CN113246729A - 操作装置 - Google Patents

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后藤康兵
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山口翔吾
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Abstract

本发明提供一种能够抑制误显示的操作装置。操作装置(1)大致构成为具备：操作部(10)，其具有邻接的多个操作区域；多个检测部，其与多个操作区域对应地配置在操作部(10)，检测接触并且分别输出检测值；以及控制部(3)，其通过根据检测到的检测值的总和以及检测到的检测值中的最大的检测值而计算出的计算值、和预先决定的阈值的比较，从而判断是否使与检测到最大的检测值的检测部相关联的图像显示在电连接的显示装置。

Description

操作装置
技术领域
本发明涉及操作装置。
背景技术
作为现有技术，公知有利用因驾驶员为了进行开关操作而碰触从而引起的静电电容、按压力、温度等的变化，来检测有无开关操作的方向盘开关(例如，参照专利文献1。)。
对该方向盘开关而言，如果驾驶员进行操作，那么根据该操作在显示器显示操作状态。因此，驾驶员在操作方向盘开关时不需要为了目视确认开关位置、种类而使视线从车辆前方移动到手头的方向盘。
专利文献1：日本特开2006-347215号公报
对现有的方向盘开关而言，在操作方向盘时有可能无意地接触方向盘开关而在显示器上进行误显示。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种能够抑制误显示的操作装置。
本发明的一个形式提供操作装置，该操作装置具备：操作部，其具有邻接的多个操作区域；多个检测部，其与多个操作区域对应地配置在操作部，检测接触并且分别输出检测值；以及判断部，其通过根据检测到的检测值的总和以及检测到的检测值中的最大的检测值而计算出的计算值、和预先决定的阈值的比较，从而判断是否使与检测到最大的检测值的检测部相关联的图像显示于电连接的显示装置。
根据本发明，能够抑制误显示。
附图说明
图1的(a)是配置有实施方式所涉及的操作装置的一个例子的车辆内部的图，图1的(b)是表示操作装置的一个例子的图，图1的(c)是操作装置的中央按动开关周边的剖视图的一个例子。
图2是实施方式所涉及的操作装置的框图的一个例子。
图3的(a)是表示用户对实施方式所涉及的操作装置的操作的一个例子的图，图3的(b)是表示在用户对左操作按钮进行了触摸操作的情况下的一个例子的图，图3的(c)是表示在用户无意地与多个操作按钮进行了接触的情况下的一个例子的图。
图4的(a)是表示在用户对左操作按钮进行了触摸操作的情况下的静电电容的一个例子的图，图4的(b)是表示在用户无意地与多个操作按钮进行了接触的情况下的静电电容的一个例子的图，图4的(c)是表示在显示装置显示的图像的一个例子的图。
图5是表示实施方式所涉及的操作装置的动作的一个例子的流程图。
附图标记说明
1…操作装置；2…存储部；3…控制部；8…车辆；9a…左手；9b…右手；10…操作部；11～15…左按动开关～中央按动开关；11a～15a…左检测电极～中央检测电极；11b～15b…左开关部～中央开关部；21～25…左操作区域～中央操作区域；80…方向盘；82…主显示器；84…子显示器；86…平视显示器；90…大拇指；100…边框；100a…开口；101…基板；101a…固定电极；102…橡胶板；103…橡胶凸顶；103a…可动电极；110～150…操作按钮；150a…外表面；150b…内表面；150c…限位器部；801…辐条部；802…辐条部；860、861、861a～861e、862a～862e…图像。
具体实施方式
(实施方式的概要)
实施方式所涉及的操作装置大致构成为具备：操作部，其具有邻接的多个操作区域；多个检测部，其与多个操作区域对应地配置在操作部，检测接触并且分别输出检测值；以及判断部，其通过根据检测到的检测值的总和以及检测到的检测值中的最大的检测值而计算出的计算值、和预先决定的阈值的比较，从而判断是否使与检测到最大的检测值的检测部相关联的图像在电连接的显示装置显示。
操作装置基于根据检测值的总和以及最大的检测值而计算出的计算值而判断是否使图像显示，因此与仅基于超过设定的阈值的检测值而进行判断的情况相比，能够提高判断的精度而抑制误显示。
[实施方式]
(操作装置1的概要)
图1的(a)是表示车辆内部的一个例子的图，图1的(b)是表示操作装置的一个例子的图，图1的(c)是操作装置的剖视图的一个例子。图2是操作装置的框图的一个例子。此外，在以下记载的实施方式所涉及的各图中，图形间的比率有时与实际的比率不同。另外，在图2中用箭头示出主要的信号、信息的流动。并且，表示数值范围的“A～B”以A以上B以下的意思来使用。
作为一个例子，如图1的(a)所示，操作装置1配置在车辆8的方向盘80的左右的辐条部801和辐条部802。对于操作装置1而言，为了操作搭载在车辆8的电子设备而与这些电子设备电磁连接。作为一个例子，该电子设备是空调装置、导航装置、音乐以及视频播放装置、进行车辆8的自动驾驶的控制、各种设定的车辆控制装置等。此外，操作装置1不限定于向方向盘80的配置，也可以配置在方向盘80以外的位置，也可以作为电子设备的操作部来配置。
该操作装置1使与检测到触摸操作的按动开关相关联的图像显示在位于抑制了用户的视线移动的位置的显示装置。用户能够抑制对操作装置1的视线移动并识别关于欲操作的按动开关的图像。
如图1的(a)～图2所示，操作装置1大致构成为具备：操作部10，其具有邻接的多个操作区域；多个检测部，其与多个操作区域对应地配置在操作部10，检测接触并且分别输出检测值；以及作为判断部的控制部3，其通过根据检测到的检测值的总和以及检测到的检测值中的最大的检测值而计算出的计算值、和预先决定的阈值的比较，从而判断是否将与检测到最大的检测值的检测部相关联的图像显示于电连接的显示装置。
作为一个例子，如图1的(b)所示，本实施方式的多个操作区域是左操作区域21～中央操作区域25，但不限定于此。
另外，作为一个例子，如图1的(a)所示，显示装置是搭载在车辆8的主显示器82、子显示器84以及平视显示器86中的至少一个，但不限定于此。作为一个例子，本实施方式的显示装置是平视显示器86。
如图1的(b)所示，本实施方式的多个检测部是构成自电容式触摸传感器的多个检测电极(＝左检测电极11a～中央检测电极15a)。另外，如图2所示，检测值是静电电容S1a～静电电容S5a。
如图2所示，预先决定的阈值是存储在存储部2的静电阈值Th。该存储部2是配置在配置有控制部3的基板的半导体存储器，但不限定于此。例如，存储部2可以存储在控制部3的后述的RAM(＝Random Access Memory)、ROM(＝Read Only Memory)，也可以是外部的存储装置。
(操作部10的结构)
如图1的(b)和图1的(c)所示，操作部10具有：操作按钮110～操作按钮150，其是与作为多个操作区域的左操作区域21～中央操作区域25对应地受到按压操作的多个操作按钮；和左开关部11b～中央开关部15b，其是检测对操作按钮实施的按压操作的多个开关部。如图2所示，操作部10具备有构成为主要具备操作按钮和开关部的左按动开关11～中央按动开关15。
对该左按动开关11～中央按动开关15分配有成为控制对象的电子设备的功能。即、用户对左按动开关11～中央按动开关15进行按压操作，从而能够指示所分配的功能的执行。
操作部10从图1的(b)的纸面的上侧以操作按钮150为中心顺时针地配置有操作按钮130、操作按钮120、操作按钮140以及操作按钮110。
操作区域与配置在操作按钮的检测电极的形状对应。因此，左操作区域21是由配置在操作按钮110的内表面侧的左检测电极11a规定的区域。右操作区域22是由配置在操作按钮120的内表面侧的右检测电极12a规定的区域。上操作区域23是由配置在操作按钮130的内表面侧的上检测电极13a规定的区域。下操作区域24是由配置在操作按钮140的内表面侧的下检测电极14a规定的区域。而且，如图1的(c)所示，中央操作区域25是由配置在操作按钮150的内表面150b侧的中央检测电极15a规定的区域。
以下，以中央按动开关15为例对按动开关的结构进行说明。中央按动开关15构成为通过对使用树脂材料而形成的操作按钮150的外表面150a实施的按压操作，从而中央开关部15b从断开状态变为接通状态。
操作按钮150构成为外表面150a从设置在操作装置1的边框100的开口100a露出。另外，操作按钮150设置为作为防止从该开口100a的脱落的防脱件的限位器部150c从周围突出。
中央开关部15b大致构成为具备：固定电极101a，其设置在基板101；和橡胶凸顶103，其设置在橡胶板102。固定电极101a使用具有导电性的金属材料而形成，在中央设置有狭缝。固定电极101a在图1的(c)的纸面的左右处于按压操作前的状态下由于狭缝而成为非导通。
橡胶板102与左按动开关11～中央按动开关15对应地形成有多个橡胶凸顶103。该橡胶板102使用具有绝缘性的橡胶材料而形成。但是，橡胶凸顶103的前端的可动电极103a使用具有导电性的橡胶材料而形成。因此，在对中央按动开关15进行了按压操作的情况下，固定电极101a与可动电极103a接触而固定电极101a导通，使得中央开关部15b从断开状态切换为接通状态。
如果中央开关部15b变为接通状态，那么中央按动开关15向控制部3输出开关信号S5b。相同地，当对左按动开关11～下按动开关14实施了按压操作的情况下，左开关部11b～下开关部14b向控制部3输出开关信号S1b～开关信号S4b。
左检测电极11a～中央检测电极15a使用铜等具有导电性的金属材料而形成。该左检测电极11a～中央检测电极15a检测在和与操作按钮110～操作按钮150的外表面接触的操作手指之间形成的静电电容，将其作为静电电容S1a～静电电容S5a向控制部3输出。
(控制部3的结构)
图3的(a)是表示在用户把持方向盘并操作操作装置的情况下的一个例子的图，图3的(b)是表示在对左操作按钮进行了触摸操作的情况下的一个例子的图，图3的(c)是表示在无意地与多个操作按钮进行了碰触的情况下的一个例子的图。图4的(a)是表示在对图3的(b)所示的左操作按钮实施了触摸操作的情况下的静电电容的一个例子的图，图4的(b)是表示在对图3的(c)所示的多个操作按钮实施了触摸操作的情况下的静电电容的一个例子的图，图4的(c)是表示在显示装置显示的图像的一个例子的图。对图4的(a)和图4的(b)而言，横轴为检测电极，纵轴为静电电容C。
控制部3例如是由根据所存储的程序而对所取得的数据进行运算、加工等的CPU(＝Central Processing Unit)、作为半导体存储器的RAM以及ROM等构成的微型计算机。在该ROM例如存储有用于供控制部3执行动作的程序。RAM例如作为暂时地存储运算结果等的存储区域而使用。另外，控制部3在其内部具有生成时钟信号的单元，基于该时钟信号而进行动作。
在基于从左按动开关11～中央按动开关15的左检测电极11a～中央检测电极15a取得的静电电容S1a～静电电容S5a而检测到触摸操作的情况下，控制部3生成包含检测到触摸操作的按动开关的信息在内的操作信息S6并将其向所连接的电子设备输出。
另外，在基于从左按动开关11～中央按动开关的左开关部11b～中央开关部15b取得的开关信号S1b～开关信号S5b而检测到按压操作的情况下，控制部3生成包含检测到按压操作的按动开关的信息在内的操作信息S6并将其向所连接的电子设备输出。
如图3的(a)和图3的(b)所示，用户主要使用左手9a和右手9b来把持方向盘80的辐条部801和辐条部802的周边，使用大拇指90来对操作装置1进行操作。
另外，用户在驾驶期间一直操作方向盘80，因此如图3的(c)所示，大拇指90可能无意地与操作装置1接触。而且，当在用户抑制向操作装置1移动视线的状态下进行操作的情况下，仍然如图3的(c)所示，可能无意地对多个操作区域进行触摸操作。
控制部3进行以下所示的控制，以检测用户的无意的触摸操作而不显示图像。
此外，图像是指例如图4的(c)所示的图像860。该图像860是在平视显示器86显示的图像，包括有模拟配置在方向盘80的左右的左按动开关11～中央按动开关15而成的图像861和图像862。该图像861和图像862成为线对称的图像。
该图像860在检测到触摸操作时被显示，而且实施了触摸检测的按动开关的部位成为与其他的图像不同的显示。在图4的(c)中，通过阴影线来进行与其他的图像不同的显示。图像861具有模拟配置在辐条部801的左按动开关11～中央按动开关15而成的图像861a～图像861e。图像862具有模拟配置在辐条部802的左按动开关11～中央按动开关15而成的图像862a～图像862e。
此外，作为变形例，图像860也可以在触摸操作前在平视显示器86显示，通过触摸操作的检测从而对应的图像成为与其他的图像不同的显示。
控制部3构成为在将最大的静电电容除以静电电容的总和而得到的计算值为静电阈值Th以上的情况下使图像显示。
另外，控制部3构成为在将最大的静电电容除以静电电容的总和而得到的计算值比静电阈值Th小的情况下不使图像显示。
具体而言，在将左检测电极11a～中央检测电极15a检测到的静电电容设为C1～C5，将最大的静电电容设为Cmax的情况下，计算值CA通过以下的式(1)来计算。
计算值CA＝{Cmax/(C1+C2+C3+C4+C5)}×100···(1)
此外，计算值CA为百分率(＝％)，因此乘以100，但也可以不乘。即也可以是以下的式(2)。
计算值CA＝Cmax/(C1+C2+C3+C4+C5)···(2)
在通过式(1)来计算计算值CA的情况下，静电阈值Th例如优选在70≤Th≤90的范围内设定，更加优选在75≤Th≤85的范围内设定。作为一个例子，本实施方式的静电阈值Th为80。
另外，作为变形例，在通过式(2)来计算计算值CA的情况下，静电阈值Th例如优选在0.7≤Th≤0.9的范围内设定，更加优选在0.75≤Th≤0.85的范围内设定。作为一个例子，在使用式(2)的情况下的静电阈值Th为0.8。
而且，作为变形例，计算值CA也可以是以下的式(3)。
计算值CA＝(静电电容的总和)-(最大的静电电容Cmax)···(3)
在通过该式(3)来计算计算值CA的情况下，静电阈值Th优选在静电电容的总和的10～30％的范围内设定，更加优选在15～25％的范围内设定。作为一个例子，该静电阈值Th设定为静电电容的总和的20％。此外，静电电容的总和通过模拟、实验来决定。例如，在静电电容的总和为300的情况下，静电阈值Th为300的20％，即60。在根据式(3)计算出的计算值CA为静电阈值Th以下的情况下，控制部3使图像显示，在比静电阈值Th大的情况下，不使图像显示。
以下，参照图3的(a)～图4的(c)对使用式(1)计算出的计算值CA进行说明。此外，在未实施触摸操作的情况下，控制部3以使左检测电极11a～中央检测电极15a检测的静电电容C1～静电电容C5为零的方式进行校准。
·通过单一的检测电极检测到触摸操作的情况
如图3的(b)所示，在通过单一的检测电极(＝左检测电极11a)检测到触摸操作的情况下，如图4的(a)所示，左检测电极11a检测到的静电电容C1与其他的静电电容C2～静电电容C5相比变大。在静电电容C1为100，其他的静电容量C2～静电电容C5为零的情况下，使用将最大的静电电容Cmax作为静电电容C1的式(1)按以下方式计算计算值CA。
计算值CA＝C1/(C1+C2+C3+C4+C5)×100＝100
计算出的计算值CA比静电阈值Th(＝80)大。因此控制部3判断为左检测电极11a检测到触摸操作、即对左按动开关11进行了触摸操作，不使图像显示。
·通过多个检测电极检测到触摸操作的情况
如图3的(c)所示，在通过多个检测电极(＝左检测电极11a、上检测电极13a以及中央检测电极15a)检测到触摸操作的情况下，如图4的(b)所示，左检测电极11a检测到的静电电容C1、上检测电极13a检测到的静电电容C3以及中央检测电极15a检测到的静电电容C5与其他的静电电容C2以及静电电容C4相比变大。在静电电容C1为100，静电电容C3为70，静电电容C5为80，其他的静电电容C2以及静电电容C4为零的情况下，使用将最大的静电电容Cmax作为静电电容C1的式(1)按以下方式计算计算值CA。
计算值CA＝C1/(C1+C2+C3+C4+C5)×100＝40
计算出的计算值CA比静电阈值Th(＝80)小。因此控制部3判断为不是有意的触摸操作，不使图像显示。
以下，根据图5的流程图对本实施方式的操作装置1的触摸操作的检测的动作进行说明。
(动作)
操作装置1的控制部3周期性地从左检测电极11a～中央检测电极15a取得静电电容C1a～静电电容C5a(Step1)。接下来，控制部3使用取得的静电电容C1a～静电电容C5a和式(1)来计算计算值CA(Step2)。
控制部3比较计算出的计算值CA和存储在存储部2的静电阈值Th。控制部3在计算值CA为静电阈值Th以上的情况下(Step3：是)，视为实施了触摸操作而使与检测到最大的静电电容Cmax的检测电极对应的图像显示(Step4)，结束伴随触摸操作的图像的显示的处理。此外此时，控制部3向电子设备输出包含被检测到触摸操作的按动开关的信息的操作信息S6。该电子设备基于操作信息S6显示与检测到最大的静电电容Cmax的检测电极对应的图像。
这里，在步骤3中，在计算值CA比静电阈值Th小的情况下(Step3：否)，控制部3判断为检测到无意的触摸操作，使伴随触摸操作的图像不显示(Step5)，结束处理。此外，控制部3使伴随无意的触摸操作的图像不显示，因此不输出操作信息S6。
(实施方式的效果)
本实施方式所涉及的操作装置1能够抑制误显示。具体而言，在最大的静电电容Cmax与其他的静电电容相比占静电电容的总和的比例较大、即最大的静电电容Cmax相对于静电电容的总和的比例为静电阈值Th以上的情况下，操作装置1判断为对与检测到最大的静电电容Cmax的检测电极对应的按动开关实施了触摸操作。因此，操作装置1与仅基于成为判断触摸操作用的阈值以上的静电电容来判断触摸操作的情况相比，即使在用户在驾驶中等无意地触碰而使得多个检测电极检测到触摸操作的情况下，也能高精度地判断是否是有意地实施的触摸操作，因此能够通过触摸操作的检测从而抑制显示的图像的误显示。
操作装置1抑制无意的触摸操作的判断，因此能够抑制由无意的误显示导致的不必要的视线移动。
操作装置1在判断为无意的触摸操作的情况下使图像不显示，在判断为有意的触摸操作的情况下使图像显示，因此与不采用该结构的情况相比，抑制为了确认触碰位置的视线移动，另外欲操作的按动开关的操作变得容易，操作性提高。
操作装置1构成为操作部是受到按压操作的按动开关，因此与未采用该结构的情况相比，在用户把持方向盘80的状态下易于操作。
操作装置1通过构成自电容式触摸传感器的检测电极来检测触摸操作，因此与未采用该结构的情况相比，结构简单并且处理容易，能够抑制成本。
作为其他的实施方式，也可以构成为操作装置1还具备用于进行计算值CA的计算的计算用阈值。此时，在检测到计算用阈值以上的静电电容的情况下，控制部3计算计算值CA。然后，控制部3比较计算值CA和静电阈值Th来判断触摸操作是否是有意的触摸操作。
以上，对本发明的若干实施方式和变形例进行了说明，但这些实施方式和变形例只不过是一个例子，并不限定权利要求的范围所涉及的发明。这些新的实施方式和变形例能够以其他的各种方式实施，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行各种的省略、置换、变更等。另外，在这些实施方式和变形例中说明的特征的组合并不一定全部是用于解决发明的课题的手段所必需的。并且，这些实施方式和变形例包含在发明的范围和主旨内，并且包含在权利要求的范围所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (5)

1.一种操作装置，其特征在于，具备：
操作部，其具有邻接的多个操作区域；
多个检测部，其与所述多个操作区域对应地配置在所述操作部，检测接触并且分别输出检测值；以及
判断部，其通过根据检测到的检测值的总和以及检测到的检测值中的最大的检测值而计算出的计算值、和预先决定的阈值的比较，从而判断是否使与检测到所述最大的检测值的检测部相关联的图像显示于电连接的显示装置。
2.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，
在将所述最大的检测值除以所述检测值的总和而得到的所述计算值为所述预先决定的阈值以上的情况下，所述判断部使所述图像进行显示。
3.根据权利要求1或2所述的操作装置，其特征在于，
在将所述最大的检测值除以所述检测值的总和而得到的所述计算值比所述预先决定的阈值小的情况下，所述判断部不使所述图像进行显示。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的操作装置，其特征在于，
所述操作部具有：多个操作按钮，其与所述多个操作区域对应地受到按压操作；和多个开关部，其检测对所述操作按钮实施的所述按压操作。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的操作装置，其特征在于，
所述多个检测部是构成自电容式触摸传感器的多个检测电极，所述检测值是静电电容。
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