JP5887114B2 - Touch sensor - Google Patents
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Description
本発明は、電極の静電容量の変化によって人が電極に接触したことを検出するタッチ式センサに関するものである。 The present invention relates to a touch sensor that detects that a person has touched an electrode due to a change in capacitance of the electrode.
例えば車両のエアコンやオーディオ等の各種機器を静電容量式のタッチ式センサによって制御するようにした構成が例えば特許文献1において提案されている。この構成によれば、操作者の指の移動軌跡をタッチ式センサによって読み取り、その移動軌跡がどの操作パターンにマッチングするかを判定し、操作パターンにマッチングする操作内容に基づいて各種機器を制御することが行われている。
For example,
しかしながら、特許文献１において提案されている構成においては、操作面を大きく取る必要があるとともに、操作パターンを記億する制御回路が必要である他、操作パターンを操作者が記憶しておく必要がある。このため、高価な装置が必要であるとともに、操作も煩雑なものとなって操作者の負担が増加し、汎用として容易に設置することができないという問題があった。
However, in the configuration proposed in
特に、車両のステアリングホイールにタッチ式センサを設ける場合には、設置面積が狭いため、大きな操作部を設けてしまうと、それが運転者のステアリング操作の邪魔になってしまう。又、運転をしながらの操作となるため、運転者が指を大きく動かすことが困難であり、単純な操作動作に限定されることから、大きな操作装置を設けて種々の操作パターンで各種機器を制御する必要性が低い。 In particular, when a touch sensor is provided on the steering wheel of a vehicle, the installation area is small. Therefore, if a large operation unit is provided, this may interfere with the driver's steering operation. In addition, since the operation is performed while driving, it is difficult for the driver to move his / her finger greatly, and the operation is limited to simple operation operations. Therefore, a large operation device is provided so that various devices can be operated in various operation patterns. Less need to control.
一方、運転者には車両の運転をしながらのスイッチ操作が必要となるため、タッチ式センサの操作面を目視することなく運転者の意思に沿った速い処理を行うことが望まれる。 On the other hand, since it is necessary for the driver to perform a switch operation while driving the vehicle, it is desired to perform a quick process in accordance with the driver's intention without observing the operation surface of the touch sensor.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、簡単な構造で、操作面を目視することなく操作者の意思に沿った操作を的確且つ迅速に行うことができるタッチ式センサを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its intended process is a touch that can perform an operation according to the operator's intention accurately and quickly with a simple structure and without viewing the operation surface. It is to provide a type sensor.
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
複数の電極が接触されたことを検知して電極毎に検知信号を出力する検知手段と、
前記検知信号に応じてどの電極が接触されているか接触されていないかを判定する接触判定手段を備えたタッチ式センサにおいて、
前記接触判定手段によって最初に接触が検知された電極をスタート電極とし、該スタート電極への接触が検知されず、且つ、他の電極への接触が検知されると前記スタート電極をリセットするとともに、次に接触が検知された電極を新たにスタート電極とし、該スタート電極と最初に接触が検知された電極の位置関係を判定して被制御装置の操作入力モードを決定する操作入力判定手段を設け、
前記操作判定手段は、最初に接触が検知された電極とは異なる他の電極への接触が検知された後、その最初に接触が検知された電極により接触が再度検知された場合において、何れの電極においても接触が検知されない時間が所定時間未満の場合には、最初に接触が検知された電極から他の電極への操作への操作に連続して、その操作方向と反対方向への他の電極から最初に接触が検知された電極への操作と判定し、接触が検知されない時間が所定時間を超えている場合には、最初に接触が検知された電極から他の電極への操作に連続して、その操作方向と同方向への最初に接触が検知された電極から他の電極への操作と判定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
Detecting means for detecting that a plurality of electrodes are in contact and outputting a detection signal for each electrode;
In the touch type sensor provided with the contact determination means for determining which electrode is in contact or not in accordance with the detection signal,
The electrode whose contact is first detected by the contact determination means is a start electrode, contact with the start electrode is not detected, and when contact with another electrode is detected, the start electrode is reset, Next, an operation input determination means is provided for determining the operation input mode of the controlled device by determining the positional relationship between the start electrode and the electrode at which contact is first detected by newly setting the electrode where contact is detected. ,
The operation determining means may detect any contact in the case where contact with another electrode different from the electrode with which contact is first detected is detected and then contact is detected again with the electrode with which contact is first detected. If the time during which no contact is detected in the electrode is less than the predetermined time, another operation in the direction opposite to the operation direction is performed in succession to the operation from the electrode in which contact was first detected to another electrode. If it is determined that the operation is from the electrode to the first contact detected, and the contact is not detected for more than the specified time, the operation from the first detected contact to the other electrode is continued. Then, it is determined that the operation is the operation from the electrode in which contact is first detected in the same direction as the operation direction to the other electrode .
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
操作ボタンを有するスイッチと、
前記操作ボタンの操作による前記スイッチからの入力信号に応じて、前記被制御装置の制御機能を決定する制御モード判定手段と、を備え、
少なくとも２つの前記電極を前記操作ボタンの外周に沿って円弧状に配置したことを特徴とする。
The invention according to
A switch having an operation button;
Control mode determining means for determining a control function of the controlled device in response to an input signal from the switch by operating the operation button,
At least two of the electrodes are arranged in an arc along the outer periphery of the operation button.
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、
前記検知手段は、前記スタート電極への接触が検知されてから所定時間内に他の電極への接触が検知されない場合には、全ての電極における接触検知を無効とし、その後に電極への接触が再度検知されると、その電極をスタート電極とすることを特徴とする。
The invention according to
The detection means invalidates contact detection in all electrodes when contact with other electrodes is not detected within a predetermined time after contact with the start electrode is detected, and thereafter contact with the electrodes is not performed. When detected again, the electrode is used as a start electrode.
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、
前記電極と前記スイッチを背面側に配置し、前記操作ボタンが露出するように設けられたケースと、
該ケースの表面の前記電極の外周縁よりも内側に沿った範囲に、前記電極の配置位置を示す凹状のガイド部を設けたことを特徴とする。
The invention of claim 4, wherein, in the invention of
The electrode and the switch are arranged on the back side, and a case is provided so that the operation button is exposed,
A concave guide portion indicating the arrangement position of the electrode is provided in a range along the inner side of the outer peripheral edge of the electrode on the surface of the case.
請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明において、
前記スイッチからの入力信号に応じて、前記接触判定手段による前記電極への接触判定を許可する許可手段を設けたことを特徴とする。
The invention according to
In accordance with an input signal from the switch, there is provided permission means for permitting the contact determination means to determine contact with the electrode.
請求項１記載の発明によれば、スタート電極を随時変更していくことによって、注視する電極を特定することができ、操作者の指の移動方向を判定して被制御装置の操作入力モードを決定することによって、操作面を目視することなく操作者の意思に沿った操作を的確且つ迅速に行うことができる。そして、操作パターンを記憶する制御回路が不要である他、操作パターンを操作者が記憶しておく必要がないため、構造が単純化するとともに、操作者の負担が軽減される。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to identify the electrode to be watched by changing the start electrode as needed, determine the movement direction of the operator's finger, and set the operation input mode of the controlled device. By determining, it is possible to accurately and quickly perform an operation in accordance with the operator's intention without visually checking the operation surface. Since the control circuit for storing the operation pattern is not required and the operator does not need to store the operation pattern, the structure is simplified and the burden on the operator is reduced.
請求項２記載の発明によれば、タッチ式センサの他にスイッチを設けたため、メニュー選択が容易となり、又、そのスイッチの操作ボタンの周囲に複数の電極を円弧状に配置したため、操作ボタンの操作に連続して電極への操作が容易となる。例えば、タッチ式センサを車両のステアリングハンドルに設置した場合、運転者はステアリングハンドルを握りながらタッチ式センサを操作することとなるため、運転者の操作指となる親指の関節を中心としたタッチ式センサの配置とすることができる。このため、運転者は、スイッチの操作ボタンの操作及びタッチ式センサの操作をステアリングハンドルから手を離すことなくスムーズに行うことができる。
According to the invention described in
請求項３記載の発明によれば、スタート電極への接触があってから、他の電極への接触が所定時間以上なかったときには、操作者の意図的でない接触であると判断して操作をキャンセルするようにしたため、タッチ式センサの不用意な誤作動を防ぐことができる。 According to the third aspect of the present invention, when there is no contact with the other electrode for a predetermined time or more after contact with the start electrode, it is determined that the contact is not intended by the operator and the operation is canceled. Therefore, inadvertent malfunction of the touch sensor can be prevented.
請求項４記載の発明によれば、タッチ式センサの操作位置を示すガイド部を電極よりも狭い範囲としたため、ガイド部内における電極への接触を確実に検知することができる。又、操作者は、操作部を目視することなく、ガイド部に案内されてタッチ式センサの電極部を確実に操作することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the guide portion indicating the operation position of the touch sensor is in a narrower range than the electrode, contact with the electrode in the guide portion can be reliably detected. In addition, the operator can reliably operate the electrode part of the touch sensor by being guided by the guide part without visually observing the operation part.
請求項５記載の発明によれば、操作ボタンによるスイッチへの操作がない限り、電極への接触が検知される状態とはならないため、操作者の意図的でない電極への接触が検知されず、タッチ式センサへの不用意な接触による誤作動を防ぐことができる。 According to the fifth aspect of the invention, unless the switch is operated by the operation button, the contact with the electrode is not detected, so the contact with the electrode not intended by the operator is not detected, A malfunction due to inadvertent contact with the touch sensor can be prevented.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図１は本発明に係るタッチ式センサが設置されたステアリングホイールの正面図、図２は同タッチ式センサの正面図、図３は同タッチ式センサの背面図であり、本実施の形態では、タッチ式センサ１は図１に示すように車両のステアリングホイール５０にケース２を介して取り付けられている。
1 is a front view of a steering wheel in which a touch sensor according to the present invention is installed, FIG. 2 is a front view of the touch sensor, FIG. 3 is a rear view of the touch sensor, and in this embodiment,
上記ケース２の背面側には、図３に示すように機械的なプッシュスイッチであるモード選択スイッチ３と２つの電極Ａ，Ｂが配置されており、図２に示すようにモード選択スイッチ３の円形の操作ボタン３ａは、ケース２の表面に露出している。そして、図２に示すようにケース２の表面には、前記電極Ａ，Ｂに連なるタッチ操作部４，５が前記操作ボタン３ａの外周に沿って円弧状に配置されている。ここで、モード選択スイッチ３はオーディオ、エアコン、ナビゲーションシステム等の被制御装置の制御モード（オーディオモード、エアコンモード、ナビゲーションモード等）を選択するスイッチであり、オーディオモードでは選曲や音量の調整、エアコンモードでは温度や風量の調整、ナビゲーションモードではメニューの選択等がタッチ式センサ１の操作によってなされる。又、２つの電極Ａ，Ｂはその静電容量が互いに異なっている。尚、図示しないが、ケース２の表面に露出する前記タッチ操作部４，５の外周縁よりも内側に沿った範囲には、該タッチ操作部４，５の配置位置を示す凹状のガイド部が設けられている。
On the back side of the
次に、本発明に係るタッチ式センサ１の回路構成を図４に基づいて以下に説明する。
Next, a circuit configuration of the
図４は本発明に係るタッチ式センサの回路構成図であり、本発明に係るタッチ式センサ１は、互いに異なる静電容量を有する２つの前記電極Ａ，Ｂと、周期的な方形波から成る作動信号を出力してこれを抵抗Ｒ３，Ｒ５を介して電極Ａ，Ｂにそれぞれ入力する発振器としての機能を有するマイコン（マイクロコンピュータ）６と、直流電源電圧ＶＣＣを分割するように直列に接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２と、各電極Ａ，Ｂの出力電圧と抵抗Ｒ１とＲ２との間のａ点の電位（基準電圧）Ｖａとを比較して電極の出力電圧の方が基準電圧Ｖａよりもが高ければＯＦＦして所定の電圧を出力し、電極の出力電圧の方が基準電圧Ｖａよりも低ければＯＮして所定の出力電圧を出力しないコンパレータ７，８と、これらのコンパレータ７，８の出力をそれぞれ積分する積分回路９，１０等を備えている。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a touch sensor according to the present invention. The
尚、本実施の形態では、電極Ａ，Ｂが有する静電容量がそれぞれ異なるように設定しているが、電極Ａ，Ｂからの出力は、それぞれマイコン６への別々の入力ポートに接続する構成としているため、入力ポートを判別することによって、どの電極からの入力信号であるかを判定しても良い。その場合には、電極Ａ，Ｂは同じ静電容量を有する同じ電極で構成することができる。
In this embodiment, the electrodes A and B are set to have different capacitances, but the outputs from the electrodes A and B are connected to separate input ports to the
上記マイコン６は制御部を構成するものであって、このマイコン６は、電極Ａ，Ｂが接触されたことを検知し、その電極Ａ，Ｂへの接触状態に応じて被制御装置を制御するための制御信号を出力する。そのため、このマイコン６には、前記検知信号に応じてどの電極が接触されているか接触されていないかを判定する接触判定手段６ａと、該接触判定手段６ａによって電極Ａ，Ｂへの接触が検知されたときに、電極Ａ，Ｂのどちらの検知信号であるかを判定し、電極Ａ，Ｂの接触順序や接触時間により、操作入力モード（本実施の形態では、アップ操作又はダウン操作）を決定する操作入力判定手段６ｃと、前記モード選択スイッチ３の操作に応じて被制御装置の操作入力モードを決定する制御モード判定手段６ｄと、操作入力判定手段６ｃによって決定される操作入力モードと、制御モード判定手段６ｄによって決定される被制御装置（オーディオ、エアコン、ナビゲーションシステム等）の制御機能に対する操作入力モードが記憶された記億部６ｂが内蔵されている。
The
尚、マイコン６には前記モード選択スイッチ３が接続されており、マイコン６には、このモード選択スイッチ３からの入力信号があったときに接触判定手段６ａに電極Ａ，Ｂへの接触検知を許可する許可手段６ｅが設けられている。そのため、モード選択スイッチ３からの入力信号は、制御モード判定手段６ｄと許可手段６ｅに入力され、許可手段６ｅからの許可信号に応じて、接触判定手段６ａが電極Ａ，Ｂへの接触検知が許可されるようになっている。即ち、モード選択スイッチ３は、接触検知起動スイッチの役割を果たすように構成されている。又、各コンパレータ７，８の出力部は、抵抗Ｒ４，Ｒ６を介してマイコン６と抵抗Ｒ３，Ｒ５の間の接続点ｂ，ｃとそれぞれ接続されている。即ち、各コンパレータ７，８の出力は、マイコン６と接続され、マイコン６の方形波出力をプルアップ電源としている。
The
又、許可手段６ｅの機能を接触判定手段６ｃに持たせても良く、接触判定手段６ｃがモード選択スイッチ３からの信号をトリガーとして接触検知を開始する構成としても良い。更に、マイコン６自体をスリープ状態にしておき、モード選択スイッチ３からの入力信号によってマイコン６が起動するようにしても良い。この場合には、モード選択スイッチ３は、マイコン６の起動スイッチとしての役割を果たすことになる。
Further, the function of the permission unit 6e may be provided to the
次に、本発明に係るタッチ式センサ１の検出原理を図５（ａ），（ｂ）に基づいて以下に説明する。
Next, the detection principle of the
図５（ａ），（ｂ）は、本発明に係るタッチ式センサ１の電極Ａ，Ｂへの非接触時と接触時の出力変化を示す図であり、電極Ａ，Ｂは、その静電容量によって作動電圧を歪ませる。このため、各電極Ａ，Ｂからの出力信号は、マイコン６から入力される方形波を歪ませた鋸刃状に近い波形（図５には完全な三角波として図示）の電圧信号となる。
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing changes in output when the
コンパレータ７，８は、電極Ａ，Ｂの出力（出力信号）がａ点の電圧（基準電圧）Ｖａよりも高いときだけ電圧を出力する。積分回路９，１０は、コンパレータ７，８の出力を積分するため、その出力は時間の経過と共に略直線的に上昇し、その勾配はコンパレータ７，８の出力のデューティ比（ＯＮしている時間の割合）に比例する。
The
而して、マイコン６は、積分回路９，１０が積分を開始してから１ｍｓｅｃ後の積分回路９，１０の出力電圧をデジタル変換して検出値ｖｍとして記憶部６ｂに記憶する。従って、コンパレータ７，８と積分回路９，１０及びマイコン６は、電極Ａ，Ｂの出力信号とａ点の基準電圧Ｖａ
との差に応じた検出値Ｖｍを生成する検出回路として機能する。
Thus, the
It functions as a detection circuit that generates a detection value Vm corresponding to the difference between the two.
電極Ａ，Ｂに操作者の指が接触していないときには、図５（ａ）に示すように電極Ａ，Ｂの出力信号の振幅が比較的大きいため、電極Ａ，Ｂの出力信号（出力電圧）が基準電圧Ｖａ以上となる時間が比較的長くなる。このため、コンパレータ７，８の出力電圧のデューティ比が比較的大きく、積分回路９，１０の出力電圧の上昇勾配が比較的大きく、１ｍｓｅｃの後の電圧が比較的高くなるため、マイコン６が取得する検出値Ｖｍが比較的大きくなる。
When the operator's finger is not in contact with the electrodes A and B, as shown in FIG. 5A, the amplitude of the output signals of the electrodes A and B is relatively large. ) Is relatively longer than the reference voltage Va. For this reason, the duty ratio of the output voltages of the
すると、マイコン６の接触判定手段６ａは、検出値Ｖｍをマイコン６内の記億部６ｂに記億されている閾値Ｓｏと比較し、検出値Ｖｍが閾値Ｓｏ以上となっていれば電極Ａ，Ｂに操作者の指が接触していないものと判定し、ＯＦＦ信号を外部出力する。
Then, the contact determination means 6a of the
他方、電極Ａ，Ｂに操作者の指が接触すると、電極Ａ，Ｂの静電容量が増加するため、電極Ａ，Ｂに操作者の指が接触していない図５（ａ）に示す場合と比べて、図５（ｂ）に示すように電極Ａ，Ｂの出力信号の振幅が小さくなる。このため、電極Ａ，Ｂの出力信号が基準電圧Ｖａ以上となる時間が短くなり、コンパレータ７，８の出力電圧のデューティ比が低下し、積分回路９，１０の出力電圧の上昇勾配が小さくなり、１ｍｓｅｃ後の電圧が低くなるため、マイコン６が取得する検知値Ｖｍが小さくなる。
On the other hand, when the operator's finger contacts the electrodes A and B, the capacitance of the electrodes A and B increases, and therefore the operator's finger does not contact the electrodes A and B as shown in FIG. In comparison with FIG. 5, the amplitudes of the output signals of the electrodes A and B become smaller as shown in FIG. For this reason, the time during which the output signals of the electrodes A and B are equal to or higher than the reference voltage Va is shortened, the duty ratio of the output voltages of the
すると、マイコン６の接触判定手段６ａは、検出値Ｖｍをマイコン６内の記憶部６ｂに記憶されている閾値Ｓｏと比較し、検出値Ｖｍが閾値Ｓｏ以下となったときに電極Ａ，Ｂに操作者の指が接触していると判定し、ＯＮ信号を外部出力する。
Then, the contact determination means 6a of the
次に、本発明に係るタッチ式センサ１の動作の流れを図６に基づいて以下に説明する。
Next, the flow of the operation of the
図６はタッチ式センサの動作の流れを示すフローチャートであり、図１に示すステアリングホイール５０に設置されたタッチ式センサ１においては、マイコン６に設けられた接触判定手段６ａによって接触が検知されると、操作入力判定手段６ｃが、最初に接触が検知された電極Ａ（Ｂ）をスタート電極とし、該スタート電極Ａ（Ｂ）への接触が検知されず、且つ、他の電極Ｂ（Ａ）への接触が検知されると前記スタート電極をリセットするとともに、次に接触が検知された電極Ｂ（Ａ）を新たにスタート電極とし、該スタート電極と最初に接触が検知された電極Ａ（Ｂ）の位置関係を判定して被制御装置の操作入力モードを決定する。
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of operation of the touch sensor. In the
又、マイコン６は、電極Ａ（Ｂ）の接触を検知して、スタート電極としてから所定時間内に他の電極Ｂ（Ａ）への接触が検知されない場合には、全ての電極Ａ，Ｂにおける接触検知を無効とし、その後にモード選択スイッチ３が押されて、電極Ａ（Ｂ）への接触が再度検知されたときに、その電極Ａ（Ｂ)をスタート電極とするようにしている。
Further, the
即ち、図６に示すように、タッチ式センサ１の動作がスタートすると（ステップＳ１）、初期化が実行され（ステップＳ２）、先ず、モード選択スイッチ３が運転者によってＯＮされたか否かが判定される（ステップＳ３）。すなわち、モード選択スイッチ３が押されない限り、電極Ａ，Ｂへの接触検知がされないようになっている。これにより、ステアリングホイール５０を操作しているときに、誤ってタッチ式センサ１の電極Ａ，Ｂに接触してしまった場合であっても、被制御装置の設定が変更されるような誤作動を防止することができる。尚、その後、更にモード選択スイッチ３を押すことによって、オーディオモード、エアコンモード等の選択判定がなされ、例えばエアコンモードが選択された場合には、更に風量、温度、内外気切替等をモード選択スイッチ３によって選択する。
That is, as shown in FIG. 6, when the operation of the
モード選択スイッチ３が運転者によって押されてＯＮした場合（ステップＳ３での判定結果がＹｅｓである場合）には、アクティブフラグ（モード選択スイッチのＯＮ／ＯＦＦを示すフラグ）をＯＮモードに変更し（ステップＳ４）、タッチ式センサ１の電極Ａ，Ｂへの運転者による接触の検知を開始する（ステップＳ５）。
When the
他方、モード選択スイッチ３が運転者によって押されないために該モード検出スイッチ３がＯＦＦである場合（ステップＳ３での判定結果がＮｏである場合）には、アクティブフラグがＯＮモードであるか否かが判定され（ステップＳ６）、既にモード選択スイッチ３が押されており、アクティブフラグが既にＯＮモードに設定されている場合(ステップＳ６での判定結果がＹｅｓである場合)、タッチ式センサの電極への運転者による接触の検知を開始する（ステップＳ５）。これに対して、アクティブフラグがＯＦＦモードに設定されている場合（ステップＳ６での判定結果がＮｏである場合）には、運転者によってモード選択スイッチ３が１度も押されていないために処理はステップＳ２に戻る。即ち、モード選択スイッチ３が押されていない状態では、タッチ式センサ１への接触がマイコン６によって検知されることはない。
On the other hand, whether the
タッチ式センサ１の電極Ａ，Ｂへの運転者による接触の検知において、電極Ａ，Ｂの何れか一方（例えば電極Ａ）に運転者の指が接触したか否かが判定され（ステップＳ７）、接触が検知された場合（ステップＳ７での判定結果がＹｅｓとなり）、次にスタート電極が設定済みであるか否かが判定される（ステップＳ８）。スタート電極が既に設定されている場合（ステップＳ８での判定結果がＹｅｓ）には、逆側の電極（例えば電極Ｂ）が運転者によって接触（ＯＮ）されたか否かが判定される（ステップＳ９）。この場合、例えば電極Ａの接触が検知された後に逆側の電極Ｂの接触が検知されない場合、４００ｍｓｅｃが経過すると電極Ａをスタート電極とする設定が解除（リセット）され、電極Ａ又はＢの接触が再度検知された場合に、その検知された電極Ａ又はＢがスタート電極として設定される。又、スタート電極が未だ設定されていない場合（ステップＳ８での判定結果がＮｏである場合）には、その接触が検知された電極（例えば電極Ｂ）がスタート電極として設定される（ステップＳ１０）。
In detecting contact of the
最初に接触が検知された電極（電極Ａ）と逆側の電極（電極Ｂ）の接触が検知された場合（ステップＳ９での判定結果がＹｅｓである場合）には、同じ側の電極Ａ（Ｂ）が接触（ＯＮ）状態にあるか否か、つまり、例えば一方の電極ＡがＯＮした後にＯＦＦし、他方の電極ＢがＯＮしたが電極ＡもＯＮしているか否か、或いは電極Ａ，Ｂが同時に接触（ＯＮ）されている（同時押しされているか否か）が判定される（ステップＳ１１）。両電極Ａ，Ｂが同時に接触（ＯＮ）状態にある場合（ステップＳ１１での判定結果がＹｅｓである場合）には、運転者による操作の方向が確定しないために出力はＯＦＦとなり、スタート電極の設定はキャンセルされる。 When contact between the electrode (electrode A) where contact is first detected and the electrode (electrode B) on the opposite side is detected (when the determination result in step S9 is Yes), the same electrode A ( B) is in a contact (ON) state, that is, for example, one electrode A is turned off after being turned on, and the other electrode B is turned on but the electrode A is also turned on, or the electrodes A, It is determined whether B is in contact (ON) at the same time (whether or not they are simultaneously pressed) (step S11). When both electrodes A and B are in the contact (ON) state at the same time (when the determination result in step S11 is Yes), the output is OFF because the direction of the operation by the driver is not fixed, and the start electrode The setting is cancelled.
同じ側の電極Ａ（Ｂ）が接触（ＯＮ）状態にない場合（ステップＳ１１での判定結果がＮｏである場合）には、電極Ａがスタート電極で電極Ｂの接触(ＯＮ)を検知した場合には（運転者の指が電極Ａから電極Ｂへと移動していれば）アップ（例えば、エアコンの風量や温度アップ、モード選択では、一方向、例えば上方向へのカーソルの移動）と判定し、逆に電極Ｂがスタート電極で電極Ａの接触(ＯＮ)を検知した場合には（運転者の指が電極Ｂから電極Ａへと移動していれば）ダウン（例えば、エアコンの風量や温度ダウン、モード選択では、他方向、例えば下方向へのカーソルの移動）と判定する（ステップＳ１２）。そして、その後、スタート電極の設定をリセットし（ステップＳ１３）、処理はステップＳ２に戻る。この場合、例えば運転者が指を電極Ａ→電極Ｂと移動させた後、指を離して再び電極Ａ→電極Ｂと移動させる操作を繰り返した場合には、指を離していたＯＦＦ時間が７０ｍｓｅｃ未満の場合には、指の移動は電極Ａ→電極Ｂ、電極Ｂ→電極Ａと判定され、ＯＦＦ時間が７０ｍｓｅｃ以上の場合には、指の移動は電極Ａ→電極Ｂ、電極Ａ→電極Ｂと判定される。尚、２番目の電極がＯＮした後、そのＯＮ状態が維持された場合には、判定した操作方向に連続してアップ又はダウンへと移動するようにしても良い。この場合、徐々にスクロールの速度を高めるようにしても良い。
When electrode A (B) on the same side is not in the contact (ON) state (when the determination result in step S11 is No), when electrode A is the start electrode and contact (ON) of electrode B is detected (If the driver's finger is moving from electrode A to electrode B) is determined to be up (for example, the air volume or temperature of the air conditioner is increased, or the cursor is moved in one direction, for example, upward in mode selection) On the other hand, if the electrode B is the start electrode and the contact (ON) of the electrode A is detected (if the driver's finger moves from the electrode B to the electrode A), down (for example, the air volume of the air conditioner In temperature down and mode selection, it is determined that the cursor moves in another direction, for example, downward (step S12). Thereafter, the setting of the start electrode is reset (step S13), and the process returns to step S2. In this case, for example, when the driver moves the finger from electrode A to electrode B and then repeats the operation of moving the finger from electrode A to electrode B again, the OFF time when the finger is released is 70 msec. If it is less than that, the movement of the finger is determined as electrode A → electrode B, electrode B → electrode A, and when the OFF time is 70 msec or more, the movement of the finger is electrode A → electrode B, electrode A → electrode B. It is determined. If the ON state is maintained after the second electrode is turned ON, the second electrode may be moved up or down continuously in the determined operation direction. In this case, the scrolling speed may be gradually increased.
他方、モード選択スイッチ３が押されても電極Ａ，Ｂへの接触が検知されない場合（ステップＳ７での判定結果がＮｏである場合）には、スタート電極の設定済みであるか否かが判定され（ステップＳ１４）、スタート電極が設定されている場合（ステップＳ１４での判定結果がＹｅｓである場合）にはタイマ作動中であるか否かが判定される（ステップＳ１５）。これに対して、スタート電極が設定されていない場合（ステップＳ１４での判定結果がＮｏである場合）には、処理はステップＳ３に戻る。
On the other hand, if contact with the electrodes A and B is not detected even when the
スタート電極が設定されていてタイマが作動中である場合（ステップＳ１５での判定結果がＹｅｓである場合）には７０ｍｓｅｃ以上の時間が経過したか否かが判定され（ステップＳ１６）、タイマが作動中でない場合（ステップＳ１５での判定結果がＮｏである場合）にはタイマがスタートされ（ステップＳ１７）、７０ｍｓｅｃ以上の時間が経過したか否かが判定される（ステップＳ１６）。 When the start electrode is set and the timer is operating (when the determination result in step S15 is Yes), it is determined whether or not a time of 70 msec or more has elapsed (step S16), and the timer is activated. If not (if the determination result in step S15 is No), a timer is started (step S17), and it is determined whether a time of 70 msec or more has elapsed (step S16).
７０ｍｓｅｃ以上の時間が経過すると（ステップＳ１６での判定結果がＹｅｓであると）、スタート電極の設定がリセットされ（ステップＳ１８）、７０ｍｓｅｃ以上の時間が経過するまでは（ステップＳ１６での判定結果がＮｏである間は）、処理はステップＳ３に戻る。 When the time of 70 msec or more has elapsed (when the determination result in Step S16 is Yes), the setting of the start electrode is reset (Step S18), and until the time of 70 msec or more has elapsed (the determination result in Step S16 is If no), the process returns to step S3.
そして、７０ｍｓｅｃ以上の時間が経過してスタート電極の設定がリセットされると（ステップＳ１８）、４００ｍｓｅｃ以上の時間が経過したか否かが判定され（ステップＳ１９）、４００ｍｓｅｃ以上の時間が経過すると（ステップＳ１９での判定結果がＹｅｓであるとき）、アクティブフラグがリセットされ（ステップＳ２０）、４００ｍｓｅｃ以上の時間が経過するまでは（ステップＳ１９での判定結果がＮｏである間は）、処理はステップＳ３に戻る。 When the time of 70 msec or more has elapsed and the start electrode setting is reset (step S18), it is determined whether or not the time of 400 msec or more has elapsed (step S19), and when the time of 400 msec or more has elapsed (step S19). When the determination result in step S19 is Yes), the active flag is reset (step S20), and until the time of 400 msec or more has elapsed (while the determination result in step S19 is No), the processing is performed in steps. Return to S3.
而して、以上のように動作する本実施の係るタッチ式センサ１によれば、スタート電極を随時変更していくことによって、注視する電極Ａ（Ｂ）を特定することができ、運転者の指の移動方向を判定してオーディオやエアコン等の車載機器の制御モードを決定することによって、操作面を目視することなく運転者の意思に沿った操作を的確且つ迅速に行うことができる。そして、操作パターンを記憶する制御回路が不要である他、操作パターンを運転者が記憶しておく必要がないため、構造が単純化するとともに、運転者の負担が軽減されるという効果が得られる。
Thus, according to the
又、本実施の形態に係るタッチ式センサ１によれば、モード選択スイッチ３を設けたため、メニュー選択が容易となり、そのモード選択スイッチ３が押されないかぎり、タッチ式センサの電極Ａ，Ｂに接触したとしても、接触が検知されないように構成しているので、電極への不用意な接触による誤作動を確実に防止することができ、接触検知を開始する起動スイッチを別に設ける必要がないため、少ない配置スペースで誤作動を防止できる効率的な配置構成とすることができる。
Further, according to the
又、モード選択スイッチ３の操作ボタン３ａの周囲に複数のタッチ操作部４，５（電極Ａ，Ｂ）を円弧状に配置したため、操作ボタン３ａの操作に連続してタッチ操作部４，５（電極Ａ，Ｂ）への操作が容易となる。このため、運転者はステアリングハンドル５０を握りながらタッチ式センサ１を操作することとなるため、運転者の操作指となる親指の関節を中心としたタッチ式センサ１の配置とすることができる。この結果、運転者は、プッシュ式のモード選択スイッチ３及びタッチ式センサ１の操作をステアリングハンドル５０から出を離すことなくスムーズに行うことができる。
Further, mode multiple touch operation section 4 and 5 (the electrodes A, B) around the
更に、本実施の形態に係るタッチ式センサ１においては、電極Ａ，Ｂに接触した後、電極Ａ，Ｂの何れにも、所定時間以上接触がないときには、運転者の意図的でない接触であると判断して操作をキャンセルするようにしたため、タッチ式センサ１の不用意な誤作動を防ぐことができる。尚、電極Ａ，Ｂのいずれかの電極に所定時間以上、接触し続けた場合にも、意図的でない接触であると判断し、操作をキャンセルするようにしても良い。
Furthermore, in the
又、本実施の形態では、タッチ式センサ１の操作位置を示すガイド部をタッチ操作部４，５（電極Ａ，Ｂ）よりも狭い範囲としたため、ガイド部内におけるタッチ操作部４，５（電極Ａ，Ｂ）への接触を確実に検知することができる。このため、運転者は、操作部を目視することなく、ガイド部に案内されてタッチ式センサ１のタッチ操作部４，５（電極Ａ，Ｂ）を確実に操作することができる。
In the present embodiment, since the guide portion indicating the operation position of the
尚、以上は本発明に係るタッチ式センサ１を車両のステアリングハンドル５０に設置した形態について説明したが、本発明に係るタッチ式センサ１は、他の任意の部位に設置することができることは勿論である。
The
１ タッチ式センサ
２ ケース
３ モード選択スイッチ
３ａ モード選択スイッチの操作ボタン
４，５ タッチ操作部
６ マイコン（制御部〉
６ａ マイコンの接触判定手段
６ｂ マイコンの記憶部
６ｃ マイコンの操作入力判定手段
６ｄ マイコンの制御モード判定手段
６ｅ マイコンの許可手段
７，８ コンパレータ
９，１０ 積分回路
５０ ステアリングホイール
Ａ，Ｂ 電極
DESCRIPTION OF
6a Microcomputer contact determination means 6b
Claims (5)
前記検知信号に応じてどの電極が接触されているか接触されていないかを判定する接触判定手段を備えたタッチ式センサにおいて、
前記接触判定手段によって最初に接触が検知された電極をスタート電極とし、該スタート電極への接触が検知されず、且つ、他の電極への接触が検知されると前記スタート電極をリセットするとともに、次に接触が検知された電極を新たにスタート電極とし、該スタート電極と最初に接触が検知された電極の位置関係を判定して被制御装置の操作入力モードを決定する操作入力判定手段を設け、
前記操作判定手段は、最初に接触が検知された電極とは異なる他の電極への接触が検知された後、その最初に接触が検知された電極により接触が再度検知された場合において、何れの電極においても接触が検知されない時間が所定時間未満の場合には、最初に接触が検知された電極から他の電極への操作への操作に連続して、その操作方向と反対方向への他の電極から最初に接触が検知された電極への操作と判定し、接触が検知されない時間が所定時間を超えている場合には、最初に接触が検知された電極から他の電極への操作に連続して、その操作方向と同方向への最初に接触が検知された電極から他の電極への操作と判定することを特徴とするタッチ式センサ。 Detecting means for detecting that a plurality of electrodes are in contact and outputting a detection signal for each electrode;
In the touch type sensor provided with the contact determination means for determining which electrode is in contact or not in accordance with the detection signal,
The electrode whose contact is first detected by the contact determination means is a start electrode, contact with the start electrode is not detected, and when contact with another electrode is detected, the start electrode is reset, Next, an operation input determination means is provided for determining the operation input mode of the controlled device by determining the positional relationship between the start electrode and the electrode at which contact is first detected by newly setting the electrode where contact is detected. ,
The operation determining means may detect any contact in the case where contact with another electrode different from the electrode with which contact is first detected is detected and then contact is detected again with the electrode with which contact is first detected. If the time during which no contact is detected in the electrode is less than the predetermined time, another operation in the direction opposite to the operation direction is performed in succession to the operation from the electrode in which contact was first detected to another electrode. If it is determined that the operation is from the electrode to the first contact detected, and the contact is not detected for more than the specified time, the operation from the first detected contact to the other electrode is continued. Then , the touch sensor is characterized in that it is determined that the operation is the operation from the electrode in which contact is first detected in the same direction as the operation direction to another electrode .
前記操作ボタンの操作による前記スイッチからの入力信号に応じて、前記被制御装置の制御機能を決定する制御モード判定手段と、を備え、
少なくとも２つの前記電極を前記操作ボタンの外周に沿って円弧状に配置したことを特徴とする請求項１記載のタッチ式センサ。 A switch having an operation button;
Control mode determining means for determining a control function of the controlled device in response to an input signal from the switch by operating the operation button,
The touch sensor according to claim 1, wherein at least two of the electrodes are arranged in an arc shape along an outer periphery of the operation button.
該ケースの表面の前記電極の外周縁よりも内側に沿った範囲に、前記電極の配置位置を示す凹状のガイド部を設けたことを特徴とする請求項２記載のタッチ式センサ。 The electrode and the switch are arranged on the back side, and a case is provided so that the operation button is exposed,
The range along the inner side than the outer peripheral edge of the electrode surface of the case, the touch sensor according to claim 2 Symbol mounting, characterized in that a guide portion of the concave indicating the position of the electrode.
3. The touch sensor according to claim 2 , further comprising permission means for permitting the contact determination means to determine contact with the electrode in accordance with an input signal from the switch.
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