JP6876815B2 - 操作入力装置及びドアハンドル - Google Patents

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Description

本発明は、操作入力装置及びドアハンドルに関するものである。
自動車等のドアには、ドアを開閉するためのドアハンドルが自動車等の外側に設けられている。このような自動車等のドアの開閉等の操作をドアハンドルに触れることで行うことのできる車両用ドア開閉制御装置が開示されている（例えば、特許文献１）。
具体的には、このような車両用ドア開閉制御装置では、ドアハンドル等に手を接触させて、接触させた手を動かすことにより、ドアの開閉等の操作をすることができる。
特開２００９−７９３５３号公報 特開平１０−３０８１４８号公報
しかしながら、車両用ドア開閉制御装置等において、ジェスチャーにより情報を入力し車両用ドアの開閉を行うことを想定した場合、ジェスチャー操作は操作する人等によりバラツキがあるため、ジェスチャー操作による入力がなされたか否かを正確に判断することができず、誤検出がなされる場合がある。
このため、ジェスチャー操作において、操作する人等によるバラツキの少ない操作入力装置が求められている。
本実施の形態の一観点によれば、絶縁体により形成された基板と、前記基板の表面に設けられた複数の検出電極と、制御部と、を有し、前記制御部は、前記基板に操作体を近づけた際に、各々の前記検出電極と前記操作体との間に生じる静電容量を検出し、前記静電容量のしきい値となる第１のしきい値と、前記第１のしきい値よりも大きな第２のしきい値が設けられており、前記静電容量が、前記第１のしきい値以上となった後、前記第２のしきい値以上となるまでの時間、または、前記静電容量が、前記第１のしきい値以上となった後、前記第２のしきい値以上となるまでの間に前記操作体が移動した長さが、所定の値以上である場合に、前記操作体によるジェスチャー操作がなされたものと判断することを特徴とする。
開示の操作入力装置によれば、ジェスチャー操作において、操作する人等によるバラツキの少ない操作入力装置を提供することができる。
第１の実施の形態におけるドアハンドルが取り付けられているドアの説明図 第１の実施の形態におけるドアハンドルの説明図 第１の実施の形態における操作入力装置の構造図 操作入力装置におけるジェスチャー操作の説明図 第１の実施の形態における操作入力装置のジェスチャー操作の説明図（１） 第１の実施の形態における操作入力装置のジェスチャー操作の説明図（２） 第１の実施の形態における操作入力装置の説明図（１） 第１の実施の形態における操作入力装置の説明図（２） 第１の実施の形態における操作入力方法のフローチャート（１） 第１の実施の形態における操作入力方法のフローチャート（２） 第１の実施の形態における操作入力方法の説明図 第２の実施の形態における操作入力方法のフローチャート（１） 第２の実施の形態における操作入力方法のフローチャート（２） 第２の実施の形態における操作入力方法の説明図 第３の実施の形態における操作入力方法のフローチャート 第３の実施の形態における操作入力方法の説明図 第４の実施の形態における操作入力方法の説明図
実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態における操作入力装置について説明する。本実施の形態における操作入力装置は、自動車等のドアに取り付けられているドアハンドルに内蔵されているものであり、ドアハンドルを介し操作情報を入力することができる。
具体的には、本実施の形態における操作入力装置は、図１に示すような自動車等のドア１０に取り付けられているドアハンドル１００に内蔵されている。図２に示されるように、ドアハンドル１００の内部には、絶縁体により形成された回路基板１１０が設けられており、回路基板１１０の表面には、略長方形の回路基板１１０の一方の端部１１０ａから他方の端部１１０ｂに向かって、即ち、回路基板１１０の長手方向に沿って、複数の検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊが順に一列に配置されている。また、回路基板１１０には、集積回路１３０が搭載されており、各々の検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊは集積回路１３０に接続されている。
図３に示されるように、集積回路１３０には、検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊの各々と接続されているスイッチ１３１が設けられており、スイッチ１３１を閉じることにより、検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊに所定の電圧Ｖｄｄを印加することができる。これにより、検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊの各々における電位を検出することができ、検出された電位をアンプ１３２により増幅し、ＡＤＣ（Analog-to-digital converter：ＡＤコンバータ）１３３によりアナログ信号をデジタル信号に変換する。このように変換されたデジタル信号に基づき、演算部１３４において、各々の検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊと指２００との間の静電容量を算出することができる。算出された各々の検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊと指２００との間の静電容量の情報は、制御部１３５に伝達される。
本実施の形態における操作入力装置は、検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊが形成されている回路基板１１０と、集積回路１３０により形成されており、集積回路１３０は、スイッチ１３１、アンプ１３２、ＡＤＣ１３３、演算部１３４、制御部１３５等を有している。尚、本願においては、検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊが形成されている回路基板１１０をセンサ部と記載する場合があり、また、本願においては、指２００により操作がなされるものであるため、指２００を操作体と記載する場合がある。
本実施の形態における操作入力装置においては、このように得られた各々の検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊと指２００との間の静電容量の情報に基づき、指２００によるジェスチャー入力を検出することができる。
（ジェスチャー入力）
次に、本実施の形態における指２００によるジェスチャー入力について説明する。本実施の形態においては、指２００によるジェスチャー入力は、図４の一点鎖線に示す軌跡となるように指２００を動かすことによりなされる。具体的には、図４に示すように、回路基板１１０の一方の端部１１０ａの側から他方の端部１１０ｂの側に向かって、指２００を動かすとともに、回路基板１１０の中央部分において、指２００を回路基板１１０に近接させる動作を行うことにより、ジェスチャー入力がなされる。このようなケースとしては、例えば、図２のドアハンドルの表面に指を接触あるいは近接しながら横方向にスライドさせるようなジェスチャーを行う時などが考えられる。
ところで、図４に示されるジェスチャー入力となる指２００の軌跡は、図５Ａに示されるように、指２００を回路基板１１０の一方の端部１１０ａの側から他方の端部１１０ｂの側に向かって動かすとともに、回路基板１１０に近づける操作と、図５Ｂに示されるように、指２００を回路基板１１０の一方の端部１１０ａの側から他方の端部１１０ｂの側に向かって動かすとともに、回路基板１１０から離れる操作とに分けることができる。
図４に示される操作について、回路基板１１０における検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊが配列されている方向をＸ方向とし、この方向に垂直な方向をＹ方向として説明する。この場合、回路基板１１０と指２００とが最も近くなる距離ＹはＹ方向における距離であり、図４に示されるように指２００を動かすと、図６Ａに示されるように、Ｘの位置に依存して距離Ｙが変化する。
回路基板１１０における各々の検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊと指２００との間には、各々静電容量が生じるが、指２００が回路基板１１０に近づいた場合には、各々の検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０と指２００との間の静電容量は大きくなり、指２００が回路基板１１０から遠ざかる場合には、各々の検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０と指２００との間の静電容量は小さくなる。本実施の形態においては、Ｘ方向において指２００が移動する方向、図６等において右方向を＋Ｘ方向と記載する場合がある。
即ち、ジェスチャー入力の際の指２００の移動する軌跡が、図４に示されるような場合では、図６Ａに示すように、指２００を＋Ｘ方向、即ち、位置Ｘの値が増える方向に動かすと、最初は、距離Ｙが徐々に短くなるが、途中から距離Ｙが徐々に長くなる。このため、回路基板１１０における検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊと指２００との間における静電容量の値も、図６Ｂに示されるように、最初の指２００と回路基板１１０との距離Ｙが長い部分では小さく、指２００と回路基板１１０との距離Ｙの短い中央部分では大きくなり、その後、指２００と回路基板１１０との距離Ｙが再び長くなると小さくなる。
尚、図６Ｂは、本実施の形態における操作入力装置において検出される静電容量の時間的な変化を示すものである。具体的には、回路基板１１０における検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊと指２００との間における静電容量の時間的な変化を示すものである。時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８、Ｔ９は、この順で時間が経過するものであり、時刻Ｔ１から時刻Ｔ９までの間において指２００が移動し、静電容量が検出される。図６Ｂは、各々の時刻において、検出電極１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊにより検出される静電容量からなる分布のピークとなる電極の位置と静電容量の値を示している。このため、各々の時刻Ｔ１〜Ｔ９における静電容量のピークとなる位置Ｘに指２００が存在しているものと考えることができる。
本実施の形態における操作入力装置における操作入力方法について、図７及び図８に基づき説明する。図７は、指２００を＋Ｘ方向に動かすとともに、本実施の形態における操作入力装置に近づくジェスチャー操作を検出する検出方法のフローチャートであり、図８は、指２００を＋Ｘ方向に動かすとともに、本実施の形態における操作入力装置に離れるジェスチャー操作を検出する検出方法のフローチャートである。
（操作入力方法１）
図７は、指２００を＋Ｘ方向に動かすとともに、本実施の形態における操作入力装置に近づくジェスチャー操作を検出する検出方法のフローチャートである。即ち、図５Ａに示されるように、回路基板１１０の一方の端部１１０ａから他方の端部１１０ｂに向かって指２００を動かすとともに、回路基板１１０に近づくジェスチャー操作を検出するものである。本実施の形態においては、図９に示されるように、検出される静電容量において、第１のしきい値Ｃｔ１と、第１のしきい値Ｃｔ１よりも大きい第２のしきい値Ｃｔ２とを設定して、指２００によるジェスチャー操作を検出する。本実施の形態においては、最初に第１のしきい値Ｃｔ１が検出されたＸ方向の位置をＰ１、この後、第２のしきい値Ｃｔ２が検出されたＸ方向の位置をＰ２、最後に第２のしきい値Ｃｔ２が検出されたＸ方向の位置をＰ３、そして、最後に第１のしきい値Ｃｔ１が検出されたＸ方向の位置をＰ４として説明する。本実施の形態においては、例えば、第１のしきい値Ｃｔ１は０．０１ｐＦであり、第２のしきい値Ｃｔ２は１ｐＦであるものとする。尚、図９では、各々の時間において、各電極で検出される静電容量からなる分布のピークとなる電極の位置と静電容量の値を示している。
最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）に示されるように、本実施の形態における操作入力装置において、第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量を検出したか否かが判断される。第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量を検出した場合にはステップ１０４に移行し、第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量が検出されない場合には、ステップ１０２を繰り返す。具体的には、ステップ１０２において、第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量が検出されるまでは待機状態となる。待機状態は、通常の周期の測定でもよいが、省電力のため測定周期の長い間欠動作にしてもよい。待機状態から目覚めるのに第１のしきい値Ｃｔ１以外の閾値、例えば、第１のしきい値Ｃｔ１より低い閾値を設けてもよい。
次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）に示されるように、本実施の形態における操作入力装置において静電容量の測定を行いジェスチャー判別を行う。測定された静電容量の値は制御部１３５内に設けられた記憶部１３６に記憶してもよい。例えば、静電容量の測定は、１ｍ秒毎に行う。尚、測定される静電容量の値が、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった後、その後に第１のしきい値Ｃｔ１未満となるまでの時間が、所定の時間よりも長い場合には、ジェスチャー無しと判断し、ステップ１０２に移行してもよい。また、静電容量が、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった後に、別の所定の時間が経過しても第２のしきい値Ｃｔ２以上にならない場合には、ジェスチャー無しと判断し、ステップ１０２に移行してもよい。
次に、ステップ１０６（Ｓ１０６）に示されるように、指２００が近づく際の指２００の位置の変化が、所定の方向であって所定の長さ以上であるか否かを判断する。具体的には、第１のしきい値Ｃｔ１以上となった位置Ｐ１と、その後に、第２のしきい値Ｃｔ２以上となった位置Ｐ２より、Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ１と、位置Ｐ１と位置Ｐ２の長さＬ１を算出し、Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ１が＋Ｘ方向であって、長さＬ１が所定の長さ以上であるか否かを判断する。Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ１が＋Ｘ方向であって、かつ、長さＬ１が所定の長さ以上である場合には、ステップ１１０に移行し、長さＬ１が所定の長さ以上ではない場合には、ステップ１０２に移行する。本実施の形態においては、この所定の長さを第１の長さと記載する場合がある。
次に、ステップ１１０（Ｓ１１０）に示されるように、検出される静電容量が、第１のしきい値Ｃｔ１以上となっている時間（検出時間ΔＴ）が、所定の時間以下であるか否かを判断する。具体的には、図９に示される場合では、測定された静電容量の値が、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった時刻Ｔ１と、最後に第１のしきい値Ｃｔ１となった時刻Ｔ９より、第１のしきい値Ｃｔ１以上となっている検出時間ΔＴをΔＴ＝Ｔ９−Ｔ１より算出し、この検出時間ΔＴが所定の時間以下であるか否かを判断する。検出時間ΔＴが所定の時間以下である場合には、ステップ１１２に移行し、検出時間ΔＴが所定の時間以下ではない場合には、ステップ１０２に移行する。所定の時間は、例えば、５００ｍ秒であり、本実施の形態においては、この所定の時間を第１の時間と記載する場合がある。
次に、ステップ１１２（Ｓ１１２）に示されるように、本実施の形態における操作入力装置に指２００が近づく際のＸ方向の向きと指が離れる際のＸ方向の向きとが同じであるか否かを判断する。具体的には、最後に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった位置Ｐ３と、その後に、最後に第２のしきい値Ｃｔ２以上となった位置Ｐ４より、Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ２を得る。移動方向Ｘａ１と移動方向Ｘａ２とが同じ方向であって、ともに＋Ｘ方向である場合には、ステップ１１４に移行する。移動方向Ｘａ１と移動方向Ｘａ２とが同じ方向ではない場合やともに＋Ｘ方向では場合には、ステップ１０２に移行する。
次に、ステップ１１４（Ｓ１１４）に示されるように、制御部１３５等において、指２００による操作がジェスチャー操作であるものと認識される。これにより、本実施の形態における操作入力装置が内蔵されているドアハンドルが取り付けられているドアを開くことができる。
以上の工程により、本実施の形態における操作入力装置を用いて操作入力をすることができる。尚、上記の説明では、便宜上、ステップ１０４において、静電容量をまとめて測定する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、静電容量が第２のしきい値Ｃｔ２以上となった後に、静電容量の測定を行いながら、ステップ１０６以降の工程を行うものであってもよい。
（操作入力方法２）
図８は、指２００を＋Ｘ方向に動かすとともに、本実施の形態における操作入力装置より離れるジェスチャー操作を検出する検出方法のフローチャートである。即ち、図５Ｂに示されるように、回路基板１１０の一方の端部１１０ａから他方の端部１１０ｂに向かって指２００を動かすとともに、回路基板１１０より離れるジェスチャー操作を検出するものである。この場合においても、図９に示されるように、検出される静電容量において、第１のしきい値Ｃｔ１と、第１のしきい値Ｃｔ１よりも大きい第２のしきい値Ｃｔ２とを設定して、指２００によるジェスチャー操作を検出する。
最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）に示されるように、本実施の形態における操作入力装置において、第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量を検出したか否かが判断される。第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量を検出した場合にはステップ１０４に移行し、第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量が検出されない場合には、ステップ１０２を繰り返す。
次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）に示されるように、本実施の形態における操作入力装置において静電容量の測定を行いジェスチャー判別を行う。測定された静電容量の値は制御部１３５内に設けられた記憶部１３６に記憶してもよい。
次に、ステップ１０８（Ｓ１０８）に示されるように、指２００が離れる際の指２００の位置の変化が、所定の方向であって所定の長さ以上であるか否かを判断する。具体的には、最後に第２のしきい値Ｃｔ２以上となった位置Ｐ３と、最後に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった位置Ｐ４より、Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ２と、位置Ｐ３と位置Ｐ４の長さＬ２を算出し、Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ２が＋Ｘ方向であって、長さＬ２が所定の長さ以上であるか否かを判断する。Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ２が＋Ｘ方向であって、かつ、長さＬ２が所定の長さ以上である場合には、ステップ１１０に移行し、長さＬ２が所定の長さ以上ではない場合には、ステップ１０２に移行する。本実施の形態においては、この所定の長さを第２の長さと記載する場合がある。
次に、ステップ１１０（Ｓ１１０）に示されるように、検出される静電容量が、第１のしきい値Ｃｔ１以上となっている時間（検出時間ΔＴ）が、所定の時間以下であるか否かを判断する。検出時間ΔＴが所定の時間以下である場合には、ステップ１１２に移行し、検出時間ΔＴが所定の時間以下ではない場合には、ステップ１０２に移行する。
次に、ステップ１１２（Ｓ１１２）に示されるように、本実施の形態における操作入力装置に指２００が近づく際のＸ方向の向きと指が離れる際のＸ方向の向きとが同じであるか否かを判断する。移動方向Ｘａ１と移動方向Ｘａ２とが同じ方向であって、ともに＋Ｘ方向である場合には、ステップ１１４に移行する。移動方向Ｘａ１と移動方向Ｘａ２とが同じ方向ではない場合や、ともに＋Ｘ方向では場合には、ステップ１０２に移行する。
次に、ステップ１１４（Ｓ１１４）に示されるように、制御部１３５等において、指２００による操作がジェスチャー操作であるものと認識される。これにより、本実施の形態における操作入力装置が内蔵されているドアハンドルが取り付けられているドアを開くことができる。
以上の工程により、本実施の形態における操作入力装置を用いて操作入力をすることができる。
また、上記においては、ステップ１０６では距離である長さＬ１を基準に、ステップ１０８では距離である長さＬ２を基準に判断する場合について説明したが、上記の長さＬ１及びＬ２は時間の長さであってもよい。また、図７に示される操作入力方法１と、図８に示される操作入力方法２とを組み合わせたものであってもよい。具体的には、図７に示すフローチャートのステップ１０６とステップ１１０との間に、図８に示されるステップ１０８を加え得たものであってもよい。また、ステップ１０６、ステップ１０８においては、指２００が動く方向によって、違う機能、例えば、ドアの開閉方向等を付加するものであってもよい。
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、図２等に示されるドアハンドルに内蔵されている操作入力装置を用いた操作入力方法である。本実施の形態における操作入力方法について、図１０及び図１１に基づき説明する。図１０は、指２００を＋Ｘ方向に動かすとともに、操作入力装置に近づくジェスチャー操作を検出する検出方法のフローチャートであり、図１１は、指２００を＋Ｘ方向に動かすとともに、操作入力装置より離れるジェスチャー操作を検出する検出方法のフローチャートである。
（操作入力方法３）
図１０は、図５Ａに示されるように、回路基板１１０の一方の端部１１０ａから他方の端部１１０ｂに向かって指２００を動かすとともに、回路基板１１０に近づくジェスチャー操作を検出するものである。本実施の形態においても、図１２に示されるように、検出される静電容量において、第１のしきい値Ｃｔ１と、第１のしきい値Ｃｔ１よりも大きい第２のしきい値Ｃｔ２とを設定して、指２００によるジェスチャー操作を検出する。本実施の形態においても、最初に第１のしきい値Ｃｔ１が検出されたＸ方向の位置をＰ１、この後、第２のしきい値Ｃｔ２が検出されたＸ方向の位置をＰ２、最後に第２のしきい値Ｃｔ２が検出されたＸ方向の位置をＰ３、最後に第１のしきい値Ｃｔ１が検出されたＸ方向の位置をＰ４として説明する。尚、図１２では、各々の時間において、各電極で検出される静電容量からなる分布のピークとなる電極の位置と静電容量の値を示している。
最初に、ステップ２０２（Ｓ２０２）に示されるように、操作入力装置において、第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量を検出したか否かが判断される。第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量を検出した場合にはステップ２０４に移行し、第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量が検出されない場合には、ステップ２０２を繰り返す。
次に、ステップ２０４（Ｓ２０４）に示されるように、本実施の形態における操作入力装置において静電容量の測定を行いジェスチャー判別を行う。測定された静電容量の値は制御部１３５内に設けられた記憶部１３６に記憶してもよい。例えば、静電容量の測定は、１ｍ秒毎に行う。尚、測定される静電容量の値が、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった後、その後に第１のしきい値Ｃｔ１未満となるまでの時間が、所定の時間よりも長い場合には、ジェスチャー無しと判断し、ステップ２０２に移行してもよい。また、静電容量が、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった後に、別の所定の時間が経過しても第２のしきい値Ｃｔ２以上にならない場合には、ジェスチャー無しと判断し、ステップ２０２に移行してもよい。
次に、ステップ２０６（Ｓ２０６）に示されるように、指２００が近づく際の指２００の位置の変化が所定の方向であって、指２００が近接している状態の長さＬＨに対す指２００が近づく際の指２００の位置の変化の長さＬ１の値が、所定の値以上であるか否かを判断する。具体的には、第１のしきい値Ｃｔ１以上となった位置Ｐ１と、その後に、第２のしきい値Ｃｔ２以上となった位置Ｐ２より、Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ１と、位置Ｐ１と位置Ｐ２の長さＬ１を算出し、第２のしきい値Ｃｔ２が検出されたＸ方向の位置をＰ２、最後に第２のしきい値Ｃｔ２が検出されたＸ方向の位置をＰ３より、位置Ｐ２と位置Ｐ３の長さＬＨを算出し、Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ１が＋Ｘ方向であって、長さＬＨに対する長さＬ１の比率が所定の値以上であるか否かを判断する。Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ１が＋Ｘ方向であって、かつ、長さＬＨに対する長さＬ１の比率が所定の値以上である場合には、ステップ２１０に移行し、長さＬＨに対する長さＬ１の比率が所定の値以上ではない場合には、ステップ２０２に移行する。
次に、ステップ２１０（Ｓ２１０）に示されるように、検出される静電容量が、第１のしきい値Ｃｔ１以上となっている時間（検出時間ΔＴ）が、所定の時間以下であるか否かを判断する。検出時間ΔＴが所定の時間以下である場合には、ステップ２１２に移行し、検出時間ΔＴが所定の時間以下ではない場合には、ステップ２０２に移行する。
次に、ステップ２１２（Ｓ２１２）に示されるように、操作入力装置に指２００が近づく際のＸ方向の向きと指が離れる際のＸ方向の向きとが同じであるか否かを判断する。移動方向Ｘａ１と移動方向Ｘａ２とが同じ方向であって、ともに＋Ｘ方向である場合には、ステップ２１４に移行する。移動方向Ｘａ１と移動方向Ｘａ２とが同じ方向ではない場合やともに＋Ｘ方向では場合には、ステップ２０２に移行する。
次に、ステップ２１４（Ｓ２１４）に示されるように、制御部１３５等において、指２００による操作がジェスチャー操作であるものと認識される。これにより、操作入力装置が内蔵されているドアハンドルが取り付けられているドアを開くことができる。
以上の工程により、操作入力装置を用いて操作入力をすることができる。尚、上記においては、説明の便宜上、ステップ２０４において、静電容量の測定をまとめて行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、静電容量が第２のしきい値Ｃｔ２以上となった場合には、静電容量の測定を行いながら、ステップ２０６以降の工程を行うものであってもよい。
（操作入力方法４）
図１１は、図５Ｂに示されるように、回路基板１１０の一方の端部１１０ａから他方の端部１１０ｂに向かって指２００を動かすとともに、回路基板１１０より離れるジェスチャー操作を検出するものである。
最初に、ステップ２０２（Ｓ２０２）に示されるように、操作入力装置において、第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量を検出したか否かが判断される。第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量を検出した場合にはステップ２０４に移行し、第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量が検出されない場合には、ステップ２０２を繰り返す。
次に、ステップ２０４（Ｓ２０４）に示されるように、本実施の形態における操作入力装置において静電容量の測定を行いジェスチャー判別を行う。測定された静電容量の値は制御部１３５内に設けられた記憶部１３６に記憶してもよい。
次に、ステップ２０８（Ｓ２０８）に示されるように、指２００が離れる際の指２００の位置の変化が所定の方向であって、指２００が近接している状態の長さＬＨに対する指２００が離れる際の指２００の位置の変化の長さＬ２の値が、所定の値以上であるか否かを判断する。具体的には、最後に第２のしきい値Ｃｔ２以上となった位置Ｐ３と、最後に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった位置Ｐ４より、Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ２と、位置Ｐ３と位置Ｐ４の長さＬ２を算出し、第２のしきい値Ｃｔ２が検出されたＸ方向の位置Ｐ２、最後に第２のしきい値Ｃｔ２が検出されたＸ方向の位置Ｐ３より、位置Ｐ２と位置Ｐ３の長さＬＨを算出し、Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ２が＋Ｘ方向であって、長さＬ２が所定の長さ以上であるか否かを判断する。Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ２が＋Ｘ方向であって、かつ、長さＬＨに対する長さＬ２の比率が所定の値以上であるか否かを判断する。Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ２が＋Ｘ方向であって、かつ、長さＬＨに対する長さＬ２の比率が所定の値以上である場合には、ステップ２１０に移行し、長さＬＨに対する長さＬ２の比率が所定の値以上ではない場合には、ステップ２０２に移行する。
次に、ステップ２１０（Ｓ２１０）に示されるように、検出される静電容量が、第１のしきい値Ｃｔ１以上となっている時間（検出時間ΔＴ）が、所定の時間以下であるか否かを判断する。具体的には、図１２に示される場合では、測定された静電容量の値が、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった時刻Ｔ１と、最後に第１のしきい値Ｃｔ１となった時刻Ｔ９より、第１のしきい値Ｃｔ１以上となっている検出時間ΔＴをΔＴ＝Ｔ９−Ｔ１より算出し、この検出時間ΔＴが所定の時間以下であるか否かを判断する。検出時間ΔＴが所定の時間以下である場合には、ステップ２１２に移行し、検出時間ΔＴが所定の時間以下ではない場合には、ステップ２０２に移行する。所定の時間は、例えば、５００ｍ秒であり、本実施の形態においては、この所定の時間を第１の時間と記載する場合がある。
次に、ステップ２１２（Ｓ２１２）に示されるように、操作入力装置に指２００が近づく際のＸ方向の向きと指が離れる際のＸ方向の向きとが同じであるか否かを判断する。具体的には、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった位置Ｐ１と、その後に、第２のしきい値Ｃｔ２以上となった位置Ｐ２より、Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ１を得る。また、最後に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった位置Ｐ３と、その後に、最後に第２のしきい値Ｃｔ２以上となった位置Ｐ４より、Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ２を得る。移動方向Ｘａ１と移動方向Ｘａ２とが同じ方向であって、ともに＋Ｘ方向である場合には、ステップ２１４に移行する。移動方向Ｘａ１と移動方向Ｘａ２とが同じ方向ではない場合やともに＋Ｘ方向では場合には、ステップ２０２に移行する。
次に、ステップ２１４（Ｓ２１４）に示されるように、制御部１３５等において、指２００による操作がジェスチャー操作であるものと認識される。これにより、操作入力装置が内蔵されているドアハンドルが取り付けられているドアを開くことができる。
以上の工程により、操作入力装置を用いて操作入力をすることができる。本実施の形態は、図１０に示される操作入力方法３と、図１１に示される操作入力方法４とを組み合わせたものであってもよい。具体的には、図１０に示すフローチャートのステップ２０６とステップ２１０との間に、図１１に示されるステップ２０８を加え得たものであってもよい。
尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、図２等に示されるドアハンドルに内蔵されている操作入力装置を用いた操作入力方法である。本実施の形態における操作入力方法について、図１３に基づき説明する。図１３は、指２００を＋Ｘ方向に動かすとともに、最初は操作入力装置に近づき、その後離れるジェスチャー操作を検出する検出方法のフローチャートである。
（操作入力方法５）
図１３は、図４に示されるように、回路基板１１０の一方の端部１１０ａから他方の端部１１０ｂに向かって指２００を動かすとともに、最初は、回路基板１１０に近づき、その後離れるジェスチャー操作を検出するものである。本実施の形態においても、図１４に示されるように、検出される静電容量において、第１のしきい値Ｃｔ１と、第１のしきい値Ｃｔ１よりも大きい第２のしきい値Ｃｔ２とを設定して、指２００によるジェスチャー操作を検出する。本実施の形態においては、最初に第１のしきい値Ｃｔ１が検出されたＸ方向の位置をＰ１、この後、第２のしきい値Ｃｔ２が検出されたＸ方向の位置をＰ２、最後に第２のしきい値Ｃｔ２が検出されたＸ方向の位置をＰ３、最後に第１のしきい値Ｃｔ１が検出されたＸ方向の位置をＰ４として説明する。尚、図１４では、各々の時間において、各電極で検出される静電容量からなる分布のピークとなる電極の位置と静電容量の値を示している。
最初に、ステップ３０２（Ｓ３０２）に示されるように、操作入力装置において、第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量を検出したか否かが判断される。第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量を検出した場合にはステップ３０４に移行し、第１のしきい値Ｃｔ１以上の静電容量が検出されない場合には、ステップ３０２を繰り返す。
次に、ステップ３０４（Ｓ３０４）に示されるように、本実施の形態における操作入力装置において静電容量の測定を行いジェスチャー判別を行う。測定された静電容量の値は制御部１３５内に設けられた記憶部１３６に記憶してもよい。例えば、静電容量の測定は、１ｍ秒毎に行う。尚、測定される静電容量の値が、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった後、その後に第１のしきい値Ｃｔ１未満となるまでの時間が、所定の時間よりも長い場合には、ジェスチャー無しと判断し、ステップ３０２に移行してもよい。また、静電容量が、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった後に、別の所定の時間が経過しても第２のしきい値Ｃｔ２以上にならない場合には、ジェスチャー無しと判断し、ステップ３０２に移行してもよい。
次に、ステップ３０６（Ｓ３０６）に示されるように、第２のしきい値Ｃｔ２以上となる長さＬＨに対する第１のしきい値Ｃｔ１以上となる長さＬＬの値が、所定の値以上であるか否かを判断する。具体的には、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった位置Ｐ１と、最後に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった位置Ｐ４より、Ｘ方向における指２００の移動した長さＬＬを算出し、最初に第２のしきい値Ｃｔ２以上となった位置Ｐ２と、最後に第２のしきい値Ｃｔ２以上となった位置Ｐ３より、Ｘ方向における指２００の移動した長さＬＨを算出し、長さＬＨに対する長さＬＬの値が所定の値以上であるか否かを判断する。長さＬＨに対する長さＬＬの値が所定の値以上である場合には、ステップ３０８に移行し、長さＬＨに対する長さＬＬの値が所定の値以上ではない場合には、ステップ３０２に移行する。
次に、ステップ３０８（Ｓ３０８）に示されるように、最初に第２のしきい値Ｃｔ２以上となった後、最後に第２のしきい値Ｃｔ２以上となるまでのＸ方向における指２００の移動方向Ｘｂと、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった後、最後に第１のしきい値Ｃｔ１以上となるまでのＸ方向における指２００の移動方向Ｘａとが一致しているか否かが判断される。具体的には、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった位置Ｐ１と、最後に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった位置Ｐ４より、Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａを得て、最初に第２のしきい値Ｃｔ２以上となった位置Ｐ２と、最後に第２のしきい値Ｃｔ２以上となった位置Ｐ３より、Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘｂを得て、Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ及びＸｂが同じ方向であって、＋Ｘ方向であるか否かが判断される。Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ及びＸｂが同じ方向であって、＋Ｘ方向である場合には、ステップ３１０に移行し、Ｘ方向における指２００の移動方向Ｘａ及びＸｂが同じ方向ではない、または、＋Ｘ方向ではない場合には、ステップ３０２に移行する。
次に、ステップ３１０（Ｓ３１０）に示されるように、検出される静電容量が、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった後、第２のしきい値Ｃｔ２以上となるまでの時間（検出時間ΔＴａ１）が所定の時間以下であって、最後に第２のしきい値Ｃｔ２以上となった後、第１のしきい値Ｃｔ１以上となるまでの時間（検出時間ΔＴａ２）が所定の時間以下であるか否かが判断される。具体的には、図１４に示される場合では、測定された静電容量の値が、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった時刻Ｔ２と、その後最初に第２のしきい値Ｃｔ２以上となった時刻Ｔ４より、検出時間ΔＴａ１をΔＴａ１＝Ｔ４−Ｔ２より算出し、測定された静電容量の値が、最後に第２のしきい値Ｃｔ２以上となった時刻Ｔ６と、最後に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった時刻Ｔ８より、検出時間ΔＴａ２をΔＴａ２＝Ｔ８−Ｔ６より算出し、検出時間ΔＴａ１が所定の時間以下であって、かつ、検出時間ΔＴａ２が所定の時間以下であるか否かを判断する。検出時間ΔＴａ１が所定の時間以下であって、かつ、検出時間ΔＴａ２が所定の時間以下である場合には、ステップ３１２に移行し、検出時間ΔＴａ１が所定の時間以下ではないか、または、検出時間ΔＴａ２が所定の時間以下ではない場合には、ステップ３０２に移行する。
次に、ステップ３１２（Ｓ３１２）に示されるように、制御部１３５等において、指２００による操作がジェスチャー操作であるものと認識される。これにより、操作入力装置が内蔵されているドアハンドルが取り付けられているドアを開くことができる。
以上の工程により、操作入力装置を用いて操作入力をすることができる。尚、上記においては、説明の便宜上、ステップ３０４において、静電容量の測定をまとめて行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。
尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態等と同様である。
〔第４の実施の形態〕
次に、第４の実施の形態について図１５に基づき説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態から第３の実施の形態を別の視点から捉えたものであり、内容的には一部重複している。尚、図１５では、各々の時刻において、各電極で検出される静電容量からなる分布のピークとなる電極の位置と静電容量の値を示している。
本実施の形態においては、検出される静電容量が、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった後、所定の時間ΔＴｓ内に、検出される静電容量のピーク位置の移動する長さが所定の長さ以上移動した場合に、ジェスチャー操作がなされたものとの判断をしてもよい。具体的には、所定の時間ΔＴｓ＝Ｔ４−Ｔ１とした場合に、時刻Ｔ１における静電容量のピーク位置Ｐｓ１から時刻Ｔ４における静電容量のピーク位置Ｐｓ４とまでの距離ΔＰｓが所定の距離以上であるか否かにより判断してもよい。
また、検出される静電容量が、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった後、所定の時間ΔＴｓ内に、検出される静電容量のピークの値が、第２のしきい値Ｃｔ２以上となった場合に、ジェスチャー操作がなされたものとの判断をしてもよい。具体的には、所定の時間ΔＴｓ＝Ｔ４−Ｔ１とした場合に、時刻Ｔ４における静電容量のピークの値が、第２のしきい値Ｃｔ２以上であるか否かにより判断してもよい。
また、所定の時間ΔＴｓ内に、検出される静電容量のピークや重心座標が、所定の方向、例えば、＋Ｘ方向に連続して移動し続けた場合に、ジェスチャー操作がなされたものとの判断をしてもよい。具体的には、時刻Ｔ１における静電容量のピーク位置Ｐｓ１から、時刻Ｔ２における静電容量のピーク位置Ｐｓ２、時刻Ｔ３における静電容量のピーク位置Ｐｓ３、時刻Ｔ４における静電容量のピーク位置Ｐｓ４まで、連続して＋Ｘ方向に移動したか否かにより判断してもよい。
また、所定の時間ΔＴｓ内に、検出される静電容量が、連続して増加し続けた場合、または、連続して減少し続けた場合に、ジェスチャー操作がなされたものとの判断をしてもよい。具体的には、時刻Ｔ１における静電容量のピークの値、時刻Ｔ２における静電容量のピークの値、時刻Ｔ３における静電容量のピークの値、時刻Ｔ４における静電容量のピークの値が、連続して増加し続けたか否かにより判断してもよい。同様に、所定の時間ΔＴｓ＝Ｔ９−Ｔ６とした場合には、時刻Ｔ６における静電容量のピークの値、時刻Ｔ７における静電容量のピークの値、時刻Ｔ８における静電容量のピークの値、時刻Ｔ９における静電容量のピークの値が、連続して減少し続けたか否かにより判断してもよい。
また、最初に第１のしきい値Ｃｔ１以上となった後、他の所定の時間ΔＴｐ１内に、静電容量の値が第１のしきい値Ｃｔ１未満となった場合には、ジェスチャー操作がなされたものとの判断をしてもよい。具体的には、所定の時間ΔＴｐ１＝Ｔ１０−Ｔ１とした場合に、時刻Ｔ１０における静電容量の値が、第１のしきい値Ｃｔ１以下となったか否かにより判断してもよい。また、最初に第２のしきい値Ｃｔ２以上となった後、所定の時間ΔＴｐ２内に、静電容量の値が第１のしきい値Ｃｔ１未満となった場合には、ジェスチャー操作がなされたものとの判断をしてもよい。具体的には、所定の時間ΔＴｐ２＝Ｔ１０−Ｔ３とした場合に、時刻Ｔ１０における静電容量の値が、第１のしきい値Ｃｔ１未満となったか否かにより判断してもよい。尚、ノイズの少ない測定環境の良いところでは、ステップ１０６、ステップ１０８に相当する条件だけで判別してもよい。
本実施の形態においては、上記の要件のうち複数の要件が満たされた場合に、ジェスチャー操作がなされたものと判断してもよい。また、上記の要件のうちすべての要件が満たされた場合に、ジェスチャー操作がなされたものと判断してもよく、この場合には、ジェスチャー操作がなされたものとの判断が厳しくすることができる。
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
尚、本国際出願は、２０１７年９月２９日に出願した日本国特許出願第２０１７−１９１２０２号に基づく優先権を主張するものであり、その出願の全内容は本国際出願に援用する。
１０ ドア
１００ ドアハンドル
１１０ 回路基板
１１０ａ 一方の端部
１１０ｂ 他方の端部
１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ、１２０ｇ、１２０ｈ、１２０ｉ、１２０ｊ 検出電極
１３０ 集積回路
１３１ スイッチ
１３２ アンプ
１３３ ＡＤＣ
１３４ 演算部
１３５ 制御部
１３６ 記憶部
２００ 指

Claims (7)

  1. 絶縁体により形成された基板と、
    前記基板の表面に設けられた複数の検出電極と、
    制御部と、
    を有し、
    前記制御部は、前記基板に操作体を近づけた際に、各々の前記検出電極と前記操作体との間に生じる静電容量を検出し、
    前記静電容量のしきい値となる第１のしきい値と、前記第１のしきい値よりも大きな第２のしきい値が設けられており、
    前記静電容量が、前記第１のしきい値以上となった後、前記第２のしきい値以上となるまでの時間、または、前記静電容量が、前記第１のしきい値以上となった後、前記第２のしきい値以上となるまでの間に前記操作体が移動した長さが、所定の値以上である場合に、前記操作体によるジェスチャー操作がなされたものと判断することを特徴とする操作入力装置。
  2. 絶縁体により形成された基板と、
    前記基板の表面に設けられた複数の検出電極と、
    制御部と、
    を有し、
    前記制御部は、前記基板に操作体を近づけた際に、各々の前記検出電極と前記操作体との間に生じる静電容量を検出し、
    前記静電容量のしきい値となる第１のしきい値と、前記第１のしきい値よりも大きな第２のしきい値が設けられており、
    前記静電容量が、最後に前記第２のしきい値以上となった後、最後に前記第１のしきい値以上となるまでの時間、または、最後に前記第２のしきい値以上となった後、最後に前記第１のしきい値以上となるまでの間に前記操作体が移動した長さが、所定の値以上である場合に、前記操作体によるジェスチャー操作がなされたものと判断することを特徴とする操作入力装置。
  3. 絶縁体により形成された基板と、
    前記基板の表面に設けられた複数の検出電極と、
    制御部と、
    を有し、
    前記制御部は、前記基板に操作体を近づけた際に、各々の前記検出電極と前記操作体との間に生じる静電容量を検出し、
    前記静電容量のしきい値となる第１のしきい値と、前記第１のしきい値よりも大きな第２のしきい値が設けられており、
    前記静電容量が、前記第１のしきい値以上となった後、前記第２のしきい値以上となり、更に、前記第１のしきい値以上前記第２のしきい値未満となった場合に、前記操作体によるジェスチャー操作がなされたものと判断することを特徴とする操作入力装置。
  4. 前記静電容量が、最初に前記第２のしきい値以上となった後、最後に前記第２のしきい値以上となるまでの時間が、所定の時間よりも短い場合に、前記操作体によるジェスチャー操作がなされたものと判断することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の操作入力装置。
  5. 複数の前記検出電極は、前記基板の長手方向に沿って配列されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の操作入力装置。
  6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の操作入力装置を有するドアハンドル。
  7. 前記操作体によるジェスチャー操作に基づき前記ドアハンドルが制御されるものであることを特徴とする請求項６に記載のドアハンドル。
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