JP5651036B2

JP5651036B2 - Operation detection device

Info

Publication number: JP5651036B2
Application number: JP2011029334A
Authority: JP
Inventors: 三摩　紀雄; 紀雄三摩; 恵二重岡; 芳孝冨田; 中川　邦弘; 邦弘中川
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2011-02-15
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2031-02-15
Also published as: JP2012168747A

Description

本発明は、タッチ操作を検出する操作検出装置に関する。 The present invention relates to an operation detection device that detects a touch operation.

近年、民生分野の電子機器を中心に、タッチパネルやタッチスイッチといった、タッチ操作によって入力を行う入力装置が使われ始めている。この動きは自動車分野も同様で、インパネ部分に設けられたエアコンやナビ用のメカニカルスイッチが今後はタッチスイッチに置き換わっていくと考えられる。そのメリットとしては、ハードウェアの変更不要、デザインの自由度大、直感的な操作が可能、商品力の向上などが挙げられる。 In recent years, input devices that perform input by touch operations, such as touch panels and touch switches, have started to be used mainly in consumer electronics. This movement is the same in the automobile field, and it is thought that air conditioners and navigation mechanical switches installed in the instrument panel will be replaced with touch switches in the future. Benefits include no hardware changes, greater design freedom, intuitive operation, and improved product power.

タッチスイッチ（タッチ操作）の検出方式には抵抗膜式、静電容量式、超音波式、光学式などがあるが、操作性の自由度や耐久性の面から静電容量式の割合が増加しつつある。この静電容量式の検出方式は、指先とタッチスイッチ（タッチパネル）に設けられた電極との間で発生される静電容量の変化を捉えることで、タッチ操作を検出するものである。また、その他にもタッチ操作の検出に関連する技術として各種の技術が提案されている（例えば特許文献１〜５参照）。例えば、特許文献１には、入力ペン（位置指示器）でタッチされたタブレット平面上の位置情報をコンピュータに入力するためのデータタブレットが開示されている。具体的には、そのタブレット平面上には複数のセンスコイルが配置され、入力ペンは磁性体又は導電体から構成されている。そして、複数のセンスコイルの各々のインダクタンスの変化から入力ペンがタッチされた位置情報を検出している。このように、特許文献１の技術では、磁性体や導電体がコイルに近づくとコイルのインダクタンスが変化するという原理を利用したものである（段落０００８参照）。 Touch switch (touch operation) detection methods include resistance film type, capacitance type, ultrasonic type, optical type, etc., but the percentage of capacitance type increases from the viewpoint of freedom of operation and durability I am doing. This capacitance type detection method detects a touch operation by capturing a change in capacitance generated between a fingertip and an electrode provided on a touch switch (touch panel). In addition, various techniques have been proposed as techniques related to detection of touch operations (see, for example, Patent Documents 1 to 5). For example, Patent Document 1 discloses a data tablet for inputting position information on a tablet plane touched with an input pen (position indicator) to a computer. Specifically, a plurality of sense coils are arranged on the tablet plane, and the input pen is made of a magnetic material or a conductor. And the positional information on which the input pen was touched is detected from the change of the inductance of each of the plurality of sense coils. As described above, the technique of Patent Document 1 uses the principle that the inductance of the coil changes when the magnetic body or the conductor approaches the coil (see paragraph 0008).

また、特許文献２には、座標指示ペンでタッチされたタブレット上の位置を検出する技術が開示されている。具体的には、タブレットには複数のループ電極線が配設され、座標指示ペンには、そのループ電極線と相互インダクタンス結合する並列共振回路が内部に配設されている。そして、各ループ電極線に周波数掃引ＡＣ信号が印加されて、そのＡＣ信号を印加する信号線の信号送出レベルに基づいて、座標指示ペンがタッチされた位置を検出している。このように、特許文献２の技術では、座標指示ペン内部の並列共振回路と各ループ電極線との結合係数が、座標指示ペンの位置に応じて差が現れることを利用したものである。 Patent Document 2 discloses a technique for detecting a position on a tablet touched with a coordinate pointing pen. Specifically, the tablet is provided with a plurality of loop electrode lines, and the coordinate pointing pen is provided with a parallel resonance circuit that is inductively coupled with the loop electrode lines. Then, a frequency swept AC signal is applied to each loop electrode line, and the position where the coordinate pointing pen is touched is detected based on the signal transmission level of the signal line to which the AC signal is applied. As described above, the technique of Patent Document 2 utilizes the fact that the coupling coefficient between the parallel resonance circuit inside the coordinate pointing pen and each loop electrode line shows a difference depending on the position of the coordinate pointing pen.

また、特許文献３には、先端に磁石を備えたペンを用いて、ペン先の移動軌跡をプロットする手書き入力装置が開示されている。具体的には、入力装置側には、磁束変化を検知する磁束センサが設けられており、その磁束センサによる検知結果に基づいて、ペン先の移動軌跡をプロットしている。 Patent Document 3 discloses a handwriting input device that plots a movement locus of a pen tip using a pen provided with a magnet at the tip. Specifically, a magnetic flux sensor that detects a change in magnetic flux is provided on the input device side, and the movement locus of the pen tip is plotted based on the detection result by the magnetic flux sensor.

また、特許文献４には、表示面上に第１の電極膜が設けられ、その第１の電極膜と対向しグランドされる第２の電極膜が設けられ、それら第１、第２の電極膜間の距離の変化による静電容量の変化に基づいて、タッチ位置を検出するタッチパネル装置が開示されている。また、特許文献５には、用紙が載置されるシートに上側電極と下側電極とがマトリックス状に配列され、上側電極と下側電極との距離の変化による静電容量の変化に基づいて、用紙に筆記された筆跡を検出する筆跡読取装置が開示されている。 Further, in Patent Document 4, a first electrode film is provided on the display surface, and a second electrode film that is opposed to the first electrode film and is grounded is provided, and the first and second electrodes are provided. A touch panel device that detects a touch position based on a change in capacitance due to a change in distance between films is disclosed. Further, in Patent Document 5, an upper electrode and a lower electrode are arranged in a matrix on a sheet on which a sheet is placed, and based on a change in capacitance due to a change in the distance between the upper electrode and the lower electrode. A handwriting reader that detects handwriting written on a sheet is disclosed.

特開平１０−１９８４９４号公報JP-A-10-198494 特開平７−３２５６６１号公報JP 7-325661 A 特開２００５−２３５０８６号公報JP 2005-235086 A 特開２００９−２７６８２１号公報JP 2009-276821 A 特開２０１０−２６７１９６号公報JP 2010-267196 A

ところで、静電容量式の検出方式における静電容量Ｃは、Ｃ＝ε０・εｒ・Ｓ／ｄに代表されるように、電極面積Ｓに比例し電極間距離ｄに反比例する。そのため、例えば北米などの寒冷地において手袋をしたままタッチスイッチを操作した場合、指（電極）とタッチスイッチ側の電極との間に手袋が介在するので、電極間距離ｄが大きくなり静電容量が小さくなる。その結果、タッチスイッチが反応しないということが起こる。そこで、小さい静電容量でも反応するように検出感度を上げると、隣接する他のタッチスイッチが反応してしまう（誤検出する）。また、静電容量式の検出方式では、電極に接続された配線パターンもセンサ化して（電極として機能してしまい）、その配線パターンに指が近づいたことによってタッチスイッチが反応してしまう（誤検出する）ことが起こり得る。 Incidentally, the capacitance C in the capacitance type detection method is proportional to the electrode area S and inversely proportional to the inter-electrode distance d, as represented by C = ε0 · εr · S / d. For this reason, for example, when a touch switch is operated while wearing a glove in a cold region such as North America, a glove is interposed between a finger (electrode) and the electrode on the touch switch side. Becomes smaller. As a result, the touch switch does not respond. Therefore, if the detection sensitivity is increased so as to react even with a small capacitance, another adjacent touch switch reacts (detects erroneously). In the capacitive detection method, the wiring pattern connected to the electrode is also converted into a sensor (functions as an electrode), and the touch switch reacts when the finger approaches the wiring pattern (error). Detection) can occur.

さらに、タッチスイッチを車室に設ける場合には、車室に持ち込んだ飲料がこぼれたり、水分が付着した傘が車室に持ち込まれたりすることなどによって、タッチスイッチに水分が付着することがある。この場合、付着した水分によって指と電極との間の静電容量が影響を受けて、タッチスイッチがうまく反応しなかったり、反対に意図しないで反応してしまったりする。このように、静電容量式のタッチスイッチでは、手袋操作や水分付着に弱いという問題がある。 Furthermore, when the touch switch is provided in the passenger compartment, moisture may adhere to the touch switch due to a beverage spilled into the passenger compartment or an umbrella with moisture attached to the passenger compartment. . In this case, the capacitance between the finger and the electrode is affected by the adhering moisture, so that the touch switch does not react well or, on the contrary, reacts unintentionally. Thus, the capacitive touch switch has a problem that it is vulnerable to glove operation and moisture adhesion.

この点、上記特許文献１〜３の技術は、入力ペンでのタッチ操作に関するものであるので、ユーザが直接タッチ操作するタッチスイッチには適用することができない。また、上記特許文献４、５の技術は、タッチ操作されたときに生じる上下の電極間の距離の変化による静電容量の変化に基づいてタッチ操作を検出しているので、手袋操作の検出はできると考えるが、水分付着に弱いという問題を解決したものとなっていない。すなわち、水分付着した場合には、その水分によって上下の電極間の誘電率が変化してしまい、タッチ操作をうまく検出できなくなってしまう。 In this respect, since the techniques of Patent Documents 1 to 3 described above relate to a touch operation with an input pen, they cannot be applied to a touch switch that is directly touched by a user. In addition, since the techniques of Patent Documents 4 and 5 detect a touch operation based on a change in capacitance due to a change in the distance between the upper and lower electrodes generated when the touch operation is performed, the detection of the glove operation is performed. We think that we can do, but do not solve problem that we are weak in moisture adhesion. That is, when moisture adheres, the dielectric constant between the upper and lower electrodes changes due to the moisture, and the touch operation cannot be detected well.

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、タッチ操作を検出する操作検出装置において、手袋をしたまま操作した場合や水分付着した場合であっても精度良くタッチ操作を検出できることを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to be able to detect a touch operation with high accuracy even when operated with a glove or when moisture is adhered in an operation detection device that detects a touch operation. To do.

上記課題を解決するために、本発明の操作検出装置は、金属体が付けられた、タッチ操作される板状の操作部と、
交流を発生する交流発生部と、
前記操作部の裏側の前記操作部から一定距離離れた位置にて前記操作部と対向する形で設けられ、前記交流発生部からの交流が入力されて前記金属体に向けて磁束を発生させるコイルが設置されたコイル設置部と、
前記コイルを含んで構成されたＬＣ共振回路を有し、そのＬＣ共振回路の共振周波数が反映された信号を検出する検出回路と、
前記ＬＣ共振回路の共振周波数が大きくなる方向に変化したことを前記検出回路が検出した場合には前記操作部がタッチ操作されたと判断する一方で、前記共振周波数が小さくなる方向に変化したことを前記検出回路が検出した場合には前記操作部がタッチ操作されていないと判断する操作判断手段と、
前記ＬＣ共振回路の共振周波数が小さくなる方向に変化したことを前記検出回路が検出した場合に、前記操作部にユーザの指が接近したと判断する指接近判断手段とを備え、
前記金属体が前記ＬＣ共振回路に接続されたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, an operation detection device of the present invention includes a plate-like operation unit that is touch-operated with a metal body,
An AC generator that generates AC,
A coil provided to face the operation unit at a position away from the operation unit on the back side of the operation unit and to generate a magnetic flux toward the metal body when AC is input from the AC generation unit. A coil installation section where is installed;
A detection circuit having an LC resonance circuit configured to include the coil and detecting a signal reflecting the resonance frequency of the LC resonance circuit ;
When the detection circuit detects that the resonance frequency of the LC resonance circuit has increased, the operation unit determines that the operation unit has been touched, while the resonance frequency has changed to decrease. Operation determining means for determining that the operation unit is not touch-operated when the detection circuit detects ;
When the detection circuit detects that the resonance frequency of the LC resonance circuit has changed in a decreasing direction, it includes finger approach determination means for determining that a user's finger has approached the operation unit,
The metal body is connected to the LC resonance circuit .

本発明によれば、コイル設置部に設置されたコイルから発生された磁束によって、操作部に付けられた金属体に渦電流が発生する。その渦電流は金属体を貫く磁束に応じた値とされ、金属体を貫く磁束は、金属体（操作部）とコイル（コイル設置部）との距離に応じた値とされる。つまり、金属体には、操作部とコイル設置部との距離に応じた渦電流が発生する。渦電流が発生すると、その渦電流によってコイルからの磁束を相殺する磁束（逆磁束）が発生する。コイルのインダクタンスは、逆磁束による磁束の相殺を踏まえた値とされる。操作部がタッチ操作された場合、操作部が微小変形するので、一定距離離れた位置にて対向配置された操作部（金属体）とコイル設置部（コイル）との距離が減少する。その結果、コイルとの距離が近くなるので、金属体を貫く磁束が増加して、金属体に発生する渦電流（逆磁束）が大きくなる。その結果、渦電流による逆磁束が増加して、コイルのインダクタンスが減少する。そして、検出回路がコイルのインダクタンス変化を検出し、操作判断手段が検出回路の検出結果（コイルのインダクタンス変化）に基づいてタッチ操作されたか否かを判断する。 According to the present invention, an eddy current is generated in the metal body attached to the operation unit by the magnetic flux generated from the coil installed in the coil installation unit. The eddy current is a value corresponding to the magnetic flux penetrating the metal body, and the magnetic flux penetrating the metal body is a value corresponding to the distance between the metal body (operation part) and the coil (coil installation part). That is, an eddy current corresponding to the distance between the operation unit and the coil installation unit is generated in the metal body. When an eddy current is generated, a magnetic flux (reverse magnetic flux) that cancels the magnetic flux from the coil is generated by the eddy current. The inductance of the coil is a value based on the cancellation of the magnetic flux due to the reverse magnetic flux. When the operation unit is touch-operated, the operation unit is slightly deformed, so that the distance between the operation unit (metal body) and the coil installation unit (coil) arranged to face each other at a certain distance is reduced. As a result, since the distance from the coil is reduced, the magnetic flux penetrating the metal body is increased, and the eddy current (reverse magnetic flux) generated in the metal body is increased. As a result, the reverse magnetic flux due to the eddy current increases and the coil inductance decreases. Then, the detection circuit detects a change in the inductance of the coil, and the operation determination unit determines whether or not a touch operation has been performed based on the detection result of the detection circuit (change in the inductance of the coil).

これによって、ユーザが仮に手袋をしたまま操作部をタッチ操作した場合であっても、操作部とコイル設置部との距離が減少することになるので、そのタッチ操作を検出できる。また、水分は静電容量には影響を与えるもののインダクタンスには影響を与えないので、操作部やコイル設置部（コイル）に仮に水分が付着した場合であっても、コイルのインダクタンス変化を検出でき、その結果、操作部のタッチ操作を精度良く検出できる。 Accordingly, even when the user performs a touch operation on the operation unit while wearing gloves, the distance between the operation unit and the coil installation unit is reduced, so that the touch operation can be detected. In addition, moisture affects the capacitance but does not affect the inductance. Therefore, even if moisture adheres to the operation unit or coil installation unit (coil), it is possible to detect changes in the coil inductance. As a result, it is possible to accurately detect the touch operation of the operation unit.

また、本発明における検出回路は、前記コイルを含んで構成されたＬＣ共振回路を有し、そのＬＣ共振回路の共振周波数が反映された信号を検出する回路であることを特徴とする。 In addition, the detection circuit according to the present invention includes an LC resonance circuit configured to include the coil, and is a circuit that detects a signal reflecting the resonance frequency of the LC resonance circuit.

これによれば、検出回路はコイル設置部のコイルを含んで構成されたＬＣ共振回路を有している。そのＬＣ共振回路のインダクタンス（コイルのインダクタンス）をＬ、コンデンサの静電容量をＣとすると、ＬＣ共振回路の共振周波数は１／（２π√（ＬＣ））で表される。よって、操作部がタッチ操作されてコイルのインダクタンスＬが減少した場合には、ＬＣ共振回路に共振周波数が大きくなる。よって、検出回路はその共振周波数が反映された信号を検出することで、コイルのインダクタンスが減少したことを検出できる。また、コイル設置部のコイルやＬＣ共振回路（検出回路）に水分が付着した場合には、その水分に起因した静電容量がＬＣ共振回路に発生する。この場合、ＬＣ共振回路の静電容量Ｃが大きくなるので、共振周波数は小さくなる。このように、タッチ操作された場合と水分が付着した場合とで、ＬＣ共振回路の共振周波数が逆方向に変化するので、タッチ操作と水分付着とを区別できる。よって、水分付着による誤検出を防止できる。 According to this, the detection circuit has an LC resonance circuit configured to include the coil of the coil installation portion. When the inductance of the LC resonance circuit (coil inductance) is L and the capacitance of the capacitor is C, the resonance frequency of the LC resonance circuit is represented by 1 / (2π√ (LC)). Therefore, when the operation unit is touch-operated and the inductance L of the coil decreases, the resonance frequency increases in the LC resonance circuit. Therefore, the detection circuit can detect that the inductance of the coil has decreased by detecting a signal reflecting the resonance frequency. In addition, when moisture adheres to the coil or the LC resonance circuit (detection circuit) in the coil installation portion, capacitance due to the moisture is generated in the LC resonance circuit. In this case, since the capacitance C of the LC resonance circuit is increased, the resonance frequency is decreased. As described above, since the resonance frequency of the LC resonance circuit changes in the opposite direction depending on whether the touch operation is performed or when moisture is adhered, it is possible to distinguish between the touch operation and moisture adhesion. Therefore, erroneous detection due to moisture adhesion can be prevented.

また、本発明における検出回路は、前記交流発生部からの交流を入力信号とする前記ＬＣ共振回路から出力される出力信号を検出する回路であることを特徴とする。 The detection circuit according to the present invention is a circuit that detects an output signal output from the LC resonance circuit using an AC from the AC generator as an input signal.

これによれば、検出回路のＬＣ共振回路には交流発生部からの交流が入力される。つまり、ＬＣ共振回路は交流発生部からの交流で動作される。この場合、ＬＣ共振回路からはその入力信号に応じた出力信号が出力され、その出力信号の振幅は共振周波数が反映された値とされる。よって、その出力信号の振幅の大きさを見ることで、ＬＣ共振回路の共振周波数の変化を判断できる。 According to this, the alternating current from the alternating current generation unit is input to the LC resonance circuit of the detection circuit. That is, the LC resonance circuit is operated with an alternating current from the alternating current generating unit. In this case, an output signal corresponding to the input signal is output from the LC resonance circuit, and the amplitude of the output signal is a value reflecting the resonance frequency. Therefore, the change in the resonance frequency of the LC resonance circuit can be determined by looking at the amplitude of the output signal.

また、本発明におけるＬＣ共振回路は、前記入力信号による前記ＬＣ共振回路の動作点が、前記ＬＣ共振回路の共振点付近となるように、その回路定数が設定された回路であることを特徴とする。 The LC resonance circuit according to the present invention is a circuit in which circuit constants are set so that an operating point of the LC resonance circuit based on the input signal is near the resonance point of the LC resonance circuit. To do.

これによれば、共振点付近でＬＣ共振回路が動作されるので、共振点付近の出力信号を得ることができる。ＬＣ共振回路の共振点付近では、共振周波数が少し変化しただけでも出力信号の振幅が大きく変化するので、共振周波数の変化（コイルのインダクタンスの変化）を感度良く検出できる。 According to this, since the LC resonance circuit is operated near the resonance point, an output signal near the resonance point can be obtained. In the vicinity of the resonance point of the LC resonance circuit, the amplitude of the output signal changes greatly even if the resonance frequency slightly changes, so that a change in resonance frequency (change in coil inductance) can be detected with high sensitivity.

また、本発明における操作判断手段は、前記ＬＣ共振回路の共振周波数が大きくなる方向に変化したことを前記検出回路が検出した場合には前記操作部がタッチ操作されたと判断する一方で、前記共振周波数が小さくなる方向に変化したことを前記検出回路が検出した場合には前記操作部がタッチ操作されていないと判断することを特徴とする。 Further, the operation determining means in the present invention determines that the operation unit has been touch-operated when the detection circuit detects that the resonance frequency of the LC resonance circuit has changed in a direction of increasing, while the resonance unit When the detection circuit detects that the frequency has changed in a decreasing direction, it is determined that the operation unit is not touch-operated.

上記したように、操作部がタッチ操作されて操作部とコイル設置部との距離が減少した場合には、コイルのインダクタンスが減少して共振周波数が大きくなる。他方、水分が付着した場合には、ＬＣ共振回路の静電容量が大きくなって共振周波数が小さくなる。操作判断手段は、その共振周波数の特徴を踏まえてタッチ操作の有無を判断しているので、その判断を正確に行うことができる。 As described above, when the operation unit is touch-operated and the distance between the operation unit and the coil installation unit decreases, the inductance of the coil decreases and the resonance frequency increases. On the other hand, when moisture adheres, the capacitance of the LC resonance circuit increases and the resonance frequency decreases. Since the operation determination means determines the presence or absence of the touch operation based on the characteristic of the resonance frequency, the determination can be performed accurately.

また、本発明において、前記金属体が前記ＬＣ共振回路に接続され、
前記ＬＣ共振回路の共振周波数が小さくなる方向に変化したことを前記検出回路が検出した場合に、前記操作部にユーザの指が接近したと判断する指接近判断手段を備えることを特徴とする。 In the present invention, the metal body is connected to the LC resonance circuit,
When the detection circuit detects that the resonance frequency of the LC resonance circuit has been reduced, finger approach determination means for determining that the user's finger has approached the operation unit is provided.

これによれば、金属体がＬＣ共振回路に接続されているので、ユーザの指が操作部の金属体に接近した場合には、指と金属体との間で発生する静電容量をＬＣ共振回路に接続できる。この場合、その静電容量の分だけＬＣ共振回路の共振周波数が小さくなる。この場合、指接近判断手段によって、ユーザの指が接近したと判断される。これによって、タッチ操作だけでなく、指の接近も検出できる。 According to this, since the metal body is connected to the LC resonance circuit, when the user's finger approaches the metal body of the operation unit, the capacitance generated between the finger and the metal body is LC-resonated. Can be connected to the circuit. In this case, the resonance frequency of the LC resonance circuit is reduced by the capacitance. In this case, it is determined by the finger approach determination means that the user's finger has approached. Thereby, not only the touch operation but also the approach of the finger can be detected.

また、本発明において、前記操作部がタッチ操作されていないときの前記ＬＣ共振回路の共振周波数を基準共振周波数として、
前記操作判断手段は、前記指接近判断手段によりユーザの指が接近したと判断されたことに後続して、前記ＬＣ共振回路の共振周波数が前記基準共振周波数から大きくなる方向に変化したことを前記検出回路が検出した場合に、前記操作部がユーザによってタッチ操作されたと判断することを特徴とする。 Further, in the present invention, the resonance frequency of the LC resonance circuit when the operation unit is not touch-operated is set as a reference resonance frequency,
The operation determining means determines that the resonance frequency of the LC resonance circuit has changed in a direction increasing from the reference resonance frequency after the finger approach determining means determines that the user's finger has approached. When the detection circuit detects, it is determined that the operation unit is touch-operated by a user.

これによれば、操作判断手段は、指接近判断手段による指接近の判断を経て、タッチ操作されたことを判断しているので、より一層正確に、タッチ操作されたことを検出できる。また、指以外の棒などでタッチ操作された場合には、指接近判断手段による指接近の判断が得られないので、指以外の棒などによるタッチ操作とユーザの指によるタッチ操作とを区別できる。 According to this, since the operation determination unit determines that the touch operation is performed through the finger approach determination by the finger approach determination unit, it can detect the touch operation more accurately. In addition, when a touch operation is performed with a stick other than a finger, it is not possible to determine the finger approach by the finger approach determination means, so that it is possible to distinguish between a touch operation with a stick other than a finger and a touch operation with a user's finger. .

また、本発明において、前記操作部は、マトリックス状に配置された複数の操作領域が設けられるとともに、各操作領域に前記金属体が付けられており、
前記コイルは、前記マトリックスを構成する縦方向の各列に対向する位置に設けられた複数の縦方向コイルと、前記マトリックスを構成する横方向の各列に対向する位置に設けられた複数の横方向コイルとを含み、それら縦方向コイル、横方向コイルは、それぞれ、自身が対向する列に属する複数の前記操作領域に向けて磁束を発生させるものであり、
前記操作判断手段は、前記検出回路により前記共振周波数が大きくなる方向に変化したことを検出された前記縦方向コイルと前記横方向コイルとが交差する部分に対向する前記操作領域がタッチ操作されたと判断することを特徴とする。 Further, in the present invention, the operation section is provided with a plurality of operation areas arranged in a matrix, and the metal body is attached to each operation area,
The coil includes a plurality of vertical coils provided at positions facing the respective vertical columns constituting the matrix and a plurality of horizontal coils provided at positions opposed to the respective horizontal columns constituting the matrix. Each of the longitudinal coil and the transverse coil generates a magnetic flux toward a plurality of the operation regions belonging to the columns facing each other.
The operation determining means is configured such that a touch operation is performed on the operation area facing a portion where the longitudinal coil and the lateral coil intersect, which is detected by the detection circuit to change in the direction in which the resonance frequency increases. It is characterized by judging.

これによれば、マトリックス状に配置された複数の操作領域の操作を検出するためのコイルが、マトリックスの各列に対応させて設けられており、操作領域ごとには設けられていないので、コイル数を削減できる。また、操作領域が操作された場合には、その操作領域が属する縦方向の列に対向する縦方向コイル及び横方向の列に対向する横方向コイルのインダクタンスが減少する。この場合には、その縦方向コイルを含んで構成されるＬＣ共振回路の共振周波数が大きくなる方向に変化し、その横方向コイルを含んで構成されるＬＣ共振回路の共振周波数が大きくなる方向に変化する。よって、操作判断手段は、これら縦方向コイル、横方向コイルが交差する部分に対向する操作領域がタッチ操作されたと判断できる。これによって、複数の操作領域がある場合であっても、コイル数を削減しつつ、操作された操作領域を正確に検出できる。 According to this, coils for detecting operations in a plurality of operation areas arranged in a matrix are provided corresponding to each column of the matrix, and are not provided for each operation area. The number can be reduced. Further, when the operation area is operated, the inductances of the vertical coil facing the vertical column to which the operation area belongs and the horizontal coil facing the horizontal line are reduced. In this case, the resonance frequency of the LC resonance circuit including the longitudinal coil is changed in the direction of increasing, and the resonance frequency of the LC resonance circuit including the lateral coil is increased. Change. Therefore, the operation determination means can determine that a touch operation has been performed on the operation region facing the portion where the vertical coil and the horizontal coil intersect. Thus, even when there are a plurality of operation areas, the operated operation area can be accurately detected while reducing the number of coils.

また、本発明における指接近判断手段は、前記検出回路により前記共振周波数が小さくなる方向に変化したことを検出された前記縦方向コイルと前記横方向コイルとが交差する部分に対向する前記操作領域に指が接近したと判断することを特徴とする。 Further, the finger approach determining means in the present invention is configured such that the operation region is opposed to a portion where the longitudinal coil and the lateral coil intersect detected by the detection circuit in which the resonance frequency is changed in a decreasing direction. It is characterized in that it is determined that a finger has approached.

これによれば、指接近判断手段が、上記のタッチ操作の検出と同様の方法で指接近を判断するので、コイル数を削減しつつ、指接近された操作領域を正確に検出できる。 According to this, since the finger approach determination means determines the finger approach by the same method as the detection of the touch operation described above, it is possible to accurately detect the operation region where the finger is approached while reducing the number of coils.

また、本発明において、前記交流発生部及び前記検出回路と接続する前記コイルを前記複数の縦方向コイル、前記複数の横方向コイル間で順番に切り替える切替手段を備えることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized by comprising switching means for sequentially switching the coils connected to the AC generator and the detection circuit between the plurality of longitudinal coils and the plurality of transverse coils.

これによれば、切替手段が、交流発生部及び検出回路と接続するコイルを複数の縦方向コイル、複数の横方向コイル間で順番に切り替えるので、交流発生部及び検出回路をコイルの数だけ設けなくても良く、構成を簡素できる。また、切替手段は順番に切り替えているので、各縦方向コイル、横方向コイルで構成された各ＬＣ共振回路の共振周波数の変化を順番に検出できる。よって、各操作領域がタッチ操作されたか否か、又は各操作領域に指が接近されたか否かを順に判断できる。 According to this, the switching means sequentially switches the coils connected to the AC generator and the detection circuit between the plurality of longitudinal coils and the plurality of lateral coils, so that the AC generator and the detection circuits are provided by the number of coils. There is no need, and the configuration can be simplified. Moreover, since the switching means switches in order, it is possible to detect the change in the resonance frequency of each LC resonance circuit composed of each longitudinal coil and each transverse coil in order. Accordingly, it is possible to sequentially determine whether or not each operation area has been touched or whether or not a finger has approached each operation area.

また、本発明において、前記操作部は、車両の運転席と助手席の間の位置に設けられており、
前記指接近判断手段により指が接近したと判断された前記操作領域を指が接近した順序が分かるように記憶する指接近順序記憶手段と、
前記操作判断手段により前記操作部がタッチ操作されたと判断された場合に、前記指接近順序記憶手段に記憶されている前記操作領域の順序が、前記運転席側から前記助手席側に向かう順序か否かを判断することで、前記操作部の操作者が前記運転席側のユーザか前記助手席側のユーザかを判断する第一の操作者判断手段と、を備えることを特徴とする。 In the present invention, the operation unit is provided at a position between a driver seat and a passenger seat of the vehicle,
Finger approach order storage means for storing the operation area determined to be approached by the finger approach determination means so that the order in which the finger has approached is known;
When the operation determining means determines that the operation unit is touch-operated, whether the order of the operation areas stored in the finger approach order storage means is the order from the driver seat side to the passenger seat side. Determining whether or not an operator of the operation unit is a user on the driver's seat side or a user on the passenger's seat side.

これによれば、指接近判断手段により指が接近したと判断された場合には、その接近された操作領域の順序が指接近順序記憶手段に記憶される。ここで、操作部は車両の運転席と助手席の間の位置に設けられているので、運転席側のユーザが操作部をタッチ操作する場合には、運転席側にある操作領域から順に指が近づいていくと考えられる。つまり、指接近された操作領域の順序は、運転席側から助手席側に向かう順序であると考えられる。他方、助手席側のユーザが操作部をタッチ操作する場合には、指接近された操作領域の順序は、助手席側から運転席側に向かう順序であると考えられる。第一の操作者判断手段は、どちらの順序であるかに基づいて操作者を判断するので、正確にその判断を行うことができる。 According to this, when it is determined by the finger approach determining means that the finger has approached, the order of the approached operation areas is stored in the finger approach order storage means. Here, since the operation unit is provided at a position between the driver's seat and the passenger seat of the vehicle, when the user on the driver's seat side performs the touch operation on the operation unit, the operation area is sequentially specified from the operation area on the driver's seat side. It is thought that will approach. That is, it is considered that the order of the operation areas where the fingers are approached is the order from the driver seat side to the passenger seat side. On the other hand, when the user on the passenger seat side performs a touch operation on the operation unit, it is considered that the order of the operation areas in which the fingers are approached is the order from the passenger seat side to the driver seat side. Since the first operator determination means determines the operator based on which order, the determination can be made accurately.

また、本発明において、前記操作部は、車両の運転席と助手席の間の位置に設けられており、
前記複数の操作領域のうち、運転席側にある所定の操作領域が運転席側操作領域として予め定められており、助手席側にある所定の操作領域が助手席側操作領域として予め定められており、
前記指接近判断手段により指が接近したと判断された前記操作領域を記憶する指接近領域記憶手段と、
前記操作判断手段により前記操作部がタッチ操作されたと判断された場合に、前記指接近領域記憶手段に記憶されている１又は複数の前記操作領域における前記運転席側操作領域の数と前記助手席側操作領域の数とを比較することで、前記操作部の操作者が前記運転席側のユーザか前記助手席側のユーザかを判断する第二の操作者判断手段と、を備えることを特徴とする。 In the present invention, the operation unit is provided at a position between a driver seat and a passenger seat of the vehicle,
Of the plurality of operation areas, a predetermined operation area on the driver's seat side is predetermined as the driver's seat side operation area, and a predetermined operation area on the passenger's seat side is predetermined as the passenger's seat side operation area. And
Finger approach area storage means for storing the operation area determined to be approached by the finger approach determination means;
When the operation determining unit determines that the operation unit has been touch-operated, the number of driver-side operation regions in the one or more operation regions stored in the finger approach region storage unit and the passenger seat A second operator determination unit that determines whether the operator of the operation unit is the user on the driver's seat side or the user on the passenger seat side by comparing the number of side operation areas with each other. And

これによれば、指接近判断手段により指接近が判断された操作領域が、指接近領域記憶手段に記憶されていく。ここで、運転席側のユーザが操作部をタッチ操作する場合には、運転席側から手が伸びていくので、運転席側にある操作領域（運転席側操作領域）に指が接近する割合が高くなると考えられる。他方、助手席側のユーザが操作部をタッチ操作する場合には、助手席側にある操作領域（助手席側操作領域）に指が接近する割合が高くなると考えられる。第二の操作者判断手段は、どちらの割合が高いか（運転席側操作領域の数と助手席側操作領域の数との大小）に基づいて操作者を判断するので、正確にその判断を行うことができる。 According to this, the operation area for which the finger approach is determined by the finger approach determining means is stored in the finger approach area storage means. Here, when the user on the driver's seat side performs a touch operation on the operation unit, the hand extends from the driver's seat side, so the ratio of the finger approaching the operation area on the driver's seat side (driver's seat side operation area) Will be higher. On the other hand, when the user on the passenger seat side performs a touch operation on the operation unit, it is considered that the ratio of the finger approaching the operation region on the passenger seat side (passenger seat side operation region) increases. The second operator determination means determines the operator based on which ratio is higher (the size of the number of driver-side operation areas and the number of passenger-side operation areas). It can be carried out.

また、本発明は、前記操作部全体が前記金属体としての金属で構成され、
前記操作部の周縁部で前記金属が折り曲げられて、前記金属で構成された前記操作部及び前記金属の折り曲げられた部分で前記コイル設置部の周囲が覆われたことを特徴とする。 Further, in the present invention, the entire operation portion is made of a metal as the metal body,
The metal is bent at a peripheral portion of the operation portion, and the periphery of the coil installation portion is covered with the operation portion made of the metal and the bent portion of the metal.

これによれば、コイル設置部が金属で覆われることになるので、電磁ノイズ対策を強化できる。具体的には、金属によって、コイル設置部から発生された電磁ノイズが外部に漏れるのを抑制でき、反対に、外部からの電磁ノイズがコイル設置部に侵入されるのを抑制できる。よって、電磁ノイズによる本装置（操作検出装置）の誤動作や他の装置の誤動作を防止できる。 According to this, since a coil installation part will be covered with a metal, an electromagnetic noise countermeasure can be strengthened. Specifically, the electromagnetic noise generated from the coil installation part can be prevented from leaking to the outside by metal, and conversely, the electromagnetic noise from the outside can be prevented from entering the coil installation part. Therefore, malfunction of this device (operation detection device) and malfunction of other devices due to electromagnetic noise can be prevented.

車室１００を示した図である。It is the figure which showed the vehicle interior. 第一実施形態の操作検出装置１の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the operation detection apparatus 1 of 1st embodiment. 第一実施形態の検出回路５０の詳細を示した図である。It is the figure which showed the detail of the detection circuit 50 of 1st embodiment. 操作部１１のタッチ操作の検出原理を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a detection principle of a touch operation of the operation unit 11. 第一実施形態のＬＣ共振回路５１の出力特性を説明する図である。It is a figure explaining the output characteristic of LC resonance circuit 51 of a first embodiment. 第二実施形態の操作検出装置２の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the operation detection apparatus 2 of 2nd embodiment. 第二実施形態の検出回路５０の詳細を示した図である。It is the figure which showed the detail of the detection circuit 50 of 2nd embodiment. 操作部１１に指が接近した状態を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a state where a finger approaches the operation unit 11. 第二実施形態のＬＣ共振回路５１の出力特性を説明する図である。It is a figure explaining the output characteristic of LC resonance circuit 51 of a second embodiment. 操作部１３を正面方向から見た図である。It is the figure which looked at the operation part 13 from the front direction. 指が接近してタッチ操作されるまでの検出回路５０の出力の変化を示した図である。It is the figure which showed the change of the output of the detection circuit 50 until a finger | toe approaches and touch-operates. タッチ操作や指接近を判別する処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process which discriminate | determines touch operation and finger approach. 操作者を判別する処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process which discriminate | determines an operator. 縦長コイル２１１〜２１４、横長コイル２１５〜２１８を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the vertically long coils 211-214 and the horizontally long coils 215-218. 第五実施形態の操作検出装置３の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the operation detection apparatus 3 of 5th embodiment. 第六実施形態の操作部１４周辺の構造を示した図である。It is the figure which showed the structure around the operation part 14 of 6th embodiment.

（第一実施形態）
以下、本発明に係る操作検出装置の第一実施形態を図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施形態では、車室に設けられたタッチスイッチのタッチ操作を検出する装置に本発明を適用した例について説明する。図１は、車室１００を示した図である。図１に示すように、運転席３００と助手席（図示外）との間に、車室１００の前席領域に対向する形でフロントパネル１０が設けられている。そのフロントパネル１０には、平面状とされた表面に、各種のスイッチが設けられている。なお、図１では、一つのスイッチ１１のみを図示しているが、他にもスイッチが設けられている。それらスイッチは、例えば、エアコンの動作を指示するスイッチ（例えば、温度設定スイッチ、空調モード設定スイッチ、風向、風量設定スイッチなど）であったり、オーディオの動作を指示するスイッチ（例えば、音量設定スイッチ、ＣＤ、ＤＶＤ、ラジオ等のソースを選択するソース選択スイッチなど）であったりする。より具体的には、フロントパネル１０上には、各スイッチの外形となる外形線（例えば、四角状、丸状の外形線）が描かれ、各外形線の内側に、各スイッチの意味内容に応じたシンボル（例えば、温度設定スイッチであることが分かるシンボル）が描かれている。それら外形線、シンボルによって各スイッチの意匠が構成されている。また、それらスイッチは、タッチ操作によって反応するスイッチとされている。なお、フロントパネル１０の上側には、ナビゲーション装置の液晶ディスプレイ５０１も設けられている。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of an operation detection device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment described below, an example in which the present invention is applied to a device that detects a touch operation of a touch switch provided in a passenger compartment will be described. FIG. 1 is a view showing a passenger compartment 100. As shown in FIG. 1, a front panel 10 is provided between a driver seat 300 and a passenger seat (not shown) so as to face the front seat area of the passenger compartment 100. The front panel 10 is provided with various switches on a flat surface. In FIG. 1, only one switch 11 is shown, but other switches are provided. These switches are, for example, switches for instructing the operation of an air conditioner (for example, a temperature setting switch, an air conditioning mode setting switch, a wind direction, an air volume setting switch, etc.), or a switch for instructing an audio operation (for example, a volume setting switch, Or a source selection switch for selecting a source such as a CD, DVD, or radio). More specifically, outlines (for example, square and round outlines) that are the outlines of the switches are drawn on the front panel 10, and the meaning of each switch is indicated inside each outline. A corresponding symbol (for example, a symbol that indicates a temperature setting switch) is drawn. The design of each switch is constituted by these outlines and symbols. These switches are switches that react by a touch operation. A liquid crystal display 501 of the navigation device is also provided on the upper side of the front panel 10.

次に、各スイッチのタッチ操作を検出する操作検出装置の構成について、図１のスイッチ１１を例にとって説明する。図２は、スイッチ１１のタッチ操作を検出する操作検出装置１の構成を示している。なお、図２では、図１のＡ−Ａ線でスイッチ１１を切ったときの断面を示している。スイッチ１１としての操作部１１（フロントパネル１０の一部）は、板状とされており、アクリル等の樹脂から構成されている。その操作部１１の厚さは例えば１ｍｍ〜２ｍｍ程度とされる。操作部１１の裏面には、シート状の金属体１２が付着されている。その金属体１２は、例えば銅、アルミ、金など、比較的導電率が高い金属から構成されている。金属体１２は、予めシート状に形成されたものが接着剤で操作部１１に接着され、又は蒸着によって形成される。 Next, the configuration of the operation detection device that detects the touch operation of each switch will be described using the switch 11 in FIG. 1 as an example. FIG. 2 shows a configuration of the operation detection device 1 that detects a touch operation of the switch 11. FIG. 2 shows a cross section when the switch 11 is turned off along the line AA in FIG. The operation unit 11 (a part of the front panel 10) as the switch 11 has a plate shape and is made of a resin such as acrylic. The thickness of the operation unit 11 is, for example, about 1 mm to 2 mm. A sheet-like metal body 12 is attached to the back surface of the operation unit 11. The metal body 12 is made of a metal having a relatively high conductivity, such as copper, aluminum, or gold. The metal body 12 is formed in advance in a sheet shape, and is adhered to the operation unit 11 with an adhesive, or is formed by vapor deposition.

操作部１１の裏側周縁部にはスペーサ３０が設けられている。そのスペーサ３０は、後述する検出コイル基板２０と操作部１１とを一定距離離れさせるために、操作部１１と検出コイル基板２０との間に挿入されるものである。スペーサ３０の一端は操作部１１と固定され、他端は検出コイル基板２０と固定されている。スペーサ３０の厚さは例えば２ｍｍ程度とされている。したがって、操作部１１がタッチ操作されていない状態においては、検出コイル基板２０と操作部１１とは２ｍｍ程度離れていることになる。また、スペーサ３０はアクリル等の樹脂から構成されている。 A spacer 30 is provided on the peripheral edge on the back side of the operation unit 11. The spacer 30 is inserted between the operation unit 11 and the detection coil substrate 20 in order to separate the detection coil substrate 20 and the operation unit 11 described later from each other by a certain distance. One end of the spacer 30 is fixed to the operation unit 11, and the other end is fixed to the detection coil substrate 20. The thickness of the spacer 30 is about 2 mm, for example. Therefore, when the operation unit 11 is not touch-operated, the detection coil substrate 20 and the operation unit 11 are separated by about 2 mm. The spacer 30 is made of a resin such as acrylic.

操作部１１の裏側には、スペーサ３０を介して、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁体から構成された検出コイル基板２０が設けられている。その検出コイル基板２０は、操作部１１と平行に設けられている。検出コイル基板２０には、金属体１２と対向する位置でコイルパターン２１が形成されている。そのコイルパターン２１は、銅、アルミなどの導電材料で構成され、印刷技術を利用することで検出コイル基板２０に形成されたものである。コイルパターン２１はコイルとして機能するものであり、コイルパターン２１に交流が流された場合には、そのインダクタンスに応じた磁束が発生される。なお、金属体１２とコイルパターン２１は対向しているので、コイルパターン２１で発生された磁束は、金属体１２を貫くことになる。なお、以下ではコイルパターン２１を単にコイルと言う。 A detection coil substrate 20 made of an insulator such as glass epoxy resin is provided on the back side of the operation unit 11 with a spacer 30 interposed therebetween. The detection coil substrate 20 is provided in parallel with the operation unit 11. A coil pattern 21 is formed on the detection coil substrate 20 at a position facing the metal body 12. The coil pattern 21 is made of a conductive material such as copper or aluminum, and is formed on the detection coil substrate 20 by using a printing technique. The coil pattern 21 functions as a coil. When an alternating current is passed through the coil pattern 21, a magnetic flux corresponding to the inductance is generated. Since the metal body 12 and the coil pattern 21 are opposed to each other, the magnetic flux generated by the coil pattern 21 penetrates the metal body 12. Hereinafter, the coil pattern 21 is simply referred to as a coil.

操作検出装置１は、上記の操作部１１周辺の構成に加えて、交流発生部４０、検出回路５０及びマイコン６０を備えている。交流発生部４０は、所定周波数の交流を発生する部分であり、本実施形態では約４５０ｋＨｚの交流を発生している。その交流発生部４０は、コイル２１で磁束を発生させるとともに、後述する検出回路５０のＬＣ共振回路５１（図３参照）の動作信号を与えるものである。したがって、交流発生部４０は、コイル２１に接続されるとともに、そのコイル２１を介して検出回路５０にも接続されている。 The operation detection device 1 includes an AC generation unit 40, a detection circuit 50, and a microcomputer 60 in addition to the configuration around the operation unit 11 described above. The AC generator 40 is a part that generates AC of a predetermined frequency, and generates AC of about 450 kHz in this embodiment. The AC generator 40 generates a magnetic flux in the coil 21 and gives an operation signal of an LC resonance circuit 51 (see FIG. 3) of the detection circuit 50 described later. Therefore, the AC generator 40 is connected to the coil 21 and is also connected to the detection circuit 50 via the coil 21.

検出回路５０は、コイル２１のインダクタンス変化を検出するための回路である。ここで、図３は、検出回路５０の詳細を示している。なお、図３では、検出回路５０に加えて交流発生部４０も示している。図３に示すように、検出回路５０は、インダクタ（コイル）、キャパシタ（コンデンサ）から構成されたＬＣ共振回路５１を備えている。そのＬＣ共振回路５１は、検出コイル基板２０に形成されたコイル２１を含む形で構成されている。そのコイル２１のインダクタンスＬは、後述するように、検出コイル基板２０（コイル２１）と操作部１１（金属体１２）との距離に応じて変化する。また、ＬＣ共振回路５１には、コイル２１と並列にコンデンサ５２が設けられている。そのコンデンサ５２は、コイル２１に寄生する静電容量Ｃを示したコンデンサである。つまり、コンデンサ５２は、コイル２１によって自動的に発生するものである。なお、これらコイル２１、コンデンサ５２で並列共振回路が構成されている。 The detection circuit 50 is a circuit for detecting a change in inductance of the coil 21. Here, FIG. 3 shows details of the detection circuit 50. In addition, in addition to the detection circuit 50, the alternating current generation part 40 is also shown in FIG. As shown in FIG. 3, the detection circuit 50 includes an LC resonance circuit 51 including an inductor (coil) and a capacitor (capacitor). The LC resonance circuit 51 is configured to include the coil 21 formed on the detection coil substrate 20. As will be described later, the inductance L of the coil 21 changes in accordance with the distance between the detection coil substrate 20 (coil 21) and the operation unit 11 (metal body 12). The LC resonance circuit 51 is provided with a capacitor 52 in parallel with the coil 21. The capacitor 52 is a capacitor that shows a capacitance C parasitic on the coil 21. That is, the capacitor 52 is automatically generated by the coil 21. The coil 21 and the capacitor 52 constitute a parallel resonance circuit.

また、ＬＣ共振回路５１には、コイル２１と直列に、コンデンサ５３、５４が設けられている。直列コンデンサ５３は、ＬＣ共振回路５１の動作点（交流発生部４０からの交流の周波数ｆ０）がＬＣ共振回路５１の共振周波数付近になるように、その静電容量Ｃｏが定められたコンデンサである。また、コンデンサ５４は、直列コンデンサ５３と並列に設けられており、後述するように、水分付着によって発生するものである。つまり、コンデンサ５４の静電容量Ｃｗは、水分付着に基づく値とされており、水分付着が無ければゼロとされる。 The LC resonance circuit 51 is provided with capacitors 53 and 54 in series with the coil 21. The series capacitor 53 is a capacitor whose capacitance Co is determined so that the operating point of the LC resonance circuit 51 (AC frequency f0 from the AC generator 40) is close to the resonance frequency of the LC resonance circuit 51. . Moreover, the capacitor | condenser 54 is provided in parallel with the series capacitor | condenser 53, and it generate | occur | produces by moisture adhesion so that it may mention later. That is, the capacitance Cw of the capacitor 54 is a value based on moisture adhesion, and is zero if there is no moisture adhesion.

このように、ＬＣ共振回路５１は、コイル２１、コンデンサ５２〜５４から構成されているが、コンデンサ５２、５４は自動的に発生するものであるので、実質的にはコイル２１と直列コンデンサ５３との直列共振回路とされている。ＬＣ共振回路５１の共振周波数ｆｓ２は、以下の式１で表すことができる。なお、式１において、静電容量Ｃｂは、直列コンデンサ５３の静電容量Ｃｏとコンデンサ５４の静電容量Ｃｗを加算したもの、つまりＣｂ＝Ｃｏ＋Ｃｗである。なお、コイル２１とコンデンサ５２から構成される並列共振回路の共振周波数ｆｓ１は、以下の式２で表される。式１、式２から、ＬＣ共振回路５１全体の共振周波数ｆｓ２は、直列コンデンサ５３の静電容量Ｃｏの分だけ（厳密には、静電容量Ｃｏに水分付着に基づく静電容量Ｃｗが加算された静電容量Ｃｂの分だけ）式２の共振周波数ｆｓ１よりも小さくされている。なお、操作部１１がタッチ操作されておらず且つ水分付着もされていない状態におけるＬＣ共振回路５１の共振周波数ｆｓ２を基準共振周波数としたとき、本実施形態では、その基準共振周波数ｆｓ２が約４１５ｋＨｚとなるように、ＬＣ共振回路５１の回路定数（コイル２１のインダクタンスＬ、直列コンデンサ５３の静電容量Ｃｏ等）が調整されている。なお、その回路定数の調整の考え方については、操作検出装置１の動作を説明した後に、詳細に説明する。 As described above, the LC resonance circuit 51 includes the coil 21 and the capacitors 52 to 54. However, since the capacitors 52 and 54 are automatically generated, the coil 21 and the series capacitor 53 are substantially formed. The series resonance circuit. The resonance frequency fs2 of the LC resonance circuit 51 can be expressed by the following formula 1. In Equation 1, the capacitance Cb is the sum of the capacitance Co of the series capacitor 53 and the capacitance Cw of the capacitor 54, that is, Cb = Co + Cw. The resonance frequency fs1 of the parallel resonance circuit composed of the coil 21 and the capacitor 52 is expressed by the following formula 2. From Equations 1 and 2, the resonance frequency fs2 of the entire LC resonance circuit 51 is equal to the capacitance Co of the series capacitor 53 (strictly, the capacitance Cw based on moisture adhesion is added to the capacitance Co. The resonance frequency fs1 of Expression 2 is made smaller by the amount of the capacitance Cb. When the resonance frequency fs2 of the LC resonance circuit 51 in a state where the operation unit 11 is not touch-operated and moisture is not attached is set as the reference resonance frequency, in this embodiment, the reference resonance frequency fs2 is about 415 kHz. The circuit constants of the LC resonance circuit 51 (the inductance L of the coil 21, the capacitance Co of the series capacitor 53, etc.) are adjusted so that The concept of adjusting the circuit constant will be described in detail after the operation of the operation detection device 1 is described.

図３に示すように、ＬＣ共振回路５１の入力側には交流発生部４０が接続されている。よって、ＬＣ共振回路５１は、交流発生部４０からの交流（周波数ｆ０＝約４５０ｋＨｚの交流）を入力信号として動作されることになる。また、ＬＣ共振回路５１の出力側には、抵抗５５（抵抗値Ｒｏ）が接続されている。その抵抗５５は、ＬＣ共振回路５１の出力信号Ｖｏを取り出すためのものである。ＬＣ共振回路５１には約４５０ｋＨｚの交流が入力されるので、抵抗５５には４５０ｋＨｚの交流の出力信号Ｖｏが現れることになる。その出力信号Ｖｏの振幅は、ＬＣ共振回路５１の共振周波数ｆｓ２が反映された値、具体的には、共振周波数ｆｓ２とＬＣ共振回路５１の動作周波数ｆ０との差に応じた値とされている。より具体的には、ＬＣ共振回路５１の動作点が共振周波数ｆｓ２に近い程、出力信号の振幅が大きくなる。なお、図２では検出回路５０は検出コイル基板２０の外に図示しているが、検出回路５０は検出コイル基板２０上に設けられたとしても良い。 As shown in FIG. 3, an AC generator 40 is connected to the input side of the LC resonance circuit 51. Therefore, the LC resonance circuit 51 is operated using the alternating current from the alternating current generation unit 40 (frequency f0 = approximately 450 kHz alternating current) as an input signal. A resistor 55 (resistance value Ro) is connected to the output side of the LC resonance circuit 51. The resistor 55 is for taking out the output signal Vo of the LC resonance circuit 51. Since an alternating current of about 450 kHz is input to the LC resonance circuit 51, an alternating output signal Vo of 450 kHz appears in the resistor 55. The amplitude of the output signal Vo is a value reflecting the resonance frequency fs2 of the LC resonance circuit 51, specifically, a value corresponding to the difference between the resonance frequency fs2 and the operating frequency f0 of the LC resonance circuit 51. . More specifically, the closer the operating point of the LC resonance circuit 51 is to the resonance frequency fs2, the larger the amplitude of the output signal. In FIG. 2, the detection circuit 50 is illustrated outside the detection coil substrate 20, but the detection circuit 50 may be provided on the detection coil substrate 20.

図２の説明に戻り、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成されたマイコン６０は、交流発生部４０及び検出回路５０と接続されており、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムにしたがった処理を実行することで、交流発生部４０の動作を制御したり、検出回路５０からの検出結果を受け取って、操作部１１が操作されたか否かを判断したりするものである。マイコン６０は、操作部１１が操作されたと判断したときには、所定の車載機器（エアコン、オーディオ等）に所定の動作（温度設定、音量設定等）をするように指示する。また、マイコン６０は、ＲＡＭ等のメモリ６０１を有しており、各種情報をそのメモリ６０１に一時的に記憶しつつ、各種の処理を実行している。 Returning to the description of FIG. 2, the microcomputer 60 including a CPU, a ROM, a RAM, and the like is connected to the AC generation unit 40 and the detection circuit 50, and the CPU executes a process according to a program stored in the ROM. Thus, the operation of the AC generation unit 40 is controlled, or the detection result from the detection circuit 50 is received to determine whether or not the operation unit 11 has been operated. When it is determined that the operation unit 11 has been operated, the microcomputer 60 instructs a predetermined in-vehicle device (air conditioner, audio, etc.) to perform a predetermined operation (temperature setting, volume setting, etc.). The microcomputer 60 includes a memory 601 such as a RAM, and executes various processes while temporarily storing various types of information in the memory 601.

次に、操作検出装置１の動作（操作部１１のタッチ操作の検出原理）について説明する。図４は操作部１１のタッチ操作の検出原理を説明する図であり、具体的には図４（ａ）は、操作部１１がタッチ操作されていないときにおける操作部１１周辺の断面を示しており、図４（ｂ）は、操作部１１がタッチ操作されたときにおける操作部１１周辺の断面を示している。 Next, the operation of the operation detection device 1 (the detection principle of the touch operation of the operation unit 11) will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining the detection principle of the touch operation of the operation unit 11. Specifically, FIG. 4A shows a cross section around the operation unit 11 when the operation unit 11 is not touch-operated. FIG. 4B shows a cross section around the operation unit 11 when the operation unit 11 is touch-operated.

（ｉ）操作されていない場合
先ず、図４（ａ）を参照して、操作部１１がタッチ操作されていないときの動作について説明する。マイコン６０からの指示によって交流発生部４０から周波数ｆ０（ｆ０＝約４５０ｋＨｚ）の交流が発生され、その交流がコイル２１に入力される。すると、コイル２１にはコイル２１のインダクタンスＬに応じた磁束７１が発生される。その磁束７１の一部は金属体１２を貫き、金属体１２にはその磁束７１によって渦電流が発生する。すると、その渦電流によって、磁束７１の向きと反対方向の磁束、すなわち磁束７１を相殺する逆磁束が発生する。なお、図４（ａ）では逆磁束を図示していない。結局、コイル２１からは逆磁束による相殺が反映された磁束７１が発生されることになる。 (I) When Not Operated First, an operation when the operation unit 11 is not touch-operated will be described with reference to FIG. In response to an instruction from the microcomputer 60, an alternating current with a frequency f 0 (f 0 = about 450 kHz) is generated from the alternating current generation unit 40, and the alternating current is input to the coil 21. Then, a magnetic flux 71 corresponding to the inductance L of the coil 21 is generated in the coil 21. A part of the magnetic flux 71 penetrates the metal body 12, and an eddy current is generated in the metal body 12 by the magnetic flux 71. Then, the eddy current generates a magnetic flux in a direction opposite to the direction of the magnetic flux 71, that is, a reverse magnetic flux that cancels the magnetic flux 71. In FIG. 4A, the reverse magnetic flux is not shown. Eventually, the magnetic flux 71 reflecting the cancellation due to the reverse magnetic flux is generated from the coil 21.

この磁束７１を発生させるコイル２１のインダクタンスＬをＬ＝Ｌ０とすると、図３のＬＣ共振回路５１の共振周波数ｆｓ２は、上記式１のＬがＬ０とされた値となる。ここで、図５は、ＬＣ共振回路５１の出力特性を示しており、具体的には、横軸をＬＣ共振回路５１の動作周波数とし、縦軸を入力信号Ｖｉに対する出力信号Ｖｏの比（Ｖｏ／Ｖｉ）とした図を示している。また、図５には、図４（ａ）の場合、つまり操作部１１がタッチ操作されていない場合における出力比（Ｖｏ／Ｖｉ）の曲線８１（以下、共振曲線という）を示している。その共振曲線８１では動作周波数が４１５ｋＨｚで最も出力が大きくなっている。その周波数４１５ｋＨｚがＬＣ共振回路５１の基準共振周波数ｆｓ２である。 Assuming that the inductance L of the coil 21 that generates the magnetic flux 71 is L = L0, the resonance frequency fs2 of the LC resonance circuit 51 of FIG. 3 is a value in which L in the above equation 1 is L0. Here, FIG. 5 shows the output characteristics of the LC resonance circuit 51. Specifically, the horizontal axis is the operating frequency of the LC resonance circuit 51, and the vertical axis is the ratio of the output signal Vo to the input signal Vi (Vo). / Vi) is shown. FIG. 5 shows a curve 81 (hereinafter referred to as a resonance curve) of the output ratio (Vo / Vi) in the case of FIG. 4A, that is, when the operation unit 11 is not touch-operated. In the resonance curve 81, the output is the largest at the operating frequency of 415 kHz. The frequency 415 kHz is the reference resonance frequency fs2 of the LC resonance circuit 51.

また、ＬＣ共振回路５１の動作周波数ｆ０が約４５０ｋＨｚとされているので、図３の抵抗５５には、図５のｆ０＝４５０ｋＨｚのラインと共振曲線８１との交点８１１で示される値（＝約３Ｖ）の振幅の出力信号Ｖｏが出力される。その出力信号Ｖｏはマイコン６０に入力されて、マイコン６０によって、その出力信号Ｖｏの振幅の大きさと、タッチ操作されていないときにおける振幅の大きさとして予め定められた基準値とが比較される。そして、その比較結果に基づいて、操作部１１がタッチ操作されたか否かが判断される。この場合には、出力信号Ｖｏの振幅の大きさが基準値と同程度であるとして、操作部１１はタッチ操作されていないと判断されることになる。 Further, since the operating frequency f0 of the LC resonance circuit 51 is about 450 kHz, the resistance 55 in FIG. 3 has a value (= about) indicated by the intersection 811 between the line of f0 = 450 kHz and the resonance curve 81 in FIG. An output signal Vo having an amplitude of 3V) is output. The output signal Vo is input to the microcomputer 60, and the microcomputer 60 compares the magnitude of the amplitude of the output signal Vo with a reference value predetermined as the magnitude of the amplitude when no touch operation is performed. Then, based on the comparison result, it is determined whether or not the operation unit 11 has been touched. In this case, it is determined that the operation unit 11 is not touch-operated, assuming that the amplitude of the output signal Vo is approximately the same as the reference value.

（ｉｉ）操作された場合
次に、図４（ｂ）を参照して、操作部１１がタッチ操作されたときの動作について説明する。図４（ｂ）に示すように、ユーザの指Ｆによって操作部１１がタッチ操作されると、操作部１１が微小変形し、それにともなって金属体１２も微小変形する。なお、微小変形の度合いは操作部１１を構成する材料によって変わってくるが、どの材料であっても微小変形することには変わりない。操作部１１が微小変形すると、操作部１１（金属体１２）と検出コイル基板２０（コイル２１）との距離が縮まる。距離が縮まると、コイル２１からの磁束７１が金属体１２に導通しやすくなるので、金属体１２に発生する渦電流が増加する。渦電流が増加すると、渦電流による逆磁束７２が大きくなって、その逆磁束７２によってコイル２１の磁束７１が減少する。その結果、コイル２１のインダクタンスＬが、タッチ操作されていないときのインダクタンスＬ０から減少する。上記式１により、コイル２１のインダクタンスＬが減少するとＬＣ共振回路５１の共振周波数ｆｓ２が大きくなる。 (Ii) When operated Next, an operation when the operation unit 11 is touch-operated will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4B, when the operation unit 11 is touch-operated by the user's finger F, the operation unit 11 is slightly deformed, and accordingly, the metal body 12 is also minutely deformed. Although the degree of minute deformation varies depending on the material constituting the operation unit 11, it does not change even if any material is minutely deformed. When the operation unit 11 is slightly deformed, the distance between the operation unit 11 (metal body 12) and the detection coil substrate 20 (coil 21) is reduced. When the distance is shortened, the magnetic flux 71 from the coil 21 is easily conducted to the metal body 12, so that the eddy current generated in the metal body 12 increases. When the eddy current increases, the reverse magnetic flux 72 due to the eddy current increases, and the magnetic flux 71 of the coil 21 decreases due to the reverse magnetic flux 72. As a result, the inductance L of the coil 21 decreases from the inductance L0 when the touch operation is not performed. According to the above formula 1, when the inductance L of the coil 21 decreases, the resonance frequency fs2 of the LC resonance circuit 51 increases.

ここで、図５には、図４（ｂ）の場合、つまり操作部１１がタッチ操作された場合における共振曲線８２を示している。共振曲線８２は、共振周波数ｆｓ２が大きくなった分だけ、共振曲線８１から右側にシフトしている。その結果、ＬＣ共振回路５１の動作周波数ｆ０と共振周波数ｆｓ２とが接近する。その結果、検出回路５０から出力される出力信号Ｖｏの大きさ（図５のｆ０＝４５０ｋＨｚのラインと共振曲線８２との交点８２１で示される値（＝約４．２Ｖ））が、共振曲線８１のときよりも大きくなる。そして、その出力信号Ｖｏの振幅の大きさ（＝約４．２Ｖ）が基準値（＝約３Ｖ）から一定以上大きくなったことに基づいて、マイコン６０によって操作部１１がタッチ操作されたと判断される。その後、所定の車載機器における所定の動作が行われる。なお、図４（ｂ）の場合では、指Ｆで操作された場合を示しているが、仮に手袋をしたまま操作した場合であっても、操作部１１と検出コイル基板２０との距離が縮まることには変わりないので、動作的には指Ｆの場合と同じである。 Here, FIG. 5 shows a resonance curve 82 in the case of FIG. 4B, that is, when the operation unit 11 is touch-operated. The resonance curve 82 is shifted to the right from the resonance curve 81 by the amount by which the resonance frequency fs2 is increased. As a result, the operating frequency f0 of the LC resonance circuit 51 and the resonance frequency fs2 approach each other. As a result, the magnitude of the output signal Vo output from the detection circuit 50 (the value (= about 4.2 V) indicated by the intersection 821 between the line of f0 = 450 kHz and the resonance curve 82 in FIG. 5) becomes the resonance curve 81. It will be larger than Then, based on the fact that the amplitude (= about 4.2 V) of the output signal Vo has become larger than a certain value from the reference value (= about 3 V), it is determined that the operation unit 11 has been touched by the microcomputer 60. The Thereafter, a predetermined operation in a predetermined in-vehicle device is performed. In the case of FIG. 4B, the case where the operation is performed with the finger F is shown, but the distance between the operation unit 11 and the detection coil substrate 20 is shortened even when the operation is performed while wearing gloves. Since this does not change, the operation is the same as that of the finger F.

（ｉｉｉ）水分付着の場合
次に、操作部１１の内部に水分が侵入して、コイル２１や検出回路５０に水分が付着したときにおける動作について説明する。例えば、図４（ａ）の状態で、コイル２１や検出回路５０に水分が付着した場合には、図３のＬＣ共振回路５１におけるコンデンサ５４の静電容量Ｃｗが大きくなる（発生する）。その結果、上記式１により、ＬＣ共振回路５１の共振周波数ｆｓ２が小さくなる。ここで、図５には、水分付着した場合における共振曲線８３を示している。共振曲線８３は、共振周波数ｆｓ２が小さくなった分だけ、共振曲線８１から左側にシフトしている。その結果、ＬＣ共振回路５１の動作周波数ｆ０と共振周波数ｆｓ２とが離れる。その結果、検出回路５０から出力される出力信号Ｖｏの大きさ（図５のｆ０＝４５０ｋＨｚのラインと共振曲線８３との交点８３１で示される値（＝約２Ｖ））が、共振曲線８１のときよりも小さくなる。 (Iii) Case of Water Adhesion Next, an operation when water enters the operation unit 11 and water adheres to the coil 21 or the detection circuit 50 will be described. For example, when moisture adheres to the coil 21 or the detection circuit 50 in the state of FIG. 4A, the capacitance Cw of the capacitor 54 in the LC resonance circuit 51 of FIG. 3 increases (occurs). As a result, the resonance frequency fs2 of the LC resonance circuit 51 is reduced by the above equation 1. Here, FIG. 5 shows a resonance curve 83 when moisture adheres. The resonance curve 83 is shifted from the resonance curve 81 to the left by the amount by which the resonance frequency fs2 is reduced. As a result, the operating frequency f0 and the resonant frequency fs2 of the LC resonant circuit 51 are separated. As a result, when the magnitude of the output signal Vo output from the detection circuit 50 (the value indicated by the intersection 831 between the line of f0 = 450 kHz and the resonance curve 83 in FIG. 5 (= about 2V)) is the resonance curve 81. Smaller than.

そして、マイコン６０によって、その出力信号Ｖｏの振幅の大きさ（＝約２Ｖ）が基準値（＝約３Ｖ）から一定以上小さくなったことが確認される。そして、操作部１１内部に水分が付着した可能性があるとして、例えば警告が行われる。 Then, the microcomputer 60 confirms that the magnitude (= about 2V) of the amplitude of the output signal Vo has become smaller than a certain value from the reference value (= about 3V). Then, for example, a warning is given that there is a possibility that moisture has adhered to the inside of the operation unit 11.

なお、図５では、コイル２１とその寄生コンデンサ５２とで構成される並列共振回路の共振周波数ｆｓ１（＝約６５０ｋＨｚ）を示している。仮に、直列コンデンサ５３が無いとした場合には、ＬＣ共振回路５１の共振周波数は、その並列共振回路の共振周波数ｆｓ１となる。この場合には、共振周波数ｆｓ１から離れた動作点（ｆ０＝４５０ｋＨｚ）で出力信号を得ることになる。そのため、タッチ操作や水分付着によって共振周波数ｆｓ１が変化したとしても、出力信号はほとんど変化しない。これに対して、直列コンデンサ５３を設けた場合には、動作点を共振周波数ｆｓ２付近にできるので、共振周波数ｆｓ２の小さい変化（インダクタンスＬの微小変化）であっても大きな出力信号の差になって現れる。よって、感度良く、タッチ操作、水分付着を検出できる。 FIG. 5 shows a resonance frequency fs1 (= about 650 kHz) of a parallel resonance circuit composed of the coil 21 and its parasitic capacitor 52. If it is assumed that there is no series capacitor 53, the resonance frequency of the LC resonance circuit 51 is the resonance frequency fs1 of the parallel resonance circuit. In this case, an output signal is obtained at an operating point (f0 = 450 kHz) away from the resonance frequency fs1. Therefore, even if the resonance frequency fs1 changes due to a touch operation or moisture adhesion, the output signal hardly changes. On the other hand, when the series capacitor 53 is provided, the operating point can be close to the resonance frequency fs2, so that even a small change in the resonance frequency fs2 (a small change in the inductance L) results in a large output signal difference. Appear. Therefore, touch operation and moisture adhesion can be detected with high sensitivity.

以上の各場合におけるＬＣ共振回路５１の動作を踏まえて、ＬＣ共振回路５１の回路定数に考え方について説明する。図５に示すように、ＬＣ共振回路５１の共振点における出力信号Ｖｏが約５．５Ｖであるのに対し、タッチ操作、水分付着が無いときのＬＣ共振回路５１の動作点（交点８１１）における出力信号Ｖｏが約３Ｖとされている。つまり、動作点８１１は、３／５．５＝約５５％の位置に設定されている。また、タッチ操作されたときのＬＣ共振回路５１の動作点（交点８２１）における出力信号Ｖｏが約４．２Ｖとされている。この場合、動作点８２１は、基準の動作点８１１から約４０％増加（４．２／３＝１．４）したことになる。また、水分付着したときにおけるＬＣ共振回路５１の動作点（交点８３１）における出力信号Ｖｏが約２Ｖとされている。この場合、動作点８３１は、基準の動作点８１１から約３３％減少（２／３＝６７％、１００％−６７％＝３３％）したことになる。 Based on the operation of the LC resonance circuit 51 in each of the above cases, the concept of the circuit constant of the LC resonance circuit 51 will be described. As shown in FIG. 5, the output signal Vo at the resonance point of the LC resonance circuit 51 is about 5.5 V, whereas at the operating point (intersection 811) of the LC resonance circuit 51 when there is no touch operation or moisture adhesion. The output signal Vo is about 3V. That is, the operating point 811 is set at a position of 3 / 5.5 = about 55%. Further, the output signal Vo at the operating point (intersection 821) of the LC resonance circuit 51 when the touch operation is performed is about 4.2V. In this case, the operating point 821 is increased by about 40% (4.2 / 3 = 1.4) from the reference operating point 811. Further, the output signal Vo at the operating point (intersection 831) of the LC resonance circuit 51 when moisture is attached is about 2V. In this case, the operating point 831 is reduced by about 33% (2/3 = 67%, 100% −67% = 33%) from the reference operating point 811.

また、共振周波数ｆｓ２の変化を見てみると、タッチ操作、水分付着が無いときのＬＣ共振回路５１の共振周波数ｆｓ２（共振曲線８１参照）は約４１５ｋＨｚに設定されている。また、タッチ操作されたときのＬＣ共振回路５１の共振周波数ｆｓ２（共振曲線８２参照）は約４３０ｋＨｚとされている。また、水分付着したときのＬＣ共振回路５１の共振周波数ｆｓ２は約４００ｋＨｚとされている。 Further, looking at the change in the resonance frequency fs2, the resonance frequency fs2 (see the resonance curve 81) of the LC resonance circuit 51 when there is no touch operation or moisture adhesion is set to about 415 kHz. Further, the resonance frequency fs2 (see the resonance curve 82) of the LC resonance circuit 51 when the touch operation is performed is about 430 kHz. Further, the resonance frequency fs2 of the LC resonance circuit 51 when moisture adheres is about 400 kHz.

以上より、ＬＣ共振回路５１の各素子の回路定数は、例えば以下の事項を満たすように設定する。
（１）各場合（タッチ操作無し、水分付着無し、タッチ操作有り、水分付着有り）におけるＬＣ共振回路５１の動作点が、ＬＣ共振回路５１の共振点付近にくる。共振点付近とは、共振点を基準として、ＬＣ共振回路５１の共振曲線の傾きΔＶｏ／Δｆ（周波数変化Δｆに対する出力変化ΔＶｏ）が一定以上の範囲を言う。図５の例では、例えば、３５０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの範囲。
（２）タッチ操作、水分付着が無いときのＬＣ共振回路５１の動作点（基準の動作点）が、共振曲線のピーク点（共振点）の約半分の位置となる。
（３）タッチ操作されたとき又は水分付着したときの動作点が、基準の動作点から少なくとも３０％以上変化した位置になる。
（４）上記（１）を共振周波数ｆｓ２の観点で言うと、各場合（タッチ操作無し、水分付着無し、タッチ操作有り、水分付着有り）の動作点が共振点付近から外れない範囲で、ＬＣ共振回路５１の共振周波数ｆｓ２が変化する。図５の例では、４１５ｋＨｚを基準に±１５ｋＨｚの範囲で、共振周波数ｆｓ２が変化。
（５）各場合の動作点が、ＬＣ共振回路５１の共振曲線において、共振点の右側の範囲と左側の範囲のいずれか一方で変動する。なお、図５の例では、共振点より右側の範囲で動作点が変動しているが、共振点より左側の範囲で動作点が変動するようにしても良い。 As described above, the circuit constants of the respective elements of the LC resonance circuit 51 are set so as to satisfy the following matters, for example.
(1) The operating point of the LC resonance circuit 51 in each case (no touch operation, no moisture adhesion, touch operation, and moisture adhesion) comes near the resonance point of the LC resonance circuit 51. The vicinity of the resonance point refers to a range where the resonance curve slope ΔVo / Δf (the output change ΔVo with respect to the frequency change Δf) of the LC resonance circuit 51 is a certain level or more with respect to the resonance point. In the example of FIG. 5, for example, a range of 350 kHz to 500 kHz.
(2) The operation point (reference operation point) of the LC resonance circuit 51 when there is no touch operation or moisture adhesion is a position about half the peak point (resonance point) of the resonance curve.
(3) The operating point when a touch operation is performed or when moisture is attached is a position that has changed by at least 30% from the reference operating point.
(4) In terms of the resonance frequency fs2, the above (1) can be expressed in the range where the operating point in each case (no touch operation, no moisture adhesion, touch operation, and moisture adhesion) does not deviate from the vicinity of the resonance point. The resonance frequency fs2 of the resonance circuit 51 changes. In the example of FIG. 5, the resonance frequency fs2 changes in a range of ± 15 kHz with respect to 415 kHz.
(5) The operating point in each case varies in one of the range on the right side and the left side of the resonance point in the resonance curve of the LC resonance circuit 51. In the example of FIG. 5, the operating point fluctuates in the range on the right side of the resonance point, but the operating point may vary in the range on the left side of the resonance point.

以上説明したように、本実施形態では、仮に手袋をしたまま操作した場合であってもその操作を正確に検出できるとともに、仮に水分付着した場合であってもＬＣ共振回路５１はタッチ操作時と逆方向に動作するので、タッチ操作の検出には影響を与えない。 As described above, in the present embodiment, even if the operation is performed while wearing a glove, the operation can be accurately detected. Since it operates in the reverse direction, it does not affect the detection of touch operations.

（第二実施形態）
次に、本発明に係る操作検出装置の第二実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心にして説明する。この第二実施形態は、操作検出装置に、ユーザの指が操作部に接近したことを検出する機能（ホバーリング機能）を備えさせた実施形態である。図６は、本実施形態の操作検出装置２の構成を示している。なお、図６において、第一実施形態の操作検出装置１（図２参照）と変更が無い部分には同一符号を付している。図６に示すように、操作検出装置２は、操作部１１に付着された金属体１２が検出回路５０（ＬＣ共振回路５１）に接続されている点が、図２の操作検出装置１と異なっており、その他は操作検出装置１と同じとされている。 (Second embodiment)
Next, a second embodiment of the operation detection device according to the present invention will be described with a focus on differences from the first embodiment. In the second embodiment, the operation detection device is provided with a function (hovering function) for detecting that the user's finger approaches the operation unit. FIG. 6 shows the configuration of the operation detection device 2 of the present embodiment. In FIG. 6, parts that are not changed from the operation detection apparatus 1 (see FIG. 2) of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 6, the operation detection device 2 is different from the operation detection device 1 of FIG. 2 in that the metal body 12 attached to the operation unit 11 is connected to the detection circuit 50 (LC resonance circuit 51). Others are the same as those of the operation detection apparatus 1.

金属体１２が検出回路５０に接続されることによって、検出回路５０のＬＣ共振回路５１の動作が第一実施形態のそれと異なっている。ここで、図７は、本実施形態の検出回路５０の詳細を示している。なお、図７において、第一実施形態の検出回路５０（図３参照）と変更が無い部分には同一符号を付している。図７に示すように、直列コンデンサ５３と並列に静電容量Ｃｐのコンデンサ５６が設けられる点が、図３の検出回路５０と異なっている。そのコンデンサ５６は、ユーザの指が操作部１１（金属体１２）に接近したことに起因して発生するコンデンサとされている。つまり、操作部１１に指が接近していないときにはコンデンサ５６の静電容量Ｃｐはほぼゼロとされ、指が接近したときには静電容量Ｃｐは一定以上の大きさとされる。なお、本実施形態のＬＣ共振回路５１の共振周波数ｆｓ２は、上記式１において、静電容量Ｃｗを静電容量Ｃｐに代えたものとされる。 When the metal body 12 is connected to the detection circuit 50, the operation of the LC resonance circuit 51 of the detection circuit 50 is different from that of the first embodiment. Here, FIG. 7 shows details of the detection circuit 50 of the present embodiment. In FIG. 7, the same reference numerals are given to portions that are not changed from the detection circuit 50 (see FIG. 3) of the first embodiment. As shown in FIG. 7, the detection circuit 50 of FIG. 3 is different in that a capacitor 56 having a capacitance Cp is provided in parallel with the series capacitor 53. The capacitor 56 is a capacitor generated due to the user's finger approaching the operation unit 11 (metal body 12). That is, when the finger is not approaching the operation unit 11, the capacitance Cp of the capacitor 56 is substantially zero, and when the finger is approaching, the capacitance Cp is greater than a certain value. Note that the resonance frequency fs2 of the LC resonance circuit 51 of the present embodiment is obtained by replacing the capacitance Cw with the capacitance Cp in the above equation 1.

次に、操作検出装置２の動作（指接近の検出原理）について説明する。図８は、操作部１１周辺の断面を示しており、詳細にはユーザの指Ｆが操作部１１に接近したときの状態を示している。図８に示すように、指Ｆが操作部１１に接近すると、指Ｆと金属体１２との間で静電容量Ｃｐが発生する。上記したように金属体１２はＬＣ共振回路５１に接続されているので、発生した静電容量ＣｐはＬＣ共振回路５１にコンデンサ５６として含まれる。その結果、ＬＣ共振回路５１の共振周波数ｆｓ２は、静電容量Ｃｐの分だけ小さくなる（式１参照）。 Next, the operation (finger approach detection principle) of the operation detection device 2 will be described. FIG. 8 shows a cross section around the operation unit 11, and specifically shows a state when the user's finger F approaches the operation unit 11. As shown in FIG. 8, when the finger F approaches the operation unit 11, a capacitance Cp is generated between the finger F and the metal body 12. As described above, since the metal body 12 is connected to the LC resonance circuit 51, the generated capacitance Cp is included as a capacitor 56 in the LC resonance circuit 51. As a result, the resonance frequency fs2 of the LC resonance circuit 51 is reduced by the capacitance Cp (see Equation 1).

ここで、図９は、ＬＣ共振回路５１の出力特性として指接近時における共振曲線８４を示している。なお、図９には、操作部１１がタッチ操作されていないとき（且つ指接近もしていないとき）における共振曲線８１及びタッチ操作されたときにおける共振曲線８２も点線で示している。なお、これら共振曲線８１、８２は、図５の共振曲線８１、８２と同じである。図９に示すように、指接近時における共振曲線８４は、共振周波数ｆｓ２が小さくなった分だけ、基準の共振曲線８１から左側にシフトしている。その結果、ＬＣ共振回路５１の動作周波数ｆ０と共振周波数ｆｓ２とが離れる。その結果、検出回路５０から出力される出力信号Ｖｏの大きさ（図９のｆ０＝４５０ｋＨｚのラインと共振曲線８４との交点８４１で示される値（＝約２Ｖ））が、基準値（共振曲線８１のときにおける値）より小さくなる。そして、マイコン６０によって、その出力信号Ｖｏの振幅の大きさが基準値から一定以上小さくなったことが確認されて、操作部１１に指Ｆが接近したと判断される。その後、指接近に応じた制御（例えば操作部１１をＬＥＤ等で照明するなど）が行われる。 Here, FIG. 9 shows a resonance curve 84 when the finger approaches as the output characteristic of the LC resonance circuit 51. In FIG. 9, the resonance curve 81 when the operation unit 11 is not touch-operated (and when the finger is not approaching) and the resonance curve 82 when the touch-operation is performed are also indicated by dotted lines. These resonance curves 81 and 82 are the same as the resonance curves 81 and 82 in FIG. As shown in FIG. 9, the resonance curve 84 at the time of finger approaching is shifted to the left from the reference resonance curve 81 by the amount that the resonance frequency fs2 is reduced. As a result, the operating frequency f0 and the resonant frequency fs2 of the LC resonant circuit 51 are separated. As a result, the magnitude of the output signal Vo output from the detection circuit 50 (the value (= about 2V) indicated by the intersection 841 between the line of f0 = 450 kHz and the resonance curve 84 in FIG. 9) is the reference value (resonance curve). Smaller than the value at 81). Then, the microcomputer 60 confirms that the magnitude of the amplitude of the output signal Vo has become smaller than a certain value from the reference value, and determines that the finger F has approached the operation unit 11. Thereafter, control according to the approach of the finger (for example, lighting the operation unit 11 with an LED or the like) is performed.

なお、操作部１１がタッチ操作されたときの動作は、第一実施形態と同じである。つまり、指接近時とタッチ操作時とで、ＬＣ共振回路５１の共振周波数ｆｓ２は逆方向に変化する。よって、指接近とタッチ操作とを正確に区別できる。 The operation when the operation unit 11 is touched is the same as in the first embodiment. That is, the resonance frequency fs2 of the LC resonance circuit 51 changes in the opposite direction when the finger approaches and when a touch operation is performed. Therefore, the finger approach and the touch operation can be accurately distinguished.

（第三実施形態）
次に、本発明に係る操作検出装置の第三実施形態について、上記実施形態と異なる部分を中心にして説明する。図１０は、本実施形態の操作部１３の正面図を示している。その操作部１３は、図１のフロントパネル１０の一部の領域に形成されている。図１０に示すように、操作部１３には、複数の操作領域１３１ａ〜１３１ｐが設けられている。それら操作領域１３１ａ〜１３１ｐは、正方形状とされており、４×４のマトリックス状に配列されている。なお、以下では、操作領域１３１ａ〜１３１ｐを総称して言う場合や、任意の操作領域１３１ａ〜１３１ｐを指す場合には、符号１３１を使用して操作領域１３１と言う。各操作領域１３１は、数字を入力するためのタッチスイッチとされており、そのために、１〜１６の数字のいずれかが割り当てられている。そして、各操作領域１３１には、自身が割り当てられた数字が記されている。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the operation detection device according to the present invention will be described focusing on the differences from the above embodiment. FIG. 10 shows a front view of the operation unit 13 of the present embodiment. The operation unit 13 is formed in a partial region of the front panel 10 of FIG. As shown in FIG. 10, the operation unit 13 is provided with a plurality of operation areas 131a to 131p. The operation areas 131a to 131p are square and arranged in a 4 × 4 matrix. In the following, when the operation areas 131a to 131p are collectively referred to, or when referring to arbitrary operation areas 131a to 131p, the operation area 131 is referred to by reference numeral 131. Each operation area 131 is a touch switch for inputting numbers, and for this purpose, one of numbers 1 to 16 is assigned. Each operation area 131 is marked with a number to which it is assigned.

各操作領域１３１のそれぞれの裏側は、第二実施形態における操作部１１の裏側の構造（図６参照）と同じとされている。すなわち、各操作領域１３１ごとに、金属体１２及びコイル２１が設けられている。そして、各操作領域１３１ごとに検出回路５０が設けられている。また、各金属体１２は、各検出回路５０に接続されており、第二実施形態で説明したように、タッチ操作の検出に加えて、各操作領域１３１への指接近も検出可能に構成されている。なお、各コイル２１に交流を入力する交流発生部４０は、各コイル２１の数だけ設けられたとしてもよく、一つのみ設けて、全てのコイル２１で共通に使用されたとしても良い。また、各操作領域１３１のタッチ操作や指接近を判断する一つのマイコン６０が設けられている。 Each back side of each operation region 131 has the same structure (see FIG. 6) on the back side of the operation unit 11 in the second embodiment. That is, the metal body 12 and the coil 21 are provided for each operation region 131. A detection circuit 50 is provided for each operation region 131. Further, each metal body 12 is connected to each detection circuit 50, and as described in the second embodiment, in addition to the detection of the touch operation, the finger approach to each operation region 131 can also be detected. ing. Note that the number of AC generators 40 that input AC to each coil 21 may be the same as the number of each coil 21, or only one may be provided and used in common for all the coils 21. In addition, one microcomputer 60 is provided for determining a touch operation or finger approach in each operation area 131.

次に、本実施形態における各操作領域１３１へのタッチ操作の検出原理について説明する。ここで、図１１は、操作領域１３１と指との距離又は操作領域１３１と検出コイル基板２０との距離に対する検出回路５０の出力信号の変化を示したライン２００を示している。なお、図１１の縦軸は、ＬＣ共振回路５１の動作点（動作周波数ｆ０）における出力信号の振幅とされている。また、図１１の横軸は、「タッチ」と記された点の右側の範囲では操作領域１３１と指との距離を示しており、左側の範囲では操作領域１３１と検出コイル基板２０との距離を示している。以下、図１０の数字「７」の操作領域１３１ｇが操作される場合を例にとって、図１１の出力信号の変化（ライン２００）について説明する。 Next, the detection principle of the touch operation on each operation area 131 in this embodiment will be described. Here, FIG. 11 shows a line 200 showing a change in the output signal of the detection circuit 50 with respect to the distance between the operation region 131 and the finger or the distance between the operation region 131 and the detection coil substrate 20. The vertical axis in FIG. 11 is the amplitude of the output signal at the operating point (operating frequency f0) of the LC resonance circuit 51. In addition, the horizontal axis of FIG. 11 indicates the distance between the operation region 131 and the finger in the range on the right side of the point marked “touch”, and the distance between the operation region 131 and the detection coil substrate 20 in the left range. Is shown. Hereinafter, the change of the output signal (line 200) in FIG. 11 will be described by taking as an example the case where the operation area 131g of the number “7” in FIG. 10 is operated.

指Ｆが未だ操作領域１３１ｇから離れている段階（ライン２００の第一の部分２０１参照）では、ＬＣ共振回路５１の共振周波数ｆｓ２の変化は無いので、出力信号はある初期値となる。その後、指Ｆが徐々に操作領域１３１ｇに近づいていくと（ライン２００の第二の部分２０２参照）、あるところで指Ｆと操作領域１３１ｇの金属体１２との間で静電容量Ｃｐが発生し、その静電容量Ｃｐの分だけ共振周波数ｆｓ２が小さくなる。そして、それにともなって出力信号が小さくなる。指Ｆが操作領域１３１ｇにさらに近づくと、発生する静電容量Ｃｐが大きくなっていくので、出力信号は徐々に減少していく。そして、あるところで出力信号が所定の閾値ＴＨ１よりも小さくなる。この場合に、マイコン６０によって、指Ｆが操作領域１３１ｇに接近したと判断される。なお、以下では、出力信号が閾値ＴＨ１より小さくなった場合を「静電反応が生じている」と言う。 At the stage where the finger F is still away from the operation region 131g (see the first portion 201 of the line 200), there is no change in the resonance frequency fs2 of the LC resonance circuit 51, so the output signal has a certain initial value. Thereafter, when the finger F gradually approaches the operation area 131g (see the second portion 202 of the line 200), a capacitance Cp is generated between the finger F and the metal body 12 in the operation area 131g. The resonance frequency fs2 is reduced by the electrostatic capacity Cp. As a result, the output signal becomes smaller. As the finger F gets closer to the operation area 131g, the generated capacitance Cp increases, and the output signal gradually decreases. At a certain point, the output signal becomes smaller than a predetermined threshold value TH1. In this case, the microcomputer 60 determines that the finger F has approached the operation area 131g. Hereinafter, a case where the output signal is smaller than the threshold value TH1 is referred to as “an electrostatic reaction is occurring”.

出力信号は、指Ｆが操作領域１３１ｇにタッチされるまで減少していく。指Ｆが操作領域１３１ｇにタッチされた後は（ライン２００の第三の部分２０３参照）、操作領域１３１ｇと検出コイル基板２０との距離が縮んでいくので、操作領域１３１ｇに対応するコイル２１のインダクタンスＬが減少する。そして、それにともなって共振周波数ｆｓ２が大きくなり、出力信号が大きくなる。つまり、操作領域１３１ｇと検出コイル基板２０との距離が小さくなるにしたがって、出力信号が徐々に大きくなっていく。その後、出力信号は、静電反応の閾値ＴＨ１よりも大きくなり、さらにその後、所定の閾値ＴＨ２よりも大きくなる。この場合に、マイコン６０によって、操作領域１３１ｇがタッチ操作されたと判断される。なお、以下では、出力信号が閾値ＴＨ２よりも大きくなった場合を「磁気反応が生じている」と言う。 The output signal decreases until the finger F is touched on the operation area 131g. After the finger F is touched on the operation area 131g (see the third portion 203 of the line 200), the distance between the operation area 131g and the detection coil substrate 20 is reduced, so that the coil 21 corresponding to the operation area 131g Inductance L decreases. Accordingly, the resonance frequency fs2 increases and the output signal increases. That is, the output signal gradually increases as the distance between the operation region 131g and the detection coil substrate 20 decreases. Thereafter, the output signal becomes larger than the threshold TH1 of the electrostatic reaction, and then becomes larger than the predetermined threshold TH2. In this case, the microcomputer 60 determines that the operation area 131g has been touched. Hereinafter, the case where the output signal is larger than the threshold value TH2 is referred to as “magnetic reaction is occurring”.

このように、操作領域１３１が操作される場合には、先ず静電反応が生じ、その静電反応に後続して磁気反応が生ずることになる。その性質を考慮することで、より正確に、操作領域１３１が操作されたか否かを判断できる。以下、操作領域１３１が操作されたか否かを判断する手順について、図１２のフローチャートを参照しながら説明する。この図１２のフローチャートは、マイコン６０によって、一定間隔おきに繰り返し実行され、各操作領域１３１ごとに実行される。先ず、検出回路５０からの出力信号が静電反応の閾値ＴＨ１より小さくなったか否かが判断される（Ｓ１１）。出力信号が閾値ＴＨ１以上の場合には（Ｓ１１：Ｎｏ）、続いて、出力信号が磁気反応の閾値ＴＨ２より大きくなったか否かが判断される（Ｓ１５）。閾値ＴＨ２以下の場合には（Ｓ１５：Ｎｏ）、静電反応、磁気反応どちらも生じていないことになるので、操作領域１３１への指の接近（ホバーリング）、タッチ操作のいずれも無いと判断される（Ｓ１７）。その後、図１２のフローチャートの処理が終了される。 As described above, when the operation region 131 is operated, an electrostatic reaction first occurs, and a magnetic reaction occurs subsequent to the electrostatic reaction. By considering the property, it can be more accurately determined whether or not the operation area 131 has been operated. Hereinafter, a procedure for determining whether or not the operation area 131 has been operated will be described with reference to the flowchart of FIG. The flowchart of FIG. 12 is repeatedly executed at regular intervals by the microcomputer 60 and executed for each operation region 131. First, it is determined whether or not the output signal from the detection circuit 50 has become smaller than the electrostatic reaction threshold TH1 (S11). If the output signal is greater than or equal to the threshold value TH1 (S11: No), it is then determined whether or not the output signal is greater than the magnetic reaction threshold value TH2 (S15). If the threshold value is less than TH2 (S15: No), neither electrostatic reaction nor magnetic reaction has occurred, so it is determined that there is no finger approach (hovering) or touch operation to the operation area 131. (S17). Thereafter, the processing of the flowchart of FIG.

Ｓ１５において、出力信号が閾値ＴＨ２より大きい場合には（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、指の接近を経ないで磁気反応のみが生じたことになるので、人体以外の物（棒など）で操作領域１３１が操作されたと判断される（Ｓ１６）。その後、図１２のフローチャートの処理が終了される。一方、Ｓ１１において、出力信号が閾値ＴＨ１より小さい場合には（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、続いて、閾値ＴＨ１より小さくなってから一定時間経過するまでに、出力信号が磁気反応の閾値ＴＨ２より大きくなったか否かが判断される（Ｓ１２）。閾値ＴＨ２より大きくなった場合には（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、静電反応に後続して磁気反応が生じたことになるので、ユーザによって操作領域１３１が操作されたと判断される（Ｓ１３）。その後、図１２のフローチャートの処理が終了される。 In S15, when the output signal is larger than the threshold value TH2 (S15: Yes), only the magnetic reaction has occurred without the finger approaching, so the operation region 131 is made of an object other than the human body (such as a stick). It is determined that it has been operated (S16). Thereafter, the processing of the flowchart of FIG. On the other hand, if the output signal is smaller than the threshold value TH1 in S11 (S11: Yes), then whether the output signal has become larger than the threshold value TH2 of the magnetic reaction until a predetermined time elapses after becoming smaller than the threshold value TH1. It is determined whether or not (S12). When the threshold value TH2 is exceeded (S12: Yes), it is determined that the operation region 131 has been operated by the user because a magnetic reaction has occurred following the electrostatic reaction (S13). Thereafter, the processing of the flowchart of FIG.

Ｓ１２において、一定時間経過するまでに、出力信号が閾値ＴＨ２より大きくならなかった場合には（Ｓ１２：Ｎｏ）、静電反応のみが生じたことになるので、コイル２１や検出回路５０に水分が付着したと判断され又は指が操作領域１３１に接近したが操作されなかった（ホバーリングのみ）と判断される（Ｓ１４）。その後、図１２のフローチャートの処理が終了される。 In S12, if the output signal does not become larger than the threshold value TH2 before a certain time elapses (S12: No), only the electrostatic reaction has occurred, so that the coil 21 and the detection circuit 50 have moisture. It is determined that it is attached or the finger approaches the operation area 131 but is not operated (only hovering) (S14). Thereafter, the processing of the flowchart of FIG.

以上説明したように、本実施形態では、図１１の性質を考慮することで、操作領域１３１の操作の有無、人体による操作か否か、ホバーリングのみ、水分付着かを判断できる。また、複数の操作領域１３１を有しているので、複数種類のタッチスイッチを構成できる。なお、本実施形態では、複数の操作領域が４×４のマトリックス状に配列された例について説明したが、操作領域は、どの列数のマトリックス（ｍ×ｎのマトリックス）状に配列されたとしても良い。また、各操作領域の形状は正方形状でなくても良く、例えば長方形状、円状であっても良い。 As described above, in the present embodiment, it is possible to determine whether or not the operation region 131 is operated, whether or not the operation is performed by a human body, whether only the hovering is moisture, or not, by considering the properties shown in FIG. In addition, since the plurality of operation areas 131 are provided, a plurality of types of touch switches can be configured. In this embodiment, an example in which a plurality of operation areas are arranged in a 4 × 4 matrix has been described. However, it is assumed that the operation areas are arranged in a matrix (m × n matrix). Also good. Moreover, the shape of each operation area | region does not need to be square shape, for example, rectangular shape and circular shape may be sufficient.

（第四実施形態）
次に、本発明に係る操作検出装置の第四実施形態について、上記実施形態と異なる部分を中心にして説明する。本実施形態の操作検出装置の構成は、第三実施形態の構成と同じである。すなわち、図１０に示すマトリックス状に配列された複数の操作領域１３１からなる操作部１３を備えている。また、各操作領域１３１の金属体１２は各検出回路５０に接続されており、そのために、各操作領域１３１ごとに指接近及びタッチ操作を検出可能に構成されている。本実施形態は、操作部１３（操作領域１３１）を操作した操作者が、ドライバーか助手席ユーザかを判別できるようにした実施形態とされる。以下、操作者判別の手順について説明する。ここで、図１３は、マイコン６０によって実行される、操作者判別の手順を示したフローチャートを示している。なお、図１３のフローチャートの処理は、所定のタイミングで開始され、その後、一定間隔おきに繰り返し実行される。なお、以下では、数字「７」の操作領域１３１（図１０参照）がドライバーによって操作された場合を例にとって、図１３のフローチャートの処理を説明する。 (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the operation detection device according to the present invention will be described with a focus on differences from the above embodiment. The configuration of the operation detection device of the present embodiment is the same as the configuration of the third embodiment. That is, the operation unit 13 including a plurality of operation areas 131 arranged in a matrix as shown in FIG. 10 is provided. In addition, the metal body 12 in each operation area 131 is connected to each detection circuit 50, and for this purpose, finger approach and touch operation can be detected for each operation area 131. In the present embodiment, it is possible to determine whether the operator who operates the operation unit 13 (operation area 131) is a driver or a passenger seat user. Hereinafter, a procedure for operator discrimination will be described. Here, FIG. 13 shows a flowchart showing a procedure of operator discrimination executed by the microcomputer 60. Note that the processing of the flowchart in FIG. 13 is started at a predetermined timing, and then repeatedly executed at regular intervals. In the following, the process of the flowchart of FIG. 13 will be described by taking as an example a case where the operation area 131 (see FIG. 10) of the number “7” is operated by the driver.

先ず、新しく静電反応が生じた操作領域１３１が有るか否かが判断される（Ｓ２１）。静電反応が生じた操作領域１３１が無い場合には（Ｓ２１：Ｎｏ）、操作領域１３１への操作が無いと判断される（Ｓ２４）。その後、図１３のフローチャートの処理が終了される。これに対して、静電反応が生じた操作領域１３１が有る場合には（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、続いて、その操作領域１３１（厳密には操作領域１３１を識別する識別情報）がメモリ６０１（図６参照）に記憶される（Ｓ２２）。この際、今回までにＳ２２で記憶された各操作領域１３１間で、静電反応が生じた順序が分かるように記憶される（Ｓ２２）。続いて、磁気反応が生じた操作領域１３１が有るか否かが判断される（Ｓ２３）。磁気反応が生じていない場合には（Ｓ２３：Ｎｏ）、Ｓ２１の処理に戻って、次に新しく静電反応が生じた操作領域１３１が有るか否かが判断される（Ｓ２１）。例えば、ドライバーが「７」の操作領域１３１ｇを操作するまでに、「１６」の操作領域１３１ｐ→「１２」の操作領域１３１ｌ→「１１」の操作領域１３１ｋ→「８」の操作領域１３１ｈ→「７」の操作領域１３１ｇの順序で指Ｆが接近したとする。この場合、Ｓ２１〜Ｓ２３の処理が繰り返されて、Ｓ２２では、「１６」→「１２」→「１１」→「８」→「７」の順序がマイコン６０のメモリ６０１に記憶されることになる。 First, it is determined whether or not there is an operation area 131 in which a new electrostatic reaction has occurred (S21). When there is no operation area 131 in which an electrostatic reaction has occurred (S21: No), it is determined that there is no operation on the operation area 131 (S24). Thereafter, the process of the flowchart of FIG. 13 is terminated. On the other hand, when there is an operation region 131 in which an electrostatic reaction has occurred (S21: Yes), the operation region 131 (specifically, identification information for identifying the operation region 131) is subsequently stored in the memory 601 (FIG. 6) (S22). At this time, it is stored so that the order in which the electrostatic reaction has occurred between the operation areas 131 stored in S22 so far can be understood (S22). Subsequently, it is determined whether or not there is an operation area 131 in which a magnetic reaction has occurred (S23). If a magnetic reaction has not occurred (S23: No), the process returns to the process of S21, and it is then determined whether or not there is an operation area 131 in which a new electrostatic reaction has occurred (S21). For example, until the driver operates the operation area 131g of “7”, the operation area 131p of “16” → the operation area 131l of “12” → the operation area 131k of “11” → the operation area 131h of “8” → It is assumed that the finger F approaches in the order of the operation area 131g of “7”. In this case, the processes of S21 to S23 are repeated, and in S22, the order of “16” → “12” → “11” → “8” → “7” is stored in the memory 601 of the microcomputer 60. .

Ｓ２３において、磁気反応が生じた操作領域１３１があると判断された場合、つまりタッチ操作された操作領域１３１が有ると判断された場合には（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、続いて、Ｓ２２で記憶された静電反応の順序が、運転席側からの順序か否かが判断される（Ｓ２５）。ドライバーが操作領域１３１を操作する場合には、図１０の正面方向から見て右側の操作領域１３１から順に静電反応が生じていくと考えられる。これに対して、助手席ユーザが操作領域１３１を操作する場合には、左側の操作領域１３１から順に静電反応が生じていくと考えられる。そこで、Ｓ２５では、例えば、最初に静電反応した操作領域１３１から最後に静電反応した操作領域１３１に向かう方向が、図１０の正面方向から見て右側から左側に向かっているか否かが判断される。上記の「１６」→「１２」→「１１」→「８」→「７」の順序の例では、最初に静電反応した「１６」の操作領域１３１ｐは一番右の列に属しており、最後に静電反応した「７」の操作領域１３１ｇは右から２番目の列に属している。よって、「１６」から「７」の方向は右側から左側に向かっているので、運転席側からの順序であると判断されることになる（Ｓ２５）。なお、Ｓ２５では、単純に、最初に静電反応が生じた操作領域１３１が一番右側の列に属している操作領域１３１（図１０の例では、「４」、「８」、「１２」、「１６」の操作領域１３１）の場合に、運転席側からの順序であると判断しても良い。 If it is determined in S23 that there is an operation area 131 in which a magnetic reaction has occurred, that is, if it is determined that there is an operation area 131 that has been touch-operated (S23: Yes), then it is stored in S22. It is determined whether the order of the electrostatic reactions is from the driver's seat side (S25). When the driver operates the operation area 131, it is considered that an electrostatic reaction occurs sequentially from the operation area 131 on the right side when viewed from the front direction in FIG. On the other hand, when the passenger seat user operates the operation area 131, it is considered that an electrostatic reaction occurs sequentially from the left operation area 131. Therefore, in S25, for example, it is determined whether or not the direction from the first electrostatically operated operation region 131 to the last electrostatically operated operation region 131 is from the right side to the left side when viewed from the front direction in FIG. Is done. In the example of the order of “16” → “12” → “11” → “8” → “7”, the operation region 131p of “16” that first electrostatically reacted belongs to the rightmost column. The operation area 131g of “7” that has undergone electrostatic reaction belongs to the second column from the right. Therefore, since the directions from “16” to “7” are from the right side to the left side, it is determined that the order is from the driver's seat side (S25). In S25, simply, the operation region 131 in which the electrostatic reaction has first occurred belongs to the rightmost column (in the example of FIG. 10, “4”, “8”, “12”). In the case of the operation area 131) “16”, it may be determined that the order is from the driver's seat side.

Ｓ２５で運転席側からの順序であると判断された場合には（Ｓ２５：Ｙｅｓ）、続いて、現時点までに（タッチ操作されるまでに）に静電反応が生じた操作領域１３１における運転席側に位置する操作領域１３１（運転席側操作領域）の数と助手席側に位置する操作領域１３１（助手席側操作領域）の数とが比較される（Ｓ２６）。ここで、現時点までに静電反応した操作領域１３１の情報として、先のＳ２２で記憶された情報が使用される。また、運転席側に位置する操作領域１３１（運転席側操作領域）とは、具体的には図１０のマトリックスのうちの右半分側に位置する操作領域１３１（「３」、「４」、「７」、「８」、「１１」、「１２」、「１５」、「１６」）のことを言い、助手席側に位置する操作領域１３１（助手席側操作領域）とは、図１０のマトリックスのうちの左半分側に位置する操作領域１３１（「１」、「２」、「５」、「６」、「９」、「１０」、「１３」、「１４」）のことを言う。上記の例では、Ｓ２２において「７」、「８」、「１１」、「１２」、「１６」の操作領域１３１が記憶されており、それら操作領域１３１の全てが右半分側に位置する操作領域１３１（運転席側操作領域）とされている。よって、この場合Ｓ２６では、運転席側操作領域１３１の数のほうが多いと判断される（Ｓ２６）。 If it is determined in S25 that the order is from the driver's seat side (S25: Yes), then, the driver's seat in the operation area 131 in which the electrostatic reaction has occurred until the present time (until the touch operation is performed). The number of operation areas 131 (driver's seat side operation areas) located on the side and the number of operation areas 131 (passenger side operation areas) located on the passenger seat side are compared (S26). Here, the information stored in the previous S22 is used as information on the operation region 131 that has electrostatically reacted until the present time. Further, the operation area 131 (driver's seat side operation area) located on the driver's seat side is specifically the operation area 131 (“3”, “4”, "7", "8", "11", "12", "15", "16"), and the operation area 131 (passenger side operation area) located on the passenger seat side is shown in FIG. The operation area 131 (“1”, “2”, “5”, “6”, “9”, “10”, “13”, “14”) located on the left half side of the matrix of say. In the above example, the operation areas 131 of “7”, “8”, “11”, “12”, “16” are stored in S22, and the operation areas 131 are all located on the right half side. An area 131 (driver's seat side operation area) is set. Accordingly, in this case, in S26, it is determined that the number of driver seat side operation areas 131 is larger (S26).

Ｓ２６で運転席側操作領域１３１の数のほうが多いと判断された場合には（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、運転席側からの操作、すなわちドライバーによる操作と判断される（Ｓ２７）。この場合には、その操作は無効とされ、操作に応じた動作、制御は実行されない（Ｓ２８）。これは、運転中はドライバーによる操作はできるだけ避けたほうが良いためである。Ｓ２８の処理の後、図１３のフローチャートの処理が終了される。 If it is determined in S26 that the number of driver seat side operation areas 131 is larger (S26: Yes), it is determined that the operation is from the driver seat side, that is, the operation by the driver (S27). In this case, the operation is invalidated, and the operation and control corresponding to the operation are not executed (S28). This is because it is better to avoid operation by the driver as much as possible while driving. After the process of S28, the process of the flowchart of FIG.

Ｓ２５において、静電反応の順序が運転席側からの順序ではないと判断された場合には（Ｓ２５：Ｎｏ）、操作領域１３１を操作した操作者は助手席ユーザであると判断される（Ｓ２９）。続いて、操作有効であるとして、操作された操作領域１３１に応じた動作、制御が実行される（Ｓ３０）。その後、図１３のフローチャートの処理が終了される。 If it is determined in S25 that the order of the electrostatic reactions is not from the driver's seat (S25: No), the operator who operates the operation area 131 is determined to be a passenger seat user (S29). ). Subsequently, assuming that the operation is valid, the operation and control corresponding to the operated operation area 131 are executed (S30). Thereafter, the process of the flowchart of FIG. 13 is terminated.

また、Ｓ２６において、静電反応した操作領域１３１のうち助手席側操作領域１３１のほうが運転席側操作領域１３１よりも多いと判断された場合にも（Ｓ２６：Ｎｏ）、助手席ユーザの操作と判断されて（Ｓ２９）、操作有効とされる（Ｓ３０）。このように、本実施形態では、静電反応の順序と静電反応の数の一つでも運転席側ではないと判断された場合には、助手席ユーザの操作と判断されることになる。言い換えると、静電反応の順序と静電反応の数の両方が運転席側と判断された場合に、ドライバーの操作と判断されることになる。これによって、助手席ユーザの操作であるにもかかわらずドライバーの操作であると誤って判断されてしまうのを防止できる。 In S26, when it is determined that the passenger-side operation area 131 is larger than the driver-seat-side operation area 131 among the operation areas 131 that have electrostatically reacted (S26: No), The determination is made (S29) and the operation is validated (S30). Thus, in this embodiment, when it is determined that one of the order of electrostatic reactions and the number of electrostatic reactions is not on the driver's seat side, it is determined that the operation is performed by the passenger on the passenger seat. In other words, when both the order of electrostatic reactions and the number of electrostatic reactions are determined to be on the driver's seat side, it is determined that the operation is performed by the driver. As a result, it is possible to prevent the driver's operation from being erroneously determined even though the operation is performed by the passenger on the passenger seat.

以上、本実施形態では、操作部１３を操作した操作者を判別できるので、判別した操作者に応じた処理を実行することができる。なお、本実施形態では、静電反応の順序及び静電反応の数に基づいて操作者を判別していたが、どちらか一方に基づいてその判別を行っても良い。また、静電反応の順序と静電反応の数の両方が運転席側の場合にドライバーの操作と判断していたが、一つでも運転席側の場合にはドライバーの操作と判断しても良い。 As described above, in the present embodiment, since the operator who operates the operation unit 13 can be determined, processing according to the determined operator can be executed. In the present embodiment, the operator is determined based on the order of electrostatic reactions and the number of electrostatic reactions. However, the determination may be performed based on either one. Also, if both the order of electrostatic reactions and the number of electrostatic reactions were on the driver's side, it was determined to be a driver's operation. good.

（第五実施形態）
次に、本発明に係る操作検出装置の第五実施形態について、上記実施形態と異なる部分を中心にして説明する。図１４は、本実施形態の操作部１３を正面方向から見た図を示している。図１４の操作部１３は、図１０の操作部１３と同じとされている。なお、図１４では、操作部１３の裏側に設けられるコイル２１１〜２１８を透視して示している。図１４に示すように、本実施形態では、各操作領域１３１の一つずつコイルが設けられるのではなく、マトリックスを構成する各列ごとにコイル２１１〜２１８が設けられている。具体的には、マトリックスを構成する縦方向の列ａ〜ｄに対向する位置にそれぞれ縦長コイル２１１〜２１４が設けられている。また、マトリックスを構成する横方向の列Ａ〜Ｄに対向する位置にそれぞれ横長コイル２１５〜２１８が設けられている。なお、図１０では、金属体、スペーサ、検出コイル基板等を図示していないが、操作部１３の各操作領域１３１の裏側の構造は、図２のＡ−Ａ断面で示す構造と同じ構造とされている。 (Fifth embodiment)
Next, a description will be given of a fifth embodiment of the operation detection apparatus according to the present invention with a focus on differences from the above embodiment. FIG. 14 shows a view of the operation unit 13 of this embodiment as viewed from the front. The operation unit 13 in FIG. 14 is the same as the operation unit 13 in FIG. In FIG. 14, the coils 211 to 218 provided on the back side of the operation unit 13 are seen through. As shown in FIG. 14, in this embodiment, one coil is not provided for each operation region 131, but coils 211 to 218 are provided for each column constituting the matrix. Specifically, the longitudinal coils 211 to 214 are respectively provided at positions facing the longitudinal columns a to d constituting the matrix. Further, horizontally long coils 215 to 218 are provided at positions facing the horizontal rows A to D constituting the matrix, respectively. In FIG. 10, the metal body, the spacer, the detection coil substrate, and the like are not illustrated, but the structure on the back side of each operation region 131 of the operation unit 13 is the same as the structure shown in the AA cross section of FIG. 2. Has been.

各コイル２１１〜２１８は、自身が対向する列に属する複数の操作領域１３１に向けて磁束を発生させるコイルとされている。具体的には、例えば、図１４において一番左側に設けられ縦方向の縦長コイル２１１は、一番左側の縦方向の列ａに属する操作領域１３１（「１」、「５」、「９」、「１３」の操作領域１３１）に向けて磁束を発生させる。また、縦長コイル２１１〜２１４は検出コイル基板の一方の面に形成され、横長コイル２１５〜２１８は検出コイル基板の他方の面（縦長コイル２１１〜２１４が形成されていない側の面）に形成されている。なお、縦長コイル２１１〜２１４と横長コイル２１５〜２１８との間を絶縁させて、縦長コイル２１１〜２１４及び横長コイル２１５〜２１８を検出コイル基板の同じ面に形成しても良い。 Each of the coils 211 to 218 is a coil that generates a magnetic flux toward a plurality of operation regions 131 belonging to a row where the coils 211 face each other. Specifically, for example, the vertically long coil 211 provided on the leftmost side in FIG. 14 is the operation region 131 (“1”, “5”, “9” belonging to the leftmost vertical column a). , A magnetic flux is generated toward the operation region 131) of “13”. Further, the vertically long coils 211 to 214 are formed on one surface of the detection coil substrate, and the horizontally long coils 215 to 218 are formed on the other surface of the detection coil substrate (the surface on which the vertically long coils 211 to 214 are not formed). ing. The vertically long coils 211 to 214 and the horizontally long coils 215 to 218 may be formed on the same surface of the detection coil substrate by insulating between the vertically long coils 211 to 214 and the horizontally long coils 215 to 218.

図１５は、本実施形態の操作検出装置３の構成を示している。なお、図１５において、操作部１３周辺の構成（操作部１３、金属体、スペーサ、検出コイル基板）の図示を省略している。また、図１５では、上記実施形態と変更が無い部分には同一符号を付している。図１５に示すように、操作検出装置３は、上記実施形態と同じ機能を有する交流発生部４０、検出回路５０、マイコン６０に加えて、第一の切替部６１、第二の切替部６２を備えている。第一の切替部６１はマルチプレクサ等で構成され、第一端子６１１には交流発生部４０が接続され、複数の第二端子６１２のそれぞれには各コイル２１１〜２１８の一端が接続されている。また、第一の切替部６１には、複数の第二端子６１２間で接点を切り替えて、第一端子６１１と一つの第二端子６１２との間を接続するスイッチ６１３が設けられている。このように、第一の切替部６１は、スイッチ６１３によって、交流発生部４０からの交流の入力を複数のコイル２１１〜２１８間で切り替えるものである。 FIG. 15 shows a configuration of the operation detection device 3 of the present embodiment. In FIG. 15, the configuration around the operation unit 13 (operation unit 13, metal body, spacer, detection coil substrate) is not shown. Moreover, in FIG. 15, the same code | symbol is attached | subjected to the part which does not change with the said embodiment. As shown in FIG. 15, the operation detection device 3 includes a first switching unit 61 and a second switching unit 62 in addition to the AC generation unit 40, the detection circuit 50, and the microcomputer 60 having the same functions as those in the above embodiment. I have. The first switching unit 61 is configured by a multiplexer or the like, the AC generation unit 40 is connected to the first terminal 611, and one end of each of the coils 211 to 218 is connected to each of the plurality of second terminals 612. The first switching unit 61 is provided with a switch 613 that switches contacts between the plurality of second terminals 612 and connects between the first terminal 611 and one second terminal 612. As described above, the first switching unit 61 switches the AC input from the AC generation unit 40 among the plurality of coils 211 to 218 by the switch 613.

第二の切替部６２はマルチプレクサ等で構成され、第一端子６２１には検出回路５０が接続され、複数の第二端子６２２のそれぞれには各コイル２１１〜２１８の他端（第一の切替部６１が接続されていない側のコイル２１１〜２１８の端部）が接続されている。また、第二の切替部６２には、複数の第二端子６２２間で接点を切り替えて、第一端子６２１と一つの第二端子６２２との間を接続するスイッチ６２３が設けられている。このように、第二の切替部６２は、スイッチ６２３によって、検出回路５０に接続するコイルを、複数のコイル２１１〜２１８間で切り替えるものである。 The second switching unit 62 is configured by a multiplexer or the like, the detection circuit 50 is connected to the first terminal 621, and the other end of each of the coils 211 to 218 (the first switching unit) is connected to each of the plurality of second terminals 622. The ends of the coils 211 to 218 on the side to which 61 is not connected are connected. The second switching unit 62 is provided with a switch 623 that switches contacts between the plurality of second terminals 622 and connects between the first terminal 621 and one second terminal 622. Thus, the second switching unit 62 switches the coil connected to the detection circuit 50 between the plurality of coils 211 to 218 by the switch 623.

第一の切替部６１、第二の切替部６２のスイッチ６１３、６２３は、マイコン６０からの指令に基づいて第二端子６１２、６２２の接点を切り替えている。そのマイコン６０は、第一の切替部６１と第二の切替部６２とで同じコイル２１１〜２１８が接続されるように、スイッチ６１３の切り替えとスイッチ６２３の切り替えとを同期させている。また、マイコン６０は、一定間隔でスイッチ６１３、６２３を切り替えることで、交流発生部４０と接続するコイル及び検出回路５０と接続するコイルをコイル２１１〜２１８間で順番に切り替えている。このように、本実施形態では、第一、第二の切替部６１、６２で順番に切り替えることで、コイル２１１〜２１８を時分割で動作させている。 The switches 613 and 623 of the first switching unit 61 and the second switching unit 62 switch the contacts of the second terminals 612 and 622 based on a command from the microcomputer 60. The microcomputer 60 synchronizes switching of the switch 613 and switching of the switch 623 so that the same coils 211 to 218 are connected by the first switching unit 61 and the second switching unit 62. Moreover, the microcomputer 60 switches the coils connected to the AC generator 40 and the coil connected to the detection circuit 50 in order between the coils 211 to 218 by switching the switches 613 and 623 at regular intervals. As described above, in this embodiment, the coils 211 to 218 are operated in a time-sharing manner by sequentially switching the first and second switching units 61 and 62.

次に、タッチ操作され、又は指が接近された操作領域を検出する方法について説明する。例えば図１４において「７」の操作領域１３１がタッチ操作されたとする。この場合に、その「７」が属する列ｃに対応するコイル２１３及び列Ｂに対応するコイル２１６のインダクタンスが減少するので、マイコン６０には、それらコイル２１３、２１６のインダクタンスの減少を示した情報が検出回路５０から入力される。そして、マイコン６０によって、コイル２１３とコイル２１６とが交差する部分に対向する操作領域１３１（列ｃと列Ｂとが交差する操作領域）、すなわち「７」の操作領域１３１が操作された判断される。なお、指が操作領域に接近した場合は、タッチ操作の検出と同様に、静電反応が生じた２列が交差する操作領域が、指が接近した操作領域として検出される。このように本実施形態では、コイル数を削減できるとともに、交流発生部４０及び検出回路５０も一つだけで良いので構成を簡素にできる。 Next, a method for detecting an operation area where a touch operation or a finger is approached will be described. For example, it is assumed that the operation region 131 “7” in FIG. 14 is touched. In this case, since the inductance of the coil 213 corresponding to the column c to which the “7” belongs and the coil 216 corresponding to the column B are decreased, the microcomputer 60 has information indicating the decrease in the inductance of the coils 213 and 216. Is input from the detection circuit 50. Then, it is determined by the microcomputer 60 that the operation area 131 facing the portion where the coil 213 and the coil 216 intersect (operation area where the column c and the column B intersect), that is, the operation area 131 of “7” is operated. The When the finger approaches the operation area, the operation area where the two rows where the electrostatic reaction has occurred is detected as the operation area where the finger has approached, as in the detection of the touch operation. Thus, in the present embodiment, the number of coils can be reduced, and the configuration can be simplified because only one AC generator 40 and one detection circuit 50 are required.

（第六実施形態）
次に、本発明に係る操作検出装置の第六実施形態について、上記実施形態と異なる部分を中心にして説明する。図１６（ａ）は、本実施形態の操作部１４を正面方向から見た図を示しており、図１６（ｂ）は、操作部１４の断面図を示している。なお、図１６（ｂ）では、上記実施形態と変更が無い部分には同一符号を付している。図１６（ａ）に示すように、操作部１４は、図１０の操作部１３と同様に、複数の操作領域１４１が４×４のマトリックス状に配列されている。操作部１４は全体が板状の金属１６で構成されている。その金属１６は、コイル２１からの磁束によって渦電流を発生させる金属体としても機能し、銅、アルミ、金などで構成されている。 (Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the operation detection device according to the present invention will be described with a focus on differences from the above embodiment. FIG. 16A shows a view of the operation unit 14 of this embodiment as viewed from the front, and FIG. 16B shows a cross-sectional view of the operation unit 14. Note that, in FIG. 16B, the same reference numerals are given to portions that are not changed from the above embodiment. As shown in FIG. 16 (a), the operation unit 14 has a plurality of operation regions 141 arranged in a 4 × 4 matrix like the operation unit 13 of FIG. The entire operation unit 14 is composed of a plate-like metal 16. The metal 16 also functions as a metal body that generates an eddy current by the magnetic flux from the coil 21 and is made of copper, aluminum, gold, or the like.

操作部１４を構成する金属１６は、図１６（ｂ）に示すように、操作部１４の外周縁部で折り曲げられている。その折り曲げられた部分を側部１５としたときに、その側部１５が検出コイル基板２０の外周縁部で接続されている。このように、本実施形態では、検出コイル基板２０（コイル２１）の周囲が金属１６で覆われた構造となっている。これによって、検出コイル基板２０から発生された電磁ノイズが外部に漏れるのを抑制でき、反対に、外部からの電磁ノイズが検出コイル基板２０に侵入されるのを抑制できる。つまり、電磁ノイズ対策を強化できる。 The metal 16 constituting the operation unit 14 is bent at the outer peripheral edge portion of the operation unit 14 as shown in FIG. When the bent portion is the side portion 15, the side portion 15 is connected at the outer peripheral edge portion of the detection coil substrate 20. Thus, in this embodiment, the periphery of the detection coil substrate 20 (coil 21) is covered with the metal 16. Thereby, electromagnetic noise generated from the detection coil substrate 20 can be prevented from leaking to the outside, and conversely, external electromagnetic noise can be prevented from entering the detection coil substrate 20. In other words, electromagnetic noise countermeasures can be strengthened.

また、操作部１４と検出コイル基板２０の間には、各操作領域１４１ごとにスペーサ３０が設けられている。よって、図１６（ｃ）に示すように、操作された操作領域１４１のみを変形させることができる。なお、図１６（ｃ）では、一つの操作領域１４１における断面図を示している。 A spacer 30 is provided between each operation region 141 between the operation unit 14 and the detection coil substrate 20. Accordingly, as shown in FIG. 16C, only the operated operation area 141 can be deformed. In addition, in FIG.16 (c), sectional drawing in one operation area | region 141 is shown.

なお、本発明に係る操作検出装置は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限度で種々変更することができる。例えば、上記実施形態では、フロントパネル１０（図１参照）に設けられるスイッチに本発明を適用した例について説明したが、液晶ディスプレイ５０１（図１参照）のタッチパネルにも本発明を適用することができる。この場合には、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）で金属体やコイルを形成し、透明樹脂（ＰＥＴ、アクリル等）で操作部、スぺーサ、検出コイル基板を形成し、それらを液晶ディスプレイ５０１に貼り合わせれば良い。これによって、液晶ディスプレイ５０１に表示されたスイッチへのタッチ操作や指接近を検出できる。 The operation detection device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified without departing from the scope of the claims. For example, in the above embodiment, the example in which the present invention is applied to the switch provided on the front panel 10 (see FIG. 1) has been described. However, the present invention can also be applied to the touch panel of the liquid crystal display 501 (see FIG. 1). it can. In this case, for example, a metal body or a coil is formed from ITO (indium tin oxide), an operation unit, a spacer, and a detection coil substrate are formed from a transparent resin (PET, acrylic, etc.), and these are formed on the liquid crystal display 501. Just stick together. Thereby, a touch operation on the switch displayed on the liquid crystal display 501 or a finger approach can be detected.

また、タッチパッドや特許文献１〜３のように専用のペンでタッチ入力するデータタブレットに本発明を適用しても良い。また、上記実施形態では、操作部と検出コイル基板の間にスペーサを設けることで、操作部と検出コイル基板とを一定距離離れさせていたが、操作部及び検出コイル基板が互いに一定距離離れた位置で支持されているのであれば、スペーサを設けなくても良い。また、操作部とスペーサとを同一材料で一体的に形成しても良い。 Moreover, you may apply this invention to the data tablet which carries out touch input with an exclusive pen like a touchpad or patent documents 1-3. In the above embodiment, the operation unit and the detection coil substrate are separated by a certain distance by providing a spacer between the operation unit and the detection coil substrate. However, the operation unit and the detection coil substrate are separated from each other by a certain distance. If it is supported at the position, the spacer may not be provided. Moreover, you may integrally form an operation part and a spacer with the same material.

なお、上記実施形態において、検出コイル基板２０が本発明の「コイル設置部」に相当する。マイコン６０が本発明の「操作判断手段」及び「指接近判断手段」に相当する。縦長コイル２１１〜２１４が本発明の「縦方向コイル」に相当する。横長コイル２１５〜２１８が本発明の「横方向コイル」に相当する。第一、第二の切替部６１、６２及びマイコン６０が本発明の「切替手段」に相当する。図１３のＳ２１〜Ｓ２３の処理を実行するマイコン６０及びメモリ６０１が本発明の「指接近順序記憶手段」及び「指接近領域記憶手段」に相当する。図１３のＳ２５の処理を実行するマイコン６０が本発明の「第一の操作者判断手段」に相当する。図１３のＳ２６の処理を実行するマイコン６０が本発明の「第二の操作者判断手段」に相当する。 In the above embodiment, the detection coil substrate 20 corresponds to the “coil installation portion” of the present invention. The microcomputer 60 corresponds to “operation determination means” and “finger approach determination means” of the present invention. The vertically long coils 211 to 214 correspond to the “longitudinal coil” of the present invention. The horizontally long coils 215 to 218 correspond to the “lateral coil” of the present invention. The first and second switching units 61 and 62 and the microcomputer 60 correspond to the “switching unit” of the present invention. The microcomputer 60 and the memory 601 that execute the processes of S21 to S23 in FIG. 13 correspond to the “finger approach order storage unit” and the “finger access region storage unit” of the present invention. The microcomputer 60 that executes the process of S25 in FIG. 13 corresponds to the “first operator determination unit” of the present invention. The microcomputer 60 that executes the process of S26 in FIG. 13 corresponds to the “second operator determination unit” of the present invention.

１、２、３操作検出装置
１０フロントパネル
１１、１３、１４操作部
１３１、１４１操作領域
１２金属体
１６金属
２０検出コイル基板
２１コイル
２１１〜２１４縦長コイル
２１５〜２１８横長コイル
３０スペーサ
４０交流発生部
５０検出回路
５１ＬＣ共振回路
５２〜５４、５６コンデンサ
５５抵抗
６０マイコン
６１第一の切替部
６２第二の切替部
７１磁束
７２逆磁束 1, 2, 3 Operation detection device 10 Front panel 11, 13, 14 Operation unit 131, 141 Operation region 12 Metal body 16 Metal 20 Detection coil substrate 21 Coil 211-214 Vertical coil 215-218 Horizontal coil 30 Spacer 40 AC generator DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Detection circuit 51 LC resonance circuit 52-54, 56 Capacitor 55 Resistance 60 Microcomputer 61 1st switching part 62 2nd switching part 71 Magnetic flux 72 Reverse magnetic flux

Claims

金属体が付けられた、タッチ操作される板状の操作部と、
交流を発生する交流発生部と、
前記操作部の裏側の前記操作部から一定距離離れた位置にて前記操作部と対向する形で設けられ、前記交流発生部からの交流が入力されて前記金属体に向けて磁束を発生させるコイルが設置されたコイル設置部と、
前記コイルを含んで構成されたＬＣ共振回路を有し、そのＬＣ共振回路の共振周波数が反映された信号を検出する検出回路と、
前記ＬＣ共振回路の共振周波数が大きくなる方向に変化したことを前記検出回路が検出した場合には前記操作部がタッチ操作されたと判断する一方で、前記共振周波数が小さくなる方向に変化したことを前記検出回路が検出した場合には前記操作部がタッチ操作されていないと判断する操作判断手段と、
前記ＬＣ共振回路の共振周波数が小さくなる方向に変化したことを前記検出回路が検出した場合に、前記操作部にユーザの指が接近したと判断する指接近判断手段とを備え、
前記金属体が前記ＬＣ共振回路に接続されたことを特徴とする操作検出装置。 A plate-like operation unit that is touch-operated with a metal body,
An AC generator that generates AC,
A coil provided to face the operation unit at a position away from the operation unit on the back side of the operation unit and to generate a magnetic flux toward the metal body when AC is input from the AC generation unit. A coil installation section where is installed;
A detection circuit having an LC resonance circuit configured to include the coil and detecting a signal reflecting the resonance frequency of the LC resonance circuit ;
When the detection circuit detects that the resonance frequency of the LC resonance circuit has increased, the operation unit determines that the operation unit has been touched, while the resonance frequency has changed to decrease. Operation determining means for determining that the operation unit is not touch-operated when the detection circuit detects ;
When the detection circuit detects that the resonance frequency of the LC resonance circuit has changed in a decreasing direction, it includes finger approach determination means for determining that a user's finger has approached the operation unit,
An operation detection apparatus, wherein the metal body is connected to the LC resonance circuit .

前記検出回路は、前記交流発生部からの交流を入力信号とする前記ＬＣ共振回路から出力される出力信号を検出する回路であることを特徴とする請求項１に記載の操作検出装置。 The operation detection device according to claim 1, wherein the detection circuit is a circuit that detects an output signal output from the LC resonance circuit using an alternating current from the alternating current generation unit as an input signal .

前記ＬＣ共振回路は、前記入力信号による前記ＬＣ共振回路の動作点が、前記ＬＣ共振回路の共振点付近となるように、その回路定数が設定された回路であることを特徴とする請求項２に記載の操作検出装置。 The LC resonance circuit is a circuit in which circuit constants are set so that an operating point of the LC resonance circuit based on the input signal is in the vicinity of the resonance point of the LC resonance circuit. The operation detection device described in 1.

前記操作部がタッチ操作されていないときの前記ＬＣ共振回路の共振周波数を基準共振周波数として、
前記操作判断手段は、前記指接近判断手段によりユーザの指が接近したと判断されたことに後続して、前記ＬＣ共振回路の共振周波数が前記基準共振周波数から大きくなる方向に変化したことを前記検出回路が検出した場合に、前記操作部がユーザによってタッチ操作されたと判断することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の操作検出装置。 With the resonance frequency of the LC resonance circuit when the operation unit is not touch-operated as a reference resonance frequency,
The operation determining means determines that the resonance frequency of the LC resonance circuit has changed in a direction increasing from the reference resonance frequency after the finger approach determining means determines that the user's finger has approached. The operation detection apparatus according to claim 1 , wherein when the detection circuit detects, the operation unit determines that a touch operation has been performed by a user .

前記操作部は、マトリックス状に配置された複数の操作領域が設けられるとともに、各操作領域に前記金属体が付けられており、
前記コイルは、前記マトリックスを構成する縦方向の各列に対向する位置に設けられた複数の縦方向コイルと、前記マトリックスを構成する横方向の各列に対向する位置に設けられた複数の横方向コイルとを含み、それら縦方向コイル、横方向コイルは、それぞれ、自身が対向する列に属する複数の前記操作領域に向けて磁束を発生させるものであり、
前記操作判断手段は、前記検出回路により前記共振周波数が大きくなる方向に変化したことを検出された前記縦方向コイルと前記横方向コイルとが交差する部分に対向する前記操作領域がタッチ操作されたと判断することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の操作検出装置。 The operation unit is provided with a plurality of operation regions arranged in a matrix, and the metal body is attached to each operation region,
The coil includes a plurality of vertical coils provided at positions facing the respective vertical columns constituting the matrix and a plurality of horizontal coils provided at positions opposed to the respective horizontal columns constituting the matrix. Each of the longitudinal coil and the transverse coil generates a magnetic flux toward a plurality of the operation regions belonging to the columns facing each other.
The operation determining means is configured such that a touch operation is performed on the operation area facing a portion where the longitudinal coil and the lateral coil intersect, which is detected by the detection circuit to change in the direction in which the resonance frequency increases. operation detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the determining.

前記指接近判断手段は、前記検出回路により前記共振周波数が小さくなる方向に変化したことを検出された前記縦方向コイルと前記横方向コイルとが交差する部分に対向する前記操作領域に指が接近したと判断することを特徴とする請求項５に記載の操作検出装置。 The finger approach judging means is configured such that a finger approaches the operation region facing a portion where the longitudinal coil and the transverse coil cross each other, which is detected by the detection circuit to change the resonance frequency in a decreasing direction. The operation detection device according to claim 5 , wherein it is determined that the operation has been performed.

前記交流発生部及び前記検出回路と接続する前記コイルを前記複数の縦方向コイル、前記複数の横方向コイル間で順番に切り替える切替手段を備えることを特徴とする請求項５又は６に記載の操作検出装置。 The operation according to claim 5 or 6 , further comprising switching means for sequentially switching the coil connected to the AC generator and the detection circuit between the plurality of longitudinal coils and the plurality of transverse coils. Detection device.

前記操作部は、車両の運転席と助手席の間の位置に設けられており、
前記指接近判断手段により指が接近したと判断された前記操作領域を指が接近した順序が分かるように記憶する指接近順序記憶手段と、
前記操作判断手段により前記操作部がタッチ操作されたと判断された場合に、前記指接近順序記憶手段に記憶されている前記操作領域の順序が、前記運転席側から前記助手席側に向かう順序か否かを判断することで、前記操作部の操作者が前記運転席側のユーザか前記助手席側のユーザかを判断する第一の操作者判断手段と、を備えることを特徴とする請求項６に記載の操作検出装置。 The operation unit is provided at a position between a driver seat and a passenger seat of the vehicle,
Finger approach order storage means for storing the operation area determined to be approached by the finger approach determination means so that the order in which the finger has approached is known;
When the operation determining means determines that the operation unit is touch-operated, whether the order of the operation areas stored in the finger approach order storage means is the order from the driver seat side to the passenger seat side. by determining whether, claims, characterized in that it comprises a first operator judgment means the operator of the operation unit determines whether the user of the user or the passenger side of the driver's seat, the 6. The operation detection device according to 6 .

前記操作部は、車両の運転席と助手席の間の位置に設けられており、
前記複数の操作領域のうち、運転席側にある所定の操作領域が運転席側操作領域として予め定められており、助手席側にある所定の操作領域が助手席側操作領域として予め定められており、
前記指接近判断手段により指が接近したと判断された前記操作領域を記憶する指接近領域記憶手段と、
前記操作判断手段により前記操作部がタッチ操作されたと判断された場合に、前記指接近領域記憶手段に記憶されている１又は複数の前記操作領域における前記運転席側操作領域の数と前記助手席側操作領域の数とを比較することで、前記操作部の操作者が前記運転席側のユーザか前記助手席側のユーザかを判断する第二の操作者判断手段と、を備えることを特徴とする請求項６又は８に記載の操作検出装置。 The operation unit is provided at a position between a driver seat and a passenger seat of the vehicle,
Of the plurality of operation areas, a predetermined operation area on the driver's seat side is predetermined as the driver's seat side operation area, and a predetermined operation area on the passenger's seat side is predetermined as the passenger's seat side operation area. And
Finger approach area storage means for storing the operation area determined to be approached by the finger approach determination means;
When the operation determining unit determines that the operation unit has been touch-operated, the number of driver-side operation regions in the one or more operation regions stored in the finger approach region storage unit and the passenger seat A second operator determination unit that determines whether the operator of the operation unit is the user on the driver's seat side or the user on the passenger seat side by comparing the number of side operation areas with each other. The operation detection device according to claim 6 or 8 .

前記操作部全体が前記金属体としての金属で構成され、
前記操作部の周縁部で前記金属が折り曲げられて、前記金属で構成された前記操作部及び前記金属の折り曲げられた部分で前記コイル設置部の周囲が覆われたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の操作検出装置。 The entire operation unit is made of metal as the metal body,
Wherein the metal is bent at the periphery of the operation unit, according to claim 1, characterized in that the periphery of the coil arrangement part by configured the operating portion and bent portion of said metal in said metal is covered The operation detection apparatus of any one of -9 .