適用可能である。
図１６をさらに参照すると、電極処理（ステップＳ６３）の一例の処理フロー図が示されている。明確な説明のために、この処理は、Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目の処理に関連して説明しているが、検知電極５、６のいずれにも等しく適用可能である。
【0205】
プッシュ詳細化圧力バッファに記憶された現在処理中の電極５、６のデータに対して線形回帰分析が実行される（ステップＳ７０）。対応する圧力サンプルのセット｛Ｐ（ｔ，ｙｎ），Ｐ（ｔ－１，ｙｎ），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆ６＋１，ｙｎ）｝の傾きｍ、分散ＶＡＲ、及び平均値が測定される。
【0206】
任意選択のデータクリップ処理が実行され得る（ステップＳ７１、Ｓ７２）。データクリップ処理は、タッチパネル１及びシステム１３がユーザの指から静電気放電を受ける場合に有用であり得、これにより、圧力サンプルＰ（ｔ，ｙｎ）の正または負の値が過度に大きくなる可能性がある。圧力サンプルＰ（ｔ，ｙｎ）は、クリップ閾値Ｐｃｌｉｐに照らしてチェックされ（ステップＳ７１）、圧力サンプルの大きさ｜Ｐ（ｔ，ｙ
ｎ
）｜がクリップ閾値Ｐｃｌｉｐを超える場合、圧力サンプルＰ（ｔ，ｙｎ）は、次式に従ってクリップ閾値に等しくなるように設定される（ステップＳ７２）。
【0207】
追加的には、処理中の電極に対して、データクリップフラグが「クリップ済み」の値に設定される（ステップＳ７２）。データクリップフラグが「クリップ済み」の値に等しい場合、その電極に対応する残留オフセットを更新する処理（ステップＳ８０）を省略して、電極データがクリップされている場合の平坦領域の誤検出を回避する。また、データクリップフラグは、処理済み電極に対応する出力力値Ｆ（ｔ，ｙｎ）が低い信頼性を有し得ることを示すために使用され得る。クリップ閾値Ｐｃｌｉｐは、たとえば、既知の上限較正力をタッチパネル１に加えて、最大の起こり得る圧力サンプル値Ｐ（ｔ，ｙｎ）を決定することによって、事前に較正され得る。一般に、タッチパネル１の至る所からの圧力信号１８は、タッチパネル１のプレートのたわみが、タッチパネル１の境界における機械的境界条件と組み合わせられるので、位置に応じて変化し得る。結果的に、クリップ閾値Ｐｃｌｉｐは、各検知電極５、６について別々に事前調整されて、クリップ閾値のセット｛Ｐｃｌｉｐ（ｙ１），Ｐｃｌｉｐ（ｙ２），...，Ｐｃｌｉｐ（ｙＮ）｝、｛Ｐｃｌｉｐ（ｘ１），Ｐｃｌｉｐ（ｘ２），...，Ｐｃｌｉｐ（ｘＭ）｝が取得され得る。
【0208】
現在の圧力サンプルＰ（ｔ，ｙｎ）をチェックして、初期負荷ピークＰ１が割り当てられ得るか否かを検討する（ステップＳ７３）。新たなユーザインタラクション２７が始まった場合、暫定ピーク値Ｐｔｅｍｐ１はゼロに設定される。続いて受け取られた各圧力サンプルＰ（ｔ，ｙｎ）が、暫定ピーク値Ｐｔｅｍｐ１と比較される。現在のサンプルＰ（ｔ，ｙｎ）が暫定ピーク値Ｐｔｅｍｐ１を超える場合、暫定ピーク値はＰｔｅｍｐ１＝Ｐ（ｔ，ｙｎ）として更新される。たとえば、増加する加えられた力が負の値に対応する場合、暫定ピーク値Ｐｔｅｍｐ１は次式に従って更新される。
【0209】
暫定ピーク値Ｐｔｅｍｐ１が更新されるたびに、ピークカウンタＣｐｅａｋは正の整数値Ｎｄｅｔｅｃｔに設定され、ピーク時刻ｔｐｅａｋは、静電容量情報２０から決定されるユーザインタラクション２７の開始以降の経過時間に設定される。個別の暫定ピーク値Ｐｔｅｍｐ１、ピークカウンタＣｐｅａｋ、及びピーク時刻ｔｐｅａｋは、静電容量信号処理モジュール１６によって検出され、静電容量情報２０に含まれる個別のユーザインタラクション２７ごとに、また、任意選択で各検知電極５、６について、記憶及び追跡される。
【0210】
ピークカウンタＣｐｅａｋは、新たなユーザインタラクション２７が始まると負の値に初期化され、新たな圧力サンプルＰ（ｔ，ｙｎ）が受け取られるたびに１ずつデクリメントされる。したがって、ピークカウンタＣｐｅａｋは、暫定ピーク値Ｐｔｅｍｐ１を更新した後に、Ｎｄｅｔｅｃｔサンプルの期間だけ正になる。ピークカウンタＣｐｅａｋがカウントダウンされてＣｐｅａｋ＝０に等しくなると、暫定ピーク値Ｐｔｅｍｐ１及び対応するピーク時刻ｔｐｅａｋを、それぞれ初期負荷ピークＰ１の振幅及び時刻に対応するように設定して、初期ピークＰ１が確認される（ステップＳ７４）。
【0211】
圧力が比較的ゆっくりと増加している場合に初期負荷ピークＰ１の決定に到達できないことを回避するために、ピークカウンタＣｐｅａｋが０＜Ｃｐｅａｋ≦Ｎｄｅｔｅｃｔ／２の条件を満たすときに暫定ピーク値Ｐｔｅｍｐ１が更新された場合、ピークカウンタはＣｐｅａｋ＝１に設定され、その結果、Ｃｐｅａｋがゼロにデクリメントされると、初期ピークＰ１の位置の決定が次のサンプルで強制される。この条件は、最初のピークの後に、ただちにではなく、非常に近いうちに他のピークを検出することに対応する。結果的に、カウントダウン期間の半分が、内在するノイズの典型的な変動周期よりも、好ましくは数周期分だけ長くなるように、値Ｎｄｅｔｅｃｔが設定される必要があり、それによって、初期ピークＰ１の位置の決定を強制する条件は、圧力信号２４の変動以外では発動されなくなる。内在するノイズの変動周期は、たとえば、ユーザインタラクションがない場合の圧力信号２４の周波数スペクトルを取得することによって決定され得る。
【0212】
好ましくは、非意思決定電極５、６が処理される場合、意思決定電極５'、６'が最初に処理されるので、ピークが発見されたか否かを判定するステップ（ステップＳ７３）は、意思決定電極５'、６'が初期負荷ピークＰ１を発見したか否か、すなわち、意思決定電極５、６のピーク発見フラグが「真」の値を有するか否かをチェックすること、次いで、対応して処理中の非意思決定電極の時刻及び振幅を設定すること（ステップＳ７４）ことから成り得る。たとえば、図１３～図１５に示す例示的なユーザインタラクション２７の場合、意思決定電極６２でピークＰ１が発見されると、時間インデックスｔｐｅａｋが設定され、振幅はＰ（ｔｐｅａｋ，ｙ２）となる。次いで、非意思決定電極６１、６３、６４について、ピーク振幅は、単純にピーク時刻ｔｐｅａｋにおけるそれぞれの圧力サンプルに基づいて割り当てられ得、すなわち、それぞれの振幅は、Ｐ（ｔｐｅａｋ，ｙ１）、Ｐ（ｔｐｅａｋ，ｙ３）、Ｐ（ｔｐｅａｋ，ｙ４）として設定され得る。このようにして、非意思決定電極５、６のかなりの部分の処理はスキップされ得、プッシュ詳細化処理（ステップＳ２２）の速度が高まり、それによって、測定された出力力値Ｆ（ｔ）を更新する際の待ち時間が短縮される。１つまたは複数の意思決定電極５'、６'は、対応する１つまたは複数のユーザインタラクション２７に関して比較的強い信号を有する可能性が高いので、精度は保存され得る。
【0213】
この方法の任意選択の拡張では、各検知電極５、６は、たとえば、対応するユーザインタラクション２７（図１１参照）の前の、その検知電極５、６に対応する分散、及び／または現在の圧力サンプルＰ（ｔ，ｙｎ）の、対応する意思決定電極５'、６'の圧力サンプルに対する比率に基づいて、品質指標が割り当てられ得る。たとえば、Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目が処理中であり、対応する意思決定電極５'がＮ個の第１の検知電極５のうちのｐ番目である場合、比率Ｐ（ｔ，ｙｎ）／Ｐ（ｔ，ｙｐ）が品質指標として使用され得る。当然ながら、品質指標はこれらの例に限定されず、検知電極５、６の信号品質の他の統計的尺度が使用され得る。非意思決定電極５、６の品質指標が事前に較正された閾値未満である場合、非意思決定電極５、６は、対応する意思決定電極５'、６'から初期負荷ピークＰ１検出を取得し得る。しかしながら、非意思決定電極５、６の品質指標が事前に較正された閾値を超える場合、非意思決定電極５、６は、初期負荷ピークＰ１の独立した検出を行い得る。これは、非意思決定電極５、６が意思決定電極５'、６'の前にピークＰ１を検出した場合に有利であり、その理由は、これが、意思決定電極５'、６'が実際には最良の信号を有さず、ピークＰ１を検出した非意思決定電極５、６が、対応するユーザインタラクション２７について意思決定電極５'、６'になるように更新され得ることを示し得るためである。
【0214】
静電容量情報２０に基づいて、処理中の検知電極５、６に対応するユーザインタラクション２７の重心座標を以前の値に照らしてチェックして、差Δｘ、Δｙを決定し、差が次式を満たす場合、ユーザインタラクションは移動していると判定される（ステップＳ７５）。
【0215】
ここでΔｍｏｖｅは、事前に較正された移動閾値である。移動閾値Δｍｏｖｅは、たとえば、ユーザの指の重心座標を同じ位置に保持して、重心座標におけるノイズを定量化できるようにする実験によって決定され得る。次いで、移動閾値Δｍｏｖｅは、較正実験を通した平均重心座標に対する測定された重心座標の標準誤差の５倍として設定され得る。好ましくは、移動閾値Δｍｏｖｅは、重心座標にオフセットを生じさせ得る、加えられる圧力が増加または減少したときのユーザの指の接触面積の変動も考慮し得る。この影響もやはり、適切な較正実験を行うことで考慮され得る。
【0216】
処理中の電極に対応するユーザインタラクション２７が移動していると判定された場合（ステップＳ７５）、移動フラグが「真」の値に設定される（ステップＳ７６）。
【0217】
好ましくは、意思決定電極５'、６'が最初に処理されるので、非意思決定電極５、６に対する移動フラグの割り当て（ステップＳ７５、Ｓ７６）は、対応する意思決定電極５'、６'の値に従って各非意思決定電極５、６の移動フラグステータスを割り当てることによって簡略化され得る。
【0218】
任意選択で、処理中の検知電極５、６に対応するユーザインタラクション２７にタイプが割り当てられ得る（ステップＳ７７、Ｓ７８）。図５及び図６に示す測定された圧力信号２４は、第１のまたは「ハード」タイプであり、ユーザが指または導電性スタイラスを比較的素早く置くために、最初の衝撃があることに対応する。しかしながら、ユーザが指または導電性スタイラスをタッチパネル１上にそっと置いた後、加える力をゆっくりと増加させる場合、状態レジスタ値Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の進行を修正すると有利であり得る。この第２のタイプのユーザインタラクションは、本明細書では第２のまたは「ソフト」タイプと呼ぶ。
【0219】
図１７をさらに参照すると、「ソフト」タイプのユーザインタラクションに対応する測定された圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）及び対応する処理済み圧力信号２５の値Ｐ＊（ｔ）が、状態レジスタ値Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の間の遷移と共に示されている。以下で論じるように、「ソフト」タイプのユーザインタラクション２７を処理する場合、第３のまたは整定状態Ｓ２は省略され得る。
【0220】
【0221】
静電容量情報２０を使用して判定される、初期オフセットＰ０でのユーザインタラクション２７の開始に続いて、圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）は、ゼロを超えて、ユーザの指の静電気放電に由来し得ると考えられる偽ピークＰ５まで増加することが観察され得る。偽ピークＰ５の間、状態レジスタ値が初期状態Ｓ０に設定されるので、処理済み圧力信号Ｐ＊（ｔ）は、偽ピークＰ５の間にゼロを超えて増加しない。
【0222】
しかしながら、「ソフト」タイプのユーザインタラクションの場合、初期負荷ピークＰ１は、「ハード」タイプのユーザインタラクションの場合よりも比較的遅れて発生し得る。さらに、圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）は、一般的なＤＣオフセットＰｏｆｆまですぐに減衰しない場合がある。代わりに、圧電材料層９の歪みの増加による電荷発生は、ゼロに達したりゼロと交差したりすることなく、圧力信号２４の値Ｐ（ｔ）の減衰とほぼバランスし得る。たとえば、図１７に示すように、測定された圧力信号２４には、はっきりした初期負荷ピークＰ１がない場合がある。
【0223】
「ハード」及び「ソフト」タイプのユーザインタラクションが実施された場合、圧力信号処理モジュール１５は、処理中の電極５、６に対応するユーザインタラクションにタイプが割り当て済みか否かをチェックし（ステップＳ７７）。まだタイプが割り当てられていない場合は、タイプ割り当て処理が行われる（ステップＳ７８）。タイプ割り当て処理は、「ハード」、「ソフト」、または「未定義」の３つの可能な結果を有し得、最後のものは、「ハード」または「ソフト」への割り当てを行うための条件がまだ満たされていない場合に適用される。タイプの割り当ては、ピークカウンタＣｐｅａｋがゼロに等しいときに、初期ピークＰ１が割り当てられるまで行われない。この時点で、（静電容量情報２０から特定される）ユーザインタラクションの開始からのピーク時刻ｔｐｅａｋが最大遅延Δｔｍａｘを超えて、ｔｐｅａｋ＞Δｔｍａｘとなった場合、ユーザインタラクションは「ソフト」タイプとして設定される。そうでなければ、ユーザインタラクションは「ハード」タイプとして設定される。ユーザインタラクションが「ソフト」タイプのユーザインタラクションとして設定された場合、以下で説明するように、第３の状態Ｓ２はスキップされ得る。
【0224】
最大遅延Δｔｍａｘは、特定のタッチパネル１及びシステム１３に応じて変化し得、制御された既知のランピングレートを有する印加力プロファイルを使用して適切な実験を行うことで事前に較正され得る。較正データは、「ハード」タイプ及び「ソフト」タイプのユーザインタラクションとして別々に処理され得、臨界ランピングレート未満では、「ソフト」タイプの処理によって、適用された較正力プロファイルのより近い再構成が提供され得る。次いで、最大遅延Δｔｍａｘは、タイプ割り当て処理（ステップＳ７８）によって、臨界ランピングレート以下の較正力プロファイルが「ソフト」タイプとして割り当てられるまで調整され得る。当業者であれば、適切な最大遅延Δｔｍａｘを設定する他の方法を使用することができる。
【0225】
「ソフト」タイプのユーザインタラクションは、２つの広範囲に及ぶ状況で検出され得る。１つ目は、最大遅延Δｔｍａｘの後に発生する初期負荷ピークＰ１の明らかな検出である。２つ目は、図１７及び図１８に示しているが、徐々に増加する加えられた力によって、測定される圧力信号２４が変動し、それによって、ピークカウンタＣｐｅａｋが０＜Ｃｐｅａｋ≦Ｎｄｅｔｅｃｔ／２の条件を満たすときに暫定ピーク値Ｐｔｅｍｐ１が更新され、その結果、ピークカウンタがＣｐｅａｋ＝１に設定され、初期ピークＰ１の位置及びユーザインタラクションのタイプの決定が次のサンプルで強制される場合である。
【0226】
傾き閾値ｍｆｌａｔ及び分散閾値ＶＡＲｆｌａｔが、処理中の電極に対して設定される（ステップＳ７９）。傾き及び分散の閾値ｍｆｌａｔ、ＶＡＲｆｌａｔの値は、対応するユーザインタラクション２７が移動しているか否かに応じて設定される。「ハード」及び「ソフト」のユーザインタラクションタイプが使用される場合、移動していないユーザインタラクション２７の傾き及び分散の閾値ｍｆｌａｔ、ＶＡＲｆｌａｔの値は、ユーザインタラクション２７が「ハード」または「ソフト」タイプのいずれであるかに応じて設定され得る。特定の閾値は、既知の印加力プロファイルを使用した較正実験から決定され、電極チャネル更新ステップ（ステップＳ８０）によって、既知の印加力プロファイルが増加も減少もしていないときを除いて、平坦な領域が検出されず、残留オフセットＰｃｏｒが更新されないように、選択される必要がある。一般に、移動するユーザインタラクション２７の傾き及び分散の閾値ｍｆｌａｔ、ＶＡＲｆｌａｔは、「ソフト」タイプのユーザインタラクション２７の傾き及び分散の閾値ｍｆｌａｔ、ＶＡＲｆｌａｔ未満であり、これらは「ハード」タイプのユーザインタラクション２７の傾き及び分散の閾値ｍｆｌａｔ、ＶＡＲｆｌａｔ未満である。
【0227】
電極チャネル更新処理が実行され、その間に、処理中の電極５、６からの圧力信号１８が平坦であるか、または少なくとも十分にゆっくり変化しているか否かが判定されて、残留オフセット補正値Ｐｃｏｒが更新される（ステップＳ８０）。判定は、プッシュ詳細化バッファ内の圧力サンプル｛Ｐ（ｔ，ｙｎ），Ｐ（ｔ－１，ｙｎ），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆ６＋１，ｙｎ）｝の傾きｍ及び分散ＶＡＲを、以前に決定された傾き及び分散の閾値ｍｆｌａｔ、ＶＡＲｆｌａｔの値と比較することによって行われる（ステップＳ７９）。任意選択で、「ハード」タイプのユーザインタラクションが「ソフト」タイプのユーザインタラクションに遷移すべきか否か、またはその逆にすべきか否かも判定され得る。処理済み圧力サンプルＰ＊（ｔ，ｙｎ）は、圧力サンプルＰ（ｔ，ｙｎ）から残留オフセットＰｃｏｒ（ｙｎ）の現在値を減算することによって、Ｐ＊（ｔ，ｙｎ）＝Ｐ（ｔ，ｙｎ）－Ｐｃｏｒ（ｙｎ）に従って取得される（ステップＳ８１）。
【0228】
次いで、処理中の検知電極５、６の状態レジスタ値Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３は、ステートマシン処理（ステップＳ８２）によって更新され、その詳細は以下で説明する（図２４）。
【0229】
電極チャネル更新ステップ
図１９をさらに参照すると、電極チャネル更新処理（ステップＳ８０）の一例の処理フロー図が示されている。
図１９をさらに参照すると、電極チャネル更新処理（ステップＳ８０）の一例の処理フロー図が示されている。
【0230】
状態レジスタ値が第１または第２の状態Ｓ０、Ｓ１に対応する場合（ステップＳ８３）、あるいは初期ピークＰ１がまだ割り当てられていない場合（ステップＳ８４）、チャネル更新処理は実行されない。
【0231】
処理中の検知電極が第３または第４の状態Ｓ２、Ｓ３に対応する状態レジスタ値を有し（ステップＳ８３）、初期ピーク値Ｐ１が割り当てられている（ステップＳ８４）場合、電極チャネル更新処理は継続する。「ハード」及び「ソフト」タイプのユーザインタラクションの任意選択の割り当てが採用されている場合、初期ピーク値Ｐ１が割り当て済みの場合に割り当てが実行されることに留意されたい。
【0232】
線形回帰（ステップＳ７０）から決定された傾きｍが傾き閾値ｍｆｌａｔ未満であり（ステップＳ８５）、線形回帰（ステップＳ７０）からの分散ＶＡＲが分散閾値ＶＡＲｆｌａｔ未満である（ステップＳ８６）場合、処理中の検知電極５、６に対して、平坦領域フラグが「真」の値に設定される（ステップＳ８７）。一般に、移動するユーザインタラクションの傾き及び分散の閾値ｍｆｌａｔ、ＶＡＲｆｌａｔは、「ソフト」タイプのユーザインタラクションの傾き及び分散の閾値ｍｆｌａｔ、ＶＡＲｆｌａｔ未満であり、これらは「ハード」タイプのユーザインタラクションの傾き及び分散の閾値ｍｆｌａｔ、ＶＡＲｆｌａｔ未満である。このように、残留オフセット補正値Ｐｃｏｒを更新するための条件は、移動するまたは「ソフト」タイプのユーザインタラクション２７に対して、「ハード」タイプのユーザインタラクション２７よりも比較的厳しくなり得る。これにより、残留オフセット補正値Ｐｃｏｒの継続的な更新が、移動中または「ソフト」タイプのユーザインタラクション中に徐々に増加または減少する加えられた力を誤って割り引くことが回避され得る。
【0233】
任意選択の「ソフト」及び「ハード」タイプの割り当てが使用される場合、平坦領域を判定したことに応じて、「ソフト」タイプのユーザインタラクション２７は、「ハード」タイプのユーザインタラクションとして再割り当てされる（ステップＳ８８）。
【0234】
残留オフセット補正Ｐｃｏｒは、処理中の検知電極５、６の圧力信号１８の平坦期間中に継続的に更新することができず、その理由は、これによって、加えられた力の小さな変化が無視されるためである。代わりに、現在の残留オフセットＰｃｏｒと、線形回帰（ステップＳ７０）から取得された平均値との差が、Ｐｃｏｒ－ＭＥＡＮ（｛Ｐ（ｔ，ｙｎ），Ｐ（ｔ－１，ｙｎ），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆ６＋１，ｙｎ）｝）として取得され、この差の大きさが閾値ΔＰｃｏｒを超える場合（ステップＳ８９）、残留オフセット補正値Ｐｃｏｒは、Ｐｃｏｒ＝ＭＥＡＮ（｛Ｐ（ｔ，ｙｎ），Ｐ（ｔ－１，ｙｎ），...，Ｐ（ｔ－Ｎｂｕｆ６＋１，ｙｎ）｝）として更新される（ステップＳ９０）。
【0235】
しかしながら、線形回帰（ステップＳ７０）から決定された傾きｍが傾き閾値ｍｆｌａｔ以上であるか（ステップＳ８５）、または線形回帰（ステップＳ７０）からの分散ＶＡＲが分散閾値ＶＡＲｆｌａｔ以上である（ステップＳ８６）場合、処理中の検知電極５、６に対して平坦領域フラグが「偽」の値に設定される（ステップＳ９４）。
【0236】
任意選択で、ユーザインタラクション２７が「ハード」タイプである場合（ステップＳ９１）、圧力信号処理モジュール１５は、ユーザインタラクション２７が「ソフト」タイプのユーザインタラクション２７として再割り当てされるべきか否かを判定する（ステップＳ９２）。圧力サンプルＰ（ｔ，ｙｎ）が初期負荷ピークＰ１の記憶された大きさの事前に指定された割合ｆｓｏｆｔを超える場合、かつ、線形回帰（ステップＳ７０）から決定された傾きｍの大きさが最大値ｍｓｏｆｔを超える場合に、ユーザインタラクション２７は、「ソフト」タイプのユーザインタラクション２７として再割り当てされるべきである。これらの条件が満たされた場合、ユーザインタラクションは、「ハード」タイプであると想定できなくなり、代わりに「ソフト」タイプに設定される（ステップＳ９３）。割合ｆｓｏｆｔ及び最大値ｍｓｏｆｔは、所与のタッチパネル１及びシステム１３に対して、所定の印加力プロファイルを使用した適切な較正実験から決定され得、０．１≦ｆｓｏｆｔ≦０．９及び０．５＜ｍｓｏｆｔ＜５の範囲内で変化し得る。
【0237】
図２０及び図２１をさらに参照すると、「ソフト」タイプのユーザインタラクション２７に遷移する「ハード」タイプのユーザインタラクション２７について、測定された圧力信号２４、処理済み圧力信号２５、及び出力力２６が示されている。遷移のポイントは、「ソフト遷移」とラベル付けした矢印で図に示している。「ハード」及び「ソフト」という用語は、圧力信号２４及び力出力２６の実際の大きさとは必ずしも相関しないことに留意されたい。むしろ、「ハード」及び「ソフト」という用語は、圧力信号２４の初期増加速度により密接に関連している。本発明者らは、圧力信号２４の初期増加の不正確な処理が、ユーザインタラクション２７の残りの部分についての出力力２６のその後の測定に多大な影響を及ぼす可能性があることと、「ハード」及び「ソフト」タイプのユーザインタラクション２７の区別により、一部の例では、測定された出力力の精度が向上し得ることとを見出した。
【0238】
図２２及び図２３をさらに参照すると、加えられた力が一定になり、平坦な領域が検出されるために、「ハード」タイプのユーザインタラクション２７に遷移する「ソフト」タイプのユーザインタラクション２７について、測定された圧力信号２４、処理済み圧力信号２５、及び出力力２６が示されている。遷移のポイントは、「ハード遷移」とラベル付けした矢印で図に示している。
【0239】
第１のステートマシン
図２４をさらに参照すると、ステートマシン処理（ステップＳ８２）の第１の例の処理フロー図が示されている。ステートマシン処理（ステップＳ８２）の第１の例は、「ハード」及び「ソフト」タイプのユーザインタラクション２７の任意選択の割り当てを含まない。
図２４をさらに参照すると、ステートマシン処理（ステップＳ８２）の第１の例の処理フロー図が示されている。ステートマシン処理（ステップＳ８２）の第１の例は、「ハード」及び「ソフト」タイプのユーザインタラクション２７の任意選択の割り当てを含まない。
【0240】
全ての新たなユーザインタラクション２７は第１の初期状態Ｓ０で初期化され、ステートマシン（ステップＳ８２）は、受け取った各圧力サンプルＰ（ｔ，ｙｎ）によって処理中の検知電極５、６の状態レジスタ値Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を処理して、特定の条件が満たされた場合に状態レジスタ値を更新する。
【0241】
処理中の検知電極５、６が初期状態Ｓ０に対応する状態レジスタを有し（ステップＳ９５）、圧力サンプルＰ（ｔ，ｙｎ）はゼロ未満であり（ステップＳ９６）、カウンタＣｉｎｔ（ステップＳ５７）によって追跡されるユーザインタラクションの開始以降の経過時間が、所定の最小値ＷＡＩＴを超える（ステップＳ９７）場合、処理中の検知電極５、６の状態レジスタは、第２の主負荷状態Ｓ１に更新される（ステップＳ９８）。
【0242】
ステップＳ９６でチェックされる符号は、タッチパネル１及びシステム１３の構成に依存する。本明細書の例に示すように、増加する加えられた力が減少する圧力信号１８として記録される場合、テストはＰ（ｔ，ｙｎ）＜０である。しかしながら、増加する加えられた力が増加する圧力信号１８として記録される場合、テストは代わりにＰ（ｔ，ｙｎ）＞０となる。
【0243】
処理中の検知電極５、６が第２の主負荷状態Ｓ１に対応する状態レジスタを有し（ステップＳ９９）、圧力サンプルＰ（ｔ，ｙｎ）がゼロより大きい（ステップＳ１００）場合、処理中の検知電極５、６の状態レジスタは、第３の整定状態Ｓ２に更新される（ステップＳ１０１）。
【0244】
ステップＳ１００でチェックされる符号は、タッチパネル１及びシステム１３の構成に依存する。本明細書の例に示すように、増加する加えられた力が減少する圧力信号１８として記録される場合、テストはＰ（ｔ，ｙｎ）＞０である。しかしながら、増加する加えられた力が増加する圧力信号１８として記録される場合、テストは代わりにＰ（ｔ，ｙｎ）＜０となる。
【0245】
処理中の検知電極５、６が第３の整定状態Ｓ２に対応する状態レジスタを有し（ステップＳ１０２）、平坦領域フラグが「真」の値を有する（ステップＳ１０３）場合、処理中の検知電極５、６の状態レジスタは、第４の安定状態Ｓ３に更新される（ステップＳ１０４）。初期負荷ピークＰ１が決定される後まで、平坦領域フラグを「真」の値に設定できないことに留意されたい。
【0246】
第２のステートマシン
図２５をさらに参照すると、ステートマシン処理（ステップＳ８２）の第２の例の処理フロー図が示されている。ステートマシン処理（ステップＳ８２）の第２の例は、「ハード」及び「ソフト」タイプのユーザインタラクション２７の任意選択の割り当てを含む。
図２５をさらに参照すると、ステートマシン処理（ステップＳ８２）の第２の例の処理フロー図が示されている。ステートマシン処理（ステップＳ８２）の第２の例は、「ハード」及び「ソフト」タイプのユーザインタラクション２７の任意選択の割り当てを含む。
【0247】
状態レジスタ値Ｓ０及びＳ１の間の遷移は、第１のステートマシンの場合（ステップＳ９５～Ｓ９８）と同様である。
【0248】
処理中の検知電極５、６が第２の主負荷状態Ｓ１に対応する状態レジスタを有し（ステップＳ９９）、ユーザインタラクション２７のタイプが「ソフト」である（ステップＳ１０５）場合、処理中の検知電極５、６の状態レジスタは第４の安定状態Ｓ３に更新される（ステップＳ１０４）。このようにして、「ソフト」タイプのユーザインタラクション２７は、第３の整定状態Ｓ２をスキップし得る。
【0249】
処理中の検知電極５、６が第２の主負荷状態Ｓ１に対応する状態レジスタを有し（ステップＳ９９）、ユーザインタラクション２７のタイプは「ソフト」ではなく（ステップＳ１０５）、圧力サンプルＰ（ｔ，ｙｎ）がゼロより大きいか（ステップＳ１００）、またはユーザインタラクションのタイプ２７が「ハード」である（ステップＳ１０６）場合、処理中の検知電極５、６の状態レジスタは第３の整定状態Ｓ２に更新される（ステップＳ１０１）。
【0250】
処理中の検知電極５、６が第３の整定状態Ｓ２に対応する状態レジスタを有し（ステップＳ１０２）、ユーザインタラクション２７のタイプが「ソフト」である（ステップＳ１０７）場合、処理中の検知電極５、６の状態レジスタは第４の安定状態Ｓ３に更新される（ステップＳ１０４）。
【0251】
処理中の検知電極５、６が第３の整定状態Ｓ２に対応する状態レジスタを有し（ステップＳ１０２）、ユーザインタラクション２７のタイプは「ソフト」ではなく（ステップＳ１０７）、ユーザインタラクション２７のタイプは「ハード」であり（ステップＳ１０８）、平坦領域フラグが「真」の値を有する（ステップＳ１０３）場合、処理中の検知電極５、６の状態レジスタは第４の安定状態Ｓ３に更新される（ステップＳ１０４）。
【0252】
平坦領域フラグ及び「ハード」または「ソフト」タイプの割り当ては、初期負荷ピークＰ１が決定される後まで実行できないことに留意されたい。
【0253】
出力力値の更新
図２６をさらに参照すると、出力力２６の値｛Ｆ（ｔ，ｙ１），Ｆ（ｔ，ｙ２），...，Ｆ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｆ（ｔ，ｘ１），Ｆ（ｔ，ｘ２），...，Ｆ（ｔ，ｘＭ）｝を更新（ステップＳ２３）する一例の処理フロー図２６が示されている。
図２６をさらに参照すると、出力力２６の値｛Ｆ（ｔ，ｙ１），Ｆ（ｔ，ｙ２），...，Ｆ（ｔ，ｙＮ）｝、｛Ｆ（ｔ，ｘ１），Ｆ（ｔ，ｘ２），...，Ｆ（ｔ，ｘＭ）｝を更新（ステップＳ２３）する一例の処理フロー図２６が示されている。
【0254】
出力力値を更新するステップ（ステップＳ２３）は、各検知電極５、６に対して実行され、検知電極５、６の順序は、この処理にとって重要ではない。たとえば、プッシュ詳細化処理（ステップＳ２２）に使用される順序が使用され得る。出力力更新処理は、Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目を参照して説明するが、出力力更新処理は、他の各検知電極５、６でも同じである。
【0255】
Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目が第１の初期状態Ｓ０に対応する状態レジスタを有し（ステップＳ１０９）、処理済み圧力サンプルＰ＊（ｔ，ｙｎ）がゼロより大きい（ステップＳ１１０）場合、処理済み圧力サンプルＰ＊（ｔ，ｙｎ）がゼロに等しくなるように設定され（ステップＳ１１１）、出力力はＦ（ｔ，ｙｎ）＝Ｆ（ｔ－１，ｙｎ）＋Ｐ＊（ｔ，ｙｎ）として更新される（ステップＳ１１６）。
【0256】
ステップＳ１１０でチェックされる符号は、タッチパネル１及びシステム１３の構成に依存する。本明細書の例に示すように、増加する加えられた力が減少する圧力信号２４として記録される場合、テストはＰ＊（ｔ，ｙｎ）＞０である。しかしながら、増加する加えられた力が増加する圧力信号２４として記録される場合、テストは代わりにＰ（ｔ，ｙｎ）＜０となる。
【0257】
Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目が第１の初期状態Ｓ０に対応する状態レジスタを有し（ステップＳ１０９）、処理済み圧力サンプルＰ＊（ｔ，ｙｎ）がゼロ以下である（ステップＳ１１０）場合、出力力はＦ（ｔ，ｙｎ）＝Ｆ（ｔ－１，ｙｎ）＋Ｐ＊（ｔ，ｙｎ）として更新される（ステップＳ１１６）。
【0258】
Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目が第２の主負荷状態Ｓ１に対応する状態レジスタを有する場合（ステップＳ１１２）、出力力はＦ（ｔ，ｙｎ）＝Ｆ（ｔ－１，ｙｎ）＋Ｐ＊（ｔ，ｙｎ）として更新される（ステップＳ１１６）。
【0259】
Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目が第３の整定状態Ｓ２に対応する状態レジスタを有する場合（ステップＳ１１３）、圧力サンプルＰ＊（ｔ，ｙｎ）は無条件にゼロに等しくなるように設定され（ステップＳ１１４）、出力力はＦ（ｔ，ｙｎ）＝Ｆ（ｔ－１，ｙｎ）＋Ｐ＊（ｔ，ｙｎ）として更新される（ステップＳ１１６）。
【0260】
Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目が第４の安定状態Ｓ３に対応する状態レジスタを有する場合、すなわち、初期状態Ｓ０（ステップＳ１０９）、主負荷状態Ｓ１（ステップＳ１１２）、または整定状態Ｓ２（ステップＳ１１３）にない場合、処理済み圧力サンプルＰ＊（ｔ，ｙｎ）の大きさが所定のノイズ閾値Ｐｎｏｉｓｅを超える場合（ステップＳ１１５）、出力力はＦ（ｔ，ｙｎ）＝Ｆ（ｔ－１，ｙｎ）＋Ｐ＊（ｔ，ｙｎ）として更新される（ステップＳ１１６）。
【0261】
Ｎ個の第１の検知電極５のうちのｎ番目が第４の安定状態Ｓ３に対応する状態レジスタを有する場合、すなわち、初期状態Ｓ０（ステップＳ１０９）、主負荷状態Ｓ１（ステップＳ１１２）、または整定状態Ｓ２（ステップＳ１１３）にない場合、処理済み圧力サンプルＰ＊（ｔ，ｙｎ）の大きさが所定のノイズ閾値Ｐｎｏｉｓｅを超えない場合（ステップＳ１１５）、出力力はＦ（ｔ，ｙｎ）＝Ｆ（ｔ－１，ｙｎ）として更新される（ステップＳ１１７）。
【0262】
他の例では、出力力Ｆ（ｔ）の更新はより高次の数値積分、たとえば台形則、すなわち、Ｆ（ｔ，ｙｎ）＝Ｆ（ｔ－１，ｙｎ）＋０．５＊（Ｐ＊（ｔ，ｙｎ）＋Ｐ＊（ｔ－１，ｙｎ））を使用し得る。
【0263】
修正例
前述の実施形態には多くの修正が加えられ得ることは理解されよう。そのような修正は、静電容量式タッチパネルの設計、製造、及び使用においてすでに知られており、本明細書で説明済みの特徴の代わりに、またはそれに加えて使用され得る同等及び他の特徴を含み得る。一実施形態の特徴は、他の実施形態の特徴によって置き換えられるかまたは補われ得る。たとえば、１つのディスプレイスタックアップまたは組み込みディスプレイスタックアップの特徴は、他のディスプレイスタックアップ及び／または他の組み込みディスプレイスタックアップの特徴によって置き換えられるかまたは補われ得る。
前述の実施形態には多くの修正が加えられ得ることは理解されよう。そのような修正は、静電容量式タッチパネルの設計、製造、及び使用においてすでに知られており、本明細書で説明済みの特徴の代わりに、またはそれに加えて使用され得る同等及び他の特徴を含み得る。一実施形態の特徴は、他の実施形態の特徴によって置き換えられるかまたは補われ得る。たとえば、１つのディスプレイスタックアップまたは組み込みディスプレイスタックアップの特徴は、他のディスプレイスタックアップ及び／または他の組み込みディスプレイスタックアップの特徴によって置き換えられるかまたは補われ得る。
【0264】
本明細書の方法は、静電容量式タッチ方法を使用して１つまたは複数のユーザインタラクションの数及び位置を含む静電容量情報２０を測定することが可能であって、圧電材料の層９を歪ませることによって生成された圧力信号１８を同時にまたは連続的に測定することも可能な任意のタッチパネルシステムにおいて有用であり得る。タッチパネル１及びシステム１３において、圧力及び静電容量の信号１８、１９は、単一の電極のセットによって生成される。しかしながら、本明細書の方法は、互いに交互配置されるか、または互いの上に積み重ねられた、完全に別個の圧電式タッチセンサ及び静電容量式タッチセンサに等しく適用可能である。
【0265】
測定フロントエンド１４、圧力信号処理モジュール１５、及び静電容量信号処理モジュール１６は、別個の構成要素として説明してきたが、これはそうである必要はない。いくつかの例では、圧力信号処理モジュール１５及び静電容量信号処理モジュール１６は、単一のコントローラまたは特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって統合され、提供され得る。さらなる例では、測定フロントエンド１４、圧力信号処理モジュール１５、及び静電容量信号処理モジュール１６の機能は全て、単一のコントローラまたはＡＳＩＣによって提供され得る。
【0266】
本明細書の方法の詳細な実施態様を図８～図２６に関連して説明してきたが、例示的な実施態様の任意の所与のステップまたは処理は、本明細書の方法において分離されて別個に実装され得、その所与のステップまたは処理に必要な入力を提供するステップまたは処理をさらに実装することのみを条件とすることは理解されたい。
【0267】
特許請求の範囲は、本出願では特定の特徴の組み合わせに対して作成しているが、本発明の開示の範囲は、本明細書で明示的または暗黙的に開示した任意の新規の特徴または任意の新規の特徴の組み合わせ、あるいはそれらの任意の一般化も含み、これは、任意の請求項において現在特許請求しているのと同じ発明に関連するか否か、及び本発明と同じ技術的課題のいずれかまたは全てを軽減するか否かによらないことを理解されたい。これにより出願人は、本出願またはそこから派生する任意のさらなる出願の審査中に、そのような特徴及び／またはそのような特徴の組み合わせに対して新たな請求項が作成され得ることを予告している。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】