(57)【特許請求の範囲】
【請求項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複数の導体柱と、
前記複数の導体柱に対応するタッチ点を含む複数個のタッチ点を検出して、当該検出された複数個のタッチ点に関するタッチ情報を出力するタッチ点検出部と、
前記タッチ情報を用いて、前記タッチ点検出部により検出された複数個のタッチ点のうちの前記複数の導体柱に対応するタッチ点を判定するノブタッチ点判定部と、
前記タッチ情報及び前記ノブタッチ点判定部による判定結果を用いて、前記複数の導体柱に対応するタッチ点の前記タッチ情報を基にタッチ強度値を算出するタッチ強度値算出部と、
前記タッチ強度値を用いて、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と、
を備える操作入力装置。
【請求項２】
前記複数の導体柱に対応するタッチ点のタッチ情報は、前記複数の導体柱の静電容量値の合計値であることを特徴とする請求項１記載の操作入力装置。
【請求項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導体柱と、
前記導体柱に対応するタッチ点を含む複数個のタッチ点を検出して、当該検出された複数個のタッチ点に関するタッチ情報を出力するタッチ点検出部と、
前記タッチ情報を用いて、前記タッチ点検出部により検出された複数個のタッチ点のうちの前記導体柱に対応するタッチ点を判定するノブタッチ点判定部と、
前記タッチ情報及び前記ノブタッチ点判定部による判定結果を用いて、前記導体柱に対応するタッチ点のタッチ強度値を算出するタッチ強度値算出部と、
前記タッチ情報及び前記ノブタッチ点判定部による判定結果を用いて、前記導体柱に対応するタッチ点のタッチ座標値を取得するタッチ座標値取得部と、
時間に対する前記タッチ座標値の変化に基づき、前記ノブが操作されている状態であるか否かを判定するノブ操作判定部と、
前記タッチ強度値を用いた閾値判定処理を実行し、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と、
前記ノブが操作されている状態における前記タッチ強度値を用いて、前記閾値判定処理における閾値を設定する閾値設定部と、
を備える操作入力装置。
【請求項４】
前記ノブ指接触判定部は、前記閾値判定処理により前記タッチ強度値が閾値未満又は閾値以下であることを示す判定結果が基準回数連続して得られたときに当該判定結果を確定することを特徴とする請求項３記載の操作入力装置。
【請求項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導体柱と、
前記導体柱に対応するタッチ点を含む複数個のタッチ点を検出して、当該検出された複数個のタッチ点に関するタッチ情報を出力するタッチ点検出部と、
前記タッチ情報を用いて、前記タッチ点検出部により検出された複数個のタッチ点のうちの前記導体柱に対応するタッチ点を判定するノブタッチ点判定部と、
前記タッチ情報及び前記ノブタッチ点判定部による判定結果を用いて、前記導体柱に対応するタッチ点のタッチ座標値を取得するタッチ座標値取得部と、
時間に対する前記タッチ座標値の変化量を算出するとともに、前記ノブに前記ユーザの指が接触している状態における前記タッチ座標値と前記ノブに前記ユーザの指が接触してない状態における前記タッチ座標値との差分値の予測値を取得して、前記変化量の値を前記予測値と比較することにより、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と、
を備える操作入力装置。
【請求項６】
前記ノブ指接触判定部は、基準時間に亘る前記タッチ座標値の変化量を算出して、前記変化量の値を用いた閾値判定処理を実行することにより、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ことを特徴とする請求項５記載の操作入力装置。
【請求項７】
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導体柱とを含む導体柱と、
前記導体柱に対応するタッチ点を含む複数個のタッチ点を検出して、当該検出された複数個のタッチ点に関するタッチ情報を出力するタッチ点検出部と、
前記タッチ情報を用いて、前記タッチ点検出部により検出された複数個のタッチ点のうちの前記導体柱に対応するタッチ点を判定するノブタッチ点判定部と、
前記ノブタッチ点判定部による判定結果に含まれるタッチ点の個数に基づき、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と、
を備える操作入力装置。
【請求項８】
前記ノブは、前記ユーザによる握持の状態に応じて前記ノブタッチ点判定部による判定結果に含まれるタッチ点の個数が異なる構造を有することを特徴とする請求項７記載の操作入力装置。
【請求項９】
前記タッチ情報及び前記ノブタッチ点判定部による判定結果を用いて、前記タッチ点検出部により検出された複数個のタッチ点のうちの前記ユーザの指に対応するタッチ点を判定する指タッチ点判定部と、
前記ユーザの指に対応するタッチ点による操作の入力が無効となる操作無効領域を設定する無効領域設定部と、を備え、
前記無効領域設定部は、前記ノブに前記ユーザの指が接触している状態と前記ノブに前記ユーザの指が接触していない状態とで互いに異なる前記操作無効領域を設定することを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載
の操作入力装置。
【請求項１０】
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導体柱と、
前記導体柱に対応するタッチ点を含む複数個のタッチ点を検出して、当該検出された複数個のタッチ点に関するタッチ情報を出力するタッチ点検出部と、
前記タッチ情報を用いて、前記タッチ点検出部により検出された複数個のタッチ点のうちの前記導体柱に対応するタッチ点を判定するノブタッチ点判定部と、
前記タッチ情報及び前記ノブタッチ点判定部による判定結果を用いて、前記導体柱に対応するタッチ点のタッチ強度値を算出するタッチ強度値算出部と、
前記タッチ強度値を用いて、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と、
前記タッチ情報及び前記ノブタッチ点判定部による判定結果を用いて、前記タッチ点検出部により検出された複数個のタッチ点のうちの前記ユーザの指に対応するタッチ点を判定する指タッチ点判定部と、
前記ユーザの指に対応するタッチ点による操作の入力が無効となる操作無効領域を、前記ノブに前記ユーザの指が接触している状態と前記ノブに前記ユーザの指が接触していない状態とで異なって設定する無効領域設定部と、
を備える操作入力装置。
【請求項１１】
前記操作無効領域に対応する画像を前記表示領域に表示させる表示制御部を備えることを特徴とする請求項９又は請求項１０記載の操作入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７８６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。【０００５】
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。【０００６】
しかしながら、ノブにユーザの指が接触していない状態においては、導体柱の電位がＧＮＤの電位と同等の値にならないため、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できない。このため、ノブにユーザの指が接触していない状態においてはノブの位置を検出することができず、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いという問題があった。【０００７】
これに対して、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。【０００８】
しかしながら、この場合、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導体柱がタッチ点として検出されるため、ノブ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困難となる。この結果、ユーザの指がノブに接触したこと及びユーザの指がノブから離れたことを検出することも困難となり、これらの検出結果をイベントとして処理することができなくなるという問題があった。【０００９】
すなわち、従来のノブオンタッチディスプレイは、ノブにユーザの指が接触していない状態において導体柱をタッチ点として検出する処理と、ノブ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処理とを両立することができず、これらの処理のうちのいずれか一方の処理しか実現することができないという問題があった。【００１０】
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複数の導体柱と、複数の導体柱に対応するタッチ点を含む複数個のタッチ点を検出して、当該検出された複数個のタッチ点に関するタッチ情報を出力するタッチ点検出部と、タッチ情報を用いて、タッチ点検出部により検出された複数個のタッチ点のうちの導体柱に対応するタッチ点を判定するノブタッチ点判定部と、タッチ情報及びノブタッチ点判定部による判定結果を用いて、複数の導体柱に対応するタッチ点のタッチ情報を基にタッチ強度値を算出するタッチ強度値算出部と、タッチ強度値を用いて、ノブ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と、を備えるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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導体柱と、導体柱に対応するタッチ点を含む複数個のタッチ点を検出して、当該検出された複数個のタッチ点に関するタッチ情報を出力するタッチ点検出部と、タッチ情報を用いて、タッチ点検出部により検出された複数個のタッチ点のうちの導体柱に対応するタッチ点を判定するノブタッチ点判定部と、タッチ情報及び前記ノブタッチ点判定部による判定結果を用いて、導体柱に対応するタッチ点のタッチ強度値を算出するタッチ強度値算出部と、タッチ情報及びノブタッチ点判定部による判定結果を用いて、導体柱に対応するタッチ点のタッチ座標値を取得するタッチ座標値取得部と、時間に対するタッチ座標値の変化に基づき、ノブ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と、タッチ強度値を用いた閾値判定処理を実行し、ノブ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と、
ノブが操作されている状態におけるタッチ強度値を用いて、閾値判定処理における閾値を設定する閾値設定部と、を備えるものである。
【００１２】
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導体柱と、導体柱に対応するタッチ点を含む複数個のタッチ点を検出して、当該検出された複数個のタッチ点に関するタッチ情報を出力するタッチ点検出部と、タッチ情報を用いて、タッチ点検出部により検出された複数個のタッチ点のうちの導体柱に対応するタッチ点を判定するノブタッチ点判定部と、タッチ情報及びノブタッチ点判定部による判定結果を用いて、導体柱に対応するタッチ点のタッチ座標値を取得するタッチ座標値取得部と、時間に対するタッチ座標値の変化に基づき、ノブ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と、を備えるものである。【００１３】
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導体柱とを含む導体柱と、導体柱に対応するタッチ点を含む複数個のタッチ点を検出して、当該検出された複数個のタッチ点に関するタッチ情報を出力するタッチ点検出部と、タッチ情報を用いて、タッチ点検出部により検出された複数個のタッチ点のうちの導体柱に対応するタッチ点を判定するノブタッチ点判定部と、ノブタッチ点判定部による判定結果に含まれるタッチ点の個数に基づき、ノブ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と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上記のように構成したので、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導体柱をタッチ点として検出することができ、かつ、ノブ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。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】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２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】図５Ａ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５Ｂ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６】図６Ａ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６Ｂは、図６Ａ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７】本発明の実施の形態１に係る他の制御装置の要部を示すブロック図である。
【図８】時間に対するタッチ強度値の一例を示す特性図である。
【図９】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１０】本発明の実施の形態２に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】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１２】メモリに記憶されているデータテーブルの一例を示す説明図である。
【図１３】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１４】図１４Ａは、ノブにユーザの指が接触していない状態における操作無効領域の一例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おける操作無効領域の一例を示す説明図である。
【図１５】ノブにユーザの指が接触している状態における操作無効領域の他の例を示す説明図である。
【図１６】図１６Ａは、ノブにユーザの指が接触していない状態において、操作無効領域に対応する画像が表示された状態を示す説明図である。図１６Ｂは、ノブにユーザの指が接触している状態において、操作無効領域に対応する画像が表示された状態を示す説明図である。
【図１７】本発明の実施の形態３に係る他の制御装置の要部を示すブロック図である。
【図１８】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。
【図１９】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２０】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。
【図２１】図２１Ａは、本発明の実施の形態４に係る他のノブの要部を示す斜視図である。図２１Ｂは、本発明の実施の形態４に係る他のノブの要部を示す平面図である。
【図２２】本発明の実施の形態４に係る他の制御装置の要部を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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１本以上の導体柱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いる。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。
【００２２】
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。
【００２３】
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、ノブタッチ点判定部２２、タッチ強度値算出部２３、ノブ指接触判定部２４、イベント処理部２５及び表示制御部２６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、ノブタッチ点判定部２２、タッチ強度値算出部２３、ノブ指接触判定部２４、イベント処理部２５及び表示制御部２６の機能が実現される。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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複数個のタッチ点を検出するものである。タッチ点検出部２１は、当該検出された複数個のタッチ点に関する情報（以下「タッチ情報」という。）を出力するものである。
【００２７】
タッチ情報は、少なくとも、各タッチ点の静電容量値を示す情報及び各タッチ点の座標値（以下「タッチ座標値」という。）を示す情報を含むものである。これに加えて、タッチ情報は、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っても良い。また、タッチ情報は、仮に各タッチ点がユーザの指に対応するものであった場合における当該指の種類を示す識別番号、及び仮に各タッチ点がユーザの指に対応するものであった場合における当該指の接触状態を示す情報などを含むものであっても良い。
【００２８】
ノブタッチ点判定部２２は、タッチ点検出部２１により検出された複数個のタッチ点のうちの導体柱１３に対応するタッチ点を判定するものである。
【００２９】
具体的には、例えば、ノブタッチ点判定部２２には、３本の導体柱１３１〜１３３に対応する３個のタッチ点のうちの各２点間の距離±所定の許容誤差による値の範囲が予め設定されている。ノブタッチ点判定部２２は、タッチ点検出部２１により検出された複数個のタッチ点のうちのいずれか３個のタッチ点を選択してなる組合せの各々について、以下の処理を実行する。
【００３０】
すなわち、ノブタッチ点判定部２２は、タッチ情報が示す当該選択された３個のタッチ点の各々のタッチ座標値を用いて、当該選択された３個のタッチ点が正三角形の各頂点に対応する位置に配置されているか否かを判定する。ノブタッチ点判定部２２は、当該選択された３個のタッチ点が正三角形の各頂点に対応する位置に配置されている場合、当該選択された３個のタッチ点のうちの各２点間の距離が予め設定された範囲内の値であるか否かを判定する。ノブタッチ点判定部２２は、当該各２点間の距離が当該範囲内の値である場合、当該選択された３個のタッチ点が導体柱１３１〜１３３に対応するタッチ点であると判定する。なお、ノブタッチ点判定部２２は、いずれか３個のタッチ点を選択するとき、静電容量値が所定値未満のタッチ点を選択対象から除外するものであっても良い。
【００３１】
なお、ノブ４が着脱自在な構造を有している場合、ノブ４がタッチディスプレイ１から取り外されていることにより、導体柱１３に対応するタッチ点がタッチ点検出部２１による検出結果に含まれていない可能性がある。この場合、ノブタッチ点判定部２２により、導体柱１３に対応するタッチ点は存在しないと判定される。
【００３２】
タッチ強度値算出部２３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、ノブタッチ点判定部２２により導体柱１３に対応するタッチ点であると判定されたタッチ点に対するタッチ強度を示す値（以下「タッチ強度値」という。）を算出するものである。
【００３３】
より具体的には、タッチ情報には、ノブタッチ点判定部２２により導体柱１３に対応するタッチ点であると判定されたタッチ点の各々の静電容量値を示す情報が含まれている。タッチ強度値算出部２３は、これらの静電容量値を用いてタッチ強度値を算出する。静電容量値を用いたタッチ強度値の算出方法の具体例については、図５及び図６を参照して後述する。
【００３４】
なお、タッチ情報には、ノブタッチ点判定部２２により導体柱１３に対応するタッチ点であると判定されたタッチ点の各々の面積を示す情報、又はこれらのタッチ点の各々に対する荷重を示す情報などが含まれている場合がある。この場合、タッチ強度値算出部２３は、これらの情報を用いてタッチ強度値を算出するものであっても良い。
【００３５】
ノブ指接触判定部２４は、タッチ強度値算出部２３により検出されたタッチ強度値を用いて、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ものである。また、ノブ指接触判定部２４は、当該判定の結果を用いて、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ものである。ノブ指接触判定部２４による判定方法及び検出方法の具体例については、図５及び図６を参照して後述する。
【００３６】
イベント処理部２５は、ノブ指接触判定部２４による検出結果をイベントとして処理するものである。すなわち、イベント処理部２５は、ノブ指接触判定部２４によりユーザの指がノブ４に接触したことが検出されたとき、所定の制御を実行したり、又は所定の制御の実行を制御装置５内の各機能部に指示したりするものである。また、イベント処理部２５は、ノブ指接触判定部２４によりユーザの指がノブ４から離れたことが検出されたとき、所定の制御を実行したり、又は所定の制御の実行を制御装置５内の各機能部に指示したりするものである。
【００３７】
表示制御部２６は、操作用の画像などをタッチディスプレイ１に表示させる制御を実行するものである。通常、操作入力装置１００による操作の入力は、タッチディスプレイ１に操作用の画像が表示された状態にて実行される。ここで、ノブ４が略環状の外形を有しているため、ノブ４の周囲における表示領域はもちろんのこと、中空部１４内の表示領域にも操作用の画像を表示させることができる。
【００３８】
なお、操作入力装置１００が車載情報機器に応用されるものである場合、表示制御部２６は、タッチディスプレイ１による画像表示に加えて、車両に設けられた図示しないＨＵＤ（Ｈｅａｄ−Ｕｐ  Ｄｉｓｐｌａｙ）による画像表示を制御するものであっても良い。より具体的には、表示制御部２６は、ノブ４の回動操作又はスライド操作により実行される制御の種類又は内容などを示す画像をＨＵＤに表示させる機能を有するものであっても良い。この場合、イベント処理部２５は、ノブ指接触判定部２４によりユーザの指がノブ４に接触したことが検出されたとき、当該画像をＨＵＤに表示させる制御の実行を表示制御部２６に指示するものであっても良い。ユーザは、ノブ４に指を接触させることにより、車両前方から車載情報機器のタッチディスプレイ１に視線を移動させることなく、ノブ４の回動操作又はスライド操作により実行される制御の種類又は内容などを視認することができる。この結果、ユーザの視線移動を低減することができる。
【００３９】
タッチ点検出部２１により、第１制御部４１が構成されている。ノブタッチ点判定部２２、タッチ強度値算出部２３及びノブ指接触判定部２４により、第２制御部４２が構成されている。イベント処理部２５及び表示制御部２６により、第３制御部４３が構成されている。第１制御部４１、第２制御部４２及び第３制御部４３により、制御装置５の要部が構成されている。
【００４０】
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、第１制御部４１及び第２制御部４２の動作を中心に説明する。
【００４１】
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複数個のタッチ点を検出する。タッチ点検出部２１は、当該検出された複数個のタッチに関するタッチ情報を出力する。
【００４２】
次いで、ステップＳＴ２にて、ノブタッチ点判定部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により検出された複数個のタッチ点のうちの導体柱１３に対応するタッチ点を判定する。ノブタッチ点判定部２２による判定方法の具体例は上記のとおりである。
【００４３】
次いで、ステップＳＴ３にて、タッチ強度値算出部２３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、ノブタッチ点判定部２２により導体柱１３に対応するタッチ点であると判定されたタッチ点のタッチ強度値を算出する。タッチ強度値の算出方法の具体例については、図５及び図６を参照して後述する。
【００４４】
次いで、ステップＳＴ４にて、ノブ指接触判定部２４は、タッチ強度値算出部２３により算出されたタッチ強度値を用いて、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。また、ノブ指接触判定部２４は、当該判定の結果を用いて、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による判定方法及び検出方法の具体例については、図５及び図６を参照して後述する。
【００４５】
次に、図５及び図６を参照して、タッチ強度値の算出方法の具体例、並びにノブ指接触判定部２４による判定方法及び検出方法の具体例について説明する。
【００４６】
図５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、５１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、５２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、５３はノブ４の握持用導電部を示している。
【００４７】
図５Ａ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５Ａ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５１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５３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Ｐ１が発生する。
【００４８】
これに対して、図５Ｂ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５Ａに示すものと同様の寄生容量Ｐ１に加えて、人体がＧＮＤの機能を果たすことによる寄生容量Ｐ２が発生する。
【００４９】
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（Ｐ１）よりも大きい寄生容量（Ｐ１＋Ｐ２）が発生する。このため、タッチ情報には導体柱１３１〜１３３に対応する３個のタッチ点の各々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５Ａ）とノブ４にユーザの指が接触している状態（図５Ｂ）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て算出されるタッチ強度値も互いに異なるものとなる。
【００５０】
タッチ強度値算出部２３は、例えば、導体柱１３１〜１３３に対応する３個のタッチ点の静電容量値の合計値を算出して、この合計値をタッチ強度値に用いる。ノブ指接触判定部２４には、ノブ４にユーザの指が接触していない状態（図５Ａ）にて算出される当該タッチ強度値と、ノブ４にユーザの指が接触している状態（図５Ｂ）にて算出される当該タッチ強度値とを判別可能な閾値が予め設定されている。
【００５１】
ノブ指接触判定部２４は、タッチ強度値算出部２３により算出されたタッチ強度値を閾値と比較することにより、当該タッチ強度値が閾値以上の値であるか否かを判定する処理を所定の時間間隔にて実行する。すなわち、この閾値判定処理は、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処理である。
【００５２】
ノブ指接触判定部２４は、かかる閾値判定処理においてタッチ強度値が閾値未満の値から閾値以上の値に変化したとき、ユーザの指がノブ４に接触したことを検出する。また、ノブ指接触判定部２４は、かかる閾値判定処理においてタッチ強度値が閾値以上の値から閾値未満の値に変化したとき、ユーザの指がノブ４から離れたことを検出する。
【００５３】
なお、タッチ強度値は、導体柱１３１〜１３３に対応する３個のタッチ点の静電容量値の合計値に限定されるものではない。例えば、タッチ強度値算出部２３は、当該３個のタッチ点の静電容量値の平均値を算出して、この平均値をタッチ強度値に用いるものであっても良い。または、タッチ強度値算出部２３は、当該３個のタッチ点の各々の静電容量値の時間に対する変化量を算出して、これらの変化量をタッチ強度値に用いるものであっても良い。または、タッチ強度値算出部２３は、当該３個のタッチ点のうちの静電容量値が最も小さい１個のタッチ点を除く残余の２個のタッチ点の静電容量値の合計値を算出して、この合計値をタッチ強度値に用いるものであっても良い。
【００５４】
また、タッチ強度値算出部２３は、タッチ点検出部２１から過去に出力されたタッチ情報が示す静電容量値、すなわち導体柱１３１〜１３３に対応するタッチ点の過去の静電容量値を用いてタッチ強度値を算出するものであっても良い。
【００５５】
ここで、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タッチ強度値に用いることにより、以下のように、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６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６Ａにおける５４１〜５４８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６Ｂにおける５５１〜５５８は、これらの電極パターン５４１〜５４８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。
【００５６】
図６Ａに示す例において、導体柱１３１が３本の電極パターン５４１〜５４３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５４６，５４７に跨るように配置されている。この場合、図６Ｂに示す如く、電極パターン５４１〜５４３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５４６，５４７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。
【００５７】
すなわち、電極パターン５４１〜５４８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タッチ強度値に用いた場合、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タッチ強度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タッチ強度値に用いることにより、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。
【００５８】
なお、ノブ指接触判定部２４による閾値判定処理における閾値は、予め設定された値であっても良いが、以下のように適応的に設定されるものであっても良い。この場合における制御装置５のブロック図を図７に示す。
【００５９】
上記のとおり、タッチ情報には各タッチ点のタッチ座標値が含まれている。通常、ノブ４が操作されていない状態においては、導体柱１３に対応するタッチ点のタッチ座標値は一定である。これに対して、ノブ４が操作されている状態においては、ノブ４が回動又はスライドするため、導体柱１３に対応するタッチ点のタッチ座標値が時間に対して変化する。
【００６０】
タッチ座標値取得部２７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、ノブタッチ点判定部２２により導体柱１３に対応するタッチ点であると判定されたタッチ点の各々のタッチ座標値を取得するものである。
【００６１】
ノブ操作判定部２８は、タッチ座標値取得部２７により取得されたタッチ座標値の時間に対する変化に基づき、ノブ４が回動又はスライドしているか否かを判定するものである。すなわち、ノブ操作判定部２８は、ノブ４が操作されている状態であるか否かを判定するものである。
【００６２】
閾値設定部２９は、ノブ操作判定部２８によりノブ４が操作されている状態であると判定されたタイミングにおけるタッチ強度値をタッチ強度値算出部２３から取得するとともに、ノブ操作判定部２８によりノブ４が操作されていない状態であると判定されたタイミングにおけるタッチ強度値をタッチ強度値算出部２３から取得するものである。閾値設定部２９は、これらのタッチ強度値の中間値を算出して、この中間値をノブ指接触判定部２４による閾値判定処理における閾値に設定するものである。
【００６３】
例えば、タッチ点検出部２１がいわゆる「手袋モード」にて動作している場合、検出感度の向上により、ユーザが手袋を装着しているか否かによらずにタッチ点の検出が可能となる。以下、「ユーザの指が接触している状態」とは、ユーザの指が直接接触している状態はもちろん、ユーザの指が手袋の生地越しに略接触している状態も包含するものとする。
【００６４】
しかしながら、ユーザが手袋を装着しているか否かに応じて、ノブ４にユーザの指が接触している状態における導体柱１３に対応するタッチ点の静電容量値が異なる値となる。この結果、タッチ強度値算出部２３により算出されるタッチ強度値も異なる値となる。これに対して、タッチ強度値算出部２３により算出されたタッチ強度値を用いて閾値設定部２９が適応的に閾値を設定することにより、ユーザが手袋を装着しているか否かにかかわらず、閾値判定処理によりノブ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ようになる。
【００６５】
また、ユーザが手袋を装着することにより、ノブ４にユーザの指が接触している状態における導体柱１３に対応するタッチ点の静電容量値とノブ４にユーザの指が接触していない状態における当該静電容量値との差分値が小さくなるため、閾値を適切な値に設定することが難しくなる。これに対して、タッチ強度値算出部２３により算出されたタッチ強度値を用いて閾値設定部２９が適応的に閾値を設定することにより、ユーザが手袋を装着している場合であっても閾値を適切な値に設定することができるようになる。
【００６６】
また、ノブ指接触判定部２４は、以下のように、いわゆる「チャタリング」の発生を抑制する機能を有するものであっても良い。
【００６７】
ユーザがノブ４を素早く回動又はスライドさせることにより、ノブ４とタッチディスプレイ１の表示面との間に一時的に間隙が生じたり、又はノブ４の底面板１２に一時的に撓みが生じたりすることがある。この場合、導体柱１３１〜１３３に対応するタッチ点の静電容量値の合計値が一時的に低下したり、又は導体柱１３１〜１３３のうちの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ったりする。この結果、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるにもかかわらず、一時的にタッチ強度値が閾値未満の値となり、ノブ指接触判定部２４による閾値判定処理の結果が短時間内に交互に切り替わる現象、いわゆるチャタリングが発生する。
【００６８】
図８は、時間に対するタッチ強度値の一例を示す特性図である。タッチ強度値には、導体柱１３１〜１３３に対応する３個のタッチ点の静電容量値の合計値を用いている。図中、時間軸に付された数値は、ノブ指接触判定部２４による判定回数の累積値、すなわちノブ指接触判定部２４による検出結果がイベント処理部２５によりイベントとして処理された回数の累積値を示している。
【００６９】
図８に示す如く、ノブ４にユーザの指が接触していない時間区間ΔＴ１，ΔＴ３において、タッチ強度値は常に閾値未満の値になっている。しかしながら、ノブ４にユーザの指が接触している時間区間ΔＴ２において、ユーザがノブ４を素早く回動又はスライドさせたことにより、複数回のタイミングにて一時的にタッチ強度値が閾値未満の値になっている。
【００７０】
ここで、当該複数回のタイミングの各々において、タッチ強度値が閾値未満の値となる時間はノブ指接触判定部２４による判定数回分に相当する時間である。そこで、ノブ指接触判定部２４は、タッチ強度値が閾値未満であるという判定結果、すなわちノブ４にユーザの指が接触していない状態であることを示す判定結果が所定の回数（以下「基準回数」という。）連続して得られたとき、当該判定結果を確定する。換言すれば、ノブ指接触判定部２４は、タッチ強度値が閾値未満であるという判定結果が一度得られたとしても、この判定結果が基準回数連続して得られるまではタッチ強度値が閾値以上であるという判定結果を維持する。基準回数を適切な値に設定しておくことにより、チャタリングの発生を抑制することができる。
【００７１】
なお、ノブ指接触判定部２４による閾値判定処理は、タッチ強度値が閾値以上の値であるか否かを判定する処理に代えて、タッチ強度値が閾値よりも大きい値であるか否かを判定する処理であっても良い。この場合、ノブ指接触判定部２４は、タッチ強度値が閾値以下の値から閾値よりも大きい値に変化したとき、ユーザの指がノブ４に接触したことを検出する。また、ノブ指接触判定部２４は、タッチ強度値が閾値よりも大きい値から閾値以下の値に変化したとき、ユーザの指がノブ４から離れたことを検出する。チャタリングの発生を抑制する機能においては、ノブ指接触判定部２４は、タッチ強度値が閾値以下であるという判定結果が基準回数連続して得られたとき、当該判定結果を確定する。
【００７２】
また、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。ノブタッチ点判定部２２による判定処理の内容は、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。
【００７３】
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導体柱１３と、導体柱１３に対応するタッチ点を含む複数個のタッチ点を検出して、当該検出された複数個のタッチ点に関するタッチ情報を出力するタッチ点検出部２１と、タッチ情報を用いて、タッチ点検出部２１により検出された複数個のタッチ点のうちの導体柱１３に対応するタッチ点を判定するノブタッチ点判定部２２と、タッチ情報及びノブタッチ点判定部２２による判定結果を用いて、導体柱１３に対応するタッチ点のタッチ強度値を算出するタッチ強度値算出部２３と、タッチ強度値を用いて、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と、を備える。これにより、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かによらずに導体柱１３をタッチ点として検出することができ、かつ、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。
【００７４】
また、ノブ指接触判定部２４は、タッチ強度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。図５を参照して説明した原理により、タッチ強度値を用いた閾値判定処理にて、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ことができる。
【００７５】
また、操作入力装置１００は、タッチ情報及びノブタッチ点判定部２２による判定結果を用いて、導体柱１３に対応するタッチ点のタッチ座標値を取得するタッチ座標値取得部２７と、時間に対するタッチ座標値の変化に基づき、ノブ４が操作されている状態であるか否かを判定するノブ操作判定部２８と、ノブ４が操作されている状態におけるタッチ強度値を用いて、閾値判定処理における閾値を設定する閾値設定部２９と、を備える。これにより、例えばユーザが手袋を装着している場合であっても、ノブ指接触判定部２４による閾値判定処理における閾値を適切な値に設定することができる。
【００７６】
また、ノブ指接触判定部２４は、閾値判定処理においてタッチ強度値が閾値未満又は閾値以下であることを示す判定結果が基準回数連続して得られたときに当該判定結果を確定する。これにより、いわゆるチャタリングの発生を抑制することができる。
【００７７】
実施の形態２．
図９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９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９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。
【００７８】
タッチ座標値取得部２７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、ノブタッチ点判定部２２により導体柱１３に対応するタッチ点であると判定されたタッチ点の各々のタッチ座標値を取得するものである。
【００７９】
ノブ指接触判定部２４ａは、タッチ座標値取得部２７により取得されたタッチ座標値の時間に対する変化に基づき、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。ノブ指接触判定部２４ａによる判定方法の第１の具体例については、図１１及び図１２を参照して後述する。また、ノブ指接触判定部２４ａによる判定方法の第２の具体例についても後述する。
【００８０】
次に、図１０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、第１制御部４１及び第２制御部４２の動作を中心に説明する。
【００８１】
まず、タッチ点検出部２１がステップＳＴ１の処理を実行し、次いで、ノブタッチ点判定部２２がステップＳＴ２の処理を実行する。ステップＳＴ１，ＳＴ２の処理内容は、実施の形態１にて図４を参照して説明したものと同様であるため、説明を省略する。
【００８２】
次いで、ステップＳＴ３ａにて、タッチ座標値取得部２７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、ノブタッチ点判定部２２により導体柱１３に対応するタッチ点であると判定されたタッチ点の各々のタッチ座標値を取得する。
【００８３】
次いで、ステップＳＴ４ａにて、ノブ指接触判定部２４ａは、タッチ座標値取得部２７により取得されたタッチ座標値の時間に対する変化に基づき、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。ノブ指接触判定部２４ａによる判定方法の第１の具体例については、図１１及び図１２を参照して後述する。また、ノブ指接触判定部２４ａによる判定方法の第２の具体例についても後述する。
【００８４】
次に、図１１及び図１２を参照して、ノブ指接触判定部２４ａによる判定方法の第１の具体例について説明する。
【００８５】
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、６１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６２Ａ２〜６２Ａ６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６２Ｂ２〜６２Ｂ６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６３Ａ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６３Ｂ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。
【００８６】
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６１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６３Ａ→６３Ｂ）。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６１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６３Ｂ→６３Ａ）。
【００８７】
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（図１２参照）が予め記憶されている。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（不図示）が予め記憶されている。すなわち、これらのデータテーブルは、ノブ４にユーザの指が接触している状態における導体柱１３に対応するタッチ点のタッチ座標値と、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タッチ座標値との差分値の予測値を示すものである。
【００８８】
ノブ指接触判定部２４ａは、タッチ座標値取得部２７により取得されたタッチ座標値の時間に対する変化量を算出する。また、ノブ指接触判定部２４ａは、メモリ７に記憶されたデータテーブルに含まれる予測値を取得する。ノブ指接触判定部２４ａは、当該算出された変化量の値を当該取得された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２４ａ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。
【００８９】
例えば、ノブ指接触判定部２４ａは、変化前のタッチ座標値（Ｘｋ，Ｙｌ）に対する変化後のタッチ座標値（Ｘｋ＋ΔＸｋｌ，Ｙｋ＋ΔＹｋ１）の変化量（ΔＸｋ１，ΔＹｋ１）を算出する。ノブ指接触判定部２４ａは、当該算出された変化量（ΔＸｋ１，ΔＹｋ１）の値が図１２に示すデータテーブルに含まれる予測値（ΔＸｋ１，ΔＹｋ１）と一致する場合、ユーザの指がノブ４に接触したことを検出する。ここで、ｋは個々のタッチ点毎に異なる変数であり、ｎ個の値を取り得るものである（ｎは２以上の整数）。また、ｌは個々のタッチ点毎に異なる変数であり、ｍ個の値を取り得るものである（ｍは２以上の整数）。
【００９０】
次に、ノブ指接触判定部２４ａによる判定方法の第２の具体例について説明する。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
そこで、ノブ指接触判定部２４ａ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２４ａは、タッチ座標値取得部２７により取得されたタッチ座標値について、所定の時間（以下「基準時間」という。）に亘る変化量を算出する。ノブ指接触判定部２４ａ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２４ａは、図７に示すノブ操作判定部２８と同様の判定処理を実行することにより、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２４ａ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２４ａは、座標ぶれが発生してないと判定する。
【００９４】
ノブ指接触判定部２４ａ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２４ａ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。
【００９５】
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。
【００９６】
以上のように、実施の形態２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導体柱１３と、導体柱１３に対応するタッチ点を含む複数個のタッチ点を検出して、当該検出された複数個のタッチ点に関するタッチ情報を出力するタッチ点検出部２１と、タッチ情報を用いて、タッチ点検出部２１により検出された複数個のタッチ点のうちの導体柱１３に対応するタッチ点を判定するノブタッチ点判定部２２と、タッチ情報及びノブタッチ点判定部２２による判定結果を用いて、導体柱１３に対応するタッチ点のタッチ座標値を取得するタッチ座標値取得部２７と、時間に対するタッチ座標値の変化に基づき、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ノブ指接触判定部２４ａと、を備える。これにより、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かによらずに導体柱１３をタッチ点として検出することができ、かつ、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。また、タッチ点検出部２１から出力されるタッチ情報に各タッチ点の静電容量値が含まれていない場合であっても、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。
【００９７】
また、ノブ指接触判定部２４ａは、時間に対するタッチ座標値の変化量を算出するとともに、ノブ４にユーザの指が接触している状態におけるタッチ座標値とノブ４にユーザの指が接触してない状態におけるタッチ座標値との差分値の予測値を取得して、変化量の値を予測値と比較することにより、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。図１１を参照して説明した原理により、タッチ座標値の変化量の値とデータテーブルに含まれる予測値との比較にて、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ことができる。
【００９８】
または、ノブ指接触判定部２４ａは、基準時間に亘るタッチ座標値の変化量を算出して、変化量の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。上記の原理により、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ことができる。
【００９９】
実施の形態３．
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、実施の形態３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１３において、図１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。
【０１００】
指タッチ点判定部３０は、タッチ点検出部２１から出力されたタッチ情報及びノブタッチ点判定部２２による判定結果を用いて、タッチ点検出部２１により検出された複数個のタッチ点のうちのユーザの指に対応するタッチ点を判定するものである。
【０１０１】
具体的には、例えば、指タッチ点判定部３０は、タッチ点検出部２１により検出された複数個のタッチ点のうち、ノブタッチ点判定部２２により導体柱１３に対応するタッチ点であると判定されたタッチ点を除く残余のタッチ点がユーザの指に対応するタッチ点であると判定する。なお、指タッチ点判定部３０は、当該残余のタッチ点のうちの一部のタッチ点（例えば、静電容量値、面積又は荷重などが所定の条件を満たすタッチ点）のみがユーザの指に対応するタッチ点であると判定するものであっても良い。
【０１０２】
無効領域設定部３１は、タッチディスプレイ１の表示領域のうち、ユーザの指に対応するタッチ点による操作の入力が無効となる領域（以下「操作無効領域」という。）を設定するものである。ここで、無効領域設定部３１は、ノブ指接触判定部２４による判定結果に基づき、ノブ４にユーザの指が接触している状態とノブ４にユーザの指が接触していない状態とで互いに異なる操作無効領域を設定するようになっている。
【０１０３】
図１４Ａは、ノブ４にユーザの指が接触していない状態における操作無効領域の一例を示している。図１４Ｂは、ノブ４にユーザの指が接触している状態における操作無効領域の一例を示している。図中、７１はノブ４の握持用導電部を示しており、７２は操作無効領域を示している。
【０１０４】
図１４に示す例において、操作無効領域７２は略環状である。操作無効領域７２の中心部はノブ４の中心部と略一致しており（図中７３）、操作無効領域７２の内周部の半径７４はノブ４の内周部の半径よりも小さく、操作無効領域７２の外周部の半径７５はノブ４の外周部の半径よりも大きい。すなわち、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かかわらず、ノブ４は操作無効領域７２内に配置されるようになっている。
【０１０５】
ただし、操作無効領域７２の外周部の半径７５については、ノブ４にユーザの指が接触していない状態（図１４Ａ）に比してノブ４にユーザの指が接触している状態（図１４Ｂ）の方が大きくなっている。これにより、ノブ４を握持しているユーザの指が意図せずタッチディスプレイ１の表示面に接触したとき、当該接触がイベント処理部２５によりイベントとして処理されるのを防ぐことができる。
【０１０６】
図１５は、ノブ４にユーザの指が接触していない状態における操作無効領域の他の例を示している。図１５に示す例において、ノブ４は、図示しない機構により所定の軌道に沿ってスライド自在に取り付けられている。無効領域設定部３１は、ノブ４にユーザの指が接触していない状態において図１４Ａに示すものと同様の領域７２を操作無効領域に設定する一方、ノブ４にユーザの指が接触している状態においては、図１５に示す如く、ノブ４のスライドに係る軌道に沿う領域７６を操作無効領域に設定する。
【０１０７】
また、表示制御部２６は、無効領域設定部３１により設定された操作無効領域に対応する画像（以下「無効領域画像」という。）をタッチディスプレイ１に表示させるものであっても良い。図１６に、無効領域画像の一例を示す。
【０１０８】
図１６に示す例において、操作無効領域は図１４に示す領域７２と同様の略環状の領域に設定されている。操作無効領域には、ユーザにより「操作することができない」と認識されるような画像を無効領域画像として表示させる。図１６に示す例においては、ボリュームゲージ状の画像７７が表示されている。ユーザは、ボリュームゲージ状の画像７７を視認することにより、操作無効領域を視覚的に把握することができる。
【０１０９】
なお、略環状の操作無効領域の内周部よりも内側の領域は、ユーザの指に対応するタッチ点による操作の入力が有効な領域（以下「操作有効領域」という。）である。そこで、当該領域には、ユーザにより「操作することができる」と認識されるような画像を表示させる。図１６に示す例においては、押しボタン状の画像７８が表示されている。
【０１１０】
また、表示制御部２６は、ユーザの指に対応するタッチ点が操作無効領域内に存在する場合、当該地点を示す画像であって、かつ、ユーザにより「操作が無効化された」と認識されるような画像を表示させるものであっても良い。図１６Ｂに示す例においては、当該地点に「×」状の画像７９が表示されている。
【０１１１】
また、表示制御部２６は、図１５に示す操作無効領域に対応する無効領域画像、すなわちノブ４の軌道に沿う無効領域画像を表示させるものであっても良い。これにより、ユーザは、ノブ４のスライドによる操作入力は可能であるものの操作無効領域に対する指の接触による操作入力は不可能であることを視覚的に把握することができる。
【０１１２】
なお、操作無効領域は、図１４又は図１５に示す具体例に限定されるものではない。例えば、操作無効領域７２は、ノブ４の中空部１４内の表示領域に対するユーザの指の接触をイベントとして処理することが不要である場合、中空部１４内の表示領域の全体を操作無効領域に設定するものであっても良い。このとき、当該接触をイベントとして処理することが不要であるか否かは、ノブ４のスライド操作又は回動操作に割り当てられた制御の種類又は内容などに応じて異なるものである。そこで、当該制御の内容又は種類などを示す情報をメモリ７に予め記憶しておき、操作無効領域７２が当該情報をメモリ７から読み出して、中空部１４内の表示領域の全体を操作無効領域に設定するか否かを判定するものであっても良い。
【０１１３】
また、実施の形態３の操作入力装置１００は、図７又は図９に示す制御装置５に対して指タッチ点判定部３０及び無効領域設定部３１が追加されたものであっても良い。図１７は、図９に示す制御装置５に対して指タッチ点判定部３０及び無効領域設定部３１を追加した場合のブロック図を示している。
【０１１４】
以上のように、実施の形態３の操作入力装置１００は、タッチ情報及びノブタッチ点判定部２２による判定結果を用いて、タッチ点検出部２１により検出された複数個のタッチ点のうちのユーザの指に対応するタッチ点を判定する指タッチ点判定部３０と、ユーザの指に対応するタッチ点による操作の入力が無効となる操作無効領域を設定する無効領域設定部３１と、を備え、無効領域設定部３１は、ノブ４にユーザの指が接触している状態とノブ４にユーザの指が接触していない状態とで互いに異なる操作無効領域を設定する。これにより、ユーザがノブ４を握持している状態においては、ノブ４の周囲における操作無効領域を大きくして、ユーザの意図していない操作の入力が発生するのを抑制することができる。他方、ユーザがノブ４を握持していない状態においては、ノブ４の周囲における操作無効領域を小さくして、ノブ４の周囲の表示領域も操作有効領域として活用することができる。
【０１１５】
また、実施の形態３の操作入力装置１００は、操作無効領域に対応する画像（無効領域画像）を表示領域に表示させる表示制御部２６を備える。これにより、ユーザは操作無効領域を視覚的に把握することができる。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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に示す構成部材と同様の構成部材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。
【０１１８】
図１８に示す例において、外周導電部１１ａ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１３ａ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（以下「第１導体柱」ということがある。）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（以下「第２導体柱」ということがある。）１３４とを含むものである。
【０１１９】
ここで、第１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いる。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いる。
【０１２０】
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。
【０１２１】
ノブタッチ点判定部２２ａは、タッチ点検出部２１により検出された複数個のタッチ点のうちの導体柱１３ａに対応するタッチ点を判定するものである。
【０１２２】
具体的には、例えば、メモリ７には、ノブ４の半径±所定の許容誤差による値の範囲を示す情報（以下「半径情報」という。）、及び、ノブ４における導体柱１３１〜１３４の位置関係を示す情報などが予め記憶されている。また、ノブタッチ点判定部２２ａは、ノブタッチ点判定部２２ａによる判定結果の履歴を示す情報（以下「履歴情報」という。）をメモリ７に記憶させる機能を有している。ノブタッチ点判定部２２ａは、タッチ情報及び履歴情報を用いて、タッチディスプレイ１の表示領域におけるノブ４の中心部の位置を推定する。ノブタッチ点判定部２２ａは、当該推定された中心部を中心とし、かつ、半径情報が示す値を半径とする円形の範囲内に位置するタッチ点が導体柱１３ａに対応するタッチ点であると判定する。
【０１２３】
ノブ指接触判定部２４ｂは、ノブタッチ点判定部２２ａによる判定結果に含まれ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ものである。また、ノブ指接触判定部２４ｂは、当該個数の増減に基づき、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ものである。
【０１２４】
具体的には、例えば、ノブ指接触判定部２４ｂは、ノブタッチ点判定部２２ａによる判定結果に含まれるタッチ点の個数が４個である場合、ユーザの指がノブ４に接触している状態であると判定する。ノブ指接触判定部２４ｂは、ノブタッチ点判定部２２ａによる判定結果に含まれるタッチ点の個数が３個である場合、ユーザの指がノブ４に接触していない状態であると判定する。
【０１２５】
また、例えば、ノブ指接触判定部２４ｂは、ノブタッチ点判定部２２ａによる判定結果に含まれるタッチ点の個数が３個から４個に増加したとき、ユーザの指がノブ４に接触したことを検出する。ノブ指接触判定部２４ｂは、ノブタッチ点判定部２２ａによる判定結果に含まれるタッチ点の個数が４個から３個に減少したとき、ユーザの指がノブ４から離れたことを検出する。
【０１２６】
次に、図２０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、第１制御部４１及び第２制御部４２の動作を中心に説明する。
【０１２７】
まず、タッチ点検出部２１がステップＳＴ１の処理を実行する。ステップＳＴ１の処理内容は、実施の形態１にて図４を参照して説明したものと同様であるため、説明を省略する。
【０１２８】
次いで、ステップＳＴ２ａにて、ノブタッチ点判定部２２ａは、タッチ点検出部２１により検出された複数個のタッチ点のうちの導体柱１３ａに対応するタッチ点を判定する。ノブタッチ点判定部２２ａによる判定方法の具体例は上記のとおりである。
【０１２９】
次いで、ステップＳＴ３ｂにて、ノブ指接触判定部２４ｂは、ノブタッチ点判定部２２ａによる判定結果に含まれ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。また、ノブ指接触判定部２４ｂは、当該個数の増減に基づき、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２４ｂによる判定方法及び検出方法の具体例は上記のとおりである。
【０１３０】
このように、タッチ点の個数に基づき判定を行うことで、タッチ強度値を用いて判定を行う構成（すなわち実施の形態１の構成）、及び時間に対するタッチ座標値の変化に基づき判定を行う構成（すなわち実施の形態２の構成）に比して、外乱ノイズに対するロバスト性を向上することができる。この結果、外乱ノイズが大きい環境においても安定した判定を実現することができる。
【０１３１】
なお、図１８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２１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。
【０１３２】
図２１に示す例において、略円筒状の外周導電部１１ｂ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。
【０１３３】
導体柱１３ｂ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（以下「第１導体柱」ということがある。）１３１〜１３３を含むものである。第１導体柱１３１〜１３３は、後述する第２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。
【０１３４】
また、導体柱１３ｂ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（以下「第２導体柱」ということがある。）１３４〜１３６を含むものである。すなわち、第２導体柱１３４は導電部１１２と電気的に導通しており、第２導体柱１３５は導電部１１３と電気的に導通しており、第２導体柱１３６は導電部１１４と電気的に導通している。第２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。
【０１３５】
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る。１本の第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ものである。１本の第２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る。１本の第２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る。
【０１３６】
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けるノブタッチ点判定部２２ａによる判定結果には、３本の第１導体柱１３１〜１３３に対応する３個のタッチ点が含まれる。これに対して、ユーザがノブ４を握持している状態におけるノブタッチ点判定部２２ａによる判定結果には、当該３個のタッチ点に加えて、３個の導電部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個数のタッチ点が追加される。
【０１３７】
ここで、３個の導電部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ノブタッチ点判定部２２ａによる判定結果に含ま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。
【０１３８】
例えば、追加されたタッチ点の個数が２個未満である場合はイベントして処理しないようにすることで、ユーザの意図していない操作入力が発生するのを抑制することができる。すなわち、ノブ４に対して２方向以上からユーザの指が接触している場合、ユーザは操作入力の意思を持ってノブ４を握持している蓋然性が高い。これに対して、ノブ４に対して１方向のみからユーザの指が接触している場合、ユーザが操作入力の意思を有していない可能性、すなわち当該接触が偶然によるものである可能性がある。そこで、イベント処理部２５において、前者の接触はイベントとして処理する一方、後者の接触はイベントとして処理しないようにすることにより、ユーザの意図していない操作入力が発生するのを抑制することができる。
【０１３９】
なお、ノブ４は、図２１に示す例に対して上下反転してなる構造を有するものであっても良い。すなわち、図２１に示す例は、外周導電部の上半部が複数個の導電部に分割されており、これらの導電部と複数本の第２導体柱とがそれぞれ電気的に導通しているものであった。これに対して、外周導電部の下半部が複数個の導電部に分割されており、これらの導電部と複数本の第２導体柱とがそれぞれ電気的に導通しているものであっても良い。これにより、ユーザの指がノブ４の下半部に接触したときにタッチ点の個数が増加するものとなり、ユーザがノブ４を根元部までしっかり掴んだか否かを判定することができるようになる。また、このとき、実施の形態３にて図１４を参照して説明したものと同様の操作無効領域を設定することにより、ユーザの意図していない操作入力が発生するのを回避することができる。
【０１４０】
すなわち、図１９に示す制御装置５に対して指タッチ点判定部３０及び無効領域設定部３１が追加されたものであっても良い。この場合のブロック図を図２２に示す。
【０１４１】
また、外周導電部の上半部又は下半部の分割数は３個に限定されるものではなく、第２導体柱の本数も３本に限定されるものではない。すなわち、ユーザがノブ４を握持したときのタッチ点の増加数の最大値は３個に限定されるものではない。かかる最大値を大きくすることにより、ノブ４の握持の状態をより詳細に判定することが可能となる。
【０１４２】
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導体柱とを含む導体柱１３ａ，１３ｂと、導体柱１３ａ，１３ｂに対応するタッチ点を含む複数個のタッチ点を検出して、当該検出された複数個のタッチ点に関するタッチ情報を出力するタッチ点検出部２１と、タッチ情報を用いて、タッチ点検出部２１により検出された複数個のタッチ点のうちの導体柱１３ａ，１３ｂに対応するタッチ点を判定するノブタッチ点判定部２２ａと、ノブタッチ点判定部２２ａによる判定結果に含まれ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ノブ指接触判定部２４ｂと、を備える。これにより、ノブ４にユーザの指が接触している状態であるか否かによらずに導体柱１３ａ，１３ｂをタッチ点として検出することができ、かつ、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。また、タッチ点検出部２１から出力されるタッチ情報に各タッチ点の静電容量値が含まれていない場合であっても、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。さらに、外乱ノイズに対するロバスト性を向上することができる。
【０１４３】
また、ノブ４は、ユーザによる握持の状態に応じてノブタッチ点判定部２２ａによる判定結果に含まれるタッチ点の個数が異なる構造を有する。図２１に例示する構造を採用することにより、ユーザによるノブ４の握持の状態を判定することが可能となる。
【０１４４】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
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。
【符号の説明】
【０１４６】
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、１１，１１ａ，１１ｂ  外周導電部、１２  底面板、１３，１３ａ，１３ｂ  導体柱、１４  中空部、２１  タッチ点検出部、２２，２２ａ  ノブタッチ点判定部、２３  タッチ強度値算出部、２４，２４ａ，２４ｂ  ノブ指接触判定部、２５  イベント処理部、２６  表示制御部、２７  タッチ座標値取得部、２８  ノブ操作判定部、２９  閾値設定部、３０  指タッチ点判定部、３１  無効領域設定部、４１  第１制御部、４２  第２制御部、４３  第３制御部、１００  操作入力装置。
【要約】
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導体柱（１３）と、導体柱（１３）に対応するタッチ点を含む複数個のタッチ点を検出して、当該検出された複数個のタッチ点に関するタッチ情報を出力するタッチ点検出部（２１）と、タッチ情報を用いて、タッチ点検出部（２１）により検出された複数個のタッチ点のうちの導体柱（１３）に対応するタッチ点を判定するノブタッチ点判定部（２２）と、タッチ情報及びノブタッチ点判定部（２２）による判定結果を用いて、導体柱（１３）に対応するタッチ点のタッチ強度値を算出するタッチ強度値算出部（２３）と、タッチ強度値を用いて、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）と、を備える。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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