JP7161083B1 - オペレーションデバイスおよびその制御方法と制御プログラム - Google Patents

Abstract

物理操作部が取り付けられる領域と、それ以外の領域とを効果的に制御するため、静電容量の変化を用いた操作検知機能および画像表示機能を有するディスプレイパネルと、ディスプレイパネルの表面に取り付けられ、ユーザの操作によって位置および姿勢の少なくとも一方が変化する物理操作部と、物理操作部の位置および姿勢の少なくとも一方の変化を、静電容量の値を用いて検出する制御部と、を備えたオペレーションデバイスであって、ディスプレイパネル上の、物理操作部が取り付けられた第１領域と、当該第１領域以外の第２領域とにおいて、異なる静電容量感度で静電容量の変化を検出するオペレーションデバイスを提供する。

Description

本発明は、オペレーションデバイスおよびその制御方法と制御プログラムに関する。

上記技術分野において、特許文献１には、タッチセンシングデバイス上にスイッチ、ダイヤルやスライダなどの機械式アクチュエータを置いて入力制御デバイスを構成する技術が開示されている。また、静電容量を用いた非接触でのタッチセンシングが示唆されている。

米国特許出願公開第２００６／０２５６０９０号明細書

しかしながら、上記文献に記載の技術では、ディスプレイパネル上における、物理操作部が取り付けられた領域と、それ以外の領域とを効果的に制御することができなかった。

本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係るデバイスは、
静電容量の変化を用いた操作検知機能および画像表示機能を有するディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの表面に取り付けられ、ユーザの操作によって位置および姿勢の少なくとも一方が変化する物理操作部と、
前記物理操作部の位置および姿勢の少なくとも一方の変化を、静電容量の値を用いて検出する制御部と、
を備えたオペレーションデバイスであって、
前記ディスプレイパネル上において、前記物理操作部としてのダイヤルが取り付けられたダイヤル領域と、前記物理操作部としてのプッシュスイッチが取り付けられたプッシュスイッチ領域と、前記物理操作部が取り付けられないタッチ領域とを含み、
前記ダイヤル領域の感度は、前記プッシュスイッチ領域の感度以下であり、前記タッチ領域の感度よりも高いオペレーションデバイスである。
上記目的を達成するため、本発明に係る他のデバイスは、
静電容量の変化を用いた操作検知機能および画像表示機能を有するディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの表面に取り付けられ、ユーザの操作によって位置および姿勢の少なくとも一方が変化する物理操作部と、
前記物理操作部の位置および姿勢の少なくとも一方の変化を、静電容量の値を用いて検出する制御部と、
を備えたオペレーションデバイスであって、
前記制御部は、前記ディスプレイパネル上の、前記物理操作部が取り付けられた第１領域と、当該第１領域以外の第２領域とにおいて、異なる静電容量感度で前記静電容量の変化を検出し、
前記物理操作部は、複数のプッシュスイッチを有し、
前記制御部は、
前記プッシュスイッチの上方に指が接近した第１状態と、
前記プッシュスイッチに指が接触した第２状態と、
前記プッシュスイッチが押し込まれた第３状態と、
前記複数のプッシュスイッチの上方を前記ユーザの指がスライドした第４状態と、
前記複数のプッシュスイッチを押し込みながら前記ユーザの指がスライドした第５状態と、
を静電容量によって識別し、
前記第４状態と前記第５状態とで、異なるステップで所定のパラメータを連続的に変化させるオペレーションデバイスである。

上記目的を達成するため、本発明に係る方法は、
静電容量の変化を用いた操作検知機能および画像表示機能を有するディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの表面に取り付けられ、ユーザの操作によって位置および姿勢の少なくとも一方が変化する物理操作部と、
前記物理操作部の位置および姿勢の少なくとも一方の変化を、静電容量の値を用いて検出する制御部と、
を備えたオペレーションデバイスの制御方法であって、
前記ディスプレイパネル上において、前記物理操作部としてのダイヤルが取り付けられたダイヤル領域と、前記物理操作部としてのプッシュスイッチが取り付けられたプッシュスイッチ領域と、前記物理操作部が取り付けられないタッチ領域とを含み、
前記ダイヤル領域において、第１の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第１検出ステップと、
前記プッシュスイッチ領域において、前記第１の静電容量感度以上の第２の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第２検出ステップと、
前記タッチ領域において、前記第１の静電容量感度より低い第３の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第３検出ステップと、を含むオペレーションデバイスの制御方法である。
上記目的を達成するため、本発明に係る他の方法は、
静電容量の変化を用いた操作検知機能および画像表示機能を有するディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの表面に取り付けられ、ユーザの操作によって位置および姿勢の少なくとも一方が変化する物理操作部と、
前記物理操作部の位置および姿勢の少なくとも一方の変化を、静電容量の値を用いて検出する制御部と、
を備えたオペレーションデバイスの制御方法であって、
前記ディスプレイパネル上の、前記物理操作部が取り付けられた第１領域において、第１の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第１検出ステップと、
前記第１領域以外の第２領域において、前記第１の静電容量感度と異なる第２の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第２検出ステップと、
を含み、
前記物理操作部は、複数のプッシュスイッチを有し、
前記第１検出ステップでは、
前記プッシュスイッチの上方に指が接近した第１状態と、
前記プッシュスイッチに指が接触した第２状態と、
前記プッシュスイッチが押し込まれた第３状態と、
前記複数のプッシュスイッチの上方を前記ユーザの指がスライドした第４状態と、
前記複数のプッシュスイッチを押し込みながら前記ユーザの指がスライドした第５状態と、
を静電容量によって識別し、
前記第４状態と前記第５状態とで、異なるステップで所定のパラメータを連続的に変化させるオペレーションデバイスの制御方法である。

上記目的を達成するため、本発明に係るプログラムは、
静電容量の変化を用いた操作検知機能および画像表示機能を有するディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの表面に取り付けられ、ユーザの操作によって位置および姿勢の少なくとも一方が変化する物理操作部と、
前記物理操作部の位置および姿勢の少なくとも一方の変化を、静電容量の値を用いて検出する制御部と、
を備えたオペレーションデバイスの制御プログラムであって、
前記ディスプレイパネル上において、前記物理操作部としてのダイヤルが取り付けられたダイヤル領域と、前記物理操作部としてのプッシュスイッチが取り付けられたプッシュスイッチ領域と、前記物理操作部が取り付けられないタッチ領域とを含み、
前記ダイヤル領域において、第１の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第１検出ステップと、
前記プッシュスイッチ領域において、前記第１の静電容量感度以上の第２の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第２検出ステップと、
前記タッチ領域において、前記第１の静電容量感度より低い第３の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第３検出ステップと、
をコンピュータに実行させるオペレーションデバイスの制御プログラムである。
上記目的を達成するため、本発明に係る他のプログラムは、
静電容量の変化を用いた操作検知機能および画像表示機能を有するディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの表面に取り付けられ、ユーザの操作によって位置および姿勢の少なくとも一方が変化する物理操作部と、
前記物理操作部の位置および姿勢の少なくとも一方の変化を、静電容量の値を用いて検出する制御部と、
を備えたオペレーションデバイスの制御プログラムであって、
前記ディスプレイパネル上の、前記物理操作部が取り付けられた第１領域において、第１の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第１検出ステップと、
前記第１領域以外の第２領域において、前記第１の静電容量感度と異なる第２の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第２検出ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記物理操作部は、複数のプッシュスイッチを有し、
前記第１検出ステップでは、
前記プッシュスイッチの上方に指が接近した第１状態と、
前記プッシュスイッチに指が接触した第２状態と、
前記プッシュスイッチが押し込まれた第３状態と、
前記複数のプッシュスイッチの上方を前記ユーザの指がスライドした第４状態と、
前記複数のプッシュスイッチを押し込みながら前記ユーザの指がスライドした第５状態と、
を静電容量によって識別し、
前記第４状態と前記第５状態とで、異なるステップで所定のパラメータを連続的に変化させる制御プログラムである。

本発明によれば、物理操作部が取り付けられたディスプレイパネルを効果的に制御することができる。

第１実施形態に係るオペレーションデバイスの構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係るオペレーションデバイスの構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る物理操作部の領域と物理操作部外の領域との異なる静電容量感度を説明する図である。 第２実施形態に係る物理操作部の領域におけるダイヤルを説明する図である。 第２実施形態に係る領域データベースの構成を示す図である。 第２実施形態に係る物理操作部データベースの構成を示す図である。 第２実施形態に係る制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る制御部の処理手順を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るパネル設定処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る入力判定処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る操作指示／表示処理の手順を示すフローチャートである。 第３実施形態に係るプッシュスイッチの接触と押込みとを説明する図である。 第３実施形態に係るプッシュスイッチの接触と押込みとを説明する図である。 第３実施形態に係る物理操作部の領域におけるスライダを説明する図である。 第３実施形態に係る物理操作部の領域におけるロッカースイッチを説明する図である。 第３実施形態に係る領域データベースの構成を示す図である。 第３実施形態に係る物理操作部データベースの構成を示す図である。 第３実施形態に係るパネル設定処理の手順を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る入力判定処理の手順を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る操作指示／表示処理の手順を示すフローチャートである。 第４実施形態に係るプッシュスイッチの接近と接触と押込みとを説明する図である。 第４実施形態に係るプッシュスイッチの接近と接触と押込みとを説明する図である。 第４実施形態に係る領域データベースの構成を示す図である。 第４実施形態に係る物理操作部データベースの構成を示す図である。 第４実施形態に係る入力判定処理および操作指示／表示処理の手順を示すフローチャートである。 第５実施形態に係るオペレーションデバイスのキャリブレーション時の操作を説明する図である。 第５実施形態に係る領域データベースの構成を示す図である。 第５実施形態に係るパネル設定処理の手順を示すフローチャートである。 第５実施形態に係る物理操作部以外の領域のキャリブレーション処理の手順を示すフローチャートである。 第５実施形態に係る物理操作部の領域のキャリブレーション処理の手順を示すフローチャートである。 第６実施形態に係るオペレーションデバイスを用いたシステム構成を示すブロック図である。 第６実施形態に係る多分野で使用するための物理操作部データベースの構成を示す図である。 第６実施形態に係るオペレーションデバイスを自動車に搭載したシステム構成を示す図である。 第６実施形態に係るオペレーションデバイスを医療分野で利用したシステム構成を示す図である。 第６実施形態に係るオペレーションデバイスを壁に埋め込んで利用したシステム構成を示す図である。

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素は単なる例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としてのオペレーションデバイス１００について、図１を用いて説明する。オペレーションデバイス１００は、ユーザが操作入力を行う装置である。

図１に示すように、オペレーションデバイス１００は、ディスプレイパネル１０１と、物理操作部１０２と、制御部１０３と、を含む。ディスプレイパネル１０１は、静電容量の変化を用いた操作検知機能および画像表示機能を有する。また、物理操作部１０２は、ディスプレイパネル１０１の表面に取り付けられ、ユーザの操作によって位置および姿勢の少なくとも一方が変化する。制御部１０３は、物理操作部１０２の位置および姿勢の少なくとも一方の変化を、静電容量の値を用いて検出する。そして、ディスプレイパネル１０１上の、物理操作部１０２が取り付けられた第１領域１１１と、第１領域１１１以外の第２領域１１２とにおいて、異なる静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する。

本実施形態によれば、物理操作部が取り付けられる領域と、それ以外の領域とを効果的に制御することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るオペレーションデバイス２００について図２以降を用いて説明する。

図２は、本実施形態に係るオペレーションデバイス２００の機能構成を示すブロック図である。本実施形態に係るオペレーションデバイス２００は、ディスプレイパネル２１０と、ディスプレイパネル２１０の表面に取り付けられた物理操作部としてのダイヤル２５０とプッシュスイッチ２６０と、制御部２２０と、を備える。

制御部２２０は、ディスプレイパネル２１０における静電容量の変化をオン・オフのデジタル信号に変換するための閾値および／または検知した静電容量の増幅度を、ディスプレイパネル２１０上の領域に応じて制御する。具体的には、異なる領域においては、異なる閾値および／または増幅度を用いて、ユーザの各種操作を認識する。

ディスプレイパネル２１０上の領域は、ダイヤル２５０が取り付けられている面としてのダイヤル領域とプッシュスイッチ２６０が取り付けられている面としてのプッシュスイッチ領域とタッチ領域（物理操作部が設けられていない領域）の３種類に分けられる。ここで、例えば、ダイヤル領域における静電容量感度は、プッシュスイッチ領域の静電容量感度よりも低い。また、タッチ領域の静電容量感度は、ダイヤル領域における静電容量感度よりもさらに低い。つまり、タッチ領域では、所定の静電容量の変化を検出して、ユーザによるタッチ操作を精度良く検知できる。ダイヤル領域では、タッチ領域よりも小さな静電容量の変化を検出して、ダイヤル操作を精度良く検知できる。また、プッシュスイッチ領域では、ダイヤル領域よりもさらに小さな静電容量の変化を検出して、プッシュスイッチのオン・オフを精度良く検知する。なお、ダイヤルは中央にプッシュスイッチを備えた回転式ノブであってもよく、その場合、ダイヤル領域とプッシュスイッチ領域とで静電容量感度を等しくしてもよい。

＜オペレーションデバイスの機能構成＞
ディスプレイパネル２１０は、表面カバー２１１と、静電容量の値を検出するための誘電体層２１３と、表示のためのＬＣＥ層（またはＬＥＤ層）２１４とを有する。物理操作部２１２は、プッシュスイッチとダイヤルとを含む。なお、物理操作部２１２にスライダが含まれてもよい。制御部２２０は、誘電体層２１３から検出された電位に基づいてユーザの指による操作入力を判定し、操作入力に従って操作の実行を指示し、操作内容や操作結果をディスプレイパネル２１０のＬＣＥ層２１４に表示する。

制御部２２０は、領域データベース２２１と、物理操作部データベース２２２と、判定領域分離部２２３と、物理操作領域操作判定部２２４と、物理操作領域外操作判定部２２５と、操作指示部２２６と、表示指示部２２７と、を備える。領域データベース２２１は、ディスプレイパネル２１０において、物理操作部を取り付ける領域と、物理操作部を取り付けない領域との情報を記憶する。物理操作部データベース２２２は、物理操作部の領域における位置に対応する操作内容を記憶する。なお、領域データベース２２１および物理操作部データベース２２２は、あらかじめ記憶されていてもよいし、設定部２３０からのユーザの設定により記憶されてもよい。また、領域データベース２２１と物理操作部データベース２２２とは、別々でなく一体となって情報を記憶してもよい。

判定領域分離部２２３は、誘電体層２１３から検出された電流をディスプレイパネル２１０のＸＹ座標と共に取得し、領域データベース２２１からの情報に基づいて物理操作部が取り付けられた領域か、取り付けられない領域か、を分離する。物理操作領域操作判定部２２４は、物理操作部データベース２２２からの情報に基づいて、物理操作部に対する操作を検出する。物理操作領域外操作判定部２２５は、物理操作領域以外における操作を検出する。なお、誘電体層２１３からの静電容量の変化の検出は、制御部２２０で行ってもよいし、制御部２２０とは別の検出部から制御部２２０が出力データを取得する構成でもよい。

操作指示部２２６は、物理操作領域操作判定部２２４と物理操作領域外操作判定部２２５との判定結果に従った操作の実行を操作実行部２４０に指示する。表示指示部２２７は、物理操作領域操作判定部２２４と物理操作領域外操作判定部２２５との判定結果に従った操作の表示、あるいは、操作結果の表示をＬＣＥ層２１４に指示する。

（異なる静電容量感度の説明）
図３Ａは、物理操作部のある領域と物理操作部のない領域とでの静電容量の感度の相違を説明する図である。異なる静電容量感度とするため、制御部２２０では、物理操作部を取り付けられた物理操作部領域で用いられる静電容量の感度に関係する増幅度および閾値の少なくともいずれかと、物理操作部領域外の領域で用いられる増幅度および閾値の少なくともいずれかと、を異なる値に調整する。例えば、ダイヤル領域の感度は、プッシュスイッチ領域の感度以下であり、タッチ領域の感度よりも高い。

図３Ａには、プッシュスイッチ領域における静電容量の検出結果３１１およびダイヤル領域における静電容量の検出結果３２１と、物理操作部のない領域（つまり、ディスプレイパネルに直接触れる領域、物理操作部領域外とも称す）の静電容量の検出結果３３１とを示している。プッシュスイッチ２６０と、ダイヤル２５０と、パネル表面２１１とでは、操作時のユーザの指の位置（誘電体からの距離、高さ）が異なる。

プッシュスイッチ２６０を操作する場合のユーザの指と誘電体層２１３との距離
＞
ダイヤル２５０を操作する場合のユーザの指と誘電体層２１３との距離
＞
ディスプレイパネルを直接操作する場合のユーザの指と誘電体層２１３との距離
である。
したがって、静電容量の検出結果は逆に、
プッシュスイッチ領域の検出結果３１１
＜
ダイヤル領域の検出結果３２１
＜
物理操作部領域外の検出結果３３１となる。

したがって、プッシュスイッチやダイヤルに対する操作の検出精度を向上させるためには、それらの領域における静電容量の変化の検出に対する感度を高める必要がある。このために、検出した静電容量の増幅度を、プッシュスイッチ領域≧ダイヤル領域＞物理操作部領域外となるように設定する。その増幅後の操作位置と静電容量に対応する出力との対応は、プッシュスイッチ位置のグラフ３１３およびダイヤル位置のグラフ３２３と、物理操作部領域外のグラフ３３２となる（物理操作部領域外は増幅なし）。この場合のプッシュスイッチ領域の閾値（Sh1a）と、ダイヤル領域の閾値（Sh1b）と、物理操作部領域外の閾値（Sh2）とは、増幅後の出力から操作の有無を精度良く判別でき、かつ、ノイズの影響の少ない値に設定されるのが望ましい。閾値（Sh1a）と閾値（Sh1b）と閾値（Sh2）とは、同じであってもよい。

なお、増幅度で感度を調整せずに閾値のみで調整する場合、ユーザ操作が有ったか否かの判定を行う閾値は、
プッシュスイッチ領域の閾値（Sh1a）
＜
ダイヤル領域の閾値（Sh1b）
＜
物理操作部領域外の閾値（Sh2）
に設定される。すなわち、静電容量感度は、閾値とは逆に、
プッシュスイッチ領域の感度＞ダイヤル領域の感度＞物理操作部領域外の感度
となる。

各領域の増幅度と閾値との組み合わせは、操作時のユーザの指の位置に応じて設定される。例えば、プッシュスイッチ領域の感度≧ダイヤル領域の感度＞物理操作部領域外の感度となるように設定されることが望ましい。

図３Ｂは、ダイヤル２５０の操作を説明する図である。ダイヤル２５０は、ディスプレイパネル２１０のパネル表面２１１に固定された非誘電体のダイヤル基礎部３５１と、ダイヤル基礎部３５１上に回転可能に配置された非誘電体のダイヤル上部３５２と、を有する。ユーザが指でダイヤル上部３５２を回転すると、右側にしめす検出結果３２１に示すように、指の接近に対応する２つのピーク（閾値以上）の位置が変わる。その回転角度からダイヤル２５０の操作量が検出される。なお、ピークの回転速度から操作速度を検出してもよい。

（領域データベース）
図４Ａは、本実施形態に係る領域データベース２２１の構成を示す図である。領域データベース２２１は、物理操作部を取り付ける領域と、物理操作部を取り付けない領域とで、ユーザ操作を異なる静電容量感度で検出するために、判定領域分離部２２３と物理操作領域操作判定部２２４と物理操作領域外操作判定部２２５とで使用される増幅度および閾値を記憶する。

領域データベース２２１は、領域４１１に対応付けて操作種類４１２を記憶する。本実施形態では物理操作領域に操作種類４１２としてプッシュスイッチとダイヤルとが記憶される。そして、領域４１１または操作種類４１２のそれぞれに対して、異なる静電容量感度となる増幅度４１３と閾値４１４との組を記憶する。増幅度４１３としては、例えば、静電容量の変化に対応する出力が小さいプッシュスイッチ領域では"２．０"、静電容量の変化に対応する出力が中程度のダイタル領域では"１．５"、静電容量の変化に対応する出力が大きい物理操作領域外では"１．０"を記憶する。また、閾値４１４には、プッシュスイッチ判定の閾値Th1a、ダイヤル判定の閾値Th1b、物理操作領域外判定の閾値Th2、が記憶される。なお、閾値のみで感度を変える場合は、閾値Th1a＜閾値Th1b＜閾値Th2である。

（物理操作部データベース）
図４Ｂは、本実施形態に係る物理操作部データベース２２２の構成を示す図である。領域データベース２２１は、静電容量の変化を検出した位置に基づいて、物理操作部に取り付けられた物理操作の種類（プッシュスイッチやダイヤル）を判定するために、物理操作領域操作判定部２２４で使用される情報を記憶する。なお、図４Ｂにおいて、各物理操作種類に記載の最後のアルファベットは、同じ物理操作種類においても異なる対応処理内容である場合を区別するために付している。以降の物理操作部データベースにおいても同様である。

物理操作部データベース２２２は、領域４２１に対応付けて物理操作種類４２２を記憶する。本実施形態では、物理操作種類４２２としてプッシュスイッチとダイヤルとを記憶する。物理操作種類４２２の各プッシュスイッチまたはダイヤルに対応して、ディスプレイパネル２１０のＸＹ座標で示された物理操作部の位置情報４３２と、操作がプッシュスイッチのような静止操作かダイヤルのような移動操作かの情報４２４と、物理操作種類４２２および位置情報４３２に対応する処理内容４２５と、装置操作内容４２６とを記憶する。装置操作内容４２６とは、物理操作部の各々が操作されると、接続された装置がどんな操作を実行するかを示す情報である。

＜制御部のハードウェア構成＞
図５は、本実施形態に係る制御部２２０のハードウェア構成を示すブロック図である。なお、図５には、ディスプレイパネル２１０や設定部２３０や操作実行部２４０も図示されている。なお、図５において、図２と同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。

図５で、ＣＰＵ(Central Processing Unit)５１０は演算制御用のプロセッサであり、プログラムを実行することで図５の機能構成部を実現する。ＣＰＵ５１０は１つであっても複数であってもよい。ＲＯＭ(Read Only Memory)５２０は、初期データおよびプログラムなどの固定データおよびプログラムを記憶する。

ＲＡＭ(Random Access Memory)５４０は、ＣＰＵ５１０が一時記憶のワークエリアとして使用するランダムアクセスメモリである。ＲＡＭ５４０には、本実施形態の実現に必要なデータを記憶する領域が確保されている。静電容量取得情報５４１は、ディスプレイパネル２１０の誘電体層（静電容量検出部）２１３から取得した静電容量に関する情報であり、ディスプレイパネル２１０上のＸＹ座標を含んでいる。物理操作領域用パラメータ５４２は、物理操作部を取り付ける領域で用いられるパラメータであり、物理操作領域の領域座標と使用される増幅度および閾値とが含まれる。物理操作判定結果５４３は、物理操作領域内で閾値により判定された判定結果である。物理操作指示/表示データ５４４は、物理操作領域内で閾値により判定された物理操作判定結果５４３に対応する物理操作を指示するデータ、および、対応する表示データである。物理操作領域外用パラメータ５４５は、物理操作部を取り付けない領域で用いられるパラメータであり、物理操作領域以外の領域座標と使用される増幅度および閾値とが含まれる。物理操作外判定結果５４６は、物理操作領域以外で閾値により判定された判定結果である。物理操作外指示/表示データ５４４は、物理操作領域以外で閾値により判定された物理操作外判定結果５４６に対応する物理操作を指示するデータ、および、対応する表示データである。

ストレージ５５０は、ＣＰＵ５１０が使用する、データベースや各種のパラメータ、あるいは本実施形態の実現に必要な以下のデータまたはプログラムが記憶されている。領域データベース２２１は、図４Ａに示した構成を有するデータを記憶する。物理操作部データベース２２２は、図４Ｂに示した構成を有するデータを記憶する。

ストレージ５５０には、以下のプログラムが格納される。オペレーションデバイス制御プログラム５５１は、オペレーションデバイス２００の全体を制御するプログラムである。パネル設定モジュール５５２は、ディスプレイパネル２１０上の操作領域を設定するためのモジュールである。入力判定モジュール５５３は、ディスプレイパネル２１０上でのユーザの操作入力を判定するモジュールである。操作指示/表示モジュール５５４は、判定されたユーザの操作入力に対応する操作の実行を指示し、操作の表示あるいは実行結果の表示を制御するモジュールである。

入出力インタフェース５６０は、制御部２２０と外部装置や周辺機器とのインタフェースを行う。本実施形態においては、設定部２３０と操作実行部２４０（他装置にあってもよい）が接続されている。ディスプレイパネル・インタフェース５７０は、制御部２２０と、ディスプレイパネル２１０の静電容量検出部（誘電体層）２１３および表示部（ＬＣＥ層やＬＥＤ層）２１４とが接続される。

なお、図５のＲＡＭ５４０やストレージ５５０には、オペレーションデバイスとしての汎用の機能や他の実現可能な機能に関連するプログラムやデータは図示されていない。

＜制御部の処理手順＞
図６は、本実施形態に係る制御部２２０の処理手順を示すフローチャートである。本フローチャートは、図５のＣＰＵ５１０がＲＡＭ５４０を用いて実行し、図２の制御部２２０の構成要素を実現する。

制御部２２０は、ステップＳ６０１において、ディスプレイパネル２１０上の操作領域を設定するパネル設定処理を実行する。制御部２２０は、ステップＳ６０３において、ディスプレイパネル２１０上でのユーザの操作入力を判定する入力判定処理を実行する。制御部２２０は、ステップＳ６０５において、判定されたユーザの操作入力に対応する操作の実行を指示し、操作の表示あるいは実行結果の表示を制御する操作指示／表示処理を実行する。

（パネル設定処理）
図７Ａは、本実施形態に係るパネル設定処理Ｓ６０１の手順を示すフローチャートである。

制御部２２０は、ステップＳ７１１において、ディスプレイパネル２１０上の領域配置を取得して設定（記憶）する。制御部２２０は、ステップＳ７１３において、ディスプレイパネル２１０上の物理操作部以外の領域（ＸＹ座標）を取得して、増幅度および閾値と共に記憶する。なお、物理操作部以外の領域では既存の処理とする場合には、増幅度はなくてもよい。制御部２２０は、ステップＳ７１５において、ディスプレイパネル２１０上の物理操作部の位置（ＸＹ座標）と操作種類とを取得して、増幅度および閾値と共に記憶する。

（入力判定処理）
図７Ｂは、本実施形態に係る入力判定処理Ｓ６０３の手順を示すフローチャートである。

制御部２２０は、ステップＳ７２１において、ディスプレイパネル２１０上の各位置（ＸＹ座標）の静電容量を取得する。制御部２２０は、ステップＳ７２３において、静電容量の変化が発生したか否かを待つ。静電容量の変化が発生した場合、制御部２２０は、ステップＳ７２４において、静電容量の変化が発生した場所が物理操作部の領域か否かを判定する。物理操作部の領域内と判定された場合は、制御部２２０は、ステップＳ７２５において、静電容量の変化が発生した位置がプッシュスイッチの領域かダイヤルの領域かを判定する。プッシュスイッチの領域であれば、制御部２２０は、ステップＳ７２６において、静電容量の変化に対応する出力を増幅する。そして、制御部２２０は、ステップＳ７２８において、静電容量の変化が閾値Th1a以上であるかを判定する。静電容量の変化が閾値Th1a未満であれば、制御部２２０は、ステップＳ７３２において、「ユーザによる物理操作が無い」と判定する。一方、静電容量の変化が閾値Th1a以上であれば、制御部２２０は、ステップＳ７２９において、ユーザによる物理操作有りと判定して、プッシュスイッチ位置に対応する操作実行指示と操作表示指示を記憶する。

ステップＳ７２５の判定でダイヤルの領域であれば、制御部２２０は、ステップＳ７２７において、静電容量の変化に対応する出力を増幅する。そして、制御部２２０は、ステップＳ７３０において、静電容量の変化が閾値Th1b（増幅がなければ、Th2＞Th1b＞Th1a）以上であるかを判定する。静電容量の変化が閾値Th1b未満であれば、制御部２２０は、ステップＳ７３２において、ユーザによる物理操作無しと判定する。一方、静電容量の変化が閾値Th1b以上であれば、制御部２２０は、ステップＳ７３１において、ユーザによる物理操作有りと判定して、ダイヤル回転角度に対応する操作実行指示と操作表示指示を記憶する。

ステップＳ７２５の判定で物理操作部の領域外と判定された場合、制御部２２０は、ステップＳ７３３において、静電容量の変化が閾値Th2（増幅がなければ、Th2＞Th1b＞Th1a）以上であるかを判定する。静電容量の変化が閾値Th2未満であれば、制御部２２０は、ステップＳ７３７において、「ユーザによる物理操作部領域外の操作が無い」と判定する。一方、静電容量の変化が閾値Th2以上であれば、制御部２２０は、ステップＳ７３５において、「ユーザによる物理操作部領域外の操作があった」と判定して、判定位置と共にを記憶する。

（操作指示／表示処理）
図７Ｃは、本実施形態に係る操作指示／表示処理Ｓ６０５の手順を示すフローチャートである。

制御部２２０は、ステップＳ７５１において、入力判定処理Ｓ６０３における判定結果から操作領域が、物理操作部の領域か物理操作部以外の領域かを判定する。物理操作部の領域と判定された場合、制御部２２０は、ステップＳ７５２において、プッシュスイッチ位置かダイヤルの領域かを、入力判定処理Ｓ６０３で記憶した判定結果を用いて判定する。プッシュスイッチ領域であれば、制御部２２０は、ステップＳ７５３において、入力判定処理Ｓ６０３で記憶した判定結果から操作位置を取得する。そして、制御部２２０は、ステップＳ７５５において、操作位置に対応する操作の実行指示と表示指示を行う。

ステップＳ７５２の判定でダイヤルの領域であれば、制御部２２０は、ステップＳ７５７において、入力判定処理Ｓ６０３で記憶した判定結果から操作位置と回転角度とを取得する。そして、操作位置と回転角度とに対応する操作の実行指示と表示指示を行う。

ステップＳ７５１の判定で物理操作部以外の領域と判定された場合、制御部２２０は、ステップＳ７８１において、入力判定処理Ｓ６０３で記憶した判定結果から操作位置を取得する。そして、操作位置に対応する操作の実行指示と表示指示を行う。

なお、本実施形態では、説明が複雑にならないように、入力判定処理と操作指示／表示処理とを分けて説明したが、一連のフローチャートであってもよい。

本実施形態によれば、物理操作部が取り付けられる領域と、それ以外の領域とを効果的に制御することができる。本実施形態では、物理操作部が取り付けられる領域において、さらに、異なる物理操作部、例えばプッシュスイッチとダイヤルとを効果的に制御することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係るオペレーションデバイスについて説明する。本実施形態に係るオペレーションデバイスは、上記第２実施形態と比べると、同じ物理操作部（プッシュスイッチ）において２レベルの操作入力を有し、物理操作部としてスライダを含む点で異なる。２レベルの操作入力は、プッシュスイッチの表面に接触した接触状態と、プッシュスイッチを押し込んだ押込み状態とを、静電容量によって識別する。また、複数のプッシュスイッチの上方をユーザの指がスライドした場合と、複数のプッシュスイッチを押し込みながらユーザの指がスライドした場合とを、複数のプッシュスイッチを所定のパラメータを連続的に変化させる異なるスライダとして機能させる。その他の構成および動作は、第２実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。

（プッシュスイッチの接触と押込み）
図８Ａおよび図８Ｂは、本実施形態に係るプッシュスイッチの接触と押込みとを説明する図である。プッシュスイッチでは、プッシュスイッチの表面に接触した接触状態と、プッシュスイッチを押し込んだ押込み状態とを、検出した静電容量の違いによって識別する。なお、図８Ａにおいて、図３Ａと同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。

図８Ａには、ユーザ操作に対応する、物理操作部領域のプッシュスイッチ領域における、プッシュスイッチへの指の接触時の静電容量の検出結果３１１と、プッシュスイッチを押込んだ時の静電容量の検出結果８１１とを示している。図８Ａから明らかなように、誘電体層２１３表面からの距離がプッシュスイッチへの接触時の距離＞プッシュスイッチの押込み時の距離であり、その検出出力は逆に、プッシュスイッチへの接触時の出力＜プッシュスイッチの押込み時の出力となる。

したがって、増幅後の出力からプッシュスイッチへのユーザ操作の操作レベルの判定を行う閾値８１３は、
プッシュスイッチへの接触の閾値（Sh1a）＜プッシュスイッチの押込みの閾値（Sh1c）
となるように設定される。すなわち、プッシュスイッチの接触と押込みとの静電容量感度は、閾値とは逆に、
プッシュスイッチへの接触の感度＞プッシュスイッチの押込みの感度
となる。

図８Ｂは、プッシュスイッチの接触と押込みとにおける静電容量の変化を横軸に、静電容量の変化に対応する誘電体層２１３からの出力を縦軸とした操作判定を説明する図である。なお、図８Ｂにおいて、破線が増幅前の出力であり、実線が増幅度２．０で増幅した増幅後である。

図８Ｂのように、静電容量の変化と誘電体層２１３からの出力は比例しており、プッシュスイッチにユーザの指が接触した点８２１が判定される出力レベルに、閾値(Sh1a)が設定され、プッシュスイッチをユーザの指が押込んだ点８２２が判定される出力レベルに、閾値(Sh1c)が設定されることが明らかである。閾値(Sh1a)未満が非接触として認識される範囲であり、閾値(Sh1a)以上閾値(Sh1c)以下が接触として認識される範囲であり、閾値(Sh1c)を超える範囲が押込みとして認識される範囲である。

（スライダの種類）
図８Ｃは、本実施形態に係る物理操作部の領域におけるスライダ８３１～８３３を説明する図である。

スライダ８３１は、複数の透過型プッシュスイッチを有する。ユーザの指が複数の透過型プッシュスイッチ上をスライドして場合には全体としてスライダとして機能する。また、このプッシュスイッチは透過型（透明素材）であるため、ディスプレイパネル２１０の表示画面を視認することが可能である。ここで、複数の透過型プッシュスイッチの上をユーザの指が単に接触してスライドした状態と、複数の透過型プッシュスイッチを順番に押し込みながらユーザの指がスライドした状態とで、異なるステップで所定のパラメータを連続的に変化させるようにしてもよい。また、複数の透過型プッシュスイッチに接触しながら指をスライドさせて、スライダ量を検知して音声再生のボリュームなどを制御してもよい。さらに、透過型プッシュスイッチを押し込むことで、検知したスライダ量に対応する値を設定あるいは決定する、

スライダ８３２は、１つの透過型バー上を非接触であるいは接触しながらユーザの指がスライドして場合にスライダとして機能し、ディスプレイパネル２１０の表示画面が透過される。スライダ８３２においては、指が透過型バーから離れた場合、あるいは、指が所定時間以上同じ位置に停止した場合に、スライダ量に対応する値を設定あるいは決定し、さらに、当該スライダに関連する処理を実行する。

スライダ８３３は、アクリルボタンを有するアクリルスライダをラバーヒンジ上でスライドさせる構成のスライダであり、ディスプレイパネル２１０の表示画面を直接見ることができる。スライダ８３３においても、指がアクリルスライダから離れた場合、あるいは、アクリルスライダが所定時間以上同じ位置に停止した場合に、スライダ量に対応する値を設定あるいは決定し、さらに、当該スライダに関連する処理を実行する。

（ロッカースイッチ）
図８Ｄは、本実施形態に係る物理操作部の領域におけるロッカースイッチを説明する図である。なお、物理操作部がロッカースイッチの場合、操作ボタン面を指で押して、ディスプレイパネルから遠距離の位置より近距離の位置に移動した場合の静電容量の変化を検出できる感度に設定される。すなわち、静電容量の閾値は、操作ボタン面の指がディスプレイパネルから遠距離の位置にある場合の静電容量と、操作ボタン面を指で押して、指がディスプレイパネルから近距離の位置にある場合の静電容量と、の中間に設定される。

図８Ｄのロッカースイッチ上面８４１は、ロッカースイッチのＯＮとＯＦＦとの設定操作を示している。図８Ｄのロッカースイッチ断面８４２は、ロッカースイッチを横から見た図であり、指が接触するアクリルボタンと、静電容量タッチセンサのカバーレンズとの間に、ラバービンジを挟んでいる。指がアクリルボタンに接触して押下すると、ラバービンジが圧縮されて指が静電容量タッチセンサに近付く。静電容量が上昇して閾値を超えると不図示のハードまたはソフトのフリップフロップに検出信号が入力されて、ロッカースイッチのＯＮ／ＯＦＦが押下された位置に対応して記憶される。

図８Ｄの静電容量検出８４３は、ロッカースイッチのＯＮ／ＯＦＦを検出するための閾値Ｓｈ1fと静電容量の出力との関係を示している。なお、閾値Ｓｈ1fは、ロッカースイッチのサイズや形状などに対応して調整可能であり、既存のロッカースイッチがそのまま利用できる。

（領域データベース）
図９Ａは、本実施形態に係る領域データベース９２１の構成を示す図である。領域データベース９２１は、本実施形態では図２の領域データベース２２１に置き換えられる。なお、図９Ａにおいて、図４Ａと同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。

領域データベース９２１は、物理操作部の種類、特に各プッシュスイッチに対応して、複数の操作レベル９１３および増幅度９１４を記憶する。そして、それぞれの操作レベル９１３に対応して異なる閾値９１５を記憶する。図９Ａにおいては、接触操作を判定する閾値(Th1a)とは別に、押込み操作を判定する閾値(TH1c：Th1c＞Th1a)を記憶する。また、ロッカースイッチにおいては、接触と押込みとの間の閾値Th1fを記憶する。また、図８Ｃのスライダ８３２や８３３では、スライドする指の誘電体層表面からの距離に応じて閾値Th1aまたはTh1bまたは他の適切な閾値を記憶する。また、図８Ｃのスライダ８３１では、プッシュスイッチへの接触の閾値Th1aと、プッシュスイッチの押込みの閾値Th1cとを記憶する。

（物理操作部データベース）
図９Ｂは、本実施形態に係る物理操作部データベース９２２の構成を示す図である。物理操作部データベース９２２は、本実施形態では図２の物理操作部データベース２２２に置き換えられる。なお、図９Ｂにおいて、図４Ｂと同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。

物理操作部データベース９２２は、各操作種類、特に各プッシュスイッチに対して、複数の操作レベル９２５を記憶する。そして、それぞれの操作レベルに対応して異なる対応処理内容９２６を記憶する。図９Ｂは、対応処理内容９２６には、接触に対応して処理の選択または報知を記憶し、押込み操作に対応して処理の設定（決定して実行）を記憶する。また、ロッカースイッチにおいては、操作レベル９２５において接触から押込みに変化した位置に対応して、対応処理内容９２６がＯＮあるいはＯＦＦとなる。

また、物理操作部データベース９２２は、中央にプッシュスイッチを備えた回転式ノブであり、ダイヤル操作において、ダイヤル内のプッシュスイッチを記憶する。その場合、対応処理内容９２６は、ダイヤルの回転角度が入力数値に対応し、入力ダイヤル内のプッシュスイッチが入力数値の設定やそれを用いた実行に対応する。また、スライダ８３１の操作において、操作レベル９２５として接触と押込みとを記憶し、それぞれの対応処理内容９２６には設定値（移動量）と、設定（実行）とを記憶する。さらに、物理操作部の各々が操作されて、接続された装置がどんな操作を実行するかの装置操作内容９２７を記憶する。

物理操作種類４２２の組み合わせや複数の操作レベル９２５は、図９Ｂに限定されず、種々の組み合わせを実現できる。

＜制御部の処理手順＞
制御部２２０の処理手順は、図６に示したフローチャートと同様であるので、重複する説明は省略する。

（パネル設定処理）
図１０Ａは、図７Ａに置き換えられる、本実施形態に係るパネル設定処理Ｓ６０１の手順を示すフローチャートである。なお、図１０Ａにおいて、図７Ａと同様のステップには同じステップ番号を付して、重複する説明を省略する。

制御部２２０は、ステップＳ１０１５において、ディスプレイパネル上の物理操作部の位置（ＸＹ座標）と操作種類とを取得して、操作種類に対応する増幅度および操作レベルに対応する閾値と共に記憶する。

（入力判定処理）
図１０Ｂは、図７Ｂに置き換えられる、本実施形態に係る入力判定処理Ｓ６０３の手順を示すフローチャートである。なお、図１０Ｂにおいて、図７Ｂと同様のステップには同じステップ番号を付して、重複する説明を省略する。

制御部２２０は、ステップＳ１０２７において、物理操作部の領域での変化の位置がプッシュスイッチ領域かダイヤル領域かスライダ領域かを判定する。プッシュスイッチ領域の場合で静電容量の変化が閾値(Th1a)以上であれば、制御部２２０は、ステップＳ１０２９において、静電容量が閾値(Th1a)より大きい閾値(Th1c)以上か否かを判定する。静電容量の変化が閾値(Th1c)以上であれば、制御部２２０は、ステップＳ１０３０において、プッシュスイッチの押込みと判定して、プッシュスイッチ位置と押込みを記憶する。一方、静電容量の変化が閾値(Th1c)未満であれば、制御部２２０は、ステップＳ１０３１において、プッシュスイッチの接触と判定して、プッシュスイッチ位置と接触操作を記憶する。

ステップＳ１０２７の判定でスライダ８３１の領域と判定されると、制御部２２０は、ステップＳ１０３２において、静電容量の変化に対応する出力を増幅する。そして、制御部２２０は、ステップＳ１０３３において、静電容量の変化が閾値(Th1a)以上であるか否かを判定する。静電容量の変化が閾値(Th1a)未満であれば、制御部２２０は、ステップＳ７３２に進んで、物理操作無しと判定する。静電容量の変化が閾値(Th1a)以上であれば、制御部２２０は、ステップＳ１０３５において、スライダの位置と移動距離とを記憶する。制御部２２０は、ステップＳ１０３７において、静電容量の変化が閾値(Th1c)以上であるか否かを判定する。静電容量の変化が閾値(Th1c)未満であれば、制御部２２０は、ステップＳ１０３３に戻って、スライダの移動を追跡する。静電容量の変化が閾値(Th1c)以上になれば、制御部２２０は、ステップＳ１０３９において、スライダの終了と判定して、押込み位置を記憶する。なお、図１０Ｂには、煩雑さを避けるためスライダ８３１のみを説明している。スライダ８３２、８３３においては、ステップＳ１０３３およびＳ１０３９における閾値を対応する値に設定することで実現できる。さらに、移動速度を操作に影響させる場合は、移動速度も導出して記憶する。

（操作指示／表示処理）
図１０Ｃは、図７Ｃに置き換えられる、本実施形態に係る操作指示／表示処理Ｓ６０５の手順を示すフローチャートである。なお、図１０Ｃにおいて、図７ＢＣと同様のステップには同じステップ番号を付して、重複する説明を省略する。

制御部２２０は、ステップＳ１０５２において、図１０Ｂの入力判定処理の判定結果を読み出し、物理操作がプッシュスイッチかダイヤルかスライダかを判定する。プッシュスイッチと判定された場合、制御部２２０は、ステップＳ１０５４において、図１０Ｂの入力判定処理の判定結果を読み出し、ユーザの操作が接触か押込みかを判定する。ユーザの操作が接触である場合、制御部２２０は、ステップＳ１０５５において、操作位置に対応する操作の操作選択指示と表示指示する。一方、ユーザの操作が押込みである場合、制御部２２０は、ステップＳ１０５６において、操作位置に対応する操作の操作実行指示と表示指示する。なお、接触を操作選択または報知とし、押込みを選択された操作実行としたが、操作内容の設定はこれに限定されない。

ステップＳ１０５２でスライダと判定された場合、制御部２２０は、ステップＳ１０５７において、図１０Ｂの入力判定処理の判定結果から操作位置と移動距離とを取得する。そして、制御部２２０は、ステップＳ１０５９において、操作位置と移動距離に対応する操作実行指示と表示指示を行う。なお、スライダにおける上方を指でスライドする操作や複数のプッシュスイッチを押込んでスライドする操作などの処理については、フローチャートが煩雑になるので省略する。

本実施形態によれば、１つの物理操作によって複数の操作指示を生成することができる。例えば、プッシュスイッチにおける接触と押込みとで異なる操作指示を生成することができる。また、物理操作部に種々の構成のスライダを設定することができる。スライダにおいても、上方をユーザの指がスライドする場合や、接触または押込んでユーザの指がスライドする場合で異なる操作指示を生成することができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係るオペレーションデバイスについて説明する。本実施形態に係るオペレーションデバイスは、上記第２実施形態および第３実施形態と比べると、同じ物理操作部（プッシュスイッチ）において３レベル以上の操作入力を有する点で異なる。３レベル以上の操作入力には、プッシュスイッチの上方に指が接近した状態と、プッシュスイッチに指が接触した状態と、プッシュスイッチが押し込まれた状態と、が含まれる。さらに、プッシュスイッチがディスプレイパネルに接着した状態を含んでもよい。その他の構成および動作は、第２実施形態または第３実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。

（プッシュスイッチへの接近と接触と押込み）
図１１Ａおよび図１１Ｂは、本４実施形態に係るプッシュスイッチの接近と接触と押込みとを説明する図である。なお、図１１Ａにおいて、図３Ａおよび図８Ａと同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。

図１１Ａには、ユーザ操作に対応する、物理操作部領域のプッシュスイッチ位置における、プッシュスイッチへの指の接近時の静電容量の検出結１１１１を追加して示している。図１１Ａから明らかなように、誘電体層２１３へのユーザの指の影響は、誘電体層２１３表面からの距離がプッシュスイッチへの接近時の距離＞プッシュスイッチへの接触時の距離＞プッシュスイッチの押込み時の距離である。従って、その検出出力の大小は、逆に、プッシュスイッチへの接近時の出力＜プッシュスイッチへの接触時の出力＜プッシュスイッチの押込み時の出力となる。

したがって、増幅後の出力からプッシュスイッチへのユーザ操作の操作レベルの判定を行う閾値１１１３は、プッシュスイッチへの接近の閾値（Sh1d）＜プッシュスイッチへの接触の閾値（Sh1a）＜プッシュスイッチの押込みの閾値（Sh1c）に設定される。すなわち、プッシュスイッチへの接近、接触、押込みの静電容量感度は、閾値とは逆に、プッシュスイッチへの接近の感度＞プッシュスイッチへの接触の感度＞プッシュスイッチの押込みの感度と考えられる。

図１１Ｂは、プッシュスイッチへの接近と接触と押込みとにおける静電容量の変化を横軸に誘電体層２１３からの出力を縦軸とした操作判定を説明する図である。なお、図１１Ｂにおいて、図８Ｂと同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。なお、図１１Ｂにおいて、破線が増幅前の出力であり、実線が増幅度３．０で増幅した増幅後である。

図１１Ｂのように、静電容量の変化と誘電体層２１３からの出力は比例しており、プッシュスイッチにユーザの指が接近した状態１１２３が判定される出力レベルに、閾値(Sh1d)が設定される。また、プッシュスイッチをディスプレイパネル２１０の表面に接着した点１１２４が判定される出力レベルに、閾値(Sh1e)が設定されることが明らかである。閾値(Sh1d)未満がＯＦＦとして認識される範囲であり、閾値(Sh1d)以上閾値(Sh1a)以下が接近として認識される範囲であり、閾値(Sh1a)以上閾値(Sh1c)以下が接触として認識される範囲である。また、閾値(Sh1c)以上閾値(Sh1e)以下が押込みとして認識される範囲であり、閾値(Sh1e)を超える範囲がＯＮとして認識される範囲である。なお、図１１Ｂにおいては、閾値(Sh1a)以上閾値(Sh1e)以下の範囲（８２２）が押込みイベントではなく押込み状態として連続するアナログ入力が可能なことも示されている。なお、第３実施形態における上方をユーザの指がスライドするスライダの操作においては、プッシュスイッチにユーザの指が接近した状態と同様に、増幅度と閾値とを設定することでスライド操作を実現できる。

（領域データベース）
図１２Ａは、本実施形態に係る領域データベース１２２１の構成を示す図である。領域データベース１２２１は、本実施形態では図２の領域データベース２２１に置き換えられる。なお、図１２Ａにおいて、図４Ａと同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。

領域データベース１２２１は、各操作種類、特に各プッシュスイッチに対して、複数の操作レベル１２１３を記憶する。各操作種類における静電容量の大小に対応して増幅度１２１４を記憶する。そして、それぞれの操作レベルに対応して異なる閾値１２１５を記憶する。図１２Ａにおいては、接触操作を判定する閾値(Th1a)および押込み操作を判定する閾値(TH1c：Th1c＞Th1a)とは別に、接近操作を判定する閾値(Th1d：Th1c＞Th1a＞Th1d)を記憶する。なお、図１２Ａには記載しないが、４つ目のプッシュスイッチのディスプレイパネルへのＯＮ（接着）を判定する閾値(Th1e：Th1e＞Th1c＞Th1a＞Th1d)を記憶してもよい。また、スライダにおいて、接触でなく接近での入力を行う場合には、操作レベル１２１３の接近に対応する閾値１２１５としてTh1dを記憶する。また、スライダにおいて、指を接近しスライドして設定値を入力し、接触や押込みで設定あるいは決定する場合には、操作レベル１２１３に接近と接触／押込みとを記憶し、対応する閾値１２１５としてTh1dとTh1a/Th1cを記憶する。

（物理操作部データベース）
図１２Ｂは、本実施形態に係る物理操作部データベース１２２２の構成を示す図である。物理操作部データベース１２２２は、本実施形態では図２の物理操作部データベース２２２に置き換えられる。なお、図１２Ｂにおいて、図４Ｂと同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。

物理操作部データベース１２２２は、各操作種類、特に各プッシュスイッチに対して、複数の操作レベル１２２５を記憶する。そして、それぞれの操作レベルに対応して変化する、識別可能な異なる表示色や輝度など１２２６と対応処理内容１２２７を記憶する。図１２Ｂは、表示色や輝度など１２２６には、例えば、接近に対応して黄または輝度小、接触に対応して緑または輝度中、押込み操作に対応して赤または輝度大を記憶する。対応処理内容１２２７には、接近に対応して選択準備の処理を記憶し、接触に対応して処理の選択または報知を記憶し、押込み操作に対応して処理の設定（決定して実行）を記憶する。

また、指を接近させてスライドさせることにより、設定値が入力される。接触や押込みで設定あるいは決定するスライダの場合、操作レベル１２２５の接近に対応して、表示色／輝度１２２６に黄／輝度小を記憶し、対応処理内容１２２７には設定値（移動量）の入力を記憶する。そして、操作レベル１２２５の接触／押込みに対応して、表示色／輝度１２２６に赤／輝度大を記憶し、対応処理内容１２２７には設定値を用いた設定（実行）を記憶する。さらに、物理操作部の各々が操作されて、接続された装置がどんな操作を実行するかの装置操作内容１２２８を記憶する。

なお、物理操作種類４２２の組み合わせや複数の操作レベル１２２５は、図１２Ｂに限定されず、種々の組み合わせを実現できる。

＜制御部の処理手順＞
制御部２２０の処理手順は、図６に示したフローチャートと同様であるので、重複する説明は省略する。また、本実施形態のパネル設定処理は、図７Ａおよび図１０Ａから想定できるので、詳細は省略する。

（入力判定処理および操作指示／表示処理）
図１３は、図７Ｂおよび図１０Ｂあるいは図７Ｃおよび図１０Ｃに置き換えられる、本実施形態に係る入力判定処理Ｓ６０３および操作指示／表示処理Ｓ６０５の手順を示すフローチャートである。なお、図１３において、図７Ｂおよび図１０Ｂあるいは図７Ｃおよび図１０Ｃと同様のステップは、煩雑さを避けるために図面から省略しているが、同様の処理がなされる。また、図１３にはプッシュスイッチに関連する処理手順のフローチャートのみを示しているが、他の物理操作部における処理手順は、閾値をその物理操作部に適切な値に設定することで、容易に想到し得るので省略する。

図１３の左図は、図１０ＢのステップＳ７２６に続くフローチャートである。制御部２２０は、ステップＳ１３２７において、静電容量の変化が閾値(Th1d)以上か否かを判定する。静電容量の変化が閾値(Th1d)未満と判定された場合、制御部２２０は、ステップＳ７３２に進み、物理操作無しと判定する。

また、静電容量の変化が閾値(Th1d)以上と判定された場合、制御部２２０は、ステップＳ７２８で静電容量の変化が閾値(Th1a)以上か否かを判定し、静電容量の変化が閾値(Th1a)未満の場合、制御部２２０は、ステップＳ１３３２において、プッシュスイッチへの接近と判定して、プッシュスイッチ位置と接近を記憶する。

図１３の右図は、図１０ＣのステップＳ７５３から以降の本実施形態のフローチャートである。制御部２２０は、ステップＳ１３５４において、本実施形態の入力判定処理Ｓ６０３の判定結果から、プッシュスイッチへの接近か接触か押込みかを判定する。判定結果が接近である場合、制御部２２０は、ステップＳ１３５７において、操作位置に対応する操作準備指示と表示指示を行う。

なお、プッシュスイッチのディスプレイパネルへの接着を判定する閾値(Th1e)を使用する場合は、判定の分岐ステップを設けることでさらに多様な操作入力が可能になる。

本実施形態によれば、１つの物理操作によって複数の操作指示を生成することができる。例えば、プッシュスイッチにおける接近と接触と押込みとで３つ以上の異なる操作指示を生成することができる。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係るオペレーションデバイスについて説明する。本実施形態に係るオペレーションデバイスは、上記第２実施形態および第４実施形態と比べると、オペレーションデバイスを使用する前に、各領域あるいは物理操作部の誘電容量の変化を検出する静電容量感度をキャリブレーションする点で異なる。すなわち、物理操作部領域に取り付けられた物理操作部の種類および物理操作部領域外の少なくともいずれかにおける静電容量の変化を検出するための静電容量感度を、ユーザからの入力により調整する。静電容量感度に関連するパラメータである増幅度および／または閾値をキャリブレーションして、オペレーションデバイスからの安定した正確な操作を可能とする。その他の構成および動作は、第２実施形態または第４実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。

＜オペレーションデバイスのキャリブレーション部の操作＞
図１４Ａは、本実施形態に係るオペレーションデバイスのキャリブレーション時の操作を説明する図である。図１４Ａは、図２におけるオペレーションデバイス２００のディスプレイパネル２１０でのキャリブレーション時の操作におけるユーザインタフェースを示している。なお、図１４Ａにおいて、図２と同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。

ディスプレイパネル２１０の画面１４００には、キャリブレーションが開始されたことと、キャリブレーションの対象領域、あるいは、対象物理操作部を選択するボタンが表示される。ボタンには、物理操作部領域外のキャリブレーションを指示するボタン１４０１と、物理操作部領域の３段入力（接近、接触、押込み）のプッシュスイッチのキャリブレーションを指示するボタン１４０５と、が含まれる。

画面１４００において物理操作部領域外のボタン１４０１に接触すると、表示画面は画面１４１０に遷移して、"物理操作部外にタッチしてください"とのコメント、あるいは音声指示が出力される。この時に、操作対象の物理操作部領域外１４１１を判別可能な色などで表示すると、ユーザにタッチ位置がよくわかり操作の失敗を防ぐことができる。ユーザが画面１４１０の物理操作部領域外１４１１の表面にタッチすると、表示画面は画面１４２０に遷移して、検出された静電容量の変化を示すグラフと、キャリブレーションのためのパラメータである増幅度と閾値との増減入力のボタンとが表示される。ユーザが、グラフを見ながら増幅度と閾値との増減入力をしながら、物理操作部領域外１４１１の表面へのタッチを繰り返して、物理操作部領域外１４１１へのユーザのタッチを安定して正確に検出できるような増幅度と閾値とに設定できる。増幅度と閾値との適切な設定が完了すると、"物理操作部外の調整が完了しました"とのコメント、あるいは音声指示が出力される。この時に、物理操作部領域外１４３０の色を物理操作部領域外１４１１と異なる色などで表示すると、ユーザに調整完了を明示することができる。なお、図１４Ａでは、物理操作部領域外１４１１へのユーザのタッチを例に説明したが、物理操作部領域外１４１１に接近と接触とで異なる入力操作を設定する場合には、接近操作および接触操作において安定して正確に検出できるような増幅度と閾値とを設定することになる。

一方、画面１４００において物理操作部領域の３段プッシュスイッチのボタン１４０５に接触すると、表示画面は画面１４５０に遷移して、３段プッシュスイッチの表面への接触の場合、"対象プッシュボタンに接触してください"とのコメント、あるいは音声指示が出力される。この時に、操作対象のプッシュスイッチ１４５１の色や周辺を判別可能な色などで表示すると、ユーザに接触位置がよくわかり操作の失敗を防ぐことができる。ユーザがプッシュスイッチ１４５１の表面に接触すると、表示画面は画面１４６０に遷移して、検出された静電容量の変化を示すグラフと、キャリブレーションのためのパラメータである増幅度と閾値との増減入力のボタンとが表示される。なお、図１４Ａでは３段プッシュスイッチなので、閾値は接近閾値、接触閾値、押込み閾値の調整が可能である。ユーザが、グラフを見ながら増幅度と閾値との増減入力をしながら、３段プッシュスイッチの接近操作、接触操作、押込み操作を繰り返して、３段プッシュスイッチへのユーザの操作入力を安定して正確に検出できるような増幅度と各閾値とに設定できる。増幅度と各閾値との適切な設定が完了すると、"対象プッシュスイッチの調整が完了しました"とのコメント、あるいは音声指示が出力される。この時に、プッシュスイッチ１４５１の色を調整前と異なる色などで表示すると、ユーザに調整完了を明示することができる。なお、図１４Ａでは、３段プッシュスイッチへの接近、接触、押込みを例に説明したが、他の物理操作部における異なる入力操作を設定する場合には、それぞれの操作において安定して正確に検出できるような増幅度と閾値とを設定することになる。

（領域データベース）
図１４Ｂは、本実施形態に係る領域データベース１４２１の構成を示す図である。領域データベース１４２１は、図４Ａ、図９Ａ、図１２Ａと入れ替えられて使用される。なお、図１４Ｂにおいて、図４Ａ、図９Ａ、図１２Ａと同様のステップには同じ構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。

領域データベース１４２１は、各操作部種類の操作レベル９１３に対応付けて、キャリブレーションされた適切な増幅度１４１４と閾値１４１５とを記憶する。例えば、プッシュスイッチｉに適切なキャリブレーションされた増幅度は"３．１"で閾値は"Th1a-δ"である。また、プッシュスイッチｎに適切なキャリブレーションされた増幅度は"２．９"である。そして、接近を検出する閾値は"Th1d-α"であり、接触を検出する閾値は"Th1a+β"であり、接近を検出する閾値は"Th1d±0"である。

また、物理操作領域外のタッチパネル領域の、適切なキャリブレーションされた増幅度は"０．８"で閾値は"Th2-ｃ"である。

（パネル設定処理）
図１４Ｃは、本実施形態に係るパネル設定処理Ｓ６０１の手順を示すフローチャートである。図１４Ｃは、図７Ａと入れ替えられて実行される。なお、図１４Ｃにおいて、図７Ａと同様のステップには同じステップ番号を付して、重複する説明を省略する。

制御部２２０は、ステップＳ１４１２において、物理操作部以外の領域での増幅度および閾値のキャリブレーション処理を実行する。また、制御部２２０は、ステップＳ１４１４において、物理操作部領域での増幅度および閾値のキャリブレーション処理を実行する。

（物理操作部外領域のキャリブレーション処理）
図１５Ａは、本実施形態に係る物理操作部外領域のキャリブレーション処理Ｓ１４１２の手順を示すフローチャートである。

制御部２２０は、ステップＳ１５１０において、デフォルトパラメータ（増幅値および閾値）を設定する。なお、このデフォルトパラメータは、ディスプレイパネル２１０からのオペレーションデバイス２００への操作入力が可能な値に、ディスプレイパネル２１０の物理性質などから設定される。

制御部２２０は、ステップＳ１５１１において、ユーザによってパラメータを調整するか否かを判定する。ユーザによってパラメータを調整すると判定された場合は、ステップＳ１５１３に進む。ユーザによってパラメータを調整すると判定さない場合は、ステップＳ１５３１に進んで、デバイス（制御部）によってパラメータを調整するか否かを判定する。デバイスによってパラメータを調整すると判定された場合は、ステップＳ１５３３に進む。なお、パラメータを調整するか否かの情報は、あらかじめ制御部に記憶されていても、ユーザによって選択されてもよい。

制御部２２０は、ステップＳ１５１３において、物理操作部以外の領域を判別可能に示し、ユーザの操作を指示する。そして、制御部２２０は、ステップＳ１５１５において、ユーザによる物理操作部以外の領域への操作入力を待つ。ユーザによる物理操作部以外の領域への操作入力があれば、制御部２２０は、ステップＳ１５１７において、操作入力による静電容量の変化を取得して表示し、保持されたパラメータ、最初はデフォルトパラメータ、により入力操作の判定結果を出力する。制御部２２０は、ステップＳ１５１９において、ユーザによるパラメータの更新が入力されたか否かを判定する。ユーザによるパラメータの更新が入力された場合、制御部２２０は、ステップＳ１５１３に戻って、処理を繰り返す。一方、ユーザによるパラメータの更新が入力されない場合、適切なパラメータの設定ができたと判断して、制御部２２０は、ステップＳ１５２１において、最後に更新された最新のパラメータを領域データベース２２１に登録する。そして、制御部２２０は、ステップＳ１５２３において、パラメータの調整をしたい物理操作部以外の領域への他の操作があるか否かを判定する。他の操作がある場合、制御部２２０は、ステップＳ１５１３に戻って、処理を繰り返す。

制御部２２０は、ステップＳ１５３３において、物理操作部領域の対象操作部（プッシュスイッチやダイヤルなど）を判別可能に示し、ユーザの操作を指示する。そして、制御部２２０は、ステップＳ１５３５において、ユーザによる物理操作部領域の対象操作部への操作入力を待つ。ユーザによる物理操作部領域の対象操作部への操作入力があれば、制御部２２０は、ステップＳ１５３７において、操作入力による静電容量の変化を取得して、保持されたパラメータ、最初はデフォルトパラメータ、により入力操作の判定結果を出力し、判定結果を分析することでパラメータを導出する。制御部２２０は、ステップＳ１５３９において、適切なパラメータが導出されたかを判定する。適切なパラメータが導出されない場合、制御部２２０は、ステップＳ１５３３に戻って、処理を繰り返す。一方、適切なパラメータが導出された場合、制御部２２０は、ステップＳ１５４１において、導出された適切なパラメータを領域データベース２２１に登録する。そして、制御部２２０は、ステップＳ１５４３において、パラメータの調整をしたい物理操作部以外の領域への他の操作があるか否かを判定する。他の操作がある場合、制御部２２０は、ステップＳ１５３３に戻って、処理を繰り返す。

（物理操作部領域のキャリブレーション処理）
図１５Ｂは、本実施形態に係る物理操作部領域のキャリブレーション処理Ｓ１４１４の手順を示すフローチャートである。

制御部２２０は、ステップＳ１５５１において、物理操作部にある操作部の種類（プッシュスイッチの種類やスライダの種類など）の入力を待つ。操作部の種類の入力があれば、制御部２２０は、ステップＳ１５５３において、操作部の対象種類におけるデフォルトパラメータ（増幅値および閾値）を設定する。

制御部２２０は、ステップＳ１５６１において、ユーザによってパラメータを調整するか否かを判定する。ユーザによってパラメータを調整すると判定された場合は、ステップＳ１５６３に進む。ユーザによってパラメータを調整すると判定さない場合は、ステップＳ１５８１に進んで、デバイス（制御部）によってパラメータを調整するか否かを判定する。デバイスによってパラメータを調整すると判定された場合は、ステップＳ１５８３に進む。なお、パラメータを調整するか否かの情報は、あらかじめ制御部に記憶されていても、ユーザによって選択されてもよい。

制御部２２０は、ステップＳ１５６３において、物理操作部領域の対象操作部を判別可能に示し、ユーザの操作を指示する。そして、制御部２２０は、ステップＳ１５６５において、ユーザによる対象操作部への操作入力を待つ。ユーザによる対象操作部への操作入力があれば、制御部２２０は、ステップＳ１５６７において、操作入力による静電容量の変化を取得して表示し、保持されたパラメータ、最初はデフォルトパラメータ、により入力操作の判定結果を出力する。制御部２２０は、ステップＳ１５６９において、ユーザによるパラメータの更新が入力されたか否かを判定する。ユーザによるパラメータの更新が入力された場合、制御部２２０は、ステップＳ１５６３に戻って、処理を繰り返す。一方、ユーザによるパラメータの更新が入力されない場合、適切なパラメータの設定ができたと判断して、制御部２２０は、ステップＳ１５７１において、最後に更新された最新のパラメータを領域データベース２２１に登録する。そして、制御部２２０は、ステップＳ１５７３において、同じ種類の操作部において他の状態を有するか否かを判定する。例えば、３段プッシュスイッチであれば、接近状態、接触状態、押込み状態の３つの状態についてパラメータを調整する。他の状態がある場合、制御部２２０は、ステップＳ１５６３に戻って、処理を繰り返す。他の状態がない場合、制御部２２０は、ステップＳ１５７５において、パラメータを調整する他の種類の操作部があるか否かを判定する。他の種類の操作部がある場合、制御部２２０は、ステップＳ１５５１に戻って、他の操作部の種類の入力を待つ。

制御部２２０は、ステップＳ１５８３において、物理操作部領域の対象操作部（プッシュスイッチやダイヤルなど）を判別可能に示し、ユーザの操作を指示する。そして、制御部２２０は、ステップＳ１５８５において、ユーザによる物理操作部領域の対象操作部への操作入力を待つ。ユーザによる物理操作部領域の対象操作部への操作入力があれば、制御部２２０は、ステップＳ１５８７において、操作入力による静電容量の変化を取得して、保持されたパラメータ、最初はデフォルトパラメータ、により入力操作の判定結果を出力し、判定結果を分析することでパラメータを導出する。制御部２２０は、ステップＳ１５８９において、適切なパラメータが導出されたかを判定する。適切なパラメータが導出されない場合、制御部２２０は、ステップＳ１５８３に戻って、処理を繰り返す。一方、適切なパラメータが導出された場合、制御部２２０は、ステップＳ１５９１において、導出された適切なパラメータを領域データベース２２１に登録する。そして、制御部２２０は、ステップＳ１５９３において、同じ種類の操作部において他の状態を有するか否かを判定する。例えば、３段プッシュスイッチであれば、接近状態、接触状態、押込み状態の３つの状態についてパラメータを調整する。他の状態がある場合、制御部２２０は、ステップＳ１５８３に戻って、処理を繰り返す。他の状態がない場合、制御部２２０は、ステップＳ１５９５において、パラメータを調整する他の種類の操作部があるか否かを判定する。他の種類の操作部がある場合、制御部２２０は、ステップＳ１５５１に戻って、他の操作部の種類の入力を待つ。

本実施形態によれば、静電容量を用いたオペレーションデバイスから安定した正確な操作入力をすることができる。

［産業上の利用分野］
上述したオペレーションデバイスの適用分野について説明する。本実施形態においては、第１実施形態から第５実施形態に記載したオペレーションデバイスを用いて種々の分野のシステムに適用した構成を説明する。
上述したオペレーションデバイスは、例えば、オーディオミキサ、自動車の操作パネル、医療情報閲覧用モニタ、工作機械の操作部、建機・船舶の操作部、ゲーム機などのアミューズメント機器の操作部、コンピュータやコンピュータ周辺機器の操作部、および鉄道や船舶などの券売機などに適用できる。本実施形態によれば、ダイヤルやスイッチなど必要な種類の操作部を、ディスプレイパネル上の所望の位置に自由に配置して、ソフトウェアにより各操作部の操作精度や役割を設定できる。

例えば、本実施形態をオーディオミキサに適用する場合、物理操作部として取り付けられたプッシュスイッチが曲（メロディ）の選択やリズムの選択など、ダイヤルが曲全体のボリュームやテンポの設定など、スライダが各パートのボリュームやリズムなどの設定など、を行うための操作部となる。また、メロディ、ボリューム、リズムの切断、接続や組み合わせなどを行うための操作部ともなる。
一方、本実施形態を車載器に適用する場合、プッシュスイッチがスピーカやエアコンのＯＮ／ＯＦＦなど、ダイヤルやスライダがエアコン温度や風量の調整やカーナビの地図の選択やスクロールなどを行うための操作部となる。

＜オペレーションデバイスを用いたシステム＞
図１６は、本実施形態に係るオペレーションデバイスを用いたシステム１６００の構成を示すブロック図である。なお、図１６において、図２と同様の構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。

図１６においては、制御部２２０からの操作指示を受けた操作実行部２４０を介して、指示操作の実行結果を入出力インタフェース１６１０から様々な周辺機器に出力する構成を示す。例えば、周辺機器には、音声出力部１６１１や、スパートグラス（ＨＭＤ）１６１２や、ヘッドアップディスプレイ１６１３などが接続されて、操作指示結果の音声出力や画面表示が実現される。

（物理操作部データベース）
図１７は、本実施形態に係る多分野で使用するための物理操作部データベース１７２２の構成を示す図である。なお、図１７において、図４Ｂと同様な構成要素には同じ参照番号を付して、重複する説明を省略する。

図１７は、利用分野１７１１の各分野に対応して、各々の物理操作部データベース１７２３、１７２４が準備されている。例えば、利用分野１７１１が自動車の場合には、物理操作部データベース１７２３が使用され、対応処理内容１７２７にはカーナビに関連する操作指示が可能なようにオペレーションデバイスが制御される。また、利用分野１７１１が医療分野であれば、物理操作部データベース１７２４が使用され、対応処理内容１７２８には看護師や医師の医療に関連する操作指示が可能なようにオペレーションデバイスが制御される。

（自動車のカーナビへの適用例）
図１８Ａは、本実施形態に係るオペレーションデバイスを自動車に搭載したカーナビシステム１８１０に適用した構成例を示す図である。

（医療分野の適用例）
図１８Ｂは、本実施形態に係るオペレーションデバイスを医療分野で利用した医療処理システム１８２０に適用した構成例を示す図である。図１８Ｂには、操作用の本実施形態に係るオペレーションデバイス１８２１と、操作結果の表示用メインディスプレイ１８２２が図示されている。なお、本実施形態に係るオペレーションデバイスの適用分野は上記例に限定されることなく、例えば、産業機器の操作部への適用、建機・船舶機器向けの操作部への適用、ゲーム機などのアミューズメント機器の操作部への適用、コンピュータ（ＰＣ）やコンピュータ周辺機器（ＨＩＤ機器）の操作部への適用、などが考えられる。

（壁への埋め込みディスプレイ）
図１８Ｃは、本実施形態に係るオペレーションデバイスを壁に埋め込んで利用したシステム構成１８３０および１８４０を示す図である。

システム構成１８３０は、例えば、デジタルサイネージなどに本実施形態のオペレーションデバイスを壁に埋め込んで利用した例である。また、システム構成１８４０は、室内における環境調整や家電機器調整などに本実施形態のオペレーションデバイスを壁に埋め込んで利用した例である。外部との通信画面として使用してもよい。

（駅の券売機）
本実施形態に係るオペレーションデバイスは、駅の券売機などに適用することができ効果的である。例えば、１枚のディスプレイパネルに物理操作部としての透過型プッシュスイッチを取り付け、透過型プッシュスイッチの取り付け位置のディスプレイに運賃や行き先を表示することで、券売機における運賃の変更や更新なども、透過型プッシュスイッチの取り付けとソフトウェアの変更や更新で簡単に実現できる。

以上のように、本実施形態に係るオペレーションデバイスは、様々な分野における操作部への適用が可能である。

［他の実施形態］
なお、上記実施形態においては、静電容量の変化を検出する検出部については具体的な構成を示していないが、当該検出部は既知の技術によって制御部で検出される構成であっても、ディスプレイパネルと制御部との間に静電容量の変化を検出する検出部（例えば、ＩＣチッブ）を設けて、そのデジタル出力を制御部が取得する構成であってもよい。静電容量の変化の検出は、所定周波数の波形や矩形パルスなどを印加して、静電容量の変化に伴う電流変化により検出するのが普通であるが、本実施形態で採用する検出方法に制限はない。

また、上記実施形態においては、ディスプレイパネル上に取り付けられる物理操作部として、プッシュスイッチ、ロッカースイッチ、ダイヤル、スライダを例に説明したが、取り付けられる物理操作部は、物理操作時のユーザの指の動きが静電容量の変化や、変化位置の移動として検出可能ないかなる物理操作部品であってもよい。そして、物理操作部のサイズや形状などの違いも本実施形態における増幅度や閾値を調整する（感度を調整する）ことにより吸収できるため、既存の物理操作部をそのまま使用可能である。

また、上記実施形態においては、ディスプレイパネルの表面を平面として説明したが、凸曲面や凹曲面であってもよい。また、物理操作部を取り付けた領域と、物理操作部を取り付けない領域とを、所定角度で折り曲げることも可能である。

以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の技術的範囲で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の技術的範囲に含まれる。

また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に供給され、内蔵されたプロセッサによって実行される場合にも適用可能である。本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるサーバも、プログラムを実行するプロセッサも本発明の技術的範囲に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）は本発明の技術的範囲に含まれる。

Claims (12)

1. 静電容量の変化を用いた操作検知機能および画像表示機能を有するディスプレイパネルと、
   前記ディスプレイパネルの表面に取り付けられ、ユーザの操作によって位置および姿勢の少なくとも一方が変化する物理操作部と、
   前記物理操作部の位置および姿勢の少なくとも一方の変化を、静電容量の値を用いて検出する制御部と、
   を備えたオペレーションデバイスであって、
   前記ディスプレイパネル上において、前記物理操作部としてのダイヤルが取り付けられたダイヤル領域と、前記物理操作部としてのプッシュスイッチが取り付けられたプッシュスイッチ領域と、前記物理操作部が取り付けられないタッチ領域とを含み、
   前記ダイヤル領域の感度は、前記プッシュスイッチ領域の感度以下であり、前記タッチ領域の感度よりも高いオペレーションデバイス。
2. 静電容量の変化を用いた操作検知機能および画像表示機能を有するディスプレイパネルと、
   前記ディスプレイパネルの表面に取り付けられ、ユーザの操作によって位置および姿勢の少なくとも一方が変化する物理操作部と、
   前記物理操作部の位置および姿勢の少なくとも一方の変化を、静電容量の値を用いて検出する制御部と、
   を備えたオペレーションデバイスであって、
   前記制御部は、 前記ディスプレイパネル上の、前記物理操作部が取り付けられた第１領域と、当該第１領域以外の第２領域とにおいて、異なる静電容量感度で前記静電容量の変化を検出し、
   前記物理操作部は、複数のプッシュスイッチを有し、
   前記制御部は、
   前記プッシュスイッチの上方に指が接近した第１状態と、
   前記プッシュスイッチに指が接触した第２状態と、
   前記プッシュスイッチが押し込まれた第３状態と、
   前記複数のプッシュスイッチの上方を前記ユーザの指がスライドした第４状態と、
   前記複数のプッシュスイッチを押し込みながら前記ユーザの指がスライドした第５状態と、
   を静電容量によって識別し、
   前記第４状態と前記第５状態とで、異なるステップで所定のパラメータを連続的に変化させるオペレーションデバイス。
3. 前記ダイヤル領域または前記プッシュスイッチ領域 で用いられる第１増幅度および第１閾値の少なくともいずれかと、前記タッチ領域で用いられる第２増幅度および第２閾値の少なくともいずれかと、を異なる値に調整する請求項１に記載のオペレーションデバイス。
4. 前記プッシュスイッチの表面に接触した接触状態と、前記プッシュスイッチを押し込んだ押込み状態とを、検出した前記静電容量の違いによって識別する請求項１に記載のオペレーションデバイス。
5. 前記物理操作部として複数のプッシュスイッチを有し、前記制御部は、前記プッシュスイッチを押し込んだ状態と、前記複数のプッシュスイッチの上方を前記ユーザの指がスライドした状態とを、前記静電容量によって識別し、前記複数のプッシュスイッチの上方を前記ユーザの指がスライドした場合には、前記複数のプッシュスイッチを、所定のパラメータを連続的に変化させるためのスライダとして機能させる請求項１に記載のオペレーションデバイス。
6. 前記ダイヤルは、中央にプッシュスイッチを備えた回転式ノブである請求項１に記載のオペレーションデバイス。
7. 前記制御部は、前記プッシュスイッチに触ったことを検出して前記プッシュスイッチに対応する選択または報知を指示し、前記プッシュスイッチが押されたことを検出して前記プッシュスイッチに対応する決定を指示する請求項１に記載のオペレーションデバイス。
8. 前記物理操作部として、さらにロッカースイッチを備え、ロッカースイッチが取り付けられたロッカースイッチ領域においては、前記ロッカースイッチを押して、ユーザの指が前記ディスプレイパネルから遠距離の位置より近距離の位置に移動した場合の静電容量の変化を検出できる感度に設定される請求項１に記載のオペレーションデバイス。
9. 静電容量の変化を用いた操作検知機能および画像表示機能を有するディスプレイパネルと、
   前記ディスプレイパネルの表面に取り付けられ、ユーザの操作によって位置および姿勢の少なくとも一方が変化する物理操作部と、
   前記物理操作部の位置および姿勢の少なくとも一方の変化を、静電容量の値を用いて検出する制御部と、
   を備えたオペレーションデバイスの制御方法であって、
   前記ディスプレイパネル上において、前記物理操作部としてのダイヤルが取り付けられたダイヤル領域と、前記物理操作部としてのプッシュスイッチが取り付けられたプッシュスイッチ領域と、前記物理操作部が取り付けられないタッチ領域とを含み、
   前記ダイヤル領域において、第１の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第１検出ステップと、
   前記プッシュスイッチ領域において、前記第１の静電容量感度以上の第２の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第２検出ステップと、
   前記タッチ領域において、前記第１の静電容量感度より低い第３の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第３検出ステップと、を含むオペレーションデバイスの制御方法。
10. 静電容量の変化を用いた操作検知機能および画像表示機能を有するディスプレイパネルと、
    前記ディスプレイパネルの表面に取り付けられ、ユーザの操作によって位置および姿勢の少なくとも一方が変化する物理操作部と、
    前記物理操作部の位置および姿勢の少なくとも一方の変化を、静電容量の値を用いて検出する制御部と、
    を備えたオペレーションデバイスの制御方法であって、
    前記ディスプレイパネル上の、前記物理操作部が取り付けられた第１領域において、第１の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第１検出ステップと、
    前記第１領域以外の第２領域において、前記第１の静電容量感度と異なる第２の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第２検出ステップと、
    を含み、
    前記物理操作部は、複数のプッシュスイッチを有し、
    前記第１検出ステップでは、
    前記プッシュスイッチの上方に指が接近した第１状態と、
    前記プッシュスイッチに指が接触した第２状態と、
    前記プッシュスイッチが押し込まれた第３状態と、
    前記複数のプッシュスイッチの上方を前記ユーザの指がスライドした第４状態と、
    前記複数のプッシュスイッチを押し込みながら前記ユーザの指がスライドした第５状態と、
    を静電容量によって識別し、
    前記第４状態と前記第５状態とで、異なるステップで所定のパラメータを連続的に変化させるオペレーションデバイスの制御方法。
11. 静電容量の変化を用いた操作検知機能および画像表示機能を有するディスプレイパネルと、
    前記ディスプレイパネルの表面に取り付けられ、ユーザの操作によって位置および姿勢の少なくとも一方が変化する物理操作部と、
    前記物理操作部の位置および姿勢の少なくとも一方の変化を、静電容量の値を用いて検出する制御部と、
    を備えたオペレーションデバイスの制御プログラムであって、
    前記ディスプレイパネル上において、前記物理操作部としてのダイヤルが取り付けられたダイヤル領域と、前記物理操作部としてのプッシュスイッチが取り付けられたプッシュスイッチ領域と、前記物理操作部が取り付けられないタッチ領域とを含み、
    前記ダイヤル領域において、第１の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第１検出ステップと、
    前記プッシュスイッチ領域において、前記第１の静電容量感度以上の第２の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第２検出ステップと、
    前記タッチ領域において、前記第１の静電容量感度より低い第３の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第３検出ステップと、
    をコンピュータに実行させるオペレーションデバイスの制御プログラム。
12. 静電容量の変化を用いた操作検知機能および画像表示機能を有するディスプレイパネルと、
    前記ディスプレイパネルの表面に取り付けられ、ユーザの操作によって位置および姿勢の少なくとも一方が変化する物理操作部と、
    前記物理操作部の位置および姿勢の少なくとも一方の変化を、静電容量の値を用いて検出する制御部と、
    を備えたオペレーションデバイスの制御プログラムであって、
    前記ディスプレイパネル上の、前記物理操作部が取り付けられた第１領域において、第１の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第１検出ステップと、
    前記第１領域以外の第２領域において、前記第１の静電容量感度と異なる第２の静電容量感度で前記静電容量の変化を検出する第２検出ステップと、
    をコンピュータに実行させ、
    前記物理操作部は、複数のプッシュスイッチを有し、
    前記第１検出ステップでは、
    前記プッシュスイッチの上方に指が接近した第１状態と、
    前記プッシュスイッチに指が接触した第２状態と、
    前記プッシュスイッチが押し込まれた第３状態と、
    前記複数のプッシュスイッチの上方を前記ユーザの指がスライドした第４状態と、
    前記複数のプッシュスイッチを押し込みながら前記ユーザの指がスライドした第５状態と、
    を静電容量によって識別し、
    前記第４状態と前記第５状態とで、異なるステップで所定のパラメータを連続的に変化させる制御プログラム。

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