WO2015104752A1 - 静電容量式操作装置 - Google Patents

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WO2015104752A1
WO2015104752A1 PCT/JP2014/006056 JP2014006056W WO2015104752A1 WO 2015104752 A1 WO2015104752 A1 WO 2015104752A1 JP 2014006056 W JP2014006056 W JP 2014006056W WO 2015104752 A1 WO2015104752 A1 WO 2015104752A1
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contact
threshold
value
time
change
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PCT/JP2014/006056
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Inventor
勝次 山内
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株式会社デンソー
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96Touch switches
    • H03K17/962Capacitive touch switches
    • H03K17/9622Capacitive touch switches using a plurality of detectors, e.g. keyboard
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
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    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96Touch switches
    • H03K2217/96062Touch switches with tactile or haptic feedback
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03K2217/96Touch switches
    • H03K2217/9607Capacitive touch switches
    • H03K2217/960785Capacitive touch switches with illumination

Definitions

  • the present disclosure relates to a capacitive operation device that is operated by contact with an operating body (for example, a user's fingertip).
  • an operating body for example, a user's fingertip
  • Patent Document 1 discloses a capacitance-type operation device that includes an operation plate that forms an operation surface that is touch-operated by a user's fingertip, and an electrode that is disposed on the back side of the operation plate. This operation device acquires a detection value corresponding to the amount of change in capacitance generated between the electrode and the fingertip, and when the acquired detection value exceeds a predetermined threshold value, a contact operation is performed. And turn on.
  • the contact area between the fingertip and the operation surface is smaller than when the fingertip is strongly pressed against the operation surface, so the detection value is small. Therefore, if the threshold value is set low, an ON determination can be made simply by lightly touching the operation surface, thereby improving operability.
  • the detection value will appear large. If the threshold value is lowered as described above, it will be turned on only by bringing the fingertip close without touching the operation surface. An erroneous determination such as being determined occurs. Therefore, it is necessary to set the threshold value in view of the balance between suppression of erroneous determination due to individual differences among operators and improvement in operability.
  • the capacitance-type operation device disclosed in Patent Document 1 includes an operation plate that forms a plurality of operation surfaces that are touched by a user's fingertips, and an electrode that is disposed on the back side of the operation plate. This operation device acquires a detection value corresponding to the amount of change in capacitance generated between the electrode and the fingertip, and when the acquired detection value exceeds a predetermined threshold value, a contact operation is performed. And turn on.
  • the fingertip is pressed against the operation plate in order to ensure the contact of the fingertip under vibration during vehicle travel.
  • the threshold value since the case where the detected value exceeds the threshold value is likely to occur, even if the threshold value is set higher, erroneous operation cannot be sufficiently suppressed.
  • the threshold value when the vehicle is stopped, the chance of making the fingertip touch the wrong operation surface decreases, so when the threshold value is set high, the lightness of touching and detecting the desired operation surface is impaired. It is desirable to set.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a capacitance type operation device that can realize both suppression of erroneous determination and improvement in operability. Another object of the present disclosure is to provide a capacitance type operating device that can satisfy both of erroneous operation suppression and operational lightness.
  • the capacitance-type operation device is in contact with an operation plate that forms an operation surface that is operated to be touched by the operation body, and a contact operation that the operation body contacts the operation surface, or an operation surface. It is assumed that the operation body includes a contact determination unit that determines that a separation operation that leaves the operation surface has been performed.
  • an electrode located on the opposite side of the operating body with respect to the operating surface, a detection unit for acquiring a detection value corresponding to the amount of change in capacitance generated between the operating body and the electrode, and a change rate of the detection value
  • An abrupt change determination unit that determines whether or not a sudden change phenomenon in which the change amount per unit time of the change speed is equal to or greater than a predetermined amount has occurred during a change period in which is greater than or equal to the predetermined speed.
  • the contact determination unit determines that a contact operation or a separation operation has been performed on the condition that the sudden change determination unit has determined that a sudden change phenomenon has occurred.
  • the capacitance type operating device it is determined that the contact operation or the separation operation has been performed on the condition that a sudden change phenomenon in which the change rate of the detection value increases during the change period of the detection value appears. Therefore, the presence or absence of the contact operation or the separation operation can be determined with high accuracy. Therefore, it is possible to realize both suppression of erroneous determination and improvement in operability.
  • the capacitance-type operation device is in contact with an operation plate that forms an operation surface that is operated to be touched by the operation body, a contact operation that the operation body contacts the operation surface, or an operation surface.
  • the contact determination unit that determines that the operation body is separated from the operation surface, the electrode positioned on the opposite side of the operation surface with respect to the operation surface, and the capacitance generated between the operation body and the electrode.
  • a detection unit that acquires a detection value corresponding to the amount of change.
  • the contact determination unit determines that a contact operation or a separation operation has been performed on the condition that the change speed of the detection value when the detection value changes so as to cross a predetermined threshold is equal to or higher than the predetermined speed.
  • the capacitance type operation device it is determined that a contact operation or a separation operation has been performed on the condition that the change speed of the detection value when the detection value changes so as to cross the threshold is equal to or higher than a predetermined speed. . Therefore, the presence or absence of the contact operation or the separation operation can be determined with high accuracy. Therefore, it is possible to realize both suppression of erroneous determination and improvement in operability.
  • a capacitance-type operation device is provided in a vehicle interior and has an operation plate that forms a plurality of operation surfaces that are contact-operated by the operation body, and the opposite side of the operation body to the operation surface
  • An electrode positioned at the position, a detection unit that acquires a detection value corresponding to the amount of change in capacitance that occurs between the operating body and the electrode, a threshold value for the detection value, and the detection value continuously exceeds the threshold value
  • the contact determination unit that determines that the operating body is in contact with the corresponding operation surface, and the threshold value and threshold time that are the determination values of the contact determination unit are affected by the operation of the operating body.
  • a changing unit is provided that changes based on information to be given.
  • the threshold value and the threshold time which are the determination values of the contact determination unit, are changed based on information that affects the operation of the operation tool. Therefore, it is possible to realize both suppression of erroneous operation and improvement of lightness of operation.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a vehicle mounting position of a capacitive operation device according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a front view of a capacitive operating device according to an embodiment of the present disclosure
  • 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIGS. 2, 9 and 15.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an aspect of a change in the detected value when the contact operation and the separation operation are performed.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a processing procedure for determining the presence or absence of a contact operation in the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure for determining whether or not there is a separation operation in the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a processing procedure for determining the presence or absence of a contact operation in the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a processing procedure for determining the presence or absence of a separation operation in the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a front view of a capacitive operating device according to an embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 10 is a diagram illustrating one aspect of capacitance change when the operation surface is touched.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a processing procedure for determining the presence or absence of a contact operation in the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a processing procedure for determining the presence or absence of a contact operation in the fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a processing procedure for determining the presence or absence of a contact operation in the fifth embodiment of the present disclosure
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a processing procedure for determining the presence or absence of a contact operation in the sixth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a processing procedure for determining the presence or absence of a contact operation in the seventh embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a front view of a capacitive operating device according to the eighth embodiment of the present disclosure;
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating a processing procedure for determining the presence or absence of a contact operation in the eighth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a perspective view of an instrument panel (instrument panel Vi) mounted on a vehicle V as viewed from the indoor side.
  • An electrostatic capacity type operating device Vo is assembled in the central portion of the instrument panel Vi in the left-right direction of the vehicle.
  • This electrostatic capacity type operating device Vo is premised on being operated by a vehicle occupant, and is disposed at a position that can be operated from either the driver seat Dr or the passenger seat Pa in the passenger compartment.
  • the electrostatic capacitance type operating device Vo includes an operation plate 10, an electrode sheet 20, and a printed wiring board 30 described below.
  • the operation plate 10 is a resin plate member and forms a decorative surface 10a visually recognized by the user.
  • the decorative surface 10 a has a plurality of operation surfaces 11, 12, 13, 14, 15, and 16. On these operation surfaces 11 to 16, characters, symbols, figures and the like representing the setting contents of the operation target are printed.
  • the operation target is an air conditioner 50 that air-conditions the interior of the vehicle. For example, activation of the air conditioner 50, air volume setting, temperature setting, and the like can be given as specific examples of the setting contents.
  • a command signal for instructing the corresponding device to operate is output, and the air conditioner 50 operates according to the content of the contact operation.
  • the electrode sheet 20 is affixed on the surface of the operation plate 10 opposite to the decorative surface 10a.
  • the electrode sheet 20 has a plurality of electrodes 21, 22, 23, 24, 25, and 26, and these electrodes 21 to 26 are held by a resin sheet 20a.
  • Each of the electrodes 21 to 26 is disposed so as to face the corresponding operation surface 11 to 16.
  • a printed wiring board 30 is disposed on the opposite side of the operation plate 10 with respect to the electrode sheet 20.
  • a plurality of light sources 31, 32, and 33 are mounted on the circuit board, and these light sources 31 to 33 are arranged to face the corresponding electrodes 21 to 26.
  • transparent electrodes such as indium tin oxide are employed.
  • a resin member having translucency is employed for the operation plate 10, and portions of the operation surfaces 11 to 16 that are not printed are transmitted and illuminated by the light sources 31 to 33.
  • a paint having a light shielding property is printed on the decorative surface 10a other than the operation surfaces 11 to 16.
  • the electrodes 21 to 26 output voltage changes that occur according to changes in capacitance as electrical signals. Electrical signals output from the electrodes 21 to 26 are input to a microcomputer 40 (hereinafter referred to as a microcomputer) mounted on the printed wiring board 30.
  • the microcomputer 40 includes a storage device that stores a program and a central processing unit that executes arithmetic processing according to the stored program.
  • the microcomputer 40 functions as a detection unit 41, a sudden change determination unit 42, a level determination unit 43, a continuation determination unit 44, a change unit 45, and a contact determination unit 46 described below by executing various arithmetic processes (See FIG. 2).
  • the electrostatic capacitance type operating device Vo includes a circuit that repeatedly charges and discharges the coupling capacitance formed by the electrodes 21 to 26, and the detection unit 41 counts the number of times of charging and discharging until a predetermined condition is satisfied.
  • the count value increases as the capacitance generated between the electrodes 21 to 26 and the fingertip F increases. Therefore, based on the count value, the detection unit 41 calculates a “detection value” corresponding to the amount of change in capacitance that occurs between the electrodes 21 to 26 and the fingertip F.
  • the count value when the fingertip F is sufficiently separated from the electrodes 21 to 26 is referred to as a reference value
  • the count value when the fingertip F is in the vicinity of the electrodes 21 to 26 or the contact position is calculated as the detected value.
  • FIG. 4 shows a detection waveform representing a time change of the detection value. From this detected waveform, high frequency components due to electrical noise or the like are removed.
  • the sudden change determination unit 42 determines whether or not a waveform (rapid change waveform) described below appears in the rising change period Tup or the decrease change period Tdw of the detected waveform.
  • the detected value gradually increases as the fingertip F approaches the operation surfaces 11 to 16.
  • the period from t1 to t4 is referred to as a rising change period Tup.
  • the increase speeds V1 and V2 of the detected value are equal to or higher than the predetermined speed Vth.
  • the increasing speeds V1 and V2 of the detected value in the rising change period Tup are rapidly increased at the time t2 when the fingertip F starts to contact the operation surfaces 11 to 16. This phenomenon is a sudden change phenomenon, and the waveform of the portion including the time t2 in the detected waveform corresponds to the sudden change waveform.
  • the detected value gradually decreases as the fingertip F moves away from the operation surfaces 11 to 16. I will do it.
  • This period from t5 to t8 is called a decrease change period Tdw.
  • the absolute values of the detection value decrease speeds V3 and V4 are equal to or higher than a predetermined speed Vth.
  • the decrease rate of the detection value is large, and the time t7 when the fingertip F is completely separated from the operation surfaces 11 to 16 Thereafter, the decrease rate of the detected value becomes gentle.
  • the decrease speeds V3 and V4 of the detected value in the decrease change period Tdw are rapidly decreased at time t7 when the fingertip F is separated from the operation surfaces 11 to 16. This phenomenon is a sudden change phenomenon, and the waveform of the portion including the time t7 in the detected waveform corresponds to the sudden change waveform.
  • C1 is ⁇ 0 ⁇ ⁇ r1 ⁇ S / d1
  • C2 is ⁇ 0 ⁇ ⁇ r2 ⁇ S / d2.
  • ⁇ 0 is the dielectric constant of vacuum
  • ⁇ r1 is the relative dielectric constant of the operation plate 10 which is a substance (interelectrode medium) interposed between the electrode and the fingertip F
  • S is the lap area of the electrode area and the fingertip F as a parallel plate capacitor
  • D1 represents the thickness of the operation plate 10.
  • ⁇ r2 represents the relative permittivity of air as an interelectrode medium
  • d2 represents the distance between the fingertip F and the operation plate 10.
  • the operation plate 10 corresponds to the interelectrode medium.
  • air interposed between the operation plate 10 and the fingertip F also corresponds to the interelectrode medium. Accordingly, the capacitance detected at the time t2 when the contact state is switched to the contact state is rapidly increased, and the capacitance detected at the time t7 when the contact state is switched to the non-contact state is rapidly decreased.
  • the contact area S is small because the fingertip F only touches the operation surface 11 lightly.
  • the fingertip F is crushed and the contact area S increases.
  • the fingertip F pressed against the operation surface 11 is released during the period from t5 to t7, so that the contact area S decreases.
  • the level determination unit 43 determines whether or not a high level state where the detected value exceeds a predetermined threshold Cth (see FIG. 4) appears in the rising change period Tup or the decreasing change period Tdw.
  • a predetermined threshold Cth see FIG. 4
  • the detected value increases and reaches a predetermined threshold Cth at time t3 after time t2 in the increase change period Tup.
  • the detection value decreases and reaches the threshold value Cth at time t6 before time t7 in the decrease change period Tdw. That is, it is in the high level state during the period from t3 to t6.
  • the continuation determination unit 44 determines whether or not the high level state has been maintained for a predetermined duration Tth (see FIG. 4) after the time point t3 when the state has changed to the high level state in the rising change period Tup. Further, the continuation determination unit 44 determines whether or not the normal level state has been maintained for the duration Tth or more after time t6 when the detection value has changed to the normal level state where the detection value is less than the threshold Cth during the decrease change period Tdw. .
  • the duration Tth is changed by the changing unit 45 according to the user's operation status.
  • the microcomputer 40 acquires whether or not the vehicle V is traveling as information on the operation status. For example, information on whether or not the vehicle V is traveling is acquired as operation status information. If the vehicle is traveling, it can be said that it is an operation situation (unstable operation situation) in which the fingertip F is less likely to be positioned at the intended position due to running vibration of the vehicle V. On the other hand, when traveling is stopped, it can be said that there is no traveling vibration, so that the operation state (stable operation state) is easily determined at the intended position of the fingertip F.
  • the changing unit 45 changes the duration Tth in the unstable operation situation (during travel) to a time longer than the duration Tth in the stable operation situation (during travel stop).
  • the contact determination unit 46 determines whether a contact operation or a separation operation has been performed based on the determination results of the sudden change determination unit 42, the level determination unit 43, and the continuation determination unit 44.
  • the microcomputer 40 changes the setting content of the air conditioner 50 associated with the corresponding operation surface. Specific examples of the setting include the above-described activation of the air conditioner, air volume setting, temperature setting, and the like.
  • the microcomputer 40 outputs a command signal corresponding to the above setting to the air conditioner 50 and controls the operation of the air conditioner 50.
  • the electrostatic capacity type operating device Vo can also function the audio device 51 and the navigation device 52 as an operation target. In this case, the microcomputer 40 outputs a command signal corresponding to the setting content by the capacitance type operating device to the audio device 51 and the navigation device 52, and controls the operation of these devices 51 and 52.
  • the microcomputer 40 After the continuation time Tth has elapsed from the time point t3, the microcomputer 40 performs an increment process according to the time during which the high level state is maintained (long press time). For example, the longer the long press time, the higher the increment value, and the air volume setting and temperature setting values are changed corresponding to the increment value. This increment processing ends when it is determined that the separation operation has been performed.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure for determining whether or not a contact operation has been performed by the above-described units 41, 42, 43, 44, 45, and 46. This processing is repeated by the microcomputer 40 at a predetermined cycle. Executed.
  • the white circle in FIG. 4 has shown the sampling value of the detected value, and the code
  • the determination by the sudden change determination unit 42 is performed in subsequent S11. That is, it is determined whether or not a sudden change waveform in which the change amount per unit time of the change rate of the detected value appears more than the predetermined amount ⁇ Vth appears during the rising change period Tup. Specifically, when the difference between the current increase speed V2 and the previous increase speed V1 is equal to or greater than a predetermined amount ⁇ Vth, it is determined that a sudden change waveform has appeared.
  • the determination by the level determination unit 43 is performed in subsequent S12. That is, it is determined whether or not a high level state has occurred during the rising change period Tup. Specifically, when the current detection value is equal to or greater than the threshold value Cth, it is determined that the state is the high level state.
  • the changing unit 45 changes the duration Tth according to the vehicle speed. Specifically, the duration Tth is set according to whether the vehicle is stopped at zero speed, is traveling at a low speed below a predetermined speed, or is traveling at a high speed above a predetermined speed. It has been changed in three stages. When traveling, the duration Tth is set longer than when the vehicle is stopped. In addition, the duration time Tth is set longer during high speed travel than during low speed travel.
  • the determination by the continuation determination unit 44 is performed. That is, it is determined whether or not the duration Tth has elapsed while maintaining a high level state in which the detection value is equal to or greater than the threshold value Cth. If it is determined that the high level state is maintained for the duration time Tth, it is determined in the next S15 that the contact operation has been performed. Then, the switch signal associated with the operation surface on which the contact operation is performed is turned on. If a negative determination is made in at least one of S10, S11, S12, and S14, it is not determined that the contact operation has been performed.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure for determining whether or not the separation operation has been performed by the above-described units 41, 42, 43, 44, 45, and 46. This processing is repeated by the microcomputer 40 at a predetermined cycle. Executed. First, in S20 of FIG. 6, it is determined whether or not the detected value sampled this time is sampled during the decrease change period Tdw. Specifically, when the difference between the current detection value and the previous detection value is greater than or equal to a predetermined value, the absolute values of the current decrease speeds V3 and V4 are greater than or equal to the predetermined speed Vth. It is determined that it is the decrease change period Tdw.
  • the determination by the sudden change determination unit 42 is performed. That is, it is determined whether or not a sudden change waveform in which the change amount per unit time of the change rate of the detection value appears more than the predetermined amount ⁇ Vth during the decrease change period Tdw is determined. Specifically, when the difference between the absolute value of the previous decrease speed V3 and the absolute value of the previous decrease speed V4 is equal to or greater than a predetermined amount ⁇ Vth, it is determined that a sudden change waveform has appeared.
  • the determination by the level determination unit 43 is performed in subsequent S22. That is, it is determined whether or not a high level state appears during the decrease change period Tdw. Further, it is determined whether or not the high level state has changed to the normal level state. Specifically, if the detected value is equal to or greater than the threshold value Cth, it is determined that a high level state has appeared. Then, when the previous detection value is equal to or greater than the threshold Cth and the current detection value is less than the threshold Cth, it is determined that the high level state has changed to the normal level state.
  • the change unit 45 changes the duration Tth according to the vehicle speed. Specifically, the duration Tth is set according to whether the vehicle is stopped at zero speed, is traveling at a low speed below a predetermined speed, or is traveling at a high speed above a predetermined speed. It has been changed in three stages. When traveling, the duration Tth is set longer than when the vehicle is stopped. In addition, the duration time Tth is set longer during high speed travel than during low speed travel.
  • the determination by the continuation determination unit 44 is performed. That is, it is determined whether or not the duration Tth has elapsed while maintaining the normal level state where the detection value is less than the threshold value Cth. If it is determined that the normal level state is maintained for the duration time Tth, it is determined in the next S25 that the separation operation has been performed. Then, the switch signal associated with the operation surface on which the separation operation is performed is turned off. If a negative determination is made in at least one of S20, S21, S22, and S24, it is not determined that the separation operation has been performed.
  • the detected value changes in inverse proportion to the distance between the operation body and the electrode until the operation body comes into contact with the operation surface (see t1 to t2). Therefore, if the moving speed of the operating tool is constant, the change speed of the detection value changes in inverse proportion to the separation distance. However, after the contact operation is performed, even if the moving speed of the operating body is constant, the change rate of the detected value increases rapidly (see t2 to t4). In the process of separating, the detected value changes in inverse proportion to the distance between the operating body and the electrode after the operating body is separated from the operation surface (see t7 to t8). However, until the operating body moves away from the operating surface, the change rate of the detected value increases rapidly (see t5 to t7).
  • the change rate of the detected value changes abruptly before and after the operating body contacts or leaves the operating surface.
  • the degree of sudden change in the detected value is not easily influenced by individual differences among operators. Nevertheless, when the operating body is brought close to the operation surface but is not brought into contact, for example, when the contact operation is stopped halfway, the sudden change phenomenon does not appear. In addition, when the operating body is slightly moved away from the operating surface while being in contact with the operating surface by weakening the force that presses the operating body against the operating surface, for example, when the separation operation is stopped halfway, the sudden change phenomenon is Does not appear.
  • the capacitance type operating device it is determined that the contact operation or the separation operation has been performed on the condition that a sudden change phenomenon in which the change rate of the detection value increases during the change period of the detection value appears. Therefore, the presence or absence of the contact operation or the separation operation can be determined with high accuracy. Therefore, it is possible to realize both suppression of erroneous determination and improvement in operability.
  • the detected value changes rapidly as the relative dielectric constant ⁇ r and the contact area S change rapidly. That is, a sudden change waveform appears in the detected waveform.
  • the presence or absence of the sudden change waveform is not easily affected by the individual difference of the fingertip F, and when the fingertip F is not brought into contact with the operation surface 11 or the separation operation is stopped halfway, the sudden change waveform is generated. Does not appear.
  • the presence / absence of a contact operation or a separation operation is determined on condition that an abrupt change waveform appears. Therefore, the determination can be made with high accuracy. Therefore, it is possible to realize both suppression of erroneous determination and improvement in operability.
  • a sudden change waveform may appear even though no contact operation is performed.
  • the detected value is not in the high level state that is equal to or higher than the threshold value Cth. It is assumed that the sudden change in the ambient temperature occurs when high temperature outside air flows into the room by opening the door during cooling of the vehicle interior or when low temperature outside air flows during heating.
  • the contact operation has been performed on the condition that the high level state appears in the rising change period Tup in addition to the condition of sudden change waveform appearance.
  • the separation operation has been performed on the condition that the high level state appears in the decrease change period Tdw in addition to the condition for the sudden change waveform appearance. Therefore, it is possible to reduce the risk of erroneous determination due to electrical noise or a sudden change in ambient temperature. Even if it is determined that the state is the high level state, it is not determined that the contact operation or the separation operation is performed unless the appearance of the sudden change waveform is detected.
  • the threshold value Cth used for the determination of the high level state can be set to a value sufficiently lower than the threshold value used for the contact determination in Patent Document 1. Therefore, in this embodiment, it can suppress that determination of a high level state becomes a different result resulting from the individual difference of the fingertip F.
  • a continuation determination unit 44 that determines whether the high level state or the normal level state has been maintained for a predetermined duration Tth or longer is provided. Then, in addition to the condition of sudden change waveform appearance, it is determined that the contact operation has been performed on the condition that the high level state is maintained for the duration Tth or longer. Further, it is determined that the separation operation has been performed on the condition that the normal level state is maintained for the duration Tth or longer.
  • the threshold value Cth used in the stable operation situation is set in consideration of the balance between suppression of erroneous determination caused by individual differences among operators and improvement in operability. That is, if the threshold value Cth is set low, it is promoted that the ON determination is made only by lightly touching the operation surface, and the operability is improved. On the other hand, when the operator's fingertip F is large or the fingertip F is wet with sweat, the detected value appears large. Therefore, if the threshold value Cth is excessively lowered, it is turned on only by bringing the fingertip F close to the operation surface. Opportunities for misjudgment such as being judged increase.
  • the duration Tth can be changed longer in an unstable operation status. Therefore, it is possible to suppress the ON determination at the time of an erroneous operation without changing the threshold value Cth extremely high. Therefore, without erroneously reducing the balance between the reduction of misjudgment caused by individual differences between operators and the improvement of operability such as turning on just by lightly touching the operation surface, it is possible to turn on at the time of an erroneous operation in an unstable operation situation. Judgment can be suppressed.
  • the duration Tth is changed by the changing unit 45. It can be said that it is an operation situation (unstable operation situation) in which the fingertip F is less likely to be positioned at the intended position as the traveling vibration is larger. Therefore, the duration Tth can be changed with good timing when an unstable operation situation occurs.
  • the duration Tth is changed to a longer time as the traveling vibration is larger. Therefore, the greater the degree that the fingertip F is less likely to be positioned at the intended position, the more the duration Tth value is changed to a value that makes it difficult to determine the touch operation or the separation operation. Therefore, it is possible to avoid excessive ON determination suppression during erroneous operation in unstable operation situations, and unnecessarily balance the balance between suppression of erroneous determination due to individual differences between operators and improvement in operability. Can be avoided.
  • the present embodiment if it is not the rising change period Tup, it is not determined as a touch operation even if a sudden change waveform appears. Therefore, even when a sudden change waveform appears due to noise or the like in a period in which the detection value before time t1 in FIG. 4 hardly changes, erroneous determination that the touch operation has been performed is suppressed. Similarly, since it is not determined as a separation operation even if a sudden change waveform appears unless the change period Tdw, an erroneous determination that the separation operation has been performed due to noise or the like is suppressed.
  • the presence or absence of the contact operation or the separation operation is determined on the condition that the suddenly changing waveform appears.
  • the contact operation or separation is performed on the condition that the increase speed V2 and decrease speed V3 of the detection value when the detection value changes so as to cross the threshold value Cth is equal to or higher than the predetermined speed Vtha. Determine if there is an operation.
  • the hardware configuration of the capacitive operating device according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment.
  • the duration Tth is changed in the same manner as S13 in FIG.
  • subsequent S33 as in S14 of FIG. 5, it is determined whether or not the duration Tth has elapsed while maintaining the high level state in which the detected value is equal to or greater than the threshold value Cth. If it is determined that the high level state is maintained for the duration time Tth, it is determined in the next S34 that the contact operation has been performed. Then, the switch signal associated with the operation surface on which the contact operation is performed is turned on. If a negative determination is made in at least one of S30, S31, and S33, it is not determined that the contact operation has been performed.
  • the decrease rate (change rate) of the detected value at the time of the decrease change is equal to or higher than a predetermined speed Vtha set in advance. judge. Specifically, the difference between the current sampling value and the previous sampling value is regarded as the change speed in the sampling period ta, and whether or not the absolute value of the decrease speed V3 calculated from the difference is equal to or higher than a predetermined speed Vtha. Determine.
  • the duration Tth is changed as in S23 of FIG.
  • subsequent S43 as in S24 of FIG. 6, it is determined whether or not the duration Tth has elapsed while maintaining the normal level state in which the detected value is less than the threshold value Cth. If it is determined that the normal level state is maintained for the duration time Tth, it is determined in the next S44 that the separation operation has been performed. Then, the switch signal associated with the operation surface on which the separation operation is performed is turned off. If a negative determination is made in at least one of S40, S41, and S43, it is not determined that the separation operation has been performed.
  • the detected value changes rapidly as the relative permittivity ⁇ r and the contact area S change rapidly. Therefore, in the process of performing the contact operation or the separation operation, there is a high possibility that the change speed of the detection value when the detection value changes across the threshold value Cth is equal to or higher than the predetermined speed Vtha.
  • the fingertip F is brought close to the operation surface 11 but not touched or when the separation operation is stopped halfway, even if the detection value changes across the threshold value Cth, the detection value does not change suddenly. The change speed at that time is likely to be less than the predetermined speed Vtha.
  • the change rate of the detected value changes abruptly before and after the operating body contacts or leaves the operating surface. Therefore, in the process of performing the contact operation, the increase speed (change speed) when the detection value increases beyond the threshold value is likely to be greater than the predetermined speed. In the process of performing the separation operation, the absolute value (change speed) of the decrease speed when the detection value decreases beyond the threshold value is likely to be greater than the predetermined speed.
  • the contact operation is performed on the condition that the increase speed V2 or the decrease speed V3 of the detection value when the detection value changes across the threshold value Cth is equal to or higher than the predetermined speed Vtha. Or the presence or absence of separation operation is determined. Therefore, the determination can be made with high accuracy. Therefore, it is possible to realize both suppression of erroneous determination and improvement in operability.
  • information (Dr / Pa information) indicating whether the operator of the capacitive operating device Vo is an occupant seated in the driver seat Dr or the passenger seat Pa of the vehicle V is acquired. For example, if it is determined on which side the operator is an occupant based on the detection results of an infrared sensor or camera that detects the movement of the upper body of the occupant, seating sensors provided in the driver's seat Dr and the passenger seat Pa, etc. Good.
  • the fingertip F is difficult to be settled at the intended position
  • a bad operation posture in addition to the case where the fingertip F is difficult to settle due to running vibration.
  • the occupant of the driver's seat Dr is limited in the degree of freedom of the operation posture as compared with the occupant of the passenger seat Pa. Therefore, the fingertip F is less likely to be set at the intended position than the occupant of the passenger seat Pa. Therefore, in the present embodiment, when the passenger on the driver's seat Dr side is operating, the duration Tth is set longer than when the passenger on the passenger seat Pa side is operating.
  • the duration Tth is made longer than in the case of the operation by the passenger's seat Pa side occupant. Become so.
  • the fingertip is often pressed against the operation plate in order to ensure the contact of the fingertip under vibration during vehicle travel.
  • the threshold value since the case where the detected value exceeds the threshold value is likely to occur, even if the threshold value is set higher, erroneous operation cannot be sufficiently suppressed.
  • the threshold value when the vehicle is stopped, the chance of making the fingertip touch the wrong operation surface decreases, so when the threshold value is set high, the lightness of touching and detecting the desired operation surface is impaired. It is desirable to set.
  • the present inventor uses, in addition to whether or not the detected value exceeds the threshold value, the length of time that the state in which the detected value exceeds the threshold value continues for determining contact between the operating tool and the operating surface.
  • the electrostatic capacity type operating device disclosed in the following embodiment was completed by making the threshold value and the length of time variable.
  • the electrodes 21 to 26 output voltage changes that occur according to changes in capacitance as electrical signals.
  • the electrical signals output from the electrodes 21 to 26 are input to a microcomputer 140 (hereinafter referred to as a microcomputer) mounted on the printed wiring board 30.
  • the microcomputer 140 includes a storage device that stores a program and a central processing unit that executes arithmetic processing according to the stored program.
  • the microcomputer 140 functions as a detection unit 141, a contact determination unit 142, an acquisition unit 143, and a change unit 144 described below by executing various arithmetic processes (see FIG. 9).
  • the electrostatic capacitance type operating device Vo includes a circuit that repeatedly charges and discharges the coupling capacitance formed by the electrodes 21 to 26, and the detection unit 141 counts the number of times of charging and discharging until a predetermined condition is satisfied.
  • the count value increases as the capacitance generated between the electrodes 21 to 26 and the fingertip F increases. Therefore, based on the count value, the detection unit 141 calculates a “detection value” corresponding to the amount of change in capacitance that occurs between the electrodes 21 to 26 and the fingertip F.
  • the count value when the fingertip F is sufficiently separated from the electrodes 21 to 26 is referred to as a reference value
  • the count value when the fingertip F is in the vicinity of the electrodes 21 to 26 or the contact position is calculated as the detected value.
  • the contact determination unit 142 determines whether or not a contact operation is performed based on the detection value calculated by the detection unit 141. Specifically, when the state where the detected value exceeds the predetermined thresholds THa and THb continues for a predetermined time (threshold times Wa and Wb), it is determined that the corresponding operation surface is touched. .
  • FIG. 10 shows the change over time of the detected value when a certain operation surface 11 is touched with the fingertip F.
  • the detected value increases as the fingertip F approaches the operation surface 11. After the time t12 when the fingertip F starts contact, the detected value increases rapidly for the reason described below.
  • C1 is ⁇ 0 ⁇ ⁇ r1 ⁇ S / d1
  • C2 is ⁇ 0 ⁇ ⁇ r2 ⁇ S / d2.
  • ⁇ 0 is the dielectric constant of vacuum
  • ⁇ r1 is the relative dielectric constant of the operation plate 10 which is a substance (interelectrode medium) interposed between the electrode and the fingertip F
  • S is the lap area of the electrode area and the fingertip F as a parallel plate capacitor
  • D1 represents the thickness of the operation plate 10.
  • ⁇ r2 represents the relative dielectric constant of air, which is a substance (interelectrode medium) interposed between the electrode and the fingertip F
  • d2 represents the distance between the fingertip F and the operation plate 10.
  • the operation plate 10 corresponds to the interelectrode medium.
  • the air interposed between the operation plate 10 and the fingertip F also corresponds to the interelectrode medium.
  • the detected value increases rapidly after the time t12. Compared with the period from time t11 to time t12, the amount of increase in the detected value per unit time is larger after time t12. Similarly, as the relative permittivity ⁇ r decreases and the contact area S decreases after the time t15, the detected value rapidly decreases after the time t15. Compared with the period from time t11 to time t12, the amount of increase in the detected value per unit time is larger after time t15.
  • the detected value exceeds the thresholds THa and THb at time t13 after time t12. Since the state where the detected values exceed the thresholds THa and THb continues from the time t13 to the time t14 when the threshold times Wa and Wb have elapsed, it is determined that the operation surface 11 is touched at time t4.
  • the crushed fingertip F is released, and the contact area between the fingertip F and the operation surface 11 decreases.
  • the detected value rapidly decreases.
  • the detected value further decreases after time t15 when the fingertip F moves away from the operation surface 11, and becomes zero at time t16. Compared with the period from time t15 to time t16, the amount of decrease in the detected value per unit time is larger before time t15.
  • the acquisition unit 143 acquires the operation status when the fingertip F is operated to touch the operation surfaces 11 to 16, that is, information that affects the operation of the fingertip F. Specifically, whether or not the vehicle V is traveling is acquired as the operation status.
  • the microcomputer 140 acquires vehicle speed information from an electronic control unit (engine ECU 53) that controls the operation of an internal combustion engine (engine) mounted on the vehicle V. Based on the vehicle speed information, it is determined whether or not the vehicle is traveling. If the vehicle is traveling, it can be said that it is an operation situation (unstable operation situation) in which the fingertip F is less likely to be positioned at the intended position due to running vibration of the vehicle V. On the other hand, when traveling is stopped, it can be said that there is no traveling vibration, so that the operation state (stable operation state) is easily determined at the position where the fingertip F is intended.
  • the operation surface 11 and the electrode 21 constitute a switch SW1
  • the operation surface 12 and the electrode 22 constitute a switch SW2
  • the operation surface 13 and the electrode 23 constitute a switch SW3
  • the operation surface 14 and the electrode 24 represent The switch SW4 is configured
  • the operation surface 15 and the electrode 25 configure a switch SW5
  • the operation surface 16 and the electrode 26 configure a switch SW6.
  • the changing unit 144 changes the threshold times Wa and Wb and the thresholds THa and THb used for the determination by the contact determining unit 142 according to the operation status acquired by the acquiring unit 143. Specifically, the threshold value THa in the unstable operation situation (traveling) is changed to a value higher than the threshold value THb in the stable operation situation (traveling stop). Further, the threshold time Wa in the unstable operation situation (running) is changed to a time longer than the threshold time Wb in the stable operation situation (running stop).
  • the microcomputer 140 changes the setting content of the air conditioner 50 associated with the operation surface determined to be in contact. Specific examples of the setting include the above-described activation of the air conditioner, air volume setting, temperature setting, and the like.
  • the microcomputer 140 outputs a command signal corresponding to the above setting to the air conditioner 50 and controls the operation of the air conditioner 50.
  • the electrostatic capacity type operating device Vo can also function the audio device 51 and the navigation device 52 as an operation target.
  • the microcomputer 140 outputs a command signal corresponding to the setting content by the capacitance type operation device to the audio device 51 and the navigation device 52, and controls the operation of these devices 51 and 52.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a procedure of processing that the microcomputer 140 repeatedly executes at a predetermined cycle.
  • the acquisition unit 143 acquires the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle.
  • the microcomputer 140 at the time of executing the processing of S110 provides a “vibration information acquisition unit” that acquires information related to running vibration of the vehicle V as information on the operation status.
  • subsequent S120 it is determined whether the vehicle is traveling based on the acquired vehicle speed. That is, if the vehicle speed is not zero, it is determined that the vehicle is traveling. If it is determined that the vehicle is traveling, it is determined in S30 whether the detected value is equal to or greater than a threshold THa for traveling.
  • This running threshold THa is the above-described value set by the changing unit 144.
  • the threshold time Wa for traveling is the above-described value set by the changing unit 144.
  • the process returns to S110 without performing input confirmation in S150.
  • the stop threshold THb is the above-described value set by the changing unit 144. If it is determined that the detected value ⁇ threshold value THb, in subsequent S170, it is determined whether or not the state of detected value ⁇ threshold value THb has exceeded the threshold time Wb for stopping. This stop time threshold time Wb is the above-described value set by the changing unit 144.
  • the process returns to S110 without performing input confirmation in S150.
  • the threshold times Wa and Wb and the thresholds THa and THb used for determining whether or not the operation surface is touched are compared with those in the stable operation situation in the unstable operation situation. Change the value to the side where contact is difficult to determine. The effect of this change will be described below.
  • the threshold value THb for stopping used in a stable operation situation is set in consideration of a balance between suppression of erroneous determination due to individual differences among operators and improvement in operability. That is, if the threshold value THb is set low, an ON determination can be made by lightly touching the operation surface, thereby improving operability. For example, if the state at the time t12 in FIG. 10 where contact is started continues for a threshold time, it is determined to be ON, and it is unnecessary to press the fingertip F to increase the contact area. On the other hand, when the operator's fingertip is large or when the fingertip is wet with sweat, the detected value appears large.
  • the threshold value THb is lowered as described above, it is determined to be ON only by bringing the fingertip closer to the operation surface. Incorrect determination such as that occurs. For example, the ON determination is made in a non-contact period from time t11 to time t12 in FIG.
  • the threshold time is changed longer. For this reason, it is possible to suppress the ON determination at the time of an erroneous operation without changing the threshold value extremely high. Therefore, without erroneously reducing the balance between the reduction of misjudgment caused by individual differences between operators and the improvement of operability such as turning on just by lightly touching the operation surface, it is possible to turn on at the time of an erroneous operation in an unstable operation situation. Judgment can be suppressed.
  • information relating to vehicle running vibration is acquired as an operation state, and the threshold value or the like is changed by the changing unit 144. It can be said that it is an operation situation (unstable operation situation) in which the fingertip F is less likely to be positioned at the intended position as the traveling vibration is larger. Therefore, the threshold value and the like can be changed with good timing when an unstable operation situation occurs.
  • the threshold time is changed to a longer time and the threshold value is changed to a larger value as the driving vibration is larger. Therefore, the greater the degree that the fingertip F is less likely to be positioned at the intended position, the more the value such as the threshold value is changed to a value that is less likely to be touched. Therefore, it is possible to avoid excessive ON determination suppression during erroneous operation in unstable operation situations, and unnecessarily balance the balance between suppression of erroneous determination due to individual differences between operators and improvement in operability. Can be avoided.
  • the presence / absence of travel of the vehicle is acquired as information related to travel vibration, and the threshold value and the like are changed according to whether travel is present. Since there is no running vibration when the running is stopped, it can be said that the operation is stable. Therefore, according to the present embodiment in which the threshold is changed according to whether or not the vehicle is traveling, the unstable operation situation and the stable operation situation can be clearly distinguished, and the effect of changing the threshold etc. in a timely manner when the unstable operation situation occurs. Is surely demonstrated.
  • the capacitance type operating device includes the changing unit 144 that changes the threshold value and the threshold time, which are the determination values of the contact determination unit 142, based on information that affects the operation of the operating tool.
  • the threshold value for the length of the time during which the threshold value continues to be high and the threshold value of the detection value is set longer than that when the vehicle is stopped, for example, under the vibration when the vehicle travels. The effect is demonstrated. For example, even if the operating body comes into contact with the operation surface under vibration when the vehicle travels and the detected value is higher than the threshold value, if the duration is short, it is not determined that the contact has been made, and thus erroneous determination of contact detection can be suppressed.
  • the following effect is exhibited by lowering the threshold value of the detection value compared to the vehicle running and shortening the threshold time with respect to the length of time during which the threshold value continues. For example, even when the operating body touches the operation surface lightly when the vehicle is stopped, the contact can be determined, so that the lightness of contact detection is not impaired.
  • the present disclosure is not limited to information relating to the driving state of the vehicle when the vehicle is running or when the vehicle is stopped as information that affects the operation of the operating body. For example, an erroneous determination of contact detection also occurs when the operating body is operated or when the occupant of the front passenger seat operates the operating body instead of the vehicle driver. Therefore, it goes without saying that the threshold value of the detection value and the threshold time may be changed based on information such as the operator's posture and the operator's distinction according to the seat.
  • the process of S121 shown in FIG. 12 is added to the embodiment shown in FIG. That is, when it is determined that the vehicle is traveling in S120, the threshold value THa and the threshold time Wa for traveling are changed in the next S121 according to the vehicle speed acquired in S110. Specifically, as the vehicle speed increases, it is considered that the driving vibration is large, and the threshold time Wa is set to a longer time and the threshold THa is set to a larger value.
  • the threshold value THa and the threshold time Wa are set to preset high-speed driving values. If the vehicle speed is less than a predetermined value, a threshold value THa and a threshold time Wa (for example, 20 ms) are set to a preset value for low-speed driving.
  • the threshold time Wb for stopping is set to a time (for example, 10 ms) shorter than the threshold time Wa for low speed driving.
  • the threshold time Wa and the threshold THa are set to values on the side where the contact determination is difficult as the running vibration is larger. Therefore, the threshold time Wa and the threshold value THa for traveling can be adjusted in accordance with the degree of traveling vibration so that the ON determination suppression during erroneous operation in an unstable operation situation does not become excessive.
  • the processes of S111, S122, and S123 shown in FIG. 13 are added to the embodiment shown in FIG. That is, in S111, the humidity in the passenger compartment is acquired.
  • the humidity in the passenger compartment is acquired using a detection value of a humidity sensor used for controlling the air conditioner 50.
  • the microcomputer 140 at the time of executing the process of S111 provides a “humidity information acquisition unit” that acquires information related to the atmospheric humidity on the operation surface as operation status information.
  • the threshold THa and the threshold time Wa for traveling are changed in the next S122 according to the humidity and the vehicle speed acquired in S111. If it is determined in S120 that the vehicle is not traveling, the threshold value THb for stopping is changed in the next S123 in accordance with the humidity acquired in S111.
  • the thresholds THa and THb are set higher and the threshold times Wa and Wb are set longer to suppress the erroneous determination.
  • the threshold THa and the threshold time Wa for traveling are changed according to the vehicle speed in the same manner as S121 in FIG. That is, as the vehicle speed increases, the threshold time Wa and the threshold value THa are set to values on the side where contact determination is difficult.
  • the threshold value THb for stopping at high humidity may be higher than the threshold value THa for traveling at low humidity. However, if the humidity is the same, the threshold value THb for stopping is set to be lower than the threshold value THa for traveling.
  • the threshold times Wa and Wb and the thresholds THa and THb are set to values that are less likely to be contact-determined. Therefore, it is possible to suppress erroneous determination such that the ON determination is made only by bringing the fingertip close to the operation surface.
  • the processes of S112, S124, and S125 shown in FIG. 14 are added to the embodiment shown in FIG. That is, in S112, information (Dr / Pa information) indicating whether the operator of the capacitive operating device Vo is a passenger seated in the driver seat Dr or the passenger seat Pa of the vehicle V is acquired. For example, if it is determined on which side the operator is an occupant based on the detection results of an infrared sensor or camera that detects the movement of the upper body of the occupant, seating sensors provided in the driver's seat Dr and the passenger seat Pa, etc. Good.
  • the microcomputer 140 at the time of executing the process of S112 acquires information on which of the driver side passenger and the passenger side passenger of the vehicle is operating the operation surface as operation status information. Department ".
  • the threshold THa and the threshold time Wa for traveling are changed in the next S124 according to the Dr / Pa information, humidity, and vehicle speed. If it is determined in S120 that the vehicle is not traveling, the threshold value THb and the threshold time Wb for stopping are changed in the next S125 according to the Dr / Pa information and the humidity.
  • the fingertip F is difficult to be settled at the intended position
  • a bad operation posture in addition to the case where the fingertip F is difficult to settle due to running vibration.
  • the occupant of the driver's seat Dr is limited in the degree of freedom of the operation posture as compared with the occupant of the passenger seat Pa. Therefore, the fingertip F is less likely to be set at the intended position than the occupant of the passenger seat Pa.
  • the thresholds THa and THb are set higher and the threshold time Wa, compared to the case where the occupant on the passenger seat Pa side is operating. Set Wb longer.
  • the threshold THa and the threshold time Wa for traveling are changed according to the vehicle speed and humidity in the same manner as S122 in FIG.
  • the threshold value THa for stopping and the threshold time Wa are changed according to the humidity in the same manner as in S123 of FIG.
  • the detection value is likely to exceed the threshold value. Therefore, it is not possible to sufficiently suppress the ON determination at the time of erroneous operation only by increasing the threshold value.
  • the contact time is likely to be shorter than in the intended operation.
  • the threshold times Wa and Wb and the threshold values THa and THb are less likely to be contacted in the operation by the driver's seat Dr side occupant than in the operation by the passenger seat Pa side occupant. Set to the side value. For this reason, it is possible to suppress the ON determination at the time of an erroneous operation without changing the threshold value extremely high. Therefore, it is possible to suppress the ON determination at the time of an erroneous operation in an unstable operation situation without greatly degrading the balance between the reduction of the erroneous determination described above and the improvement in operability.
  • the microcomputer 140 acquires vehicle speed information. Then, it is determined whether or not the vehicle is traveling based on the acquired vehicle speed information.
  • the microcomputer 140 acquires vibration information detected by the acceleration sensor (G sensor 54) as shown in FIG. Then, based on the acquired vibration information, it is determined whether or not the operation state is unstable.
  • the acquisition unit 143 according to the fourth embodiment acquires the vehicle speed as information that affects the operation of the fingertip F. Then, the changing unit 144 according to the fourth embodiment changes the threshold times Wa and Wb and the thresholds THa and THb used for the determination by the contact determining unit 142 based on the acquired vehicle speed.
  • the acquisition unit 430 according to the present embodiment acquires vibration information from the G sensor 54 as information that affects the operation of the fingertip F. Then, the changing unit 440 according to the present embodiment changes the threshold times Wa and Wb and the thresholds THa and THb based on the detection signal (G detection value) of the G sensor 54.
  • the G sensor 54 is attached to a body of the vehicle V that is located on the opposite side of the wheel with respect to the suspension, and detects the acceleration of the body. More specifically, the G sensor 54 that detects each of the vertical component, the vehicle V longitudinal component, and the vehicle V horizontal component of the acceleration is mounted on the vehicle V.
  • FIG. 16 is a flowchart showing a procedure of processing repeatedly executed by the microcomputer 140 according to the present embodiment at a predetermined cycle.
  • the G detection value of the G sensor 54 is acquired by the acquisition unit 430.
  • the microcomputer 140 at the time of executing the process of S110A provides a “vibration information acquisition unit” that acquires information related to running vibration of the vehicle V as information on the operation status.
  • the vibration level of the body of the vehicle V is calculated based on the acquired G detection value. For example, among accelerations detected by the G sensor 54, an average value of a vertical component, a longitudinal component, and a horizontal component is calculated, and the average value is set as a vibration level.
  • the detection value (electrostatic detection value) detected by the electrodes 21 to 26 is equal to or greater than the threshold value THa for unstable operation.
  • This threshold value THa is set to the same value as the threshold value THa for traveling described in the fourth embodiment. If it is determined that the electrostatic detection value ⁇ the threshold value THa, in the subsequent S140, it is determined whether or not the state of the electrostatic detection value ⁇ the threshold value THa has passed the threshold time Wa for unstable operation. This threshold time Wa is set to the same value as the threshold time Wa for traveling described in the fourth embodiment.
  • the process returns to S110A without performing input confirmation in S150.
  • the electrostatic detection value THb is set to the same value as the stop-time threshold value THb described in the fourth embodiment. If it is determined that the electrostatic detection value ⁇ the threshold value THb, in the subsequent S170, it is determined whether or not the state of the electrostatic detection value ⁇ the threshold value THb has passed the threshold time Wb for stable operation. This threshold time Wb is set to the same value as the stop time threshold time Wb described in the fourth embodiment.
  • the process returns to S110A without performing input confirmation in S150.
  • the threshold times Wa and Wb and the thresholds THa and THb used for determining whether or not the operation surface is touched are set to the threshold values in the case of an unstable operation situation with a large vibration level.
  • the threshold time is changed longer. Therefore, the same effect as the fourth embodiment is exhibited. That is, in an unstable operation situation, it is possible to suppress the ON determination at the time of erroneous operation without changing the threshold value extremely high.
  • the vibration information acquisition unit acquires the G detection value output from the G sensor 54 that detects the vibration of the vehicle as information related to running vibration. Therefore, it can be accurately determined whether or not an unstable operation situation exists.
  • each unit is expressed as S10, for example.
  • each part can be divided into a plurality of sub-parts, while the plurality of parts can be combined into one part.
  • each part configured in this manner can be referred to as a circuit, a device, a module, and a means.
  • each of the plurality of parts described above or a combination thereof includes not only (i) a software part combined with a hardware unit (for example, a computer) but also (ii) hardware (for example, an integrated circuit, As a part of the (wiring logic circuit), it can be realized with or without including the functions of related devices.
  • the hardware unit can be configured inside a microcomputer.
  • the touch operation is performed when all three conditions of appearance of a suddenly changing waveform (S11: YES), high level state (S12: YES), and continuation of the high level state (S14: YES) are satisfied. It is determined that. On the other hand, at least one of the two conditions such as the high level state and the continuation of the high level state may be abolished. Similarly, in the embodiment shown in FIG. 6, at least one of the two conditions such as the normal level state (S22: YES) and the continuation of the normal level state (S24: YES) may be abolished.
  • the predetermined speed Vth, threshold Cth and duration Tth used for various determinations are changed according to the humidity, erroneous determination can be suppressed and operability can be reduced. Compatibility with improvement can be improved. For example, the higher the humidity, the larger the predetermined speed Vth, the higher the threshold Cth, and the longer the duration Tth.
  • the vehicle speed is acquired as information related to the traveling vibration of the vehicle V, and the duration Tth is changed according to the vehicle speed.
  • the detection values of the sensors that detect the attitude of the vehicle V such as the pitching angle and yawing angle of the vehicle V, have a high correlation with the degree of vibration of the vehicle V, these detection values are acquired as information related to running vibration. May be.
  • the duration Tth is changed according to the operation status.
  • the predetermined speed Vth and the threshold value Cth used for various determinations may be changed according to the operation situation.
  • the duration time Tth is switched in three stages: stop, low speed travel and high speed travel. .
  • the switching may be performed in two stages at the time of stopping and traveling, or may be switched in four or more stages.
  • the detected value varies depending on the temperature.
  • the predetermined speed Vth, threshold Cth, and duration Tth used for various determinations may be changed according to the temperature.
  • the electrodes 21 to 26 are held inside the sheet 20a.
  • the electrodes 21 to 26 may be printed on the surface of the sheet 20a.
  • a self-capacitance type device is employed in which the capacitance of the electrodes 21 to 26 increases when the fingertip F is brought close to the electrodes 21 to 26.
  • a mutual capacitance method in which a receiving electrode is provided for each of the electrodes 21 to 26 may be adopted. In the mutual capacitance method, when the fingertip F is brought close to the electrodes 21 to 26, the electric field generated between the electrodes 21 to 26 and the receiving electrode is reduced, and the charge of the receiving electrode is reduced. The electrodes 21 to 26 or the receiving electrode output an electrical signal corresponding to the decrease in charge.
  • the present disclosure is applied to the capacitive operating device Vo mounted on the vehicle V, but the present disclosure is not limited to the one mounted on the vehicle V.
  • the user's fingertip F is operated while being in contact with the operation surfaces 11 to 16, and the fingertip F is used as the operating body.
  • the user may hold a pen-shaped operation member and operate it by bringing the operation member into contact with the operation surfaces 11 to 16.
  • an operation member other than the human body functions as the operation body.
  • the gloves function as an operating body.
  • the vehicle speed is acquired as information related to the traveling vibration of the vehicle V.
  • the detection values of the sensors that detect the attitude of the vehicle V such as the pitching angle and yawing angle of the vehicle V, have a high correlation with the degree of vibration of the vehicle V, these detection values are acquired as information related to running vibration. May be.
  • both the threshold time Wa and the threshold THa are adjusted according to the running vibration.
  • the threshold value THa may be set to a constant value regardless of the magnitude of the traveling vibration
  • the threshold time Wa may be adjusted according to the magnitude of the traveling vibration.
  • the threshold adjustment is effective for the purpose of suppressing misjudgment, whereas the threshold time adjustment is more effective than the threshold adjustment for the purpose of suppressing the on-determination during erroneous operation. It is.
  • both the threshold time Wa and the threshold THa are adjusted according to the humidity.
  • the threshold time Wa may be set to a constant value regardless of the humidity, and the threshold THa may be adjusted according to the humidity.
  • the threshold time adjustment is effective for the purpose of suppressing the ON judgment at the time of erroneous operation, whereas the threshold adjustment is more effective than the threshold time adjustment for the purpose of suppressing the erroneous determination. That's why.
  • the threshold value THa and the threshold time Wa when setting the threshold value THa and the threshold time Wa according to the vehicle speed, in S121, the value is switched between two values for high-speed driving and low-speed driving.
  • the threshold value THa and the threshold time Wa may be switched to three or more values.
  • the threshold and the threshold time are changed in two stages depending on whether or not the vibration level is larger than the threshold. On the other hand, it may be changed in three steps or more according to the vibration level, or may be adjusted by setting the threshold and the threshold time steplessly according to the vibration level.
  • the settings of the thresholds THa and THb and the threshold times Wa and Wb may be changed according to the temperature.
  • the G sensor 54 is used as a vibration sensor for detecting the vibration of the vehicle body.
  • a stroke sensor for detecting the displacement of the vehicle body relative to the road surface or wheels is mounted on the vehicle V, and the acceleration is calculated by differentiating the detection value of the stroke sensor with respect to time, whereby the stroke sensor is used as a vibration sensor. It can also be used.
  • the operation state (unstable operation state) is such that the fingertip F is less likely to be positioned at the intended position due to the traveling vibration of the vehicle V using vehicle speed information and vibration information.
  • the vehicle V is traveling on a rough road based on the current position information of the vehicle V included in the navigation device or road information acquired by communication from an external communication device, and the result of the determination Whether or not an unstable operation situation is present may be determined.

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Abstract

 静電容量式操作装置は、操作体(F)により接触操作される操作面(11、12、13、14、15、16)を形成する操作プレート(10)と、操作面に操作体が接触する接触操作、または操作面に接触していた操作体が該操作面から離れる離反操作が為されたと判定する接触判定部(46)と、操作面に対して操作体の反対側に位置する電極(21、22、23、24、25、26)と、操作体と電極との間で生じる静電容量の変化量に応じた検出値を取得する検出部(41)と、検出値の変化速度(V1、V2、V3、V4)が所定速度(Vth)以上になっている変化期間(Tup、Tdw)中に、変化速度の単位時間当たりの変化量が所定量(ΔVth)以上になっている急変現象が現れたか否かを判定する急変判定部(42)を備える。接触判定部は、急変判定部により急変現象が現れたと判定されたことを条件として、接触操作または離反操作が為されたと判定する。

Description

静電容量式操作装置 関連出願の相互参照
 本開示は、2014年1月8日に出願された日本出願番号2014-002001号、2014年1月8日に出願された日本出願番号2014-001998号、2014年8月27日に出願された日本出願番号2014-172674号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、操作体(例えばユーザの指先)により接触操作される静電容量式操作装置に関する。
 特許文献1には、ユーザの指先により接触操作される操作面を形成する操作プレートと、操作プレートの裏側に配置される電極とを備えた静電容量式の操作装置が開示されている。この操作装置は、電極と指先との間で生じる静電容量の変化量に応じた検出値を取得し、取得した検出値が所定の閾値を超えている場合に、接触操作が為されているとオン判定する。
 さて、指先を操作面に軽く触れた場合には、指先を操作面に強く押し付けた場合に比べて指先と操作面との接触面積が小さいので、検出値は小さくなる。したがって、上記閾値を低く設定すれば、操作面に軽く触れるだけでオン判定されるようになり操作性が向上する。
 一方、操作者の指先が大きい場合や指先が汗で濡れている場合には検出値が大きく現れるので、上述の如く閾値を低くすると、操作面に触れていなくても指先を近づけただけでオン判定される、といった誤判定の不具合が生じる。したがって、操作者の個体差に起因した誤判定の抑制と操作性向上とのバランスを鑑みて、上記閾値を設定する必要がある。
 しかしながら、実際には上記個体差に起因した検出値の違いが大きいので、上記バランスを良好にすることは困難であり、誤判定の抑制と操作性向上との両立は困難である。
 特許文献1に開示の静電容量式の操作装置は、ユーザの指先により接触操作される複数の操作面を形成する操作プレートと、操作プレートの裏側に配置される電極と、を備える。この操作装置は、電極と指先との間で生じる静電容量の変化量に応じた検出値を取得し、取得した検出値が所定の閾値を超えている場合に、接触操作が為されているとオン判定する。
 従来は、検出値が所定の閾値を超えた場合に指先が操作面に接触したと判定している。そのため、例えば車両走行時の振動で指先が上下あるいは左右に振れている状態で操作プレートを操作する場合、操作プレートの所望の操作位置に確実に指先を接触することが困難となるため、誤った操作位置に指先が接触し、誤操作となる。そこで、従来では検出値の閾値を高めに設定することが提案されている。
 しかしながら、車両走行時の振動下では指先の接触を確実にするために指先を操作プレートに押し付けることが往々にしてある。このような場合、検出値が閾値を超える場合が発生しやすいので、閾値を高めに設定しても誤操作を十分に抑制できない。一方、車両の停止時には指先を誤った操作面に接触させる機会は減少するため、閾値を高めに設定した状態では、所望の操作面に対する接触、検知の軽快感が損なわれるので、閾値を低めに設定することが望まれる。
 このように、上記閾値を高めに設定したり低めに設定したりするだけでは、誤操作抑制と操作の軽快感との両立を満足することは困難である。
特開2013-117900号公報
 本開示は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、誤判定の抑制と操作性向上との両立を実現可能にした静電容量式操作装置を提供することにある。本開示の他の目的は、誤操作抑制と操作の軽快感との両方を満足できる静電容量式操作装置を提供することにある。
 本開示の第1態様による静電容量式操作装置は、操作体により接触操作される操作面を形成する操作プレートと、操作面に操作体が接触する接触操作、または操作面に接触していた操作体が該操作面から離れる離反操作が為されたと判定する接触判定部と、を備えることを前提とする。そして、操作面に対して操作体の反対側に位置する電極と、操作体と電極との間で生じる静電容量の変化量に応じた検出値を取得する検出部と、検出値の変化速度が所定速度以上になっている変化期間中に、変化速度の単位時間当たりの変化量が所定量以上になっている急変現象が現れたか否かを判定する急変判定部と、を備える。接触判定部は、急変判定部により急変現象が現れたと判定されたことを条件として、接触操作または離反操作が為されたと判定する。
 上記静電容量式操作装置では、検出値の変化期間中に、検出値の変化速度が増大する急変現象が現れたことを条件として、接触操作または離反操作が為されたと判定する。そのため、接触操作または離反操作の有無を高精度で判定できる。よって、誤判定の抑制と操作性向上との両立を実現できる。
 本開示の第2態様による静電容量式操作装置は、操作体により接触操作される操作面を形成する操作プレートと、操作面に操作体が接触する接触操作、または操作面に接触していた操作体が該操作面から離れる離反操作が為されたと判定する接触判定部と、操作面に対して操作体の反対側に位置する電極と、操作体と電極との間で生じる静電容量の変化量に応じた検出値を取得する検出部と、を備える。接触判定部は、検出値が所定の閾値を跨ぐように変化する時の検出値の変化速度が所定速度以上になっていることを条件として、接触操作または離反操作が為されたと判定する。
 上記静電容量式操作装置では、検出値が閾値を跨ぐように変化する時の検出値の変化速度が所定速度以上になっていることを条件として、接触操作または離反操作が為されたと判定する。そのため、接触操作または離反操作の有無を高精度で判定できる。よって、誤判定の抑制と操作性向上との両立を実現できる。
 本開示の第3態様による静電容量式操作装置は、車両の室内に設置され、操作体により接触操作される複数の操作面を形成する操作プレートと、操作面に対して操作体の反対側に位置する電極と、操作体と電極との間で生じる静電容量の変化量に応じた検出値を取得する検出部と、検出値に対する閾値と、検出値が閾値を継続して超えている時間に対する閾時間とに基づいて、該当する操作面に操作体が接触していると判定する接触判定部と、接触判定部の判定値である閾値および閾時間を、操作体の操作に影響を与える情報に基づいて変更する変更部を備える。
 上記静電容量式操作装置では、接触判定部の判定値である閾値および閾時間が、操作体の操作に影響を与える情報に基づいて変更される。従って、誤操作の抑制と操作の軽快感の向上の両立を実現できる。
 本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図1は、本開示の一実施形態にかかる静電容量式操作装置の、車両搭載位置を示す斜視図であり、 図2は、本開示の一実施形態による静電容量式操作装置の正面図であり、 図3は、図2、図9と図15のIII-III線に沿う断面図であり、 図4は、接触操作および離反操作した場合における、検出値変化の一態様を示す図であり、 図5は、本開示の第1実施形態において、接触操作の有無を判定する処理手順を示すフローチャートであり、 図6は、本開示の第1実施形態において、離反操作の有無を判定する処理手順を示すフローチャートであり、 図7は、本開示の第2実施形態において、接触操作の有無を判定する処理手順を示すフローチャートであり、 図8は、本開示の第2実施形態において、離反操作の有無を判定する処理手順を示すフローチャートであり、 図9は、本開示の一実施形態による静電容量式操作装置の正面図であり、 図10は、操作面を接触操作した場合における、静電容量変化の一態様を示す図であり、 図11は、本開示の第4実施形態において、接触操作の有無を判定する処理手順を示すフローチャートであり、 図12は、本開示の第5実施形態において、接触操作の有無を判定する処理手順を示すフローチャートであり、 図13は、本開示の第6実施形態において、接触操作の有無を判定する処理手順を示すフローチャートであり、 図14は、本開示の第7実施形態において、接触操作の有無を判定する処理手順を示すフローチャートであり、 図15は、本開示の第8実施形態にかかる静電容量式操作装置の正面図であり、 図16は、本開示の第8実施形態において、接触操作の有無を判定する処理手順を示すフローチャートである。
 以下、図面を参照しながら本開示にかかる静電容量式操作装置を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。
 (第1実施形態)
 図1は、車両Vに搭載されたインストルメントパネル(インパネVi)を室内側から見た斜視図である。インパネViのうち車両左右方向の中央部分には、静電容量式操作装置Voが組み付けられている。この静電容量式操作装置Voは、車両乗員により操作されることを前提としており、車室内のうち、運転席Drおよび助手席Paのいずれの乗員からも操作可能な位置に配置されている。そして、図2および図3に示すように、静電容量式操作装置Voは、以下に説明する操作プレート10、電極シート20およびプリント配線板30を備えて構成されている。
 操作プレート10は、樹脂製の板部材であり、ユーザに視認される装飾面10aを形成する。装飾面10aは、複数の操作面11、12、13、14、15、16を有している。これらの操作面11~16には、操作対象の設定内容を表した文字や記号、図形等が印刷されている。図1に示す例では、操作対象は、車室内を空調する空調装置50であり、例えば、空調装置50の起動、風量設定、温度設定等が上記設定内容の具体例として挙げられる。操作面11~16をユーザが指先Fで接触操作すると、対応する機器に対して作動を指令する指令信号が出力され、接触操作の内容にしたがって、空調装置50が作動する。
 操作プレート10のうち装飾面10aの反対側の面には、電極シート20が貼り付けられている。電極シート20は、複数の電極21、22、23、24、25、26を有しており、これらの電極21~26は樹脂製のシート20aに保持されている。電極21~26の各々は、対応する操作面11~16に対向するように配置されている。
 電極シート20に対して操作プレート10の反対側には、プリント配線板30が配置されている。回路基板には、複数の光源31、32、33が実装されており、これらの光源31~33は、対応する電極21~26に対向するように配置されている。電極21~26には、酸化インジウムスズ等の透明電極が採用されている。また、操作プレート10には、透光性を有する樹脂部材が採用されており、操作面11~16のうち印刷されていない部分が、光源31~33により透過照明される。なお、装飾面10aのうち操作面11~16以外の部分には、遮光性を有する塗料が印刷されている。
 電極21~26は、静電容量の変化に応じて生じた電圧変化を電気信号として出力する。電極21~26から出力された電気信号は、プリント配線板30に実装されたマイクロコンピュータ40(以下、マイコンと言う)に入力される。マイコン40は、プログラムを記憶する記憶装置、および記憶されたプログラムにしたがって演算処理を実行する中央演算処理装置を備える。マイコン40は、各種の演算処理を実行することにより、以下に説明する検出部41、急変判定部42、レベル判定部43、継続判定部44、変更部45、および接触判定部46として機能する(図2参照)。
 静電容量式操作装置Voは、電極21~26により形成される結合容量に対して充放電を繰り返す回路を備えており、検出部41は、所定条件を満たすまでの充放電回数をカウントする。このカウント値は、電極21~26と指先Fとの間で生じる静電容量が大きいほど大きい値になる。したがって、上記カウント値に基づき、電極21~26と指先Fとの間で生じる静電容量の変化量に応じた「検出値」を検出部41は算出する。具体的には、指先Fが電極21~26から十分に離れている時のカウント値を基準値と呼ぶ場合において、電極21~26の近傍位置または接触位置に指先Fがある時のカウント値と基準値との差分を、上記検出値として算出する。
 図4は、検出値の時間変化を表した検出波形を示す。この検出波形からは、電気ノイズ等による高周波数成分が除去されている。急変判定部42は、検出波形の上昇変化期間Tupまたは減少変化期間Tdwに、以下に説明する急変現象の波形(急変波形)が出現したか否かを判定する。
 操作面11~16に指先Fを近づけて接触する接触操作を実施するt1~t4期間では、指先Fが操作面11~16に近づくにつれて検出値は徐々に増大していく。このt1~t4期間を上昇変化期間Tupと呼び、上昇変化期間Tupでは、検出値の増大速度V1、V2が所定速度Vth以上になっている。上昇変化期間Tupにおける検出値の増大速度V1、V2は、操作面11~16に指先Fの接触を開始させたt2時点で急激に速くなる。この現象が急変現象であり、検出波形のうちt2時点を含む部分の波形が上記急変波形に相当する。
 また、操作面11~16に接触していた指先Fを操作面11~16から離す離反操作を実施するt5~t8期間では、指先Fが操作面11~16から遠ざかるにつれて検出値は徐々に減少していく。このt5~t8期間を減少変化期間Tdwと呼び、減少変化期間Tdwでは、検出値の減少速度V3、V4の絶対値が所定速度Vth以上になっている。減少変化期間Tdwのうち、指先Fが操作面11~16に接触したまま離れていくt5~t7期間では検出値の減少速度は大きく、指先Fが操作面11~16から完全に離反したt7時点以降では、検出値の減少速度が緩やかになる。減少変化期間Tdwにおける検出値の減少速度V3、V4は、操作面11~16からの指先Fの離反を開始させたt7時点で急激に遅くなる。この現象が急変現象であり、検出波形のうちt7時点を含む部分の波形が上記急変波形に相当する。
 ここで、急変現象が生じる原理を以下に説明する。電極21と指先Fとの間で生じる静電容量Cは、C1とC2の直列接続の合成容量1/C=1/C1+1/C2で近似算出できる。C1はε0・εr1・S/d1であり、C2はε0・εr2・S/d2である。ε0は真空の誘電率、εr1は電極と指先Fとの間に介在する物質(極間媒質)である操作プレート10の比誘電率、Sは電極面積と指先Fの並行板コンデンサとしてのラップ面積、d1は操作プレート10の厚みを表す。また、εr2は極間媒質である空気の比誘電率、d2は指先Fと操作プレート10の距離を表す。
 指先Fが操作面に接触している図4のt2~t7期間では、操作プレート10が極間媒質に相当する。一方、指先Fが操作面から離れているt1~t2期間またはt7~t8期間では、操作プレート10に加え、操作プレート10と指先Fの間に介在する空気も極間媒質に相当する。したがって、非接触状態から接触状態に切り替わるt2時点で検出される静電容量は急激に増大し、接触状態から非接触状態に切り替わるt7時点で検出される静電容量は急激に減少する。
 また、指先Fが接触を開始したt2時点では、指先Fが操作面11に軽く触れているだけであるため接触面積Sは小さい。しかし、t2~t4期間において指先Fがさらに操作面11に押し付けられていくと、指先Fが潰れていくので接触面積Sが増大する。同様にして、t5~t7期間において、操作面11に押し付けられていた指先Fが解放されていくと、潰れていた指先Fが解放されていくので接触面積Sが減少する。
 このように、上昇変化期間Tupのうちt2時点迄では、C1とC2の直列接続の合成容量1/C=1/C1+1/C2に従い徐々に増大していく。一方、t2時点以降では、比誘電率εrの増大および接触面積Sの増大が生じるため、検出値はC1=ε0・εr1・S/d1に従い急激に増大していく。よって、t2時点において、検出値の変化速度の単位時間当たりの変化量、つまり検出値の上昇加速度が、所定量ΔVth以上になる急変現象が現れる。なお、εr=εr1・εr2である。
 同様にして、減少変化期間Tdwのうちt7時点迄においては、比誘電率εrの減少および接触面積Sの減少が生じるため、検出値はC1=ε0・εr1・S/d1に従い急激に減少する。一方、t7時点以降では、C1とC2の直列接続の合成容量1/C=1/C1+1/C2に従い徐々に減少していく。よって、t7時点において、検出値の変化速度の単位時間当たりの変化量、つまり検出値の減少加速度が、所定量ΔVth以上になる急変現象が現れる。
 レベル判定部43は、検出値が所定の閾値Cth(図4参照)を超える高レベル状態が、上昇変化期間Tupまたは減少変化期間Tdwに現れているか否かを判定する。図4の例では、上昇変化期間Tupのうちt2時点以降のt3時点で、検出値が上昇して所定の閾値Cthに達している。また、減少変化期間Tdwのうちt7時点以前のt6時点で、検出値が下降して閾値Cthに達している。つまり、t3~t6期間で高レベル状態になっている。
 継続判定部44は、上昇変化期間Tupにおいて、高レベル状態に変化したt3時点以降、その高レベル状態が所定の継続時間Tth(図4参照)以上維持されたか否かを判定する。さらに継続判定部44は、減少変化期間Tdwにおいて、検出値が閾値Cth未満になっている通常レベル状態に変化したt6時点以降、その通常レベル状態が継続時間Tth以上維持されたか否かを判定する。この継続時間Tthは、ユーザの操作状況に応じて変更部45により変更される。
 具体的には、車両Vが走行中であるか否かを、操作状況の情報としてマイコン40は取得する。例えば、車両Vが走行中であるか否かの情報を操作状況の情報として取得する。走行中であれば、車両Vの走行振動により、指先Fが意図した位置に定まりにくくなる操作状況(不安定操作状況)であると言える。一方、走行停止中であれば、走行振動が無いため、指先Fが意図した位置に定まりやすい操作状況(安定操作状況)であると言える。変更部45は、不安定操作状況(走行中)での継続時間Tthを、安定操作状況(走行停止中)での継続時間Tthよりも長い時間に変更する。
 接触判定部46は、急変判定部42、レベル判定部43および継続判定部44の判定結果に基づき、接触操作または離反操作が為されたか否かを判定する。マイコン40は、接触操作が為されると、該当する操作面に関連付けられた空調装置50の設定内容を変更する。上記設定の具体例としては、先述した空調装置の起動、風量設定、温度設定等が挙げられる。マイコン40は、上記設定に応じた指令信号を空調装置50に出力し、空調装置50の作動を制御する。なお、静電容量式操作装置Voは、空調装置50の他にも、オーディオ装置51やナビゲート装置52を操作対象として機能させることもできる。この場合、マイコン40は、静電容量式操作装置による設定内容に応じた指令信号をオーディオ装置51やナビゲート装置52に出力し、これらの装置51、52の作動を制御する。
 t3時点から継続時間Tthが経過した後、高レベル状態が維持された時間(長押し時間)に応じてマイコン40はインクリメント処理する。例えば、長押し時間が長いほどインクリメント値が上昇し、インクリメント値に対応して風量設定や温度設定の値を変化させる。このインクリメント処理は、離反操作が為されたと判定された時点で終了する。
 図5は、上述した各部41、42、43、44、45、46により接触操作が為されたか否かを判定する処理の手順を示すフローチャートであり、この処理は、マイコン40により所定周期で繰り返し実行される。なお、図4中の白丸は、検出値のサンプリング値を示しており、図中の符号taはサンプリング周期(例えば20ミリ秒)を示す。このサンプリング周期を、図5に係る上記所定周期と一致させている。
 先ず、図5のS10において、今回サンプリングされた検出値が、上昇変化期間Tupにサンプリングされたものであるか否かを判定する。具体的には、今回の検出値と前回の検出値との差分が所定値以上である場合に、増大速度V1、V2が所定速度Vth以上になっていると見なし、上昇変化期間Tupであると判定する。
 上昇変化期間Tupであると判定された場合、続くS11において、急変判定部42による判定を実施する。すなわち、上昇変化期間Tup中に、検出値の変化速度の単位時間当たりの変化量が所定量ΔVth以上になる急変波形が現れたか否かを判定する。具体的には、今回の増大速度V2と前回の増大速度V1との差分が所定量ΔVth以上である場合に、急変波形が現れたと判定する。
 急変波形が現れたと判定された場合、続くS12において、レベル判定部43による判定を実施する。すなわち、上昇変化期間Tup中に高レベル状態が現れたか否かを判定する。具体的には、今回の検出値が閾値Cth以上である場合に、高レベル状態であると判定する。
 高レベル状態であると判定された場合、続くS13において、変更部45により車速に応じて継続時間Tthを変更する。具体的には、車速がゼロで停車している場合、所定速度未満で低速走行している場合、所定速度以上で高速走行している場合のいずれに該当するかに応じて、継続時間Tthを3段階で変更している。走行時には停車時よりも継続時間Tthを長く設定している。また、高速走行時には低速走行時よりも継続時間Tthを長く設定している。
 続くS14では、継続判定部44による判定を実施する。すなわち、検出値が閾値Cth以上になっている高レベル状態を維持したまま、継続時間Tthが経過したか否かを判定する。高レベル状態が継続時間Tth維持されたと判定された場合、次のS15において、接触操作が為されたと確定する。そして、接触操作がなされた操作面に関連付けられたスイッチ信号をオンにする。S10、S11、S12、S14の少なくとも1つにおいて否定判定された場合には、接触操作が為されたとは確定されない。
 図6は、上述した各部41、42、43、44、45、46により離反操作が為されたか否かを判定する処理の手順を示すフローチャートであり、この処理は、マイコン40により所定周期で繰り返し実行される。先ず、図6のS20において、今回サンプリングされた検出値が、減少変化期間Tdwにサンプリングされたものであるか否かを判定する。具体的には、今回の検出値と前回の検出値との差分が所定値以上である場合に、現時点での検出値の減少速度V3、V4の絶対値が所定速度Vth以上になっていると見なし、減少変化期間Tdwであると判定する。
 減少変化期間Tdwであると判定された場合、続くS21において、急変判定部42による判定を実施する。すなわち、減少変化期間Tdw中に、検出値の変化速度の単位時間当たりの変化量が所定量ΔVth以上になる急変波形が現れたか否かを判定する。具体的には、前回の減少速度V3の絶対値と前回の減少速度V4の絶対値との差分が所定量ΔVth以上である場合に、急変波形が現れたと判定する。
 急変波形が現れたと判定された場合、続くS22において、レベル判定部43による判定を実施する。すなわち、減少変化期間Tdw中に高レベル状態が現れたか否かを判定する。さらに、高レベル状態から通常レベル状態に変化したか否かを判定する。具体的には、検出値が閾値Cth以上であれば高レベル状態が現れたと判定する。そして、前回の検出値が閾値Cth以上であり、かつ、今回の検出値が閾値Cth未満である場合に、高レベル状態から通常レベル状態に変化したと判定する。
 通常レベル状態に変化したと判定された場合、続くS23において、変更部45により車速に応じて継続時間Tthを変更する。具体的には、車速がゼロで停車している場合、所定速度未満で低速走行している場合、所定速度以上で高速走行している場合のいずれに該当するかに応じて、継続時間Tthを3段階で変更している。走行時には停車時よりも継続時間Tthを長く設定している。また、高速走行時には低速走行時よりも継続時間Tthを長く設定している。
 続くS24では、継続判定部44による判定を実施する。すなわち、検出値が閾値Cth未満になっている通常レベル状態を維持したまま、継続時間Tthが経過したか否かを判定する。通常レベル状態が継続時間Tth維持されたと判定された場合、次のS25において、離反操作が為されたと確定する。そして、離反操作がなされた操作面に関連付けられたスイッチ信号をオフにする。S20、S21、S22、S24の少なくとも1つにおいて否定判定された場合には、離反操作が為されたとは確定されない。
 図4に例示するように、接触操作する過程において、操作体が操作面に接触する迄は、操作体と電極との離間距離に反比例して検出値は変化する(t1~t2参照)。したがって、操作体の移動速度が一定であれば、検出値の変化速度は離間距離に反比例して変化する。しかし、接触操作が為された以降は、操作体の移動速度が一定であっても検出値の変化速度が急激に大きくなる(t2~t4参照)。また、離反操作する過程において、操作体が操作面から離れた以降は、操作体と電極との離間距離に反比例して検出値は変化する(t7~t8参照)。しかし、操作体が操作面から離れる迄は、検出値の変化速度が急激に大きくなる(t5~t7参照)。
 要するに、操作体が操作面に接触または離反する前後で検出値の変化速度は急激に変化する。そして、このように検出値が急変する度合いは、操作者の個体差の影響を受けにくい。それでいて、操作体を操作面に近づけるものの接触させなかった場合、例えば接触操作を途中で止めた場合には、上記急変現象は出現しない。また、操作体を操作面に押し付ける力を弱めることにより、操作面に接触させたまま操作体を操作面から僅かに遠ざけた場合、例えば離反操作を途中で止めた場合にも、上記急変現象は出現しない。
 本実施形態による静電容量式操作装置では、検出値の変化期間中に、検出値の変化速度が増大する急変現象が現れたことを条件として、接触操作または離反操作が為されたと判定する。そのため、接触操作または離反操作の有無を高精度で判定できる。よって、誤判定の抑制と操作性向上との両立を実現できる。
 上記したように、接触操作および離反操作の時には、比誘電率εrおよび接触面積Sが急激に変化することに伴い検出値が急激に変化する。つまり、検出波形中に急変波形が現れる。そして、急変波形の出現有無は、指先Fの個体差の影響を受けにくく、しかも、指先Fを操作面11に近づけるものの接触させなかった場合や離反操作を途中で止めた場合には、急変波形は出現しない。これらの点を鑑みた本実施形態では、急変波形の出現を条件として接触操作または離反操作の有無を判定する。そのため、当該判定を高精度にできる。よって、誤判定の抑制と操作性向上との両立を実現できる。
 さて、電気ノイズや雰囲気温度の急変に起因して、接触操作していないにも拘わらず急変波形が出現する場合がある。しかしこの場合には、検出値が閾値Cth以上になっている高レベル状態になっていない可能性が高い。なお、雰囲気温度の急変は、車室内の冷房時にドア開により高温外気が室内に流入した場合や、暖房時に低温外気が流入した場合に生じることを想定している。
 この点を鑑みた本実施形態では、急変波形出現の条件に加え、高レベル状態が上昇変化期間Tupに現れたことを条件として接触操作が為されたと判定する。また、急変波形出現の条件に加え、高レベル状態が減少変化期間Tdwに現れたことを条件として離反操作が為されたと判定する。そのため、電気ノイズや雰囲気温度の急変に起因した誤判定のおそれを低減できる。なお、高レベル状態と判定されても急変波形出現が検知されなければ接触操作または離反操作が為されたと判定されない。よって、高レベル状態の判定に用いる閾値Cthは、特許文献1の接触判定に用いられる閾値よりも十分に低い値に設定できる。よって、本実施形態では、高レベル状態の判定が、指先Fの個体差に起因して異なる結果になることを抑制できる。
 さらに本実施形態では、高レベル状態または通常レベル状態が、所定の継続時間Tth以上維持されたか否かを判定する継続判定部44を備える。そして、急変波形出現の条件に加え、高レベル状態が継続時間Tth以上維持されたことを条件として接触操作が為されたと判定する。また、通常レベル状態が継続時間Tth以上維持されたことを条件として離反操作が為されたと判定する。
 これによれば、意図に反した操作面に指先Fが触れてしまう誤操作が生じた場合でも、接触操作が為されたと判定されにくくなる。また、意図に反して操作面から指先Fが離れてしまう誤操作が生じた場合でも、離反操作が為されたと判定されにくくなる。したがって、誤操作によるスイッチのオン判定がされにくくなる。
 ここで、安定操作状況で用いられる閾値Cthは、操作者の個体差に起因した誤判定の抑制と操作性向上とのバランスを鑑みて設定されている。すなわち、閾値Cthを低く設定すれば、操作面に軽く触れるだけでオン判定されることが促進され、操作性が向上する。その一方で、操作者の指先Fが大きい場合や指先Fが汗で濡れている場合には検出値が大きく現れるので、閾値Cthを過剰に低くすると、操作面に指先Fを近づけただけでオン判定されるといった誤判定の機会が増える。
 これに対し、不安定操作状況では、意図に反した操作面に指先Fが触れてしまう誤操作が生じやすい。この種の誤操作時には、上記誤判定時とは異なり、実際に操作面に指先Fが触れるので、検出値が閾値Cthを超え、かつ、急変波形が出現する可能性が高い。したがって、この誤操作時のオン判定を抑制するには、閾値Cthを高くするだけでは不十分である。しかし、誤操作時には、意図した操作時に比べて接触時間が短くなる可能性が高い。
 この点に着目した本実施形態では、指先Fの操作状況に応じて継続時間Tthを変更する変更部45を備えるので、不安定操作状況では継続時間Tthを長く変更できる。そのため、閾値Cthを極端に高く変更することなく、誤操作時のオン判定を抑制できるようになる。よって、操作者の個体差に起因した誤判定の低減と、操作面に軽く触れるだけでオン判定されるといった操作性向上とのバランスを大きく崩すことなく、不安定操作状況時における誤操作時のオン判定を抑制できるようになる。
 さらに本実施形態では、車両の走行振動に関する情報を操作状況として取得して、変更部45による継続時間Tthの変更を実施する。走行振動が大きい状況であるほど、指先Fが意図した位置に定まりにくくなる操作状況(不安定操作状況)であると言える。よって、不安定操作状況になった時にタイミング良く継続時間Tthを変更することができる。
 さらに本実施形態では、走行振動が大きい状況であるほど、継続時間Tthを長い時間に変更する。よって、指先Fが意図した位置に定まりにくくなる度合いが大きいほど、接触操作または離反操作の判定がされにくい側の値に、継続時間Tthの値が変更されることとなる。そのため、不安定操作状況時における誤操作時のオン判定抑制が過剰になることを回避でき、操作者の個体差に起因した誤判定の抑制と操作性向上とのバランスを必要以上に崩してしまうことを回避できる。
 さらに本実施形態では、上昇変化期間Tupでなければ、急変波形が出現しても接触操作と判定しない。そのため、図4のt1時点より前の検出値が殆ど変化していない期間において、ノイズ等が原因で急変波形が出現した場合であっても、接触操作したと誤判定することが抑制される。同様にして、減少変化期間Tdwでなければ急変波形が出現しても離反操作と判定しないので、ノイズ等が原因で離反操作したと誤判定することが抑制される。
 (第2実施形態)
 上記第1実施形態では、急変波形の出現を条件として接触操作または離反操作の有無を判定する。これに対し本実施形態では、検出値が閾値Cthを跨ぐように変化する時の検出値の増大速度V2および減少速度V3が、所定速度Vtha以上になっていることを条件として、接触操作または離反操作の有無を判定する。なお、本実施形態に係る静電容量式操作装置のハード構成は上記第1実施形態と同じである。
 以下、本実施形態による接触操作および離反操作の判定手順を、図7および図8を用いて説明する。図示されるフローチャートの処理は、マイコン40により所定周期で繰り返し実行される。
 先ず、図7のS30において、検出値が閾値Cthを跨いで増大するように変化したか否かを判定する。具体的には、前回のサンプリング値が閾値Cth未満であり、かつ、今回のサンプリング値が閾値Cth以上である場合に、検出値が閾値Cthを跨いで増大変化したと判定する。
 閾値Cthを跨いで増大変化したと判定された場合、続くS31において、その増大変化時における検出値の増大速度(変化速度)が、予め設定しておいた所定速度Vtha以上であるか否かを判定する。具体的には、今回のサンプリング値と前回のサンプリング値との差分を、サンプリング周期taにおける変化速度と見なし、上記差分により算出される増大速度V2の絶対値が所定速度Vtha以上であるか否かを判定する。
 所定速度Vtha以上であると判定された場合、続くS32において、図5のS13と同様にして継続時間Tthを変更する。続くS33では、図5のS14と同様にして、検出値が閾値Cth以上になっている高レベル状態を維持したまま、継続時間Tthが経過したか否かを判定する。高レベル状態が継続時間Tth維持されたと判定された場合、次のS34において、接触操作が為されたと確定する。そして、接触操作がなされた操作面に関連付けられたスイッチ信号をオンにする。S30、S31、S33の少なくとも1つにおいて否定判定された場合には、接触操作が為されたとは確定されない。
 次に、図8のS40において、検出値が閾値Cthを跨いで減少するように変化したか否かを判定する。具体的には、前回のサンプリング値が閾値Cth以上であり、かつ、今回のサンプリング値が閾値Cth未満である場合に、検出値が閾値Cthを跨いで減少変化したと判定する。
 閾値Cthを跨いで減少変化したと判定された場合、続くS41において、その減少変化時における検出値の減少速度(変化速度)が、予め設定しておいた所定速度Vtha以上であるか否かを判定する。具体的には、今回のサンプリング値と前回のサンプリング値との差分を、サンプリング周期taにおける変化速度と見なし、上記差分により算出される減少速度V3の絶対値が所定速度Vtha以上であるか否かを判定する。
 所定速度Vtha以上であると判定された場合、続くS42において、図6のS23と同様にして継続時間Tthを変更する。続くS43では、図6のS24と同様にして、検出値が閾値Cth未満になっている通常レベル状態を維持したまま、継続時間Tthが経過したか否かを判定する。通常レベル状態が継続時間Tth維持されたと判定された場合、次のS44において、離反操作が為されたと確定する。そして、離反操作がなされた操作面に関連付けられたスイッチ信号をオフにする。S40、S41、S43の少なくとも1つにおいて否定判定された場合には、離反操作が為されたとは確定されない。
 先述したように、接触操作および離反操作の時には、比誘電率εrおよび接触面積Sが急激に変化することに伴い検出値が急激に変化する。そのため、接触操作または離反操作する過程において、検出値が閾値Cthを跨いで変化した時の検出値の変化速度は所定速度Vtha以上になっている可能性が高い。しかも、指先Fを操作面11に近づけるものの接触させなかった場合や離反操作を途中で止めた場合には、検出値が閾値Cthを跨いで変化したとしても検出値が急変することはないため、その時の変化速度は所定速度Vtha未満になっている可能性が高い。
 操作体が操作面に接触または離反する前後で検出値の変化速度は急激に変化することは、先述した通りである。したがって、接触操作する過程において、検出値が閾値を越えて増大した時の増大速度(変化速度)は、所定速度以上に大きくなっている可能性が高い。また、離反操作する過程において、検出値が閾値を越えて減少した時の減少速度の絶対値(変化速度)は、所定速度以上に大きくなっている可能性が高い。
 これらの点を鑑みた本実施形態では、検出値が閾値Cthを跨ぐように変化する時の検出値の増大速度V2または減少速度V3が所定速度Vtha以上になっていることを条件として、接触操作または離反操作の有無を判定する。そのため、当該判定を高精度にできる。よって、誤判定の抑制と操作性向上との両立を実現できる。
 (第3実施形態)
 本実施形態では、静電容量式操作装置Voの操作者が、車両Vの運転席Drおよび助手席Paのいずれに着座している乗員であるかの情報(Dr/Pa情報)を取得する。例えば、乗員の上半身の動きを検知する赤外線センサまたはカメラ、運転席Drおよび助手席Paに設けられた着座センサ等の検出結果に基づき、操作者がいずれの側の乗員であるかを判別すればよい。
 さて、指先Fが意図した位置に定まりにくくなる操作状況の具体例として、走行振動により定まりにくくなっている場合の他にも、操作姿勢が悪いことにより定まりにくくなっている場合がある。例えば、運転席Drの乗員は、助手席Paの乗員に比べて操作姿勢の自由度が制限されるため、助手席Paの乗員に比べると指先Fが意図した位置に定まりにくい。そこで本実施形態では、運転席Dr側の乗員が操作している場合には、助手席Pa側の乗員が操作している場合に比べて継続時間Tthを長く設定する。
 ここで、操作姿勢が悪いことに起因して意図に反した操作面に指先Fが触れてしまうといった誤操作では、急変波形が出現する可能性が高く、また、検出値が閾値Cthを超える可能性が高い。しかし、この種の誤操作時には、意図した操作時に比べて接触時間が短くなる可能性が高い。
 この点に着目した本実施形態では、運転席Dr側乗員による操作の場合には、助手席Pa側乗員による操作の場合に比べて継続時間Tthを長くするので、誤操作時のオン判定が抑制されるようになる。
 (第4実施形態)
 上記したように、車両走行時の振動下では指先の接触を確実にするために指先を操作プレートに押し付けることが往々にしてある。このような場合、検出値が閾値を超える場合が発生しやすいので、閾値を高めに設定しても誤操作を十分に抑制できない。一方、車両の停止時には指先を誤った操作面に接触させる機会は減少するため、閾値を高めに設定した状態では、所望の操作面に対する接触、検知の軽快感が損なわれるので、閾値を低めに設定することが望まれる。
 このように、上記閾値を高めに設定したり低めに設定したりするだけでは、誤操作抑制と操作の軽快感との両立を満足することは困難である。
 そこで、本発明者は、検出値が閾値を超えたか否かに加えて、検出値が閾値を超えた状態が継続している時間の長さを、操作体と操作面との接触判定に用いることを知見し、かつそれら閾値および時間の長さを可変とすることで下記実施形態に開示の静電容量式操作装置を完成させた。
 本実施形態において、電極21~26は、静電容量の変化に応じて生じた電圧変化を電気信号として出力する。電極21~26から出力された電気信号は、プリント配線板30に実装されたマイクロコンピュータ140(以下、マイコンと言う)に入力される。マイコン140は、プログラムを記憶する記憶装置、および記憶されたプログラムにしたがって演算処理を実行する中央演算処理装置を備える。マイコン140は、各種の演算処理を実行することにより、以下に説明する検出部141、接触判定部142、取得部143、変更部144として機能する(図9参照)。
 静電容量式操作装置Voは、電極21~26により形成される結合容量に対して充放電を繰り返す回路を備えており、検出部141は、所定条件を満たすまでの充放電回数をカウントする。このカウント値は、電極21~26と指先Fとの間で生じる静電容量が大きいほど大きい値になる。したがって、上記カウント値に基づき、電極21~26と指先Fとの間で生じる静電容量の変化量に応じた「検出値」を、検出部141は算出する。具体的には、指先Fが電極21~26から十分に離れている時のカウント値を基準値と呼ぶ場合において、電極21~26の近傍位置または接触位置に指先Fがある時のカウント値と基準値との差分を、上記検出値として算出する。
 接触判定部142は、検出部141により算出された検出値に基づき、接触操作されているか否かを判定する。具体的には、検出値が所定の閾値THa、THbを超えている状態が所定時間(閾時間Wa、Wb)以上継続している場合に、該当する操作面が接触操作されていると判定する。図10は、ある操作面11を指先Fで接触操作した場合における、検出値の時間変化を示す。
 具体的には、t11時点からt12時点の期間では、指先Fが操作面11に近づいていることに伴い検出値が増大している。指先Fが接触を開始したt12時点以降において、以下に説明する理由により検出値は急激に増大する。
 すなわち、電極と指先Fとの間で生じる静電容量Cは、C1とC2の直列接続の合成容量1/C=1/C1+1/C2で近似算出できる。C1はε0・εr1・S/d1であり、C2はε0・εr2・S/d2である。ε0は真空の誘電率、εr1は電極と指先Fとの間に介在する物質(極間媒質)である操作プレート10の比誘電率、Sは電極面積と指先Fの並行板コンデンサとしてのラップ面積、d1は操作プレート10の厚みを表す。また、εr2は電極と指先Fとの間に介在する物質(極間媒質)である空気の比誘電率、d2は指先Fと操作プレート10の距離を表す。
 指先Fが操作面に接触している図10のt12~t15期間では、操作プレート10が極間媒質に相当する。一方、指先Fが操作面から離れているt11~t12期間またはt15~t16期間では、操作プレート10に加え、操作プレート10と指先Fの間に介在する空気も極間媒質に相当する。
 したがって、t12時点を越えると比誘電率εrは急激に増大し、t15時点を越えると比誘電率εrは急激に減少する。なお、εr=εr1・εr2である。また、指先Fが接触を開始したt12時点では、指先Fが操作面11に軽く触れているだけであるため接触面積Sは小さい。しかし、t12時点の後、指先Fが操作面11に押し付けられることで指先Fが僅かに潰れて接触面積Sは増大する。
 このように、t12時点以降の比誘電率εrの増大および接触面積Sの増大に伴い、t12時点以降において検出値は急激に増大する。t11時点からt12時点の期間に比べてt12時点以降の方が、単位時間当りにおける検出値の増大量は大きい。同様にして、t15時点以降の比誘電率εrの減少および接触面積Sの減少に伴い、t15時点以降において検出値は急激に減少する。t11時点からt12時点の期間に比べてt15時点以降の方が、単位時間当りにおける検出値の増大量は大きい。
 図10の例では、t12時点以降のt13時点で検出値が閾値THa、THbを超えている。t13時点から閾時間Wa、Wbが経過したt14時点までの期間、検出値が閾値THa、THbを超えた状態が継続しているので、t4時点で操作面11が接触操作されていると判定される。
 その後、指先Fを操作面11から離そうとすることに伴い、押し潰れていた指先Fが解放され、指先Fと操作面11との接触面積が減少する。この接触面積の減少に伴い検出値は急激に減少し、その後、操作面11から指先Fが離れるt15時点以降、検出値はさらに減少してt16時点でゼロになる。t15時点からt16時点の期間に比べてt15時点以前の方が、単位時間当りにおける検出値の減少量は大きい。
 図9の説明に戻り、取得部143は、操作面11~16に指先Fを接触操作する時の操作状況、つまり指先Fの操作に影響を与える情報を取得する。具体的には、車両Vが走行中であるか否かを操作状況として取得する。例えば、車両Vに搭載された内燃機関(エンジン)の作動を制御する電子制御ユニット(エンジンECU53)から、マイコン140は車速情報を取得する。この車速情報に基づき、走行中であるか否かを判別する。走行中であれば、車両Vの走行振動により、指先Fが意図した位置に定まりにくくなる操作状況(不安定操作状況)であると言える。一方、走行停止中であれば、走行振動が無いため、指先Fが意図した位置に定まりやすい操作状況(安定操作状況)であると言える。
 図9において、操作面11と電極21はスイッチSW1を構成し、操作面12と電極22はスイッチSW2を構成し、操作面13と電極23はスイッチSW3を構成し、操作面14と電極24はスイッチSW4を構成し、操作面15と電極25はスイッチSW5を構成し、操作面16と電極26はスイッチSW6を構成する。
 変更部144は、接触判定部142の判定に用いられる閾時間Wa、Wbおよび閾値THa、THbを、取得部143により取得された操作状況に応じて変更する。具体的には、不安定操作状況(走行中)での閾値THaを、安定操作状況(走行停止中)での閾値THbよりも高い値に変更して設定する。また、不安定操作状況(走行中)での閾時間Waを、安定操作状況(走行停止中)での閾時間Wbよりも長い時間に変更して設定する。
 マイコン140は、接触していると判定されている操作面に関連付けられた、空調装置50の設定内容を変更する。上記設定の具体例としては、先述した空調装置の起動、風量設定、温度設定等が挙げられる。マイコン140は、上記設定に応じた指令信号を空調装置50に出力し、空調装置50の作動を制御する。なお、静電容量式操作装置Voは、空調装置50の他にも、オーディオ装置51やナビゲート装置52を操作対象として機能させることもできる。この場合、マイコン140は、静電容量式操作装置による設定内容に応じた指令信号をオーディオ装置51やナビゲート装置52に出力し、これらの装置51、52の作動を制御する。
 図11は、マイコン140が所定周期で繰り返し実行する処理の手順を示すフローチャートである。先ず、S110において、取得部143により車両の走行速度(車速)を取得する。S110の処理を実行している時のマイコン140は、車両Vの走行振動に関する情報を操作状況の情報として取得する「振動情報取得部」を提供する。
 続くS120では、取得した車速に基づき走行中であるか否かを判定する。つまり、車速がゼロでなければ走行中と判定する。走行中と判定された場合、S30において、検出値が、走行時用の閾値THa以上であるか否かを判定する。この走行時用の閾値THaは、変更部144により設定された先述の値である。検出値≧閾値THaと判定された場合、続くS140において、検出値≧閾値THaの状態が、走行時用の閾時間Wa以上経過したか否かを判定する。この走行時用の閾時間Waは、変更部144により設定された先述の値である。
 そして、閾時間Wa以上経過したと判定された場合、次のS150において、該当する操作面が接触操作されたとみなし、その操作面の入力を確定してオン作動させる。一方、検出値<閾値THaと判定された場合、或いは閾時間Waが経過していないと判定された場合には、S150による入力確定を実施することなくS110の処理に戻る。
 一方、S120にて走行中でないと判定された場合、S160において、検出値が、停止時用の閾値THb以上であるか否かを判定する。この停止時用の閾値THbは、変更部144により設定された先述の値である。検出値≧閾値THbと判定された場合、続くS170において、検出値≧閾値THbの状態が、停止時用の閾時間Wb以上経過したか否かを判定する。この停止時用の閾時間Wbは、変更部144により設定された先述の値である。
 そして、閾時間Wb以上経過したと判定された場合、次のS150において、該当する操作面が接触操作されたとみなし、その操作面の入力を確定してオン作動させる。一方、検出値<閾値THbと判定された場合、或いは閾時間Wbが経過していないと判定された場合には、S150による入力確定を実施することなくS110の処理に戻る。
 以上により、本実施形態によれば、操作面が接触操作されたか否かの判定に用いる閾時間Wa、Wbおよび閾値THa、THbを、不安定操作状況の場合には安定操作状況の場合に比べて接触判定されにくい側の値に変更する。この変更による効果を以下に説明する。
 安定操作状況で用いられる停止時用の閾値THbは、操作者の個体差に起因した誤判定の抑制と操作性向上とのバランスを鑑みて設定されている。すなわち、閾値THbを低く設定すれば、操作面に軽く触れるだけでオン判定されるようになり操作性が向上する。例えば、接触開始した図10のt12時点の状態を閾時間継続すればオン判定されるようになり、指先Fを押し付けて接触面積を増大させることを不要にできる。その一方で、操作者の指先が大きい場合や指先が汗で濡れている場合には検出値が大きく現れるので、上述の如く閾値THbを低くすると、操作面に指先を近づけただけでオン判定されるといった誤判定の不具合が生じる。例えば、図10のt11時点からt12時点までの非接触の期間でオン判定されてしまう。
 これに対し、不安定操作状況では、意図に反した操作面に指先Fが触れてしまう誤操作が生じやすい。この種の誤操作時には、上記誤判定時とは異なり、実際に操作面に指先Fが触れるので、検出値が閾値を超える可能性が高い。したがって、この誤操作時のオン判定を抑制するには、閾値を高くするだけでは不十分である。しかし、誤操作時には、意図した操作時に比べて接触時間が短くなる可能性が高い。
 この点に着目した本実施形態では、不安定操作状況において、閾値を高く変更することに加えて閾時間を長く変更している。そのため、閾値を極端に高く変更することなく、誤操作時のオン判定を抑制できるようになる。よって、操作者の個体差に起因した誤判定の低減と、操作面に軽く触れるだけでオン判定されるといった操作性向上とのバランスを大きく崩すことなく、不安定操作状況時における誤操作時のオン判定を抑制できるようになる。
 さらに本実施形態では、車両の走行振動に関する情報を操作状況として取得して変更部144による閾値等の変更を実施する。走行振動が大きい状況であるほど、指先Fが意図した位置に定まりにくくなる操作状況(不安定操作状況)であると言える。よって、不安定操作状況になった時にタイミング良く閾値等を変更することができる。
 さらに本実施形態では、走行振動が大きい状況であるほど、閾時間を長い時間に変更するとともに閾値を大きい値に変更する。よって、指先Fが意図した位置に定まりにくくなる度合いが大きいほど、閾値等の値を接触判定されにくい側の値に変更されることとなる。そのため、不安定操作状況時における誤操作時のオン判定抑制が過剰になることを回避でき、操作者の個体差に起因した誤判定の抑制と操作性向上とのバランスを必要以上に崩してしまうことを回避できる。
 さらに本実施形態では、車両の走行有無を走行振動に関する情報として取得し、走行有無に応じて閾値等を変更する。走行停止時には走行振動が無いので安定操作状況であると言える。よって、走行有無に応じて閾値等を変更する本実施形態によれば、不安定操作状況と安定操作状況とを明確に判別でき、不安定操作状況になった時にタイミング良く閾値等を変更する効果が確実に発揮される。
 本実施形態による静電容量式操作装置では要するに、接触判定部142の判定値である閾値および閾時間を、操作体の操作に影響を与える情報に基づいて変更する変更部144を備える。この変更部144により、例えば車両走行時の振動下では車両停止時に比較して検出値の閾値を高く、かつその閾値が継続している時間の長さに対する閾時間を長く設定することにより、以下の効果が発揮される。例えば車両走行時の振動下において操作体が操作面に接触して検出値が閾値より高くなってもその継続時間が短ければ接触したと判定しないので、接触検知の誤判定を抑制できる。また、車両停止時には車両走行に比較して検出値の閾値を低くし、かつその閾値が継続している時間の長さに対する閾時間を短くすることにより、以下の効果が発揮される。例えば車両停止時には操作体が操作面に軽く接触してもその接触を判定できるので、接触検知の軽快感が損なわれない。
 なお、本開示は、操作体の操作に影響を与える情報として車両走行時、停止時という車両の運転状態に関わる情報に限定されるものではない。例えば操作体の操作時の姿勢や、車両運転者ではなく助手席の乗員が操作体を操作することによっても接触検知の誤判定は発生する。そのため、操作者の姿勢、席による操作者の区別などの情報に基づいて検出値の閾値と閾時間を変更するようにしてもよいことは勿論である。
 (第5実施形態)
 本実施形態では、図11に示す実施形態に対して、図12に示すS121の処理を追加したものである。すなわち、S120において走行中であると判定された場合、次のS121において、S110で取得した車速に応じて、走行時用の閾値THaおよび閾時間Waの値を変更する。具体的には、車速が速いほど、走行振動が大きい状況であると見なして、閾時間Waをより一層長い時間に設定するとともに、閾値THaをより一層大きい値に設定する。
 例えば、車速が所定値以上であれば、予め設定しておいた高速走行用の値に閾値THaおよび閾時間Wa(例えば50ms)を設定する。車速が所定値未満であれば、予め設定しておいた低速走行用の値に閾値THaおよび閾時間Wa(例えば20ms)を設定する。なお、停止時用の閾時間Wbは低速走行用の閾時間Waよりも短い時間(例えば10ms)に設定される。
 以上により、本実施形態によれば、走行振動が大きいほど、閾時間Waおよび閾値THaが接触判定されにくい側の値に設定される。よって、不安定操作状況時における誤操作時のオン判定抑制が過剰にならないよう、走行振動の度合いに合わせて走行時用の閾時間Waおよび閾値THaを調整することができる。
 (第6実施形態)
 本実施形態では、図11に示す実施形態に対して、図13に示すS111、S122、S123の処理を追加したものである。すなわち、S111では、車室内の湿度を取得する。例えば、空調装置50の制御に用いる湿度センサの検出値を利用して車室内の湿度を取得する。S111の処理を実行している時のマイコン140は、操作面の雰囲気湿度に関する情報を操作状況の情報として取得する「湿度情報取得部」を提供する。
 そして、S120において走行中であると判定された場合、次のS122において、S111で取得した湿度および車速に応じて、走行時用の閾値THaおよび閾時間Waの値を変更する。また、S120において走行中でないと判定された場合、次のS123において、S111で取得した湿度に応じて停止時用の閾値THbの値を変更する。
 さて、操作面の雰囲気湿度が高いほど検出値は高い値になるため、操作面に指先を近づけただけでオン判定されるといった誤判定が生じ易くなる。そこでS122、S123では、湿度が高いほど、閾値THa、THbを高く設定するとともに閾時間Wa、Wbを長く設定することで、上記誤判定を抑制させる。また、S122では、走行時用の閾値THaおよび閾時間Waを、図12のS121と同様にして車速に応じて変更している。つまり、車速が速いほど、閾時間Waおよび閾値THaを接触判定されにくい側の値に設定する。
 なお、高湿度時における停止時用の閾値THbが、低湿度時における走行時用の閾値THaよりも高くなる場合がある。しかし、湿度が同じ条件であれば、停止時用の閾値THbは走行時用の閾値THaよりも低くなるように設定される。
 以上により、本実施形態によれば、操作面の雰囲気湿度が高いほど、閾時間Wa、Wbおよび閾値THa、THbが接触判定されにくい側の値に設定される。よって、操作面に指先を近づけただけでオン判定されるといった誤判定を抑制できる。
 (第7実施形態)
 本実施形態では、図11に示す実施形態に対して、図14に示すS112、S124、S125の処理を追加したものである。すなわち、S112では、静電容量式操作装置Voの操作者が、車両Vの運転席Drおよび助手席Paのいずれに着座している乗員であるかの情報(Dr/Pa情報)を取得する。例えば、乗員の上半身の動きを検知する赤外線センサまたはカメラ、運転席Drおよび助手席Paに設けられた着座センサ等の検出結果に基づき、操作者がいずれの側の乗員であるかを判別すればよい。S112の処理を実行している時のマイコン140は、車両の運転席側乗員および助手席側乗員のいずれが操作面を操作しているかの情報を操作状況の情報として取得する「操作者情報取得部」を提供する。
 そして、S120において走行中であると判定された場合、次のS124において、Dr/Pa情報、湿度および車速に応じて、走行時用の閾値THaおよび閾時間Waの値を変更する。また、S120において走行中でないと判定された場合、次のS125において、Dr/Pa情報および湿度に応じて、停止時用の閾値THbおよび閾時間Wbの値を変更する。
 さて、指先Fが意図した位置に定まりにくくなる操作状況の具体例として、走行振動により定まりにくくなっている場合の他にも、操作姿勢が悪いことにより定まりにくくなっている場合がある。例えば、運転席Drの乗員は、助手席Paの乗員に比べて操作姿勢の自由度が制限されるため、助手席Paの乗員に比べると指先Fが意図した位置に定まりにくい。
 そこでS124、S125では、運転席Dr側の乗員が操作している場合には、助手席Pa側の乗員が操作している場合に比べて、閾値THa、THbを高く設定するとともに閾時間Wa、Wbを長く設定する。また、S124では、走行時用の閾値THaおよび閾時間Waを、図13のS122と同様にして車速および湿度に応じて変更する。S125では、停止時用の閾値THaおよび閾時間Waを、図13のS123と同様にして湿度に応じて変更する。
 ここで、操作姿勢が悪いことに起因して意図に反した操作面に指先Fが触れてしまうといった誤操作では、検出値が閾値を超える可能性が高い。そのため、閾値を高くするだけでは誤操作時のオン判定抑制を十分に図ることができない。しかし、この種の誤操作時には、意図した操作時に比べて接触時間が短くなる可能性が高い。
 この点に着目した本実施形態では、運転席Dr側乗員による操作の場合には、助手席Pa側乗員による操作の場合に比べて、閾時間Wa、Wbおよび閾値THa、THbを接触判定されにくい側の値に設定する。そのため、閾値を極端に高く変更することなく、誤操作時のオン判定を抑制できるようになる。よって、先述した誤判定の低減と操作性向上とのバランスを大きく崩すことなく、不安定操作状況時における誤操作時のオン判定を抑制できるようになる。
 (第8実施形態)
 図9に示す上記第4実施形態では、マイコン140は車速情報を取得する。そして、取得した車速情報に基づき走行中であるか否かを判別し、走行中であれば、車両Vの走行振動により指先Fが意図した位置に定まりにくくなる操作状況(不安定操作状況)であるとみなす。これに対し、本実施形態に係るマイコン140は、図15に示すように、加速度センサ(Gセンサ54)で検出された振動情報を取得する。そして、取得した振動情報に基づき不安定操作状況であるか否かを判定する。
 換言すれば、第4実施形態に係る取得部143は、指先Fの操作に影響を与える情報として車速を取得する。そして、第4実施形態に係る変更部144は、取得した車速に基づき、接触判定部142の判定に用いられる閾時間Wa、Wbおよび閾値THa、THbを変更する。これに対し、本実施形態に係る取得部430は、指先Fの操作に影響を与える情報としてGセンサ54による振動情報を取得する。そして、本実施形態に係る変更部440は、Gセンサ54の検出信号(G検出値)に基づき、閾時間Wa、Wbおよび閾値THa、THbを変更する。
 なお、Gセンサ54は、車両Vのうちサスペンションに対して車輪の反対側に位置するボデーに取り付けられており、当該ボデーの加速度を検出する。より詳細には、上記加速度のうち上下方向成分、車両V前後方向成分、車両V左右方向成分の各々を検出するGセンサ54が車両Vに搭載されている。
 図16は、本実施形態に係るマイコン140が所定周期で繰り返し実行する処理の手順を示すフローチャートである。先ず、S110Aにおいて、取得部430によりGセンサ54のG検出値を取得する。S110Aの処理を実行している時のマイコン140は、車両Vの走行振動に関する情報を操作状況の情報として取得する「振動情報取得部」を提供する。
 続くS113では、取得したG検出値に基づき、車両Vのボデーの振動レベルを算出する。例えば、Gセンサ54により検出された加速度のうち、上下方向成分、前後方向成分および左右方向成分の平均値を算出し、該平均値を振動レベルとする。
 続くS120Aでは、算出した振動レベルが、予め設定しておいた閾値より大きいか否かを判定する。振動レベルが閾値より大きいと判定された場合、不安定操作状況であると判定され、S130に進む。
 該S130では、電極21~26により検出された検出値(静電検出値)が、不安定操作時用の閾値THa以上であるか否かを判定する。この閾値THaは、第4実施形態で説明した走行時用の閾値THaと同じ値に設定されている。静電検出値≧閾値THaと判定された場合、続くS140において、静電検出値≧閾値THaの状態が、不安定操作時用の閾時間Wa以上経過したか否かを判定する。この閾時間Waは、第4実施形態で説明した走行時用の閾時間Waと同じ値に設定されている。
 そして、閾時間Wa以上経過したと判定された場合、次のS150において、該当する操作面が接触操作されたとみなし、その操作面の入力を確定してオン作動させる。一方、静電検出値<閾値THaと判定された場合、或いは閾時間Waが経過していないと判定された場合には、S150による入力確定を実施することなくS110Aの処理に戻る。
 一方、S120Aにて振動レベルが閾値よりも小さく安定操作状況と判定された場合、S160において、静電検出値が、安定操作時用の閾値THb以上であるか否かを判定する。この閾値THbは、第4実施形態で説明した停止時用の閾値THbと同じ値に設定されている。静電検出値≧閾値THbと判定された場合、続くS170において、静電検出値≧閾値THbの状態が、安定操作時用の閾時間Wb以上経過したか否かを判定する。この閾時間Wbは、第4実施形態で説明した停止時用の閾時間Wbと同じ値に設定されている。
 そして、閾時間Wb以上経過したと判定された場合、次のS150において、該当する操作面が接触操作されたとみなし、その操作面の入力を確定してオン作動させる。一方、静電検出値<閾値THbと判定された場合、或いは閾時間Wbが経過していないと判定された場合には、S150による入力確定を実施することなくS110Aの処理に戻る。
 以上により、本実施形態によれば、操作面が接触操作されたか否かの判定に用いる閾時間Wa、Wbおよび閾値THa、THbを、振動レベルが大きい不安定操作状況の場合には、閾値を高く変更することに加えて閾時間を長く変更する。そのため、上記第4実施形態と同様の効果が発揮される。すなわち、不安定操作状況の場合において、閾値を極端に高く変更することなく、誤操作時のオン判定を抑制できるようになる。
 さて、車両Vが走行している路面の状態が良好であれば、走行中であってもボデーの振動レベルが小さく、不安定操作状況にならない場合がある。また、路面の状態が悪ければ、走行速度が極めて低速であってもボデーの振動レベルが大きく、不安定操作状況になる場合がある。この知見に鑑みた本実施形態によれば、振動情報取得部は、車両の振動を検出するGセンサ54から出力されるG検出値を、走行振動に関する情報として取得する。そのため、不安定操作状況で有るか否かを精度よく判定できる。
 本開示に記載されるフローチャート、あるいは、フローチャートの処理は、複数の部(あるいはステップと言及される)から構成され、各部は、たとえば、S10と表現される。さらに、各部は、複数のサブ部に分割されることができる、一方、複数の部が合わさって一つの部にすることも可能である。さらに、このように構成される各部は、サーキット、デバイス、モジュール、ミーンズとして言及されることができる。 
また、上記の複数の部の各々あるいは組合わさったものは、(i) ハードウエアユニット(例えば、コンピュータ)と組み合わさったソフトウエアの部のみならず、(ii) ハードウエア(例えば、集積回路、配線論理回路)の部として、関連する装置の機能を含みあるいは含まずに実現できる。さらに、ハードウエアの部は、マイクロコンピュータの内部に構成されることもできる。
 (他の実施形態)
 本開示は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
 図5に示す実施形態では、急変波形の出現(S11:YES)、高レベル状態(S12:YES)、および高レベル状態の継続(S14:YES)の3つの条件を全て満たした場合に接触操作であると判定している。これに対し、高レベル状態および高レベル状態の継続といった2つの条件のうち少なくとも1つを廃止してもよい。図6に示す実施形態でも同様にして、通常レベル状態(S22:YES)および通常レベル状態の継続(S24:YES)といった2つの条件のうち少なくとも1つを廃止してもよい。
 図7および図8に示す実施形態では、以下の2つの条件を全て満たした場合に接触操作または離反操作であると判定している。すなわち、閾値Cthを超えた時にV2、V3≧Vtha(S31:YES)(S41:YES)といった条件、および状態の継続(S33:YES)(S43:YES)といった条件である。これに対し、高レベル状態または通常レベル状態の継続といった条件を廃止してもよい。
 操作面11~16の雰囲気湿度が高いほど検出値は高い値になるため、湿度に応じて各種判定に用いる所定速度Vth、閾値Cthおよび継続時間Tthを変更すれば、誤判定の抑制と操作性向上との両立性を向上できる。例えば、湿度が高いほど所定速度Vthを大きくし、閾値Cthを高くし、継続時間Tthを長くする。
 上記各実施形態では、車両Vの走行振動に関する情報として車速を取得し、車速に応じて継続時間Tthを変更している。これに対し、車両Vの走行加速度を検出する加速度センサの検出値を、走行振動に関する情報として取得してもよい。また、車両Vのピッチング角度やヨーイング角度等、車両Vの姿勢を検出するセンサの検出値が車両Vの振動度合いと相関が高いことに着目し、これらの検出値を走行振動に関する情報として取得してもよい。
 図5、図6、図7および図8に示す実施形態では、継続時間Tthを操作状況に応じて変更している。これに対し、各種判定に用いる所定速度Vthや閾値Cthも、操作状況に応じて変更してもよい。
 図5、図6、図7および図8に示す実施形態では、継続時間Tthを車速に応じて設定するにあたり、停止時、低速走行時および高速走行時の3段階で継続時間Tthを切り替えている。これに対し、停止時と走行時の2段階で切り替えてもよいし、4段階以上で切り替えてもよい。
 操作プレート10の比誘電率は温度に依存して変化するので、検出値は温度に依存して変化する。このことを鑑みて、各種判定に用いる所定速度Vth、閾値Cthおよび継続時間Tthを、温度に応じて変更してもよい。
 図3に示す実施形態では、電極21~26がシート20aの内部に保持された構造である。この構造に替えて、電極21~26がシート20aの表面に印刷された構造であってもよい。
 図3に示す実施形態では、電極21~26に指先Fを近づけると電極21~26の静電容量が増加する自己容量方式の装置を採用している。これに対し、電極21~26の各々に対して受信電極を備える相互容量方式を採用してもよい。相互容量方式では、電極21~26に指先Fを近づけると電極21~26と受信電極との間で生じる電界が減少して受信電極の電荷が減少する。この電荷の減少に応じた電気信号を電極21~26または受信電極は出力する。
 図1に示す実施形態では、車両Vに搭載された静電容量式操作装置Voに本開示を適用しているが、本開示は、車両Vに搭載されたものに限定されるものではない。
 上記各実施形態では、ユーザの指先Fを操作面11~16に接触させて操作することを想定しており、指先Fを操作体としている。これに対し、例えばペン形状の操作部材をユーザが持ち、その操作部材を操作面11~16に接触させて操作してもよく、この場合には、人体以外の操作部材が操作体として機能する。また、ユーザが手袋をはめた状態で操作面11~16を接触操作した場合には、手袋が操作体として機能する。
 図11のS110による振動情報取得部では、車両Vの走行振動に関する情報として車速を取得している。これに対し、車両Vの走行加速度を検出する加速度センサの検出値を、走行振動に関する情報として取得してもよい。また、車両Vのピッチング角度やヨーイング角度等、車両Vの姿勢を検出するセンサの検出値が車両Vの振動度合いと相関が高いことに着目し、これらの検出値を走行振動に関する情報として取得してもよい。
 図12に示す実施形態では、閾時間Waおよび閾値THaの両方を走行振動に応じて調整している。これに対し、閾値THaについては走行振動の大きさに拘わらず一定の値に設定し、閾時間Waについては走行振動の大きさに応じて調整するようにしてもよい。誤判定の抑制を目的とする場合には閾値の調整が有効であるのに対し、誤操作時のオン判定の抑制を目的とする場合には閾時間の調整の方が閾値の調整よりも有効だからである。
 図13に示す実施形態では、閾時間Waおよび閾値THaの両方を湿度に応じて調整している。これに対し、閾時間Waについては湿度に拘わらず一定の値に設定し、閾値THaについては湿度に応じて調整するようにしてもよい。誤操作時のオン判定の抑制を目的とする場合には閾時間の調整が有効であるのに対し、誤判定の抑制を目的とする場合には閾値の調整の方が閾時間の調整よりも有効だからである。
 図12に示す実施形態では、閾値THaおよび閾時間Waを車速に応じて設定するにあたり、S121において、高速走行用および低速走行用の2種類の値に切り替えて設定している。これに対し、閾値THaおよび閾時間Waの値を3種類以上の値に切り替えて設定してもよい。
 図16に示す実施形態では、閾値および閾時間を振動レベルに応じて設定するにあたり、振動レベルが閾値より大きいか否かに応じて閾値および閾時間を2段階に変更する。これに対し、振動レベルに応じて3段階以上に変更してもよいし、振動レベルに応じて無段階に閾値および閾時間を設定して調整してもよい。
 操作プレート10の比誘電率は温度に依存して変化するので、検出値は温度に依存して変化する。このことを鑑みて、温度に応じて閾値THa、THbおよび閾時間Wa、Wbの設定を変更してもよい。
 上記第8実施形態では、車両ボデーの振動を検出する振動センサとしてGセンサ54を用いている。これに対し、走行路面または車輪に対する車両ボデーの変位を検出するストロークセンサを車両Vに搭載し、該ストロークセンサの検出値を時間で微分して加速度を算出することにより、ストロークセンサを振動センサとして用いることもできる。
 上記各実施形態では、車速情報や振動情報を用いて、車両Vの走行振動により指先Fが意図した位置に定まりにくくなる操作状況(不安定操作状況)であるか否かを判定している。これに対し、例えばナビゲーション装置が有する車両Vの現在位置情報や、車外通信機器から通信で取得した道路情報に基づき、車両Vが悪路を走行しているか否かを判定し、該判定の結果に基づき不安定操作状況であるか否かを判定してもよい。
 本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。

Claims (12)

  1.  操作体(F)により接触操作される操作面(11、12、13、14、15、16)を形成する操作プレート(10)と、
     前記操作面に前記操作体が接触する接触操作、または前記操作面に接触していた前記操作体が該操作面から離れる離反操作が為されたと判定する接触判定部(46)と、
     前記操作面に対して前記操作体の反対側に位置する電極(21、22、23、24、25、26)と、
     前記操作体と前記電極との間で生じる静電容量の変化量に応じた検出値を取得する検出部(41)と、
     前記検出値の変化速度(V1、V2、V3、V4)が所定速度(Vth)以上になっている変化期間(Tup、Tdw)中に、前記変化速度の単位時間当たりの変化量が所定量(ΔVth)以上になっている急変現象が現れたか否かを判定する急変判定部(42)と、
    を備え、
     前記接触判定部は、前記急変判定部により前記急変現象が現れたと判定されたことを条件として、前記接触操作または前記離反操作が為されたと判定する静電容量式操作装置。
  2.  前記検出値が所定の閾値(Cth)以上になっている高レベル状態が、前記変化期間に現れたか否かを判定するレベル判定部(43)をさらに備え、
     前記急変判定部により前記急変現象が現れたと判定され、かつ、前記レベル判定部により前記高レベル状態が現れたと判定されたことを条件として、前記接触操作または前記離反操作が為されたと前記接触判定部は判定する請求項1に記載の静電容量式操作装置。
  3.  前記高レベル状態、または前記検出値が前記閾値未満になっている通常レベル状態が、所定の継続時間(Tth)以上維持されたか否かを判定する継続判定部(44)をさらに備え、
     前記急変判定部により前記急変現象が現れたと判定され、かつ、前記継続判定部により継続時間以上維持されたと判定されたことを条件として、前記接触操作または前記離反操作が為されたと前記接触判定部は判定する請求項2に記載の静電容量式操作装置。
  4.  前記操作体の操作状況に応じて前記継続時間を変更する変更部(45)をさらに備える請求項3に記載の静電容量式操作装置。
  5.  前記操作プレートは車両(V)の室内に設置されており、
     前記変更部は、前記車両の走行振動に関する情報を前記操作状況の情報として取得するとともに、前記走行振動が大きい状況であるほど、前記継続時間を長い時間に変更する請求項4に記載の静電容量式操作装置。
  6.  操作体(F)により接触操作される操作面(11、12、13、14、15、16)を形成する操作プレート(10)と、
     前記操作面に前記操作体が接触する接触操作、または前記操作面に接触していた前記操作体が該操作面から離れる離反操作が為されたと判定する接触判定部(46)と、
     前記操作面に対して前記操作体の反対側に位置する電極(21、22、23、24、25、26)と、
     前記操作体と前記電極との間で生じる静電容量の変化量に応じた検出値を取得する検出部(41)と、
    を備え、
     前記接触判定部は、前記検出値が所定の閾値(Cth)を跨ぐように変化する時の前記検出値の変化速度(V2、V3)が所定速度(Vtha)以上になっていることを条件として、前記接触操作または前記離反操作が為されたと判定する静電容量式操作装置。
  7.  車両の室内に設置され、操作体(F)により接触操作される複数の操作面(11、12、13、14、15、16)を形成する操作プレート(10)と、
     前記操作面に対して前記操作体の反対側に位置する電極(21、22、23、24、25、26)と、
     前記操作体と前記電極との間で生じる静電容量の変化量に応じた検出値を取得する検出部(141)と、
     前記検出値に対する閾値(THa、THb)と、前記検出値が前記閾値を継続して超えている時間に対する閾時間(Wa、Wb)とに基づいて、該当する前記操作面に前記操作体が接触していると判定する接触判定部(142)と、
     前記接触判定部の判定値である前記閾値および前記閾時間を、前記操作体の操作に影響を与える情報に基づいて変更する変更部(144、440)と、
    を備える静電容量式操作装置。
  8.  前記車両の走行振動に関する情報を、前記操作体の操作に影響を与える情報として取得する振動情報取得部(S110、S110A)をさらに備え、
     前記変更部は、前記走行振動が大きい状況であるほど、前記閾時間を長い時間に変更するとともに前記閾値を大きい値に変更する請求項7に記載の静電容量式操作装置。
  9.  前記振動情報取得部(S110)は、前記車両の走行有無を前記走行振動に関する情報として取得し、
     前記変更部は、前記車両の走行時には走行停止時に比べて前記走行振動が大きい状況であると見なして、前記閾時間を長い時間に変更するとともに前記閾値を大きい値に変更する請求項8に記載の静電容量式操作装置。
  10.  前記変更部は、前記車両の走行速度が速いほど、前記走行振動が大きい状況であると見なして、少なくとも前記閾時間を長い時間に変更する請求項9に記載の静電容量式操作装置。
  11.  前記振動情報取得部(S110A)は、前記車両の振動を検出する振動センサ(154)から出力される検出信号を、前記走行振動に関する情報として取得する請求項8に記載の静電容量式操作装置。
  12.  前記車両の運転席側乗員および助手席側乗員のいずれが前記操作面を操作しているかの情報を、前記操作体の操作に影響を与える情報として取得する操作者情報取得部(S112)をさらに備え、
     前記変更部は、前記運転席側乗員による操作の場合に、前記助手席側乗員による操作の場合に比べて、前記閾時間を長い時間に変更するとともに前記閾値を大きい値に変更する請求項7~11のいずれか1つに記載の静電容量式操作装置。
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