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公開番号2025167644
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2024072470
出願日2024-04-26
発明の名称押圧位置推定システム、押圧位置推定方法、及び押圧位置推定プログラム
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人楓国際特許事務所
主分類G06F 3/041 20060101AFI20251030BHJP(計算;計数)
要約【課題】筐体設計の制約を低減する技術を提供する。
【解決手段】押圧位置推定システムは、出力異方性を持った圧電フィルムと、圧電フィルムに生じる電荷を検出する複数の検出電極と、検出電極に生じる電圧信号を検出する検出部と、検出部によって出力された信号を処理する処理部と、を備える。処理部は、圧電フィルムの第1主面上に、検出電極の電圧の極性が押圧位置に応じて変わる境界をなす線に基づいて定められた注目領域の情報を保持し、検出電極の中から選択され、注目領域に関連付けられた検出電極の情報を保持し、注目領域内の位置が押圧された場合における注目領域に関連付けられた検出電極の電圧の極性の特徴を表す値を格納する理想配列を保持し、注目領域に関連付けられた検出電極の電圧に応じた値を格納する注目配列を生成し、注目配列と理想配列との間の零平均正規化相互相関を算出することで、押圧位置を推定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１主面及び前記第１主面の反対側の第２主面を有し、出力異方性を持った圧電フィルムと、
前記圧電フィルムの第１主面に配置され、前記圧電フィルムに生じる電荷を検出する複数の検出電極と、
前記圧電フィルムの第２主面に配置されたグランド電極と、
前記検出電極によって検出された電荷から、前記検出電極に生じる電圧信号を検出する検出部と、
前記検出部によって出力された信号を処理する処理部と、を備え、
前記処理部は、
前記圧電フィルムの第１主面上に、前記検出電極の電圧の極性が押圧位置に応じて変わる境界をなす線に基づいて定められた注目領域の情報を保持し、
前記検出電極の中から選択され、前記注目領域に関連付けられた検出電極の情報を保持し、
前記注目領域内の位置が押圧された場合における前記注目領域に関連付けられた検出電極の電圧の極性の特徴を表す値を格納する理想配列を保持し、
前記注目領域に関連付けられた検出電極の電圧に応じた値を格納する注目配列を生成し、
前記注目配列と前記理想配列との間の零平均正規化相互相関を算出することで、押圧位置を推定する、押圧位置推定システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記注目領域は、前記境界をなし、互いに隣り合う２本の第１直線と、前記境界をなし、前記第１直線に直交し、互いに隣り合う２本の第２直線とによって画定される、請求項１に記載の押圧位置推定システム。
【請求項３】
前記検出電極は、前記圧電フィルムの第１主面を平面視して、長方形又は正六角形の形状を有し、前記圧電フィルムの第１主面上において整列する、請求項１又は２に記載の押圧位置推定システム。
【請求項４】
前記注目領域は、前記境界をなす線及び前記圧電フィルムの縁によって囲まれた領域内に定められる、請求項１又は２に記載の押圧位置推定システム。
【請求項５】
底板と、
平たい弾性部材と、を備え、
前記弾性部材は前記底板と前記圧電フィルムとの間に配置され、
前記弾性部材が押圧された場合、前記弾性部材の押圧位置での厚みが変化する、請求項１又は２に記載の押圧位置推定システム。
【請求項６】
第１主面及び前記第１主面の反対側の第２主面を有し、出力異方性を持った圧電フィルムと、
前記圧電フィルムの第１主面に配置され、前記圧電フィルムに生じる電荷を検出する複数の検出電極と、
前記圧電フィルムの第２主面に配置されたグランド電極と、
前記検出電極によって検出された電荷から、前記検出電極に生じる電圧信号を検出する検出部と、
前記検出部によって出力された信号を処理する処理部と、を備える押圧位置推定システムにおいて、
前記処理部が、
前記圧電フィルムの第１主面上に、前記検出電極の電圧の極性が押圧位置に応じて変わる境界をなす線に基づいて定められた注目領域の情報を保持し、
前記検出電極の中から選択され、前記注目領域に関連付けられた検出電極の情報を保持し、
前記注目領域内の位置が押圧された場合における前記注目領域に関連付けられた検出電極の電圧の極性の特徴を表す値を格納する理想配列を保持し、
前記注目領域に関連付けられた検出電極の電圧に応じた値を格納する注目配列を生成し、
前記注目配列と前記理想配列との間の零平均正規化相互相関を算出することで、押圧位置を推定する、押圧位置推定方法。
【請求項７】
第１主面及び前記第１主面の反対側の第２主面を有し、出力異方性を持った圧電フィルムと、
前記圧電フィルムの第１主面に配置され、前記圧電フィルムに生じる電荷を検出する複数の検出電極と、
前記圧電フィルムの第２主面に配置されたグランド電極と、
前記検出電極によって検出された電荷から、前記検出電極に生じる電圧信号を検出する検出部と、
前記検出部によって出力された信号を処理する処理部と、を備える押圧位置推定システムに搭載され、
前記処理部に、
前記圧電フィルムの第１主面上に、前記検出電極の電圧の極性が押圧位置に応じて変わる境界をなす線に基づいて定められた注目領域の情報を保持し、
前記検出電極の中から選択され、前記注目領域に関連付けられた検出電極の情報を保持し、
前記注目領域内の位置が押圧された場合における前記注目領域に関連付けられた検出電極の電圧の極性の特徴を表す値を格納する理想配列を保持し、
前記注目領域に関連付けられた検出電極の電圧に応じた値を格納する注目配列を生成し、
前記注目配列と前記理想配列との間の零平均正規化相互相関を算出することで、押圧位置を推定することを実行させる、押圧位置推定プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は押圧を検出する技術に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、一般的な押圧トラックパッドを実装した製品において、歪センサや、超音波センサ、静電容量式のタッチパネル（例えば特許文献１参照）を用いてユーザーの押圧操作による筐体の変位量を計測することで、操作面にかかる押圧を推定してユーザーの押圧操作を検出することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－７８８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的な押圧トラックパッドは、筐体の変位量を計測し、筐体の変位の絶対量を用いて押圧位置を推定している。そのため、筐体の変位量を、予め決めた基準に合わせる必要がある。それ故、押圧トラックパッドを製品に実装するには、筐体の変位量を均一化する筐体構造や、筐体の変位量を計測するセンサ素子の配置の検討が必要である。従って、筐体設計のコストが高く、筐体設計の制約も大きい。
【０００５】
また、筐体設計には、制約が大きいため、製品毎に一品一様な設計を行うことが必要になってしまう。そのため、製品コストと製品デザインの制約が大きくなる。
【０００６】
本発明の目的は、押圧位置推定システムを製品に実装する際の筐体設計の制約を低減する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の押圧位置推定システムは、第１主面及び前記第１主面の反対側の第２主面を有し、出力異方性を持った圧電フィルムと、前記圧電フィルムの第１主面に配置され、前記圧電フィルムに生じる電荷を検出する複数の検出電極と、前記圧電フィルムの第２主面に配置されたグランド電極と、前記検出電極によって検出された電荷から、前記検出電極に生じる電圧信号を検出する検出部と、前記検出部によって出力された信号を処理する処理部と、を備え、前記処理部は、前記圧電フィルムの第１主面上に、前記検出電極の電圧の極性が押圧位置に応じて変わる境界をなす線に基づいて定められた注目領域の情報を保持し、前記検出電極の中から選択され、前記注目領域に関連付けられた検出電極の情報を保持し、前記注目領域内の位置が押圧された場合における前記注目領域に関連付けられた検出電極の電圧の極性の特徴を表す値を格納する理想配列を保持し、前記注目領域に関連付けられた検出電極の電圧に応じた値を格納する注目配列を生成し、前記注目配列と前記理想配列との間の零平均正規化相互相関を算出することで、押圧位置を推定する。
【０００８】
本発明の押圧位置推定方法は、第１主面及び前記第１主面の反対側の第２主面を有し、出力異方性を持った圧電フィルムと、前記圧電フィルムの第１主面に配置され、前記圧電フィルムに生じる電荷を検出する複数の検出電極と、前記圧電フィルムの第２主面に配置されたグランド電極と、前記検出電極によって検出された電荷から、前記検出電極に生じる電圧信号を検出する検出部と、前記検出部によって出力された信号を処理する処理部と、を備える押圧位置推定システムにおいて、前記処理部が、前記圧電フィルムの第１主面上に、前記検出電極の電圧の極性が押圧位置に応じて変わる境界をなす線に基づいて定められた注目領域の情報を保持し、前記検出電極の中から選択され、前記注目領域に関連付けられた検出電極の情報を保持し、前記注目領域内の位置が押圧された場合における前記注目領域に関連付けられた検出電極の電圧の極性の特徴を表す値を格納する理想配列を保持し、前記注目領域に関連付けられた検出電極の電圧に応じた値を格納する注目配列を生成し、前記注目配列と前記理想配列との間の零平均正規化相互相関を算出することで、押圧位置を推定する。
【０００９】
本発明の押圧位置推定プログラムは、第１主面及び前記第１主面の反対側の第２主面を有し、出力異方性を持った圧電フィルムと、前記圧電フィルムの第１主面に配置され、前記圧電フィルムに生じる電荷を検出する複数の検出電極と、前記圧電フィルムの第２主面に配置されたグランド電極と、前記検出電極によって検出された電荷から、前記検出電極に生じる電圧信号を検出する検出部と、前記検出部によって出力された信号を処理する処理部と、を備える押圧位置推定システムに搭載され、前記処理部に、前記圧電フィルムの第１主面上に、前記検出電極の電圧の極性が押圧位置に応じて変わる境界をなす線に基づいて定められた注目領域の情報を保持し、前記検出電極の中から選択され、前記注目領域に関連付けられた検出電極の情報を保持し、前記注目領域内の位置が押圧された場合における前記注目領域に関連付けられた検出電極の電圧の極性の特徴を表す値を格納する理想配列を保持し、前記注目領域に関連付けられた検出電極の電圧に応じた値を格納する注目配列を生成し、前記注目配列と前記理想配列との間の零平均正規化相互相関を算出することで、押圧位置を推定することを実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、押圧位置推定システムを製品に実装する際の筐体設計の制約を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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