JP6840287B2 - 入力装置、入力装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本開示の一側面は、入力装置、入力装置の制御方法、及びプログラムに関する。

物体の近接を検知するセンサは、様々な電子機器においてユーザの操作情報などを入力する装置に用いられている。物体の近接を検知するセンサには、抵抗膜方式や光学方式、静電容量方式などの種々のタイプが存在しており、例えばスマートフォンなどでは静電容量センサが広く採用されている。

一般的な静電容量センサとして、物体と検出電極との間における静電容量を検出する自己容量型センサや、駆動電極と検出電極との間における静電容量を検出する相互容量型センサなどが知られている。これらのセンサは、何れも静電容量の変化によって物体の近接を検知する。しかしながら静電容量の変化は、物体の近接以外の要因、例えば温度や湿度、周囲に置かれた物の状態などの環境的な要因でも発生する。すなわち、センサによる静電容量の検出値には、物体の近接に起因して変化する成分の他に、環境的な要因で変化する成分が含まれている。そのため、静電容量の検出値を一定のしきい値と比較する簡易な方法を用いた場合、ある温度では物体の近接を正常に検知できても、他の温度では正常に検知できなくなるといった不具合が生じる。

そこで、静電容量センサの検出値から物体の近接状態を判定する場合、一般に、対象物（指など）が近接していないときの検出値に基づいて設定された基準値（ベースライン値、キャリブレーション値などとも呼ばれる）が用いられる。基準値は物体の近接に応じて変化しない成分とみなされ、基準値に対する検出値の相対的な変化分（差分値）が物体の近接状態を表すものと推定される。差分値を適当なしきい値と比較することにより、物体の近接の有無が判定される。

基準値を用いる方法では、温度などの環境の変化が生じても、基準値を適切に更新することで近接状態の誤判定を回避できる。しかしながら、対象物が近接している状態で基準値の更新が行われると、この状態が判定の基準となるため、その後に対象物が近接しても、未近接の状態であると誤って判定されることになる。従って、基準値を用いる方法では、対象物が近接していない適切な状態で基準値の更新を行う必要がある。

下記の特許文献１に記載される装置では、全てのセンサにおける静電容量の各検出値が一定範囲内にある状態が一定時間以上継続した場合、操作面上に指が置かれていないと判断されて、基準値の更新が行われる。

特開２０１７−１１１５０７号公報

しかしながら、上述した特許文献１の方法では、複数のセンサの検出値が一定範囲内にある状態を基準値の更新タイミングとしているため、環境的な要因で複数のセンサの検出値にばらつきがある場合（例えば日光の照射などでセンサ群の温度の分布にばらつきがある場合や、一部のセンサの近くに文具などが置かれた場合）には基準値の更新が行われなくなり、誤判定が生じやすくなる。また、センサが単独である場合、この方法は適用できない。

複数のセンサの検出値を比較せずに基準値の更新タイミングを決定する方法として、例えば、検出値の変化が一定時間以上継続的に小さい状態を更新タイミングとする方法が考えられる。この方法では、更新タイミングの決定条件において検出値の状態の継続時間をあまり長くすると、その分だけ基準値の更新が遅れてしまい、誤判定が生じ易くなる。また、更新タイミングの決定条件における検出値の変化幅をあまり小さくしても、基準値が更新され難くなるため誤判定が生じ易くなる。しかしながら、センサの近くに手の一部などが置かれ続けた場合にも、検出値の変化が比較的小さい状態に保たれると予想されることから、このような場合は基準値が更新されないようにする必要がある。

そこで本開示の一側面は、検出対象の物体が近接している状態での基準値の更新を抑制できる入力装置、入力装置の制御方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

本開示の一側面では、物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置が提供される。この入力装置は、物体の近接の度合に応じて変化する検出信号を生成する検出部と、検出部において生成された一連の検出信号に基づいて、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じているか否か判定する判定部と、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていないと判定部において判定された場合、検出部において生成された検出信号に基づいて、物体が近接していない状態の検出信号の値を示す基準値を更新する基準値更新部とを有する。判定部は、検出信号と基準値との差が示す物体の近接の度合が高いほど、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていると判定し易くなるように判定基準を変更する。

本開示の一側面によれば、検出対象の物体が近接している状態での基準値の更新を抑制できる入力装置、入力装置の制御方法、及びプログラムを提供できる。

本実施形態に係る入力装置の構成の一例を示す図である。 検出部の構成の一例を示す図である。 検出信号の大きさと第２時間との関係を図解した図である。 本実施形態に係る入力装置において検出信号を取得してから差分値を算出するまでの処理の一例を説明するためのフローチャートである。 第１の実施形態に係る入力装置における判定部の判定処理の一例を説明するためのフローチャートである。 第１時間における検出信号の最大値と最小値との差の一例を示す図である。 第１の実施形態に係る入力装置における判定部の判定処理の一変形例を説明するためのフローチャートである。 第１時間における検出信号の変化を近似する回帰直線の一例を示す図である。 第１時間における検出信号の変化を近似する回帰直線の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る入力装置における判定部の判定処理の一例を説明するためのフローチャートである。 第２の実施形態に係る入力装置における判定部の判定処理の一変形例を説明するためのフローチャートである。 第３の実施形態に係る入力装置における判定部の判定処理の一例を説明するためのフローチャートである。 第３の実施形態に係る入力装置における判定部の判定処理の一変形例を説明するためのフローチャートである。 第４の実施形態に係る入力装置における判定部の判定処理の一例を説明するためのフローチャートである。 第５の実施形態に係る入力装置における判定部の判定処理の一例を説明するためのフローチャートである。 検出信号の大きさと第１時間との関係を図解した図である。 第６の実施形態に係る入力装置における判定部の判定処理の一例を説明するためのフローチャートである。 第７の実施形態に係る入力装置における判定部の判定処理の一例を説明するためのフローチャートである。

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係る入力装置について図面を参照しながら説明する。

図１は、第１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、ｎ個の検出部１０−１〜１０−ｎ（以下、区別せずに「検出部１０」と記す場合がある。）と、処理部３０と、記憶部４０と、インターフェース部５０とを有する。図２は、検出部１０の構成の一例を示す図である。

本実施形態に係る入力装置は、指やペンなどの物体の近接度合に応じた情報を入力する装置であり、例えばタッチセンサやタッチパッドなどのように、操作面における物体の接触の有無や接触位置、近接の度合などに関する情報を入力する。なお、本明細書における「近接」とは近くにあることを意味しており、接触の有無を限定しない。
（検出部１０）
検出部１０−ｉ（ｉは１からｎまでの整数を示す。）は、物体１（指など）の近接度合に応じた検出信号Ｓｉ（以下、区別せずに「検出信号Ｓ」と記す場合がある。）を生成する。検出部１０は、処理部３０の後述する制御部３０１の制御に従って、検出信号Ｓを反復的に生成する。

検出部１０は、例えば図２に示すように、検出電極１０１と静電容量検出回路１０２を含む。検出電極１０１は、物体１の近接度合に応じて静電容量が変化するキャパシタＣｘを形成する。キャパシタＣｘは、交流的に接地電位の導体とみなせる指などの物体１と検出電極１０１との間に形成される寄生的な容量成分である。キャパシタＣｘの静電容量は、物体１が検出電極１０１に近づくほど大きくなる。

静電容量検出回路１０２は、検出電極１０１を介して伝送されるキャパシタＣｘの電荷に基づいて、キャパシタＣｘの静電容量に応じた検出信号Ｓを生成する。静電容量検出回路１０２は、例えば図２に示すように、演算増幅器１１０と、駆動電圧供給部１１１と、キャパシタＣｆ１と、アナログ−デジタル変換器（以下、「ＡＤ変換器」と記す。）１１２と、復調部１１３と、ローパスフィルタ１１４とを含む。

演算増幅器１１０の反転入力端子と出力端子との間には、キャパシタＣｆ１が接続される。演算増幅器１１０の非反転入力端子には、駆動電圧供給部１１１によって交流の駆動電圧Ｖｄ１が供給される。検出電極１０１は、演算増幅器１１０の反転入力端子に接続される。駆動電圧供給部１１１の駆動電圧Ｖｄ１は、例えば正弦波の交流電圧である。演算増幅器１１０は、反転入力端子の電圧と非反転入力端子の電圧とがほぼ一致するように、出力電圧Ｖｏ１を制御するため、キャパシタＣｘには、駆動電圧Ｖｄ１とほぼ同じ交流電圧が発生する。キャパシタＣｘに交流電圧が発生するとき、この交流電圧とキャパシタＣｘの静電容量とに比例した電荷の変化が生じる。キャパシタＣｘにおける電荷の変化は、キャパシタＣｆ１における電荷の変化とほぼ等しい。その結果、キャパシタＣｆ１に生じる交流電圧は、キャパシタＣｘの静電容量に概ね比例した振幅を持つ。演算増幅器１１０の出力電圧Ｖｏ１は、キャパシタＣｆ１に生じる交流電圧と駆動電圧Ｖｄ１との和に相当する電圧となる。

ＡＤ変換器１１２は、演算増幅器１１０の出力電圧Ｖｏ１をデジタル値に変換する。例えばＡＤ変換器１１２は、駆動電圧供給部１１１の駆動電圧Ｖｄ１と演算増幅器１１０の出力電圧Ｖｏ１との差を増幅する差動アンプを含んでおり、この差動アンプの出力信号（キャパシタＣｆ１の交流電圧に相当する信号）をデジタル値に変換する。

復調部１１３は、ＡＤ変換器１１２においてデジタル値に変換された信号から、キャパシタＣｆ１の交流電圧の振幅に相当する成分、すなわち、キャパシタＣｘの静電容量に比例した成分を復調する。例えば復調部１１３は、ＡＤ変換器１１２においてデジタル値に変換された信号に駆動電圧Ｖｄ１とほぼ同相の交流信号を乗算する。ローパスフィルタ１１４は、復調部１１３の乗算処理による高調波成分やＡＤ変換器１１２のエイリアシングによるノイズ成分を除去する。これにより、ローパスフィルタ１１４から出力される検出信号Ｓは、キャパシタＣｘの静電容量に概ね比例した信号となる。
（処理部３０）
処理部３０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４０に格納されたプログラム４０１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ように構成された専用のハードウェア（ロジック回路等）を含んで構成される。処理部３０の処理は、全てコンピュータにおいてプログラム４０１に基づいて実現してもよいし、その少なくとも一部を専用のハードウェアで実現してもよい。

処理部３０は、各検出部１０からそれぞれ周期的に検出信号Ｓを取得して、検出部１０ごとに検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差を算出する。そして処理部３０は、この算出した差に基づいて、各検出部１０（各検出電極１０１）における物体１の近接状態を判定する処理を行う。また処理部３０は、物体１が近接していない状態での検出信号Ｓに基づいて、検出部１０ごとに基準値ＢＶを算出する処理を行う。

処理部３０は、例えば図１に示すように、制御部３０１と、判定部３０２と、基準値更新部３０３と、差分値算出部３０４と、位置算出部３０５とを含む。

制御部３０１は、検出部１０−１〜１０−ｎにおける検出信号Ｓ１〜Ｓｎの生成を制御する。例えば制御部３０１は、駆動電圧供給部１１１における駆動電圧Ｖｄ１の生成や、ＡＤ変換器１１２のアナログ−デジタル変換、復調部１１３及びローパスフィルタ１１４におけるデジタル信号処理が適切なタイミングで行われるように、検出部１０−１〜１０−ｎをそれぞれ制御する。制御部３０１は、各検出部１０から周期的に検出信号Ｓを取得して記憶部４０に格納する。

判定部３０２は、後述する基準値更新部３０３において基準値ＢＶの更新を行うか否かの判定を行う。すなわち、判定部３０２は、各検出部１０において生成された一連の検出信号Ｓに基づいて、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じているか否かを検出部１０ごとに判定する。

また判定部３０２は、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差が示す物体１の近接の度合が高いほど、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定し易くなるように判定基準を変更する。一般に、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差が示す物体１の近接の度合が高いほど、温度などの環境的な要因ではなく、物体１の近接に起因して検出信号Ｓの変化が生じている蓋然性が高い。そのため、このような判定基準の変更を行うことにより、物体１が近接している蓋然性が高い場合において、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていると判定され易くなる。その結果、物体が近接している状態では、後述する基準値更新部３０３において基準値ＢＶが更新され難くなる。

例えば判定部３０２は、第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの変化の大きさを表す第１評価値Ｅ１を算出して、この第１評価値Ｅ１が所定の範囲（第１範囲）に含まれているか判定する処理を繰り返す。第１評価値Ｅ１が第１範囲に含まれている場合、検出信号Ｓの変化の大きさが比較的小さくなっており、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていない可能性が比較的高い。判定部３０２は、この処理を繰り返しながら、第１評価値Ｅ１が第１範囲に含まれている状態（以下、「検出信号Ｓの安定状態」と呼ぶ場合がある。）
の継続時間を計測する。そして判定部３０２は、検出信号Ｓの安定状態の継続時間が第２時間Ｔ２以上となった場合、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていないと判定する。

判定部３０２は、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差が示す物体１の近接の度合に応じて、第２時間Ｔ２を変更する。すなわち判定部３０２は、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差が示す物体１の近接の度合が高いほど、第２時間Ｔ２を長くする。第２時間Ｔ２を長くすることによって、第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの変化が第１範囲から逸脱し易くなるため、判定部３０２は物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定し易くなる。

判定部３０２は、第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの変化の大きさを表す第１評価値Ｅ１として、例えば第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの平均値に対する検出信号Ｓのばらつきの大きさを表す値を算出する。具体的には、判定部３０２は、第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの分散や標準偏差に応じた値を第１評価値Ｅ１として算出する。

基準値更新部３０３は、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていないと判定部３０２において判定された場合、検出部１０において生成された検出信号Ｓに基づいて、物体１が近接していない状態の検出信号Ｓの値を示す基準値ＢＶを更新する。例えば基準値更新部３０３は、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていないと判定部３０２において判定されたときに生成された検出信号Ｓや、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていないと判定部３０２において判定された状態における一連の検出信号Ｓの平均値を新たな基準値ＢＶとして取得する。

差分値算出部３０４は、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差（Ｓ−ＢＶ）を差分値として算出する。物体１の近接度合が大きくなるほど検出信号Ｓの値が大きくなるものとすると、物体１の近接度合が大きくなるほど差分値（Ｓ−ＢＶ）も大きくなる。

位置算出部３０５は、検出部１０−１〜１０−ｎにおいて生成された検出信号Ｓ１〜Ｓｎに基づいて、指などの物体１が近接した位置を算出する。例えば、検出部１０−１〜１０−ｎの各検出電極１０１は、物体１が近接する操作面において２つの方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に並んで配置されている。位置算出部３０５は、Ｘ方向に並んだ検出電極１０１に対応する一群の検出信号Ｓの分布と、Ｙ方向に並んだ検出電極１０１に対応する一群の検出信号Ｓの分布とに基づいて、操作面における物体１の近接位置（Ｘ方向の座標及びＹ方向の座標）を算出する。
（記憶部４０）
記憶部４０は、処理部３０において処理に使用される定数データや、処理の過程で一時的に参照される変数データを記憶する。また記憶部４０は、処理部３０のコンピュータによって実行されるプログラム４０１を記憶する。記憶部４０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、ハードディスクドライブなどの磁気記憶装置のうちの１つ以上を含んで構成される。
（インターフェース部５０）
インターフェース部５０は、入力装置と他の制御装置（入力装置を搭載する電子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３０は、記憶部４０に記憶される情報（物体１の座標の情報など）をインターフェース部５０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５０は、処理部３０のコンピュータにおいて実行されるプログラム４０１を、光ディスクやＵＳＢメモリなどの非一時的記録媒体やネットワーク上のサーバなどから取得して、記憶部４０にロードしてもよい。
（動作）
ここで、上述した構成を有する入力装置の動作について、図３〜図５を参照して説明する。

図３は、検出信号の大きさと第２時間Ｔ２の設定値との関係を図解した図である。図３における３つの実線は、環境的な要因で時間の経過とともに変化する検出信号Ｓをそれぞれ表す。図３の例において、各検出信号Ｓの値（検出値）は何れも初期状態において「Ｓａ」であり、時間の経過とともに上昇して、それぞれ「Ｓｂ」、「Ｓｃ」、「Ｓｄ」に到達した時刻ｔ０から安定状態となっている。検出値は「Ｓｂ」が最も小さく、「Ｓｂ」、「Ｓｃ」、「Ｓｄ」の順で大きくなっている。判定部３０２は、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差が大きいほど（すなわち検出値が大きいほど）第２時間Ｔ２を長くするため、図３の例では、検出値Ｓｂにおける第２時間Ｔ２（Ｓｂ）が最も短く、検出値Ｓｄにおける第２時間Ｔ２（Ｓｄ）が最も長い。従って、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていないと判定する時刻は、検出値Ｓｂで安定状態となった検出信号Ｓが最も早く（時刻ｔ１）、検出値Ｓｄで安定状態となった検出信号Ｓが最も遅い（時刻ｔ３）。従って、検出信号Ｓが大きいほど（物体１の近接度合が大きいほど）、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていないとの判定が得られ難くなり、物体１が近接している状態での誤判定が回避され易くなる。他方、検出信号Ｓが小さいほど（物体１の近接度合が小さいほど）、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていないとの判定が得られ易くなり、判定が得られるまでの時間が短縮される。

図４は、検出信号Ｓを取得してから差分値（Ｓ−ＢＶ）を算出するまでの処理の一例を説明するためのフローチャートである。入力装置は、ｎ個の検出部１０の各々について、図４に示す処理を一定の周期で反復的に実行する。

まず制御部３０１は、検出部１０において静電容量の検出を行い、検出結果として生成された検出信号Ｓを取得する（ＳＴ１００）。判定部３０２は、検出部１０で生成された検出信号Ｓに基づいて、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じているか否かを判定する（ＳＴ１０５）。この判定の結果、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていないと判定された場合（ＳＴ１１０のＮｏ）、基準値更新部３０３は、ステップＳＴ１００で取得された検出信号Ｓに基づいて新たな基準値ＢＶを算出し、元の基準値ＢＶと置き換える（ＳＴ１１５）。差分値算出部３０４は、ステップＳＴ１００で取得された検出信
号Ｓと基準値ＢＶとの差分値（Ｓ−ＢＶ）を算出し、記憶部４０に格納する（ＳＴ１２０）。

図５は、判定部３０２の判定処理（図４のＳＴ１０５）の一例を説明するためのフローチャートである。

判定部３０２は、最新の検出信号Ｓを含んだ第１時間Ｔ１分の一連の検出信号Ｓを記憶部４０から読み出し、判定用の時系列データを構成する（ＳＴ２２０）。そして判定部３０２は、この時系列データに基づいて、第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの変化の大きさを表す第１評価値Ｅ１（第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの分散や標準偏差など）を算出する（ＳＴ２５０）。

判定部３０２は、ステップＳＴ２５０で算出した第１評価値Ｅ１と第１しきい値ＴＨ１とを比較し、第１評価値Ｅ１が第１しきい値ＴＨ１より大きい場合（ＳＴ２５５のＹｅｓ）、計時カウンタＣＴをゼロに初期化する（ＳＴ２６０）。この例において、第１評価値Ｅ１が第１しきい値ＴＨ１より小さい範囲が上述した第１範囲であるため、第１評価値Ｅ１が第１しきい値ＴＨ１より大きい場合、第１評価値Ｅ１は第１範囲から逸脱している。
従って、判定部３０２は、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定する（ＳＴ２６５）。

他方、第１評価値Ｅ１が第１しきい値ＴＨ１より小さい場合（ＳＴ２５５のＮｏ）、第１評価値Ｅ１が第１範囲に含まれており、検出信号Ｓが安定状態にあるため、判定部３０２は安定状態の継続時間を測定するための計時カウンタＣＴをインクリメントする（ＳＴ２７０）。

次いで判定部３０２は、ステップＳＴ１００で取得された検出信号Ｓと現在の基準値ＢＶとの差を差分値（Ｓ−ＢＶ）として算出する（ＳＴ２７５）。判定部３０２は、算出した差分値（Ｓ−ＢＶ）に基づいて第２時間Ｔ２を設定する（ＳＴ２８０）。第２時間Ｔ２は、周期的にインクリメントされる計時カウンタＣＴの値に対応した数値である。判定部３０２は、例えば差分値（Ｓ−ＢＶ）を変数とする所定の関数（一次関数など）に基づいて、差分値（Ｓ−ＢＶ）が大きくなるほど値が大きくなるように第２時間Ｔ２を算出する。あるいは、判定部３０２は、差分値（Ｓ−ＢＶ）と第２時間Ｔ２との対応関係を規定した所定のデータテーブルに基づいて、算出した差分値（Ｓ−ＢＶ）に対応する第２時間Ｔ２を取得してもよい。

なお、判定部３０２が第２時間Ｔ２の設定に用いる差分値（Ｓ−ＢＶ）は、１つの検出部１０の検出信号Ｓについて算出した１つの差分値（Ｓ−ＢＶ）でもよいし、ｎ個の検出部１０の検出信号Ｓについて算出したｎ個の差分値（Ｓ−ＢＶ）の合計値や平均値でもよい。

判定部３０２は、ステップＳＴ２８０で設定した第２時間Ｔ２と計時カウンタＣＴとを比較し、計時カウンタＣＴが第２時間Ｔ２を超えている場合（ＳＴ２８５のＹｅｓ）、計時カウンタＣＴをゼロに初期化する（ＳＴ２９０）。この場合、判定部３０２は、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていないと判定する（ＳＴ２９５）。

他方、計時カウンタＣＴが第２時間Ｔ２を超えていない場合（ＳＴ２８５のＮｏ）、判定部３０２は、検出信号Ｓの安定状態の継続時間が基準に達していないため、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定する（ＳＴ２６５）。ただしこの場合、判定部３０２は、計時カウンタＣＴを初期化せずに維持する。従って、第１評価値Ｅ１が第１しきい値ＴＨ１より小さい状態（ＳＴ２５５のＮｏ）が継続する間、判定部３０２は一定の周期で計時カウンタＣＴのインクリメント（ＳＴ２７０）を繰り返す。

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１の近接の度合に応じて変化する一連の検出信号Ｓに基づいて、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じているか否か判定される。物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていないと判定された場合、物体１が近接していない状態の検出信号Ｓの値を示す基準値ＢＶが更新される。
そして、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差（Ｓ−ＢＶ）が示す物体１の近接の度合が高いほど、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定され易くなるように、その判定基準が変更される。検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差（Ｓ−ＢＶ）が示す物体１の近接の度合が高い場合、この差（Ｓ−ＢＶ）は、温度などの環境的な要因によるものではなく、物体１の近接に起因するものである蓋然性が高い。従って、上記のように判定基準を変更することによって、物体１が近接している蓋然性が高い場合には、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定され易くなる。その結果、物体１が近接している状
態において、基準値ＢＶが更新され難くなるため、不適切な基準値ＢＶの更新による物体１の近接状態の誤判定を効果的に回避できる。

また、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差（Ｓ−ＢＶ）が示す物体１の近接の度合が低いほど基準値ＢＶの更新が行われ易くなるため、物体１が近接している蓋然性が低い場合には、基準値ＢＶの更新のタイミングを早めることができる。これにより、環境の変化に対して基準値ＢＶの更新が遅れることによる物体１の近接状態の誤判定を効果的に回避できる。

次に、第１の実施形態に係る入力装置の変形例について説明する。

図６は、第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの最大値Ｓｍａｘと最小値Ｓｍｉｎとの差Ｖ１の一例を示す図である。判定部３０２が算出する第１評価値Ｅ１として、上記の説明では分散や標準偏差を例に挙げたが、第１評価値Ｅ１は第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの変化の大きさを表すものであればよく、例えば図６に示すような差Ｖ１を第１評価値Ｅ１としてもよい。

また、判定部３０２では検出信号Ｓの変化の大きさに基づいて物体１の近接の有無を判定するため、判定の精度を高めるには、物体１（例えば人体）の動きに比べて著しく周波数の高い検出信号Ｓの成分は減衰されていることが好ましい。そこで判定部３０２は、図７のフローチャートにおいて示すように、検出信号Ｓを平滑化するローパスフィルタ処理を行い（ＳＴ２００）、ローパスフィルタ処理により平滑化された検出信号Ｓに基づいて時系列データを構成し（ＳＴ２２０）、検出信号Ｓの第１時間Ｔ１における変化の大きさを表す第１評価値を算出してもよい（ＳＴ２５０）。
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係る入力装置について説明する。第２の実施形態に係る入力装置は、上述した第１の実施形態に係る入力装置における判定部３０２の判定処理を一部変更したものであり、他の構成は第１の実施形態に係る入力装置と同じである。以下では、第１の実施形態に係る入力装置との相違点を中心に説明する。

図８Ａ及び図８Ｂは、第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの変化を近似する回帰直線の一例を示す図である。図８Ａ及び図８Ｂのそれぞれにおいて、点線が回帰直線を示す。図８Ａの例では、回帰直線に相関性を持たない検出信号Ｓの検出値のばらつきが大きく、回帰直線の傾きが小さい（回帰直線上の値が平均値に近い）。一方、図８Ｂの例では、回帰直線に対する検出信号Ｓの相関性が図８Ａの例に比べて高く、回帰直線の傾きが大きい。図Ｂに示すように検出信号Ｓが直線的な変化の傾向を示す場合、指などの物体１の近接によって検出部１０の温度が変化したことに伴う検出信号Ｓのドリフトを生じている蓋然性が高い。

そこで、本実施形態に係る入力装置の判定部３０２は、第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの変化を近似する回帰直線の傾きＡを算出し、回帰直線Ａの傾きが大きいほど、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定され易くなるように第１時間Ｔ１を変更する。すなわち判定部３０２は、回帰直線の傾きＡが大きいほど、第１時間Ｔ１を長くする。第１時間Ｔ１を長くすることによって、第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの変化が大きくなり、第１評価値Ｅ１が第１範囲から逸脱し易くなるため、判定部３０２は物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定し易くなる。その結果、物体１が近接している状態での基準値ＢＶの更新が抑制され易くなる。

図９は、第２の実施形態に係る入力装置における判定部３０２の判定処理の一例を説明するためのフローチャートである。図９に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートにステップＳＴ２２５〜ＳＴ２４５を追加したものであり、他のステップは図５に示すフローチャートと同じである。

ステップＳＴ２２０において第１時間Ｔ１分の検出信号Ｓの時系列データを構成した後、判定部３０２は、この時系列データから回帰直線の傾きＡを算出する（ＳＴ２２５）。
そして判定部３０２は、算出した回帰直線の傾きＡに基づいて、第１時間Ｔ１を設定する（ＳＴ２３０）。第１時間Ｔ１は、時系列データを構成する検出信号Ｓの数に対応した数値である。判定部３０２は、例えば傾きＡを変数とする所定の関数（一次関数など）に基づいて、傾きＡが大きくなるほど値が大きくなるように第１時間Ｔ１を算出する。あるいは、判定部３０２は、傾きＡと第１時間Ｔ１との対応関係を規定した所定のデータテーブルに基づいて、算出した傾きＡに対応する第１時間Ｔ１を取得してもよい。また、判定部３０２は、第１時間Ｔ１の値として予め定められた２つの値から、傾きＡと所定のしきい値との比較結果に応じて一方の値を選択してもよい。

ステップＳＴ２３０において第１時間Ｔ１が変更された場合（ＳＴ２４０のＹｅｓ）、判定部３０２は、変更後の第１時間Ｔ１に基づいて、検出信号Ｓの時系列データを再構成する（ＳＴ２４５）。時系列データから第１評価値Ｅ１を算出するステップＳＴ２５０以降の処理は、図４に示すフローチャートと同じであるため説明を割愛する。

本実施形態に係る入力装置によれば、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差（Ｓ−ＢＶ）の他に、検出信号Ｓの変化の直線性を加味して判定部３０２の判定基準が変更される。そのため、不適切な基準値ＢＶの更新による物体１の近接状態の誤判定をより効果的に回避できるとともに、環境の変化に対して基準値ＢＶの更新が遅れることによる物体１の近接状態の誤判定をより効果的に回避できる。

次に、第１の実施形態に係る入力装置の変形例について図１０のフローチャートを参照して説明する。

検出信号Ｓの変化の直線性を評価するために、上記の例では第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの回帰直線の傾きＡが利用されている。直線性の評価には、回帰直線の傾きＡ以外にも、例えば回帰直線による検出信号の推定値と検出信号Ｓとの近似度合を利用可能である。この近似度合としては、例えば、回帰直線による推定値と検出値との残差から計算される決定係数などが挙げられる。そこで、この変形例における判定部３０２は、回帰直線による検出信号Ｓの推定値と検出信号Ｓとの近似の度合を表す第２評価値Ｅ２（決定係数など）を算出し、第２評価値Ｅ２が表す近似の度合が大きいほど、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定され易くなるように第１時間Ｔ１を変更する。

図１０に示すフローチャートは、図９に示すフローチャートにおけるステップＳＴ２２５及びＳＴ２３０をステップＳＴ２２５Ａ及びＳＴ２３０Ａに置き換えたものであり、他のステップは図９に示すフローチャートと同じである。

ステップＳＴ２２０において第１時間Ｔ１分の検出信号Ｓの時系列データを構成した後、判定部３０２は、この時系列データから回帰直線の傾きＡと、決定係数などの第２評価値Ｅ２を算出する（ＳＴ２２５Ａ）。そして判定部３０２は、算出した回帰直線の傾きＡと第２評価値Ｅ２とに基づいて、第１時間Ｔ１を設定する（ＳＴ２３０Ａ）。例えば判定部３０２は、傾きＡと第２評価値Ｅ２を変数とする所定の関数に基づいて、傾きＡが大きくなるほど第１時間Ｔ１の値を大きくするとともに、第２評価値Ｅ２が表す近似の度合が大きいほど第１時間Ｔ１の値を大きくする。あるいは、判定部３０２は、傾きＡ及び第２評価値Ｅ２と第１時間Ｔ１との対応関係を規定した所定のデータテーブルに基づいて、傾きＡ及び第２評価値Ｅ２に対応する第１時間Ｔ１を取得してもよい。また、判定部３０２は、第１時間Ｔ１の値として予め定められた２つの値から、傾きＡと所定のしきい値との比較結果並びに第２評価値Ｅ２と所定のしきい値との比較結果に基づいて、何れか一方の値を選択してもよい。

このように、回帰直線による検出信号の推定値と検出信号Ｓとの近似度合を表す第２評価値Ｅ２を用いて検出信号Ｓの変化の直線性を評価することにより、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じているか否かをより正確に判定できる。従って、物体１が近接している状態での基準値ＢＶの更新を適切に回避できる。
＜第３の実施形態＞
次に、第３の実施形態に係る入力装置について説明する。第３の実施形態に係る入力装置は、上述した第２の実施形態に係る入力装置における判定部３０２の判定処理を一部変更したものであり、他の構成は第２の実施形態に係る入力装置と同じである。以下では、第２の実施形態に係る入力装置との相違点を中心に説明する。

上述した第２の実施形態に係る入力装置の判定部３０２は、第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの回帰直線の傾きＡに応じて第１時間Ｔ１を変更する。これに対して、第３の実施形態に係る入力装置の判定部３０２は、回帰直線の傾きＡに応じて、第１評価値Ｅ１の判定の基準である第１範囲を変更する。すなわち、判定部３０２は、回帰直線の傾きＡが大きいほど、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定され易くなるように第１範囲を小さくする。

図１１は、第３の実施形態に係る入力装置における判定部３０２の判定処理の一例を説明するためのフローチャートである。図１１に示すフローチャートは、図９に示すフローチャートにおけるステップＳＴ２３０〜ＳＴ２４５をステップＳＴ２３５に置き換えたものであり、他のステップは図９に示すフローチャートと同じである。

ステップＳＴ２３５において、判定部３０２は、ステップＳＴ２２５で算出された回帰直線の傾きＡに基づいて第１しきい値ＴＨ１を設定する。すなわち判定部３０２は、回帰直線の傾きＡが大きいほど、第１しきい値ＴＨ１を小さい値に設定する。この例において、第１評価値Ｅ１が第１しきい値ＴＨ１より小さい範囲が上述した第１範囲であり、第１しきい値ＴＨ１が小さくなるほど、第１評価値Ｅ１は第１範囲から逸脱し易くなる。従って、回帰直線の傾きＡが大きいほど、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定され易くなる。

本実施形態に係る入力装置においても、検出信号Ｓの変化の直線性を加味して判定部３０２の判定基準が変更されるため、第２の実施形態に係る入力装置と同様に、物体１の近接状態の誤判定を効果的に回避できる。

次に、第３の実施形態に係る入力装置の変形例について図１２のフローチャートを参照して説明する。図１２に示すフローチャートは、図１０に示すフローチャートにおけるステップＳＴ２３０Ａ〜ＳＴ２４５をステップＳＴ２３５Ａに置き換えたものであり、他のステップは図１０に示すフローチャートと同じである。

ステップＳＴ２３５Ａにおいて、判定部３０２は、ステップＳＴ２２５Ａで算出した回帰直線の傾きＡと第２評価値Ｅ２とに基づいて、第１しきい値ＴＨ１を設定する（ＳＴ２３５Ａ）。例えば判定部３０２は、傾きＡと第２評価値Ｅ２を変数とする所定の関数に基づいて、傾きＡが大きくなるほど第１しきい値ＴＨ１を小さくするとともに、第２評価値Ｅ２が表す近似の度合が大きいほど第１しきい値ＴＨ１を小さくする。あるいは、判定部３０２は、傾きＡ及び第２評価値Ｅ２と第１しきい値ＴＨ１との対応関係を規定した所定のデータテーブルに基づいて、傾きＡ及び第２評価値Ｅ２に対応する第１しきい値ＴＨ１を取得してもよい。また、判定部３０２は、第１しきい値ＴＨ１の値として予め定められた２つの値から、傾きＡと所定のしきい値との比較結果並びに第２評価値Ｅ２と所定のしきい値との比較結果に基づいて、何れか一方の値を選択してもよい。

このように、第２評価値Ｅ２を用いて検出信号Ｓの変化の直線性を評価することにより、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じているか否かをより正確に判定できるため、物体１が近接している状態での基準値ＢＶの更新を適切に回避できる。
＜第４の実施形態＞
次に、第４の実施形態に係る入力装置について説明する。第４の実施形態に係る入力装置は、上述した第１の実施形態に係る入力装置における判定部３０２の判定処理を一部変更したものであり、他の構成は第１の実施形態に係る入力装置と同じである。以下では、第１の実施形態に係る入力装置との相違点を中心に説明する。

本実施形態に係る入力装置の判定部３０２は、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差（Ｓ−ＢＶ）が示す物体１の近接の度合に応じて、第２時間Ｔ２だけでなく第１時間Ｔ１も変更する。すなわち、判定部３０２は、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差（Ｓ−ＢＶ）が示す物体１の近接の度合が高くなるほど第１時間Ｔ１の値を大きくして、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定され易くする。

図１３は、第４の実施形態に係る入力装置における判定部３０２の判定処理の一例を説明するためのフローチャートである。図１３に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートにおいてステップＳＴ２２０の前にステップＳＴ２０５〜ＳＴ２１０を追加するとともに、図５に示すフローチャートにおけるステップＳＴ２７５を省略したものであり、他のステップは図５に示すフローチャートと同じである。

判定部３０２は、ステップＳＴ１００で取得された検出信号Ｓと現在の基準値ＢＶとの差を差分値（Ｓ−ＢＶ）として算出し（ＳＴ２０５）、この差分値（Ｓ−ＢＶ）に基づいて第１時間Ｔ１を設定する（ＳＴ２１０）。判定部３０２は、例えば差分値（Ｓ−ＢＶ）を変数とする所定の関数（一次関数など）に基づいて、差分値（Ｓ−ＢＶ）が大きくなるほど第１時間Ｔ１の値を大きくする。あるいは、判定部３０２は、差分値（Ｓ−ＢＶ）と第１時間Ｔ１との対応関係を規定した所定のデータテーブルに基づいて、算出した差分値（Ｓ−ＢＶ）に対応する第１時間Ｔ１を取得してもよい。また、判定部３０２は、第１時間Ｔ１の値として予め定められた２つの値から、差分値（Ｓ−ＢＶ）と所定のしきい値との比較結果に基づいて、何れか一方の値を選択してもよい。

判定部３０２は、ステップＳＴ２１０において設定した第１時間Ｔ１に基づいて、検出信号Ｓの時系列データを構成する（ステップＳＴ２２０）。ステップＳＴ２５０以降の処理は、図５に示すフローチャートと概ね同じである。ただし、ステップＳＴ２８０における第２時間Ｔ２の設定には、ステップＳＴ２０５で算出された差分値（Ｓ−ＢＶ）が用いられる。

本実施形態に係る入力装置によれば、第２時間Ｔ２だけでなく第１時間Ｔ１も差分値（Ｓ−ＢＶ）に応じて変更されるため、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じたか否かの判定基準を柔軟に設定し易くなり、判定の精度を向上できる。
＜第５の実施形態＞
次に、第５の実施形態に係る入力装置について説明する。第５の実施形態に係る入力装置は、上述した第１の実施形態に係る入力装置における判定部３０２の判定処理を一部変更したものであり、他の構成は第１の実施形態に係る入力装置と同じである。以下では、第１の実施形態に係る入力装置との相違点を中心に説明する。

本実施形態に係る入力装置の判定部３０２は、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差（Ｓ−ＢＶ）が示す物体１の近接の度合に応じて、第２時間Ｔ２だけでなく第１しきい値ＴＨ１（第１範囲）も変更する。すなわち、判定部３０２は、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差（Ｓ−ＢＶ）が示す物体１の近接の度合が高くなるほど第１しきい値ＴＨ１の値を小さくして、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定され易くする。

図１４は、第５の実施形態に係る入力装置における判定部３０２の判定処理の一例を説明するためのフローチャートである。図１４に示すフローチャートは、図５に示すフローチャートにおいてステップＳＴ２２０の前にステップＳＴ２０５〜ＳＴ２１５を追加するとともに、図５に示すフローチャートにおけるステップＳＴ２７５を省略したものであり、他のステップは図５に示すフローチャートと同じである。

判定部３０２は、ステップＳＴ１００で取得された検出信号Ｓと現在の基準値ＢＶとの差を差分値（Ｓ−ＢＶ）として算出し（ＳＴ２０５）、この差分値（Ｓ−ＢＶ）に基づいて第１しきい値ＴＨ１を設定する（ＳＴ２１５）。判定部３０２は、例えば差分値（Ｓ−ＢＶ）を変数とする所定の関数（一次関数など）に基づいて、差分値（Ｓ−ＢＶ）が大きくなるほど第１しきい値ＴＨ１の値を小さくする。あるいは、判定部３０２は、差分値（Ｓ−ＢＶ）と第１しきい値ＴＨ１との対応関係を規定した所定のデータテーブルに基づいて、算出した差分値（Ｓ−ＢＶ）に対応する第１しきい値ＴＨ１を取得してもよい。また、判定部３０２は、第１しきい値ＴＨ１の値として予め定められた２つの値から、差分値（Ｓ−ＢＶ）と所定のしきい値との比較結果に基づいて、何れか一方の値を選択してもよい。

検出信号Ｓの時系列データを構成するステップＳＴ２２０以降の処理は、図５に示すフローチャートと概ね同じである。ただし、ステップＳＴ２８０における第２時間Ｔ２の設定には、ステップＳＴ２０５で算出された差分値（Ｓ−ＢＶ）が用いられる。

本実施形態に係る入力装置によれば、第２時間Ｔ２だけでなく第１しきい値ＴＨ１も差分値（Ｓ−ＢＶ）に応じて変更されるため、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じたか否かの判定基準を柔軟に設定し易くなり、判定の精度を向上できる。
＜第６の実施形態＞
次に、第６の実施形態に係る入力装置について説明する。第６の実施形態に係る入力装置は、上述した第４の実施形態に係る入力装置における判定部３０２の判定処理を一部変更したものであり、他の構成は第４の実施形態に係る入力装置と同じである。以下では、第４の実施形態に係る入力装置との相違点を中心に説明する。

本実施形態に係る入力装置の判定部３０２は、第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの変化の大きさを表す第１評価値Ｅ１を算出して、この第１評価値Ｅ１が第１範囲に含まれているか判定する処理を繰り返す。第１評価値Ｅ１が第１範囲に含まれている場合、判定部３０２は、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていないと判定する。

第１〜第５の実施形態に係る入力装置の判定部３０２は、第１評価値Ｅ１が第１範囲に含まれる安定状態の継続時間が第２時間Ｔ２を超えた場合に、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化がないと判定する。これに対して、本実施形態に係る入力装置の判定部３０２は、第１評価値Ｅ１が第１範囲に含まれる場合に、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化がないと判定する。そのため、本実施形態に係る入力装置の判定部３０２は、１つの第１評価値Ｅ１の判定のみで適切な判定結果が得られるように、第１時間Ｔ１を適度に長い時間に設定する。

また、本実施形態に係る入力装置の判定部３０２は、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差（Ｓ−ＢＶ）が示す物体１の近接の度合に応じて、第１時間Ｔ１を変更する。すなわち、判定部３０２は、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差（Ｓ−ＢＶ）が示す物体１の近接の度合が高くなるほど第１時間Ｔ１の値を大きくして、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定され易くする。

図１５は、検出信号Ｓの大きさと第１時間Ｔ１との関係を図解した図である。図１５の例において、検出信号Ｓの値（検出値）は、時刻ｔ１１から時刻ｔ１６にかけて上昇する。すなわち、時刻ｔ１４の検出値Ｓｇは時刻ｔ１２の検出値Ｓｆに比べて大きく、時刻ｔ１６の検出値Ｓｈは時刻ｔ１４の検出値Ｓｇに比べて大きい。第１時間Ｔ１の値は、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差が大きいほど（すなわち検出値が大きいほど）大きな値に設定されるため、時刻ｔ１４に設定される第１時間Ｔ１（Ｓｇ）は時刻ｔ１２に設定される第１時間Ｔ１（Ｓｆ）に比べて大きく、時刻ｔ１６に設定される第１時間Ｔ１（Ｓｈ）は時刻ｔ１４に設定される第１時間Ｔ１（Ｓｇ）に比べて大きい。

図１５の例において、時刻ｔ１２に算出される第１評価値Ｅ１は、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの第１時間Ｔ１（ｓｆ）における検出信号Ｓの変化を表し、時刻ｔ１４に算出される第１評価値Ｅ１は、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの第１時間Ｔ１（ｓｇ）における検出信号Ｓの変化を表し、時刻ｔ１６に算出される第１評価値Ｅ１は、時刻ｔ１５から時刻ｔ１６までの第１時間Ｔ１（ｓｈ）における検出信号Ｓの変化を表している。第１時間Ｔ１は、１つの第１評価値Ｅ１によって物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化の有無を判定できる程度の長さに設定される。

図１６は、第６の実施形態に係る入力装置における判定部３０２の判定処理の一例を説明するためのフローチャートである。図１６に示すフローチャートは、図１３に示すフローチャート（第４の実施形態）におけるステップＳＴ２６０、ステップＳＴ２７０〜ＳＴ２９０を省略したものであり、他のステップは図１３に示すフローチャートと同じである。

判定部３０２は、ステップＳＴ２５０において算出した第１評価値Ｅ１を第１しきい値ＴＨ１と比較する（ＳＴ２５５）。第１評価値Ｅ１が第１しきい値ＴＨ１を超えている場合（ＳＴ２５５のＹｅｓ）、判定部３０２は、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定する（ＳＴ２６５）。第１評価値Ｅ１が第１しきい値ＴＨ１を超えていない場合（ＳＴ２５５のＮｏ）、判定部３０２は、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていないと判定する（ＳＴ２９５）。

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、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差（Ｓ−ＢＶ）が示す物体１の近接の度合が高いほど、第１時間Ｔ１が長い時間に設定される。これにより、物体１が近接している蓋然性が高い場合には、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定され易くなり、基準値ＢＶが更新され難くなるため、不適切な基準値ＢＶの更新による物体１の近接状態の誤判定を効果的に回避できる。
＜第７の実施形態＞
次に、第７の実施形態に係る入力装置について説明する。第７の実施形態に係る入力装置は、上述した第５の実施形態に係る入力装置における判定部３０２の判定処理を一部変更したものであり、他の構成は第５の実施形態に係る入力装置と同じである。以下では、第５の実施形態に係る入力装置との相違点を中心に説明する。

本実施形態に係る入力装置の判定部３０２は、第１時間Ｔ１における検出信号Ｓの変化の大きさを表す第１評価値Ｅ１を算出して、この第１評価値Ｅ１が第１範囲に含まれているか判定する処理を繰り返す。第１評価値Ｅ１が第１範囲に含まれている場合、判定部３０２は、上述した第６の実施形態と同様に、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていないと判定する。そのため、本実施形態に係る入力装置の判定部３０２も、１つの第１評価値Ｅ１の判定のみで適切な判定結果が得られるように、第１時間Ｔ１を十分長い時間に設定する。

また、本実施形態に係る入力装置の判定部３０２は、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差（Ｓ−ＢＶ）が示す物体１の近接の度合に応じて、第１しきい値ＴＨ１（第１範囲）を変更する。すなわち、判定部３０２は、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差（Ｓ−ＢＶ）が示す物体１の近接の度合が高くなるほど第１しきい値ＴＨ１を小さくし、第１評価値Ｅ１が第１範囲を逸脱し易くすることによって、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じている
と判定され易くする。

図１７は、第７の実施形態に係る入力装置における判定部３０２の判定処理の一例を説明するためのフローチャートである。図１７に示すフローチャートは、図１４に示すフローチャート（第５の実施形態）におけるステップＳＴ２６０、ステップＳＴ２７０〜ＳＴ２９０を省略したものであり、他のステップは図１４に示すフローチャートと同じである。ステップＳＴ２５０〜ＳＴ２９５の処理は、図１６に示すフローチャートと同じであるため説明を割愛する。

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、検出信号Ｓと基準値ＢＶとの差（Ｓ−ＢＶ）が示す物体１の近接の度合が高いほど、第１しきい値ＴＨ１が小さい値に設定される（第１範囲が小さくなる）。これにより、物体１が近接している蓋然性が高い場合には、物体１の近接に伴う検出信号Ｓの変化が生じていると判定され易くなり、基準値ＢＶが更新され難くなるため、不適切な基準値ＢＶの更新による物体１の近接状態の誤判定を効果的に回避できる。

なお、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。

例えば、上述の例において示した検出部１０，１０Ａでは、検出電極１０１と物体１との間に生じるキャパシタＣｘの静電容量（自己容量とも呼ばれる）が検出されているが、本発明はこの例に限定されない。本発明の他の実施形態において、検出部は、２つの電極（駆動電極と検出電極）の間に形成されるキャパシタの静電容量（相互容量とも呼ばれる）を検出してもよい。また、検出部における物体の近接度合の検出方式は、静電容量方式に限定されるものではなく、他の方式（抵抗方式、電磁誘導方式など）でもよい。

上述した各実施形態の構成の一部（例えば、判定部３０２における判定処理の構成の一部）は、他の実施形態の構成に追加してもよいし、他の実施形態の構成の一部と置き換えてもよい。

本開示の一側面では、物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置が提供される。この入力装置は、物体の近接の度合に応じて変化する検出信号を生成する検出部と、検出部において生成された一連の検出信号に基づいて、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じているか否か判定する判定部と、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていないと判定部において判定された場合、検出部において生成された検出信号に基づいて、物体が近接していない状態の検出信号の値を示す基準値を更新する基準値更新部とを有する。判定部は、検出信号と基準値との差が示す物体の近接の度合が高いほど、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていると判定し易くなるように判定基準を変更する。

上記入力装置では、物体の近接の度合に応じて変化する一連の検出信号に基づいて、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じているか否か判定される。物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていないと判定された場合、物体が近接していない状態の検出信号の値を示す基準値が更新される。そして、検出信号と基準値との差が示す物体の近接の度合が高いほど、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていると判定され易くなるように、その判定基準が変更される。検出信号と基準値との差が示す物体の近接の度合が高い場合、この差は、物体の近接に起因するものである蓋然性が高い。従って、上記の判定基準の変更により、物体が近接している蓋然性が高い場合には、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていると判定され易くなる。その結果、物体が近接している状態では、基準値が更新され難くなる。

好適に、判定部は、第１時間における検出信号の変化の大きさを表す第１評価値が第１範囲に含まれているか繰り返し判定し、第１評価値が第１範囲に含まれている状態が第２時間以上継続した場合、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていないと判定し、検出信号と基準値との差が示す物体の近接の度合に応じて、第１時間、第１範囲及び第２時間の少なくとも１つを変更してよい。

この構成によれば、第１範囲が小さいほど、第１評価値が第１範囲から逸脱し易くなり、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていると判定され易くなる。また、第１時間が長いほど、第１時間における検出信号の変化が大きくなり、第１評価値が第１範囲から逸脱し易くなるため、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていると判定され易くなる。
更に、第２時間が長いほど、第１時間における検出信号の変化が第１範囲から逸脱し易くなるため、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていると判定され易くなる。従って、検出信号と基準値との差が示す物体の近接の度合に応じて、第１時間、第１範囲及び第２時間の少なくとも１つが変更されることにより、判定部の判定基準が変更される。

好適に、判定部は、第１時間における検出信号の変化の大きさを表す第１評価値が第１範囲に含まれているか繰り返し判定し、第１評価値が第１範囲に含まれている場合、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていないと判定し、検出信号と基準値との差が示す物体の近接の度合に応じて、第１時間及び第１範囲の少なくとも１つを変更してよい。

この構成によれば、第１範囲が小さいほど、第１評価値が第１範囲から逸脱し易くなり、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていると判定され易くなる。また、第１時間が長いほど、第１時間における検出信号の変化が大きくなり、第１評価値が第１範囲から逸脱し易くなるため、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていると判定され易くなる。
従って、検出信号と基準値との差が示す物体の近接の度合に応じて、第１時間及び第１範囲の少なくとも１つが変更されることにより、判定部の判定基準が変更される。

好適に、判定部は、第１時間における検出信号の平均値に対する検出信号のばらつきの大きさを表す第１評価値を算出してよい。例えば判定部は、第１時間における検出信号の分散又は標準偏差に応じた第１評価値を算出してよい。

好適に、判定部は、第１時間における検出信号の最大値と最小値との差に応じた第１評価値を算出してよい。

好適に、判定部は、検出信号を平滑化するローパスフィルタ処理を行い、ローパスフィルタ処理により平滑化された検出信号の第１時間における変化の大きさを表す第１評価値を算出してよい。

この構成によれば、物体の近接に伴う変化とは無関係な高い周波数における検出信号の変化が第１評価値に影響を与え難くなり、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じているか否かの判定精度が高まる。

好適に、判定部は、第１時間における検出信号の変化を近似する回帰直線の傾きを算出し、回帰直線の傾きが大きいほど、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていると判定され易くなるように第１時間及び第１範囲の少なくとも一方を変更してよい。

この構成によれば、算出された回帰直線の傾きが大きいほど、第１時間における検出信号の変化が直線的な変化であり、物体の近接に伴う変化である蓋然性が高い。従って、回帰直線の傾きが大きいほど、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じている判定され易くなるように第１時間及び第１範囲の少なくとも一方を変更することによって、物体が近接している状態での基準値の更新が抑制され易くなる。

好適に、判定部は、回帰直線による検出信号の推定値と検出信号との近似の度合を表す第２評価値を算出し、第２評価値が表す近似の度合が大きいほど、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていると判定され易くなるように第１時間及び第１範囲の少なくとも一方を変更してよい。

この構成によれば、算出された回帰直線の傾きが大きく、かつ、第２評価値が表す近似の度合が大きいほど、第１時間における検出信号の変化が直線的な変化であり、物体の近接に伴う変化である蓋然性が更に高い。従って、第２評価値が表す近似の度合が大きいほど、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていると判定され易くなるように第１時間及び第１範囲の少なくとも一方を変更することによって、物体が近接している状態での基準値の更新が更に抑制され易くなる。

好適に、検出部は、物体の近接の度合に応じて静電容量が変化するキャパシタを形成する少なくとも１つの電極と、電極を介して伝送されるキャパシタの電荷に基づいて、静電容量に応じた検出信号を生成する静電容量検出回路とを含んでよい。

本開示の他の一側面によれば、物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置の制御方法が提供される。入力装置は、物体の近接の度合に応じて変化する検出信号を生成する検出部を有する。制御方法は、検出部において生成された一連の検出信号に基づいて、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じているか否か判定することと、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていないと判定された場合、検出部において生成された検出信号に基づいて、物体が近接していない状態の検出信号の値を示す基準値を更新することと、検出信号と基準値との差が示す物体の近接の度合が高いほど、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていると判定され易くなるように、当該変化が生じているか否かの判定基準を変更することとを有する。

好適に、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じているか否か判定することは、第１時間における検出信号の変化の大きさが第１範囲に含まれているか繰り返し判定することと、第１時間における検出信号の変化の大きさが第１範囲に含まれている状態が第２時間以上継続した場合、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていないと判定することとを含んでよい。判定基準を変更することは、検出信号と基準値との差が示す物体の近接の度合に応じて、第１時間、第１範囲及び第２時間の少なくとも１つを変更することを含んでよい。

好適に、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じているか否か判定することは、第１時間における検出信号の変化の大きさが第１範囲に含まれているか繰り返し判定することと、第１時間における検出信号の変化の大きさが第１範囲に含まれている場合、物体の近接に伴う検出信号の変化が生じていないと判定することとを含んでよい。判定基準を変更することは、検出信号と基準値との差が示す物体の近接の度合に応じて、第１時間及び第１範囲の少なくとも１つを変更することを含んでよい。

本開示の他の一側面によれば、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が提供される。

以上、入力装置、入力装置の制御方法、及びプログラムを、本発明の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能である。

本願は、日本特許庁に２０１８年３月１２日に出願された基礎出願２０１８−０４４５０４号の優先権を主張するものであり、その全内容を参照によりここに援用する。

１…物体、１０−１〜１０−ｎ…検出部、１０１…検出電極、１０２…静電容量検出回路、１０３…スイッチ回路、１１０…演算増幅器、１１１…駆動電圧供給部、１１２…ＡＤ変換器、１１３…復調部、１１４…ローパスフィルタ、３０…処理部、３０１…制御部、３０２…判定部３０２、３０３…基準値更新部、３０４…差分値算出部、３０５…位置算出部、４０…記憶部、４０１…プログラム、５０…インターフェース部、Ｓ１〜Ｓｎ…検出信号

Claims (14)

1. 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、
   前記物体の近接の度合に応じて変化する検出信号を生成する検出部と、
   前記検出部において生成された一連の前記検出信号に基づいて、前記物体の近接に伴う前記検出信号の変化が生じているか否か判定する判定部と、
   前記物体の近接に伴う前記検出信号の変化が生じていないと前記判定部において判定された場合、前記検出部において生成された前記検出信号に基づいて、前記物体が近接していない状態の前記検出信号の値を示す基準値を更新する基準値更新部とを有し、
   前記判定部は、前記検出信号と前記基準値との差が示す前記物体の近接の度合が高いほど、前記物体の近接に伴う前記検出信号の変化が生じていると判定し易くなるように判定基準を変更する、
   入力装置。
2. 前記判定部は、
   第１時間における前記検出信号の変化の大きさを表す第１評価値が第１範囲に含まれているか繰り返し判定し、
   前記第１評価値が前記第１範囲に含まれている状態が第２時間以上継続した場合、前記物体の近接に伴う前記検出信号の変化が生じていないと判定し、
   前記検出信号と前記基準値との差が示す前記物体の近接の度合に応じて、前記第１時間、前記第１範囲及び前記第２時間の少なくとも１つを変更する、
   請求項１に記載の入力装置。
3. 前記判定部は、
   第１時間における前記検出信号の変化の大きさを表す第１評価値が第１範囲に含まれているか繰り返し判定し、
   前記第１評価値が前記第１範囲に含まれている場合、前記物体の近接に伴う前記検出信号の変化が生じていないと判定し、
   前記検出信号と前記基準値との差が示す前記物体の近接の度合に応じて、前記第１時間及び前記第１範囲の少なくとも１つを変更する、
   請求項１に記載の入力装置。
4. 前記判定部は、前記第１時間における前記検出信号の平均値に対する前記検出信号のばらつきの大きさを表す前記第１評価値を算出する、
   請求項２又は３に記載の入力装置。
5. 前記判定部は、前記第１時間における前記検出信号の分散又は標準偏差に応じた前記第１評価値を算出する、
   請求項４に記載の入力装置。
6. 前記判定部は、前記第１時間における前記検出信号の最大値と最小値との差に応じた前記第１評価値を算出する、
   請求項２又は３に記載の入力装置。
7. 前記判定部は、前記検出信号を平滑化するローパスフィルタ処理を行い、前記ローパスフィルタ処理により平滑化された前記検出信号の前記第１時間における変化の大きさを表す前記第１評価値を算出する、
   請求項２〜請求項６の何れか一項に記載の入力装置。
8. 前記判定部は、前記第１時間における前記検出信号の変化を近似する回帰直線の傾きを算出し、前記回帰直線の傾きが大きいほど、前記物体の近接に伴う前記検出信号の変化が生じていると判定され易くなるように前記第１時間及び前記第１範囲の少なくとも一方を変更する、
   請求項２〜請求項７の何れか一項に記載の入力装置。
9. 前記判定部は、前記回帰直線による前記検出信号の推定値と前記検出信号との近似の度合を表す第２評価値を算出し、前記第２評価値が表す前記近似の度合が大きいほど、前記物体の近接に伴う前記検出信号の変化が生じていると判定され易くなるように前記第１時間及び前記第１範囲の少なくとも一方を変更する、
   請求項８に記載の入力装置。
10. 前記検出部は、
    前記物体の近接の度合に応じて静電容量が変化するキャパシタを形成する少なくとも１つの電極と、
    前記電極を介して伝送される前記キャパシタの電荷に基づいて、前記静電容量に応じた前記検出信号を生成する静電容量検出回路とを含む、
    請求項１〜請求項９の何れか一項に記載の入力装置。
11. 物体の近接状態に応じた情報を入力する入力装置の制御方法であって、
    前記入力装置は、前記物体の近接の度合に応じて変化する検出信号を生成する検出部を有し、
    前記制御方法は、
    前記検出部において生成された一連の前記検出信号に基づいて、前記物体の近接に伴う前記検出信号の変化が生じているか否か判定することと、
    前記物体の近接に伴う前記検出信号の変化が生じていないと判定された場合、前記検出部において生成された前記検出信号に基づいて、前記物体が近接していない状態の前記検出信号の値を示す基準値を更新することと、
    前記検出信号と前記基準値との差が示す前記物体の近接の度合が高いほど、前記物体の近接に伴う前記検出信号の変化が生じていると判定され易くなるように、当該変化が生じているか否かの判定基準を変更することとを有する、
    入力装置の制御方法。
12. 前記物体の近接に伴う前記検出信号の変化が生じているか否か判定することは、
    第１時間における前記検出信号の変化の大きさが第１範囲に含まれているか繰り返し判定することと、
    前記第１時間における前記検出信号の変化の大きさが前記第１範囲に含まれている状態が第２時間以上継続した場合、前記物体の近接に伴う前記検出信号の変化が生じていないと判定することとを含み、
    前記判定基準を変更することは、前記検出信号と前記基準値との差が示す前記物体の近接の度合に応じて、前記第１時間、前記第１範囲及び前記第２時間の少なくとも１つを変更することを含む、
    請求項１１に記載の入力装置の制御方法。
13. 前記物体の近接に伴う前記検出信号の変化が生じているか否か判定することは、
    第１時間における前記検出信号の変化の大きさが第１範囲に含まれているか繰り返し判定することと、
    前記第１時間における前記検出信号の変化の大きさが前記第１範囲に含まれている場合、前記物体の近接に伴う前記検出信号の変化が生じていないと判定することとを含み、
    前記判定基準を変更することは、前記検出信号と前記基準値との差が示す前記物体の近接の度合に応じて、前記第１時間及び前記第１範囲の少なくとも１つを変更することを含む、
    請求項１１に記載の入力装置の制御方法。
14. 請求項１１〜請求項１３の何れか一項に記載の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。

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