WO2019073545A1 - 操作入力装置 - Google Patents

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WO2019073545A1
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knob
touch point
conductor
finger
user
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PCT/JP2017/036778
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堀　淳志
佐々木　雄一
大介 木皿
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三菱電機株式会社
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Priority to PCT/JP2017/036778 priority patent/WO2019073545A1/ja
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    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes

Definitions

  • the present invention relates to an operation input device.
  • a so-called “knob-on-touch display” is used as an operation input device for electronic devices such as in-vehicle information devices.
  • the knob-on-touch display has a dial-like member (hereinafter referred to as "knob") disposed in an area (hereinafter referred to as "display area”) capable of displaying an image of the display surface of the touch display.
  • the knob is rotatably provided with respect to the display surface of the touch display, or is slidably provided along the display surface of the touch display.
  • a capacitive touch display detects a point touched by a user's finger by comparing a capacitance value detected by the touch sensor with a threshold value. That is, in a state where the user's finger is in contact with the display surface of the touch display, the human body performs the function of electrical grounding (hereinafter referred to as "GND"). The capacitance value becomes larger than the capacitance value at other points. Therefore, the user's finger is in contact by setting a threshold value corresponding to a value between the capacitance value of the point where the user's finger is in contact and the capacitance value of the other point. The point can be detected.
  • GND electrical grounding
  • the knob in the knob-on-touch display of Patent Document 1 has a plurality of substantially columnar conductors (hereinafter referred to as "conductor columns").
  • the conductor post When the user's finger is in contact with the knob, the conductor post has the same potential as the GND potential, and the conductor post has the same principle as that for detecting the contact point of the user's finger. It is possible to detect the point being placed.
  • points to be detected in the knob-on-touch display that is, points corresponding to the user's finger, points corresponding to the conductor posts in the knob, and the like are collectively referred to as “touch points”.
  • the capacitance value of the touch point corresponding to each conductor post can be increased by increasing the base area of each conductor post or increasing the number of conductor posts electrically connected to each other. can do. As a result, even when the user's finger is not in contact with the knob, it is possible to detect the touch point corresponding to the conductor post by the above principle.
  • the present invention has been made to solve the problems as described above, and a knob may be used even when the position of a part of a plurality of conductor posts can not be accurately determined.
  • An object of the present invention is to provide a knob-on-touch display which can suppress the decrease in the accuracy of position detection.
  • the operation input device includes a knob for operation disposed in a display area of a touch display, a plurality of conductor posts provided on the knob, and at least a part of a conductor of the plurality of conductor posts.
  • a touch point detection unit that detects a touch point corresponding to a pillar, and a position determination unit that determines the position of at least a part of a plurality of conductor pillars using a detection result by the touch point detection unit;
  • position relationship information indicating the position relationship of the plurality of conductor posts in the knob and a position history indicating the position history of each of the plurality of conductor posts
  • a position estimation unit that estimates the position of the conductor post that is not detected as a touch point by the touch point detection unit using the information.
  • the operation input device of the present invention is provided on an operation knob disposed in the display area of the touch display and on the knob, and it is determined whether the user's finger is in contact with the knob.
  • a plurality of conductive posts including a first conductive post that can be detected as a touch point without any limitation and a second conductive post that can be detected as a touch point only when the user's finger is in contact with the knob;
  • a touch point detection unit that detects a touch point corresponding to the first conductor pole in a state in which the finger is not in contact, and a detection result by the touch point detection unit in a state in which the user's finger is not in contact with a knob
  • a positional determination unit that determines the position of the first conductor post using a plurality of positional relationship information indicating the positional relationship of the plurality of conductive posts in the knob in a state where the user's finger is not in contact with the knob; Shows the history of the position of each of the conductor posts Using ⁇ history information, but
  • a user's finger is in contact with an operation knob disposed in the display area of the touch display, a plurality of conductor posts provided on the knob, and the knob
  • the touch points corresponding to a plurality of conductor posts are detected, and in the state where the user's finger is not in contact with the knob, the detection sensitivity higher than the detection sensitivity in the first operation mode
  • a touch point detection unit that detects touch points corresponding to a plurality of conductor posts in the second operation mode, and a plurality of detection results in the first operation mode in a state where the user's finger is in contact with the knob
  • the position determination unit that determines the position of each of the book conductor posts, and the position of each of the plurality of conductor posts using the detection result in the second operation mode in a state where the user's finger is not in contact with the knob
  • Position estimation to estimate And parts in which comprises a.
  • the provision of the position estimation unit reduces the accuracy of the knob position detection even when the positions of some of the plurality of conductor posts can not be accurately determined. Can be suppressed.
  • FIG. 2A is a perspective view showing the main part of the knob in accordance with the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a plan view showing the main part of the knob in accordance with the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2C is a cross-sectional view showing a state in which one conductor post and a part of the bottom plate in the knob according to the first embodiment of the present invention are viewed from the side.
  • It is a block diagram which shows the principal part of the control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a flowchart which shows operation
  • FIG. 9A is an explanatory view showing a state in which the user's finger is not in contact with the knob.
  • FIG. 9B is an explanatory view showing a state in which the user's finger is in contact with the knob.
  • FIG. 10A is an explanatory view showing a state in which a conductor post is disposed on the electrode pattern of the touch sensor.
  • FIG. 10B is a characteristic diagram showing an example of capacitance values detected by the respective electrode patterns in the state shown in FIG. 10A.
  • FIG. 11A is a characteristic diagram showing an example of the capacitance value detected by the electrode pattern of the touch sensor in a state where the user's finger is not in contact with the knob.
  • FIG. 11B is a characteristic diagram showing an example of the capacitance value detected by the electrode pattern of the touch sensor in a state where the user's finger is in contact with the knob.
  • FIG. 10A is an explanatory view showing a state in which a conductor post is disposed on the electrode pattern of the touch sensor.
  • FIG. 10B is a characteristic diagram showing an example of capacitance values detected by the respective electrode patterns in the state
  • FIG. 12A is a perspective view showing the main part of the knob according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12B is a plan view showing the main part of the knob in accordance with the third embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the principal part of the control apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention.
  • FIG. 14A is an explanatory view showing an arrangement of three conductor posts in a knob according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 14B is an explanatory view showing a state in which the first conductor post and the second conductor post are detected as touch points in a state where the user's finger is in contact with the knob.
  • FIG. 14C is an explanatory view showing a state in which the first conductor post is detected as a touch point in a state where the user's finger is not in contact with the knob. It is a flowchart which shows operation
  • FIG. 16A is a perspective view showing the main parts of another knob according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 16B is a plan view showing the main parts of another knob according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 17A is a perspective view showing the main parts of another knob according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 17B is a plan view showing the main parts of another knob according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 16A is a perspective view showing the main parts of another knob according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 17B is a plan view showing the main parts of another knob according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 18A is a perspective view showing the main part of the knob according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18B is a plan view showing the main part of the knob in accordance with the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 20A is an explanatory view showing a state in which each of three conductor pillars is detected as one touch point in the first operation mode in a state where the user's finger is in contact with the knob.
  • FIG. 20B in a state where the user's finger is not in contact with the knob, two conductor posts arranged close to one another among the three conductor posts are collectively one touch in the second operation mode.
  • It is explanatory drawing which shows a mode that it detects as a point.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the hardware configuration of the operation input device according to the first embodiment.
  • FIG. 2A is a perspective view showing the main part of the knob according to the first embodiment.
  • FIG. 2B is a plan view showing the main part of the knob according to the first embodiment.
  • FIG. 2C is a cross-sectional view showing a state in which one conductor post and a part of the bottom plate in the knob according to Embodiment 1 are viewed from the side.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the main part of the control device according to the first embodiment.
  • the operation input apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the operation input device 100 has a touch display 1.
  • the touch display 1 is configured of a display 2 and a touch sensor 3.
  • the display 2 is configured by, for example, a liquid crystal display or an organic EL (Electro Luminescence) display.
  • the touch sensor 3 is configured of, for example, a plurality of electrode patterns arranged along the display surface of the display 2. That is, the touch display 1 is a capacitive type.
  • the touch sensor 3 may be a self-capacitance sensor or a mutual capacitance sensor.
  • the operation input device 100 has a knob 4.
  • the knob 4 is disposed at an arbitrary position in the display area of the touch display 1.
  • the knob 4 is rotatably mounted or attached to the display surface of the touch display 1 or slidably mounted or attached to the display surface of the touch display 1.
  • the knob 4 may be detachable from the touch display 1, or the position of the knob 4 in the display area may be changeable by detachment.
  • the knob 4 has a conductive portion (hereinafter referred to as “gripping conductive portion”) with which the user's finger can contact when the user grips the knob 4.
  • the gripping conductive portion includes a substantially cylindrical outer peripheral conductive portion 11.
  • the outer peripheral conductive portion 11 is made of a conductor or made of resin plated with a conductive material.
  • a substantially disk-shaped resin bottom plate 12 is provided in one of the two openings in the outer peripheral conductive portion 11.
  • the knob 4 has a plurality of conductor posts 13 suspended from the bottom plate 12 and accommodated in the outer peripheral conductive portion 11.
  • three conductor columns 13 1 to 13 3 are arranged at positions corresponding to the respective apexes of an equilateral triangle, and each two conductor columns of conductor columns 13 1 to 13 3 The linear distances L1, L2 and L3 between them are equal to one another (L1 ⁇ L2 ⁇ L3).
  • Each of the conductor posts 13 1 to 13 3 is electrically connected to the outer peripheral conductive portion 11 and whether or not the user's finger is in contact with the gripping conductive portion. It has a base area large enough to be detected as a touch point.
  • the bottom surface portion of each of the conductor posts 13 1 to 13 3 is disposed to face the display surface of the touch display 1 via the bottom plate 12.
  • the gripping conductive portion may include a substantially disc-like conductive lid (not shown) provided at the other of the two openings in the outer peripheral conductive portion 11. . That is, the knob 4 has a substantially annular outer shape, and a substantially cylindrical hollow portion 14 is provided along the axis of the knob 4.
  • the operation input device 100 has a control device 5.
  • the control device 5 is configured of a processor 6 and a memory 7.
  • the memory 7 stores programs for realizing the functions of the touch point detection unit 21, the position determination unit 22, and the position estimation unit 23 illustrated in FIG. 3.
  • the processor 6 reads out and executes the program stored in the memory 7 to realize the functions of the touch point detection unit 21, the position determination unit 22, and the position estimation unit 23.
  • the processor 6 uses, for example, a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), a microprocessor, a microcontroller, or a digital signal processor (DSP).
  • the memory 7 is, for example, a semiconductor memory such as a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), a flash memory, an erasable programmable read only memory (EPROM) or an electrically erasable programmable read only memory (EEPROM).
  • RAM random access memory
  • ROM read only memory
  • EPROM erasable programmable read only memory
  • EEPROM electrically erasable programmable read only memory
  • An optical disk or a magneto-optical disk is used.
  • positional relationship information indicating the positional relationship of the plurality of conductor posts 13 in the knob 4 is stored in advance.
  • the positional relationship information is, for example, information indicating the arrangement shape of the plurality of conductor posts 13 (an equilateral triangle in the example shown in FIG. 2), and between each two conductor posts of the plurality of conductor posts 13. It includes information indicating the linear distance (L1, L2, L3 in the example shown in FIG. 2).
  • position history information indicating the history of the position of each of the plurality of conductor posts 13 in the display area of the touch display 1 is stored in the memory 7.
  • position history information is one determined in the past by the position determination unit 22 or one estimated in the past by the position estimation unit 23. That is, the position determination unit 22 has a function of storing information indicating each position determined by the position determination unit 22 in the memory 7 as needed.
  • the position estimation unit 23 has a function of storing information indicating each position estimated by the position estimation unit 23 in the memory 7 as needed.
  • control apparatus 5 the principal part of the control apparatus 5 is demonstrated.
  • the touch point detection unit 21 detects a touch point using a signal output from the touch sensor 3. Specifically, for example, the touch point detection unit 21 detects a touch point by executing threshold value determination processing using a capacitance value indicated by a signal output from the touch sensor 3. The touch point detection unit 21 outputs information on the detected touch point (hereinafter referred to as “touch point information”).
  • the touch information indicates the detection result by the touch point detection unit 21.
  • the touch point information includes, for example, information indicating the capacitance value of each touch point, information indicating the coordinate value of each touch point, information indicating the area of each touch point, and information indicating the load on each touch point. It is
  • the detection result by the touch point detection unit 21 includes a touch point corresponding to at least a part of the plurality of conductor posts 13.
  • a conductor post detected as a touch point by the touch point detection unit 21 among the plurality of conductor posts 13 may be referred to as a “detected conductor post”.
  • the position determination unit 22 determines the touch point corresponding to the detected conductor pole among the touch points detected by the touch point detection unit 21 using the touch information output from the touch point detection unit 21. .
  • the position determination unit 22 determines the position of the detected conductor post in the display area of the touch display 1.
  • the position estimation unit 23 uses a determination result by the position determination unit 22 to detect a conductor post not detected as a touch point by the touch point detection unit 21 among the plurality of conductor posts 13 (hereinafter referred to as “non-detection conductor post”). In some cases, the presence or absence of When there is a non-detection conductor post, the position estimation unit 23 estimates the position of the non-detection conductor post in the display area of the touch display 1 using the positional relationship information and the position history information stored in the memory 7. is there.
  • the touch point detection unit 21, the position determination unit 22, and the position estimation unit 23 constitute a main part of the control device 5.
  • control device 5 repeatedly executes the processing of the following steps ST1 to ST3 at predetermined time intervals.
  • step ST ⁇ b> 1 the touch point detection unit 21 detects a touch point using a signal output from the touch sensor 3.
  • the touch point detection unit 21 outputs touch information on the detected touch point.
  • step ST2 using the touch information output from the touch point detection unit 21, the position determination unit 22 performs a touch corresponding to a detected conductor pillar among the touch points detected by the touch point detection unit 21. Determine the point.
  • the position determination unit 22 determines the position of the detected conductor post in the display area of the touch display 1.
  • the position determination unit 22 stores information indicating the determined position in the memory 7.
  • step ST3 the position estimation unit 23 determines the presence or absence of a non-detection conductor post using the determination result of the position determination unit 22.
  • the position estimation unit 23 estimates the position of the non-detection conductor post in the display area of the touch display 1 using the positional relationship information and the position history information stored in the memory 7.
  • the position estimation unit 23 stores information indicating the estimated position in the memory 7.
  • the user may slide the knob 4 quickly, whereby the knob 4 may be tilted with respect to the display surface of the touch display 1.
  • the distance between a part of the conductor posts 13 of the plurality of conductor posts 13 and the touch sensor 3 is increased, and the part of the conductor posts is temporarily not detected as a touch point.
  • the knob 4 may be tilted with respect to the display surface of the touch display 1 by the user turning the knob 4 quickly.
  • the distance between a part of the conductor posts 13 of the plurality of conductor posts 13 and the touch sensor 3 is increased, and the part of the conductor posts is temporarily not detected as a touch point.
  • the distance between a part of the plurality of conductor posts 13 and the touch sensor 3 is increased due to the deflection of the bottom plate 12. Sometimes. Also in this case, the part of the conductor posts is not detected as a touch point.
  • the position determination unit 22 determines the positions of the conductor posts 13 2 and 13 3 It can be determined.
  • the conductive column 13 1 is not detected as a touch point by the touch point detecting unit 21, by using the positional relationship information and the position history information, the position of the conductive columns 13 1 based on the position of the conductive columns 13 2, 13 3 It can be estimated.
  • the arrangement of the conductor posts 13 1 to 13 3 is not limited to the position corresponding to each vertex of the regular triangle, and may be a position corresponding to each vertex of a right triangle or an isosceles triangular system, for example.
  • the number of conductor posts 13 included in the knob 4 is not limited to three, and for example, four conductor posts 13 may be disposed at positions corresponding to the respective apexes of the quadrangle.
  • the content of the positional relationship information is not limited to the above specific example, and may be any according to the number and arrangement of the conductor posts 13 in the knob 4.
  • the operation input device 100 includes the operation knob 4 disposed in the display area of the touch display 1, the plurality of conductor posts 13 provided on the knob 4, and the plurality The touch point detection unit 21 that detects a touch point corresponding to at least a part of the conductor columns 13 of the book conductor 13 and the detection result by the touch point detection unit 21 If there is a position determination unit 22 that determines the position of at least a part of the conductor posts, and a conductor post that is not detected as a touch point by the touch point detection unit 21, the positional relationship between the plurality of conductor posts 13 in the knob 4 Position estimation for estimating the position of the conductor post not detected as a touch point by the touch point detection unit 21 using the position relationship information shown and the position history information showing the position history of each of the plurality of conductor posts 13 It includes a section 23, the. By providing the position estimation unit 23, even if some of the plurality of conductor posts 13 (non-detection conductor posts) are not detected as touch points,
  • FIG. 8 is a block diagram showing the main part of the control device according to the second embodiment.
  • the operation input device 100 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the hardware configuration of the operation input apparatus 100 according to the second embodiment is the same as that described with reference to FIG. 1 in the first embodiment, so FIG. 1 is used and the description is omitted.
  • the structure of the knob 4 according to the second embodiment is the same as that described in the first embodiment with reference to FIG. Further, in FIG. 8, the same blocks as the blocks shown in FIG.
  • the knob finger contact determination unit 24 determines whether or not the user's finger is in contact with the knob 4.
  • the position estimation unit 23 is configured to estimate the position of the non-detection conductor post in a state where the user's finger is not in contact with the knob 4.
  • the touch point detection unit 21, the position determination unit 22, and the position estimation unit 23 constitute a first control unit 31.
  • the knob finger contact determination unit 24 configures a second control unit 32.
  • the first control unit 31 and the second control unit 32 constitute a main part of the control device 5.
  • knob finger contact determination unit 24 A specific example of the determination method by the knob finger contact determination unit 24 will be described.
  • the touch sensors 3 are of mutual capacitance type. That is, a plurality of driving electrode patterns and a plurality of receiving electrode patterns are arranged along the display surface of the display 2. The driving electrode pattern and the receiving electrode pattern are provided in directions substantially orthogonal to each other, and intersect each other. A signal for detection is applied to each of the driving electrode patterns at a predetermined timing.
  • reference numeral 41 denotes an electrode pattern of a plurality of driving electrode patterns
  • reference numeral 42 denotes an electrode pattern of a plurality of receiving electrode patterns. Shows the gripping conductive portion of the knob 4.
  • FIG. 9A shows a state in which the user's finger is not in contact with the knob 4.
  • 2 conductors pillars 13 1, 13 2 of the three conductor posts 13 1-13 3 provided on the knob 4 the drive signal for detection is applied It is disposed on the electrode pattern 41.
  • one conductor post 13 3 residual is disposed on the other drive electrode pattern signal for detection is not applied (not shown).
  • the distance between the gripping conductive portion 43 and the driving electrode pattern is set to a sufficiently small value. As a result, parasitic capacitance C1 is generated.
  • FIG. 9B shows a state in which the user's finger is in contact with the knob 4.
  • a parasitic capacitance C2 is generated due to the human body performing the function of GND.
  • the total value or the average value of the capacitance values of any two or more of these touch points is compared with the threshold value. Is preferred. Thereby, the robustness to the positional relationship between the electrode pattern and the conductor posts 13 1 to 13 3 can be improved.
  • the touch sensor 3 is a self-capacitance system.
  • Figure 10A at 44 1 to 44 8 shows an eight electrode pattern of a plurality of electrode patterns touch sensor 3 has, 45 1 ⁇ 45 8 in FIG. 10B, these electrode patterns 44 1 to shows (there. be hereinafter referred to as "detection value") 44 detects capacitance values by 8.
  • the conductor posts 13 1 whereas being arranged so as to straddle the three electrode patterns 44 1-44 3, the conductor posts 13 2 two electrode patterns 44 6, 44 7 It is arranged to straddle the
  • the capacitance value detected by the electrode patterns 44 1-44 3 i.e. the capacitance value of the touch point corresponding to the conductor columns 13 1
  • electrode patterns 44 6, 44 7 the capacitance value detected and i.e. the capacitance value of the touch point corresponding to the conductor posts 13 2 is different from one another by.
  • the capacitance value of the touch point corresponding to each of the conductive columns 13 1-13 3 may be different. Therefore, if the capacitance value of one touch point is to be compared with the threshold value, the capacitance value varies depending on the arrangement position of the conductor post 13 corresponding to the one touch point, and the knob The accuracy of the threshold determination process by the finger contact determination unit 24 may be reduced. On the other hand, the decrease in the accuracy of the threshold determination process can be suppressed by comparing the total value or the average value of the capacitance values of two or more touch points with the threshold value. The same applies to the case where the mutual capacitive touch sensor 3 is used.
  • the second specific example is to determine whether or not the user's finger is in contact with the knob 4 based on the deviation of coordinate values generated when the user's finger is in contact with the knob 4 .
  • the numerical values attached to the horizontal axis indicate the numbers assigned to the seven electrode patterns in the touch sensor 3, and 51 indicates a conductor post in the arrangement direction of the seven electrode patterns.
  • the position of 13 1 is shown.
  • 52A 2 to 52A 6 shown in FIG. 11A when the user's finger is not in contact with the knob 4, the capacitance value detected by the second to sixth electrode patterns among the seven electrode patterns (Hereafter, it may be called "detected value.”).
  • 52B 2 to 52B 6 shown in FIG. 11B indicate detection values by the second to sixth electrode patterns among the seven electrode patterns in a state where the user's finger is in contact with the knob 4.
  • FIG. 11A in a state in which the user's finger is not in contact with the knob 4, which illustrates a touch coordinates of the touch point corresponding to the conductor columns 13 1 to the array direction of the electrode patterns.
  • 53B shown in FIG. 11B in a state in which the user's finger is in contact with the knob 4, which illustrates a touch coordinates of the touch point corresponding to the conductor columns 13 1 to the array direction of the electrode patterns.
  • the detection value by each of the second to sixth electrode patterns becomes large, and the detection value by the other electrode pattern to the detection value by the individual electrode pattern
  • the ratio changes.
  • the conductor columns 13 1 position 51 the touch coordinates of the touch point corresponding to the conductor columns 13 1 is changed to a predetermined direction (in the figure 53A ⁇ 53B).
  • the conductor posts 13 1 position 51 the touch coordinates of the touch point corresponding to the conductor columns 13 1 is changed to the reverse direction (in the figure 53B ⁇ 53A ).
  • touch coordinate values that can be taken by the touch point corresponding to the conductor post 13 in a state where the user's finger is not in contact with the knob 4 and the corresponding generated when the user's finger contacts the knob 4 A data table in which the predicted value of the amount of change with respect to the touch coordinate value is associated is stored in advance. Further, in the memory 7, touch coordinate values that can be taken by the touch point corresponding to the conductor post 13 in a state where the user's finger is in contact with the knob 4, and the relevant coordinates that occur when the user's finger leaves the knob 4 A data table in which the predicted value of the amount of change with respect to the touch coordinate value is associated is stored in advance.
  • the touch information output from the touch point detection unit 21 includes the coordinate value of the touch point corresponding to the conductor post 13.
  • the knob finger contact determination unit 24 calculates the amount of change of the coordinate value with respect to time, and compares the calculated amount of change with the predicted value in the data table, whereby the user's finger contacts the knob 4 And detects that the user's finger has been released from the knob 4.
  • the knob finger contact determination unit 24 determines whether the user's finger is in contact with the knob 4 using the result of the detection.
  • the third specific example is to determine whether or not the user's finger is in contact with the knob 4 based on the presence or absence of so-called “coordinate shake”.
  • the capacitive touch display 1 can accurately detect the touch point when the GND potential of the human body and the GND potential of the touch sensor 3 match.
  • the GND potential of the human body and the GND potential of the touch sensor 3 do not match due to power supply noise, noise is added to the detection value by the touch sensor 3 and the detection value fluctuates in a short time.
  • the touch coordinate value of each touch point indicated by the touch information also fluctuates in a short time, and so-called coordinate blurring occurs.
  • the knob finger contact determination unit 24 determines the presence or absence of coordinate blurring by executing the following threshold determination processing. That is, the knob finger contact determination unit 24 calculates the amount of change over a predetermined time with respect to the coordinate value of the touch point corresponding to the conductor post 13. The knob finger contact determination unit 24 compares the value of the calculated amount of change with a predetermined threshold value. Further, the knob finger contact determination unit 24 determines whether the knob 4 is rotating or sliding, using the calculated amount of change. If the calculated amount of change is a value equal to or greater than the threshold and the knob 4 is neither rotating nor sliding, the knob finger contact determining unit 24 determines that coordinate blurring is occurring. In other cases, the knob finger contact determination unit 24 determines that no coordinate shake has occurred.
  • the knob finger contact determination unit 24 is in a state in which the user's finger is in contact with the knob 4 when it is determined that coordinate blurring is occurring, or when it is determined that the knob 4 is rotating or sliding. It is determined that On the other hand, when the knob finger contact determination unit 24 determines that the knob 4 is neither rotating nor sliding, and that coordinate blurring does not occur, the user's finger is not in contact with the knob 4 It is determined that
  • the operation input device 100 according to the second embodiment can adopt various modifications similar to those described in the first embodiment.
  • the arrangement of the conductor posts 13 1 to 13 3 is not limited to the position corresponding to each vertex of the regular triangle, and the number of conductor posts 13 is not limited to three.
  • the position estimation unit 23 is not detected as a touch point by the touch point detection unit 21 in a state where the user's finger is not in contact with the knob 4 Estimate the position of the conductor post.
  • a part of the conductor posts (non-detection conductor posts) of the plurality of conductor posts 13 is not detected as a touch point. Also, it is possible to suppress the decrease in the accuracy of the knob position detection.
  • FIG. 12A is a perspective view showing the main part of the knob according to Embodiment 3.
  • FIG. 12B is a plan view showing the main part of the knob in accordance with the third embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram showing the main part of the control device according to the third embodiment. The operation input device 100 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 12 and 13.
  • the hardware configuration of the operation input apparatus 100 according to the third embodiment is the same as that described with reference to FIG. 1 in the first embodiment, so FIG. 1 is used and the description is omitted. Further, in FIG. 12, the same components as those shown in FIG. 2 will be assigned the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, in FIG. 13, the same blocks as the blocks shown in FIG.
  • each of the two conductor posts 13 1 and 13 2 of the three conductor posts 13 1 to 13 3 is in a state where the user's finger is in contact with the gripping conductive portion. It has a base area large enough to be detected as a touch point regardless of whether it is or not. In contrast, one of the bottom area of the conductor posts 13 3 The remaining conductor posts 13 1, 13 smaller than the bottom area of 2 of each conductor columns 13 3 contact the user's finger to the conductive portion for gripping It is detected as a touch point only in the state of
  • the detection result by the touch point detection unit 21 includes the touch points P1 to P3 corresponding to each of the three conductor posts 13 1 to 13 3 in a state where the user's finger is in contact with the knob 4
  • the touch points P1 and P2 corresponding to each of the two conductor posts 13 1 and 13 2 are included (see FIG. 14C). ).
  • the conductor post that can be detected as a touch point regardless of whether or not the user's finger is in contact with the knob 4 It may be called a conductor post.
  • a conductor post that can be detected as a touch point only when the user's finger is in contact with the knob 4 among the plurality of conductor posts 13 provided on the knob 4 may be referred to as a "second conductor post”. .
  • the position determination unit 22 uses the touch information output from the touch point detection unit 21 to determine the positions of the first conductor post and the second conductor post in a state where the user's finger is in contact with the knob 4; When the user's finger is not in contact with the knob 4, the position of the first conductor post is determined.
  • the position estimation unit 23 estimates the position of the second conductor post using the positional relationship information and the position history information stored in the memory 7 in a state where the user's finger is not in contact with the knob 4. ing.
  • the state where the user's finger is in contact with the knob 4 based on the number of touch points corresponding to the conductor post 13 using the latest past determination result by the position determination unit 22. It is determined whether it is or not. For example, when three touch points corresponding to the conductor post 13 are detected, the knob finger contact determination unit 24 determines that the user's finger is in contact with the knob 4 and corresponds to the conductor post 13 When two touch points to be detected are detected, it is determined that the user's finger does not touch the knob 4.
  • control device 5 according to the second embodiment repeatedly executes the processing of the following steps ST11 to ST15 at predetermined time intervals.
  • the touch point detection unit 21 detects a touch point using a signal output from the touch sensor 3.
  • the touch point detection unit 21 outputs touch information on the detected touch point.
  • step ST12 the knob finger contact determination unit 24 determines whether the user's finger is in contact with the knob 4 using the latest past determination result from the position determination unit 22. .
  • the knob finger contact determination unit 24 outputs the result of the determination to the position determination unit 22 and the position estimation unit 23.
  • step ST12 “YES” When the user's finger is in contact with the knob 4 (step ST12 “YES”), the position determination unit 22 performs touch using the touch information output from the touch point detection unit 21 in step ST13. The positions of the first and second conductor posts in the display area of the display 1 are determined. The position determination unit 22 stores information indicating the determined position in the memory 7.
  • step ST12 “NO” the position determination unit 22 uses the touch information output from the touch point detection unit 21 in step ST14.
  • the position of the first conductor post in the display area of the touch display 1 is determined.
  • the position determination unit 22 stores information indicating the determined position in the memory 7.
  • step ST15 the position estimation unit 23 estimates the position of the second conductor post in the display area of the touch display 1 using the positional relationship information and the position history information stored in the memory 7.
  • the position estimation unit 23 stores information indicating the estimated position in the memory 7.
  • the conductor post 13 may include one or more first conductor posts and one or more second conductor posts, and the structure of the knob 4 is not limited to the example shown in FIG. Hereinafter, with reference to FIG. 16 and FIG. 17, the modification of the knob 4 which concerns on Embodiment 3 is demonstrated.
  • the outer peripheral conductive portion 11 is divided into two substantially semi-cylindrical conductive portions 11 1 and 112.
  • Conductive column 13, one of the conductive portion 11 1 and the three that are electrically conductive conductor post 13 1-13 3, other conductive portions 11 2 and one conductor post which is electrically conductive 13 and 4 are included.
  • each of the conductive columns 13 1-13 3 have a large bottom area to the extent that the conductive portion 11 1 is the user's finger is detected as a touch point regardless of whether or not the state is in contact And is the first conductor post.
  • the bottom area of the second conductor post 13 4 is smaller than the bottom area of each of the first conductor post 13 1-13 3, and the second conductor post 13 4 first conductive column 13 1-13 Not electrically connected to 3 . Therefore, the second conductor post 13 4, the conductive portion 11 2 only in the state in which the user's finger is touching is adapted to be detected as a touch point, a second conductor post.
  • Knob 4 having the structure shown in FIG. 16, the state of gripping by the user does not contact the user's finger to the conductive portion 11 2, a possibility that the number of touch points is not increased when the knob 4 is gripped There is also.
  • FIG. 17 shows an example of the knob 4 in which this point is improved, that is, the knob 4 in which the number of touch points is increased regardless of the state of gripping.
  • a substantially cylindrical outer peripheral conductive portion 11 includes a conductive portion 11 1 corresponding to the lower half of the cylinder, corresponding to each part formed by the upper half of the cylinder substantially triangular equal portions And conductive portions 11 2 to 11 4 .
  • Conductive column 13 is intended to include three conductive columns 13 1-13 3 are electrically connected to the conductive portion 11 1 of the lower half.
  • Conductive columns 13 1-13 3 a height lower than the conductive columns 13 4 to 13 6 to be described later, the conductive portion 11 2 to 11 4 of the upper half is one that is not electrically conductive.
  • the conductor posts 13 are those containing three conductive portions 11 2 to 11 4 and three conductive columns 13 4 to 13 6 respectively electrically connected. That is, conductive columns 13 4 are conductive portion 11 2 and the electrically conductive, conductive columns 13 5 are conductive portion 11 3 and the electrically conductive, conductive columns 13 6 conductive portion 11 4 and the electrical It is connected to Each conductor post 13 4-13 6, the conductive portion 11 1 of the lower half is one that is not electrically conductive.
  • the first conductor post 13 1-13 3 the three is for the conductive portion 11 1 is the user's finger is detected as a touch point regardless of whether in contact, the first conductor post It is.
  • One conductor post 13 4 the conductive portion 11 2 only in the state in which the user's finger is touching is what is detected as a touch point, a second conductive column.
  • One conductor post 13 5, the conductive portion 11 3 only in the state in which the user's finger is touching is what is detected as a touch point, a second conductive column.
  • One conductor post 13 6, the conductive portion 11 4 only in a state in which the user's finger is touching is what is detected as a touch point, a second conductive column.
  • the three first conductor posts 13 1 to 13 3 are detected as touch points.
  • the user among the conductive portions 11 2 to 11 4 of the upper half portion The second conductor pillars of the number according to the number of the conductive parts with which the finger is in contact are detected as touch points.
  • the number of conductive parts of the upper half conductive parts 11 2 to 11 4 with which the user's finger is in contact is the state of gripping of the knob 4 by the user (for example, the number of fingers used for gripping) Depending on). That is, the knob 4 has a structure in which the number of touch points detected is different according to the state of grip by the user. Therefore, it is also possible to determine the state of gripping the knob 4 by the user based on the number.
  • the operation input device 100 is provided with the operation knob 4 disposed in the display area of the touch display 1 and the knob 4, and the user's finger contacts the knob 4.
  • the first conductor post that can be detected as a touch point regardless of whether or not the user is in the state of being touched, and the second conductor post that can be detected as a touch point only when the user's finger is in contact with the knob 4
  • the touch point detection unit 21 that detects a touch point corresponding to the first conductor pole in a state where the user's finger is not in contact with the knob 4, and the knob 4 has the finger of the user
  • the position determination unit 22 that determines the position of the first conductor post using the detection result by the touch point detection unit 21 in a non-contacting state, and the knob in a state where the user's finger is not in contact with the knob 4 Indicates the positional relationship of multiple conductor posts 13 in Positional relationship information and using the position history information indicating a history of the location of each of the plurality of conductor columns 13, and
  • FIG. 18A is a perspective view showing the main part of the knob according to the fourth embodiment.
  • FIG. 18B is a plan view showing the main part of the knob in accordance with the fourth embodiment.
  • FIG. 19 is a block diagram showing the main part of the control device according to the fourth embodiment. The operation input device 100 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 18 and 19.
  • FIG. 1 The hardware configuration of the operation input apparatus 100 according to the fourth embodiment is the same as that described with reference to FIG. 1 in the first embodiment, so FIG. 1 is used and the description is omitted.
  • FIG. 18 the same components as those shown in FIG. 2 will be assigned the same reference numerals and explanation thereof will be omitted.
  • FIG. 19 the same blocks as the blocks shown in FIG.
  • the touch point detection unit 21a has an operation mode (hereinafter referred to as "second operation mode") having detection sensitivity higher than the detection sensitivity in the first operation mode. ).
  • the detection sensitivity in the first operation mode is equal to the detection sensitivity in the touch point detection unit 21 of the first to third embodiments.
  • a so-called “glove mode” can be used for the second operation mode.
  • the three conductor posts 13 1 to 13 3 are disposed at positions corresponding to the respective apexes of the isosceles triangle. For this reason, while L1 ⁇ L3, L2 ⁇ L1 and L2 ⁇ L3. That is, two conductor posts 13 2 and 13 3 of the three conductor posts 13 1 to 13 3 are arranged close to each other.
  • the bottom areas of the three conductor posts 13 1 to 13 3 are the same as the bottom areas of the second conductor posts shown in FIG. Therefore, if the touch point detection unit 21a operates in the first operation mode regardless of whether or not the user's finger is in contact with the knob 4, the knob 4 may The conductor post 13 is detected as a touch point only when the finger is in contact.
  • the conductor post 13 is detected as a touch point along with the improvement of detection sensitivity.
  • the two conductor posts 13 2 which are arranged close to each other, 13 3 may be detected together as one touch point.
  • FIG. 20A shows a state in which the user's finger is in contact with the knob 4 and the touch point detection unit 21a is operating in the first operation mode.
  • I1 represents an image of the waveform of the capacitance value detected by the presence of the individual conductor posts 13.
  • ⁇ P1 indicates the peak width in the waveform.
  • two which are arranged close to each other for the conductor posts 13 2, 13 peak width ⁇ P1 is small enough with respect to the spacing L2 between the 3, three conductor posts 13 1-13 3 Each is detected as one touch point. In this case, the position of each of the three conductor posts 13 1 to 13 3 can be determined by using the touch information.
  • FIG. 20B shows a state in which the user's finger is not in contact with the knob 4 and the touch point detection unit 21a is operating in the second operation mode.
  • I2 shows an image of the waveform of the capacitance value detected by the presence of the individual conductor posts 13.
  • ⁇ P2 indicates the peak width in the waveform.
  • ⁇ P2 is larger than ⁇ P1 due to the improvement in detection sensitivity, and two conductor posts 13 2 and 13 3 arranged close to each other are collectively detected as one touch point.
  • I3 shows the image of the waveform of the capacitance value detected as the one touch point
  • ⁇ P3 shows the peak width in the waveform.
  • .DELTA.P3> is [Delta] P2, the area of the two conductor posts 13 2, 13 the area of one touch point corresponding to the 3 single touch point corresponding to one of the conductive columns 13 1 It becomes bigger than.
  • the position of each of the three conductor posts 13 1 to 13 3 can be estimated by using the touch information, the positional relationship information, and the position history information.
  • the position of the knob 4 on the display surface of the touch display 1 can be estimated using touch information, and the position of each conductor post 13 at the position of the knob 4 is estimated using positional relationship information and position history information can do.
  • control device 5 of the fourth embodiment operates as follows.
  • the touch point detection unit 21a detects a touch point according to the first operation mode in a state in which the user's finger is in contact with the knob 4, and in a state in which the user's finger is not in contact with the knob 4 The touch point is detected by the operation mode.
  • the position determination unit 22 a uses three pieces of touch information (that is, detection results by the touch point detection unit 21 a) output from the touch point detection unit 21 a in a state where the user's finger is in contact with the knob 4. The position of each of the conductor posts 13 1 to 13 3 is determined.
  • the position estimation unit 23a stores touch information (that is, a detection result by the touch point detection unit 21a) output from the touch point detection unit 21a and the memory 7 in a state where the user's finger is not in contact with the knob 4
  • the position of each of the three conductor posts 13 1 to 13 3 is estimated using the positional relationship information and the position history information.
  • the knob finger contact determination unit 24a detects the conductor post 13 as a touch point only when the user's finger is in contact with the knob 4 Is used to determine whether the user's finger is in contact with the knob 4 or not.
  • the touch point detection unit 21a is operating in the second operation mode, the conductor post 13 is detected as a touch point regardless of whether or not the user's finger is in contact with the knob 4 Therefore, the knob finger contact determination unit 24a determines whether or not the user's finger is in contact with the knob 4 by the same method as the knob finger contact determination unit 24 according to the second embodiment. . For these determinations, the latest past determination result by the position determination unit 22a or the latest past estimation result by the position estimation unit 23a is used.
  • control device 5 according to the fourth embodiment repeatedly executes the processing of the following steps ST21 to ST25 at predetermined time intervals.
  • the knob finger contact determination unit 24a contacts the knob 4 with the finger of the user using the latest past determination result by the position determination unit 22a or the latest past estimation result by the position estimation unit 23a. It is determined whether or not it is in the state of The knob finger contact determination unit 24a outputs the result of the determination to the touch point detection unit 21a, the position determination unit 22a, and the position estimation unit 23a.
  • the touch point detection unit 21a detects a touch point in the first operation mode in step ST22.
  • the position determination unit 22a determines the positions of the three conductor posts 13 1 to 13 3 using the touch information output from the touch point detection unit 21a.
  • step ST21 “NO” the touch point detection unit 21a detects a touch point in the second operation mode in step ST24.
  • the position estimation unit 23a uses the touch information output from the touch point detection unit 21a and the positional relationship information and position history information stored in the memory 7 to form three conductor posts 13 1 to 13 13 Estimate the position of each of the three .
  • the operation input device 100 according to the fourth embodiment can adopt various modifications similar to those described in the first embodiment.
  • the arrangement of the conductor posts 13 1 to 13 3 is not limited to the position corresponding to each vertex of the regular triangle, and the number of conductor posts 13 is not limited to three.
  • the operation input device 100 includes the operation knob 4 disposed in the display area of the touch display 1, the plurality of conductor posts 13 provided on the knob 4, and the knob
  • the touch points corresponding to the plurality of conductor posts 13 are detected in the first operation mode, and the user's finger is not in contact with the knob 4
  • the touch point detection unit 21 a detects touch points corresponding to a plurality of conductor posts 13 in the second operation mode having a detection sensitivity higher than the detection sensitivity in the first operation mode, and the user's finger contacts the knob 4
  • the position estimation unit 23a By providing the position estimation unit 23a, a part of the conductor pillars of the plurality of conductor pillars 13 (collectively detected as one touch point in a state where the user's finger is not in contact with the knob 4) Although the positions of two or more conductor columns can not be determined accurately, it is possible to suppress the decrease in the accuracy of the knob position detection.
  • the present invention allows free combination of each embodiment, or modification of any component of each embodiment, or omission of any component in each embodiment. .
  • the operation input device of the present invention can be applied to electronic devices such as in-vehicle information devices.

Landscapes

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Abstract

操作入力装置（１００）は、タッチディスプレイ（１）の表示領域内に配置される操作用のノブ（４）と、ノブ（４）に設けられている複数本の導体柱（１３）と、複数本の導体柱（１３）のうちの少なくとも一部の導体柱に対応するタッチ点を検出するタッチ点検出部（２１）と、タッチ点検出部（２１）による検出結果を用いて、複数本の導体柱（１３）のうちの少なくとも一部の導体柱の位置を判定する位置判定部（２２）と、タッチ点検出部（２１）によりタッチ点として検出されなかった導体柱が存在する場合、ノブ（４）における複数本の導体柱（１３）の位置関係を示す位置関係情報及び複数本の導体柱（１３）の各々の位置の履歴を示す位置履歴情報を用いて、タッチ点検出部（２１）によりタッチ点として検出されなかった導体柱の位置を推定する位置推定部（２３）と、を備える。

Description

操作入力装置
　本発明は、操作入力装置に関する。
　従来、車載情報機器などの電子機器の操作入力装置に、いわゆる「ノブオンタッチディスプレイ」が用いられている。ノブオンタッチディスプレイは、タッチディスプレイの表示面のうちの画像を表示可能な領域（以下「表示領域」という。）内に配置されたダイヤル状の部材（以下「ノブ」という。）を有している。ノブは、タッチディスプレイの表示面に対して回動自在に設けられているか、又はタッチディスプレイの表示面に沿ってスライド自在に設けられている。タッチディスプレイに操作用の画像が表示された状態にて、ユーザがタッチディスプレイの表示面に指を接触させたり、又はユーザがノブを回動若しくはスライドさせたりすることにより、これらの操作に割り当てられた各種制御の実行要求（以下「イベント」という。）が電子機器に入力される。特許文献１には、静電容量方式のタッチディスプレイを用いたノブオンタッチディスプレイが開示されている。
特開２０１３－１７８６７８号公報
　一般に、静電容量方式のタッチディスプレイは、タッチセンサにより検出された静電容量値を閾値と比較することにより、ユーザの指が接触している地点を検出する。すなわち、タッチディスプレイの表示面にユーザの指が接触している状態においては、人体が電気的接地（以下「ＧＮＤ」という。）の機能を果たすため、ユーザの指が接触している地点の静電容量値が他の地点の静電容量値よりも大きくなる。そこで、ユーザの指が接触している地点の静電容量値と他の地点の静電容量値との間の値に対応する閾値を設定しておくことにより、ユーザの指が接触している地点を検出することができる。
　特許文献１のノブオンタッチディスプレイにおけるノブは、複数本の略柱状の導体（以下「導体柱」という。）を有している。ノブにユーザの指が接触している状態においては、導体柱の電位がＧＮＤの電位と同等の値になり、ユーザの指が接触している地点を検出する原理と同様の原理により導体柱が配置されている地点を検出することができる。以下、ノブオンタッチディスプレイにおいて検出対象となる地点、すなわちユーザの指に対応する地点及びノブ内の導体柱に対応する地点などを総称して「タッチ点」という。
　また、個々の導体柱の底面積を大きくしたり、又は互いに電気的に導通している導体柱の本数を増やしたりすることにより、個々の導体柱に対応するタッチ点の静電容量値を大きくすることができる。これにより、ノブにユーザの指が接触していない状態においても、上記原理により導体柱に対応するタッチ点を検出することが可能となる。
　しかしながら、ノブオンタッチディスプレイの動作中においては、種々の要因により、一時的に複数本の導体柱のうちの一部の導体柱がタッチ点として検出されなくなったり、又は複数本の導体柱のうちの一部の導体柱である２本以上の導体柱がまとめて１個のタッチ点として検出される状態になったりすることがある。この場合、複数本の導体柱のうちの一部の導体柱の位置を正確に判定することができないため、ノブ位置検出の精度が低下する。この結果、ノブの位置に対してタッチディスプレイに表示される画像の位置がずれやすくなるという問題があった。
　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数本の導体柱のうちの一部の導体柱の位置を正確に判定することができない場合であっても、ノブ位置検出の精度が低下するのを抑制することができるノブオンタッチディスプレイを提供することを目的とする。
　本発明の操作入力装置は、タッチディスプレイの表示領域内に配置される操作用のノブと、ノブに設けられている複数本の導体柱と、複数本の導体柱のうちの少なくとも一部の導体柱に対応するタッチ点を検出するタッチ点検出部と、タッチ点検出部による検出結果を用いて、複数本の導体柱のうちの少なくとも一部の導体柱の位置を判定する位置判定部と、タッチ点検出部によりタッチ点として検出されなかった導体柱が存在する場合、ノブにおける複数本の導体柱の位置関係を示す位置関係情報及び複数本の導体柱の各々の位置の履歴を示す位置履歴情報を用いて、タッチ点検出部によりタッチ点として検出されなかった導体柱の位置を推定する位置推定部と、を備えるものである。
　または、本発明の操作入力装置は、タッチディスプレイの表示領域内に配置される操作用のノブと、ノブに設けられており、ノブにユーザの指が接触している状態であるか否かによらずにタッチ点として検出可能な第１導体柱とノブにユーザの指が接触している状態においてのみタッチ点として検出可能な第２導体柱とを含む複数本の導体柱と、ノブにユーザの指が接触していない状態にて、第１導体柱に対応するタッチ点を検出するタッチ点検出部と、ノブにユーザの指が接触していない状態にて、タッチ点検出部による検出結果を用いて第１導体柱の位置を判定する位置判定部と、ノブにユーザの指が接触していない状態にて、ノブにおける複数本の導体柱の位置関係を示す位置関係情報及び複数本の導体柱の各々の位置の履歴を示す位置履歴情報を用いて、第２導体柱の位置を推定する位置推定部と、を備えるものである。
　または、本発明の操作入力装置は、タッチディスプレイの表示領域内に配置される操作用のノブと、ノブに設けられている複数本の導体柱と、ノブにユーザの指が接触している状態にて、第１動作モードにより複数本の導体柱に対応するタッチ点を検出するとともに、ノブにユーザの指が接触していない状態にて、第１動作モードにおける検出感度よりも高い検出感度を有する第２動作モードにより複数本の導体柱に対応するタッチ点を検出するタッチ点検出部と、ノブにユーザの指が接触している状態にて、第１動作モードによる検出結果を用いて複数本の導体柱の各々の位置を判定する位置判定部と、ノブにユーザの指が接触していない状態にて、第２動作モードによる検出結果を用いて複数本の導体柱の各々の位置を推定する位置推定部と、を備えるものである。
　本発明によれば、位置推定部を備えることにより、複数本の導体柱のうちの一部の導体柱の位置を正確に判定することができない場合であっても、ノブ位置検出の精度が低下するのを抑制することができる。
本発明の実施の形態１に係る操作入力装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 図２Ａは、本発明の実施の形態１に係るノブの要部を示す斜視図である。図２Ｂは、本発明の実施の形態１に係るノブの要部を示す平面図である。図２Ｃは、本発明の実施の形態１に係るノブにおける１本の導体柱と底面板の一部とを側方から見た状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る制御装置の要部を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。 ノブがスライドしているとき、３本の導体柱のうちの２本の導体柱が一時的にタッチ点として検出されなくなる様子を示す説明図である。 ノブが回動しているとき、３本の導体柱のうちの２本の導体柱が一時的にタッチ点として検出されなくなる様子を示す説明図である。 ノブの底面板の撓みにより、３本の導体柱のうちの１本の導体柱がタッチ点として検出されなくなる様子を示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係る制御装置の要部を示すブロック図である。 図９Ａは、ノブにユーザの指が接触していない状態を示す説明図である。図９Ｂは、ノブにユーザの指が接触している状態を示す説明図である。 図１０Ａは、タッチセンサの電極パターン上に導体柱が配置された状態を示す説明図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示す状態において各電極パターンにより検出された静電容量値の一例を示す特性図である。 図１１Ａは、ノブにユーザの指が接触していない状態における、タッチセンサの電極パターンにより検出された静電容量値の一例を示す特性図である。図１１Ｂは、ノブにユーザの指が接触している状態における、タッチセンサの電極パターンにより検出された静電容量値の一例を示す特性図である。 図１２Ａは、本発明の実施の形態３に係るノブの要部を示す斜視図である。図１２Ｂは、本発明の実施の形態３に係るノブの要部を示す平面図である。 本発明の実施の形態３に係る制御装置の要部を示すブロック図である。 図１４Ａは、本発明の実施の形態３に係るノブにおける３本の導体柱の配置を示す説明図である。図１４Ｂは、ノブにユーザの指が接触している状態にて、第１導体柱及び第２導体柱がタッチ点として検出される様子を示す説明図である。図１４Ｃは、ノブにユーザの指が接触していない状態にて、第１導体柱がタッチ点として検出される様子を示す説明図である。 本発明の実施の形態３に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。 図１６Ａは、本発明の実施の形態３に係る他のノブの要部を示す斜視図である。図１６Ｂは、本発明の実施の形態３に係る他のノブの要部を示す平面図である。 図１７Ａは、本発明の実施の形態３に係る他のノブの要部を示す斜視図である。図１７Ｂは、本発明の実施の形態３に係る他のノブの要部を示す平面図である。 図１８Ａは、本発明の実施の形態４に係るノブの要部を示す斜視図である。図１８Ｂは、本発明の実施の形態４に係るノブの要部を示す平面図である。 本発明の実施の形態４に係る制御装置の要部を示すブロック図である。 図２０Ａは、ノブにユーザの指が接触している状態にて、第１動作モードにより、３本の導体柱の各々が１個のタッチ点として検出される様子を示す説明図である。図２０Ｂは、ノブにユーザの指が接触していない状態にて、第２動作モードにより、３本の導体柱のうちの互いに近接配置されている２本の導体柱がまとめて１個のタッチ点として検出される様子を示す説明図である。 本発明の実施の形態４に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
　以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る操作入力装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図２Ａは、実施の形態１に係るノブの要部を示す斜視図である。図２Ｂは、実施の形態１に係るノブの要部を示す平面図である。図２Ｃは、実施の形態１に係るノブにおける１本の導体柱と底面板の一部とを側方から見た状態を示す断面図である。図３は、実施の形態１に係る制御装置の要部を示すブロック図である。図１～図３を参照して、実施の形態１の操作入力装置１００について説明する。
　図１に示す如く、操作入力装置１００はタッチディスプレイ１を有している。タッチディスプレイ１は、ディスプレイ２及びタッチセンサ３により構成されている。ディスプレイ２は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイにより構成されている。タッチセンサ３は、例えば、ディスプレイ２の表示面に沿うように配列された複数本の電極パターンにより構成されている。すなわち、タッチディスプレイ１は静電容量方式である。なお、タッチセンサ３は自己容量方式のセンサであっても良く、又は相互容量方式のセンサであっても良い。
　図１に示す如く、操作入力装置１００はノブ４を有している。ノブ４は、タッチディスプレイ１の表示領域内における任意の位置に配置されている。ノブ４は、タッチディスプレイ１の表示面に対して回動自在に載置され若しくは取り付けられているか、又はタッチディスプレイ１の表示面に対してスライド自在に載置され若しくは取り付けられている。なお、ノブ４はタッチディスプレイ１に対して着脱自在なものであっても良く、着脱により表示領域内におけるノブ４の位置が変更自在なものであっても良い。
　ノブ４は、ユーザがノブ４を握持したときにユーザの指が接触し得る導電性の部位（以下「握持用導電部」という。）を有している。図２に示す例において、握持用導電部は、略円筒状の外周導電部１１を含むものである。外周導電部１１は、導体製であるか、又は導電性材料によりメッキされた樹脂製である。外周導電部１１における二つの開口部のうちの一方の開口部には、略円盤状の樹脂製の底面板１２が設けられている。
　ノブ４は、底面板１２に対して垂設されており、かつ、外周導電部１１内に収容されている複数本の導体柱１３を有している。図２に示す例においては、３本の導体柱１３１～１３３が正三角形の各頂点に対応する位置に配置されており、導体柱１３１～１３３のうちの各２本の導体柱間の直線距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は互いに同等である（Ｌ１≒Ｌ２≒Ｌ３）。導体柱１３１～１３３の各々は、外周導電部１１と電気的に導通しており、かつ、握持用導電部にユーザの指が接触している状態であるか否かによらずにタッチ点として検出される程度に大きい底面積を有している。導体柱１３１～１３３の各々の底面部は、底面板１２を介してタッチディスプレイ１の表示面と対向配置されている。
　なお、握持用導電部は、外周導電部１１における二つの開口部のうちの他方の開口部に設けられた略円盤状の導電性の蓋体（不図示）を含むものであっても良い。すなわち、ノブ４は略環状の外形を有するものであり、ノブ４の軸心に沿うように略円柱状の中空部１４が設けられている。
　図１に示す如く、操作入力装置１００は制御装置５を有している。制御装置５は、プロセッサ６及びメモリ７により構成されている。メモリ７には、図３に示すタッチ点検出部２１、位置判定部２２及び位置推定部２３の機能を実現するためのプログラムが記憶されている。メモリ７に記憶されたプログラムをプロセッサ６が読み出して実行することにより、タッチ点検出部２１、位置判定部２２及び位置推定部２３の機能が実現される。
　プロセッサ６は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などを用いたものである。メモリ７は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）若しくはＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）などの半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク又は光磁気ディスクなどを用いたものである。
　ここで、メモリ７には、ノブ４における複数本の導体柱１３の位置関係を示す情報（以下「位置関係情報」という。）が予め記憶されている。位置関係情報は、例えば、複数本の導体柱１３の配置形状（図２に示す例においては正三角形）を示す情報、及び、複数本の導体柱１３のうちの各２本の導体柱間の直線距離（図２に示す例においてはＬ１，Ｌ２，Ｌ３）を示す情報などを含むものである。
　また、メモリ７には、タッチディスプレイ１の表示領域における複数本の導体柱１３の各々の位置の履歴を示す情報（以下「位置履歴情報」という。）が記憶されるようになっている。位置履歴情報が示す各位置は、位置判定部２２により過去に判定されたものであるか、又は位置推定部２３により過去に推定されたものである。すなわち、位置判定部２２は、位置判定部２２により判定された各位置を示す情報をメモリ７に随時記憶させる機能を有している。また、位置推定部２３は、位置推定部２３により推定された各位置を示す情報をメモリ７に随時記憶させる機能を有している。
　以下、図３を参照して、制御装置５の要部について説明する。
　タッチ点検出部２１は、タッチセンサ３から出力された信号を用いてタッチ点を検出するものである。具体的には、例えば、タッチ点検出部２１は、タッチセンサ３から出力された信号が示す静電容量値を用いた閾値判定処理を実行することによりタッチ点を検出するものである。タッチ点検出部２１は、当該検出されたタッチ点に関する情報（以下「タッチ点情報」という。）を出力するものである。
　すなわち、タッチ情報はタッチ点検出部２１による検出結果を示すものである。タッチ点情報は、例えば、各タッチ点の静電容量値を示す情報、各タッチ点の座標値を示す情報、各タッチ点の面積を示す情報、及び各タッチ点に対する荷重を示す情報などを含むものである。
　通常、タッチ点検出部２１による検出結果には、複数本の導体柱１３のうちの少なくとも一部の導体柱に対応するタッチ点が含まれている。以下、複数本の導体柱１３のうちのタッチ点検出部２１によりタッチ点として検出された導体柱を「被検出導体柱」ということがある。位置判定部２２は、タッチ点検出部２１から出力されたタッチ情報を用いて、タッチ点検出部２１により検出されたタッチ点のうちの被検出導体柱に対応するタッチ点を判定するものである。これにより、位置判定部２２は、タッチディスプレイ１の表示領域における被検出導体柱の位置を判定するものである。
　位置推定部２３は、位置判定部２２による判定結果を用いて、複数本の導体柱１３のうちのタッチ点検出部２１によりタッチ点として検出されなかった導体柱（以下「非検出導体柱」ということがある。）の有無を判定するものである。位置推定部２３は、非検出導体柱が存在する場合、メモリ７に記憶された位置関係情報及び位置履歴情報を用いて、タッチディスプレイ１の表示領域における非検出導体柱の位置を推定するものである。
　なお、非検出導体柱が発生する要因及び位置推定部２３による推定処理の具体例などについては、図５～図７を参照して後述する。
　タッチ点検出部２１、位置判定部２２及び位置推定部２３により、制御装置５の要部が構成されている。
　次に、図４のフローチャートを参照して、制御装置５の動作について説明する。制御装置５は、以下のステップＳＴ１～ＳＴ３の処理を所定の時間間隔にて繰り返し実行する。
　まず、ステップＳＴ１にて、タッチ点検出部２１は、タッチセンサ３から出力された信号を用いてタッチ点を検出する。タッチ点検出部２１は、当該検出されたタッチ点に関するタッチ情報を出力する。
　次いで、ステップＳＴ２にて、位置判定部２２は、タッチ点検出部２１から出力されたタッチ情報を用いて、タッチ点検出部２１により検出されたタッチ点のうちの被検出導体柱に対応するタッチ点を判定する。これにより、位置判定部２２は、タッチディスプレイ１の表示領域における被検出導体柱の位置を判定する。位置判定部２２は、当該判定された位置を示す情報をメモリ７に記憶させる。
　次いで、ステップＳＴ３にて、位置推定部２３は、位置判定部２２による判定結果を用いて、非検出導体柱の有無を判定する。位置推定部２３は、非検出導体柱が存在する場合、メモリ７に記憶された位置関係情報及び位置履歴情報を用いて、タッチディスプレイ１の表示領域における非検出導体柱の位置を推定する。位置推定部２３は、当該推定された位置を示す情報をメモリ７に記憶させる。
　次に、図５～図７を参照して、非検出導体柱が発生する要因及び位置推定部２３による推定処理の具体例などについて説明する。
　ユーザがノブ４を操作しているとき、ユーザがノブ４を素早くスライドさせることにより、タッチディスプレイ１の表示面に対してノブ４が傾くことがある。この傾きに応じて、複数本の導体柱１３のうちの一部の導体柱とタッチセンサ３との間の間隔が大きくなり、当該一部の導体柱が一時的にタッチ点として検出されなくなる。
　例えば、図５に示す例においては、ノブ４のスライド開始前に３本の導体柱１３１～１３３の全てがタッチ点として検出されていたのに対して、矢印Ａ１に沿う方向のスライド中に１本の導体柱１３１のみがタッチ点Ｐ１として検出される状態、すなわち残余の２本の導体柱１３２，１３３がタッチ点として検出されない状態になっている。このような場合であっても、位置関係情報及び位置履歴情報を用いることにより、残余の２本の導体柱１３２，１３３の位置を推定することができる。すなわち、Ｌ１≒Ｌ２≒Ｌ３の正三角形という条件等により、導体柱１３１の位置に基づき導体柱１３２，１３３の位置を推定することができる。
　同様に、ユーザがノブ４を操作しているとき、ユーザがノブ４を素早く回動させることにより、タッチディスプレイ１の表示面に対してノブ４が傾くことがある。この傾きに応じて、複数本の導体柱１３のうちの一部の導体柱とタッチセンサ３との間の間隔が大きくなり、当該一部の導体柱が一時的にタッチ点として検出されなくなる。
　例えば、図６に示す例においては、ノブ４の回動開始前に３本の導体柱１３１～１３３の全てがタッチ点として検出されていたのに対して、矢印Ａ２に沿う方向の回動中に１本の導体柱１３１のみがタッチ点Ｐ１として検出される状態、すなわち残余の２本の導体柱１３２，１３３がタッチ点として検出されない状態になっている。このような場合であっても、位置関係情報及び位置履歴情報を用いることにより、残余の２本の導体柱１３２，１３３の位置を推定することができる。すなわち、Ｌ１≒Ｌ２≒Ｌ３の正三角形という条件等により、導体柱１３１の位置に基づき導体柱１３２，１３３の位置を推定することができる。
　また、ユーザがノブ４を操作していないときであっても、底面板１２の撓みにより、複数本の導体柱１３のうちの一部の導体柱とタッチセンサ３との間の間隔が大きくなることがある。この場合も、当該一部の導体柱がタッチ点として検出されなくなる。
　例えば、図７に示す例においては、底面板１２の撓みにより、３本の導体柱１３１～１３３のうちの１本の導体柱１３１とタッチセンサ３との間の間隔Ｌが大きくなっている。この場合、残余の２本の導体柱１３２，１３３はタッチ点検出部２１によりタッチ点として検出されるため（図中Ｐ）、位置判定部２２により導体柱１３２，１３３の位置を判定することができる。他方、導体柱１３１はタッチ点検出部２１によりタッチ点として検出されないものの、位置関係情報及び位置履歴情報を用いることにより、導体柱１３２，１３３の位置に基づき導体柱１３１の位置を推定することができる。
　なお、導体柱１３１～１３３の配置は正三角形の各頂点に対応する位置に限定されるものではなく、例えば直角三角形又は二等辺三角系の各頂点に対応する位置であっても良い。また、ノブ４が有する導体柱１３の本数は３本に限定されるものではなく、例えば４本の導体柱１３が四角形の各頂点に対応する位置に配置されたものであっても良い。位置関係情報の内容は、上記の具体例に限定されるものではなく、ノブ４における導体柱１３の本数及び配置に応じたものであれば良い。
　以上のように、実施の形態１の操作入力装置１００は、タッチディスプレイ１の表示領域内に配置される操作用のノブ４と、ノブ４に設けられている複数本の導体柱１３と、複数本の導体柱１３のうちの少なくとも一部の導体柱に対応するタッチ点を検出するタッチ点検出部２１と、タッチ点検出部２１による検出結果を用いて、複数本の導体柱１３のうちの少なくとも一部の導体柱の位置を判定する位置判定部２２と、タッチ点検出部２１によりタッチ点として検出されなかった導体柱が存在する場合、ノブ４における複数本の導体柱１３の位置関係を示す位置関係情報及び複数本の導体柱１３の各々の位置の履歴を示す位置履歴情報を用いて、タッチ点検出部２１によりタッチ点として検出されなかった導体柱の位置を推定する位置推定部２３と、を備える。位置推定部２３を備えることにより、複数本の導体柱１３のうちの一部の導体柱（非検出導体柱）がタッチ点として検出されなかった場合であっても、ノブ位置検出の精度が低下するのを抑制することができる。
実施の形態２．
　図８は、実施の形態２に係る制御装置の要部を示すブロック図である。図８を参照して、実施の形態２の操作入力装置１００について説明する。なお、実施の形態２に係る操作入力装置１００のハードウェア構成は、実施の形態１にて図１を参照して説明したものと同様であるため、図１を援用するとともに説明を省略する。また、実施の形態２に係るノブ４の構造は、実施の形態１にて図２を参照して説明したものと同様であるため、図２を援用するとともに説明を省略する。また、図８において、図３に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。
　ノブ指接触判定部２４は、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かを判定するものである。位置推定部２３は、ノブ４にユーザの指が接触していない状態にて、非検出導体柱の位置を推定するようになっている。
　タッチ点検出部２１、位置判定部２２及び位置推定部２３により、第１制御部３１が構成されている。ノブ指接触判定部２４により、第２制御部３２が構成されている。第１制御部３１及び第２制御部３２により、制御装置５の要部が構成されている。
　以下、図９～図１１を参照して。ノブ指接触判定部２４による判定方法の具体例について説明する。
（第１の具体例）
　第１の具体例は、導体柱１３に対応するタッチ点の静電容量値を用いた閾値判定処理を実行することにより、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かを判定するものである。
　図９に示す例において、タッチセンサ３は相互容量方式である。すなわち、ディスプレイ２の表示面に沿うように複数本の駆動用の電極パターン及び複数本の受信用の電極パターンが配列されている。駆動用の電極パターンと受信用の電極パターンとは互いに略直交した向きに設けられており、互いに交差している。駆動用の電極パターンの各々には、所定のタイミングにて検出用の信号が印加されるようになっている。図中、４１は複数本の駆動用の電極パターンのうちの１本の電極パターンを示しており、４２は複数本の受信用の電極パターンのうちの１本の電極パターンを示しており、４３はノブ４の握持用導電部を示している。
　図９Ａは、ノブ４にユーザの指が接触していない状態を示している。図９Ａに示す例において、ノブ４に設けられた３本の導体柱１３１～１３３のうちの２本の導体柱１３１，１３２は、検出用の信号が印加されている駆動用の電極パターン４１上に配置されている。また、残余の１本の導体柱１３３は、検出用の信号が印加されていない他の駆動用の電極パターン（不図示）上に配置されている。さらに、握持用導電部４３と駆動用の電極パターンとの間の間隔は十分に小さい値に設定されている。このため、寄生容量Ｃ１が発生する。
　これに対して、図９Ｂは、ノブ４にユーザの指が接触している状態を示している。この状態においては、図９Ａに示すものと同様の寄生容量Ｃ１に加えて、人体がＧＮＤの機能を果たすことによる寄生容量Ｃ２が発生する。
　すなわち、ノブ４にユーザの指が接触している状態においては、ノブ４にユーザの指が接触していない状態における寄生容量（Ｃ１）よりも大きい寄生容量（Ｃ１＋Ｃ２）が発生する。このため、タッチ情報には導体柱１３に対応するタッチ点の静電容量値が含まれているところ、ノブ４にユーザの指が接触していない状態（図９Ａ）とノブ４にユーザの指が接触している状態（図９Ｂ）とで当該静電容量値が互いに異なるものとなる。したがって、当該静電容量値を用いた閾値判定処理を実行することにより、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かを判定することができる。
　ここで、導体柱１３に対応するタッチ点が複数検出された場合、これらのタッチ点のうちのいずれか２個以上のタッチ点の静電容量値の合計値又は平均値を閾値と比較するのが好適である。これにより、電極パターンと導体柱１３１～１３３との位置関係に対するロバスト性を向上することができる。
　すなわち、図１０に示す例において、タッチセンサ３は自己容量方式である。図１０Ａにおける４４１～４４８は、タッチセンサ３が有する複数本の電極パターンのうちの８本の電極パターンを示しており、図１０Ｂにおける４５１～４５８は、これらの電極パターン４４１～４４８により検出された静電容量値（以下「検出値」ということがある。）を示している。
　図１０Ａに示す例において、導体柱１３１が３本の電極パターン４４１～４４３に跨るように配置されているのに対して、導体柱１３２は２本の電極パターン４４６，４４７に跨るように配置されている。この場合、図１０Ｂに示す如く、電極パターン４４１～４４３により検出される静電容量値（すなわち導体柱１３１に対応するタッチ点の静電容量値）と、電極パターン４４６，４４７により検出される静電容量値（すなわち導体柱１３２に対応するタッチ点の静電容量値）とが互いに異なるものとなる。
　すなわち、電極パターン４４１～４４８に対する導体柱１３１～１３３の位置関係に応じて、導体柱１３１～１３３の各々に対応するタッチ点の静電容量値が異なるものとなり得る。このため、仮に１個のタッチ点の静電容量値を閾値と比較する場合、当該１個のタッチ点に対応する導体柱１３の配置位置に応じて当該静電容量値が異なるものとなり、ノブ指接触判定部２４による閾値判定処理の精度が低下する可能性がある。これに対して、２個以上のタッチ点の静電容量値の合計値又は平均値を閾値と比較することにより、かかる閾値判定処理の精度の低下を抑制することができる。これは、相互容量方式のタッチセンサ３を用いた場合も同様である。
（第２の具体例）
　第２の具体例は、ノブ４にユーザの指が接触したときに発生する座標値のずれに基づき、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かを判定するものである。
　図１１Ａ及び図１１Ｂの各々において、横軸に付された数値はタッチセンサ３における７本の電極パターンに割り当てられた番号を示しており、５１は当該７本の電極パターンの配列方向に対する導体柱１３１の位置を示している。図１１Ａに示す５２Ａ２～５２Ａ６は、ノブ４にユーザの指が接触していない状態における、当該７本の電極パターンのうちの２番～６番の電極パターンにより検出された静電容量値（以下「検出値」ということがある。）を示している。図１１Ｂに示す５２Ｂ２～５２Ｂ６は、ノブ４にユーザの指が接触している状態における、当該７本の電極パターンのうちの２番～６番の電極パターンによる検出値を示している。図１１Ａに示す５３Ａは、ノブ４にユーザの指が接触していない状態における、電極パターンの配列方向に対する導体柱１３１に対応するタッチ点のタッチ座標値を示している。図１１Ｂに示す５３Ｂは、ノブ４にユーザの指が接触している状態における、電極パターンの配列方向に対する導体柱１３１に対応するタッチ点のタッチ座標値を示している。
　図１１に示す如く、ユーザの指がノブ４に接触したとき、２番～６番の電極パターンの各々による検出値が大きくなり、個々の電極パターンによる検出値に対する他の電極パターンによる検出値の比率が変化する。これにより、導体柱１３１の位置５１に対して、導体柱１３１に対応するタッチ点のタッチ座標値が所定方向に変化する（図中５３Ａ→５３Ｂ）。同様に、ユーザの指がノブ４から離れたとき、導体柱１３１の位置５１に対して、導体柱１３１に対応するタッチ点のタッチ座標値が逆方向に変化する（図中５３Ｂ→５３Ａ）。
　そこで、メモリ７には、ノブ４にユーザの指が接触していない状態において導体柱１３に対応するタッチ点が取り得るタッチ座標値と、ユーザの指がノブ４に接触したときに発生する当該タッチ座標値に対する変化量の予測値とを対応付けてなるデータテーブルを予め記憶しておく。また、メモリ７には、ノブ４にユーザの指が接触している状態において導体柱１３に対応するタッチ点が取り得るタッチ座標値と、ユーザの指がノブ４から離れたときに発生する当該タッチ座標値に対する変化量の予測値とを対応付けてなるデータテーブルを予め記憶しておく。
　タッチ点検出部２１から出力されたタッチ情報には、導体柱１３に対応するタッチ点の座標値が含まれている。ノブ指接触判定部２４は、当該座標値の時間に対する変化量を算出して、当該算出された変化量をデータテーブル内の予測値と比較することにより、ユーザの指がノブ４に接触したこと及びユーザの指がノブ４から離れたことを検出する。ノブ指接触判定部２４は、当該検出の結果を用いて、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かを判定する。
（第３の具体例）
　第３の具体例は、いわゆる「座標ぶれ」の有無に基づき、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かを判定するものである。
　通常、静電容量方式のタッチディスプレイ１は、人体のＧＮＤ電位とタッチセンサ３のＧＮＤ電位とが一致しているときにタッチ点を正確に検出することができる。ここで、電源ノイズにより、人体のＧＮＤ電位とタッチセンサ３のＧＮＤ電位とが不一致になった場合、タッチセンサ３による検出値にノイズが加わり、当該検出値が短時間内に変動する。この結果、タッチ情報が示す各タッチ点のタッチ座標値も短時間内に変動して、いわゆる座標ぶれが発生する。
　これと同様の原理により、ノブ４にユーザの指が接触している状態においては、電源ノイズにより導体柱１３に対応するタッチ点の静電容量値が短時間内に変動する。この結果、導体柱１３に対応するタッチ点についても座標ぶれが発生する。
　そこで、ノブ指接触判定部２４は、以下のような閾値判定処理を実行することにより、座標ぶれの有無を判定する。すなわち、ノブ指接触判定部２４は、導体柱１３に対応するタッチ点の座標値について、所定時間に亘る変化量を算出する。ノブ指接触判定部２４は、当該算出された変化量の値を所定の閾値と比較する。また、ノブ指接触判定部２４は、当該算出された変化量を用いて、ノブ４が回動又はスライドしているか否かを判定する。ノブ指接触判定部２４は、当該算出された変化量が閾値以上の値であり、かつ、ノブ４が回動もスライドもしていない場合、座標ぶれが発生していると判定する。その他の場合、ノブ指接触判定部２４は、座標ぶれが発生してないと判定する。
　ノブ指接触判定部２４は、座標ぶれが発生していると判定した場合、又はノブ４が回動又はスライドしていると判定した場合、ノブ４にユーザの指が接触している状態であると判定する。他方、ノブ指接触判定部２４は、ノブ４が回動もスライドもしておらず、かつ、座標ぶれが発生していないと判定した場合、ノブ４にユーザの指が接触していない状態であると判定する。
　なお、実施の形態２の操作入力装置１００は、実施の形態１にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。例えば、導体柱１３１～１３３の配置は正三角形の各頂点に対応する位置に限定されるものではなく、導体柱１３の本数は３本に限定されるものではない。
　以上のように、実施の形態２の操作入力装置１００において、位置推定部２３は、ノブ４にユーザの指が接触していない状態にて、タッチ点検出部２１によりタッチ点として検出されなかった導体柱の位置を推定する。これにより、ノブ４にユーザの指が接触してない状態にて、複数本の導体柱１３のうちの一部の導体柱（非検出導体柱）がタッチ点として検出されなかった場合であっても、ノブ位置検出の精度が低下するのを抑制することができる。
実施の形態３．
　図１２Ａは、実施の形態３に係るノブの要部を示す斜視図である。図１２Ｂは、実施の形態３に係るノブの要部を示す平面図である。図１３は、実施の形態３に係る制御装置の要部を示すブロック図である。図１２及び図１３を参照して、実施の形態３の操作入力装置１００について説明する。
　なお、実施の形態３に係る操作入力装置１００のハードウェア構成は、実施の形態１にて図１を参照して説明したものと同様であるため、図１を援用するとともに説明を省略する。また、図１２において、図２に示す構成部材等と同様の構成部材等には同一符号を付して説明を省略する。また、図１３において、図８に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。
　図１２に示す如く、３本の導体柱１３１～１３３のうちの２本の導体柱１３１，１３２の各々は、握持用導電部にユーザの指が接触している状態であるか否かによらずにタッチ点として検出される程度に大きい底面積を有している。これに対して、残余の１本の導体柱１３３の底面積は導体柱１３１，１３２の各々の底面積よりも小さく、導体柱１３３は握持用導電部にユーザの指が接触している状態においてのみタッチ点として検出されるようになっている。
　これにより、タッチ点検出部２１による検出結果は、ノブ４にユーザの指が接触している状態においては３本の導体柱１３１～１３３の各々に対応するタッチ点Ｐ１～Ｐ３を含むものとなり（図１４Ｂ参照）、ノブ４にユーザの指が接触していない状態においては２本の導体柱１３１，１３２の各々に対応するタッチ点Ｐ１，Ｐ２を含むものとなる（図１４Ｃ参照）。
　以下、ノブ４に設けられた複数本の導体柱１３のうち、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かによらずにタッチ点として検出可能な導体柱を「第１導体柱」ということがある。また、ノブ４に設けられた複数本の導体柱１３のうち、ノブ４にユーザの指が接触している状態においてのみタッチ点として検出可能な導体柱を「第２導体柱」ということがある。
　位置判定部２２は、タッチ点検出部２１から出力されたタッチ情報を用いて、ノブ４にユーザの指が接触している状態においては第１導体柱及び第２導体柱の位置を判定し、ノブ４にユーザの指が接触していない状態においては第１導体柱の位置を判定するようになっている。位置推定部２３は、ノブ４にユーザの指が接触していない状態にて、メモリ７に記憶された位置関係情報及び位置履歴情報を用いて、第２導体柱の位置を推定するようになっている。
　また、ノブ指接触判定部２４は、位置判定部２２による直近の過去の判定結果を用いて、導体柱１３に対応するタッチ点の個数に基づき、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かを判定するようになっている。例えば、ノブ指接触判定部２４は、導体柱１３に対応するタッチ点が３個検出されている場合、ノブ４にユーザの指が接触している状態であると判定し、導体柱１３に対応するタッチ点が２個検出されている場合、ノブ４にユーザの指が接触していない状態であると判定する。
　次に、図１５のフローチャートを参照して、実施の形態２に係る制御装置５の動作について説明する。実施の形態２に係る制御装置５は、以下のステップＳＴ１１～ＳＴ１５の処理を所定の時間間隔にて繰り返し実行する。
　まず、ステップＳＴ１１にて、タッチ点検出部２１は、タッチセンサ３から出力された信号を用いてタッチ点を検出する。タッチ点検出部２１は、当該検出されたタッチ点に関するタッチ情報を出力する。
　次いで、ステップＳＴ１２にて、ノブ指接触判定部２４は、位置判定部２２による直近の過去の判定結果を用いて、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かを判定する。ノブ指接触判定部２４は、当該判定の結果を位置判定部２２及び位置推定部２３に出力する。
　ノブ４にユーザの指が接触している状態である場合（ステップＳＴ１２“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ１３にて、位置判定部２２は、タッチ点検出部２１から出力されたタッチ情報を用いて、タッチディスプレイ１の表示領域における第１導体柱及び第２導体柱の位置を判定する。位置判定部２２は、当該判定された位置を示す情報をメモリ７に記憶させる。
　他方、ノブ４にユーザの指が接触していない状態である場合（ステップＳＴ１２“ＮＯ”）、ステップＳＴ１４にて、位置判定部２２は、タッチ点検出部２１から出力されたタッチ情報を用いて、タッチディスプレイ１の表示領域における第１導体柱の位置を判定する。位置判定部２２は、当該判定された位置を示す情報をメモリ７に記憶させる。次いで、ステップＳＴ１５にて、位置推定部２３は、メモリ７に記憶された位置関係情報及び位置履歴情報を用いて、タッチディスプレイ１の表示領域における第２導体柱の位置を推定する。位置推定部２３は、当該推定された位置を示す情報をメモリ７に記憶させる。
　なお、導体柱１３は１本以上の第１導体柱と１本以上の第２導体柱とを含むものであれば良く、ノブ４の構造は図１２に示す例に限定されるものではない。以下、図１６及び図１７を参照して、実施の形態３に係るノブ４の変形例について説明する。
（第１の変形例）
　図１６に示す例において、外周導電部１１は、２個の略半円筒状の導電部１１１，１１２に分割されている。導体柱１３は、一方の導電部１１１と電気的に導通している３本の導体柱１３１～１３３と、他方の導電部１１２と電気的に導通している１本の導体柱１３４とを含むものである。
　ここで、導体柱１３１～１３３の各々は、導電部１１１にユーザの指が接触している状態であるか否かによらずにタッチ点として検出される程度に大きい底面積を有しており、第１導体柱である。これに対して、第２導体柱１３４の底面積は第１導体柱１３１～１３３の各々の底面積よりも小さく、かつ、第２導体柱１３４は第１導体柱１３１～１３３と電気的に導通していない。このため、第２導体柱１３４は、導電部１１２にユーザの指が接触している状態においてのみタッチ点として検出されるようになっており、第２導体柱である。
　すなわち、ユーザがノブ４を握持していない状態においては、ユーザの指が導電部１１２に接触していないことにより、４本の導体柱１３１～１３４のうちの３本の導体柱１３１～１３３のみがタッチ点として検出される。これに対して、ユーザがノブ４を握持している状態においては、ユーザの指が導電部１１２に接触していることにより、４本の導体柱１３１～１３４の全てがタッチ点として検出される。
（第２の変形例）
　図１６に示す構造のノブ４は、ユーザによる握持の状態によっては、導電部１１２にユーザの指が接触せず、ノブ４が握持されたときにタッチ点の個数が増加しない可能性もある。図１７に、この点を改良したノブ４、すなわち握持の状態によらずにタッチ点の個数が増加するようにしたノブ４の一例を示す。
　図１７に示す例において、略円筒状の外周導電部１１は、当該円筒の下半部に対応する導電部１１１と、当該円筒の上半部を略三等分してなる各部位に対応する導電部１１２～１１４とにより構成されている。
　導体柱１３は、下半部の導電部１１１と電気的に導通している３本の導体柱１３１～１３３を含むものである。導体柱１３１～１３３は、後述する導体柱１３４～１３６よりも高さが低く、上半部の導電部１１２～１１４とは電気的に導通していないものである。
　また、導体柱１３は、３個の導電部１１２～１１４とそれぞれ電気的に導通した３本の導体柱１３４～１３６を含むものである。すなわち、導体柱１３４は導電部１１２と電気的に導通しており、導体柱１３５は導電部１１３と電気的に導通しており、導体柱１３６は導電部１１４と電気的に導通している。導体柱１３４～１３６の各々は、下半部の導電部１１１とは電気的に導通していないものである。
　かかる構造において、３本の第１導体柱１３１～１３３は、導電部１１１にユーザの指が接触しているか否によらずにタッチ点として検出されるものであり、第１導体柱である。１本の導体柱１３４は、導電部１１２にユーザの指が接触している状態においてのみタッチ点として検出されるものであり、第２導電柱である。１本の導体柱１３５は、導電部１１３にユーザの指が接触している状態においてのみタッチ点として検出されるものであり、第２導電柱である。１本の導体柱１３６は、導電部１１４にユーザの指が接触している状態においてのみタッチ点として検出されるものであり、第２導電柱である。
　この場合、例えば、ユーザがノブ４を握持していない状態においては、３本の第１導体柱１３１～１３３がタッチ点として検出される。これに対して、ユーザがノブ４を握持している状態においては、３本の第１導体柱１３１～１３３に加えて、上半部の導電部１１２～１１４のうちのユーザの指が接触している導電部の個数に応じた本数の第２導体柱がタッチ点として検出される。
　ここで、上半部の導電部１１２～１１４のうちのユーザの指が接触している導電部の個数は、ユーザによるノブ４の握持の状態（例えば握持に用いる指の本数など）に応じて異なるものとなる。すなわち、ノブ４は、ユーザによる握持の状態に応じて検出されるタッチ点の個数が異なる構造を有するものである。このため、当該個数に基づきユーザによるノブ４の握持の状態を判定することも可能となる。
　以上のように、実施の形態３の操作入力装置１００は、タッチディスプレイ１の表示領域内に配置される操作用のノブ４と、ノブ４に設けられており、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かによらずにタッチ点として検出可能な第１導体柱とノブ４にユーザの指が接触している状態においてのみタッチ点として検出可能な第２導体柱とを含む複数本の導体柱１３と、ノブ４にユーザの指が接触していない状態にて、第１導体柱に対応するタッチ点を検出するタッチ点検出部２１と、ノブ４にユーザの指が接触していない状態にて、タッチ点検出部２１による検出結果を用いて第１導体柱の位置を判定する位置判定部２２と、ノブ４にユーザの指が接触していない状態にて、ノブ４における複数本の導体柱１３の位置関係を示す位置関係情報及び複数本の導体柱１３の各々の位置の履歴を示す位置履歴情報を用いて、第２導体柱の位置を推定する位置推定部２３と、を備える。位置推定部２３を備えることにより、ノブ４にユーザの指が接触していない状態にて、複数本の導体柱１３のうちの一部の導体柱（第２導体柱）がタッチ点として検出されないにもかかわらず、ノブ位置検出の精度が低下するのを抑制することができる。
実施の形態４．
　図１８Ａは、実施の形態４に係るノブの要部を示す斜視図である。図１８Ｂは、実施の形態４に係るノブの要部を示す平面図である。図１９は、実施の形態４に係る制御装置の要部を示すブロック図である。図１８及び図１９を参照して、実施の形態４の操作入力装置１００について説明する。
　なお、実施の形態４に係る操作入力装置１００のハードウェア構成は、実施の形態１にて図１を参照して説明したものと同様であるため、図１を援用するとともに説明を省略する。また、図１８において、図２に示す構成部材等と同様の構成部材等には同一符号を付して説明を省略する。また、図１９において、図８に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。
　タッチ点検出部２１ａは、通常の動作モード（以下「第１動作モード」という。）に加えて、第１動作モードにおける検出感度よりも高い検出感度を有する動作モード（以下「第２動作モード」という。）を有している。第１動作モードにおける検出感度は、実施の形態１～３のタッチ点検出部２１における検出感度と同等である。第２動作モードには、例えば、いわゆる「手袋モード」を用いることができる。
　ここで、図１８に示す如く、３本の導体柱１３１～１３３は二等辺三角形の各頂点に対応する位置に配置されている。このため、Ｌ１≒Ｌ３であるのに対して、Ｌ２＜Ｌ１かつＬ２＜Ｌ３である。すなわち、３本の導体柱１３１～１３３のうちの２本の導体柱１３２，１３３が互いに近接配置されている。
　また、３本の導体柱１３１～１３３の各々の底面積は、図１２に示す第２導体柱の底面積と同等である。このため、仮に、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かによらずにタッチ点検出部２１ａが第１動作モードにて動作するものである場合、ノブ４にユーザの指が接触している状態においてのみ導体柱１３がタッチ点として検出されることになる。
　しかしながら、ノブ４にユーザの指が接触していない状態においても、タッチ点検出部２１ａが第２動作モードにて動作することより、検出感度の向上に伴い導体柱１３をタッチ点として検出することができるようになる。ただし、この場合、３本の導体柱１３１～１３３のうちの１本の導体柱１３１が１個のタッチ点として検出されるとともに、互いに近接配置された２本の導体柱１３２，１３３がまとめて１個のタッチ点として検出される可能性がある。
　図２０Ａは、ノブ４にユーザの指が接触しており、かつ、タッチ点検出部２１ａが第１動作モードにて動作している状態を示している。図中、Ｉ１は、個々の導体柱１３が存在することにより検出される静電容量値の波形のイメージを示している。ΔＰ１は、当該波形におけるピーク幅を示している。図２０Ａに示す状態においては、互いに近接配置された２本の導体柱１３２，１３３間の間隔Ｌ２に対してピーク幅ΔＰ１が十分に小さいため、３本の導体柱１３１～１３３の各々が１個のタッチ点として検出される。この場合、タッチ情報を用いることにより、３本の導体柱１３１～１３３の各々の位置を判定することができる。
　これに対して、図２０Ｂは、ノブ４にユーザの指が接触しておらず、かつ、タッチ点検出部２１ａが第２動作モードにて動作している状態を示している。図中、Ｉ２は、個々の導体柱１３が存在することにより検出される静電容量値の波形のイメージを示している。ΔＰ２は、当該波形におけるピーク幅を示している。
　図２０Ｂに示す例においては、検出感度の向上によりΔＰ２がΔＰ１よりも大きくなっており、互いに近接配置された２本の導体柱１３２，１３３がまとめて１個のタッチ点として検出される。図中、Ｉ３は当該１個のタッチ点として検出される静電容量値の波形のイメージを示しており、ΔＰ３は当該波形におけるピーク幅を示している。図２０Ｂに示す如く、ΔＰ３＞ΔＰ２であり、２本の導体柱１３２，１３３に対応する１個のタッチ点の面積は１本の導体柱１３１に対応する１個のタッチ点の面積よりも大きくなる。
　このような場合であっても、タッチ情報、位置関係情報及び位置履歴情報を用いることにより、３本の導体柱１３１～１３３の各々の位置を推定することができる。例えば、タッチ情報を用いてタッチディスプレイ１の表示面におけるノブ４の位置を推定することができ、位置関係情報及び位置履歴情報を用いて当該ノブ４の位置における個々の導体柱１３の位置を推定することができる。
　以上の内容を踏まえて、実施の形態４の制御装置５は以下のように動作するものである。
　すなわち、タッチ点検出部２１ａは、ノブ４にユーザの指が接触している状態においては第１動作モードによりタッチ点を検出し、ノブ４にユーザの指が接触していない状態においては第２動作モードによりタッチ点を検出する。
　位置判定部２２ａは、ノブ４にユーザの指が接触している状態にて、タッチ点検出部２１ａから出力されたタッチ情報（すなわちタッチ点検出部２１ａによる検出結果）を用いて、３本の導体柱１３１～１３３の各々の位置を判定する。
　位置推定部２３ａは、ノブ４にユーザの指が接触していない状態にて、タッチ点検出部２１ａから出力されたタッチ情報（すなわちタッチ点検出部２１ａによる検出結果）並びにメモリ７に記憶された位置関係情報及び位置履歴情報を用いて、３本の導体柱１３１～１３３の各々の位置を推定する。
　ノブ指接触判定部２４ａは、タッチ点検出部２１ａが第１動作モードにて動作しているときは、ノブ４にユーザの指が接触している状態においてのみ導体柱１３がタッチ点として検出されることを利用して、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かを判定する。他方、タッチ点検出部２１ａが第２動作モードにて動作しているときは、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かによらずに導体柱１３がタッチ点として検出されるため、ノブ指接触判定部２４ａは、実施の形態２に係るノブ指接触判定部２４と同様の方法により、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かを判定する。これらの判定には、位置判定部２２ａによる直近の過去の判定結果又は位置推定部２３ａによる直近の過去の推定結果が用いられる。
　次に、図２１のフローチャートを参照して、実施の形態４に係る制御装置５の動作について説明する。実施の形態４に係る制御装置５は、以下のステップＳＴ２１～ＳＴ２５の処理を所定の時間間隔にて繰り返し実行する。
　まず、ステップＳＴ２１にて、ノブ指接触判定部２４ａは、位置判定部２２ａによる直近の過去の判定結果又は位置推定部２３ａによる直近の過去の推定結果を用いて、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かを判定する。ノブ指接触判定部２４ａは、当該判定の結果をタッチ点検出部２１ａ、位置判定部２２ａ及び位置推定部２３ａに出力する。
　ノブ４にユーザの指が接触している状態である場合（ステップＳＴ２１“ＹＥＳ”）、ステップＳＴ２２にて、タッチ点検出部２１ａは第１動作モードによりタッチ点を検出する。次いで、ステップＳＴ２３にて、位置判定部２２ａは、タッチ点検出部２１ａから出力されたタッチ情報を用いて、３本の導体柱１３１～１３３の各々の位置を判定する。
　他方、ノブ４にユーザの指が接触していない状態である場合（ステップＳＴ２１“ＮＯ”）、ステップＳＴ２４にて、タッチ点検出部２１ａは第２動作モードによりタッチ点を検出する。次いで、ステップＳＴ２５にて、位置推定部２３ａは、タッチ点検出部２１ａから出力されたタッチ情報並びにメモリ７に記憶された位置関係情報及び位置履歴情報を用いて、３本の導体柱１３１～１３３の各々の位置を推定する。
　なお、実施の形態４の操作入力装置１００は、実施の形態１にて説明したものと同様の種々の変形例を採用することができる。例えば、導体柱１３１～１３３の配置は正三角形の各頂点に対応する位置に限定されるものではなく、導体柱１３の本数は３本に限定されるものではない。
　以上のように、実施の形態４の操作入力装置１００は、タッチディスプレイ１の表示領域内に配置される操作用のノブ４と、ノブ４に設けられている複数本の導体柱１３と、ノブ４にユーザの指が接触している状態にて、第１動作モードにより複数本の導体柱１３に対応するタッチ点を検出するとともに、ノブ４にユーザの指が接触していない状態にて、第１動作モードにおける検出感度よりも高い検出感度を有する第２動作モードにより複数本の導体柱１３に対応するタッチ点を検出するタッチ点検出部２１ａと、ノブ４にユーザの指が接触している状態にて、第１動作モードによる検出結果を用いて複数本の導体柱１３の位置を判定する位置判定部２２ａと、ノブ４にユーザの指が接触していない状態にて、第２動作モードによる検出結果を用いて複数本の導体柱１３の位置を推定する位置推定部２３ａと、を備える。位置推定部２３ａを備えることにより、ノブ４にユーザの指が接触していない状態にて、複数本の導体柱１３のうちの一部の導体柱（まとめて１個のタッチ点として検出される２本以上の導体柱）の位置を正確に判定することができないにもかかわらず、ノブ位置検出の精度が低下するのを抑制することができる。
　なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
　本発明の操作入力装置は、車載情報機器などの電子機器に応用することができる。
　１　タッチディスプレイ、２　ディスプレイ、３　タッチセンサ、４　ノブ、５　制御装置、６　プロセッサ、７　メモリ、１１　外周導電部、１２　底面板、１３　導体柱、１４　中空部、２１，２１ａ　タッチ点検出部、２２，２２ａ　位置判定部、２３，２３ａ　位置推定部、２４，２４ａ　ノブ指接触判定部、３１　第１制御部、３２　第２制御部、１００　操作入力装置。

Claims (8)

  1. 　タッチディスプレイの表示領域内に配置される操作用のノブと、
    　前記ノブに設けられている複数本の導体柱と、
    　前記複数本の導体柱のうちの少なくとも一部の導体柱に対応するタッチ点を検出するタッチ点検出部と、
    　前記タッチ点検出部による検出結果を用いて、前記複数本の導体柱のうちの少なくとも一部の導体柱の位置を判定する位置判定部と、
    　前記タッチ点検出部によりタッチ点として検出されなかった導体柱が存在する場合、前記ノブにおける前記複数本の導体柱の位置関係を示す位置関係情報及び前記複数本の導体柱の各々の位置の履歴を示す位置履歴情報を用いて、前記タッチ点検出部によりタッチ点として検出されなかった導体柱の位置を推定する位置推定部と、
    　を備える操作入力装置。
  2. 　前記位置推定部は、前記ノブにユーザの指が接触していない状態にて、前記タッチ点検出部によりタッチ点として検出されなかった導体柱の位置を推定することを特徴とする請求項１記載の操作入力装置。
  3. 　タッチディスプレイの表示領域内に配置される操作用のノブと、
    　前記ノブに設けられており、前記ノブにユーザの指が接触している状態であるか否かによらずにタッチ点として検出可能な第１導体柱と前記ノブに前記ユーザの指が接触している状態においてのみタッチ点として検出可能な第２導体柱とを含む複数本の導体柱と、
    　前記ノブに前記ユーザの指が接触していない状態にて、前記第１導体柱に対応するタッチ点を検出するタッチ点検出部と、
    　前記ノブに前記ユーザの指が接触していない状態にて、前記タッチ点検出部による検出結果を用いて前記第１導体柱の位置を判定する位置判定部と、
    　前記ノブに前記ユーザの指が接触していない状態にて、前記ノブにおける前記複数本の導体柱の位置関係を示す位置関係情報及び前記複数本の導体柱の各々の位置の履歴を示す位置履歴情報を用いて、前記第２導体柱の位置を推定する位置推定部と、
    　を備える操作入力装置。
  4. 　前記タッチ点検出部は、前記ノブに前記ユーザの指が接触している状態にて、前記第１導体柱及び前記第２導体柱に対応するタッチ点を検出し、
    　前記位置判定部は、前記ノブに前記ユーザの指が接触している状態にて、前記タッチ点検出部による検出結果を用いて前記第１導体柱及び前記第２導体柱の位置を判定する
    　ことを特徴とする請求項３記載の操作入力装置。
  5. 　タッチディスプレイの表示領域内に配置される操作用のノブと、
    　前記ノブに設けられている複数本の導体柱と、
    　前記ノブにユーザの指が接触している状態にて、第１動作モードにより前記複数本の導体柱に対応するタッチ点を検出するとともに、前記ノブに前記ユーザの指が接触していない状態にて、前記第１動作モードにおける検出感度よりも高い検出感度を有する第２動作モードにより前記複数本の導体柱に対応するタッチ点を検出するタッチ点検出部と、
    　前記ノブに前記ユーザの指が接触している状態にて、前記第１動作モードによる検出結果を用いて前記複数本の導体柱の各々の位置を判定する位置判定部と、
    　前記ノブに前記ユーザの指が接触していない状態にて、前記第２動作モードによる検出結果を用いて前記複数本の導体柱の各々の位置を推定する位置推定部と、
    　を備える操作入力装置。
  6. 　前記第１動作モードにおいては、前記複数本の導体柱の各々が１個のタッチ点として検出されるものであり、前記第２動作モードにおいては、前記複数本の導体柱のうちの一部の導体柱である２本以上の導体柱がまとめて１個のタッチ点として検出されるものであることを特徴とする請求項５記載の操作入力装置。
  7. 　前記位置履歴情報が示す各位置は、前記位置判定部により過去に判定された位置又は前記位置推定部により過去に推定された位置であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の操作入力装置。
  8. 　前記ノブに前記ユーザの指が接触している状態であるか否かを判定するノブ指接触判定部を備えることを特徴とする請求項２から請求項６のうちのいずれか１項記載の操作入力装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021071876A (ja) * 2019-10-30 2021-05-06 Smk株式会社 静電容量式タッチパネルの操作ノブ
WO2021111577A1 (ja) * 2019-12-05 2021-06-10 三菱電機株式会社 触覚提示パネル、触覚提示タッチパネル、触覚提示タッチディスプレイ、および触覚提示つまみ
JP2022050188A (ja) * 2020-09-17 2022-03-30 Smk株式会社 タッチパネルディスプレイ用操作入力装置
KR20220108700A (ko) * 2021-01-27 2022-08-03 하이맥스 테크놀로지스 리미티드 터치 패널에 적용 가능한 노브 장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112019008016T5 (de) * 2019-12-26 2022-11-24 Mitsubishi Electric Corporation Tastdarstellungsplatte, tastdarstellungs-berührungsplatte und tastdarstellungs-berührungsanzeige
CN114902160A (zh) * 2020-01-07 2022-08-12 三菱电机株式会社 触觉呈现面板、触觉呈现触摸面板、触觉呈现触摸显示器
US11416089B2 (en) 2020-07-20 2022-08-16 Himax Technologies Limited Knob device applicable to touch panel

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012070593A1 (ja) * 2010-11-22 2012-05-31 Yoshida Kenji 情報入力システム、プログラム、媒体
JP2013114336A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Panasonic Corp 入力情報処理装置
WO2016002202A1 (ja) * 2014-07-04 2016-01-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 回転操作型入力装置
WO2016166793A1 (ja) * 2015-04-13 2016-10-20 三菱電機株式会社 操作具、入力装置および電子機器

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS575767B2 (ja) 1973-03-16 1982-02-01
JPS6425311A (en) 1987-07-21 1989-01-27 Sharp Kk Method for adjusting head position for rotary magnetic sheet recording and reproducing device
JPH0213A (ja) 1987-10-13 1990-01-05 Hitachi Chem Co Ltd 液晶表示素子の透明電極保護被膜形成用組成物
US8471811B2 (en) * 2004-12-23 2013-06-25 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Puck-based pointing device that provides multiple buttons
JP2010257077A (ja) 2009-04-22 2010-11-11 Tokai Rika Co Ltd 操作入力装置
JP2012035782A (ja) 2010-08-09 2012-02-23 Clarion Co Ltd 車載装置
JP5705767B2 (ja) 2012-02-28 2015-04-22 日本電信電話株式会社 操作情報入力システム及び操作情報入力システムによって実行されるコンテンツ検索方法
WO2014020376A1 (en) * 2012-07-30 2014-02-06 Continental Automotive Gmbh Capacitive sensing node integration to a surface of a mechanical part
TWI475438B (zh) 2012-08-13 2015-03-01 Wistron Corp 旋鈕控制裝置與觸控面板的操作方法
GB201312978D0 (en) * 2013-07-19 2013-09-04 Ams Neve Plc Rotary control
US10318078B2 (en) * 2014-05-15 2019-06-11 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Operation knob and display device in which same is used
WO2016121205A1 (ja) * 2015-01-28 2016-08-04 アルプス電気株式会社 入力装置
JP6417251B2 (ja) * 2015-03-20 2018-11-07 アルプス電気株式会社 回転式入力装置
DE102015118587A1 (de) 2015-10-30 2017-05-04 Preh Gmbh Bedienanordnung aus Betätigungsteil mit Eingabefläche und auf der Eingabefläche angeordnetem Drehsteller
US10241612B2 (en) 2016-02-02 2019-03-26 Tactual Labs Co. Decimation supplementation strategies for input event processing
US10705629B1 (en) * 2016-08-03 2020-07-07 Apple Inc. Customizable control system
CN108693989A (zh) 2017-04-12 2018-10-23 宏碁股份有限公司 电子装置以及使用者接口控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012070593A1 (ja) * 2010-11-22 2012-05-31 Yoshida Kenji 情報入力システム、プログラム、媒体
JP2013114336A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Panasonic Corp 入力情報処理装置
WO2016002202A1 (ja) * 2014-07-04 2016-01-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 回転操作型入力装置
WO2016166793A1 (ja) * 2015-04-13 2016-10-20 三菱電機株式会社 操作具、入力装置および電子機器

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021071876A (ja) * 2019-10-30 2021-05-06 Smk株式会社 静電容量式タッチパネルの操作ノブ
WO2021084811A1 (ja) * 2019-10-30 2021-05-06 Smk株式会社 静電容量式タッチパネルの操作ノブ
WO2021111577A1 (ja) * 2019-12-05 2021-06-10 三菱電機株式会社 触覚提示パネル、触覚提示タッチパネル、触覚提示タッチディスプレイ、および触覚提示つまみ
JP2022050188A (ja) * 2020-09-17 2022-03-30 Smk株式会社 タッチパネルディスプレイ用操作入力装置
JP7088249B2 (ja) 2020-09-17 2022-06-21 Smk株式会社 タッチパネルディスプレイ用操作入力装置
KR20220108700A (ko) * 2021-01-27 2022-08-03 하이맥스 테크놀로지스 리미티드 터치 패널에 적용 가능한 노브 장치
KR102486641B1 (ko) * 2021-01-27 2023-01-09 하이맥스 테크놀로지스 리미티드 터치 패널에 적용 가능한 노브 장치

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