特許 6278889 入力装置とその制御方法及びプログラム

(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】6278889

(24)【登録日】2018年1月26日

(45)【発行日】2018年2月14日

(54)【発明の名称】入力装置とその制御方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20180205BHJP

   G06F 3/044 20060101ALI20180205BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/041 580

   G06F3/041 560

   G06F3/044 120

【請求項の数】11

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-259522(P2014-259522)

(22)【出願日】2014年12月22日

(65)【公開番号】特開2016-119010(P2016-119010A)

(43)【公開日】2016年6月30日

【審査請求日】2017年1月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプス電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108006

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 昌弘

(74)【代理人】

【識別番号】100085453

【弁理士】

【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫

(74)【代理人】

【識別番号】100135183

【弁理士】

【氏名又は名称】大窪 克之

(74)【代理人】

【識別番号】100120204

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 巌

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 智

(72)【発明者】

【氏名】早坂 哲

(72)【発明者】

【氏名】寒川井 伸一

【審査官】 鈴木 大輔

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−００３９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０９０３９９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１１−５０１２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０８８９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５３５１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６４０６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１２８７５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０６８８９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０１

３／０３ − ３／０４８９

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検出面への物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置であって、
前記検出面の複数の検出位置における物体の近接度合いを検出し、当該検出結果を示す検出データを前記複数の検出位置のそれぞれについて生成するセンサ部と、
前記複数の検出位置について生成された複数の前記検出データに基づいて、物体の近接度合いが周囲に比べて高くなっている前記検出位置をピーク位置として特定するピーク位置特定部と、
前記ピーク位置における前記検出データに基づいて、当該検出データが示す物体の近接度合いよりも低いしきい値を設定するしきい値設定部と、
前記ピーク位置を含む一群の検出位置であって、前記検出データが示す物体の近接度合いが前記しきい値より高い一群の検出位置によって占められた前記検出面上の領域の面積に応じた評価値を算出する評価値算出部と、
前記評価値に基づいて、前記ピーク位置に近接した物体が指又は掌の何れであるかを判定する判定部とを有し、
前記評価値算出部は、
第１の方向へ連続して並んだ第１の検出位置群であって、その中に前記ピーク位置を含んでおり、かつ、前記検出データが示す前記近接度合いが前記しきい値より高い第１の検出位置群における前記検出位置の数を第１の検出位置数として計数し、
前記第１の方向と直交する第２の方向へ連続して並んだ第２の検出位置群であって、その中に前記ピーク位置を含んでおり、かつ、前記検出データが示す前記近接度合いが前記しきい値より高い第２の検出位置群における前記検出位置の数を第２の検出位置数として計数し、
前記第１の検出位置数と前記第２の検出位置数との積に応じた前記評価値を算出する
ことを特徴とする入力装置。

【請求項2】

前記評価値算出部は、
前記第１の検出位置群において、一の前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いに比べて、当該一の検出位置に対し前記ピーク位置から遠い側で隣接する前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いが所定の変化幅を超えて高い場合、当該一の検出位置より前記ピーク位置から離れた前記検出位置の数が除外された前記第１の検出位置数を計数し、
前記第２の検出位置群において、一の前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いに比べて、当該一の検出位置に対し前記ピーク位置から遠い側で隣接する前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いが所定の変化幅を超えて高い場合、当該一の検出位置より前記ピーク位置から離れた前記検出位置の数が除外された前記第２の検出位置数を計数する
ことを特徴とする請求項１に記載の入力装置。

【請求項3】

前記しきい値設定部は、前記ピーク位置について生成された前記検出データが示す前記近接度合いに対して所定の割合の近接度合いを示す前記しきい値を設定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の入力装置。

【請求項4】

前記しきい値設定部は、前記ピーク位置について生成された前記検出データが示す前記近接度合いに対して所定の値だけ低い近接度合いを示す前記しきい値を設定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の入力装置。

【請求項5】

前記複数の検出位置について生成された複数の前記検出データに基づいて、前記検出データに重畳するノイズのレベルを測定するノイズレベル測定部を有し、
前記しきい値設定部は、前記ノイズレベルの測定結果に応じて前記しきい値を変更する
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の入力装置。

【請求項6】

検出面の複数の位置において物体の近接の度合い検出し、当該検出結果を示す検出データを前記複数の位置のそれぞれについて生成するセンサ部を備えており、前記検出面への物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置をコンピュータが制御する方法であって、
前記複数の検出位置について生成された複数の前記検出データに基づいて、物体の近接度合いが周囲に比べて高くなっている前記検出位置をピーク位置として特定するステップと、
前記ピーク位置における前記検出データに基づいて、当該検出データが示す物体の近接度合いよりも低いしきい値を設定するステップと、
前記ピーク位置を含む一群の検出位置であって、前記検出データが示す物体の近接度合いが前記しきい値より高い一群の検出位置によって占められた前記検出面上の領域の面積に応じた評価値を算出するステップと、
前記評価値に基づいて、前記ピーク位置に近接した物体が指又は掌の何れであるかを判定するステップとを有し、
前記評価値を算出するステップは、
第１の方向へ連続して並んだ第１の検出位置群であって、その中に前記ピーク位置を含んでおり、かつ、前記検出データが示す前記近接度合いが前記しきい値より高い第１の検出位置群における前記検出位置の数を第１の検出位置数として計数するステップと、
前記第１の方向と直交する第２の方向へ連続して並んだ第２の検出位置群であって、その中に前記ピーク位置を含んでおり、かつ、前記検出データが示す前記近接度合いが前記しきい値より高い第２の検出位置群における前記検出位置の数を第２の検出位置数として計数するステップと、
前記第１の検出位置数と前記第２の検出位置数との積に応じた前記評価値を算出するステップとを含む
ことを特徴とする入力装置の制御方法。

【請求項7】

前記第１の検出位置数を計数するステップは、前記第１の検出位置群において、一の前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いに比べて、当該一の検出位置に対し前記ピーク位置から遠い側で隣接する前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いが所定の変化幅を超えて高い場合、当該一の検出位置より前記ピーク位置から離れた前記検出位置の数が除外された前記第１の検出位置数を計数し、
前記第２の検出位置数を計数するステップは、前記第２の検出位置群において、一の前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いに比べて、当該一の検出位置に対し前記ピーク位置から遠い側で隣接する前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いが所定の変化幅を超えて高い場合、当該一の検出位置より前記ピーク位置から離れた前記検出位置の数が除外された前記第２の検出位置数を計数する
ことを特徴とする請求項６に記載の入力装置の制御方法。

【請求項8】

前記しきい値を設定するステップは、前記ピーク位置について生成された前記検出データが示す前記近接度合いに対して所定の割合の近接度合いを示す前記しきい値を設定する
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の入力装置の制御方法。

【請求項9】

前記しきい値を設定するステップは、前記ピーク位置について生成された前記検出データが示す前記近接度合いに対して所定の値だけ低い近接度合いを示す前記しきい値を設定する
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の入力装置の制御方法。

【請求項10】

前記複数の検出位置について生成された複数の前記検出データに基づいて、前記検出データに重畳するノイズのレベルを測定するノイズレベル測定ステップを有し、
前記しきい値を設定するステップは、前記ノイズレベルの測定結果に応じて前記しきい値を変更する
ことを特徴とする請求項６乃至９の何れか一項に記載の入力装置の制御方法。

【請求項11】

請求項６乃至１０の何れか一項に記載された入力装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、静電容量の変化などを利用して物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置とその制御方法及びプログラムに係り、特に、コンピュータ等の各種の情報機器において指やペンなどの操作に応じた情報を入力する入力装置に関する。

【背景技術】

【0002】

静電容量の変化を検出するセンサは、簡易な構成で物体（指やペンなど）の近接を検出できることから、ノート型コンピュータのタッチパッドや、スマートフォンのタッチパネルなど、各種の電子機器のユーザインターフェース装置に広く用いられている。

【0003】

下記の特許文献１には、静電容量式のタッチパネルから出力される検知信号を用いて、物体のタッチパネルへの近接状態を判定するユーザインターフェース装置が記載されている。このユーザインターフェース装置は、タッチパネルに近接した物体が指又は掌の何れであるかを判別し、その判別結果とタッチパネル上の近接位置の座標に基づいて、実行するアプリケーションを選択する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−２４４１３２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１には、タッチパネルに近接した物体が指又は掌の何れであるかを判別す方法として、静電容量変化の位置的な分布を利用する方法が記載されている。この方法では、静電容量変化の分布の山が比較的急峻であれば指であり、これが比較的緩やかであれば掌であると判別される。
しかしながら、分布の山の急峻さをどのように評価するかについて、特許文献１には具体的な記載がない。例えば、分布曲線の周波数スペクトルを調べることによりその急峻さ評価する方法が考えられるが、この方法では計算量が多くなり、処理時間が長くなるという問題がある。

【0006】

また特許文献１には、指と掌を判別する別の方法として、所定のしきい値より大きな静電容量変化が検出されたセンサ電極の本数を計数する方法が挙げられている。この計数値は、物体の接触領域の広さを表わしており、計数値が所定のしきい値より小さい場合は指が接触したと判定され、計数値がしきい値より大きい場合は掌が接触したと判定される。
しかしながら、この方法では、判定用のしきい値を低めに設定すると、指と掌との間で計数値の違いが小さくなるため、両者の判別が難しくなるという問題がある。一方、判定用のしきい値を高めに設定すると、静電容量変化が小さい場合（例えば軽く接触している場合など）に物体の接触を検出し難くなるという問題がある。

【0007】

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検出面に近接した物体が指又は掌の何れであるかを簡易な処理で正確に判定できる入力装置とその制御方法及びプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の第１の観点は、検出面への物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置に関する。この入力装置は、前記検出面の複数の検出位置における物体の近接度合いを検出し、当該検出結果を示す検出データを前記複数の検出位置のそれぞれについて生成するセンサ部と、前記複数の検出位置について生成された複数の前記検出データに基づいて、物体の近接度合いが周囲に比べて高くなっている前記検出位置をピーク位置として特定するピーク位置特定部と、前記ピーク位置における前記検出データに基づいて、当該検出データが示す物体の近接度合いよりも低いしきい値を設定するしきい値設定部と、前記ピーク位置を含む一群の検出位置であって、前記検出データが示す物体の近接度合いが前記しきい値より高い一群の検出位置によって占められた前記検出面上の領域の面積に応じた評価値を算出する評価値算出部と、前記評価値に基づいて、前記ピーク位置に近接した物体が指又は掌の何れであるかを判定する判定部とを有する。

【0009】

上記の構成によれば、物体の近接度合いが周囲に比べて高くなっている前記ピーク位置の検出データに基づいて、当該ピーク位置の検出データが示す物体の近接度合いよりも低い前記しきい値が設定される。そして、前記ピーク位置を含む一群の検出位置であって、前記検出データが示す物体の近接度合いが前記しきい値より高い一群の検出位置によって占められた前記検出面上の領域の面積に応じた前記評価値が算出され、この評価値に基づいて、前記ピーク位置に近接した物体が指又は掌の何れであるかが判定される。これにより、前記検出データが前記しきい値を超える領域の面積に関して、指が近接した場合と掌が近接した場合とで差異が大きくなり、前記評価値に関しても両者の差異が大きくなる。そのため、前記評価値に基づいて指と掌とが正確に判別される。

【0010】

好適に、前記しきい値設定部は、前記ピーク位置について生成された前記検出データが示す前記近接度合いに対して所定の割合の近接度合いを示す前記しきい値を設定してよい。
あるいは、前記しきい値設定部は、前記ピーク位置について生成された前記検出データが示す前記近接度合いに対して所定の値だけ低い近接度合いを示す前記しきい値を設定してもよい。

【0011】

好適に、前記評価値算出部は、第１の方向へ連続して並んだ第１の検出位置群であって、その中に前記ピーク位置を含んでおり、かつ、前記検出データが示す前記近接度合いが前記しきい値より高い第１の検出位置群における前記検出位置の数を第１の検出位置数として計数してよい。前記評価値算出部は、前記第１の方向と直交する第２の方向へ連続して並んだ第２の検出位置群であって、その中に前記ピーク位置を含んでおり、かつ、前記検出データが示す前記近接度合いが前記しきい値より高い第２の検出位置群における前記検出位置の数を第２の検出位置数として計数してよい。前記評価値算出部は、前記第１の検出位置数と前記第２の検出位置数との積に応じた前記評価値を算出してよい。
これにより、前記評価値が簡易に算出される。

【0012】

好適に、前記評価値算出部は、前記第１の検出位置群において、一の前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いに比べて、当該一の検出位置に対し前記ピーク位置から遠い側で隣接する前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いが所定の変化幅を超えて高い場合、当該一の検出位置より前記ピーク位置から離れた前記検出位置の数が除外された前記第１の検出位置数を計数してよい。また、前記評価値算出部は、前記第２の検出位置群において、一の前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いに比べて、当該一の検出位置に対し前記ピーク位置から遠い側で隣接する前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いが所定の変化幅を超えて高い場合、当該一の検出位置より前記ピーク位置から離れた前記検出位置の数が除外された前記第２の検出位置数を計数してよい。
これにより、前記ピーク位置に近接する物体とは別の物体からの影響を受けて前記検出データが前記しきい値を超えている領域を、前記評価値の対象領域から除外することが可能となる。

【0013】

好適に、上記入力装置は、前記複数の検出位置について生成された複数の前記検出データに基づいて、前記検出データに重畳するノイズのレベルを測定するノイズレベル測定部を有してよい。前記しきい値設定部は、前記ノイズレベルの測定結果に応じて前記しきい値を変更してよい。
これにより、ノイズの影響による誤判定が生じ難くなる。

【0014】

本発明の第２の観点は、検出面の複数の位置において物体の近接の度合い検出し、当該検出結果を示す検出データを前記複数の位置のそれぞれについて生成するセンサ部を備えており、前記検出面への物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置をコンピュータが制御する方法に関する。この入力装置の制御方法は、前記複数の検出位置について生成された複数の前記検出データに基づいて、物体の近接度合いが周囲に比べて高くなっている前記検出位置をピーク位置として特定するステップと、前記ピーク位置における前記検出データに基づいて、当該検出データが示す物体の近接度合いよりも低いしきい値を設定するステップと、前記ピーク位置を含む一群の検出位置であって、前記検出データが示す物体の近接度合いが前記しきい値より高い一群の検出位置によって占められた前記検出面上の領域の面積に応じた評価値を算出するステップと、前記評価値に基づいて、前記ピーク位置に近接した物体が指又は掌の何れであるかを判定するステップとを有する。

【0015】

好適に、前記しきい値を設定するステップは、前記ピーク位置について生成された前記検出データが示す前記近接度合いに対して所定の割合の近接度合いを示す前記しきい値を設定してよい。
あるいは、前記しきい値を設定するステップは、前記ピーク位置について生成された前記検出データが示す前記近接度合いに対して所定の値だけ低い近接度合いを示す前記しきい値を設定してもよい。

【0016】

好適に、前記評価値を算出するステップは、第１の方向へ連続して並んだ第１の検出位置群であって、その中に前記ピーク位置を含んでおり、かつ、前記検出データが示す前記近接度合いが前記しきい値より高い第１の検出位置群における前記検出位置の数を第１の検出位置数として計数するステップと、前記第１の方向と直交する第２の方向へ連続して並んだ第２の検出位置群であって、その中に前記ピーク位置を含んでおり、かつ、前記検出データが示す前記近接度合いが前記しきい値より高い第２の検出位置群における前記検出位置の数を第２の検出位置数として計数するステップと、前記第１の検出位置数と前記第２の検出位置数との積に応じた前記評価値を算出するステップとを含んでよい。

【0017】

好適に、前記第１の検出位置数を計数するステップは、前記第１の検出位置群において、一の前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いに比べて、当該一の検出位置に対し前記ピーク位置から遠い側で隣接する前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いが所定の変化幅を超えて高い場合、当該一の検出位置より前記ピーク位置から離れた前記検出位置の数が除外された前記第１の検出位置数を計数してよい。また、前記第２の検出位置数を計数するステップは、前記第２の検出位置群において、一の前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いに比べて、当該一の検出位置に対し前記ピーク位置から遠い側で隣接する前記検出位置の前記検出データが示す前記近接度合いが所定の変化幅を超えて高い場合、当該一の検出位置より前記ピーク位置から離れた前記検出位置の数が除外された前記第２の検出位置数を計数してよい。

【0018】

好適に、上記入力装置の制御用法は、前記複数の検出位置について生成された複数の前記検出データに基づいて、前記検出データに重畳するノイズのレベルを測定するノイズレベル測定ステップを有してよい。前記しきい値を設定するステップは、前記ノイズレベルの測定結果に応じて前記しきい値を変更してよい。

【0019】

本発明の第３の観点は、本発明の第２の観点に係る上記入力装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、検出面に近接した物体が指又は掌の何れであるかを、簡易な処理で正確に判定できる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態に係る入力装置の構成の一例を示す図である。

【図2】物体の近接による検出データの位置的な変化を表わすグラフの一例を示す図であり、指が近接した場合と掌が近接した場合との比較を示す。

【図3】評価値算出部において算出される評価値について説明するための図である。図３Ａは、ピーク位置の周辺において検出データがしきい値より高い値を持つ検出位置を表した図である。図３Ｂは、ピーク位置を通りＸ方向に並んだ一連の検出位置の検出データを表したグラフである。

【図4】本実施形態に係る入力装置における指と掌の判別動作の一例を説明するためのフローチャートである。

【図5】評価値算出部における評価値の算出処理の一例を説明するための第１のフローチャートである。

【図6】評価値算出部における評価値の算出処理の一例を説明するための第２のフローチャートである。

【図7】評価値算出部における評価値の算出処理の一例を説明するための第３のフローチャートである。

【図8】評価値算出部における評価値の算出処理の一例を説明するための第４のフローチャートである。

【図9】本実施形態に係る入力装置の一変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係る入力装置の構成の一例を示す図である。
図１に示す入力装置は、センサ部１０と、処理部２０と、記憶部３０と、インターフェース部４０を有する。本実施形態に係る入力装置は、センサが設けられた検出面に指やペンなどの物体を近接させることによって、その近接状態に応じた情報を入力する装置である。なお、本明細書における「近接」とは、接触した状態で近くにあることと、接触しない状態で近くにあることを両方含む。

【0023】

［センサ部１０］
センサ部１０は、検出面に分布する複数の検出位置において、指やペンなどの物体の近接の度合いをそれぞれ検出する。例えばセンサ部１０は、物体の近接に応じて静電容量が変化する容量性センサ素子（キャパシタ）１２がマトリクス状に形成されたセンサマトリクス１１と、容量性センサ素子１２の静電容量に応じた検出データを生成する検出データ生成部１３と、容量性センサ素子１２に駆動電圧を印加する駆動部１４を有する。

【0024】

センサマトリクス１１は、縦方向（Ｙ方向）に延在した複数の駆動電極Ｌxと、横方向（Ｘ方向）に延在した複数の検出電極Ｌyを備える。複数の駆動電極Ｌxは横方向（Ｘ方向）へ平行に並び、複数の検出電極Ｌyは縦方向（Ｙ方向）へ平行に並ぶ。複数の駆動電極Ｌxと複数の検出電極Ｌyが格子状に交差しており、互いに絶縁されている。駆動電極Ｌxと検出電極Ｌyの交差部付近に容量性センサ素子１２が形成される。なお、図１の例では電極（Ｌx，Ｌy）の形状が短冊状に描かれているが、他の任意の形状（ダイヤモンドパターンなど）でもよい。

【0025】

駆動部１４は、センサマトリクス１１の各容量性センサ素子１２に駆動電圧を印加する。具体的には、駆動部１４は、処理部２０の制御に従って、複数の駆動電極Ｌｘから順番に一の駆動電極Ｌxを選択し、当該選択した一の駆動電極Ｌｘの電位を周期的に変化させる。駆動電極Ｌxの電位が所定の範囲で変化することにより、この駆動電極Ｌxと検出電極Ｌyとの交差点付近に形成された容量性センサ素子１２に印加される駆動電圧が所定の範囲で変化し、容量性センサ素子１２において充電や放電が生じる。

【0026】

検出データ生成部１３は、駆動部１４による駆動電圧の印加に伴って容量性センサ素子１２が充電又は放電される際に各検出電極Ｌyにおいて伝送される電荷に応じた検出データを生成する。すなわち、検出データ生成部１３は、駆動部１４の駆動電圧の周期的な変化と同期したタイミングで、各検出電極Ｌyにおいて伝送される電荷をサンプリングし、そのサンプリングの結果に応じた検出データを生成する。

【0027】

例えば、検出データ生成部１３は、容量性センサ素子１２の静電容量に応じた電圧を出力する静電容量−電圧変換回路（ＣＶ変換回路）と、ＣＶ変換回路の出力信号をデジタル信号に変換し、検出データとして出力するアナログ−デジタル変換回路（ＡＤ変換回路）を有する。
ＣＶ変換回路は、駆動部１４の駆動電圧が周期的に変化して容量性センサ素子１２が充電又は放電される度に、処理部２０の制御に従って、検出電極Ｌyにおいて伝送される電荷をサンプリングする。具体的には、ＣＶ変換回路は、検出電極Ｌyにおいて正又は負の電荷が伝送される度に、この電荷若しくはこれに比例した電荷を参照用のキャパシタに移送し、参照用のキャパシタに発生する電圧に応じた信号を出力する。例えば、ＣＶ変換回路は、検出電極Ｌyにおいて周期的に伝送される電荷若しくはこれに比例した電荷の積算値や平均値に応じた信号を出力する。ＡＤ変換回路は、処理部２０の制御に従って、ＣＶ変換回路の出力信号を所定の周期でデジタル信号に変換し、検出データとして出力する。

【0028】

なお、上述の例において示したセンサ部１０は、電極間（Ｌx，Ｌy）に生じる静電容量（相互容量）の変化によって物体の近接を検出するものであるが、この例に限らず、他の種々の方式によって物体の近接を検出してもよい。例えば、センサ部１０は、物体の接近によって電極とグランドの間に生じる静電容量（自己容量）を検出する方式でもよい。自己容量を検出する方式の場合、検出電極に駆動電圧が印加される。また、センサ部１０は、静電容量方式に限定されるものではなく、例えば抵抗膜方式や電磁誘導式などでもよい。

【0029】

［処理部２０］
処理部２０は、入力装置の全体的な動作を制御する回路であり、例えば、記憶部３０に格納されるプログラムの命令コードに従って処理を行うコンピュータや、特定の機能を実現するロジック回路を含んで構成される。処理部２０の処理は、その全てをコンピュータとプログラムにより実現してもよいし、その一部若しくは全部を専用のロジック回路で実現してもよい。

【0030】

図１の例において、処理部２０は、センサ制御部２１と、２次元データ生成部２２と、ピーク位置特定部２３と、しきい値設定部２４と、評価値算出部２５と、判定部２６を有する。

【0031】

センサ制御部２１は、検出面の複数の検出位置（センサマトリクス１１の各容量性センサ素子１２）における検出データを１サイクルごとに生成する周期的な検出動作を行うようにセンサ部１０を制御する。具体的には、センサ制御部２１は、駆動部１４における駆動電極の選択とパルス電圧の発生、並びに、検出データ生成部１３における検出電極の選択と検出データの生成が周期的に適切なタイミングで行われるように、これらの回路を制御する。

【0032】

２次元データ生成部２２は、センサ部１０の検出結果に基づいて、操作面の複数の位置における物体の近接の度合を示す複数の検出データを含んだ行列形式の２次元データ３１を生成し、記憶部３０に格納する。

【0033】

例えば２次元データ生成部２２は、センサ部１０から出力される検出データを、行列形式で記憶部３０の記憶領域（現在値メモリ）に格納する。２次元データ生成部２２は、現在値メモリに格納した行列形式の検出データと、記憶部３０の別の記憶領域（ベース値メモリ）に予め格納した行列形式のベース値との差を演算し、それらの演算結果を２次元データ３１として記憶部３０に格納する。ベース値メモリには、検出面に物体が近接していない状態における検出データの基準となる値（ベース値）が記憶される。２次元データ３１の各要素は、物体が検出面に近接していない状態からの検出データの変化量（検出データΔＤ）を表す。

【0034】

ピーク位置特定部２３は、２次元データ生成部２２において生成された２次元データ３１に基づいて、物体の近接度合いが周囲に比べて高くなっている検出位置を「ピーク位置Ｐ」として特定する。

【0035】

例えばピーク位置特定部２３は、２次元データ３１の各検出データΔＤを順に選択し、当該選択した検出データΔＤとこれに隣接する周囲の検出データΔＤとをそれぞれ比較する。選択した検出データΔＤが隣接する検出データΔＤに比べて何れも高い値を有する場合（例えば、選択した検出データΔＤと隣接する検出データΔＤとの差が何れも所定のしきい値を超える場合）、ピーク位置特定部２３は、当該選択した検出データΔＤに対応する検出面上の検出位置をピーク位置Ｐとして特定する。

【0036】

なお、ピーク位置特定部２３は、上述のように２次元データ３１の検出データΔＤに基づいてピーク位置Ｐを特定してもよいし、ベース値が減算されていない元の検出データに基づいてピーク位置Ｐを特定してもよい。

【0037】

また、ピーク位置特定部２３は、検出データΔＤが示す物体の近接度合いが所定の値より低い検出位置については、周囲に比べて相対的に近接度合いが高い場合でも、ピーク位置Ｐとして特定しないようにしてもよい。これにより、ノイズによって生じた検出データΔＤのピークが物体の近接によるものとして処理され難くなる。

【0038】

ピーク位置特定部２３は、一のピーク位置Ｐを特定した場合、これに一の識別番号ｉを割り当てる。識別番号ｉは、検出面に近接した個々の物体を識別するための情報である。ピーク位置特定部２３は、一の識別番号ｉが割り当てられたピーク位置Ｐ（以下“Ｐ［ｉ］”と記す）と、このピーク位置Ｐ［ｉ］に対応する検出データΔＤ（以下“ΔＤ（Ｐ［ｉ］）”と記す）を一まとまりの情報（近接物情報３２）として記憶部３０に保存する。

【0039】

しきい値設定部２４は、ピーク位置Ｐ［ｉ］における検出データΔＤ（Ｐ［ｉ］）に基づいて、この検出データΔＤ（Ｐ［ｉ］）が示す物体の近接度合いよりも低いしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］を設定する。

【0040】

例えば、しきい値設定部２４は、検出データΔＤ（Ｐ［ｉ］）が示す物体の近接度合いに対して所定の割合の近接度合いを示すようにしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］を設定する。具体的には、しきい値設定部２４は、検出データΔＤ（Ｐ［ｉ］）に所定の係数Ｋ（０＜Ｋ＜１）を乗算して得られる値をしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］として設定する。しきい値設定部２４は、しきい値ΔＤｔｈ［ｉ］を近接物情報３２に付属する情報として記憶部３０に保存する。

【0041】

評価値算出部２５は、ピーク位置Ｐ［ｉ］の周辺でしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］よりも近接度合いが高い領域の面積に応じた評価値Ｓ［ｉ］を算出する。すなわち、評価値算出部２５は、ピーク位置Ｐ［ｉ］を含む一群の検出位置であって、検出データΔＤが示す物体の近接度合いがしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］より高い一群の検出位置によって占められた検出面上の領域の面積に応じた評価値Ｓ［ｉ］を算出する。

【0042】

例えば、評価値算出部２５は、検出面上のＸ方向へ等間隔で連続して並んでおり、その中にピーク位置Ｐ［ｉ］を含んでおり、かつ、検出データΔＤが示す物体の近接度合いがしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］より高い一群の検出位置である「第１の検出位置群」について、その検出位置の数（第１の検出位置数）を計数する。また、評価値算出部２５は、検出面上のＹ方向へ等間隔で連続して並んでおり、その中にピーク位置Ｐ［ｉ］を含んでおり、かつ、検出データΔＤが示す物体の近接度合いがしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］より高い一群の検出位置である「第２の検出位置群」について、その検出位置の数（第２の検出位置数）を計数する。評価値算出部２５は、この第１の検出位置数と第２の検出位置数との積に応じた評価値Ｓ［ｉ］を算出する。

【0043】

ただし、評価値算出部２５は、上述した第１の検出位置数，第２の検出位置数を計数する場合に、別の物体の影響によって検出データΔＤの値が高くなっている領域を評価値Ｓ［ｉ］の対象領域に含めないようにするため、次に述べる制約を設けている。
すなわち評価値算出部２５は、第１の検出位置群において、一の検出位置の検出データΔＤが示す近接度合いに比べて、当該一の検出位置に対しピーク位置Ｐ［ｉ］から遠い側で隣接する検出位置の検出データΔＤが示す近接度合いが所定の変化幅Ｗｔｈを超えて高い場合、当該一の検出位置よりピーク位置Ｐから離れた検出位置の数が除外された第１の検出位置数を計数する。また、評価値算出部２５は、第２の検出位置群において、一の検出位置の検出データΔＤが示す近接度合いに比べて、当該一の検出位置に対しピーク位置Ｐから遠い側で隣接する検出位置の検出データΔＤが示す近接度合いが変化幅Ｗｔｈを超えて高い場合、当該一の検出位置よりピーク位置Ｐから離れた検出位置の数が除外された第２の検出位置数を計数する。
つまり、ピーク位置Ｐから遠ざかっているにも関わらず近接度合いが変化幅Ｗｔｈを超えて高くなった場合、その位置より先（ピーク位置Ｐより更に遠ざかる方向）は別の物体の近接による影響を受けた領域であることが予想されるため、評価値Ｓ［ｉ］の対象領域から除外される。

【0044】

評価値算出部２５は、算出した評価値Ｓ［ｉ］を近接物情報３２に付属する情報として記憶部３０に保存する。

【0045】

判定部２６は、評価値算出部２５において算出された評価値Ｓ［ｉ］に基づいて、ピーク位置Ｐ［ｉ］に近接した物体が指又は掌の何れであるかを判定する。例えば判定部２６は、評価値Ｓ［ｉ］を所定のしきい値Ｓｔｈと比較し、評価値Ｓ［ｉ］がしきい値Ｓｔｈより大きい場合は掌であると判定し、評価値Ｓ［ｉ］がしきい値Ｓｔｈより小さい場合は指であると判定する。判定部２６は、この判定結果も近接物情報３２に付属する情報として識別番号ｉごとに記憶部３０に保存する。

【0046】

また、判定部２６は、近接する物体のうち１つでも掌であると判定した場合、検出面における物体の接触状態を「掌接触状態」と判定し、近接する物体が全て指であると判定した場合は「指接触状態」と判定する。この接触状態は、後述するインターフェース部４０を通じて他の制御装置に伝送され、手指の操作によるユーザインターフェースに利用される。例えば「掌接触状態」の場合、物体の接触位置の情報が無視されて、特定のアプリケーションが実行される。

【0047】

［記憶部３０］
記憶部３０は、処理部２０において処理に使用される定数データや変数データを記憶する。処理部２０がコンピュータを含む場合、記憶部３０は、そのコンピュータにおいて実行されるプログラムを記憶してもよい。記憶部３０は、例えば、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性メモリ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、ハードディスクなどを含んで構成される。

【0048】

［インターフェース部４０］
インターフェース部４０は、入力装置と他の制御装置（入力装置を搭載する情報機器のコントロール用ＩＣなど）との間でデータをやり取りするための回路である。処理部２０は、記憶部３０に記憶される情報（物体の座標情報、物体数、接触状態など）をインターフェース部４０から図示しない制御装置へ出力する。また、インターフェース部４０は、処理部２０のコンピュータにおいて実行されるプログラムを不図示のディスクドライブ装置（非一時的記録媒体に記録されたプログラムを読み取る装置）やサーバなどから取得して、記憶部３０にロードしてもよい。

【0049】

次に、上述した構成を有する入力装置における指と掌の判別動作について説明する。

【0050】

図２は、物体の近接による検出データΔＤの位置的な変化を表わすグラフの一例を示す図であり、指が近接した場合と掌が近接した場合との比較を示す。図２において示すように、指が近接した場合、検出データΔＤがピーク値に近い値を持つ領域が狭くなっており、ピーク位置に比較的近い所から検出データΔＤの下降が始まっている。一方、掌が近接した場合は、検出データΔＤがピーク値に近い値を持つ領域が指に比べて広くなっており、ピーク位置から比較的離れたところで検出データΔＤの下降が始まっている。

【0051】

図２において“ΔＤｔｈ１”と“ΔＤｔｈ２”は、しきい値設定部２４により設定されるしきい値を示す。“ΔＤｔｈ１”は「指」の場合のしきい値を示し、“ΔＤｔｈ２”は「掌」の場合のしきい値を示す。図２の例において、しきい値ΔＤｔｈ１，ΔＤｔｈ２は、ピーク位置Ｐ１，Ｐ２の検出データΔＤに対して８０％の値に設定されている。「指」の場合、検出データΔＤがピーク値に近い値を持つ領域が狭いため、検出データΔＤの値がしきい値Ｄｔｈ１を超える領域が狭くなる。これに対し、「掌」の場合は、検出データΔＤがピーク値に近い値を持つ領域が広いため、検出データΔＤの値がしきい値Ｄｔｈ２を超える領域が広くなる。つまり、「指」の場合と「掌」の場合とでは、検出データΔＤの値がしきい値を超える領域の面積が大きく異なる。その結果、評価値算出部２５により算出される評価値Ｓは、「指」の場合と「掌」の場合とで大きく異なる。

【0052】

一方、図２において“ＴＨ”は固定のしきい値を示す。仮にしきい値を固定値とした場合、「指」と「掌」の両方を確実に検出できるようにするため、しきい値はある程度低い値に設定する必要がある。ところが、しきい値が低くなると、図２において示すように、検出データΔＤの値がしきい値を超える領域の幅に関して、「指」と「掌」との差異が小さくなる。すなわち、検出データΔＤの値がしきい値を超える領域の面積に関して「指」と「掌」との差異が小さくなり、評価値Ｓについても両者の差異は小さくなる。

【0053】

判定部２６では、評価値Ｓがしきい値Ｓｔｈより大きいか否かによって「指」と「掌」が判別されるため、「指」と「掌」の評価値Ｓの差異が大きいほど判別精度が向上する。従って、本実施形態に係る入力装置では、しきい値ΔＤｔｈをピーク位置Ｐの検出データΔＤに応じて相対的に変化させることにより、固定のしきい値を用いる場合に比べて「指」と「掌」との判別精度が向上する。

【0054】

図３は、評価値算出部２５において算出される評価値Ｓについて説明するための図である。図３Ａは、ピーク位置Ｐの周辺において検出データΔＤがしきい値ΔＤｔｈより高い値を持つ検出位置を示す。図３Ｂは、このピーク位置Ｐを通りＸ方向に並んだ一連の検出位置における検出データΔＤを表したグラフである。

【0055】

図３Ａには、Ｘ方向へ連続して並んだ検出位置の列とＹ方向へ連続して並んだ検出位置の列がそれぞれ図解されている。黒い丸印“●”は、検出データΔＤの値がしきい値ΔＤｔｈより高い検出位置を示し、白い丸印“○”は、検出データΔＤの値がしきい値ΔＤｔｈより低い検出位置を示す。２本の検出位置の列は、ピーク位置Ｐにおいて直角に交差している。２本の検出位置の列において、Ｘ方向に連続して並ぶ黒い丸印“●”の集まりが第１の検出位置群５１であり、Ｙ方向に連続して並ぶ黒い丸印“●”の集まりが第２の検出位置群５２である。評価値算出部２５は、第１の検出位置群５１に含まれる検出位置の数（第１の検出位置数）と、第２の検出位置群５２に含まれる検出位置の数（第２の検出位置数）との積を評価値Ｓとして算出する。

【0056】

図３Ａにおいて示すように、第１の検出位置数は、検出データΔＤがしきい値ΔＤｔｈより高い値を持つ領域のＸ方向への広がりを示し、第２の検出位置数は、検出データΔＤがしきい値ΔＤｔｈより高い値を持つ領域のＹ方向への広がりを示す。従って、第１の検出位置数と第２の検出位置数との積である評価値Ｓは、検出データΔＤがしきい値ΔＤｔｈより高い値を持つ領域を矩形とみなした場合における、その矩形領域の面積に応じた大きさを持つ。

【0057】

ただし、第１の検出位置群５１では、ピーク位置Ｐに対して右側２番目の検出位置の検出データΔＤに比べて、その更に右側に隣接する検出位置の検出データΔＤが高い値を有しており、その差Ｗが変化幅Ｗｔｈを超えている。これは、ピーク位置Ｐに対応する指ＦＮＧ１の右側に別の指ＦＮＧ２が存在し、その影響によって検出データΔＤの値が上昇したためである。そのため、評価値算出部２５は、第１の検出位置群５１のうちピーク位置Ｐに対して右側の２番目の検出位置よりピーク位置Ｐから離れた検出位置（すなわち、ピーク位置Ｐに対して右側の３番目以降の検出位置）の数を、第１の検出位置数から除外する。これにより、図３の例では、第１の検出位置数はピーク位置Ｐを含めて「６」となる。

【0058】

図４は、本実施形態に係る入力装置における指と掌の判別動作の一例を説明するためのフローチャートである。

【0059】

動作を開始する際、２次元データ生成部２２は、記憶部３０のベース値メモリに格納した各検出位置のベース値をそれぞれ所定の値に初期化する（ＳＴ１００）。

【0060】

２次元データ生成部２２は、センサ部１０から各検出位置の検出データを周期的に入力し（ＳＴ１１０）、入力した検出データとベース値メモリに格納したベース値との差を演算し、その演算結果を各検出位置の検出データΔＤとして記憶部３０に格納する（ＳＴ１２０）。

【0061】

ピーク位置特定部２３は、記憶部３０に格納された各検出位置の検出データΔＤに基づいて、物体の近接度合が周囲に比べて高くなっているピーク位置Ｐを特定するとともに、ピーク位置Ｐが特定された物体の数Ｍを計数する（ＳＴ１３０）。また、ピーク位置特定部２３は、特定したＭ個のピーク位置Ｐの各々に「０」から「Ｍ−１」までの識別番号ｉ（０≦ｉ≦Ｍ−１）を割り当てる。

【0062】

しきい値設定部２４は、識別番号ｉを「０」に初期化し（ＳＴ１４０）、ピーク位置Ｐ［ｉ］における検出データΔＤ（Ｐ［ｉ］）に基づいてしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］を設定する（ＳＴ１５０）。しきい値設定部２４は、検出データΔＤ（Ｐ［ｉ］）に所定の係数Ｋ（０＜Ｋ＜１））を乗算し、その乗算結果をしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］として設定する。

【0063】

しきい値設定部２４においてしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］が設定されると、評価値算出部２５は、ピーク位置Ｐ［ｉ］の周辺でしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］よりも近接度合いが高い領域の面積に応じた評価値Ｓ［ｉ］を算出する（ＳＴ１６０）。

【0064】

評価値算出部２５において評価値Ｓ［ｉ］が算出されると、しきい値設定部２４は識別番号ｉを１だけインクリメントし（ＳＴ１７０）、インクリメント後の識別番号ｉを物体数Ｍと比較する（ＳＴ１８０）。識別番号ｉが物体数Ｍより小さい場合、しきい値設定部２４はステップＳＴ５０に戻り、再びしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］の設定を行う。

【0065】

識別番号ｉが物体数Ｍに達した場合、判定部２６は、ステップＳＴ１６０において算出された評価値Ｓ［０］〜Ｓ［Ｍ−１］をそれぞれしきい値Ｓｔｈと比較する（ＳＴ１９０）。評価値Ｓ［０］〜Ｓ［Ｍ−１］の何れか１つでもしきい値Ｓｔｈを超える場合、判定部２６は、接触状態を「掌接触状態」と判定する（ＳＴ２００）。評価値Ｓ［０］〜Ｓ［Ｍ−１］が全てしきい値Ｓｔｈより小さい場合、判定部２６は、接触状態を「指接触状態」と判定する（ＳＴ２１０）。

【0066】

図５〜図８は、評価値算出部２５における評価値Ｓの算出処理（ＳＴ１６０）の一例を説明するためのフローチャートである。

【0067】

まず評価値算出部２５は、検出データΔＤがしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］を超える矩形領域のＸ方向の境界を定めるＸ座標（ＸＰ、ＸＮ）及びＹ座標（ＹＰ、ＹＮ）をピーク位置Ｐ［ｉ］の座標に初期化する（ＳＴ３００）。すなわち、評価値算出部２５は、“ＸＰ”，“ＸＮ”をピーク位置Ｐ［ｉ］のＸ座標である“Ｘ（Ｐ［ｉ］）”に初期化し、“ＹＰ”，“ＹＮ”をピーク位置Ｐ［ｉ］のＹ座標である“Ｙ（Ｐ［ｉ］）”に初期化する。

【0068】

なお、ここで「Ｘ座標」は、検出位置のマトリクス状の配列におけるＸ方向（図３Ａの例では左から右へ向かう方向）の順番を示しており、最小値Ｘｍｉｎから最大値Ｘｍａｘまでの整数値を有する。また「Ｙ座標」は、検出位置のマトリクス状の配列におけるＹ方向（図３Ａの例では上から下へ向かう方向）の順番を示しており、最小値Ｙｍｉｎから最大値Ｙｍａｘまでの整数値を有する。

【0069】

次に評価値算出部２５は、検出データΔＤがしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］を超える矩形領域の境界の座標“ＸＰ”，“ＸＮ”，“ＹＰ”，“ＹＮ”をそれぞれ検索する。評価値算出部２５は、ステップＳＴ３１０〜ＳＴ３５０（図５）において“ＸＰ”を検索し、ステップＳＴ４１０〜ＳＴ４５０（図６）において“ＸＮ”を検索し、ステップＳＴ５１０〜ＳＴ５５０（図７）において“ＹＰ”を検索し、ステップＳＴ６１０〜ＳＴ６５０（図８）において“ＹＮ”を検索する。
以下、検出位置のＸ座標及びＹ座標を“（Ｘ，Ｙ）”で表す。

【0070】

ＳＴ３１０〜ＳＴ３５０：
評価値算出部２５は、座標“ＸＰ＋１”と最大値Ｘｍａｘを比較する（ＳＴ３１０）。座標“ＸＰ＋１”が最大値Ｘｍａｘを超える場合、評価値算出部２５は、座標“ＸＰ”の検索を終了してステップＳＴ４１０に移行する。
座標“ＸＰ＋１”が最大値Ｘｍａｘ以下の場合、評価値算出部２５は、座標“（ＸＰ＋１，Ｙ（Ｐ［ｉ］）”の検出位置における検出データ“ΔＤ（ＸＰ＋１，Ｙ（Ｐ［ｉ］））”をしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］と比較する（ＳＴ３２０）。
検出データ“ΔＤ（ＸＰ＋１，Ｙ（Ｐ［ｉ］））”がしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］より低い場合、評価値算出部２５は、座標“ＸＰ”の検索を終了してステップＳＴ４１０に移行する。
検出データ“ΔＤ（ＸＰ＋１，Ｙ（Ｐ［ｉ］））”がしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］より高い場合、評価値算出部２５は、検出データ“ΔＤ（ＸＰ＋１，Ｙ（Ｐ［ｉ］））”から検出データ“ΔＤ（ＸＰ，Ｙ（Ｐ［ｉ］））”を減算した差“Ｗ”を算出し（ＳＴ３３０）、これを所定の変化幅Ｗｔｈと比較する（ＳＴ３４０）。
評価値算出部２５は、差“Ｗ”が変化幅Ｗｔｈより小さい場合、座標“ＸＰ”を１だけインクリメントさせ（ＳＴ３５０）、ステップＳＴ３１０以降の処理を繰り返す。差“Ｗ”が変化幅Ｗｔｈを超える場合、評価値算出部２５は、座標“ＸＰ”の検索を終了してステップＳＴ４１０に移行する。

【0071】

ＳＴ４１０〜ＳＴ４５０：
評価値算出部２５は、座標“ＸＮ−１”と最小値Ｘｍｉｎを比較する（ＳＴ４１０）。座標“ＸＮ−１”が最小値Ｘｍｉｎより小さい場合、評価値算出部２５は、座標“ＸＮ”の検索を終了してステップＳＴ５１０に移行する。
座標“ＸＮ−１”が最小値Ｘｍｉｘ以上の場合、評価値算出部２５は、座標“（ＸＮ−１，Ｙ（Ｐ［ｉ］）”の検出位置における検出データ“ΔＤ（ＸＮ−１，Ｙ（Ｐ［ｉ］））”をしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］と比較する（ＳＴ４２０）。
検出データ“ΔＤ（ＸＮ−１，Ｙ（Ｐ［ｉ］））”がしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］より低い場合、評価値算出部２５は、座標“ＸＮ”の検索を終了してステップＳＴ５１０に移行する。
検出データ“ΔＤ（ＸＮ−１，Ｙ（Ｐ［ｉ］））”がしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］より高い場合、評価値算出部２５は、検出データ“ΔＤ（ＸＮ−１，Ｙ（Ｐ［ｉ］））”から検出データ“ΔＤ（ＸＮ，Ｙ（Ｐ［ｉ］））”を減算した差“Ｗ”を算出し（ＳＴ４３０）、これを所定の変化幅Ｗｔｈと比較する（ＳＴ４４０）。
評価値算出部２５は、差“Ｗ”が変化幅Ｗｔｈより小さい場合、座標“ＸＮ”を１だけデクリメントさせ（ＳＴ４５０）、ステップＳＴ４１０以降の処理を繰り返す。差“Ｗ”が変化幅Ｗｔｈを超える場合、評価値算出部２５は、座標“ＸＮ”の検索を終了してステップＳＴ５１０に移行する。

【0072】

ＳＴ５１０〜ＳＴ５５０：
評価値算出部２５は、座標“ＹＰ＋１”と最大値Ｙｍａｘを比較する（ＳＴ５１０）。座標“ＹＰ＋１”が最大値Ｙｍａｘを超える場合、評価値算出部２５は、座標“ＹＰ”の検索を終了してステップＳＴ６１０に移行する。
座標“ＹＰ＋１”が最大値Ｙｍａｘ以下の場合、評価値算出部２５は、座標“（Ｘ（Ｐ［ｉ］），ＹＰ＋１）”の検出位置における検出データ“ΔＤ（Ｘ（Ｐ［ｉ］），ＹＰ＋１）”をしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］と比較する（ＳＴ５２０）。
検出データ“ΔＤ（Ｘ（Ｐ［ｉ］），ＹＰ＋１）”がしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］より低い場合、評価値算出部２５は、座標“ＹＰ”の検索を終了してステップＳＴ６１０に移行する。
検出データ“ΔＤ（Ｘ（Ｐ［ｉ］），ＹＰ＋１）”がしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］より高い場合、評価値算出部２５は、検出データ“ΔＤ（Ｘ（Ｐ［ｉ］），ＹＰ＋１））”から検出データ“ΔＤ（Ｘ（Ｐ［ｉ］），ＹＰ）”を減算した差“Ｗ”を算出し（ＳＴ５３０）、これを所定の変化幅Ｗｔｈと比較する（ＳＴ５４０）。
評価値算出部２５は、差“Ｗ”が変化幅Ｗｔｈより小さい場合、座標“ＹＰ”を１だけインクリメントさせ（ＳＴ５５０）、ステップＳＴ５１０以降の処理を繰り返す。差“Ｗ”が変化幅Ｗｔｈを超える場合、評価値算出部２５は、座標“ＹＰ”の検索を終了してステップＳＴ６１０に移行する。

【0073】

ＳＴ６１０〜ＳＴ６５０：
評価値算出部２５は、座標“ＹＮ−１”と最小値Ｙｍｉｎを比較する（ＳＴ６１０）。座標“ＹＮ−１”が最小値Ｙｍｉｎをより小さい場合、評価値算出部２５は、座標“ＹＮ”の検索を終了してステップＳＴ６６０に移行する。
座標“ＹＮ−１”が最小値Ｙｍｉｎ以上の場合、評価値算出部２５は、座標“（Ｘ（Ｐ［ｉ］），ＹＮ−１）”の検出位置における検出データ“ΔＤ（Ｘ（Ｐ［ｉ］），ＹＮ−１）”をしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］と比較する（ＳＴ６２０）。
検出データ“ΔＤ（Ｘ（Ｐ［ｉ］），ＹＮ−１）”がしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］より低い場合、評価値算出部２５は、座標“ＹＮ”の検索を終了してステップＳＴ６６０に移行する。
検出データ“ΔＤ（Ｘ（Ｐ［ｉ］），ＹＮ−１）”がしきい値ΔＤｔｈ［ｉ］より高い場合、評価値算出部２５は、検出データ“ΔＤ（Ｘ（Ｐ［ｉ］），ＹＮ−１）”から検出データ“ΔＤ（Ｘ（Ｐ［ｉ］），ＹＮ）”を減算した差“Ｗ”を算出し（ＳＴ６３０）、これを所定の変化幅Ｗｔｈと比較する（ＳＴ６４０）。
評価値算出部２５は、差“Ｗ”が変化幅Ｗｔｈより小さい場合、座標“ＹＮ”を１だけデクリメントさせ（ＳＴ６５０）、ステップＳＴ６１０以降の処理を繰り返す。差“Ｗ”が変化幅Ｗｔｈを超える場合、評価値算出部２５は、座標“ＹＮ”の検索を終了してステップＳＴ６６０に移行する。

【0074】

座標“ＸＰ”，“ＸＮ”，“ＹＰ”，“ＹＮ”をそれぞれ検索すると、評価値算出部２５は、矩形領域のＸ方向における検出位置の数“ＸＰ−ＸＮ＋１”と、矩形領域のＹ方向における検出位置の数“ＹＰ−ＹＮ＋１”との積を評価値Ｓ［ｉ］として算出する（ＳＴ６６０）。

【0075】

以上説明したように、本実施形態に係る入力装置によれば、物体の近接度合いが周囲に比べて高くなっているピーク位置Ｐの検出データΔＤに基づいて、当該ピーク位置Ｐの検出データΔＤが示す物体の近接度合いよりも低いしきい値ΔＤｔｈが設定される。そして、このピーク位置Ｐを含む一群の検出位置であって、検出データΔＤが示す物体の近接度合がしきい値ΔＤｔｈより高い一群の検出位置によって占められた検出面上の領域の面積に応じた評価値Ｓが算出され、当該評価値Ｓに基づいて、ピーク位置Ｐに近接した物体が指又は掌の何れであるかが判定される。
これにより、検出データΔＤの値がしきい値ΔＤｔｈを超える領域の面積に関して「指」と「掌」との差異が大きくなり、評価値Ｓについても両者の差異が大きくなる。そのため、固定のしきい値を用いる場合に比べて、「指」と「掌」との判別を正確に行うことができる。

【0076】

また、本実施形態に係る入力装置によれば、ピーク位置Ｐの周囲で検出データΔＤの値がしきい値ΔＤｔｈを超える領域の面積に応じた評価値Ｓを用いるため、スペクトル解析などの複雑な処理が不要であり、簡易な処理で「指」と「掌」の判別を行うことができる。

【0077】

更に、本実施形態に係る入力装置によれば、検出面上のＸ方向へ連続して並んでおり、その中にピーク位置Ｐが含まれており、かつ、検出データΔＤが示す物体の近接度合いがしきい値ΔＤｔｈより高い「第１の検出位置群」について、その検出位置の数（第１の検出位置数）が計数される。また、検出面上のＹ方向へ連続して並んでおり、その中にピーク位置Ｐが含まれており、かつ、検出データΔＤが示す物体の近接度合いがしきい値ΔＤｔｈより高い「第２の検出位置群」について、その検出位置の数（第２の検出位置数）が計数される。そして、この第１の検出位置数と第２の検出位置数との積に応じた評価値Ｓが算出される。これにより、評価値Ｓを簡易に算出できるため、「指」と「掌」をより簡易な処理で判別できる。

【0078】

また、本実施形態に係る入力によれば、Ｘ方向に並ぶ第１の検出位置群において、一の検出位置の検出データΔＤが示す近接度合いに比べて、当該一の検出位置に対しピーク位置Ｐから遠い側で隣接する検出位置の検出データΔＤが示す近接度合いが所定の変化幅Ｗｔｈを超えて高い場合、当該一の検出位置よりピーク位置Ｐから離れた検出位置の数が除外された第１の検出位置数が計数される。また、Ｙ方向に並ぶ第２の検出位置群において、一の検出位置の検出データΔＤが示す近接度合いに比べて、当該一の検出位置に対しピーク位置Ｐから遠い側で隣接する検出位置の検出データΔＤが示す近接度合いが変化幅Ｗｔｈを超えて高い場合、当該一の検出位置よりピーク位置Ｐから離れた検出位置の数が除外された第２の検出位置数が計数される。これにより、ピーク位置Ｐに近接する物体とは別の物体からの影響を受けて検出データΔＤがしきい値ΔＤｔｈより高くなっている領域を、評価値Ｓの対象領域から除外できる。従って、別の物体が検出面に近接している場合でも、ピーク位置Ｐに近接する物体の近接領域の広さを評価値Ｓによって正確に表すことが可能となり、「指」と「掌」との判別を正確に行うことができる。

【0079】

以上、本発明の種々の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、種々のバリエーションを含んでいる。

【0080】

上述した実施形態では、ピーク位置Ｐの検出データΔＤの近接度合いに対して所定の割合の近接度合いを示すしきい値ΔＤｔｈが設定される例を挙げているが、本発明はこれに限定されない。本発明の他の実施形態では、ピーク位置Ｐの検出データΔＤが示す近接度合いに対して所定の値αだけ低い近接度合いを示すように、しきい値設定部２４においてしきい値ΔＤｔｈを設定してもよい（ΔＤｔｈ＝ΔＤ−α）。この場合も、ピーク位置Ｐの検出データΔＤが示す近接度合いが変化すると、これに応じてしきい値ΔＤｔｈが相対的に変化するため、検出データΔＤの値がしきい値ΔＤｔｈを超える領域の面積に関して、「指」と「掌」との差異を大きくすることができる。従って、「指」と「掌」の評価値Ｓの差異を大きくすることができるため、「指」と「掌」の判別精度を向上できる。

【0081】

また、上述した実施形態では、ピーク位置Ｐの検出データΔＤに応じてしきい値ΔＤｔｈが相対的に変化する例を挙げたが、本発明の他の実施形態では、ノイズレベルの測定値に応じてしきい値ΔＤｔｈを更に調節してもよい。図９は、その一変形例を示す図である。図９に示す入力装置は、図１に示す入力装置と同様の構成を有するとともに、処理部２０に含まれる処理ブロックとして、ノイズレベル測定部２７を有する。ノイズレベル測定部２７は、検出面の複数の検出位置について生成された複数の検出データΔＤ（ベース値を減算する前の検出データでもよい）に基づいて、値の変動の大きさなどから、検出データΔＤに重畳するノイズのレベルを測定する。しきい値設定部２４は、ノイズレベル測定部２７によるノイズレベルの測定結果に応じて、しきい値ΔＤｔｈを変更する。例えばしきい値設定部２４は、ノイズレベルが大きい場合には、ノイズを指や掌として誤認識しないようにするため、しきい値ΔＤｔｈを上昇させる。
このように、しきい値ΔＤｔｈをノイズレベルに応じて変更することにより、ノイズによる誤判定を生じ難くすることができる。

【0082】

本発明の入力装置は、指等の操作による情報を入力するユーザインターフェース装置に限定されない。すなわち、本発明の入力装置は、人体に限定されない様々な物体の検出面への近接状態に応じた情報を入力する装置に広く適用可能である。

【符号の説明】

【0083】

１０…センサ部、１１…センサマトリクス、１３…検出データ生成部、１４…駆動部、２０…処理部、２１…センサ制御部、２２…２次元データ生成部、２３…ピーク位置特定部、２４…しきい値設定部、２５…評価値算出部、２６…判定部、２７…ノイズレベル測定部、３０…記憶部、４０…インターフェース部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】