JP2015111328A

JP2015111328A - 操作装置

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Publication number: JP2015111328A
Application number: JP2013252888A
Authority: JP
Inventors: 康弘藤岡; Yasuhiro Fujioka
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2015-06-18
Anticipated expiration: 2033-12-06
Also published as: JP6137548B2

Abstract

【課題】意図しない操作対象の移動等を抑制すると共に、操作性を向上させることができる操作装置を提供する。【解決手段】操作装置１は、図２（ａ）に示すように、操作面１００に対する指の接触を検出して検出情報Ｓ３を出力する検出部１０と、検出情報Ｓ３に基づいて指の接触面積を算出する面積算出部１２と、面積算出部１２が算出した第１の接触面積、及び第１の接触面積に続いて算出された第２の接触面積、に基づいた変化量を算出する変化量算出部１４と、変化量しきい値１６０を有し、変化量と変化量しきい値１６０とを比較する比較部１６と、比較部１６の比較結果に基づいて変化量が変化量しきい値１６０よりも大きい場合、予め設定された条件が満たされるまで、第１の接触面積に応じて算出された検出点を保持して以降の検出点とする制御部１８と、を備えて概略構成されている。【選択図】図４

Description

本発明は、操作装置に関する。

従来の技術として、タッチパッド上の接触領域を検出する検出部と、接触領域の先端座標を算出する先端座標計算部と、接触領域の中心座標を算出する中心座標計算部と、接触領域の移動の有無を判定する判定部と、判定部の判定結果に基づき、先端座標または中心座標のいずれかを用いて移動量を算出する移動量計算部と、算出した移動量を用いて、タッチパッド上での接触操作に対応した特定の位置を指示する指示座標を出力する座標出力部と、を備える携帯端末装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この携帯端末装置は、接触領域の移動時は、先端座標によって移動量を算出し、接触領域の停止時、離反時、及び接触開始時は、中心座標によって移動量を算出する。従って携帯端末装置は、指の移動時と停止時のそれぞれにおいて、ユーザが意図する動きに合った移動量を出力することができる。

特開２０１０−２０４８１１号公報

しかし、従来の携帯端末装置は、単に指をタッチパッドから離す操作を行ったにも関わらず、指の離れ方によっては、中心座標の移動が算出され、ユーザが意図しないカーソル等の操作対象の移動が発生して操作性が低下する問題がある。

従って、本発明の目的は、意図しない操作対象の移動等を抑制すると共に、操作性を向上させることができる操作装置を提供することにある。

本発明の一態様は、操作面に対する検出対象物の接触を検出して検出情報を出力する検出部と、検出情報に基づいて検出対象物の接触面積を算出する面積算出部と、面積算出部が算出した第１の接触面積、及び第１の接触面積に続いて算出された第２の接触面積、に基づいた変化量を算出する変化量算出部と、変化量しきい値を有し、変化量と変化量しきい値とを比較する比較部と、比較部の比較結果に基づいて、変化量が変化量しきい値よりも大きい場合、予め設定された条件が満たされるまで、第１の接触面積に応じて算出された検出点を保持して以降の検出点とする検出点算出部と、を備えた操作装置を提供する。

本発明によれば、意図しない操作対象の移動等を抑制すると共に、操作性を向上させることができる。

図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る操作装置が搭載された車両内部の概略図であり、（ｂ）は、操作面に接触した指の概略図である。図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る操作装置のブロック図であり、（ｂ）は、検出部のブロック図である。図３（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施の形態に係る操作装置の面積算出部による接触面積の算出を説明するための概略図である。図４（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施の形態に係る操作装置の操作面に接触する指の接触面積の変化を説明するための概略図である。図５は、第１の実施の形態に係る操作装置の動作に関するフローチャートである。図６（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施の形態に係る操作装置の面積算出部による接触面積の算出を説明するための概略図である。

（実施の形態の要約）
実施の形態に係る操作装置は、操作面に対する検出対象物の接触を検出して検出情報を出力する検出部と、検出情報に基づいて検出対象物の接触面積を算出する面積算出部と、面積算出部が算出した第１の接触面積、及び第１の接触面積に続いて算出された第２の接触面積、に基づいた変化量を算出する変化量算出部と、変化量しきい値を有し、変化量と変化量しきい値とを比較する比較部と、比較部の比較結果に基づいて、変化量が変化量しきい値よりも大きい場合、予め設定された条件が満たされるまで、第１の接触面積に応じて算出された検出点を保持して以降の検出点とする検出点算出部と、を備えて概略構成されている。

この操作装置は、第１の接触面積に対する第２の接触面積の変化量が、変化量しきい値より大きい場合、第１の接触面積に基づいて算出された検出点を以降の検出点として保持するので、検出された接触面積ごとに検出点を算出する場合と比べて、操作者が意図しない操作対象の移動等を抑制し、操作性を向上させることができる。なお操作対象の移動等とは、一例として、操作面を押し込む操作の際の検出点の移動、カーソルの移動位置の変化、選択したはずのアイコンの選択の解除、ドラックやドロップ位置の変化等が含まれる。

[第１の実施の形態]
（操作装置１の構成）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る操作装置が搭載された車両内部の概略図であり、（ｂ）は、操作面に接触した指の概略図である。図２（ａ）は、第１の実施の形態に係る操作装置のブロック図であり、（ｂ）は、検出部のブロック図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また図２（ａ）及び（ｂ）に示すブロック図では、主な信号や情報の流れを矢印で示している。

操作装置１は、例えば、電磁気的に接続された電子機器の操作を行うことを可能とするものである。操作装置１は、例えば、操作者の体の一部（例えば、指）や専用のペンによる操作により、電子機器の表示部に表示されたカーソルの移動や選択、表示されたアイコンの選択、決定、ドラッグ、ドロップ等の指示を行うことができるように構成されている。本実施の形態では、検出対象物としての指による操作について説明する。

なお、上述の電磁気的に接続とは、導電体による接続、電磁波の一種である光による接続、及び電磁波の一種である電波による接続の少なくとも１つを用いた接続である。

この操作装置１は、例えば、操作者が指を後述する操作面に接触させて操作する際に生じる、指と操作面との接触領域の面積である接触面積を算出し、この接触面積の重心の位置を検出点として後述するｘｙ座標系の座標として算出するように構成されている。

また操作装置１は、例えば、図１（ａ）に示すように、運転席と助手席の間のフロアコンソール５０に配置されている。なお操作装置１の配置は、フロアコンソール５０に限定されず、表示装置３に重ねるように配置されても良いし、ステアリング５２に配置されても良く、用途に応じて様々な場所に配置可能である。

操作装置１と接続された電子機器は、一例として、目的地や現在位置を地図と共に表示するナビゲーション装置、車両５の内部の温度を調整する空調装置、記録媒体に記録された音楽や映像を再生する再生装置等である。この電子機器は、例えば、図１（ａ）に示すように、メニューや地図等をインストルメントパネル５１に配置された表示装置３に表示させるように構成されている。

操作装置１は、図２（ａ）に示すように、操作面１００に対する指の接触を検出して検出情報Ｓ_３を出力する検出部１０と、検出情報Ｓ_３に基づいて指の接触面積を算出する面積算出部１２と、面積算出部１２が算出した第１の接触面積、及び第１の接触面積に続いて算出された第２の接触面積、に基づいた変化量を算出する変化量算出部１４と、変化量しきい値１６０を有し、変化量と変化量しきい値１６０とを比較する比較部１６と、比較部１６の比較結果に基づいて変化量が変化量しきい値１６０よりも大きい場合、予め設定された条件が満たされるまで、第１の接触面積に応じて算出された検出点を保持して以降の検出点とする検出点算出部としての制御部１８と、を備えて概略構成されている。

また操作装置１は、図２（ａ）に示すように、後述するタイマ部２０と、制御部１８が生成した操作情報Ｓ_９を、接続された電子機器に出力する通信部２２と、を備えている。

（検出部１０の構成）
検出部１０は、例えば、操作者の指が接触した操作面１００上の位置を検出するタッチセンサである。具体的には、検出部１０は、操作面１００に指が近づいたり、接触したりすることによる、後述するセンサ電極と指との距離に反比例した電流の変化を検出する静電容量方式のタッチセンサである。

検出部１０は、例えば、図２（ｂ）に示すように、複数のセンサ電極１０１及びセンサ電極１０２と、検出制御部１０３と、判定部１０４と、を備えて構成されている。

検出部１０は、一例として、ｙ軸に平行に等間隔で並べられた１２個のセンサ電極１０１と、ｘ軸に平行に等間隔で並べられた６個のセンサ電極１０２と、が、互いが絶縁されると共に、操作面１００の下方に配置されている。なおセンサ電極１０１及びセンサ電極１０２の数は、必要に応じて自由に変更可能である。またｘ軸方向は、図２（ｂ）の紙面において横方向であり、ｙ軸方向は、紙面の縦方向である。このｘｙ座標系の原点は、図２（ｂ）の操作面１００の左上である。

このセンサ電極１０１とセンサ電極１０２は、検出制御部１０３と電気的に接続されている。以下において、ｘ軸の座標は、ｘに下付きの数字（１〜１２）を付して、左から右に向かってｘ_１〜ｘ_１２と示すものとする。また、ｙ軸の座標は、ｙに下付きの数字（１〜６）を付して、上から下に向かってｙ_１〜ｙ_６と示すものとする。センサ電極１０１及びセンサ電極１０２は、このｘｙ座標に応じて配置されている。

このセンサ電極１０１及びセンサ電極１０２は、例えば、導電性を有する金属材料を用いて形成されている。この導電性を有する金属材料は、例えば、銅、銀等の金属を含有する材料である。センサ電極１０１及びセンサ電極１０２は、例えば、線形状を有している。

検出制御部１０３は、例えば、制御部１８から出力された制御信号Ｓ_１に基づいて、センサ電極１０１及びセンサ電極１０２との接続を切り替え、接続されたセンサ電極が検出した検出値を読み出して、検出値情報Ｓ_２として判定部１０４に出力するように構成されている。検出値の読み出しの周期は、ｘ_１のセンサ電極１０１〜ｘ_１２のセンサ電極１０１、ｙ_１のセンサ電極〜ｙ_６のセンサ電極１０２の検出値を読み出す時間であり、一例として、２０ｍｓ程度である。この検出値は、静電容量である。

この検出値情報Ｓ_２は、例えば、一周期分のセンサ電極ごとの検出値の情報を含んで構成されている。

判定部１０４は、しきい値１０４ａを有している。このしきい値１０４ａは、指の検出の有無を判定するために用いられる。判定部１０４は、検出制御部１０３から取得した検出値情報Ｓ_２と、しきい値１０４ａと、を比較し、検出値情報Ｓ_２に含まれる検出値がしきい値１０４ａよりも大きい場合、当該検出値を検出したセンサ電極が、指を検出したと判定する。

判定部１０４は、指が検出されたセンサ電極と検出値とを関連付けた情報を含む検出情報Ｓ_３を生成して出力するように構成されている。

（面積算出部１２の構成）
図３（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施の形態に係る操作装置の面積算出部による接触面積の算出を説明するための概略図である。図３（ａ）及び（ｂ）において実線及び点線で囲む領域は、操作面１００と指９とが接触した接触領域を示している。また図３（ａ）及び（ｂ）において、センサ電極の端部近傍に記載した丸印は、指９を検出したセンサ電極を示している。

面積算出部１２は、例えば、検出部１０から取得した検出情報Ｓ_３に基づいて接触領域の面積である接触面積を算出し、算出した接触面積の情報を含む算出情報Ｓ_４を生成して出力するように構成されている。以下では、接触面積の算出方法の一例について説明する。

面積算出部１２は、検出情報Ｓ_３に基づいて指９が検出されたセンサ電極１０１及びセンサ電極１０２を確認する。指９が、図３（ａ）に示すように、操作面１００に接触することにより接触領域１０６が形成されている場合、この指９を検出するセンサ電極は、接触領域１０６に含まれる、ｘ_４のセンサ電極１０１〜ｘ_７のセンサ電極１０１、ｙ_３のセンサ電極１０２〜ｙ_５のセンサ電極１０２となる。

つまり指９を検出したｘ軸のセンサ電極１０１は、４つで、ｙ軸のセンサ電極１０２は、３つである。面積算出部１２は、この指９を検出したセンサ電極１０１及びセンサ電極１０２の数を足し合わせることにより、接触領域１０６の接触面積１０６ａを求めるように構成されている。よって図３（ａ）に示す接触面積１０６ａは、４＋３で７である。同様に、図３（ｂ）に示す接触面積１０７ａは、接触領域１０７に含まれるセンサ電極１０１がｘ_５とｘ_６の２つで、センサ電極１０２が、ｙ_３とｙ_４の２つであるので、４である。

（変化量算出部１４の構成）
変化量算出部１４は、ｎ周期目の接触面積（第１の接触面積）に対する（ｎ＋１）周期目の接触面積（第２の接触面積）の変化量を算出するように構成されている。このｎは、正の整数である。

また変化量算出部１４は、面積算出部１２が算出した接触面積を面積情報１４０として記憶するように構成されている。

この変化量算出部１４は、算出した変化量を含む変化量情報Ｓ_５を生成するように構成されている。

この変化量は、一例として、第１の接触面積から第２の接触面積を減算して得られる差分である。なお、変化量は、減算に限定されず、第１の接触面積に対する第２の接触面積の割合、検出値の差分等であっても良い。

（比較部１６の構成）
比較部１６は、変化量しきい値１６０を有している。比較部１６は、変化量算出部１４が算出した変化量と、変化量しきい値１６０と、を比較するように構成されている。

この比較部１６は、接触面積の変化が急激であるか否かを比較により示すように構成されている。操作者が、例えば、操作面１００をなぞる操作を行うような場合、接触面積の変化は、指を操作面１００から離さないように操作が行われるので緩やかである。しかし、操作者が、例えば、操作の終了を意図して、指を操作面１００から離す場合、接触面積の変化は、操作中の接触面積の変化と比べて、変化量が多くなり、接触面積の変化が急激となる。

本実施の形態では、変化量として指を検出した、つまりタッチオンしたセンサ電極の数の変化量（差分）を求めているので、変化量しきい値１６０は、一例として、２と設定されている。具体的には、図３（ａ）及び（ｂ）における変化量は、図３（ａ）では、指を検出したセンサ電極の数は７であり、図３（ｂ）では、指を検出したセンサ電極は４であるので、３である。比較部１６は、この変化量の３と変化量しきい値１６０の２とを比較し、変化量＞変化量しきい値１６０が成り立つので、接触面積の変化が急激であると判定することが可能となる。

この変化量しきい値１６０は、一例として、第１の接触面積に対する第２の接触面積の割合に基づいて設定される。この割合は、一例として、７０％以下であることが好ましく、６０％以下であることがより好ましい。本実施の形態では、一例として、接触面積の変化が急激である割合を、６０％以下とするため、変化量しきい値１６０は、２と設定されている。

（制御部１８の構成）
図４（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施の形態に係る操作装置の操作面に接触する指の接触面積の変化を説明するための概略図である。図４（ａ）及び（ｃ）は、操作者が、指９を操作面１００から離す場合に、指９と操作面１００との接触がどのように解消されるかを図示したものである。

制御部１８は、例えば、記憶されたプログラムに従って、取得したデータ等に演算、加工等を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されるマイクロコンピュータである。このＲＯＭには、例えば、制御部１８が動作するためのプログラムが格納されている。ＲＡＭは、例えば、一時的に演算結果等を格納する記憶領域として用いられる。また制御部１８は、その内部にクロック信号を生成する手段を有し、このクロック信号に基づいて動作を行う。

制御部１８は、例えば、条件情報１８０と、蓄積情報１８１と、面積しきい値１８２と、時間しきい値１８３と、をＲＡＭに有している。この条件情報１８０とは、例えば、上述の予め設定された条件の情報を含むものである。この予め設定された条件は、例えば、以下に記載する第１の条件、第２の条件及び第３の条件から構成される。

第１の条件は、例えば、指が不検出となる、つまりタッチオフとなる条件である。第２の条件は、例えば、変化量が変化量しきい値１６０よりも大きい際に第２の接触面積を第１の接触面積とし、算出された検出点を保持した後に算出された接触面積と第１の接触面積とされた第２の接触面積と、の差が、予め定められた範囲内、つまり面積しきい値１８２以下であるという条件である。第３の条件は、例えば、算出された検出点の保持が予め定められた期間を超える、つまり時間しきい値１８３より長いという条件である。

ここで、例えば、操作者が操作面１００になぞり操作を行い、そして指９を操作面１００から離すような場合、指９の接触状態は、図４（ａ）に示すような指９の腹が接触する状態から図４（ｃ）に示すような指９の先端が接触する状態に変化する。

操作者が、なぞり操作を行っている間は、指９の腹の部分を接触させて操作し、指９を離す際は、指９の腹から指先の順に指９が操作面１００から離れて行く。つまり、図４（ｂ）及び（ｄ）に示すように、接触領域が、腹の部分の接触領域１０６から先端部分の接触領域１０７に面積を減少させながら移動する。操作装置１が、仮に、この接触領域１０６及び接触領域１０７に基づいて検出点を算出すると、図４（ｂ）及び（ｄ）に示すように、接触領域１０６の接触面積１０６ａに基づいて算出された検出点１０６ｂと、接触領域１０７の接触面積１０７ａに基づいて算出された仮想検出点９１ａと、の間には、差ｄが生じる。

操作装置１の操作対象が、検出点に従って移動する場合、単に指９を操作面１００から離す操作を行っただけ、つまり、操作対象が移動しないことを望む操作であるのに、差ｄの分、操作対象が移動することとなり、この移動が操作者にとって意図しない移動となる。

そこで、操作装置１は、この差ｄが生じることがないように、接触面積が急激に変化した場合、接触領域１０７の接触面積１０７ａ（第２の接触面積）に基づいて算出される仮想検出点１０７ｂを検出点とするのではなく、接触領域１０６の接触面積１０６ａ（第１の接触面積）に基づいて算出した検出点１０６ｂを、接触領域１０７の検出点として保持するように構成されている。

また、第２の条件は、例えば、接触面積が元の接触面積に戻った場合、検出点の保持を解除する条件である。具体的には、操作装置１は、例えば、操作者が、指の腹から先端に接触領域を移動させた後、先端から腹に接触領域を移動させるような操作を行った場合、つまり、算出された検出点を保持した後に算出された接触面積と第１の接触面積とされた第２の接触面積と、の差が、予め定められた範囲内である場合、操作が継続される可能性が高いため、保持を解除するように構成されている。なお算出された接触面積と第１の接触面積とされた第２の接触面積と、の差が、予め定められた範囲内である場合、この２つの接触面積は、等しいとする。

さらに操作装置１は、例えば、変化量の絶対値を求めるように構成された場合、なぞり操作において意図せず、他の指が操作面１００に接触したような際、接触面積が急激に変化したとして、検出点の意図しない移動を抑制することが可能となる。

蓄積情報１８１は、例えば、前回周期のタッチオン、タッチオフに関連する情報、前回周期の接触面積に関連する情報等を含んだ情報である。

面積しきい値１８２は、上述の予め定められた範囲に関連するしきい値である。この面積しきい値１８２は、一例として、変化量が１以下である場合において、算出された接触面積と第１の接触面積とされた第２の接触面積とが同じであると判定可能となるように、１と設定される。

時間しきい値１８３は、上述の予め定められた期間に関連するしきい値である。この予め定められた期間とは、一例として、１００〜２００ｍｓである。

ここで、上述の変化量しきい値１６０及び面積しきい値１８２は、一例であり、センサ電極１０１及びセンサ電極１０２の数に依存するものである。

（タイマ部２０の構成）
タイマ部２０は、制御部１８から出力されるタイマ制御信号Ｓ_７に基づいて保持タイマ２００を制御し、時間の計測の開始及び終了を行うように構成されている。

またタイマ部２０は、保持タイマ２００が計測した時間を計測時間２０１として記憶するように構成されている。タイマ部２０は、保持タイマ２００が計測した計測時間２０１の情報を含む時間情報Ｓ_８を生成し、制御部１８に出力するように構成されている。

以下では、本実施の形態の操作装置１の動作について、図５のフローチャートに従って説明する。

（動作）
操作装置１の制御部１８は、車両５の電源が投入されると、クロック信号に基づいて制御信号Ｓ_１を生成し、検出部１０に出力する。

制御部１８は、検出部１０から検出情報Ｓ_３を取得すると（Ｓ１）、検出情報Ｓ_３に基づいて指の検出の有無を判定する。

制御部１８は、指が検出されたと判定すると（Ｓ２：Ｙｅｓ）、検出情報Ｓ_３を面積算出部１２に出力する。

面積算出部１２は、検出情報Ｓ_３を取得すると、接触領域の接触面積を算出し（Ｓ３）、算出情報Ｓ_４を制御部１８に出力する。

制御部１８は、算出情報Ｓ_４を取得すると、蓄積情報１８１に基づいてタッチオフからタッチオンであったか否かを確認する。

制御部１８は、タッチオフからタッチオンではなかった場合、つまり前回の周期で指を検出していた場合（Ｓ４：Ｎｏ）、算出情報Ｓ_４を変化量算出部１４に出力する。

変化量算出部１４は、取得した算出情報Ｓ_４と、面積情報１４０と、に基づいて変化量を算出し、変化量情報Ｓ_５として制御部１８を介して比較部１６に出力する。

比較部１６は、取得した変化量情報Ｓ_５と変化量しきい値１６０と、を比較する。比較部１６は、変化量が変化量しきい値１６０よりも大きい場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、変化量が変化量しきい値１６０よりも大きいとする比較情報Ｓ_６を生成し、制御部１８に出力する。

制御部１８は、比較情報Ｓ_６及び蓄積情報１８１に基づいて接触面積が急激に変化したと判定し、前回周期で算出された接触面積を、今回周期の接触面積として保持すると共に、前回周期の検出点を今回周期の検出点として保持する（Ｓ６）。

制御部１８は、検出点を保持することに基づいてタイマ制御信号Ｓ_７を生成し、タイマ部２０に出力する。

タイマ部２０は、取得したタイマ制御信号Ｓ_７に基づいて保持タイマ２００をリセットして起動し、保持時間の計測を開始する（Ｓ７）。

制御部１８は、保持タイマ２００が起動した後、周期に従って検出部１０から検出情報Ｓ_３を取得する。

制御部１８は、取得した検出情報Ｓ_３に基づいて予め設定された条件である、タッチオフである、算出された接触面積と第１の接触面積とされた第２の接触面積との差が予め定められた範囲内である、算出された検出点の保持が予め定められた期間を超える、のいずれか１つが満たされるか否かを判定する。

制御部１８は、予め設定された条件が満たされた場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、検出点の保持を解除し、保持タイマ２００を停止させるためにタイマ部２０にタイマ制御信号Ｓ_７を出力し（Ｓ９）、ステップ１に処理を進める。

ここで、ステップ２において、制御部１８は、指が検出されていないと判定すると（Ｓ２：Ｎｏ）、非検出状態を示す操作情報Ｓ_９を生成し、通信部２２を介して出力する（Ｓ１０）。

またステップ４において、制御部１８は、タッチオフからタッチオンであった場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、算出された接触面積に基づいて検出点を算出し（Ｓ１１）、算出した検出点に基づいて操作情報Ｓ_９を生成して通信部２２を介して出力する（Ｓ１２）。

さらにステップ８において、制御部１８は、予め設定された条件が満たされていない場合（Ｓ８：Ｎｏ）、ステップ１に処理を進める。

この一連の処理は、例えば、車両５の電源が遮断されるまで継続的に続けられる。

なお変形例として、操作装置１は、上述の第１の条件〜第３の条件のいずれか１つだけ、又はこれらを組み合わせて満足する場合に検出点を保持するように構成されても良い。

（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る操作装置１は、意図しない操作対象の移動等を抑制すると共に、操作性を向上させることができる。具体的には、操作装置１は、接触面積が急激に変化した場合、検出された接触面積ごとに検出点を算出するのではなく、急激に変化する前に算出された検出点を保持するので、操作者の意図しない検出点の移動、例えば、操作面１００を押し込むような操作が行われた際の指の位置の変化に基づく検出点の移動等を抑制することができる。

また操作装置１は、急激に接触面積が変化する場合、検出された接触面積ごとに検出点を算出しないので、処理能力が低いマイクロコンピュータを用いることが可能となり、製造コストが低減される。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、接触面積の算出方法が第１の実施の形態と異なっている。

図６（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施の形態に係る操作装置の面積算出部による接触面積の算出を説明するための概略図である。図６（ａ）及び（ｂ）において実線及び点線で囲む領域は、操作面１００と指９とが接触した接触領域を示している。

なお以下に記載する実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。

本実施の形態の操作装置１の面積算出部１２は、全センサ電極の検出値（静電容量）の総和を接触面積として算出するように構成されている。

具体的には、面積算出部１２は、図６（ａ）に示すように、ｘ_１のセンサ電極１０１〜ｘ_１２のセンサ電極１０２の検出値の総和、つまり曲線１０６ｄとｘ軸とで囲まれる領域の面積、及びｙ_１のセンサ電極１０２〜ｙ_６のセンサ電極１０２の検出値の総和、つまり曲線１０６ｅとｙ軸とで囲まれる面積、を加算し、接触領域１０６の接触面積１０６ａ（第１の接触面積）とするように構成されている。

同様に、面積算出部１２は、図６（ｂ）に示すように、ｘ_１のセンサ電極１０１〜ｘ_１２のセンサ電極１０２の検出値の総和、つまり曲線１０７ｄとｘ軸とで囲まれる領域の面積、及びｙ_１のセンサ電極１０２〜ｙ_６のセンサ電極１０２の検出値の総和、つまり曲線１０７ｅとｙ軸とで囲まれる面積、を加算し、接触領域１０７の接触面積１０７ａ（第２の接触面積）とするように構成されている。

比較部１６は、一例として、第１の接触面積に対する第２の接触面積の変化量と、変化量しきい値１６０と、を比較して、接触面積が急激に変化したか否かを判定する。この変化量は、一例として、５０％以上が好ましく、４０％以下がより好ましい。従って変化量しきい値１６０は、一例として、変化量が４０％になるような値に設定される。

（第２の実施の形態の効果）
本実施の形態に係る操作装置１は、全センサ電極の検出値の総和を接触面積とするので、指を検出したセンサ電極から接触領域を算出して接触面積を求める場合と比べて、容易に接触面積を求めることができる。

以上述べた少なくとも１つの実施の形態の操作装置１によれば、意図しない操作対象の移動等を抑制すると共に、操作性を向上させることが可能となる。

上述の実施の形態及び変形例に係る操作装置１は、例えば、用途に応じて、その一部が、コンピュータが実行するプログラム、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によって実現される。

なお、ＡＳＩＣとは、特定用途向け集積回路であり、ＦＰＧＡとは、プログラミングすることができるＬＳＩ（大規模集積回路：Large Scale Integration）である。

以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…操作装置、３…表示装置、５…車両、９…指、１０…検出部、１２…面積算出部、１４…変化量算出部、１６…比較部、１８…制御部、２０…タイマ部、２２…通信部、５０…フロアコンソール、５１…インストルメントパネル、５２…ステアリング、９１ａ…仮想検出点、１００…操作面、１０１…センサ電極、１０２…センサ電極、１０３…検出制御部、１０４…判定部、１０４ａ…しきい値、１０６…接触領域、１０６ａ…接触面積、１０６ｂ…検出点、１０６ｄ…曲線、１０６ｅ…曲線、１０７…接触領域、１０７ａ…接触面積、１０７ｂ…仮想検出点、１０７ｄ…曲線、１０７ｅ…曲線、１４０…面積情報、１６０…変化量しきい値、１８０…条件情報、１８１…蓄積情報、１８２…面積しきい値、１８３…時間しきい値、２００…保持タイマ、２０１…計測時間

Claims

操作面に対する検出対象物の接触を検出して検出情報を出力する検出部と、
前記検出情報に基づいて前記検出対象物の接触面積を算出する面積算出部と、
前記面積算出部が算出した第１の接触面積、及び前記第１の接触面積に続いて算出された第２の接触面積、に基づいた変化量を算出する変化量算出部と、
変化量しきい値を有し、前記変化量と前記変化量しきい値とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて、前記変化量が前記変化量しきい値よりも大きい場合、予め設定された条件が満たされるまで、前記第１の接触面積に応じて算出された検出点を保持して以降の検出点とする検出点算出部と、
を備えた操作装置。
前記検出点算出部は、前記検出対象物が不検出となる条件が満たされた場合、前記算出された検出点の保持を解除する、
請求項１に記載の操作装置。
前記検出点算出部は、前記変化量が前記変化量しきい値よりも大きい際に前記第２の接触面積を前記第１の接触面積とし、前記算出された検出点を保持した後に算出された接触面積と、前記第１の接触面積とされた前記第２の接触面積と、の差が、予め定められた範囲内であるという条件が満たされた場合、前記算出された検出点の保持を解除する、
請求項１又は２に記載の操作装置。
前記検出点算出部は、前記算出された検出点の保持が予め定められた期間を超えるという条件が満たされた場合、前記算出された検出点の保持を解除する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の操作装置。
前記検出点算出部は、前記検出対象物が不検出となる条件、前記変化量が前記変化量しきい値よりも大きい際に前記第２の接触面積を前記第１の接触面積とし、前記算出された検出点を保持した後に算出された接触面積と、前記第１の接触面積とされた前記第２の接触面積と、の差が、予め定められた範囲内であるという条件、及び前記算出された検出点の保持が予め定められた期間を超えるという条件、の少なくとも１つの条件が満たされた場合、前記算出された検出点の保持を解除する、
請求項１に記載の操作装置。