特開 2024-100247 検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024100247

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【発明の名称】検出装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20240719BHJP

   G06F 3/01 20060101ALI20240719BHJP

   G06F 3/044 20060101ALN20240719BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 580

G06F3/041 460

G06F3/01 570

G06F3/044 120

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023004095

(22)【出願日】2023-01-13

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 公二

(72)【発明者】

【氏名】石川 誠

【テーマコード（参考）】

5E555

【Ｆターム（参考）】

5E555AA12

5E555BA02

5E555BB02

5E555BC17

5E555BC18

5E555CA13

5E555CB66

5E555CC01

5E555FA00

(57)【要約】

【課題】前面板に対する被検出体の空間座標の変化を適切に検出可能な検出装置を提供する。
【解決手段】検出装置は、検出部が、前面板の高さ方向の第１距離以上の第２距離を設定し、且つ、被検出体が検出可能なＸＹ平面における指標のＸＹ座標を登録する初期設定部と、初期設定部で生成したパラメータを記憶する記憶部と、記憶部に記憶されたパラメータに基づいて、被検出体の空間座標の変化に応じたジェスチャを判定するジェスチャ判定処理部と、を有する。
【選択図】図４Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

非導電体である前面板の背面に配置された、
検出領域を有するセンサ領域と、
前記検出領域に設けられた複数の電極ごとの検出値に基づき、
前記前面板の前記検出領域と重なる、前記センサ領域と反対側の面における被検出体を検出する検出部と、
を備え、
前記検出部は、
前記前面板の高さ方向の第１距離以上の第２距離を設定し、
且つ、前記被検出体が検出可能なＸＹ平面における指標のＸＹ座標を登録する初期設定部と、
前記初期設定部で生成したパラメータを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されたパラメータに基づいて、前記被検出体の空間座標の変化に応じたジェスチャを判定するジェスチャ判定処理部と、
を有する、
検出装置。

【請求項2】

前記ジェスチャ判定処理部が、登録した前記指標のＸＹ座標と、前記前面板の前記検出領域と重なる、前記センサ領域と反対側の面上の、前記被検出体が存在する空間座標とが一致していると判定した場合に、
前記検出部は、前記被検出体を検出する、
請求項１に記載の検出装置。

【請求項3】

前記ジェスチャ判定処理部が、登録したジェスチャのＸＹ座標軌跡と、前記前面板の前記検出領域と重なる、前記センサ領域と反対側の面上の、被検出体が存在する空間座標の座標軌跡とが一致していると判定した場合に、
前記検出部は、所定のジェスチャが行われたことを検出する、
請求項１に記載の検出装置。

【請求項4】

前記第１距離は、０．５ｍｍ以上１００ｍｍ以下である、
請求項１または２に記載の検出装置。

【請求項5】

前記前面板は、木材、合板、天然繊維、天然石材、大理石、人工石、合成繊維、合成皮革のいずれかである、
請求項３に記載の検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、いわゆるタッチパネルと呼ばれる、外部近接物体を検出可能な検出装置が液晶表示装置等の表示装置上に装着又は一体化された検出システムが知られている。また、自然由来の木材、天然繊維、天然皮革もしくは天然石材などから成る薄層の前面板が、タッチパネルの前面全体を被覆して、視認性を確保しつつ、ユーザーの操作性を向上させるタッチパネルが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１９／０８２３９９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の前面板を厚くすると、センサ領域の検出感度を高める必要がある。センサ領域の検出感度を高めると、被検出体を誤検出しやすくなる可能性がある。

【0005】

本発明は、前面板に対する被検出体の空間座標の変化を適切に検出可能な検出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る検出装置は、非導電体である前面板の背面に配置された、検出領域を有するセンサ領域と、前記検出領域に設けられた複数の電極ごとの検出値に基づき、前記前面板の前記検出領域と重なる、前記センサ領域と反対側の面における被検出体を検出する検出部と、を備え、前記検出部は、前記前面板の高さ方向の第１距離以上の第２距離を設定し、前記被検出体が検出可能なＸＹ平面における指標のＸＹ座標を登録する初期設定部と、前記初期設定部で生成したパラメータを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されたパラメータから、被検出体Ｆの空間座標の変化に応じたジェスチャを判定するジェスチャ判定処理部と、を有する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態１に係る検出装置の概略構成を示す平面図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ－ＩＩ’の概略断面構成を示す模式図である。

【図3】図３は、実施形態１に係る検出装置の検出回路の構成例を示すブロック図である。

【図4A】図４Ａは、検出面上の空間における被検出体の位置と各電極との位置関係を示す模式図である。

【図4B】図４Ｂは、検出面上の空間における被検出体の空間座標を示す模式図である。

【図5】図５は、被検出体の空間座標の抽出手法の一例を示す概念図である。

【図6】図６は、センサ領域と検出部との接続構成の一例を示す図である。

【図7A】図７Ａは、電極に生じる容量を示す概念図である。

【図7B】図７Ｂは、電極に生じる容量を示す概念図である。

【図8A】図８Ａは、センサ領域と被検出体との距離と決定操作との関係について説明する概略図である。

【図8B】図８Ｂは、センサ領域と被検出体との距離と決定操作との関係について説明する概略図である。

【図8C】図８Ｃは、センサ領域と被検出体との距離と決定操作との関係について説明する概略図である。

【図9】図９は、実施形態１に係る検出装置における前面板の初期設定処理の一例を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、実施形態１に係る検出装置におけるジェスチャ判定処理の一例を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、図１０に示す決定操作判定閾値更新処理の一例を示すサブフローチャートである。

【図12】図１２は、図１０に示す空間座標移動速度算出処理の一例を示すサブフローチャートである。

【図13】図１３は、図１０に示す決定操作判定処理の一例を示すサブフローチャートである。

【図14】図１４は、図１０に示す決定操作待機移行判定閾値更新処理の一例を示すサブフローチャートである。

【図15】図１５は、ジェスチャ判定処理における各種閾値を示す概念図である。

【図16】図１６は、実施形態２に係る検出装置における前面板の初期設定処理の一例を示すフローチャートである。

【図17】図１７は、第１変形例に係る検出装置の概略構成を示す平面図である。

【図18】図１８は、実施形態に係る検出装置の第２変形例を説明するための概略断面構成を示す模式図である。

【図19】図１９は、実施形態に係る検出装置の第３変形例を説明するための概略断面構成を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

【0009】

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る検出装置の概略構成を示す平面図である。図１に示すように、検出装置１は、センサ領域１０と、検出部２０と、を備える。

【0010】

検出部２０には、電源ＰＷと、被検出対象ＡＸと、ホストデバイスＨＤと、がそれぞれ接続されている。

【0011】

電源ＰＷは、検出部２０に電力を供給する電源である。

【0012】

被制御対象ＡＸは、検出部２０により制御される対象である。例えば、照明機器などである。

【0013】

ホストデバイスＨＤは、ホストデバイスＨＤに接続された入力装置ＩＤにより、検出部２０に初期設定値を入力する装置である。ホストデバイスＨＤは、初期設定が完了した後は、検出部２０から取り外し可能である。ホストデバイスＨＤは、例えば、コンピュータである。入力装置ＩＤは、例えば、キーボードである。

【0014】

センサ領域１０は、センサ基板１１と、センサ基板１１の検出領域ＡＡに設けられる複数の電極１２と、複数の各電極１２から延びる配線１３と、を有する。検出部２０は、制御基板２１と、検出回路２２と、処理回路２３と、電源回路２４と、インターフェース回路２５と、出力回路２６とを有する。

【0015】

センサ基板１１の検出領域ＡＡは、Ｄｘ方向（第１方向）及びＤｙ方向（第２方向）にマトリクス状に並ぶ複数の電極１２が設けられた領域である。センサ基板１１は、例えば、ガラス基板又は透光性を有するフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）である。

【0016】

本開示において、Ｄｘ方向（第１方向）及びＤｙ方向（第２方向）は、センサ基板１１の検出領域ＡＡにおいて直交する。また、本開示では、Ｄｘ方向（第１方向）及びＤｙ方向（第２方向）に直交する方向をＤｚ方向（第３方向）としている。

【0017】

図１に示す例では、Ｄｘ方向に５個の電極１２が並び、Ｄｙ方向に４個の電極１２が並ぶ５×４（＝２０）個の電極１２が設けられた例を示したが、センサ基板１１の検出領域ＡＡに設けられる電極１２の数はこれに限定されない。

【0018】

センサ基板１１には、配線基板３１を介して制御基板２１が電気的に接続される。配線基板３１は、例えばフレキシブルプリント基板である。センサ領域１０の各電極１２は、配線基板３１を介して、検出部２０の検出回路２２と接続される。

【0019】

制御基板２１には、検出回路２２、処理回路２３、電源回路２４、インターフェース回路２５、及び出力回路２６が設けられている。制御基板２１は、例えばリジット基板である。

【0020】

検出回路２２は、センサ基板１１から出力される各電極１２の検出信号に基づき、各電極１２の検出値を生成する。検出回路２２は、例えばアナログフロントエンドＩＣである。

【0021】

処理回路２３は、検出回路２２から出力される各電極１２の検出値に基づき、検出領域ＡＡ上において被検出体（例えば、操作者の手指等）が存在する位置を示す空間座標を生成する。処理回路２３は、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のＰＬＤ（Programmable Logic Device）であっても良いし、例えばＭＣＵ（Micro Control Unit）であっても良い。

【0022】

電源回路２４は、検出回路２２及び処理回路２３に電源ＰＷを供給する回路である。

【0023】

インターフェース回路２５は、例えばＵＳＢコントローラＩＣであり、処理回路２３と検出装置が搭載されるホストデバイスＨＤの入力装置ＩＤとの間の通信制御を行う回路である。

【0024】

出力回路２６は、被制御対象ＡＸを駆動する回路である。

【0025】

図２は、図１のＩＩ－ＩＩ’の概略断面構成を示す模式図である。

【0026】

センサ領域１０は、センサ基板１１と、電極１２と、シールド電極１４と、カバーガラス１５と、を備える。センサ領域１０は、シールド電極１４側から、センサ基板１１、電極１２、カバーガラス１５の順に積層される。

【0027】

カバーガラス１５は、非導電体を有する前面板１６の背面に、カバーガラス１５と前面板１６とを接着する樹脂層ＲＥを介して配置されている。樹脂層ＲＥは、検出感度に影響を与えない程度の厚みであり、例えば ５０μｍ以上５００μｍ以下である。なお、カバーガラス１５と前面板１６との間は、空気層が充填されてもよい。

【0028】

前面板１６は、自然由来の板であって、例えば、木材、合板、天然繊維、天然石材、大理石、人工石、合成繊維、合成皮革などである。

【0029】

シールド電極１４は、センサ基板１１の背面側の第１面に設けられている。電極１２は、センサ基板１１の第１面の裏側の第２面に設けられている。カバーガラス１５は、センサ基板１１の第２面に接着層ＯＣを介して設けられている。接着層ＯＣは、透光性を有する接着剤が採用されることが望ましい。接着層ＯＣは、例えばＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）のように両面粘着性を有する透光性フィルムによって形成されても良い。

【0030】

図３は、実施形態に係る検出装置の検出部の構成例を示すブロック図である。本開示において、検出部２０は、検出領域ＡＡ上の空間における被検出体の動きに応じた操作（ジェスチャ）を検出する。

【0031】

図３に示すように、検出部２０は、信号検出部４２と、Ａ／Ｄ変換部４３と、座標算出部４４と、ジェスチャ判定処理部４５と、記憶部４６と、初期設定部４７と、を備える。信号検出部４２及びＡ／Ｄ変換部４３は、検出回路２２に含まれる。座標算出部４４、ジェスチャ判定処理部４５、記憶部４６、及び初期設定部４７は、処理回路２３に含まれる。

【0032】

信号検出部４２は、センサ基板１１から出力される各電極１２の検出信号Ｄｅｔ（ｎ）（ｎは、１からＮまでの自然数、Ｎは、検出領域ＡＡ内の電極数）に基づき、各電極１２の出力値Ｖ（ｎ）を生成する。Ａ／Ｄ変換部４３は、各電極１２の出力値Ｒａｗｄａｔａ（ｎ）をそれぞれサンプリングしてデジタル信号に変換する。

【0033】

座標算出部４４は、各電極１２の出力値Ｒａｗｄａｔａ（ｎ）に基づき、被検出体が存在する位置の空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）を算出する。

【0034】

ジェスチャ判定処理部４５は、座標算出部４４によって算出された空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）の変化に応じたジェスチャを判定する。

【0035】

記憶部４６には、ジェスチャ判定処理部４５の処理において用いられる各種パラメータが格納されている。また、記憶部４６には、ジェスチャ判定処理部４５の処理の際に生成される各種パラメータが記憶される。また、記憶部４６は、座標算出部４４において算出された空間座標を記憶する機能を有している。

【0036】

初期設定部４７は、ユーザーが入力した前面板１６の厚み（第１距離Ｄ１ｔｈ）に基づいて、検出面を決定する（図８参照）。ユーザーが入力した、検出面Ｓを基準とした第２距離Ｄ２ｔｈの大きさを初期設定する。また、初期設定部４７は、前面板１６の材質（例えば、誘電率）の数値に応じて、各電極１２の電界の増幅率を補正し、被検出体Ｆを検出できるように初期設定する。記憶部４６には、初期設定部４７の処理の際に生成される各種パラメータが記憶される。初期設定部４７は、ホストデバイスＨＤと通信制御を行う。初期設定部４７は、ホストデバイスＨＤから初期設定値（第１距離Ｄ１ｔｈ、前面板１６の材質、第２距離Ｄ２ｔｈ）の情報を受信する。

【0037】

第１距離Ｄ１ｔｈの高さは、例えば、０．５［ｍｍ］以上１００［ｍｍ］以下である。本実施形態の検出装置１において、第１距離Ｄ１ｔｈが１００［ｍｍ］を超える前面板１６であっても、検出面Ｓを設定することができる。

【0038】

第２距離Ｄ２ｔｈの高さは、被検出体Ｆを検出することができる検出感度が有効な高さである。第２距離Ｄ２ｔｈの高さは、例えば、前面板１６の厚みと同等の高さである。これにより、有効感度高さが適正な範囲内になり、誤検出による被制御対象ＡＸの誤作動しないようにすることができる。

【0039】

図４Ａは、検出面上の空間における被検出体の位置と各電極との位置関係を示す模式図である。図４Ｂは、検出面上における被検出体の空間座標を示す模式図である。

【0040】

本開示において、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）は、前面板１６の表面を検出面Ｓとして、検出面Ｓ上に存在する被検出体Ｆの位置を示している。図４Ａ及び図４Ｂでは、検出面Ｓ上に被検出体Ｆが存在する例を示している。

【0041】

図４Ａに示すように、検出領域ＡＡの各電極１２には、検出面Ｓ上に存在する被検出体Ｆと各電極１２との距離Ｄ（ｎ）に応じた静電容量が生じ、当該静電容量に応じた信号値Ｓ（ｎ）が取得される。

【0042】

処理回路２３は、生成された各電極１２の信号値Ｓ（ｎ）を用いて、図４Ｂに示す検出領域ＡＡ上における被検出体Ｆの位置を示す空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）を抽出する。

【0043】

本開示において、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）は、検出領域ＡＡ上におけるＤｘ方向（第１方向）の位置を示す第１データＲｘ、検出領域ＡＡ上におけるＤｙ方向（第２方向）の位置を示す第２データＲｙ、Ｄｘ方向（第１方向）及びＤｙ方向（第２方向）に直交すえるＤｚ方向（第３方向）の位置を示す第３データＲｚを含む。

【0044】

処理回路２３は、ジェスチャ判定処理部４５の処理結果、すなわち被検出体Ｆの検出領域ＡＡ上における動きによって判定されたジェスチャを示す指令を、例えばＵＳＢコントローラＩＣであるインターフェース回路２５を介して出力回路２６に送信する。

【0045】

出力回路２６は、処理回路２３から送信された指令、すなわちジェスチャ判定処理部４５の処理結果に応じた制御を行う。具体的には、後述するジェスチャ判定処理フロー（図１０参照）によって送信された決定操作指令に基づき、前面板１６の表面上にある第１指標ＯＮまたは第２指標ＯＦＦを選択したことによる処理を実行する。出力回路２６側の処理としては、例えば、選択した指標Ｏｂｊをドラッグする、さらには、ドラッグした指標Ｏｂｊを空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）の遷移に応じて移動させる等の処理を含む態様であっても良い。なお、出力回路２６側の処理により本開示が限定されるものではない。

【0046】

図４Ｂに示すように、被検出体Ｆを検出する第１指標ＯＮ及び第２指標ＯＦＦが、前面板１６の検出領域ＡＡと反対側の面の上に、貼り付けられている。なお、第１指標ＯＮ及び第２指標ＯＦＦは、前面板１６の検出領域ＡＡと反対側の面の上に、直接、描かれてもよい。

【0047】

第１指標ＯＮは、被制御対象ＡＸを駆動させるときに、被検出体Ｆに近づかせるための目じるしである。

【0048】

第２指標ＯＦＦは、被制御対象ＡＸの駆動を停止させるときに、被検出体Ｆに近づかせるための目じるしである。

【0049】

本開示に係る検出装置１は、上述したように、各電極１２に生じた静電容量を検出して検出領域ＡＡ上の被検出体Ｆが存在する位置の空間座標を検出する構成である。このため、検出面への被検出体Ｆの接触位置の平面座標を検出する構成に比べて各電極１２のサイズを大きくして感度を高める必要がある。本開示において、各電極１２の大きさは、例えば２０×２０［ｍｍ２］～５０×５０［ｍｍ２］程度が想定される。言い換えると、Ｄｘ方向及びＤｙ方向の各電極１２間の距離は、例えば２０［ｍｍ］～５０［ｍｍ］程度が想定される。

【0050】

図５は、被検出体の空間座標の算出手法の一例を示す概念図である。図５において、横軸は空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＸ方向の第１データＲｘ（検出領域ＡＡにおける被検出体ＦのＤｘ方向の位置に対応）を示し、縦軸は空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚ（被検出体ＦのＤｚ方向の位置に対応）を示している。

【0051】

図５に実線で示す算出値は、例えば、各電極１２の検出値Ｖｄｅｔ（ｎ）を用いて補間処理を行うことで得られる。図５に示す算出値の算出手法は、補間処理に限定されず、例えば、近似処理を行って算出する態様であっても良い。

【0052】

本開示において、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚは、被検出体Ｆを検出できない場合に「Ｒｚ＝０」とする。すなわち、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚは、被検出体Ｆがセンサ領域１０から離れた位置にあるほど小さい値となり、被検出体Ｆがセンサ領域１０に近い位置にあるほど大きい値となる。

【0053】

図６は、センサ領域と検出部との接続構成の一例を示す図である。図６では、センサ領域１０ａ、検出部２０ａの各構成を例示している。

【0054】

図６に示すように、検出回路２２の信号検出部４２は、主要な構成要素として、差動増幅回路ＣＡを備えている。

【0055】

差動増幅回路ＣＡの非反転入力端子には、電源回路２４ａから検出用の駆動信号ＶＤが供給される。駆動信号ＶＤは、所定周期でハイ電位とロー電位とを繰り返す矩形波信号である。

【0056】

差動増幅回路ＣＡの他方の反転入力端子には、検出領域ＡＡに設けられた電極１２が接続されている。また、差動増幅回路ＣＡの反転入力端子と出力端子との間には、負帰還容量Ｃｆｂが設けられている。差動増幅回路ＣＡは、非反転入力端子に駆動信号ＶＤが供給されることにより積分回路として機能する。

【0057】

図６に示すように、シールド電極１４には、電源回路２４ａから駆動信号ＶＤが供給されている。

【0058】

本開示に係る検出装置１は、上述したように、各電極１２に生じた静電容量を検出して検出領域ＡＡ上の被検出体Ｆが存在する位置の空間座標を検出する構成である。このため、検出面に被検出体Ｆが接触することで平面座標を検出する構成に比べて検出感度を高める必要がある。これにより、電極１２とシールド電極１４等の導体との間に生じる寄生容量Ｃｐの影響を受け易くなる。検出動作時に取得される出力値Ｓｖは、被検出体Ｆと電極１２との間に生じる容量Ｃｄｅｔに起因する成分をＳ（Ｃｄｅｔ）、寄生容量Ｃｐに起因する成分をＳ（Ｃｐ）として、下記（１）式で示される。

【0059】

Ｓｖ＝Ｓ（Ｃｄｅｔ）＋Ｓ（Ｃｐ）・・・（１）

【0060】

本開示に係る検出装置１は、予め、検出領域ＡＡ上において検出可能な空間に被検出体Ｆが存在していない場合に取得した寄生容量成分Ｓ（Ｃｐ）を検出基準値ＢＬとし、検出動作時に取得した電極１２の出力値Ｓｖから検出基準値ＢＬを差し引くことで、寄生容量成分を除去した検出値Ｖｄｅｔを算出するようにしている。検出値Ｖｄｅｔは、下記（２）式で示される。

【0061】

Ｖｄｅｔ＝Ｓ－ＢＬ・・・（２）

【0062】

本開示に係る検出装置１では、いわゆる自己容量方式と呼ばれる、単一の電極１２により電界を発生させて被検出体Ｆを検出する検出方式を適用している。なお、いわゆる相互容量方式と呼ばれる、電極１２間で互いに送受信して、電界を発生させて被検出体Ｆを検出する検出方式を適用してもよい。

【0063】

図７Ａ及び図７Ｂは、電極に生じる容量を示す第１概念図である。図７Ａは、電極１２上の前面板１６を介した上方に検出可能な被検出体Ｆが存在していない場合に電極１２に生じる寄生容量Ｃｐを例示している。図７Ｂは、電極１２の上に被検出体Ｆが存在している場合に電極１２に生じる容量Ｃｄｅｔ及び寄生容量Ｃｐを例示している。図７Ａ及び図７Ｂでは、破線で概念的に示す電気力線に沿ってシールド電極１４との間に生じる寄生容量Ｃｐを例示している。

【0064】

電極１２上の前面板１６を介した空間の上方に被検出体Ｆが存在する場合、図７Ｂに示すように、被検出体Ｆによって前面板１６の空間の上方からの電気力線が遮られ、寄生容量Ｃｐの総量が小さくなる。このため、被検出体Ｆが存在していない場合に取得した検出基準値ＢＬは、電極１２の上に被検出体Ｆが存在している場合に取得した出力値Ｓｖに含まれる寄生容量成分Ｓ（Ｃｐ）よりも大きくなる。

【0065】

図７Ｂに示すように、被検出体Ｆと、電極１２との間に生じた容量Ｃｄｅｔによって、センサ領域１０は、被検出体Ｆを検出することができる。

【0066】

ここで、後述するジェスチャ判定処理におけるセンサ領域１０と被検出体Ｆとの距離と決定操作との関係について、図８Ａ、図８Ｂを参照して説明する。図８Ａ、図８Ｂは、センサ領域と被検出体との距離と決定操作との関係について説明する概略図である。以下の説明において、検出面Ｓ上の空間における被検出体Ｆの動きに応じた決定操作を「決定ジェスチャ」とも称する。

【0067】

また、実施形態に係る検出装置１は、図８Ａに示すように、センサ領域１０の上面と被検出体ＦとのＤｚ方向（第３方向）の距離Ｄが、第１距離Ｄ１ｔｈ以上かつ第２距離Ｄ２ｔｈ以下であり（Ｄ１ｔｈ≦Ｄ≦Ｄ２ｔｈ）、さらに、被検出体Ｆの検出領域ＡＡ上の空間における移動速度（後述する空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＸＹ平面における単位時間当たりの移動量ΔＲｘｙ、Ｚ方向の単位時間当たりの移動量ΔＲｚに対応）が所定値（後述する空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＸＹ平面における移動量閾値ΔＲｘｙ＿ｔｈ、Ｚ方向の第１移動量閾値ΔＲｚ＿ｔｈ１に対応）以下となった場合に、決定ジェスチャが行われたことを検出する。すなわち、検出面Ｓから第２距離Ｄ２ｔｈよりも近い位置で被検出体Ｆが静止していると見做せる場合に、決定ジェスチャが行われたことを検出する。

【0068】

実施形態に係る検出装置１は、図８Ｂに示すように、センサ領域１０の上面と被検出体ＦとのＤｚ方向（第３方向）の距離Ｄが、第１距離Ｄ１ｔｈと同等である場合に（Ｄ＝Ｄ１ｔｈ）、決定ジェスチャが行われたことを検出する。すなわち、被検出体Ｆが検出面Ｓに接している場合に、決定ジェスチャが行われたことを検出する。

【0069】

実施形態に係る検出装置１は、図８Ｃに示すように、センサ領域１０の上面と被検出体ＦとのＤｚ方向（第３方向）の距離Ｄが、第２距離Ｄ２ｔｈよりも大きく、且つ、第３距離Ｄ３ｔｈの範囲内である場合に（Ｄ２ｔｈ＜Ｄ≦Ｄ３ｔｈ）、決定ジェスチャが行われたことを検出することはできない。第３距離Ｄ３ｔｈは、検出感度がない不感領域である。

【0070】

これにより、前面板１６の厚みが厚くなっても、被検出体Ｆを検出することができ、前面板１６の強度を高くし、薄板加工を不要にすることができる。

【0071】

図９は、実施形態１に係る検出装置における前面板の初期設定処理の一例を示すフローチャートである。

【0072】

まず、図９に示すように、初期設定部４７は、前面板１６の第１距離の入力を案内する（ステップＳ１）。ユーザーは、第１距離Ｄ１ｔｈの数値を入力する。初期設定部４７は、入力された第１距離Ｄ１ｔｈの数値を受信する。初期設定部４７は、第１距離Ｄ１ｔｈに基づいて、検出面Ｓを決定する。

【0073】

次に、初期設定部４７は、第２距離Ｄ２ｔｈの入力を案内する（ステップＳ２）。ユーザーは、第２距離Ｄ２ｔｈの数値を入力する。初期設定部４７は、入力された第２距離Ｄ２ｔｈの数値を受信する。初期設定部４７は、第２距離Ｄ２ｔｈの数値を初期設定する。

【0074】

そして、ユーザーは、前面板１６の材質（例えば、誘電率）の数値を入力する。初期設定部４７は、入力された前面板１６の材質の数値を受信する。前面板１６の材質の数値を初期設定する。

【0075】

次に、初期設定部４７は、前面板１６の表面に配置された、第１指標ＯＮ及び第２指標ＯＦＦの上の被検出体Ｆを検知可能なＸＹ平面における指標のＸＹ座標をそれぞれ登録する。（ステップＳ３）。

【0076】

ここで、記憶部４６は、登録されたＸＹ平面における指標のＸＹ座標を記憶する。

【0077】

次に、ジェスチャ判定処理部は、記憶部４６に記憶されたＸＹ平面における指標のＸＹ座標と、被検出体Ｆが存在する位置のＸＹ座標（Ｒｘ，Ｒｙ）とが一致するか判定する。

【0078】

そして、ジェスチャ判定処理部は、一致していると判定した場合、被制御対象ＡＸを駆動する指令を出力回路２６に送信する。一致していると判定しない場合、被制御対象ＡＸを駆動する指令を出力回路２６に送信しない。

【0079】

被制御対象ＡＸを駆動させるときの第１指標ＯＮのＸＹ座標と、被検出体Ｆの空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ）の座標とが一致している場合には、出力回路２６は、被制御対象ＡＸを駆動させる。

【0080】

被制御対象ＡＸの駆動を停止させるときの第２指標ＯＦＦのＸＹ座標と、被検出体Ｆの空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ）の座標とが一致している場合には、出力回路２６は、被制御対象ＡＸの駆動を停止させる。

【0081】

以下、実施形態に係る検出装置１におけるジェスチャ判定処理の具体例について、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４、図１５を参照して説明する。図１０は、実施形態１に係る検出装置におけるジェスチャ判定処理の一例を示すフローチャートである。図１１は、図１０に示す決定操作判定閾値更新処理の一例を示すサブフローチャートである。図１２は、図１０に示す空間座標移動速度算出処理の一例を示すサブフローチャートである。図１３は、図１０に示す決定操作判定処理の一例を示すサブフローチャートである。図１４は、図１０に示す決定操作待機移行判定閾値更新処理の一例を示すサブフローチャートである。図１５は、ジェスチャ判定処理における各種閾値を示す概念図である。

【0082】

図１５に示すように、図１０に示すジェスチャ判定処理フローを実行するためのパラメータとして、記憶部４６には、検出面Ｓに相当する第１決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ１（図８Ａ，８Ｂに示す第１距離Ｄ１ｔｈに対応）、第２決定操作判定閾値最小値Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｍｉｎ、オフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅが格納されている。第１決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ１、第２決定操作判定閾値最小値Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｍｉｎは、被検出体ＦのＤｚ方向の位置、すなわち、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚに対する設定値である。また、オフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅは、ジェスチャ判定処理の各処理において、第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２（図８Ａ，８Ｂに示す第２距離Ｄ２ｔｈに対応）や決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈを算出する際に適用される。

【0083】

ジェスチャ判定処理部４５は、決定ジェスチャの判定待機状態において、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚが第１決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ１以上となると、決定ジェスチャが行われたと判定し（図１０に示すジェスチャ判定処理フローのステップＳ１０１～ステップＳ１０８）、解除待機状態に移行する。決定操作判定後の解除待機状態において、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚが第１決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ１からオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを差し引いた値未満となると（図１０に示すステップＳ１０９～ステップＳ１１３）、判定待機状態に移行する。

【0084】

また、ジェスチャ判定処理部４５は、決定ジェスチャの判定待機状態において、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚが第２決定操作判定閾値最小値Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｍｉｎ以上であり、且つ、第１決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ１未満である場合に、検出領域ＡＡ内の空間における空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）の移動速度が所定値以下となるか、又は、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚのマイナス方向の移動速度が所定値以上となると、決定ジェスチャが行われたと判定し（図１０に示すジェスチャ判定処理フローのステップＳ１０１～ステップＳ１０８）、解除待機状態に移行する。決定操作判定後の解除待機状態において、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚが第２決定操作判定閾値最小値Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｍｉｎ以上第１決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ１未満の範囲において最大となった位置からオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを差し引いた値未満となると（図１０に示すステップＳ１０９～ステップＳ１１３）、判定待機状態に移行する。

【0085】

図１０に示すジェスチャ判定処理フローの前提条件として、記憶部４６には、前処理（後述するステップＳ１０３、ステップＳ１０６、ステップＳ１１１、ステップＳ１１３）における空間座標Ｒ’（Ｒｘ’，Ｒｙ’，Ｒｚ’）の第１データＲｘ’、第２データＲｙ’、第３データＲｚ’、第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２、及び決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈが記憶されている。まず、処理回路２３のジェスチャ判定処理部４５は、図８に示す決定操作閾値更新処理を実行する（図１０のステップＳ１０１）。

【0086】

ジェスチャ判定処理部４５は、判定待機状態において、記憶部４６から前処理における第３データＲｚ’を読み出し、前処理における第３データＲｚ’が第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２からオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを差し引いた値未満（Ｒｚ’＜Ｓｅｌ＿ｔｈ２－Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ）であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

【0087】

前処理における第３データＲｚ’が第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２からオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを差し引いた値以上（Ｒｚ’≧Ｓｅｌ＿ｔｈ２－Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ）である場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、図１０に示すジェスチャ判定処理フローに戻る。

【0088】

前処理における第３データＲｚ’が第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２からオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを差し引いた値未満（Ｒｚ’＜Ｓｅｌ＿ｔｈ２－Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ）である場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、ジェスチャ判定処理部４５は、第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２を前処理における第３データＲｚ’にオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを加えた値とし（Ｓｅｌ＿ｔｈ２＝Ｒｚ’＋Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ）（ステップＳ２０２）、続いて、第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２が第２決定操作判定閾値最小値Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｍｉｎ未満（Ｓｅｌ＿ｔｈ２＜Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｍｉｎ）であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。

【0089】

第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２が第２決定操作判定閾値最小値Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｍｉｎ以上（Ｓｅｌ＿ｔｈ２≧Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｍｉｎ）である場合（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、ステップＳ２０２において算出した第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２を記憶部４６に記憶し、図１０に示すジェスチャ判定処理フローに戻る。

【0090】

第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２が第２決定操作判定閾値最小値Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｍｉｎ未満（Ｓｅｌ＿ｔｈ２＜Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｍｉｎ）である場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、ジェスチャ判定処理部４５は、第２決定操作判定閾値最小値Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｍｉｎを第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２として記憶部４６に記憶し（ステップＳ２０４）、図１０に示すジェスチャ判定処理フローに戻る。

【0091】

図１０に戻り、ジェスチャ判定処理部４５は、座標算出部４４から空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）の取得処理を実行し（ステップＳ１０２）、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）の取得可否を判定する（ステップＳ１０３）。空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）を取得できなかった場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、ジェスチャ判定処理部４５は、空間座標Ｒ’（Ｒｘ’，Ｒｙ’，Ｒｚ’）を、Ｘ方向の第１データＲｘ’＝０、Ｙ方向の第２データＲｙ’＝０、Ｚ方向の第３データＲｚ’＝０として記憶部４６に記憶し、ステップＳ１０１の決定操作閾値更新処理（図１１）に戻る。

【0092】

空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）を取得すると（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、ジェスチャ判定処理部４５は、図１２に示す空間座標移動速度算出処理を実行する（図１０のステップＳ１０４）。

【0093】

ジェスチャ判定処理部４５は、記憶部４６から前処理における空間座標Ｒ’（Ｒｘ’，Ｒｙ’，Ｒｚ’）のＸ方向の第１データＲｘ’、Ｙ方向の第２データＲｙ’、Ｚ方向の第３データＲｚ’を読み出し、前処理における空間座標Ｒ’（Ｒｘ’，Ｒｙ’，Ｒｚ’）がＸ方向の第１データＲｘ’＝０、Ｙ方向の第２データＲｙ’＝０、Ｚ方向の第３データＲｚ’＝０であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ここで、前処理における空間座標Ｒ’（Ｒｘ’，Ｒｙ’，Ｒｚ’）がＸ方向の第１データＲｘ’＝０、Ｙ方向の第２データＲｙ’＝０、Ｚ方向の第３データＲｚ’＝０である場合、前処理において空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）を取得できなかった（ステップＳ１０３；Ｎｏ）ことを示している。

【0094】

前処理における空間座標Ｒ’（Ｒｘ’，Ｒｙ’，Ｒｚ’）がＸ方向の第１データＲｘ’＝０、Ｙ方向の第２データＲｙ’＝０、Ｚ方向の第３データＲｚ’＝０でない場合（ステップＳ３０１、Ｎｏ）、言い換えると、前処理において空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）を取得した場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、ジェスチャ判定処理部４５は、Ｄｘ－Ｄｙ平面における移動速度及びＤｚ方向の移動速度を算出して（ステップＳ３０２）、図１０に示すジェスチャ判定処理フローに戻る。

【0095】

なお、Ｄｘ－Ｄｙ平面における移動速度は、換言すれば、ＸＹ平面における単位時間当たりの移動量ΔＲｘｙであり、Ｄｚ方向の移動速度は、換言すれば、Ｚ方向の単位時間当たりの移動量ΔＲｚである。図１２では、下記（１）式に示すように、Ｄｘ－Ｄｙ平面における移動速度として、ＸＹ平面における単位時間当たりの移動量ΔＲｘｙを算出し、下記（２）式に示すように、Ｄｚ方向の移動速度として、Ｚ方向の単位時間当たりの移動量ΔＲｚを算出する例を示している。本開示において、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）の取得処理は、Ａ／Ｄ変換部４３におけるサンプリング周期で実行される態様であっても良いし、複数サンプリング周期ごとに空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）を取得する態様であっても良い。空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）は、所定周期で取得される態様であれば良く、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）の取得周期により本開示が限定されるものではない。

【0096】

ΔＲｘｙ＝√｛（Ｒｘ－Ｒｘ’）２＋（Ｒｙ－Ｒｙ’）２｝・・・（１）

【0097】

ΔＲｚ＝Ｒｚ－Ｒｚ’・・・（２）

【0098】

前処理における空間座標Ｒ’（Ｒｘ’，Ｒｙ’，Ｒｚ’）がＸ方向の第１データＲｘ’＝０、Ｙ方向の第２データＲｙ’＝０、Ｚ方向の第３データＲｚ’＝０である場合（ステップＳ３０１、Ｙｅｓ）、言い換えると、前処理において空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）を取得できなかった場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、ジェスチャ判定処理部４５は、ＸＹ平面における移動量ΔＲｘｙ＝０、Ｚ方向の移動量ΔＲｚ＝０とし（ステップＳ３０３）、図１０に示すジェスチャ判定処理フローに戻る。

【0099】

ジェスチャ判定処理部４５は、図１３に示す決定操作判定処理を実行する（図１０のステップＳ１０５）。

【0100】

ジェスチャ判定処理部４５は、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚが第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２以上（Ｒｚ≧Ｓｅｌ＿ｔｈ２）であるか否かを判定する（ステップＳ４０１）。空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚが第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２未満（Ｒｚ＜Ｓｅｌ＿ｔｈ２）である場合（ステップＳ４０１；Ｎｏ）、ジェスチャ判定処理部４５は、決定ジェスチャが行われていないものとして（ステップＳ４０２）、図１０に示すジェスチャ判定操作処理フローに戻る。

【0101】

第３データＲｚが第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２以上（Ｒｚ≧Ｓｅｌ＿ｔｈ２）である場合（ステップＳ４０１；Ｙｅｓ）、続いて、ジェスチャ判定処理部４５は、ＸＹ平面における単位時間当たりの移動量ΔＲｘｙがＸＹ平面における移動量閾値ΔＲｘｙ＿ｔｈ以下であり、且つ、Ｚ方向の単位時間当たりの移動量の大きさ｜ΔＲｚ｜がＺ方向の第１移動量閾値ΔＲｚ＿ｔｈ１以下であるか否か（ΔＲｘｙ≦ΔＲｘｙ＿ｔｈ ａｎｄ ｜ΔＲｚ｜≦ΔＲｚ＿ｔｈ１）を判定する（ステップＳ４０３）。

【0102】

ＸＹ平面における単位時間当たりの移動量ΔＲｘｙがＸＹ平面における移動量閾値ΔＲｘｙ＿ｔｈ以下であり、且つ、Ｚ方向の単位時間当たりの移動量の大きさ｜ΔＲｚ｜がＺ方向の第１移動量閾値ΔＲｚ＿ｔｈ１以下である場合（ΔＲｘｙ≦ΔＲｘｙ＿ｔｈ ａｎｄ ｜ΔＲｚ｜≦ΔＲｚ＿ｔｈ１）（ステップＳ４０３；Ｙｅｓ）、ジェスチャ判定処理部４５は、決定操作が行われたものとして（ステップＳ４０５）、図１０に示すジェスチャ判定処理フローに戻る。

【0103】

ＸＹ平面における単位時間当たりの移動量ΔＲｘｙがＸＹ平面における移動量閾値ΔＲｘｙ＿ｔｈより大きいか、又は、Ｚ方向の単位時間当たりの移動量の大きさ｜ΔＲｚ｜がＺ方向の第１移動量閾値ΔＲｚ＿ｔｈ１より大きい場合（ΔＲｘｙ＞ΔＲｘｙ＿ｔｈ ｏｒ ｜ΔＲｚ｜＞ΔＲｚ＿ｔｈ１）（ステップＳ４０３；Ｎｏ）、続いて、ジェスチャ判定処理部４５は、Ｚ方向の単位時間当たりの移動量が負値であり、且つ、Ｚ方向の単位時間当たりの移動量の大きさ｜ΔＲｚ｜がＺ方向の第２移動量閾値ΔＲｚ＿ｔｈ２以上であるか否か（ΔＲｚ＜０ ａｎｄ ｜ΔＲｚ｜≧ΔＲｚ＿ｔｈ２）を判定する（ステップＳ４０４）。

【0104】

Ｚ方向の単位時間当たりの移動量が負値であり、且つ、Ｚ方向の単位時間当たりの移動量の大きさ｜ΔＲｚ｜がＺ方向の第２移動量閾値ΔＲｚ＿ｔｈ２以上である場合（ΔＲｚ＜０ ａｎｄ ｜ΔＲｚ｜≧ΔＲｚ＿ｔｈ２）（ステップＳ４０４；Ｙｅｓ）、ジェスチャ判定処理部４５は、決定ジェスチャが行われたものとして（ステップＳ４０５）、図１０に示すジェスチャ判定処理フローに戻る。

【0105】

Ｚ方向の単位時間当たりの移動量が正値であるか、又は、Ｚ方向の単位時間当たりの移動量の大きさ｜ΔＲｚ｜がＺ方向の第２移動量閾値ΔＲｚ＿ｔｈ２未満である場合（ΔＲｚ＞０ ｏｒ ｜ΔＲｚ｜＜ΔＲｚ＿ｔｈ２）（ステップＳ４０４；Ｎｏ）、決定ジェスチャが行われていないものとして（ステップＳ４０２）、ジェスチャ判定処理部４５は、図１０に示すジェスチャ判定処理フローに戻る。

【0106】

図１０に戻り、ジェスチャ判定処理部４５は、図１４に示す決定操作判定処理結果を判定する（ステップＳ１０６）。

【0107】

決定操作が行われていない場合（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、ジェスチャ判定処理部４５は、ステップＳ１０２において取得した空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）を、空間座標Ｒ’（Ｒｘ’，Ｒｙ’，Ｒｚ’）として記憶部４６に記憶し、ステップＳ１０１の決定操作閾値更新処理（図１１）に戻る。

【0108】

決定ジェスチャが行われた場合（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、処理回路２３は、決定ジェスチャが行われたことを示す決定操作指令を、例えばＵＳＢコントローラＩＣであるインターフェース回路２５を介して出力回路２６に送信する。

【0109】

続いて、ジェスチャ判定処理部４５は、決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈを設定する。具体的に、ジェスチャ判定処理部４５は、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚからオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを差し引いた値を、決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈとして設定して（Ｒｅｌ＿ｔｈ＝Ｒｚ－Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ）（ステップＳ１０８）、解除待機状態に移行し、図１４に示す決定操作待機判定閾値更新処理を実行する（図１０のステップＳ１０９）。

【0110】

決定操作判定後の解除待機状態において、ジェスチャ判定処理部４５は、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚが決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈにオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを加えた値より大きいか否か（Ｒｚ＞Ｒｅｌ＿ｔｈ－Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ）を判定する（ステップＳ５０１）。

【0111】

第３データＲｚが決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈにオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを加えた値以下（Ｒｚ≦Ｒｅｌ＿ｔｈ－Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ）である場合（ステップＳ５０１；Ｎｏ）、図１２に示すジェスチャ判定処理フローに戻る。

【0112】

第３データＲｚが決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈにオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを加えた値より大きい（Ｒｚ＞Ｒｅｌ＿ｔｈ－Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ）場合（ステップＳ５０１；Ｙｅｓ）、ジェスチャ判定処理部４５は、決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈを第３データＲｚからオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを差し引いた値とし（Ｒｅｌ＿ｔｈ＝Ｒｚ－Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ）（ステップＳ５０２）、続いて、決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈが第１決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ１からオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを差し引いた値より大きいか否か（Ｒｅｌ＿ｔｈ＞Ｓｅｌ＿ｔｈ１－Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ）を判定する（ステップＳ５０３）。

【0113】

決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈが第１決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ１からオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを差し引いた値以下（Ｒｅｌ＿ｔｈ≦Ｓｅｌ＿ｔｈ１－Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ）である場合（ステップＳ５０３；Ｎｏ）、ステップＳ５０２において算出した決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈを記憶部４６に記憶し、図１０に示すジェスチャ判定処理フローに戻る。

【0114】

決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈが第１決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ１からオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを差し引いた値より大きい（Ｒｅｌ＿ｔｈ＞Ｓｅｌ＿ｔｈ１－Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ）場合（ステップＳ５０３；Ｙｅｓ）、ジェスチャ判定処理部４５は、第１決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ１からオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを差し引いた値を決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈとして記憶部４６に記憶し（ステップＳ５０４）、図１０に示すジェスチャ判定処理フローに戻る。

【0115】

図１２に戻り、ジェスチャ判定処理部４５は、座標算出部４４から空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）の取得処理を実行し（ステップＳ１１０）、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）の取得可否を判定する（ステップＳ１１１）。空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）を取得できなかった場合（ステップＳ１１１；Ｎｏ）、ジェスチャ判定処理部４５は、空間座標Ｒ’（Ｒｘ’，Ｒｙ’，Ｒｚ’）を、第１データＲｘ’＝０、第２データＲｙ’＝０、第３データＲｚ’＝０として記憶部４６に記憶し、ステップＳ１０１の決定操作閾値更新処理（図１４）に戻る。

【0116】

空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）を取得すると（ステップＳ１１１；Ｙｅｓ）、ジェスチャ判定処理部４５は、取得した第３データＲｚが決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈより小さいか否か（Ｒｚ＜Ｒｅｌ＿ｔｈ）を判定する（ステップＳ１１２）。第３データＲｚが決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈ以上（Ｒｚ≧Ｒｅｌ＿ｔｈ）である場合（ステップＳ１１２；Ｎｏ）、ステップＳ１０９の決定操作待機判定閾値更新処理（図１４）に戻る。

【0117】

第３データＲｚが決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈより小さい（Ｒｚ＜Ｒｅｌ＿ｔｈ）場合（ステップＳ１１２；Ｙｅｓ）、ジェスチャ判定処理部４５は、第３データＲｚにオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを加えた値を第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２とし（ステップＳ１１３）、ステップＳ１１１において取得した空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）を、空間座標Ｒ’（Ｒｘ’，Ｒｙ’，Ｒｚ’）として記憶部４６に記憶して、決定ジェスチャの判定待機状態に移行し、ステップＳ１０１の決定操作閾値更新処理（図１４）に戻る。

【0118】

上述したジェスチャ判定処理フローにより、決定ジェスチャの判定待機状態において、第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２として取り得る範囲Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｒａｎｇｅは、図１５に示すように、第２決定操作判定閾値最小値Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｍｉｎ以上であり、且つ、第１決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ１以下の範囲（Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｍｉｎ≦Ｓｅｌ＿ｔｈ２≦Ｓｅｌ＿ｔｈ１）となる。この第２決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ２として取り得る範囲Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｒａｎｇｅ内において、被検出体Ｆの移動速度（空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）の単位時間当たりの移動量）が所定値以下となるか（ステップＳ４０３；Ｙｅｓ）、又は、被検出体ＦのＤｚ方向の負の移動速度（空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚのマイナス方向の単位時間当たりの移動量）が所定値以上となると（ステップＳ４０４；Ｙｅｓ）、決定ジェスチャが行われたと判定される。

【0119】

そして、決定操作判定後の解除待機状態において、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚが決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈにオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを加えた値よりも大きい値であるとき（ステップＳ５０１；Ｙｅｓ）、第３データＲｚからオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを差し引いた値が決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈ（Ｒｅｌ＿ｔｈ＝Ｒｚ－Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ）とされる（ステップＳ５０２）。

【0120】

また、決定操作判定後の解除待機状態において、空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ，Ｒｚ）のＺ方向の第３データＲｚが第１決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ１以下となったとき（ステップＳ５０３；Ｙｅｓ）、第１決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ１からオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを差し引いた値が決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈ（Ｒｅｌ＿ｔｈ＝Ｓｅｌ＿ｔｈ１－Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ）とされる（ステップＳ５０４）。

【0121】

これにより、決定操作待機判定閾値Ｒｅｌ＿ｔｈとして取り得る範囲Ｒｅｌ＿ｔｈ＿ｒａｎｇｅは、図１５に示すように、第２決定操作判定閾値最小値Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｍｉｎからオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを差し引いた値以上であり、且つ、第１決定操作判定閾値Ｓｅｌ＿ｔｈ１からオフセット値Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅを差し引いた値以下の範囲（Ｓｅｌ＿ｔｈ２＿ｍｉｎ－Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ≦Ｒｅｌ＿ｔｈ≦Ｓｅｌ＿ｔｈ１－Ｃｏｎｔ＿ｒａｎｇｅ）となる。

【0122】

以上により、Ｄｚ平面上において、被検出体Ｆが検出可能領域である、第１距離Ｄ１ｔｈよりも大きく、且つ、第２距離Ｄ２ｔｈ以下の範囲内の検出面Ｓ上に存在しているので、被検出体ＦのＸＹ座標が記憶される（図８Ａ、図１５参照）。

【0123】

そして、検出面Ｓ上の第１指標ＯＮまたは第２指標ＯＦＦの表面上の、登録した指標のＸＹ座標と、被検出体Ｆが存在する位置のＸＹ座標（Ｒｘ，Ｒｙ）とが一致している場合に、センサ領域１０が被検出体Ｆを記憶部４６に記憶する（図４Ｂ、図９、図１５参照）。これにより、厚みや材質の異なる前面板１６に取り付けられても、検出装置１は、適切に被検出体Ｆのジェスチャを判定できる。

【0124】

（実施形態２）
図１６は、実施形態２に係る検出装置における前面板の初期設定処理の一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【0125】

図１６に示すように、ステップＳ６０１及びステップＳ６０２は、上述で説明したステップＳ１及びステップＳ２と同様のため省略する。

【0126】

ステップＳ６０１及びステップＳ６０２の順に、それぞれ処理をした後、初期設定部４７は、被検出体Ｆを検知可能なＸＹ平面におけるジェスチャのＸＹ座標軌跡を登録する（ステップＳ６０３）。被制御対象ＡＸを駆動させるときのジェスチャのＸＹ座標軌跡及び被制御対象ＡＸの駆動を停止させるときのジェスチャの座標軌跡をそれぞれ登録する。

【0127】

また、記憶部４６は、登録されたＸＹ平面におけるジェスチャのＸＹ座標軌跡を記憶する。

【0128】

次に、ジェスチャ判定処理部４５は、記憶部４６に記憶されたＸＹ平面におけるジェスチャのＸＹ座標軌跡と、検出面Ｓ上の空間に被検出体Ｆが存在する位置の空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ）の座標軌跡とが一致するか判定する。

【0129】

そして、ジェスチャ判定処理部４５は、一致していると判定した場合、被制御対象ＡＸを駆動する指令を出力回路２６に送信する。一致していると判定しない場合、被制御対象ＡＸを駆動する指令を出力回路２６に送信しない。

【0130】

被制御対象ＡＸを駆動させるときのジェスチャのＸＹ座標軌跡と、被検出体Ｆの空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ）の座標軌跡とが一致している場合には、出力回路２６は、被制御対象ＡＸを駆動させる。

【0131】

被制御対象ＡＸの駆動を停止させるときのジェスチャのＸＹ座標軌跡と、被検出体Ｆの空間座標Ｒ（Ｒｘ，Ｒｙ）の座標軌跡とが一致している場合には、出力回路２６は、被制御対象ＡＸの駆動を停止させる。

【0132】

（変形例１）
図１７は、第１変形例に係る検出装置の概略構成を示す平面図である。なお、以下の説明では、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【0133】

図１７に示すように、検出装置１は、センサ領域１０と、検出部２０と、を備える。

【0134】

検出部２０には、筐体ＡＹが接続されている。筐体ＡＹの内部には、電源ＰＷ、被制御対象ＡＸ、ホストデバイスＨＤ、及び入力装置ＩＤが、それぞれ収納されている。筐体ＡＹは、例えば、扇風機である。

【0135】

（変形例２）
図１８は、実施形態に係る検出装置の第２変形例を説明するための概略断面構成を示す模式図である。なお、以下の説明では、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【0136】

両面テープＤＴは、前面板１６と、カバーガラス１５との間に、配置されている。

【0137】

両面テープＤＴは、両面粘着性を有する、シート状の接着剤である。両面テープＤＴは、部材同士を両面で接着できる。両面テープＤＴは、前面板１６の背面と、カバーガラス１５の両端部とを密着し、センサ領域１０を固定している。

【0138】

（変形例３）
図１９は、実施形態に係る検出装置の第３変形例を説明するための概略断面構成を示す模式図である。なお、以下の説明では、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【0139】

チャックＢＬは、前面板１６の背面に固定され、Ｌ字状に加工された先端がセンサ領域１０の両端を囲んでセンサ領域１０を固定している。

【0140】

チャックＢＬは、部材同士を支持する金具である。チャックＢＬを用いた固定方式は、例えば、メカニカルチャックと、マグネットチャックがある。

【0141】

メカニカルチャックは、機械的な応力により、前面板１６と、センサ領域１０とを固定する方式である。

【0142】

マグネットチャックは、前面板１６側に設置された磁性材料と、センサ領域１０に設置された磁性材料とが磁気により、互いに吸引し合うことで、前面板１６と、センサ領域１０とを固定する方式である。磁性材料は、永久磁石、電磁石などである。なお、磁性材料は、永久磁石と電磁石を組み合わせたものを使用してもよい。

【0143】

以上、本開示の好適な実施の形態を説明したが、本開示はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本開示の技術的範囲に属する。

【符号の説明】

【0144】

１ 検出装置
１０ センサ領域
１１ センサ基板
１２ 電極
１３ 配線
１４ シールド電極
１５ カバーガラス
１６ 前面板
２０ 検出部
２１ 制御基板
２２ 検出回路
２３ 処理回路
２４ 電源回路
２５ インターフェース回路
２６ 出力回路
３１ 配線基板
４２ 信号検出部
４３ Ａ／Ｄ変換部
４４ 座標算出部
４５ ジェスチャ判定処理部
４６ 記憶部
４７ 初期設定部
ＡＡ 検出領域
Ｆ 被検出体
ＯＣ 接着層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】