JP5579780B2 - 入力装置、入力支援方法及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、タッチパネルを介して入力操作を受け付ける入力装置、入力支援方法及びプログラムに関する。
近年、タッチパネルを搭載した電子機器が増えている。ユーザにとって直感的な操作が可能なタッチパネルは、携帯電話機を含む電子機器の入力操作を受け付けるデバイスとして、広く用いられている。タッチパネルは、電子機器に設けられた表示部（例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイの画面に対する入力操作の受け付けと、電子機器の処理結果の表示処理とを同一の画面内において行うことを可能にする。
一方、指示媒体（例えば指）の近接を検知可能なタッチパネルも登場している。このタッチパネルは、タッチパネルの面から所定の範囲内に離間した空間上において指の移動に応じて検知した信号を、指がタッチパネルの面上に直接接触して移動させるスライド操作のように用いることができ、新たなユーザインタフェースとしての確立が期待されている。
また、ユーザがタッチパネルに対して操作する際、素手の状態で指によって直に操作する場合と、手袋（例えば透明若しくは半透明な樹脂により形成）を装着して操作する場合とがある。前者の場合では素手による操作（以下、単に「素手操作」という）に対応したタッチ閾値が設定され、後者の場合では手袋を装着した手による操作（以下、単に「手袋操作」という）に対応したタッチ閾値が設定される必要がある。なお、タッチ閾値は、例えばタッチパネルが静電容量方式であれば静電容量値として表され、タッチ閾値以上の静電容量値が検知されるとタッチ操作が行われたことになる。
素手操作用のタッチ閾値と手袋操作用のタッチ閾値に関連する先行技術として、特許文献１に記載のタッチスイッチが知られている。タッチスイッチは、素手操作用のタッチ閾値と手袋操作用のタッチ閾値を予め保持し、素手操作用のタッチ閾値を超えなくても、手袋操作用のタッチ閾値を一定時間以上の間超える場合には仮にタッチが行われたと判定する。また、タッチスイッチは、仮にタッチが行われたと判定した時にタッチパネル上の他の場所で素手によるタッチが検出されない限り、仮のタッチを真のタッチとして判定する。
特開２００９−１８１２３２号公報
しかしながら、特許文献１のタッチスイッチでは、ユーザがタッチパネルに対して入力操作を行う度に、入力操作が手袋操作であるのか又は素手操作であるのかを判定しなければならず、タッチスイッチの動作が煩雑となり、タッチスイッチに内蔵される各リソースに相当の負荷がかかることになる。
また、特許文献１のタッチスイッチでは、素手の状態で指をタッチパネルの面から僅かに離間した位置に所定時間以上の間かざしたままであると、手袋操作によるタッチと判定されて手袋操作用のタッチ閾値が設定されてしまう。このため、直接タッチしていないのにタッチしたとの判断がなされてしまい、ユーザの意図に沿わない誤操作が生じる可能性があった。
本発明は、上記した従来の事情に鑑みてなされたものであって、煩雑な動作を行うことなく、タッチパネルに対する入力操作に応じて、手袋操作モード又は素手操作モードへの切り替えを簡易に行う入力装置、入力支援方法及びプログラムを提供することを目的とする。
本発明の一実施形態の入力装置は、検知対象の近接及び接触を検知するタッチパネルと、前記近接又は接触が検知された前記検知対象の、少なくとも前記タッチパネルの面に対する垂直方向の距離に基づく情報を抽出する抽出部と、前記検知対象の前記タッチパネルの面に対する近接操作に応じて前記抽出部より前記情報を抽出し、前記情報に基づいて、前記近接操作を行っている前記検知対象の前記タッチパネルの面に対する垂直方向の距離が、所定期間にわたり定められた範囲を超えて変化していないと判定すれば、前記検知対象が前記タッチパネルに接触したと判断するための接触閾値を、前記近接操作を行っている前記検知対象を接触と判断しうる値に変更する制御部と、を備える。
この構成によれば、煩雑な動作を行うことなく、タッチパネルに対する入力操作に応じて、手袋操作モード又は素手操作モードへの切り替えを簡易に行うことができる。
また、本発明の一実施形態の入力支援方法は、検知対象の近接及び接触を検知するタッチパネルを備える入力装置における入力支援方法であって、前記近接又は接触が検知された前記検知対象の、少なくとも前記タッチパネルの面に対する垂直方向の距離に基づく情報を抽出するステップと、前記検知対象の前記タッチパネルの面に対する近接操作に応じて抽出された前記情報に基づいて、前記近接操作を行っている前記検知対象の前記タッチパネルの面に対する垂直方向の距離が、所定期間にわたり定められた範囲を超えて変化していないと判定すれば、前記検知対象が前記タッチパネルに接触したと判断するための接触閾値を、前記近接操作を行っている前記検知対象を接触と判断しうる値に変更するステップと、を有する。
この方法によれば、煩雑な動作を行うことなく、タッチパネルに対する入力操作に応じて、手袋操作モード又は素手操作モードへの切り替えを簡易に行うことができる。
また、本発明の一実施形態のプログラムは、前記近接又は接触が検知された前記検知対象の、少なくとも前記タッチパネルの面に対する垂直方向の距離に基づく情報を抽出するステップと、前記検知対象の前記タッチパネルの面に対する近接操作に応じて抽出された前記情報に基づいて、前記近接操作を行っている前記検知対象の前記タッチパネルの面に対する垂直方向の距離が、所定期間にわたり定められた範囲を超えて変化していないと判定すれば、前記検知対象が前記タッチパネルに接触したと判断するための接触閾値を、前記近接操作を行っている前記検知対象を接触と判断しうる値に変更するステップと、を実行させるためのプログラムである。
このプログラムによれば、煩雑な動作を行うことなく、タッチパネルに対する入力操作に応じて、手袋操作モード又は素手操作モードへの切り替えを簡易に行うことができる。
本発明によれば、煩雑な動作を行うことなく、タッチパネルに対する入力操作に応じて、手袋操作モード又は素手操作モードへの切り替えを簡易に行うことができる。
第１の実施形態の携帯端末１の機能的構成を示すブロック図 素手操作モードと手袋操作モードとを示す説明図 （Ａ）手袋操作モードにおけるタッチ操作の問題点を説明する図、（Ｂ）手袋操作モードにおけるタッチ操作中又はタッチスライド操作中の静電容量値の波形を示す図、（Ｃ）手袋操作の一例を示す図、（Ｄ）（Ｃ）に示す手袋操作中に検知された静電容量値の波形を示す図 （Ａ）〜（Ｃ）手袋タッチ閾値のキャリブレーションの方法を示す図 ロック解除操作時に手袋操作モード又は素手操作モードとして判定する方法を示す図 各実施形態の携帯端末１における動作モードの状態遷移図 第１の実施形態の携帯端末１の動作手順を説明するフローチャート ステップＳ４におけるロック解除操作中の携帯端末１の動作手順を説明するフローチャート 第２の実施形態における手袋操作モードから素手操作モードに切り替える場合の操作を示す図 第２の実施形態の携帯端末１における手袋操作モード時の動作手順を説明するフローチャート 第３の実施形態の携帯端末１における素手操作モード時の動作手順を説明するフローチャート
以下、本発明に係る入力装置、入力支援方法及びプログラムのうち入力装置の各実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態の入力装置は、データを表示画面に表示する機能を有する表示部を含み、表示部上にタッチパネルが形成された電子機器であり、例えば携帯電話機、スマートフォン、タブレット端末、デジタルスチルカメラ、ＰＤＡ（personal digital assistant）又は電子書籍端末である。以下、各実施形態の入力装置の一例として、携帯端末（例えばスマートフォン）を用いて説明する。
なお、本発明は、装置としての入力装置、又は入力装置をコンピュータとして動作させるためのプログラムとして表現することも可能である。更に、本発明は、入力装置により実行される各動作（ステップ）を含む入力支援方法として表現することも可能である。即ち、本発明は、装置、方法及びプログラムのうちいずれのカテゴリーにおいても表現可能である。
また、以下の説明において、タッチパネル上の水平面（操作面）を表す２軸をｘ軸及びｙ軸とし、タッチパネルの鉛直方向（垂直方向、高さ方向）を表す軸をｚ軸とする。更に、以下の説明において、「座標」は、タッチパネルの水平面上の位置、即ち、ｘ座標及びｙ座標の組み合わせにより定まるタッチ座標（ｘ、ｙ）と、タッチ座標（ｘ、ｙ）とタッチパネルの面と検知対象（例えば指）との間のｚ軸方向における距離（検知対象の鉛直方向における高さ）とを用いた近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）との両方を含むとする。
なお、以下の説明において、タッチパネルの検知対象の一例としてユーザ（人）の指を用いて説明するが、指に限らず、ユーザの手により把持された導電性のスタイラスを用いても良い。また、検知対象は、タッチパネルの構造及び検知方式（例えば静電容量式、電磁誘導式、感圧式等）に応じて、タッチパネルへの近接及びタッチが検出可能なものであれば特に限定されない。
更に、以下の説明において、指をタッチパネルの面上から離間した空間上の位置にかざす操作を「ホバー操作」と定義し、ホバー操作によってかざされた空間上の位置からタッチパネルの面に対して略平行にスライド（移動）する操作を「ホバースライド操作」と定義する。従って、指がタッチパネルの面上に直接タッチする操作（接触操作）は「ホバー操作」ではなく、「タッチ操作」となる。また、指をタッチパネルの面上に接触させてからスライド（移動、ドラッグ）する操作を「タッチスライド操作」と定義する。
更に、以下の説明において、「タッチ操作」又は「タッチスライド操作」の終了時に指がタッチパネルの面から離れて空間上に移動させる操作を「リリース操作」と定義する。また、タッチパネルの面を軽く叩く操作、即ち、タッチパネルの面をタッチして直ぐにタッチパネルの面からリリースさせる操作を「タップ操作」と定義する。
なお、静電容量方式のタッチパネルが用いられる場合では、ホバー操作又はホバースライド操作が検知されるためには、指とタッチパネルの面上との距離（高さ）は、タッチパネルが検出する静電容量に反比例するため、タッチパネルが検出可能な静電容量の範囲に対応する距離であることが好ましい。
（本発明に至る経緯）
本発明者らは、ユーザが素手操作又は手袋操作を行う場合に、特許文献１において生じる課題を解決するために、素手操作に対応した素手操作モードと、手袋操作に対応した手袋操作モードとを簡易に切り替える入力装置について検討した。ここで、素手操作モードと手袋操作モードとについて、図２を参照して説明する。図２は、素手操作モードと手袋操作モードとを示す説明図である。
詳細は後述するが、以下の各実施形態における携帯端末には、指６５の近接又は接触を検知可能なタッチパネル２８（図１参照）が設けられている。タッチパネル２８には指６５の近接を検知可能な近接検知領域（ｚ座標値：ｚｍａｘ、静電容量値：Ｃｍｉｎ）が予め設けられている。以下、静電容量値Ｃｍｉｎをホバー閾値という。指６５が近接検知領域内に進入すると、タッチパネル２８は、静電容量値Ｃｍｉｎ以上の静電容量値を得るため、指６５の近接を検知する。以下、素手操作モード及び手袋操作モードに拘わりなく、タッチパネル２８が指６５の近接を検知する時の静電容量値をＣｍｉｎと表し、タッチパネル２８が指６５の接触を検知する時の静電容量値をＣｔｏｕｃｈと表す。
以下、指６５を近接検知領域外から近接検知領域内にかざすことで指６５の近接が検知され始める操作を「ホバーイン」といい、指６５を近接検知領域内から近接検知領域外に移動させることで指６５の近接が検知されなくなる操作を「ホバーアウト」という。
また、以下の説明では、タッチパネル２８が指６５の近接又は接触を検知するための変数として、指６５が近接検知領域内に進入した場合に指６５とタッチパネル２８との間に生じる「静電容量値」又は指６５の近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）の「ｚ座標の値」を用いる。
素手操作モードでは、素手操作モードに対応した素手タッチ閾値が予め設けられており、素手タッチ閾値は、「静電容量値」を用いて表す場合にはタッチパネル２８が検知可能な静電容量値Ｃｔｏｕｃｈであり、「ｚ座標の値」を用いて表す場合には例えばゼロである。従って、素手操作モードでは、指６５がタッチパネル２８にタッチ操作してリリース操作するまでがタッチ状態であり、図２におけるタッチ状態を除く他の状態がリリース状態となる。
手袋操作モードでは、手袋操作モードに対応した手袋タッチ閾値が予め設けられており（図２点線参照）、手袋タッチ閾値は、「静電容量値」を用いて表す場合にはタッチパネル２８が検知可能な静電容量値Ｃｔｏｕｃｈより小さい所定の静電容量値Ｃｔｈであり、「ｚ座標の値」を用いて表す場合には所定の静電容量値Ｃｔｈに対応したｚ座標の値ｚｔｈである。従って、手袋操作モードでは、タッチパネル２８が手袋タッチ閾値Ｃｔｈ以上の静電容量値を検知する時におけるホバー操作中の指６５の位置から、タッチパネル２８が手袋タッチ閾値Ｃｔｈ未満の静電容量値を検知する時におけるホバー操作中の指６５の位置までがタッチ状態であり、図２におけるタッチ状態を除く他の状態がリリース状態となる。
ここで、上述した素手操作モード又は手袋操作モードでは、各操作モードに対応したタッチ閾値が適正に設定される必要があり、操作モードが切り替えられた場合には切り替え後の動作モードに対応したタッチ閾値が設定される必要がある。また以下では、タッチ閾値は「静電容量値」であるとして説明する。
例えば、ユーザが素手で操作している素手操作時には、素手操作モードに対応した素手タッチ閾値が設定されなければならない。仮に手袋タッチ閾値が設定されていると、タッチパネル２８は、素手タッチ閾値を検知する前に手袋タッチ閾値を検知することになる。このため、ユーザの意図に沿わないタッチ操作がタッチパネル２８によって検知されてしまい、例えば携帯端末のアプリケーションが反応することが考えられ、誤操作の原因となってしまう。
また、ユーザが手袋を装着している手袋操作時には、手袋操作モードに対応した手袋タッチ閾値が設定されなければならない。仮に素手タッチ閾値が設定されていると、ユーザが手袋の装着を外さない限り、タッチパネル２８は、素手タッチ閾値を検知することができない。このため、携帯端末は、手袋操作時にユーザからのタッチ操作を受け付けることができない。
また、ユーザが装着する手袋は多様性に富むため、各々の手袋の厚み又は素材によってタッチ閾値の適正値が異なり、ユーザが装着している手袋に応じた手袋タッチ閾値が適正に設定される必要があると考えられる。
そこで、本発明者らは、上述した経緯に鑑みて検討を重ね、携帯端末の動作モードを手袋操作モード又は素手操作モードへの切り替えを簡易に行い、手袋操作モードにおける手袋タッチ閾値を適正に調整する携帯端末を考案した。以下、携帯端末の具体的な各実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の携帯端末１の機能的構成を示すブロック図である。携帯端末１は、近接検知部１１、タッチ検知部１２、近接座標抽出部１３、タッチ座標抽出部１４、制御部５、記憶部１８、アプリケーション１９、アプリ画面生成部２０及び画面表示部２１を含む。近接検知部１１及びタッチ検知部１２は、画面表示部２１の表示画面に対する指の近接又は接触を検知するタッチパネル２８（図２参照）により構成される。
近接座標抽出部１３及びタッチ座標抽出部１４は、タッチパネル２８が指の近接又は接触を検知した時のタッチ座標（ｘ、ｙ）又は近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）を算出して抽出する座標抽出部２９として構成される。
制御部５は、状態管理部１５、閾値管理部１６及び座標通知部１７を含む。制御部５の各部、即ち、状態管理部１５、閾値管理部１６及び座標通知部１７は、携帯端末１に内蔵されるプロセッサ（不図示）が本発明に係るプログラムを読み込んで実行することによって動作可能となる。なお、プロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。
近接検知部１１は、ホバー操作又はホバースライド操作によってユーザの指６５（例えば人差し指。以下同様）がタッチパネル２８に近接したことを検知する。近接検知部１１は、指６５がタッチパネル２８に近接した旨の近接通知を近接座標抽出部１３に出力する。
タッチ検知部１２は、タッチ操作又はタッチスライド操作によって指６５がタッチパネル２８に接触したことを検知する。タッチ検知部１２は、指６５がタッチパネル２８に接触した旨の接触通知をタッチ座標抽出部１４に出力する。
近接座標抽出部１３は、近接検知部１１から出力された近接通知を基に、近接が検知された指６５のタッチパネル２８に対する近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）と、近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）のｚ座標値に対応する特定パラメータとしての静電容量値とを所定時間（例えば１５ミリ秒）毎に算出して抽出する。近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）のうち、ｘ成分及びｙ成分はタッチパネル２８の面上の位置を示す座標値であって、ｚ成分は指６５とタッチパネル２８との間のｚ軸方向の距離（高さ）を表す座標値である。近接座標抽出部１３は、抽出された近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）及び静電容量値の各情報を状態管理部１５に出力する。また、近接座標抽出部１３は、状態管理部１５からの指示を基に、近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）及び近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）に対応する静電容量値の各情報を座標通知部１７に出力する。
タッチ座標抽出部１４は、タッチ検知部１２から出力された接触通知を基に、接触が検知された指６５がタッチパネル２８のどの位置に接触したかを示すタッチ座標（ｘ、ｙ）と、タッチ座標（ｘ、ｙ）に対応する特定パラメータとしての静電容量値とを所定時間（例えば１５ミリ秒）毎に算出して抽出する。タッチ座標（ｘ、ｙ）のｘ成分及びｙ成分はタッチパネル２８の面上の位置を示す座標値である。タッチ座標抽出部１４は、抽出されたタッチ座標（ｘ、ｙ、ｚ）及び静電容量値の各情報を状態管理部１５に出力する。また、タッチ座標抽出部１４は、状態管理部１５からの指示を基に、タッチ座標（ｘ、ｙ）及びタッチ座標（ｘ、ｙ）に対応する静電容量値の各情報を座標通知部１７に出力する。
状態管理部１５は、近接座標抽出部１３から出力された近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）及び静電容量値の各情報、若しくはタッチ座標抽出部１４から出力されたタッチ座標（ｘ、ｙ）及び静電容量値の各情報を基に、携帯端末１の動作モードが素手操作モード又は手袋操作モードのどちらであるかを判定する。状態管理部１５は、携帯端末１の動作モードを、判定された素手操作モード又は手袋操作モードに切り替える。携帯端末１の動作モードの情報（例えば後述する素手フラグ）は、記憶部１８又は不図示のＲＡＭ（Random Access Memory）に一時的に記憶され、状態管理部１５によって適宜参照され又は書き替えられる。但し、図面の複雑化を避けるために、図１では状態管理部１５と記憶部１８との間の矢印は省略している。
ここで、手袋操作モードとは、ユーザが手袋７２を装着した指６５で操作している状態を想定した携帯端末１の動作モードである。手袋７２を装着した指６５ではタッチパネル２８の面を直に接触することができないため（図３（Ａ）参照）、手袋操作モードでは、携帯端末１がタッチ操作を受け付けるための手袋タッチ閾値Ｃｔｈが予め設定されている。
上述したように、手袋操作モードでは、タッチパネル２８が検知した静電容量値が手袋タッチ閾値Ｃｔｈ以上である場合にはタッチ操作が行われたと判定され、タッチパネル２８が検知した静電容量値が手袋タッチ閾値Ｃｔｈ未満である場合にはタッチ操作が行われていないと判定される。
一方、素手操作モードとは、ユーザが手袋７２を装着せずに素手のままの指６５で操作している状態を想定した携帯端末１の動作モードである。素手操作モードでは、タッチパネル２８が指６５の画面表示部２１の表示画面に対する接触を検知した場合、即ち、タッチパネル２８が静電容量値Ｃｔｏｕｃｈ以上の静電容量値を検知した場合にはタッチ操作が行われたと判定され、タッチパネル２８が静電容量値Ｃｔｏｕｃｈ未満の静電容量値を検知した場合にはタッチ操作が行われていないと判定される。
また、状態管理部１５は、ロック解除画面を表示（起動）した旨のロック解除画面表示通知をアプリケーション１９から受けると、携帯端末１の動作モードを動作判定モードに切り替えると共に、携帯端末１の動作モードを動作判定モードに切り替えた旨の切り替え通知を閾値管理部１６に出力する。本実施形態を含む各実施形態では、携帯端末１のロック状態（サスペンド状態）を解除するための操作は、ユーザの携帯端末１に対する初期操作の一例である。
また、状態管理部１５は、近接座標抽出部１３から出力された近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）及び静電容量値の各情報を基に、手袋操作モードにおける手袋タッチ閾値のキャリブレーションを行う旨のキャリブレーション指示を閾値管理部１６に出力する。このキャリブレーション指示には、近接座標抽出部１３から出力された近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）に対応する静電容量値が含まれている。
閾値管理部１６は、素手操作モードに対応した素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈ及び手袋操作モードに対応した手袋タッチ閾値Ｃｔｈを保持し、状態管理部１５から出力された手袋タッチ閾値のキャリブレーション指示（調整指示）を基に、手袋タッチ閾値Ｃｔｈをキャリブレーションする。閾値管理部１６は、素手操作モードに対応した素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈ、手袋操作モードに対応した手袋タッチ閾値Ｃｔｈ、及びキャリブレーション後の手袋タッチ閾値を状態管理部１５に出力する。手袋タッチ閾値のキャリブレーション方法については、図４を参照して後述する。また、閾値管理部１６は、携帯端末１の電源がオンされた時又は携帯端末１のサスペンド状態を解除するためのロック解除画面が表示された時に用いられる手袋タッチ閾値の初期値Ｃｔｈ０を保持する。
座標通知部１７は、近接座標抽出部１３又はタッチ座標抽出部１４から出力された静電容量値が手袋タッチ閾値以上である場合に、近接座標抽出部１３から出力された近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）の情報又はタッチ座標抽出部１４から出力されたタッチ座標（ｘ、ｙ）の情報を、後段のアプリケーション１９に出力する。また、座標通知部１７は、携帯端末１の動作モードが手袋操作モードである場合に、近接座標抽出部１３から出力された近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）の情報をタッチ座標としてアプリケーション１９に出力する。
記憶部１８は、携帯端末１に内蔵されるハードディスク、フラッシュメモリ又はＲＡＭを用いて構成され、携帯端末１が取得したデータ又は生成したデータを記憶する。アプリケーション１９のプログラムは記憶部１８に記憶されている。記憶部１８は、ハードディスク又はフラッシュメモリではなく、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子を介して接続された外部記憶媒体（例えばＵＳＢメモリ）を用いて構成されても良い。
記憶部１８は、例えばアプリケーション１９において用いられる画面のデータ及び画像データ、アプリケーション１９によって生成されたデータ、不図示の基地局又は他の通信端末から受信された画像データ、並びにアプリケーション１９の画面において用いられる画面の構成部品（例えばボタン）の配置座標情報及び当該構成部品に割り当てられたアプリケーション１９の動作情報を記憶する。
なお、記憶部１８には、近接座標抽出部１３により抽出された近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）又はタッチ座標抽出部１４により抽出されたタッチ座標（ｘ、ｙ）の各情報が一時的に記憶されても良い。図１では、図面の複雑化を避けるために、近接座標抽出部１３及びタッチ座標抽出部１４から記憶部１８への矢印の図示を省略している。
アプリケーション１９は、携帯端末１に内蔵されるＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶され、携帯端末１に内蔵されるプロセッサにより実行可能となる。アプリケーション１９は、アプリケーション１９の内容に応じた画面（アプリ画面）を生成する旨の画面生成指示をアプリ画面生成部２０に出力する。
アプリ画面生成部２０は、アプリケーション１９から出力された画面生成指示を基に、記憶部１８から取得したデータを用いて、アプリケーション１９におけるアプリ画面の画面データを生成して画面表示部２１に表示させる。
画面表示部２１は、例えばＬＣＤ又は有機ＥＬディスプレイを用いて構成され、表示画面にデータを表示する機能を有する。画面表示部２１は、アプリ画面生成部２０により生成されたアプリ画面（例えば、ロック解除画面）を表示画面に表示する。
次に、手袋操作時におけるタッチ操作の問題点及び静電容量値について、図３を参照して説明する。図３（Ａ）は、手袋操作モードにおけるタッチ操作の問題点を説明する図である。図３（Ｂ）は、手袋操作モードにおけるタッチ操作中又はタッチスライド操作中の静電容量値の波形を示す図である。図３（Ｃ）は、手袋操作の一例を示す図である。図３（Ｄ）は、（Ｃ）に示す手袋操作中に検知された静電容量値の波形を示す図である。
図３（Ａ）に示すように、手袋操作時では、手袋７２により覆われた指６５がタッチパネル２８の面をタッチしても、手袋７２の厚みにより指６５がタッチパネル２８に直に接触することがないため、タッチパネル２８は、素手操作時に得る静電容量値ほどの静電容量値を得ることはできない。
ところが、手袋操作時では、手袋７２により覆われた指６５がタッチパネル２８の面上をタッチ操作又はタッチスライド操作によって接触を継続している限り、図３（Ｂ）に示すように、タッチパネル２８が得る静電容量値（符号ａ参照）は安定し、時間の経過に対する静電容量値の変動量は少ない（図３（Ｂ）の点線ｍで示される範囲参照）。
そこで、詳細は後述するが、素手操作モード時にタッチパネル２８が得た静電容量値が一定時間（所定時間）安定している場合には、携帯端末１は、動作モードを、素手操作モードから手袋操作モードに切り替える。
また、携帯端末１は、手袋操作時におけるジェスチャ（例えば円を描く等のジェスチャ）の間に得られた静電容量値（図３（Ｃ）参照）、又はタッチパネル２８の面に対するｘｙ方向の何かしらの操作の間に得られた静電容量値（図３（Ｄ）参照）を基に、手袋操作モードに対応した手袋タッチ閾値をキャリブレーションする。これにより、携帯端末１は、安定的に得られた静電容量値を基に、ユーザが装着している手袋に応じた手袋タッチ閾値を適正に調整することができる。
図４（Ａ）〜（Ｃ）は、手袋タッチ閾値のキャリブレーションの方法を示す図である。図４（Ａ）は、タッチ操作の状態において高さ（ｚ座標値）が安定している場合における静電容量値を基に手袋タッチ閾値Ｃｔｈをキャリブレーションする方法である。図４（Ｂ）は、手袋操作時に得られた静電容量値の平均値を基に手袋タッチ閾値Ｃｔｈをキャリブレーションする方法である。図４（Ｃ）は、手袋操作時に得られた静電容量値の最大値を基に手袋タッチ閾値Ｃｔｈをキャリブレーションする方法である。
図４（Ａ）では、Ｃｔｈ０は閾値管理部１６が予め保持する手袋タッチ閾値の初期値であり、Ｃｔｈ１は閾値管理部１６がキャリブレーションした後の手袋タッチ閾値である。タッチパネル２８は、静電容量値の波形ａが手袋タッチ閾値の初期値Ｃｔｈ０以上となる時に手袋操作におけるタッチ操作を検知し、同波形ａが手袋タッチ閾値の初期値Ｃｔｈ０未満となる時に手袋操作におけるリリース操作を検知する。
図４（Ａ）では、ユーザが手袋７２を装着している状態において、閾値管理部１６は、タッチ操作の状態において手袋７２が装着された指６５の高さ（ｚ座標値）に対応する測定値としての静電容量値を状態管理部１５から取得する。図４の説明において、閾値管理部１６が状態管理部１５から取得した測定値としての静電容量値を「基準値」という。
閾値管理部１６は、タッチパネル２８が前回（例えば現在時刻から１５ミリ秒前）の検知時に得た静電容量値に対する今回（例えば現在時刻）の検知時に得た静電容量値の比率を算出し、この算出された比率が所定比率以上であるか否かを判定する。所定比率は、手袋操作時に手袋７２が装着された指６５のタッチ操作の状態において静電容量値が安定している可能性があるか否かを定めるための値である。閾値管理部１６は、算出された比率が所定比率以上であると判定した場合には、静電容量値の波形ａは安定していないとして、基準値としての静電容量値を今回の検知時に得た静電容量値に更新する。
一方、閾値管理部１６は、算出された比率が所定比率未満であると判定した場合には、静電容量値の波形ａは安定している可能性があるとして、基準値としての静電容量値を更新せずに現在の基準値をそのまま維持する。更に、閾値管理部１６は、上述した比率の算出と所定比率との比較とを、タッチパネル２８が静電容量値を検知するタイミング毎に行い、基準値としての静電容量値が更新されない状態が所定時間継続するか否かを判定する。
閾値管理部１６は、基準値としての静電容量値が更新されない状態が所定時間継続すると判定した場合には、静電容量値の波形ａは安定しているとして、最新の基準値（図４（Ａ）の符号ｂ参照）から所定のオフセット値ｄを減算した値を、キャリブレーション後の手袋タッチ閾値Ｃｔｈ１と算出する。図４（Ａ）のキャリブレーション方法により、閾値管理部１６は、手袋操作時における手袋タッチ閾値を高精度にキャリブレーションすることができる。
なお、所定のオフセット値ｄは、図４（Ａ）のキャリブレーション方法に対応させて実測又はシミュレーションにより予め決定されており、固定値である。図４（Ａ）のキャリブレーションの後、タッチパネル２８は、静電容量値の波形ａが手袋タッチ閾値の初期値Ｃｔｈ１以上となる時に手袋操作のタッチ操作を検知し、同波形ａが手袋タッチ閾値の初期値Ｃｔｈ１未満となる時に手袋操作のリリース操作を検知する。
図４（Ｂ）では、Ｃｔｈ２は閾値管理部１６がキャリブレーションする前の手袋タッチ閾値であって、Ｃｔｈ３は閾値管理部１６がキャリブレーションした後の手袋タッチ閾値である。なお、Ｃｔｈ２は、手袋タッチ閾値の初期値Ｃｔｈ０と同じ値でも良い。タッチパネル２８は、静電容量値の波形ａが手袋タッチ閾値の初期値Ｃｔｈ２以上となる時に手袋操作のタッチ操作を検知し、同波形ａが手袋タッチ閾値の初期値Ｃｔｈ２未満となる時に手袋操作のリリース操作を検知する。
図４（Ｂ）では、ユーザが手袋７２を装着している状態において、閾値管理部１６は、タッチ操作の状態において手袋７２が装着された指６５の高さ（ｚ座標値）に対応する静電容量値を状態管理部１５から取得する。閾値管理部１６は、タッチパネル２８がタッチ操作の検知時からリリース操作の検知時までの間に得た静電容量値の平均値（図４（Ｂ）の符号ｖ参照）を算出する。
閾値管理部１６は、算出された静電容量値の平均値から所定のオフセット値ｅを減算した値を、キャリブレーション後の手袋タッチ閾値Ｃｔｈ３と算出する。図４（Ｂ）のキャリブレーション方法により、閾値管理部１６は、手袋操作時における手袋タッチ閾値を高精度にキャリブレーションすることができる。
なお、所定のオフセット値ｅは、図４（Ｂ）のキャリブレーション方法に対応させて実測又はシミュレーションにより予め決定されており、固定値である。図４（Ｂ）のキャリブレーションの後、タッチパネル２８は、静電容量値の波形ａが手袋タッチ閾値の初期値Ｃｔｈ３以上となる時に手袋操作のタッチ操作を検知し、同波形ａが手袋タッチ閾値の初期値Ｃｔｈ３未満となる時に手袋操作のリリース操作を検知する。
図４（Ｃ）では、図４（Ａ）と同様にＣｔｈ０は閾値管理部１６が予め保持する手袋タッチ閾値の初期値であり、Ｃｔｈ１は閾値管理部１６がキャリブレーションした後の手袋タッチ閾値である。タッチパネル２８は、静電容量値の波形ａが手袋タッチ閾値の初期値Ｃｔｈ０以上となる時に手袋操作のタッチ操作を検知し、同波形ａが手袋タッチ閾値の初期値Ｃｔｈ０未満となる時に手袋操作のリリース操作を検知する。
図４（Ｃ）では、ユーザが手袋７２を装着している状態において、閾値管理部１６は、タッチ操作の状態において手袋７２が装着された指６５の高さ（ｚ座標値）に対応する静電容量値を状態管理部１５から取得する。閾値管理部１６は、タッチパネル２８がタッチ操作の検知時からリリース操作の検知時までの間に得た静電容量値の最大値（図４（Ｃ）参照）を算出する。
閾値管理部１６は、算出された静電容量値の最大値から所定のオフセット値ｆを減算した値を、キャリブレーション後の手袋タッチ閾値Ｃｔｈ１と算出する。図４（Ｃ）のキャリブレーション方法により、閾値管理部１６は、手袋操作時における手袋タッチ閾値を高精度にキャリブレーションすることができる。
なお、所定のオフセット値ｆは、図４（Ｃ）のキャリブレーション方法に対応させて実測又はシミュレーションにより予め決定されており、固定値である。図４（Ｃ）のキャリブレーションの後、タッチパネル２８は、静電容量値の波形ａが手袋タッチ閾値の初期値Ｃｔｈ１以上となる時に手袋操作のタッチ操作を検知し、同波形ａが手袋タッチ閾値の初期値Ｃｔｈ１未満となる時に手袋操作のリリース操作を検知する。
（初期操作による手袋操作モード又は素手操作モードの判定）
図５は、ロック解除操作時に手袋操作モード又は素手操作モードとして判定する方法を示す図である。ロック解除操作は、携帯端末１における初期操作、即ち、携帯端末１の電源がオンされた時又は携帯端末１がサスペンド状態である時からユーザが使用を開始する時に行われる初期の操作の一例である。なお、詳細は後述するが、ロック解錠操作時では携帯端末１の動作モードは仮の手袋操作モードである。従って、図５では、仮の手袋操作モードに対応する手袋タッチ閾値（例えば初期値Ｃｔｈ０）が設定される。
携帯端末１は、ロック解除操作の間に検知された静電容量値又はｚ座標値（高さ）を基にして、携帯端末１の動作モードを、手袋操作モード又は素手操作モードとして判定する。具体的には、タッチパネル２８は、図５に示すように、仮の手袋操作モードにおけるタッチ操作が検知されてから仮の手袋操作モードにおけるリリース操作が検知されるまでに、指６５がタッチパネル２８に直に接触したか否かを判定する。
仮の手袋操作モードにおけるタッチ操作が検知されてから、仮の手袋操作モードにおけるリリース操作が検知されるまでに指６５がタッチパネル２８に直に接触したと判定された場合には、状態管理部１５は、タッチ座標抽出部１４から出力されたタッチ座標（ｘ、ｙ）の情報を基に、携帯端末１の動作モードを素手操作モードとして判定する。
仮の手袋操作モードにおけるタッチ操作が検知されてから、仮の手袋操作モードにおけるリリース操作が検知されるまでに指６５がタッチパネル２８に直に接触していないと判定された場合には、状態管理部１５は、近接座標抽出部１３から出力された近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）の情報を基に、携帯端末１の動作モードを手袋操作モードとして判定する。
図６は、各実施形態の携帯端末１における動作モードの状態遷移図である。図６に示すように、携帯端末１の状態（動作モード）には、少なくとも携帯端末１がスタンバイの状態であるサスペンド状態、初期操作（例えばロック解除操作）が行われる時の動作判定モード、素手操作モード及び手袋操作モードがある。
ユーザが携帯端末１のサスペンド状態の解除操作（例えば特定のボタンを押下する操作）を行った場合又は携帯端末１の電源をオンした場合、状態管理部１５は、携帯端末１の動作モードをサスペンド状態から動作判定モードに切り替える。状態管理部１５は、ユーザが動作判定モードにおいて初期操作（例えばロック解除操作）を行うと、初期操作の間に得られた静電容量値を基に、携帯端末１の動作モードを素手操作モード又は手袋操作モードと判定する。なお、携帯端末１では、ロック解除操作において指６５のホバー操作又ホバースライド操作によって行われても良いし、指６５のタッチ操作又はタッチスライド操作によって行われても良い。
詳細は第２の実施形態で説明するが、手袋操作モードにおいてユーザが手袋７２の装着を外してタッチパネル２８に直にタッチ操作すると、状態管理部１５は、携帯端末１の動作モードを手袋操作モードから素手操作モードに切り替える。
詳細は第３の実施形態で説明するが、素手操作モードにおいてユーザが手袋７２を装着して何かしらの操作を行った時に得られた静電容量値が安定している場合には、状態管理部１５は、携帯端末１の動作モードを素手操作モードから手袋操作モードに切り替える。
また、素手操作モード又は手袋操作モードにおいて、例えば一定時間の間、何の操作も行われなかった場合には、状態管理部１５は、携帯端末１の動作モードを素手操作モード又は手袋操作モードからサスペンド状態に切り替える。また、図６では図示していないが、動作判定モードにおいて、例えば一定時間の間、何の操作も行われなかった場合には、状態管理部１５は、携帯端末１の動作モードを動作判定モードからサスペンド状態に移行させても良い。
（第１の実施形態の携帯端末１の動作手順）
図７は、第１の実施形態の携帯端末１の動作手順を説明するフローチャートである。図７において、携帯端末１のサスペンド状態が解除されると（Ｓ１、ＹＥＳ）、アプリ画面生成部２０は、アプリケーション１９からの指示に応じて、初期操作の一例としての携帯端末１の使用のロックを解除するためのロック解除画面を画面表示部２１に表示（起動）させる（Ｓ２）。アプリケーション１９は、ロック解除画面を表示した旨のロック解除画面表示通知を状態管理部１５に出力する。
状態管理部１５は、ロック解除画面を表示（起動）した旨のロック解除画面表示通知をアプリケーション１９から受けると、携帯端末１の動作モードを動作判定モードに切り替え（Ｓ３）、携帯端末１の動作モードを動作判定モードに切り替えた旨の切り替え通知を閾値管理部１６に出力する。ステップＳ３の後、携帯端末１では、ロック解除操作が行われ、このロック解除操作の間に得られた静電容量値を基に、携帯端末１の動作モードが判定される（Ｓ４）。ステップＳ４の内容については図８を参照して詳述する。
状態管理部１５は、ステップＳ４の処理結果としての素手フラグがオンであるか否かを判定する（Ｓ５）。素手フラグは、携帯端末１の動作モードが素手操作モードであるか否かを示すために設けられた値である。例えば素手フラグがオン又は１である場合には携帯端末１の動作モードは素手操作モードであり、素手フラグがオフ又は０である場合には携帯端末１の動作モードは手袋操作モードである。なお、動作判定モードでは、素手フラグの初期値（オフ）が割り当てられているとする。
素手フラグがオンであると判定された場合（Ｓ５、ＹＥＳ）、状態管理部１５は、携帯端末１の動作モードを素手操作モードに切り替える（Ｓ６）。一方、素手フラグがオフであると判定された場合（Ｓ５、ＮＯ）、状態管理部１５は、携帯端末１の動作モードを手袋操作モードに切り替える（Ｓ７）。これにより、図７の携帯端末１の動作手順は終了する。
図８は、ステップＳ４におけるロック解除操作中の携帯端末１の動作手順を説明するフローチャートである。状態管理部１５は、素手フラグの初期値として、素手フラグをオフと判定し（Ｓ１１）、素手フラグの初期値に対応した仮の手袋操作モードにおける手袋タッチ閾値Ｃｔｈ０を設定する。状態管理部１５は、近接座標抽出部１３から出力された近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）及び近接座標に対応する静電容量値の各情報、又はタッチ座標抽出部１４から出力されたタッチ座標（ｘ、ｙ）及びタッチ座標に対応する静電容量値の各情報を取得する（Ｓ１２）。
状態管理部１５は、ステップＳ１２において取得された静電容量値と素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈとホバー閾値Ｃｍｉｎとを比較する（Ｓ１３）。ステップＳ１２において取得された静電容量値がホバー閾値Ｃｍｉｎ未満であると判定された場合には（Ｓ１３、ホバー閾値Ｃｍｉｎ未満）、状態管理部１５は、指６５はホバーアウトしているとして、ステップＳ１１において判定された素手フラグ（オフ）をそのまま継続して用いると判定する（Ｓ１４）。
次に、ステップＳ１２において取得された静電容量値がホバー閾値Ｃｍｉｎ以上であり且つ素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈ未満であると判定された場合には（Ｓ１３、ホバー閾値Ｃｍｉｎ以上且つ素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈ未満）、状態管理部１５は、ステップＳ１２において取得された静電容量値がステップＳ１１において設定された仮の手袋操作モードにおける手袋タッチ閾値Ｃｔｈ０以上であるか否かを判定する（Ｓ１５）。
ステップＳ１２において取得された静電容量値が手袋タッチ閾値Ｃｔｈ０未満であると判定された場合には（Ｓ１５、ＮＯ）、状態管理部１５は、ホバー操作中又はホバースライド操作中の指６５が手袋操作モードにおけるタッチ操作を行っていないとして、ステップＳ１２において取得された近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）を用いずに破棄する（Ｓ１６）。
一方、ステップＳ１２において取得された静電容量値が手袋タッチ閾値Ｃｔｈ０以上であると判定された場合には（Ｓ１５、ＹＥＳ）、状態管理部１５は、素手操作ではなく手袋操作によってタッチ操作が行われたとして、手袋タッチ閾値のキャリブレーション指示を閾値管理部１６に出力する。閾値管理部１６は、状態管理部１５から出力されたキャリブレーション指示を基に、ステップＳ１１において設定された手袋タッチ閾値Ｃｔｈ０のキャリブレーションを行う（Ｓ１７）。手袋タッチ閾値Ｃｔｈ０のキャリブレーション方法については、図４を参照して説明したため、ここでは説明を省略する。ステップＳ１７の後、座標通知部１７は、手袋操作におけるタッチ座標、即ち、ステップＳ１１において用いられると判定された素手フラグ（オフ）に対応する手袋操作における近接座標をアプリケーション１９に出力（通知）する（Ｓ２０）。
また、ステップＳ１２において取得された静電容量値が素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈ以上であると判定された場合には（Ｓ１３、素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈ以上）、状態管理部１５は、手袋操作ではなく素手操作によってタッチ操作が行われたとして、手袋タッチ閾値を初期化する旨のリセット指示を閾値管理部１６に出力する。閾値管理部１６は、状態管理部１５から出力されたリセット指示を基に、現在の手袋タッチ閾値をステップＳ１１において設定された手袋タッチ閾値Ｃｔｈ０に初期化する（Ｓ１８）。状態管理部１５は、素手操作が行われたとして、素手フラグをオンと判定する（Ｓ１９）。
ステップＳ１９の後、座標通知部１７は、素手操作におけるタッチ座標、即ち、ステップＳ１９において用いられると判定された素手フラグ（オン）に対応する素手操作におけるタッチ座標の情報を状態管理部１５から取得してアプリケーション１９に出力（通知）する（Ｓ２０）。
ステップＳ１４，Ｓ１６，Ｓ２０の後、状態管理部１５は、ロック解除操作が終了したか否かを判定する（Ｓ２１）。ロック解除操作が終了していない場合（Ｓ２１、ＮＯ）、携帯端末１の動作はステップＳ１２に戻る。一方、ロック解除操作が終了した場合には（Ｓ２１、ＹＥＳ）、図８の動作手順は終了し、携帯端末１の動作は図７のステップＳ５に進む。
以上により、第１の実施形態における携帯端末１は、初期操作の一例としてユーザがロック解除操作を行う際、素手操作が行われたか手袋操作が行われたかを判定し、手袋操作が行われたと判定した場合には、手袋タッチ閾値のキャリブレーションを行う。これにより、携帯端末１は、サスペンド状態が解除された後、ユーザが手袋操作を行う場合にわざわざ手袋タッチ閾値のキャリブレーションを行う操作を省略することができる。即ち、携帯端末１は、手袋タッチ閾値のキャリブレーションを主体的に行う必要がなく、手袋操作時における操作性を向上させることができる。更に、携帯端末１は、ユーザが装着する手袋７２の素材又は厚み等の個体差に対応した手袋タッチ閾値を個別に設定することができる。
従って、携帯端末１は、手袋操作によるタッチ操作であるのか、素手操作によるタッチ操作であるのかを正しく認識でき、手袋タッチ閾値を高精度に調整することができる。即ち、携帯端末１は、タッチパネル２８に対するユーザの入力操作に応じて、手袋操作モード又は素手操作モードを適正に判定し、手袋操作モードと素手操作モードとの間で操作モードの切り替えを簡易に行うことができる。
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、現在の携帯端末１の動作モードが手袋操作モードである場合に、初期操作に限定せず何かしらのジェスチャ操作中に指６５がタッチパネル２８に直に接触した時、手袋操作モードから素手操作モードに切り替える携帯端末１について説明する。第２の実施形態の携帯端末の構成は第１の実施形態と同様の構成を有するので、第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を用いることで説明を省略し、異なる内容について説明する。
図９は、第２の実施形態における手袋操作モードから素手操作モードに切り替える場合の操作を示す図である。手袋操作モードにおいて手袋７２で覆われた指６５に対して得られた静電容量値が手袋タッチ閾値Ｃｔｈ以上になると、手袋操作におけるタッチ操作が検知される。また、手袋操作モードにおいて手袋７２で覆われていない指６５に対して得られた静電容量値が素手タッチ閾値以上Ｃｔｏｕｃｈ以上になる、即ち、指６５がタッチパネル２８に直に接触すると、素手操作におけるタッチ操作が検知され（時刻ｔ１）、時点ｔ１において手袋操作モードから素手操作モードに切り替える。さらに、素手操作モードに移行した後、指６５をタッチパネル２８から離すと、その時点ｔ２でタッチ状態からリリース状態に切り替える。
（第２の実施形態の携帯端末１の動作手順）
図１０は、第２の実施形態の携帯端末１における手袋操作モード時の動作手順を説明するフローチャートである。図１０の説明の前提として、携帯端末１の動作モードは手袋操作モードであるため、携帯端末１には手袋操作におけるタッチ操作が行われたか否かを判定するための手袋タッチ閾値Ｃｔｈが設定されているとする。
状態管理部１５は、近接座標抽出部１３から出力された近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）及び近接座標に対応する静電容量値の各情報、又はタッチ座標抽出部１４から出力されたタッチ座標（ｘ、ｙ）及びタッチ座標に対応する静電容量値の各情報を取得する（Ｓ３１）。
状態管理部１５は、ステップＳ３１において取得された静電容量値と素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈとホバー閾値Ｃｍｉｎとを比較する（Ｓ３２）。ステップＳ３１において取得された静電容量値がホバー閾値Ｃｍｉｎ未満であると判定された場合には（Ｓ３２、ホバー閾値Ｃｍｉｎ未満）、指６５はホバーアウトしているとして、図１０の携帯端末１における手袋操作モード時の動作は終了する。
次に、ステップＳ３１において取得された静電容量値がホバー閾値Ｃｍｉｎ以上であり且つ素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈ未満であると判定された場合には（Ｓ３２、ホバー閾値Ｃｍｉｎ以上且つ素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈ未満）、状態管理部１５は、ステップＳ３１において取得された静電容量値が現在設定されている手袋タッチ閾値Ｃｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ３３）。
ステップＳ３１において取得された静電容量値が手袋タッチ閾値Ｃｔｈ未満であると判定された場合には（Ｓ３３、ＮＯ）、状態管理部１５は、ホバー操作中又はホバースライド操作中の指６５が手袋操作モードにおけるタッチ操作を行っていないとして、ステップＳ３１において取得された近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）を用いずに破棄する（Ｓ３４）。
一方、ステップＳ３１において取得された静電容量値が手袋タッチ閾値Ｃｔｈ以上であると判定された場合には（Ｓ３３、ＹＥＳ）、座標通知部１７は、手袋操作におけるタッチ座標、即ち、近接座標抽出部１３から出力された近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）の情報を状態管理部１５から取得してアプリケーション１９に出力（通知）する（Ｓ３５）。
また、ステップＳ３１において取得された静電容量値が素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈ以上であると判定された場合には（Ｓ３２、素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈ以上）、状態管理部１５は、手袋操作ではなく素手操作によってタッチパネル２８に対して直にタッチ操作が行われたとして、ステップＳ３１において取得されたタッチ座標（ｘ、ｙ）の情報を座標通知部１７に出力する。座標通知部１７は、タッチ座標（ｘ、ｙ）の情報をアプリケーション１９に通知する（Ｓ３６）。更に、状態管理部１５は、手袋操作モードから素手操作モードに切り替える（Ｓ３７）。ステップＳ３７の後、携帯端末１の手袋操作モード時における動作は終了する。
以上により、第２の実施形態の携帯端末１は、第１の実施形態の携帯端末１の効果に加え、手袋操作モード時に素手操作のタッチ操作、即ち、手袋７２の装着を外して指６５によってタッチパネル２８に直にタッチ操作した場合に、直ぐに手袋操作モードから素手操作モードに簡易に切り替えることができる。従って、携帯端末１は、ユーザが携帯端末１に対して素手操作モードに切り替えるための操作をわざわざ行う必要が無く、つまり明示的な動作モードの切り替え操作を行う必要が無くなるため、ユーザの操作性を向上させることができる。
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、現在の携帯端末１の動作モードが素手操作モードである場合に、ユーザが手袋７２を装着した状態で何かしらのジェスチャ操作を行っている間に検知された静電容量値が安定していると、素手操作モードから手袋操作モードに切り替える携帯端末１について説明する。第３の実施形態の携帯端末の構成は第１の実施形態と同様の構成を有するので、第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を用いることで説明を省略し、異なる内容について説明する。
図３（Ａ）に示すように、素手操作モードにおいて手袋操作を行う場合、手袋７２で覆われた指６５でタッチパネル２８をタッチしようとしても、手袋７２の厚みによりタッチすることはできない。しかし、手袋７２の厚みによって、タッチパネル２８に対する指６５の位置（高さ）は比較的安定すると考えられる。従って、手袋７２で覆われた指６５に対して得られた静電容量値は、変動量の少ない一定値に近い値となる（図３（Ｂ）参照）。
安定した静電容量値が一定時間現れた場合、本実施形態では、携帯端末１は、携帯端末１の動作モードを、素手操作モードから手袋操作モードに切り替える。このような安定した静電容量値が検出される手袋操作は、例えば、図３（Ｃ）に示すようなタッチパネル２８に対して円を描くジェスチャ操作又はタッチパネル２８に対して直線を描くジェスチャ操作が該当するが、これらの操作に限定されない。
（第３の実施形態の携帯端末１の動作手順）
図１１は、第３の実施形態の携帯端末１における素手操作モード時の動作手順を説明するフローチャートである。図１１の説明の前提として、携帯端末１の動作モードは素手操作モードであるため、携帯端末１には素手操作におけるタッチ操作が行われたか否かを判定するための素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈが設定されているとする。
状態管理部１５は、近接座標抽出部１３から出力された近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）及び近接座標に対応する静電容量値の各情報、又はタッチ座標抽出部１４から出力されたタッチ座標（ｘ、ｙ）及びタッチ座標に対応する静電容量値の各情報を取得する（Ｓ４１）。
状態管理部１５は、ステップＳ４１において取得された静電容量値と素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈとホバー閾値Ｃｍｉｎとを比較する（Ｓ４２）。ステップＳ４１において取得された静電容量値がホバー閾値Ｃｍｉｎ未満であると判定された場合には（Ｓ４２、ホバー閾値Ｃｍｉｎ未満）、指６５はホバーアウトしているとして、状態管理部１５は、静電容量値の安定回数カウント値をリセットし（Ｓ４３）、図１１の携帯端末１における素手操作モード時の動作は終了する。
ここで、静電容量値の安定回数カウント値は、素手操作モードにおいて指６５に対して得られた静電容量値が安定しているか否かを判定するために設けられたパラメータである。本実施形態では、状態管理部１５は、安定回数カウント値が所定の安定判定回数閾値を超えた場合には、素手操作モードにおいて指６５に対して得られた静電容量値は安定している（例えば図３（Ｂ）参照）と判定する。
次に、ステップＳ４１において取得された静電容量値がホバー閾値Ｃｍｉｎ以上であり且つ素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈ未満であると判定された場合には（Ｓ４２、ホバー閾値Ｃｍｉｎ以上且つ素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈ未満）、状態管理部１５は、ステップＳ４１において取得された近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）の情報を座標通知部１７に出力する。座標通知部１７は、近接座標（ｘ、ｙ、ｚ）の情報をアプリケーション１９に通知する（Ｓ４４）。
ステップＳ４４の後、状態管理部１５は、前回の検知時（例えば現在時刻から１５ミリ秒前）に取得された近接座標に対応する静電容量値と今回の検知時（例えば現在時刻）に取得された近接座標に対応する静電容量値との差が所定の安定閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ４５）。所定の安定閾値は、前回の検知時と今回の検知時とにおいて得られた静電容量値の比率を基に、静電容量値が安定しているか否かを判定するために設けられた所定の値であり、例えば０．９５〜１．０５である。
前回の検知時（例えば現在時刻から１５ミリ秒前）に取得された近接座標に対応する静電容量値と今回の検知時（例えば現在時刻）に取得された近接座標に対応する静電容量値との差が所定の安定閾値以下であると判定された場合には（Ｓ４５、ＹＥＳ）、状態管理部１５は、安定回数カウント値を１つ加算する（Ｓ４６）。更に、状態管理部１５は、安定回数カウント値が所定の安定判定回数閾値を超えているか否かを判定する（Ｓ４７）。
安定回数カウント値が所定の安定判定回数閾値を超えていると判定された場合には（Ｓ４７、ＹＥＳ）、素手操作モードにおいて安定判定回数閾値を超える期間にわたって安定した静電容量値が得られたために手袋操作が行われているとして、状態管理部１５は、携帯端末１の動作モードを、素手操作モードから手袋操作モードに切り替える（Ｓ４８）。ステップＳ４８の後、図１１の携帯端末１における素手操作モード時の動作は終了する。
一方、前回の検知時（例えば現在時刻から１５ミリ秒前）に取得された近接座標に対応する静電容量値と今回の検知時（例えば現在時刻）に取得された近接座標に対応する静電容量値との差が所定の安定閾値を超えると判定された場合には（Ｓ４５、ＹＥＳ）、状態管理部１５は、安定回数カウント値をリセットする（Ｓ４９）。
ステップＳ４９の後、又は安定回数カウント値が所定の安定判定回数閾値を超えていないと判定された場合には（Ｓ４７、ＮＯ）、携帯端末１の動作はステップＳ４１に戻る。
また、ステップＳ４１において取得された静電容量値が素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈ以上であると判定された場合には（Ｓ４２、素手タッチ閾値Ｃｔｏｕｃｈ以上）、状態管理部１５は、手袋操作ではなく素手操作によってタッチパネル２８に対して直にタッチ操作が行われたとして、ステップＳ４１において取得されたタッチ座標（ｘ、ｙ）の情報を座標通知部１７に出力する。座標通知部１７は、タッチ座標（ｘ、ｙ）の情報をアプリケーション１９に通知する（Ｓ５０）。更に、状態管理部１５は、安定回数カウント値をリセットする（Ｓ５１）。ステップＳ５１の後、携帯端末１の動作はステップＳ４１に戻る。
以上により、第３の実施形態の携帯端末１は、第１又は第２の実施形態の携帯端末１の効果に加え、素手操作モード時に手袋操作を行った場合に、携帯端末１の動作モードを素手操作モードから手袋操作モードに簡易に切り替えることができる。従って、携帯端末１は、ユーザが携帯端末１に対して手袋操作モードに切り替えるための操作をわざわざ行う必要が無く、つまり、明示的な動作モードの切り替え操作を行う必要が無くなるため、ユーザの操作性を向上させることができる。
以上、図面を参照して各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種実施の形態の変更例または修正例、更に各種実施の形態の組み合わせ例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
また、上述した実施形態において、携帯端末１は、現在の動作モードをユーザに明示的に報知するための出力部を更に備えても良い。出力部における現在の動作モードの報知方法として、例えば画面表示部２１へのポップアップ画面等の表示、音声による通知、振動パターンによる通知、更には、点滅パターンによる通知等が挙げられる。これにより、携帯端末１は、ユーザに対して現在の動作モードを明示的に認識させることができ、ユーザが現在の動作モードを簡易に把握することができる。
また、上述した第１の実施形態では、ロック解除画面の表示時の初期操作において、手袋タッチ閾値のキャリブレーションを行う場合を説明したが、携帯端末１は、例えば素手操作モードから手袋操作モードに切り替えた直後に手袋タッチ閾値のキャリブレーションを行うようにしてもよい。これにより、携帯端末１は、手袋タッチ閾値を適正に調整することができる。
本発明は、タッチパネルに対する入力操作に応じて、手袋操作モード又は素手操作モードを適正に判定し、手袋操作モード又は素手操作モードへの切り替えを簡易に行う入力装置、入力支援方法及びプログラムとして有用である。
１ 携帯端末
５ 制御部
１１ 近接検知部
１２ タッチ検知部
１３ 近接座標抽出部
１４ タッチ座標抽出部
１５ 状態管理部
１６ 閾値管理部
１７ 座標通知部
１８ 記憶部
１９ アプリケーション
２０ アプリ画面生成部
２１ 画面表示部

Claims (6)

  1. 検知対象の近接及び接触を検知するタッチパネルと、
    前記近接又は接触が検知された前記検知対象の、少なくとも前記タッチパネルの面に対する垂直方向の距離に基づく情報を抽出する抽出部と、
    前記検知対象の前記タッチパネルの面に対する近接操作に応じて前記抽出部より前記情報を抽出し、前記情報に基づいて、前記近接操作を行っている前記検知対象の前記タッチパネルの面に対する垂直方向の距離が、所定期間にわたり定められた範囲を超えて変化していないと判定すれば、前記検知対象が前記タッチパネルに接触したと判断するための接触閾値を、前記近接操作を行っている前記検知対象を接触と判断しうる値に変更する制御部と、を備える入力装置。
  2. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記制御部は、
    前記接触閾値を、前記情報に応じた値から所定のオフセット値を減算した値に変更する入力装置。
  3. 請求項１または２に記載の入力装置であって、
    前記制御部は、
    前記接触閾値を、前記近接操作を行っている前記検知対象を接触と判断しうる値に変更した後において、
    前記抽出部より抽出された前記情報に基づいて、前記検知対象の前記タッチパネルの面に対する垂直方向の距離がゼロであると判定した場合には、前記接触閾値を前記変更前の値に戻す入力装置。
  4. 請求項１に記載の入力装置であって、
    前記接触閾値の値に応じた動作モードを報知する出力部と、を更に備える入力装置。
  5. 検知対象の近接及び接触を検知するタッチパネルを備える入力装置における入力支援方法であって、
    前記近接又は接触が検知された前記検知対象の、少なくとも前記タッチパネルの面に対する垂直方向の距離に基づく情報を抽出するステップと、
    前記検知対象の前記タッチパネルの面に対する近接操作に応じて抽出された前記情報に基づいて、前記近接操作を行っている前記検知対象の前記タッチパネルの面に対する垂直方向の距離が、所定期間にわたり定められた範囲を超えて変化していないと判定すれば、前記検知対象が前記タッチパネルに接触したと判断するための接触閾値を、前記近接操作を行っている前記検知対象を接触と判断しうる値に変更するステップと、を有する入力支援方法。
  6. 検知対象の近接及び接触を検知するタッチパネルを備える入力装置であるコンピュータに、
    前記近接又は接触が検知された前記検知対象の、少なくとも前記タッチパネルの面に対する垂直方向の距離に基づく情報を抽出するステップと、
    前記検知対象の前記タッチパネルの面に対する近接操作に応じて抽出された前記情報に基づいて、前記近接操作を行っている前記検知対象の前記タッチパネルの面に対する垂直方向の距離が、所定期間にわたり定められた範囲を超えて変化していないと判定すれば、前記検知対象が前記タッチパネルに接触したと判断するための接触閾値を、前記近接操作を行っている前記検知対象を接触と判断しうる値に変更するステップと、を実行させるためのプログラム。
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