(57)【要約】【課題】利用者の指先が入力面に接触する接触位置を正確に推定することができる、入力装置を提供すること。【解決手段】入力装置１は、利用者の指先が入力面に接触した位置において入力を受け付けるタッチパネル１１と、入力面と利用者の指先との距離と、入力面に略直交する方向に沿って利用者の指先を入力面に投影した場合における入力面上での指先の投影位置とを検出する検出部１３ａと、入力面上での利用者の指先の投影位置が所定時間内に所定距離以上移動した場合、入力面と利用者の指先との距離と入力面上での指先の投影位置との時間変化に基づき、指先が入力面に接触する接触位置を推定し、入力面上での利用者の指先の投影位置が所定時間内に所定距離以上移動しなかった場合、入力面上での指先の投影位置を、指先が入力面に接触する接触位置として推定する、推定部１３ｂとを備える。【選択図】図１
2012208745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者の指先が入力面に接触した位置において入力を受け付ける入力手段と、
前記入力面と前記利用者の指先との距離と、当該入力面に略直交する方向に沿って当該利用者の指先を当該入力面に投影した場合における当該入力面上での当該指先の投影位置と、を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記入力面上での前記利用者の指先の投影位置が、所定時間内に所定距離以上移動した場合、当該検出手段により検出された当該入力面と当該利用者の指先との距離と当該入力面上での当該指先の投影位置との時間変化に基づき、当該指先が当該入力面に接触する接触位置を推定し、前記検出手段により検出された前記入力面上での前記利用者の指先の投影位置が、前記所定時間内に前記所定距離以上移動しなかった場合、当該検出手段により検出された当該入力面上での当該指先の投影位置を、当該指先が当該入力面に接触する接触位置として推定する、推定手段と、
を備える入力装置。
【請求項２】
前記推定手段は、前記検出手段により検出された前記入力面上での前記利用者の指先の投影位置が、前記所定時間内に前記所定距離以上移動しなかった場合において、当該検出手段により検出された当該入力面と当該利用者の指先との距離が閾値未満である場合に、当該検出手段により検出された当該入力面上での当該指先の投影位置を、当該指先が当該入力面に接触する接触位置として推定する、
請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
利用者の指先が入力面に接触した位置において入力を受け付ける入力ステップと、
前記入力面と前記利用者の指先との距離と、当該入力面に略直交する方向に沿って当該利用者の指先を当該入力面に投影した場合における当該入力面上での当該指先の投影位置と、を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出された前記入力面上での前記利用者の指先の投影位置が、所定時間内に所定距離以上移動した場合、当該検出ステップで検出された当該入力面と当該利用者の指先との距離と当該入力面上での当該指先の投影位置との時間変化に基づき、当該指先が当該入力面に接触する接触位置を推定し、前記検出ステップで検出された前記入力面上での前記利用者の指先の投影位置が、前記所定時間内に前記所定距離以上移動しなかった場合、当該検出ステップで検出された当該入力面上での当該指先の投影位置を、当該指先が当該入力面に接触する接触位置として推定する、推定ステップと、
を含む入力方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法をコンピュータに実行させる入力プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置、入力方法、及び入力プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カーナビゲーションやカーオーディオ等の各種車載機器に使用される入力装置において、これら車載機器に対する操作入力を受け付けるためのタッチパネルが用いられている。このタッチパネルは、各種の表示画面を表示するディスプレイの前面に設けられており、このタッチパネルに設定された操作領域の中で、ディスプレイの表示画面の一部として表示された操作ボタンに対応する操作領域が押圧されることで、操作入力を受け付ける。
【０００３】
このようなタッチパネルを用いた装置として、例えば、赤外線センサを用いて、タッチパネルの直上空間を区分する複数の領域の内、どの領域に利用者の指が存在するかを判定し、利用者の指が存在すると判定された領域に対応するディスプレイ上の操作ボタンの画像のみを他の操作ボタンと比較して相対的に大きくする、車両用情報表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０３３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の如き従来の装置では、タッチパネルの直上空間を区分する複数の領域の内、利用者の指が存在する領域を、利用者の接触操作が行われる確度が相対的に高い領域であると判定するに過ぎなかった。従って、利用者の指の接触位置を正確に推定することができず、利用者がタッチパネルに指を接触させることを意図している位置と、利用者の接触操作が行われる確度が相対的に高い領域であると判定された位置との間に、ずれが生じる可能性があった。その結果、例えば、利用者が指を接触させることを意図している操作ボタンとは異なる操作ボタンの画像を拡大表示してしまう等の可能性があった。このように従来の装置においては、操作性にさらなる向上の余地があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、利用者の指先が入力面に接触する接触位置を正確に推定することができる、入力装置、入力方法、及び入力プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の入力装置は、利用者の指先が入力面に接触した位置において入力を受け付ける入力手段と、前記入力面と前記利用者の指先との距離と、当該入力面に略直交する方向に沿って当該利用者の指先を当該入力面に投影した場合における当該入力面上での当該指先の投影位置と、を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記入力面上での前記利用者の指先の投影位置が、所定時間内に所定距離以上移動した場合、当該検出手段により検出された当該入力面と当該利用者の指先との距離と当該入力面上での当該指先の投影位置との時間変化に基づき、当該指先が当該入力面に接触する接触位置を推定し、前記検出手段により検出された前記入力面上での前記利用者の指先の投影位置が、前記所定時間内に前記所定距離以上移動しなかった場合、当該検出手段により検出された当該入力面上での当該指先の投影位置を、当該指先が当該入力面に接触する接触位置として推定する、推定手段と、を備える。
【０００８】
また、請求項２に記載の入力装置は、請求項１に記載の入力装置において、前記推定手段は、前記検出手段により検出された前記入力面上での前記利用者の指先の投影位置が、前記所定時間内に前記所定距離以上移動しなかった場合において、当該検出手段により検出された当該入力面と当該利用者の指先との距離が閾値未満である場合に、当該検出手段により検出された当該入力面上での当該指先の投影位置を、当該指先が当該入力面に接触する接触位置として推定する。
【０００９】
また、請求項３に記載の入力方法は、利用者の指先が入力面に接触した位置において入力を受け付ける入力ステップと、前記入力面と前記利用者の指先との距離と、当該入力面に略直交する方向に沿って当該利用者の指先を当該入力面に投影した場合における当該入力面上での当該指先の投影位置と、を検出する検出ステップと、前記検出ステップで検出された前記入力面上での前記利用者の指先の投影位置が、所定時間内に所定距離以上移動した場合、当該検出ステップで検出された当該入力面と当該利用者の指先との距離と当該入力面上での当該指先の投影位置との時間変化に基づき、当該指先が当該入力面に接触する接触位置を推定し、前記検出ステップで検出された前記入力面上での前記利用者の指先の投影位置が、前記所定時間内に前記所定距離以上移動しなかった場合、当該検出ステップで検出された当該入力面上での当該指先の投影位置を、当該指先が当該入力面に接触する接触位置として推定する、推定ステップと、を含む。
【００１０】
また、請求項４に記載の入力プログラムは、請求項３に記載の方法をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の入力装置、請求項３に記載の入力方法、及び請求項４に記載の入力プログラムによれば、推定手段は、検出手段により検出された入力手段の入力面上での利用者の指先の投影位置が、所定時間内に所定距離以上移動した場合、検出手段により検出された入力面と利用者の指先との距離と入力面上での指先の投影位置との時間変化に基づき、指先が入力面に接触する接触位置を推定するので、３次元空間における利用者の指先の動きに基づき、指先が入力面に接触する接触位置を正確に推定することができる。また、推定手段は、検出手段により検出された入力手段の入力面上での利用者の指先の投影位置が、所定時間内に所定距離以上移動しなかった場合、検出手段により検出された入力面上での指先の投影位置を、指先が入力面に接触する接触位置として推定するので、入力手段の正面から利用者が操作を行おうとしている場合には、３次元空間における利用者の指先の微細な動きに影響されることなく、指先が入力面に接触する接触位置を正確に推定することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の入力装置によれば、推定手段は、検出手段により検出された入力手段の入力面上での利用者の指先の投影位置が、所定時間内に所定距離以上移動しなかった場合において、検出手段により検出された入力面と利用者の指先との距離が閾値未満である場合に、検出手段により検出された入力面上での指先の投影位置を、指先が入力面に接触する接触位置として推定するので、入力手段の入力面と利用者の指先との距離が十分に短く、利用者の指先が入力手段の入力面に接触する接触位置を正確に推定可能な場合にのみ、当該接触位置を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係る入力装置を例示するブロック図である。
【図２】推定処理のフローチャートである。
【図３】タッチパネルの入力面を分割した複数の分割領域と利用者の指先との位置関係を概念的に示した斜視図である。
【図４】検出部により検出された入力面と利用者の指先との距離と入力面上での指先の投影位置との時間変化を例示した図である。
【図５】推定部により推定された接触位置を用いて、ディスプレイに表示されている操作ボタンの表示制御を行った場合を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る入力装置、入力方法、及び入力プログラムの実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。ただし、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。なお、本発明に係る入力装置、入力方法、及び入力プログラムは、任意の目的に使用することができるが、以下の実施の形態では、カーナビゲーションシステムに適用した例を示す。
【００１５】
（構成）
最初に、実施の形態に係る入力装置の構成について説明する。図１は実施の形態に係る入力装置を例示するブロック図である。この図１に示すように、入力装置１は、ディスプレイ１０、タッチパネル１１、近接センサ１２、制御部１３、及びデータ記録部１４を備えている。
【００１６】
（構成−ディスプレイ）
ディスプレイ１０は、制御部１３の制御に基づき、各種の情報を表示する表示手段である。なお、このディスプレイ１０の具体的な構成は任意であり、公知の液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイの如きフラットパネルディスプレイを使用することができる。
【００１７】
（構成−タッチパネル）
タッチパネル１１は、利用者の指先が入力面に接触した位置において入力を受け付ける入力手段である。このタッチパネル１１は、透明又は半透明状に形成され、ディスプレイ１０の前面において当該ディスプレイ１０の表示面と重なり合うように設けられている。このタッチパネル１１としては、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等による操作位置検出手段を備えた公知のタッチパネルを使用することができる。
【００１８】
（構成−近接センサ）
近接センサ１２は、タッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離と、タッチパネル１１の入力面に略直交する方向に沿って利用者の指先を当該入力面に投影した場合における当該入力面上での指先の投影位置とを検出する検出手段である。ここで、「タッチパネル１１の入力面」とは、例えばタッチパネル１１の表面を意味する。また、「利用者」とは、入力装置１を利用する全ての者を含むが、入力装置１がカーナビゲーションシステムに適用されている場合においては、車両の運転者及び同乗者である。以下では、運転者及び同乗者のうち、その時点において入力装置１を操作している者を「利用者」と称する。この近接センサ１２としては、例えば、赤外線式センサ、静電容量式センサ、カメラ等を用いることできる。
【００１９】
特に、タッチパネル１１が投影型静電容量方式のタッチパネルである場合には、近接センサ１２としてタッチパネル１１を用いることができる。この場合、タッチパネル１１は、当該タッチパネル１１を構成する各センサ電極の静電容量を検出し、制御部１３に出力する。以下では、投影型静電容量方式のタッチパネル１１を近接センサ１２として用いる場合を例として説明する。
【００２０】
（構成−制御部）
制御部１３は、入力装置１の各部を制御するための制御手段であり、具体的には、ＣＰＵ、当該ＣＰＵ上で解釈実行される各種のプログラム（ＯＳなどの基本制御プログラムや、ＯＳ上で起動され特定機能を実現するアプリケーションプログラムを含む）、及びプログラムや各種のデータを格納するためのＲＡＭの如き内部メモリを備えて構成されるコンピュータである。特に、本実施の形態に係る入力プログラムは、任意の記録媒体又はネットワークを介して入力装置１にインストールされることで、制御部１３の各部を実質的に構成する。
【００２１】
この制御部１３は、機能概念的に、検出部１３ａ、及び推定部１３ｂを備えている。検出部１３ａは、近接センサ１２からの出力に基づき、タッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離と、タッチパネル１１の入力面に略直交する方向に沿って利用者の指先を当該入力面に投影した場合における当該入力面上での指先の投影位置とを検出する検出手段である。推定部１３ｂは、利用者の指先がタッチパネル１１の入力面に接触する接触位置を推定する推定手段である。これらの制御部１３の各部によって実行される処理の詳細については後述する。
【００２２】
（構成−データ記録部）
データ記録部１４は、入力装置１の動作に必要なプログラム及び各種のデータを記録する記録手段であり、例えば、外部記憶装置としてのハードディスク（図示省略）の如き磁気的記録媒体を用いて構成されている。ただし、ハードディスクに代えてあるいはハードディスクと共に、フラッシュメモリの如き半導体型記憶媒体、又はＤＶＤやブルーレイディスクの如き光学的記録媒体を含む、その他の任意の記録媒体を用いることができる。
【００２３】
（処理）
次に、このように構成された入力装置１によって実行される推定処理について説明する。図２は推定処理のフローチャートである（以下の各処理の説明ではステップを「Ｓ」と略記する）。この推定処理は、例えばディスプレイ１０に操作ボタン（例えば、５０音入力画面における文字ボタン）等が表示され、タッチパネル１１において入力が受け付けられる状態となった場合に開始される。
【００２４】
図２に示すように、推定処理が開始されると、検出部１３ａは、近接センサ１２としてのタッチパネル１１からの出力に基づき、利用者の指先の接近が検出されたか否かを判定する（ＳＡ１）。例えば、タッチパネル１１による指先の検出範囲内（例えばタッチパネル１１の表面から２０ｃｍの範囲内）に指先が入ることで、タッチパネル１１を構成する各センサ電極の静電容量が変化した場合に、当該静電容量の変化に応じたタッチパネル１１の出力に基づき、検出部１３ａは利用者の指先の接近が検出されたと判定する。
【００２５】
その結果、利用者の指先の接近が検出されなかった場合（ＳＡ１、Ｎｏ）、検出部１３ａは利用者の指先の接近が検出されるまでＳＡ１の処理を繰り返す。
【００２６】
一方、ＳＡ１の判定の結果、利用者の指先の接近が検出された場合（ＳＡ１、Ｙｅｓ）、検出部１３ａは、タッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離と、入力面に略直交する方向に沿って指先を入力面に投影した場合における入力面上での指先の投影位置（以下、必要に応じて「投影位置」）とを検出する（ＳＡ２）。具体的には、検出部１３ａは、タッチパネル１１の入力面を分割した複数の分割領域毎に、当該分割領域を入力面と略直交する方向に沿って投影した範囲内に存在する利用者の手指と分割領域との距離を検出する。例えば、検出部１３ａは、近接センサ１２としてのタッチパネル１１から出力された当該タッチパネル１１を構成する各センサ電極の静電容量に基づき、各センサ電極が設置されている位置の分割領域と、当該分割領域を入力面と略直交する方向に沿って投影した範囲内に存在する利用者の手指との距離を検出する。そして、検出した各距離のうち最も短い距離を、タッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離として特定する。これにより、タッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離（すなわち利用者の指先と分割領域との距離）と、入力面に略直交する方向に沿って指先を入力面に投影した場合における入力面上での指先の投影位置（すなわち、分割領域を入力面と略直交する方向に沿って投影した範囲内に指先が存在する場合における、当該分割領域の位置）とが、検出される。
【００２７】
図３は、タッチパネル１１の入力面を分割した複数の分割領域と利用者の指先との位置関係を概念的に示した斜視図である。図３では、タッチパネル１１の入力面を縦横格子にて複数の四角形の分割領域１１ａに分割した場合を例示している。この図３の例では、検出部１３ａにより、黒塗りで示した分割領域１１ａを入力面と略直交する方向に沿って投影した範囲内に存在する人差し指の指先と当該分割領域１１ａとの距離Ｌ１が、検出部１３ａが検出した各距離のうち最も短い距離であることから、検出部１３ａは、当該距離Ｌ１をタッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離として特定する。
【００２８】
図２に戻り、推定部１３ｂは、タッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離と、投影位置とが、検出部１３ａによって２回以上検出されたか否かを判定する（ＳＡ３）。具体的には、推定部１３ｂは、ＳＡ２の処理が推定処理において初めて実行された場合には、タッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離と、投影位置とが、検出部１３ａによって２回以上検出されていないと判定する（ＳＡ３、Ｎｏ）。一方、推定部１３ｂは、ＳＡ２の処理が推定処理において２回以上実行された場合には、タッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離と、投影位置とが、検出部１３ａによって２回以上検出されたと判定する（ＳＡ３、Ｙｅｓ）。
【００２９】
その結果、タッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離と、投影位置とが、検出部１３ａによって２回以上検出されていない場合（すなわち、ＳＡ２の処理が初めて実行された場合）（ＳＡ３、Ｎｏ）、ＳＡ２に戻り、検出部１３ａはタッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離と、投影位置とを、再度検出する。
【００３０】
一方、タッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離と、投影位置とが、検出部１３ａによって２回以上検出された場合（すなわち、ＳＡ２の処理が推定処理において２回以上実行された場合）（ＳＡ３、Ｙｅｓ）、推定部１３ｂは、検出部１３ａにより検出されたタッチパネル１１の入力面上での利用者の指先の投影位置が、所定時間内に所定距離以上移動したか否かを判定する（ＳＡ４）。例えば推定部１３ｂは、最後のＳＡ２の処理において検出部１３ａにより検出された投影位置と、その１回前のＳＡ２の処理において検出部１３ａにより検出された投影位置との距離を、最後のＳＡ２の処理が行われた時刻とその１回前のＳＡ２の処理が行われた時刻との間の時間（例えば０．２ｓｅｃ）で除算することにより、単位時間当たりの投影位置の移動距離を算出する。そして、当該算出した移動距離が所定距離（例えば２０ｍｍ）以上である場合に、検出部１３ａにより検出されたタッチパネル１１の入力面上での利用者の指先の投影位置が、所定時間内に所定距離以上移動したと判定する。
【００３１】
その結果、検出部１３ａにより検出されたタッチパネル１１の入力面上での利用者の指先の投影位置が、所定時間内に所定距離以上移動した場合（ＳＡ４、Ｙｅｓ）、推定部１３ｂは、タッチパネル１１の左右から利用者が操作を行おうとしているものとし、検出部１３ａにより検出された入力面と利用者の指先との距離と入力面上での指先の投影位置との時間変化に基づき、時間を変数としてタッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離を表す関数と、時間を変数として投影位置を表す関数とを導出する（ＳＡ５）。
【００３２】
例えば、最後のＳＡ２の処理が行われた時刻をｔ２、その１回前のＳＡ２の処理が行われた時刻をｔ１とし、最後のＳＡ２の処理において検出部１３ａにより検出された入力面と利用者の指先との距離をｚ２、その１回前のＳＡ２の処理において検出部１３ａにより検出された入力面と利用者の指先との距離をｚ１とした場合、時間を変数としてタッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離ｚを表す関数ｆ（ｔ）は、ｚ＝ｆ（ｔ）＝ｔ（ｚ２−ｚ１）／（ｔ２−ｔ１）＋｛ｚ２−ｔ２（ｚ２−ｚ１）／（ｔ２−ｔ１）｝と導出される。
【００３３】
また、最後のＳＡ２の処理が行われた時刻をｔ２、その１回前のＳＡ２の処理が行われた時刻をｔ１とし、最後のＳＡ２の処理において検出部１３ａにより検出された投影位置のｘ座標をｘ２、その１回前のＳＡ２の処理において検出部１３ａにより検出された投影位置のｘ座標をｘ１とした場合、時間を変数として投影位置のｘ座標を表す関数ｇ（ｔ）は、ｘ＝ｇ（ｔ）＝ｔ（ｘ２−ｘ１）／（ｔ２−ｔ１）＋｛ｘ２−ｔ２（ｘ２−ｘ１）／（ｔ２−ｔ１）｝と導出される。
【００３４】
また、最後のＳＡ２の処理が行われた時刻をｔ２、その１回前のＳＡ２の処理が行われた時刻をｔ１とし、最後のＳＡ２の処理において検出部１３ａにより検出された投影位置のｙ座標をｙ２、その１回前のＳＡ２の処理において検出部１３ａにより検出された投影位置のｙ座標をｙ１とした場合、時間を変数として投影位置のｙ座標を表す関数ｈ（ｔ）は、ｙ＝ｈ（ｔ）＝ｔ（ｙ２−ｙ１）／（ｔ２−ｔ１）＋｛ｙ２−ｔ２（ｙ２−ｙ１）／（ｔ２−ｔ１）｝と導出される。
【００３５】
続いて、推定部１３ｂは、ＳＡ５で導出した各関数に基づき、タッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離が０になる時刻を算出し、当該算出した時刻における投影位置の座標を算出し、当該算出した座標を、利用者の指先がタッチパネル１１の入力面に接触する接触位置として推定する（ＳＡ６）。
【００３６】
図４は、検出部１３ａにより検出された入力面と利用者の指先との距離と入力面上での指先の投影位置との時間変化を例示した図である。この図４では、縦横格子状に分割された各領域が分割領域１１ａを示しており、タッチパネル１１の上辺に記載された数字がタッチパネル１１における各分割領域１１ａのｘ座標を示し、左辺に記載された数字がタッチパネル１１における各分割領域１１ａのｙ座標を示している。また、分割領域１１ａ内に記載された数字は、当該分割領域１１ａと利用者の指先との距離（ｍｍ）を示している。図４では、最後のＳＡ２の処理（時刻ｔ２）において検出部１３ａにより検出された投影位置の座標が（７，７）、その時の当該座標の分割領域１１ａと利用者の指先との距離が３０ｍｍであり、その１回前のＳＡ２の処理（時刻ｔ１）において検出部１３ａにより検出された投影位置の座標が（８，８）、その時の当該座標の分割領域１１ａと利用者の指先との距離が４０ｍｍであった場合を例示している。例えば、最後のＳＡ２の処理が行われた時刻ｔ２が０．４ｓｅｃ、その１回前のＳＡ２の処理が行われた時刻ｔ１が０．２ｓｅｃであった場合、時間を変数としてタッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離ｚを表す関数ｆ（ｔ）は、ｚ＝ｆ（ｔ）＝ｔ（３０−４０）／（０．４−０．２）＋｛３０−０．４（３０−４０）／（０．４−０．２）｝＝−５０ｔ＋５０と導出される。また、時間を変数として投影位置のｘ座標を表す関数ｇ（ｔ）は、ｘ＝ｇ（ｔ）＝ｔ（７−８）／（０．４−０．２）＋｛７−０．４（７−８）／（０．４−０．２）｝＝−５ｔ＋９と導出される。また、時間を変数として投影位置のｙ座標を表す関数ｈ（ｔ）は、ｙ＝ｈ（ｔ）＝ｔ（７−８）／（０．４−０．２）＋｛７−０．４（７−８）／（０．４−０．２）｝＝−５ｔ＋９と導出される。この場合、タッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離ｚが０になる時刻ｔ３は、方程式０＝ｆ（ｔ３）＝−５０×ｔ３＋５０を解くことにより、ｔ３＝１ｓｅｃと算出される。従って、当該算出した時刻における投影位置のｘ座標ｘ３及びｙ座標ｙ３は、ｘ３＝ｇ（ｔ３）＝−５×ｔ３＋９＝４、ｙ３＝ｈ（ｔ３）＝−５×ｔ３＋９＝４と算出される。これにより、推定部１３ｂは、当該算出した座標（４，４）を、利用者の指先がタッチパネル１１の入力面に接触する接触位置として推定する（図４で太線で囲った分割領域１１ａ）。
【００３７】
図２に戻り、ＳＡ４において、検出部１３ａにより検出されたタッチパネル１１の入力面上での利用者の指先の投影位置が、所定時間内に所定距離以上移動していない場合（ＳＡ４、Ｎｏ）、推定部１３ｂは、タッチパネル１１の正面から利用者が操作を行おうとしているものとし、ＳＡ２で検出部１３ａにより検出されたタッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離が閾値（例えば５０ｍｍ）未満か否かを判定する（ＳＡ７）。
【００３８】
その結果、ＳＡ２で検出部１３ａにより検出されたタッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離が閾値未満ではない（閾値以上である）場合（ＳＡ７、Ｎｏ）、タッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離が長く、利用者の指先がタッチパネル１１の入力面に接触する接触位置を正確に推定できないものとし、制御部１３はＳＡ２に戻る。
【００３９】
一方、ＳＡ２で検出部１３ａにより検出されたタッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離が閾値未満である場合（ＳＡ７、Ｙｅｓ）、推定部１３ｂは、最後のＳＡ２の処理において検出部１３ａにより検出された投影位置を、利用者の指先がタッチパネル１１の入力面に接触する接触位置として推定する（ＳＡ８）。
【００４０】
なお、ＳＡ６又はＳＡ８の処理において推定部１３ｂにより利用者の指先がタッチパネル１１の入力面に接触する接触位置が推定された場合、当該推定された接触位置を用いて各種の処理を行うことができる。図５は、推定部１３ｂにより推定された接触位置を用いて、ディスプレイ１０に表示されている操作ボタンの表示制御を行った場合を例示した図である。例えば図５に示すように、ディスプレイ１０に５０音入力画面が表示されている場合において、利用者の指先がタッチパネル１１の入力面に接触する接触位置として推定部１３ｂにより推定された位置（図５における白丸の位置）が文字ボタン「し」上の位置であった場合、制御部１３は、当該文字ボタン「し」を拡大表示させる。これにより、利用者が指を接触させることを意図している文字ボタンを確実に拡大表示することができる。
【００４１】
図２に戻り、ＳＡ６又はＳＡ８の処理の後、検出部１３ａは、近接センサ１２としてのタッチパネル１１からの出力に基づき、利用者の指先がタッチパネル１１に接触したか否かを判定する（ＳＡ９）。例えば、タッチパネル１１に指先が接触することで、当該接触位置におけるセンサ電極の静電容量が所定の閾値以上となった場合に、検出部１３ａは利用者の指先の接近がタッチパネル１１に接触したと判定する。
【００４２】
その結果、利用者の指先がタッチパネル１１に接触していない場合（ＳＡ９、Ｎｏ）、制御部１３はＳＡ２に戻る。以降、利用者の指先がタッチパネル１１に接触したと判定されるまで、所定周期（例えば０．２ｓｅｃ周期）でＳＡ２からＳＡ９の処理を繰り返す。
【００４３】
一方、利用者の指先がタッチパネル１１に接触した場合（ＳＡ９、Ｙｅｓ）、制御部１３は推定処理を終了する。
【００４４】
（効果）
このように実施の形態によれば、推定部１３ｂは、検出部１３ａにより検出されたタッチパネル１１の入力面上での利用者の指先の投影位置が、所定時間内に所定距離以上移動した場合、検出部１３ａにより検出された入力面と利用者の指先との距離と入力面上での指先の投影位置との時間変化に基づき、指先が入力面に接触する接触位置を推定するので、３次元空間における利用者の指先の動きに基づき、指先が入力面に接触する接触位置を正確に推定することができる。また、推定部１３ｂは、検出部１３ａにより検出されたタッチパネル１１の入力面上での利用者の指先の投影位置が、所定時間内に所定距離以上移動しなかった場合、検出部１３ａにより検出された入力面上での指先の投影位置を、指先が入力面に接触する接触位置として推定するので、タッチパネル１１の正面から利用者が操作を行おうとしている場合には、３次元空間における利用者の指先の微細な動きに影響されることなく、指先が入力面に接触する接触位置を正確に推定することができる。
【００４５】
特に、推定部１３ｂは、検出部１３ａにより検出されたタッチパネル１１の入力面上での利用者の指先の投影位置が、所定時間内に所定距離以上移動しなかった場合において、検出部１３ａにより検出された入力面と利用者の指先との距離が閾値未満である場合に、検出部１３ａにより検出された入力面上での指先の投影位置を、指先が入力面に接触する接触位置として推定するので、タッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離が十分に短く、利用者の指先がタッチパネル１１の入力面に接触する接触位置を正確に推定可能な場合にのみ、当該接触位置を推定することができる。
【００４６】
〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。
【００４７】
（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏することがある。
【００４８】
（検出部について）
上述の実施の形態では、投影型静電容量方式のタッチパネル１１を、近接センサ１２として用いることとし、検出部１３ａは、タッチパネル１１から出力された当該タッチパネル１１を構成する各センサ電極の静電容量に基づき、各センサ電極が設置されている位置の分割領域１１ａと、当該分割領域１１ａを入力面と略直交する方向に沿って投影した範囲内に存在する指先との距離を検出すると説明したが、これとは異なる原理や方法を用いて、入力面と利用者の指先との距離と、入力面に略直交する方向に沿って指先を入力面に投影した場合における入力面上での指先の投影位置とを検出するようにしてもよい。例えば、タッチパネル１１が投影型静電容量方式とは異なる方式（例えば抵抗膜方式等）のタッチパネルである場合、タッチパネル１１を近接センサ１２として用いることはできない。そこで、例えばタッチパネル１１の周辺に配置したカメラを近接センサ１２として用いることとし、当該カメラによってタッチパネル１１前方の画像データを取得し、公知の画像認識技術を用いることでその画像データにおける指先の位置を認識する。これにより、入力面と利用者の指先との距離と、入力面に略直交する方向に沿って指先を入力面に投影した場合における入力面上での指先の投影位置とを検出するようにしてもよい。また、投影型静電容量方式のタッチパネル１１とカメラとを組み合わせて、近接センサ１２として用いてもよい。
【００４９】
（推定処理について）
上述の実施の形態では、図２に推定処理において、ＳＡ２で検出部１３ａにより検出されたタッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離が閾値未満である場合に（ＳＡ７、Ｙｅｓ）、推定部１３ｂは、最後のＳＡ２の処理において検出部１３ａにより検出された投影位置を、利用者の指先がタッチパネル１１の入力面に接触する接触位置として推定する（ＳＡ８）と推定したが、ＳＡ７の処理を省略してもよい。すなわち、検出部１３ａにより検出されたタッチパネル１１の入力面上での利用者の指先の投影位置が、所定時間内に所定距離以上移動していない場合には（ＳＡ４、Ｎｏ）タッチパネル１１の入力面と利用者の指先との距離に関わらず、最後のＳＡ２の処理において検出部１３ａにより検出された投影位置を、利用者の指先がタッチパネル１１の入力面に接触する接触位置として推定する（ＳＡ８）ようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１  入力装置
１０  ディスプレイ
１１  タッチパネル
１１ａ  分割領域
１２  近接センサ
１３  制御部
１３ａ  検出部
１３ｂ  推定部
１４  データ記録部
【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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