JP2010235096A - 操作者判別装置および車載機器制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価に構成可能で操作者を正確かつ確実に判別する。
【解決手段】車載機器制御装置は、操作者判別装置を備え、第１および第２静電容量センサ部１０，２０と、制御部５０とを備える。車載機器９０は、表示部３０および操作部３２を備え、制御部５０は内部に操作者判定部６０および操作制御部７０を備える。第１および第２静電容量センサ部１０，２０は、車載機器９０の操作部３２と運転席２および助手席３との間に設けられ、センサ電極１１、シールド電極１２および補助電極１３を備える。センサ電極１１のみで検出された第１の静電容量値Ｃ１とセンサ電極１１および補助電極１３で検出された第２の静電容量値Ｃ２とを用いて指向性を設定し、車載機器９０の表面上に検知範囲Ｚ１，Ｚ２を形成して操作者の手９１，９２が検出された場合および車両１の走行状態に基づき、車載機器９０の動作モードを制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車等の車両に搭載された車載機器の操作部に対する操作者の位置を判別する操作者位置判別装置および車載機器制御装置に関し、特に簡単な構成で高精度に操作者の位置を判別することができる操作者判別装置および車載機器制御装置に関する。

車両に搭載された車載機器の操作部に対する操作者を判別するものとして、操作制限装置（例えば、特許文献１（第４−６頁、第１−８図）参照）が知られている。この操作者制限装置は、走行検出部によって車両走行中か否かが検出され、同乗者動作検出センサおよび運転者動作検出センサによってそれぞれ表示部に接近する同乗者および運転者の動作が検出される。また、操作制御部によって、起動スイッチからの情報により走行中ではないと判断した場合には表示部の操作を可能とし、走行中の場合には起動スイッチにより同乗者動作検出センサと運転者動作検出センサとが起動される。

そして、操作制御部は同乗者動作検出センサおよび運転者動作検出センサのそれぞれの出力に基づいて、操作者が運転者であると判断したときには表示部の操作を不能とし、操作者が運転者ではないと判断したときには表示部の操作を可能とするとされている。

また、操作者判別方法（例えば、特許文献２（第３−８頁、第１−１５図）参照）も知られている。この操作者判別方法は、タッチパネルの一部表面に接触させる操作入力動作に対して複数の位置で静電容量の変化を検出し、位置情報に伴う入力検出を行うタッチパネル部において、操作入力動作におけるパネルの一部表面に接触させる前の非接触の状態で、複数の位置で検出した静電容量の変化から、タッチパネル部の対向する二方向のどちらから操作しているかを操作判別部で判別するとされている。

特開平８−１８４４４９号公報 特開２００８−１９７９３４号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示されている操作制限装置では、赤外線センサ等により構成される同乗者動作検出センサおよび運転者動作検出センサによって、それぞれ表示部に接近する同乗者および運転者の動作を検出する。このため、センサが露出して美観を損なうことがあるとともに、例えば表示部の近傍にてより正確かつ確実に操作者を判別するためには、センサの検知領域の設定等を細かくしなければならないなどの問題がある。

また、上述した特許文献２に開示されている操作者判別方法では、タッチパネル部に多数の静電容量式センサを配置して、非接触時における静電容量の変化を検出して操作方向を判別するため、回路設計が複雑になりコストがかかるという問題がある。さらに、単に静電容量の変化を検出する構成では、センサの検知範囲が曖昧であるため操作者の手がどちらから来ているかなどを正確に判定することが困難となるという問題がある。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、安価に構成可能で操作者を正確かつ確実に判別することができる操作者判別装置および車載機器制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる操作者判別装置は、車両の運転席とその他の席との間に設けられた車載機器の操作部と、前記運転席およびその他の席の少なくとも一方との間に設けられたセンサ電極と、前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、少なくとも前記センサ電極が接続され、接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、前記補助電極を前記検出回路に接続しない第１の接続状態と、前記補助電極を前記検出回路に接続する第２の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、前記第１の接続状態における前記検出回路からの第１の静電容量値と、前記第２の接続状態における前記検出回路からの第２の静電容量値とを比較した比較値、および前記第１または第２の静電容量値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記操作部に対する操作者の位置を判別する判別手段とを備えたことを特徴とする。

前記切替スイッチは、例えば前記第１の接続状態のときに、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている。

前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路をさらに備え、前記切替スイッチは、例えば前記第１の接続状態のときに、前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている。

また、本発明にかかる操作者判別装置は、車両の運転席とその他の席との間に設けられた車載機器の操作部と、前記運転席およびその他の席の少なくとも一方との間に設けられたセンサ電極と、前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、前記センサ電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路と、前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続する第１の接続状態と、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続する第２の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、前記第１の接続状態における前記検出回路からの第１の静電容量値と、前記第２の接続状態における前記検出回路からの第２の静電容量値とを比較した比較値、および前記第１または第２の静電容量値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記操作部に対する操作者の位置を判別する判別手段とを備えたことを特徴とする。

さらに、本発明にかかる操作者判別装置は、車両の運転席とその他の席との間に設けられた車載機器の操作部と、前記運転席およびその他の席の少なくとも一方との間に設けられたセンサ電極と、前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、前記センサ電極を前記検出回路に接続する第１の接続状態と、前記センサ電極を前記検出回路に接続しない第２の接続状態とを選択的に切り替え可能な第１切替スイッチと、前記センサ電極が前記第１の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続せず、前記第１切替スイッチが前記第２の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続するように切り替え可能な第２切替スイッチと、前記第１の接続状態の場合における前記検出回路からの第１の静電容量値と、前記第２の接続状態の場合における前記検出回路からの第２の静電容量値とを比較した比較値、および前記第１または第２の静電容量値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記操作部に対する操作者の位置を判別する判別手段とを備えたことを特徴とする。

前記第１切替スイッチは、例えば前記第２の接続状態のときに前記センサ電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、前記第２切替スイッチは、例えば前記第１の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている。

前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与える、または前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、前記第１切替スイッチは、例えば前記第２の接続状態のときに前記センサ電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、前記第２切替スイッチは、例えば前記第１の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている。

前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、前記第１切替スイッチは、例えば前記第２の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、前記第２切替スイッチは、例えば前記第１の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている。

前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、前記第１切替スイッチは、例えば前記第２の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、前記第２切替スイッチは、例えば前記第１の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている。

前記補助電極は、例えば前記センサ電極を囲むように配置されている。

前記判別手段は、例えば前記第１の静電容量値を前記第２の静電容量値で除算した値に所定の係数を乗算して比較値を算出し、該比較値があらかじめ設定された所定のしきい値以上となるか否かによって、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定する。

前記検出回路は、例えば前記センサ電極上の検知範囲内に人体がないときの前記第１の静電容量値の初期容量である第１の初期容量と、前記センサ電極上の検知範囲内に人体がないときの前記第２の静電容量値の初期容量である第２の初期容量とをさらに検出し、前記判別手段は、例えば前記第１の静電容量値から前記第１の初期容量を差し引いた第１の検出値と、前記第２の静電容量値から前記第２の初期容量を差し引いた第２の検出値とを比較した比較値、および前記第１または第２の検出値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内に存するか否かを判定する。

前記検出回路の出力を基準電圧にするための基準電圧調整手段をさらに備え、前記検出回路は、例えば前記センサ電極上の検知範囲内に人体がないときの前記第１の静電容量値の初期容量である第１の初期容量を前記基準電圧にするための第１の設定値と、前記センサ電極上の検知範囲内に人体がないときの前記第２の静電容量値の初期容量である第２の初期容量を前記基準電圧に調整するための第２の設定値とをそれぞれ取得するとともに、前記第１の設定値により調整した第１の静電容量値と、前記第２の設定値により調整した第２の静電容量値とを出力するように構成され、前記判別手段は、例えば前記第１の設定値により調整した前記第１の静電容量値から前記基準電圧を差し引いたものを前記第１の検出値とし、前記第２の検出値から前記基準電圧を差し引いたものを前記第２の検出値として両者を比較した比較値、および前記第１または第２の検出値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内に存するか否かを判定する。

前記判別手段は、例えば前記センサ電極上の検知範囲内に人体があると判定したときは、前記第１の静電容量値、前記第２の静電容量値、前記第１検出値、および前記第２の検出値のいずれかの値に基づき、人体の前記センサ電極までの距離に応じた信号を出力し、前記センサ電極上の検知範囲内に人体がないと判定したときは、該出力を所定の電位とする。

前記所定の電位は、例えば接地電位または基準電位である。

前記判別手段は、例えば前記センサ電極上の検知範囲内に人体があると判定したときは、前記第１の静電容量値、前記第２の静電容量値、前記第１の検出値、および前記第２の検出値のいずれかの値に基づき、人体の前記センサ電極までの距離に応じた信号を出力し、前記センサ電極上の検知範囲内に人体がないと判定したときは、該出力をハイインピーダンスとする。

本発明にかかる車載機器制御装置は、上記発明にかかる操作者判別装置と、前記操作者判別装置からの判別結果に応じて、車両走行中の前記車載機器の動作モードを制御する制御手段とを備えた車載機器制御装置であって、前記センサ電極は、前記操作部と前記運転席との間に設けられ、前記制御手段は、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあると前記判別手段が判定した場合に、前記車載機器の操作をできないように制御することを特徴とする。

また、本発明にかかる車載機器制御装置は、上記発明にかかる操作者判別装置と、前記操作者判別装置からの判別結果に応じて、車両走行中の前記車載機器の動作モードを制御する制御手段とを備えた車載機器制御装置であって、前記センサ電極は、前記操作部と前記その他の席との間に設けられ、前記制御手段は、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあると前記判別手段が判定した場合に、前記車載機器の操作をできるように制御することを特徴とする。

前記車載機器は、例えば車両に搭載されたカーナビゲーション装置、エアコンディショナー装置、カーオーディオ装置、およびウィンドウ開閉コントロール装置の少なくとも一つである。

本発明によれば、安価に構成可能で操作者を正確かつ確実に判別することができる操作者判別装置および車載機器制御装置を提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる操作者判別装置を備えた車載機器制御装置の機能的構成の例を示すブロック図である。 同車載機器制御装置が搭載された車両の車室内の例を示す説明図である。 同車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図である。 同車載機器制御装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。 同車載機器制御装置の検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。 同車載機器制御装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。 同車載機器制御装置による手の検知イメージを説明するための説明図である。 同車載機器制御装置による操作制御処理手順の例を示すフローチャートである。 同車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の他の例を示す説明図である。 本発明の他の実施形態にかかる車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図である。 同車載機器制御装置による操作制御処理手順の例を示すフローチャートである。 同車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の他の例を示す説明図である。 本発明のさらに他の実施形態にかかる車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図である。 同車載機器制御装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。 同車載機器制御装置の第１検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。 同車載機器制御装置の第１検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。 同車載機器制御装置の第１検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。 同車載機器制御装置の第２検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。 同車載機器制御装置の第２検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。 同車載機器制御装置の第２検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。 本発明のさらに他の実施形態にかかる車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図である。 同車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の他の例を示す説明図である。

以下に、添付の図面を参照して、この発明にかかる操作者判別装置および車載機器制御装置の好適な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態にかかる操作者判別装置を備えた車載機器制御装置の機能的構成の例を示すブロック図、図２は同車載機器制御装置が搭載された車両の車室内の例を示す説明図である。図１および図２に示すように、操作者判別装置を内蔵した車載機器制御装置１００は、車両１に搭載され、第１静電容量センサ部１０および第２静電容量センサ部２０と、制御部５０とを備えて構成されている。

車載機器９０は、例えばカーナビゲーション装置、エアコンディショナー装置、カーオーディオ装置、ウィンドウ開閉コントロール装置などであり、ここでは表示部３０および操作部３２を備えている。これら表示部３０および操作部３２は、例えば制御部５０に接続されるとともに、制御部５０には、第１および第２静電容量センサ部１０，２０と車両状態判定部８０とがさらに接続されている。

そして、制御部５０は、内部に操作者判定部６０と操作制御部７０とを備え、車両状態判定部８０と接続されている。これにより、制御部５０は、第１および第２静電容量センサ部１０，２０、操作部３２および車両状態判定部８０からの情報に基づいて、車載機器９０の表示部３０の表示画面上に各種情報を表示したり、車載機器９０の動作モードを制御したりすることができるように構成されている。

第１および第２静電容量センサ部１０，２０は、車両の運転席２とその他の席（ここでは、説明の便宜上助手席とする。）３との間に設けられた車載機器９０の操作部３２と、これら運転席２および助手席３との間にそれぞれ設けられたセンサ電極を有し、検知対象物として人体を検知する。これら第１および第２静電容量センサ部１０，２０は、具体的には人体の上肢における前腕先端の手を検知する。

制御部５０は、第１および第２静電容量センサ部１０，２０からの情報に基づき、操作者判定部６０によって車載機器９０の操作部３２に対する操作者の位置を判別し、どの座席（シート）からの操作者であるかを判定するとともに、操作制御部７０によって、この判定結果に基づいた車載機器９０の動作モードを制御する。

表示部３０は、例えばディスプレイ装置やタッチパネル装置からなり、車載機器９０により処理される各種情報を乗員に対して視認可能に表示する。操作部３２は、各種ボタン、スイッチ、ノブ等からなり、操作者による車載機器９０への操作入力を受け付ける。車両状態判定部８０は、車両１に搭載された各種センサ等からの情報に基づいて、車両１の状態（具体的には、走行状態）を判定する。

このように構成された車載機器制御装置１００は、第１および第２静電容量センサ部１０，２０からの情報に基づき制御部５０の操作者判定部６０によって、それぞれのセンサ電極上の検知範囲内に手があるか否か（または手が操作部３２に触れるために通過したか否か）を判定して操作者の位置を判別する。

そして、この判別結果および車両状態判定部８０からの情報に応じて、操作制御部７０によって、例えば車両走行中の運転席２からの操作者である判定された場合は車載機器９０を操作できないように制御したり、助手席３からの操作者であると判定された場合は車両１の走行状態にかかわらず操作できるように制御したりする。これにより、運転手（ドライバ）による車載機器９０の車両走行中の操作に伴う危険回避や事故防止などを図ることができる。

なお、車載機器制御装置１００は、第１静電容量センサ部１０または第２静電容量センサ部２０のいずれかのみを備える構成であってもよい。この場合は、次のように車載機器９０の動作モードを制御すればよい。すなわち、例えば第１静電容量センサ部１０のみが配置されている場合は、手を検知したときに車載機器９０を操作できるようにし、第２静電容量センサ部２０のみが配置されている場合は、車両走行中に手を検知したときに車載機器９０を操作できないようにする。このようにしても、運転手による車載機器９０の車両走行中の操作に伴う危険回避や事故防止などを図ることが可能となる。

図３は、同車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図、図４は同車載機器制御装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。また、図５は、同車載機器制御装置の検知動作時における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図、図６は同車載機器制御装置の検知動作時における動作概念を説明するための説明図である。

図３に示すように、車載機器制御装置１００の第１および第２静電容量センサ部１０，２０は、例えば運転席２および助手席３と操作部３２との間の車載機器９０の表面に設置されたり、内蔵されたりして設けられる。これら第１および第２静電容量センサ部１０，２０は、矩形（長方形）平板状に形成されたセンサ電極１１と、このセンサ電極１１の裏面側に形成されたシールド電極１２と、センサ電極１１と同一平面上に形成されセンサ電極１１を囲うようなロの字状に形成された補助電極１３とをそれぞれ備えて構成されている。

各センサ電極１１および補助電極１３は、それぞれ互いに絶縁された状態で配置されている。また、シールド電極１２は、裏面側のセンサ感度を減少させるために、センサ電極１１よりも大きいことが好ましい。

センサ電極１１は、検知面側の検知領域にある（存する）手を検知する。シールド電極１２は、センサ電極１１の裏面側にて手が検知されないようにシールドする。補助電極１３は、センサ電極１１の検知面側における等静電容量線（面）を可変せしめ、第１および第２静電容量センサ部１０，２０に指向性を持たせるためのものである。なお、シールド電極１２は、上述した態様とともに併せて例えば補助電極１３の外周側に設けられていてもよい。

操作者判定部６０は、第１および第２静電容量センサ部１０，２０とそれぞれ独立して（別系統で）接続され、例えばセンサ電極１１に直接接続されたＣ−Ｖ変換回路２１と、Ａ／Ｄ変換器２２と、ＣＰＵ２３とを備え、ここではシールド駆動回路２４をさらに備えて構成され、補助電極１３の接続をＣ−Ｖ変換回路２１とシールド駆動回路２４とに切り替える切替スイッチＳＷが設けられている。

Ｃ−Ｖ変換回路２１は、センサ電極１１によって、またはセンサ電極１１および補助電極１３によって、それぞれ検知された静電容量（Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）を電圧（Ｖｏｌｔａｇｅ）に変換する。Ａ／Ｄ変換器２２は、Ｃ−Ｖ変換回路２１からの電圧を示すアナログ信号をディジタル信号に変換する。

ＣＰＵ２３は、操作者判別装置全体の制御を司るとともに切替スイッチＳＷの動作を制御したり、検知領域における検知対象物（手）の検出（有無）を判定したりする。シールド駆動回路２４は、例えばシールド電極１２や補助電極１３をセンサ電極１１と同等の電位に駆動する。

なお、操作者判定部６０は、ＣＰＵ２３の一時記憶領域として利用されるＲＡＭやデータ格納用のＲＯＭ等の記憶手段（図示せず）を備えて構成される。第１および第２静電容量センサ部１０，２０は、例えば図示しない基板上に形成されている。この基板としては、例えばフレキシブルプリント基板、リジッド基板またはリジッドフレキシブル基板のいずれの基板も採用することができる。また、操作者判定部６０は、第１および第２静電容量センサ部１０の少なくとも一方が形成された基板の同一面側または裏面側に実装されて一体的に設けられてもよい。

センサ電極１１、シールド電極１２および補助電極１３は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ガラスエポキシ樹脂、またはセラミック等の絶縁体からなる基板上にパターン形成された銅、銅合金またはアルミニウムや鉄等の金属部材（導電材）や電線などで構成することができる。

次に、このように構成された車載機器制御装置１００の操作者判別装置による検知動作について説明する。まず、ＣＰＵ２３の制御により、切替スイッチＳＷがシールド駆動回路２４側に接続された場合の動作（動作１）について説明する。この動作１の場合、第１および第２静電容量センサ部１０，２０のセンサ電極１１、シールド電極１２および補助電極１３の制御部２０との接続状態は、図３に示すようになる。

すなわち、Ｃ−Ｖ変換回路２１にはセンサ電極１１のみが接続され、シールド電極１２および補助電極１３はシールド駆動回路２４に接続されるので、センサ電極１１のみによって検知対象物Ａ，Ｂとの静電容量がＣ−Ｖ変換回路２１によって検出される。このとき、センサ電極１１の裏面側は、シールド駆動回路２４に接続されたシールド電極１２によって覆われた状態であるため、センサ電極１１の裏面側のセンサ感度はほぼないに等しくなり、これは後述する動作２の場合も同様である。

また、両検知対象物Ａ，Ｂはセンサ電極１１からほぼ等しい距離に存するが、シールド駆動回路２４に接続された補助電極１３の影響によって、上述した等静電容量線（面）Ｍが図４に示すような状態となり、検知対象物Ｂに対するセンサ感度が検知対象物Ａに対するセンサ感度よりも低下する。

この場合、図５（ａ）に示すように、センサ電極１１の中心部上付近に存する検知対象物Ａに対するセンサ電極１１からの電気力線Ｐ１は、補助電極１３からの電気力線Ｐ２（シールド）の影響が小さいといえるが、図５（ｂ）に示すように、センサ電極１１に対して外側に存する検知対象物Ｂに対するセンサ電極１１からの電気力線Ｐ１は、補助電極１３からの電気力線Ｐ２（シールド）の影響を受けやすいといえる。

このため、動作１においては、両検知対象物Ａ，Ｂはセンサ電極１１から同一距離に存するが、Ｃ−Ｖ変換回路２１によって検出される静電容量値は検知対象物Ａの方が検知対象物Ｂに比べて大きくなる。なお、このような動作１のときに検出された第１の静電容量値Ｃ１をＣＰＵ２３によって記憶手段に記憶しておく。

この動作１の場合、補助電極１３をシールド駆動回路２４に接続することによって、センサ電極１１の中心部のセンサ感度に対して、センサ電極１１の電極端（補助電極１３側の端部）のセンサ感度を下げることができ、第１および第２静電容量センサ部１０，２０に僅かな指向性を持たせることが可能となる。

ただし、この動作１においては、センサ電極１１の電極端のセンサ感度が僅かに低下する程度であるので、例えば図５（ｂ）に示す検知対象物Ｂよりはセンサ電極１１に近い位置に存する検知対象物Ｃ（図４参照）の静電容量値は、検知対象物Ａの静電容量値とほぼ等しくなってしまい、等静電容量線（面）Ｍが図４に示すような状態となってしまう。このため、検知対象物Ａ，Ｃの違いを判別することができず、より強い指向性を持たせることができない状態であるといわざるを得ない。

次に、ＣＰＵ２３の制御により、切替スイッチＳＷがＣ−Ｖ変換回路２１側に接続された場合の動作（動作２）について説明する。この動作２の場合、第１および第２静電容量センサ部１０，２０のセンサ電極１１、シールド電極１２および補助電極１３の制御部２０との接続状態は、図６に示すようになる。

すなわち、Ｃ−Ｖ変換回路２１にセンサ電極１１および補助電極１３が接続されるので、これらセンサ電極１１および補助電極１３によって検知対象物Ａ，Ｂとの静電容量がＣ−Ｖ変換回路２１によって検出される。このとき、上述したようにセンサ電極１１の裏面側のセンサ感度はほぼないに等しいが、センサ電極１１の検知面側（表面側）における等静電容量線（面）Ｍは図６に示す状態となり、検知面側の１８０°の範囲で指向性がない状態といえる。

このため、動作２においては、センサ電極１１からほぼ等しい距離に存する両検知対象物Ａ，Ｂについては、ほぼ同等の静電容量値が検出される。そして、このような動作２のときに検出された第２の静電容量値Ｃ２を、第１の静電容量値Ｃ１と同様にＣＰＵ２３によって記憶手段に記憶しておく。

このように、上述した動作１および動作２により、センサ電極１１による検知面側の等静電容量線（面）Ｍを可変せしめ、センサ電極１１の検知面側において僅かに指向性がある場合に検出された第１の静電容量値Ｃ１と、センサ電極１１の検知面側において指向性がない場合に検出された第２の静電容量値Ｃ２とを取得する。

その後、本例の車載機器制御装置１００の操作者判別装置においては、次のような動作が行われる。まず、ＣＰＵ２３によって記憶手段に記憶しておいた第１の静電容量値Ｃ１と第２の静電容量値Ｃ２とを比較する。例えば、上述した動作２の場合においては両検知対象物Ａ，Ｂから検出された静電容量値はともにほぼ同等の値であるため、検知対象物Ａ，Ｂはセンサ電極１１からほぼ等しい距離にあることが判明する。

次に、動作１の場合では検知対象物Ａに対して検知対象物Ｂの静電容量値が小さくなるため、検知対象物Ｂは検知対象物Ａよりもセンサ電極１１に対して外側に存することが判明する。これらを踏まえて、ＣＰＵ２３においては、第１の静電容量値Ｃ１に対する第２の静電容量値Ｃ２の値を比較することにより、検知対象物がセンサ電極１１の中心部に対してどの程度外側に存するのか（すなわち、検知対象物が少なくともセンサ電極１１の検知面と対向する領域を含む所定の範囲内（以下、「検知範囲内」と略記することがあるとする。）にあるか否か）を判定することができる。

図７は、同車載機器制御装置１００による手の検知イメージを説明するための説明図である。上述したように構成され動作する車載機器制御装置１００によれば、図７に示すように、例えば第１静電容量センサ部１０によって、車載機器９０の表面上に形成された検知範囲Ｚ１内に助手席３側の操作者の手９１があるか否かを判定することができる。同様に、例えば第２静電容量センサ部２０によって、車載機器９０の表面上に形成された検知範囲Ｚ２内に運転席２側の操作者の手９２があるか否かを判定することができる。

これら車載機器９０の表面上（具体的には、センサ電極１１上）の検知範囲Ｚ１，Ｚ２は、設定された指向性によりその範囲が決定するため、検知範囲Ｚ１，Ｚ２を各センサ電極１１上の狭い領域に設定すれば、これらの手９１，９２を誤検知することは皆無となる。こうして手９１，９２があるか否かを判定した判定結果に基づいて、車載機器制御装置１００は、手９１がある場合には上述したように車載機器９０の操作をできるように制御したり、手９２があって車両走行中である場合には上述したように車載機器９０の操作ができないように制御したりする。ここで、操作制御処理について説明する。

図８は、上記車載機器制御装置１００による操作制御処理手順の例を示すフローチャートである。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を割愛することがあるとする。図７に示すように、まず、車載機器制御装置１００は、例えば車両１のイグニッションキーがアクセサリーやＯＮとなることをトリガとして、処理が開始されるまで待つ（ステップＳ１０１のＮ）。

そして、処理が開始されたら（ステップＳ１０１のＹ）、制御部５０における操作者判定部６０のＣＰＵ２３の制御によって、切替スイッチＳＷによる補助電極１３の接続状態を上述した第１および第２の接続状態に切り替えて、静電容量値（第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２）を検出し（ステップＳ１０２）、例えば第１静電容量センサ部１０からの静電容量値に基づくものであるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。

第１静電容量センサ部１０からの静電容量値に基づくものであると判断された場合（ステップＳ１０３のＹ）は、これらの静電容量値Ｃ１，Ｃ２を比較して第１静電容量センサ部１０における比較値１を算出し（ステップＳ１０４）、第１の静電容量値Ｃ１または第２の静電容量値Ｃ２に基づいて検知対象物（手９１）が車載機器９０のセンサ電極１１上に近接しているか否かを判定するとともに（ステップＳ１０６）、算出した比較値１が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上（あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等）であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。

手９１が近接していると判定され（ステップＳ１０６のＹ）、かつ比較値１が所定のしきい値以上であると判定された場合（ステップＳ１０７のＹ）は、手９１を検知と判定して（ステップＳ１０８）、操作制御を行う（ステップＳ１０９）。この場合の操作制御においては、助手席３側からの手９１であることが操作者判定部６０によって判定されたため、操作制御部７０によって車載機器９０の操作部３２に対するすべての操作入力に応じた車載機器９０の動作が実行可能な状態となる動作モード（通常モード）が実行される。

手９１が近接していないと判定された場合（ステップＳ１０６のＮ）や、比較値１が所定のしきい値以上でないと判定された場合（ステップＳ１０７のＮ）は、手９１を非検知と判定する（ステップＳ１１１）。

一方、第１静電容量センサ部１０からの静電容量値に基づくものでないと判断された場合（ステップＳ１０３のＮ）は、第２静電容量センサ部２０からの静電容量値に基づくものであるため、これらの静電容量値Ｃ１，Ｃ２を比較して第２静電容量センサ部２０における比較値２を算出し（ステップＳ１０５）、第１の静電容量値Ｃ１または第２の静電容量値Ｃ２とに基づいて検知対象物（手９２）が車載機器９０のセンサ電極１１上に近接しているか否かを判定するとともに（ステップＳ１０６）、算出した比較値２が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上（あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等）であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。

手９２が近接していると判定され（ステップＳ１０６のＹ）、かつ比較値２が所定のしきい値以上であると判定された場合（ステップＳ１０７のＹ）は、手９２を検知と判定して（ステップＳ１０８）、操作制御を行う（ステップＳ１０９）。この場合の操作制御においては、運転席２側からの手９２であることが操作者判定部７０によって判定されたため、さらに車両状態判定部８０からの情報に基づき車両１が走行中である場合は操作制御部７０によって車載機器９０の操作部３２に対するすべての操作入力に応じた車載機器９０の動作が実行不可能、あるいは一部動作が実行可能となる動作モード（制限モード）が実行される。

手９２が近接していないと判定された場合（ステップＳ１０６のＮ）や、比較値２が所定のしきい値以上でないと判定された場合（ステップＳ１０７のＮ）は、手９２を非検知と判定する（ステップＳ１１１）。

このように操作制御処理すれば、車載機器９０の操作部３２に対する操作者の位置に応じて車載機器９０の操作部３２に対する操作入力に応じた動作モードを適宜採用することができる。これにより、運転席２以外の他の席の乗員による車載機器９０の操作の利便性を損なうことなく、運転手による車載機器９０の車両走行中の操作に伴う危険回避や事故防止などを図ることができる。

なお、ステップＳ１０９の操作制御の後やステップＳ１１１にて非検知と判定した後は、例えば車両１のイグニッションキーがＯＦＦとなることをトリガとして、処理が終了されるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。処理が終了されると判断された場合（ステップＳ１１０のＹ）は、本フローチャートによる一連の操作制御処理を終了する。処理が終了されないと判断された場合（ステップＳ１１０のＮ）は、上記ステップＳ１０２に移行して、各静電容量センサ部１０，２０の第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２を検出し、以降の処理を繰り返す。

ここで、具体的には、例えばステップＳ１０６においては、第１の静電容量値Ｃ１が所定のしきい値としての任意のしきい値Ｔｈ１よりも大きい場合は手９１，９２がセンサ電極１１に近接したと判定可能に設定しておく。また、このとき、例えばステップＳ１０７においては、比較値α＝（ａ×Ｃ１）−（ｂ×Ｃ２）あるいは比較値β＝ｄ×Ｃ１／Ｃ２などの計算式によって算出した比較値αや比較値βが、あらかじめ設定された所定のしきい値としての任意のしきい値Ｔｈ２よりも小さい場合は検知範囲Ｚ１，Ｚ２外であると判定可能に設定しておく。

これにより、手９１，９２が近接している場合であっても（ステップＳ１０６のＹ）、上記ステップＳ１０７に移行して、比較値１，２がしきい値Ｔｈ２よりも小さい場合（ステップＳ１０７のＮ）は、手９１，９２は検知範囲Ｚ１，Ｚ２外であると認識され、手９１，９２は非検知と判定される（ステップＳ１１１）。

そして、手９１，９２が近接している場合であって（ステップＳ１０６のＹ）、かつ比較値１，２がしきい値Ｔｈ２以上の場合にのみ（ステップＳ１０７のＹ）、手９１，９２が検知と判定される（ステップＳ１０８）ように構成することができる。このように、本例の車載機器制御装置１００によれば、車載機器９０の表面上の（センサ電極１１上の）検知範囲Ｚ１，Ｚ２内への手９１，９２の近接を正確に検知して、例えば車載機器９０の操作部３２に対する操作者の位置を判別して、操作者に応じた車載機器９０の動作モードを実行するための操作制御が可能となる。

なお、上述した比較値α，βにおける、係数ａ，ｂ，ｃや比較値α，βの計算式およびしきい値Ｔｈ１，Ｔｈ２の値や比較値α，βの計算式などは、第１および第２静電容量センサ部１０，２０のセンサ形状、設置周辺環境、検知対象物の特性などの要因により変化するものであるので、これらの各要因が決まった時点でプロファイルを取りながら逐次設定すればよい。

また、上述した例では、第１の静電容量値Ｃ１を第２の静電容量値Ｃ２で除算した値を用いて比較することで手９１，９２の近接を判定したが、例えば第１の静電容量値Ｃ１を第１の静電容量値Ｃ１と第２の静電容量値Ｃ２との和の値で除算した値を用いて比較したり、その他の計算方法を用いたりして近接を判定するようにしてもよい。

このように、本例の車載機器制御装置１００によれば、例えばしきい値Ｔｈ２が大きい場合は第１および第２静電容量センサ部１０，２０のセンサ感度の指向性の強度が高く、小さい場合は低いとすることができる。したがって、指向性を任意に調節して車載機器９０に配置された第１静電容量センサ部１０の表面上などに指向性を任意に調整して検知範囲Ｚ１，Ｚ２を任意に設定することができ、所望の指向性をもたせた検知範囲Ｚ１，Ｚ２内センサ電極１１上にある手９１，９２を、簡単な構成で確実かつ正確に検知することができるようになる。

なお、上述した操作者判定部６０のＣ−Ｖ変換回路２１は、例えば抵抗とコンデンサにより出力パルスのデューティー比が変化する周知のタイマーＩＣを利用するものであるが、これに限定されるものではない。

すなわち、例えば正弦波を印加して静電容量値による電圧変化あるいは電流値から直接インピーダンスを測定する方式、測定する静電容量値を含めて発振回路を構成して発振周波数を測定する方式、ＲＣ充放電回路を構成して充放電時間を測定する方式、既知の電圧で充電した電荷を既知の容量に移動してその電圧を測定する方式、または未知の容量に既知電圧で充電し、その電荷を既知容量に移動させることを複数回行い、既知容量が所定電圧に充電されるまでの回数を測定する方式などがあり、検出した静電容量値にしきい値を設け、または静電容量の波形を解析して該当する静電容量波形になったときにトリガとするなどの処理を行ってもよい。

また、操作者判定部６０のＣ−Ｖ変換回路２１が静電容量を電圧に変換することを前提としたが、電気的にあるいはソフトウェアとして扱いやすいデータに変換できればよく、例えば静電容量をパルス幅に変換したり、直接ディジタル値に変換したりしてもよい。

さらに、上述した車載機器制御装置１００では、第１および第２静電容量センサ部１０，２０のセンサ電極１１とシールド電極１２および補助電極１３とを車載機器９０の操作部３２と運転席２および助手席３との間にそれぞれ配置して、センサ電極１１のみの第１の静電容量値Ｃ１と、センサ電極１１および補助電極１３の第２の静電容量値Ｃ２とを比較して手９１，９２の検出を判定する例を挙げて説明したが、例えば次のようなものであってもよい。

図９は、本発明の一実施形態にかかる車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の他の例を示す説明図である。この例の車載機器制御装置１００は、センサ電極１１の他にダミーのセンサ電極（ダミー電極）１９を配置した構成を有し、操作者判定部６０のＣ−Ｖ変換回路２１が差動動作するものとして構成されている。

具体的には、図９に示すように、例えば差動増幅回路のプラス側入力端にセンサ電極１１を接続し、マイナス側入力端にダミー電極１９を接続して静電容量Ｃａの値から静電容量Ｃｂの値を減算し、その出力値をコンパレータなどでしきい値と比較して手９１，９２を検出するようにしたものである。

このようなＣ−Ｖ変換回路２１の動作としては、例えばスイッチＳ１がオープン（ＯＦＦ）で、スイッチＳ２が接地（ＧＮＤ）され、スイッチＳ３がクローズ（ＯＮ）となっているときに、スイッチＳ３をオープン（ＯＦＦ）にし、スイッチＳ２をＶｒに切り替え、スイッチＳ１をオペアンプの反転入力に接続すると、静電容量ＣａとＣｆにＣａＶｒが充電され、静電容量ＣｂとＣｆにＣｂＶｒが充電される。

次に、スイッチＳ１をオープン（ＯＦＦ）およびスイッチＳ２を接地（ＧＮＤ）した後に、スイッチＳ１を接地（ＧＮＤ）したときの出力電圧Ｖを測定する。このときの電圧は、Ｖ／Ｖｒ＝｛（Ｃｆ＋Ｃａ）／Ｃｆ｝−｛（Ｃｆ＋Ｃｂ）／Ｃｆ｝となり、静電容量Ｃａと静電容量Ｃｂの割合に応じた電圧が出力される。

このように、Ｃ−Ｖ変換回路２１を差動動作する構成（差動回路）とすることにより、回路の温度特性を相殺したりコモンモードノイズを低減したりすることができる。そして、このとき、例えば差動増幅回路のマイナス側入力端にはダミー電極１９を接続するが、このダミー電極１９が手９１，９２と静電容量結合するとセンサ自体の感度が低くなるので、センサ電極１１に対してダミー電極１９の面積を十分に小さく形成するか、ダミー電極１９と手９１，９２との間に同電位である他のシールド電極４８を設けて手９１，９２との静電容量結合を小さくする必要がある。

なお、上述したシールド駆動回路２４は、Ｃ−Ｖ変換回路２１が静電容量Ｃに応じてデューティー比が変化するものである場合は、センサ電極１１の出力波形は測定される静電容量によって変化するので、オペアンプなどによるボルテージフォロワやＦＥＴによるソースフォロワなどで１倍の増幅回路を構成し、センサ電極１１の電圧を入力してその出力をシールド電極１２などに接続するように構成してもよい。

また、シールド駆動回路２４は、Ｃ−Ｖ変換回路２１が差動動作するものである場合は、センサ電極１１の出力波形は電圧がＶｒとＧＮＤの矩形波で周波数はスイッチの切替周波数になるため、静電容量値によって変動しないので、図９に示したオペアンプの非反転入力をシールド電極１２などに接続するように構成してもよい。ただし、駆動電流が必要な場合は、高出力電流のオペアンプなどを介したり、ＶｒとＧＮＤの矩形波を別途生成するようにすればよい。

さらに、上述した実施形態では、センサ電極１１をＣ−Ｖ変換回路２１に接続し、シールド電極１２をシールド駆動回路２４に接続して、補助電極１３を切替スイッチＳＷを介してシールド駆動回路２４またはＣ−Ｖ変換回路２１に接続するように構成したが、例えばＣ−Ｖ変換回路２１が差動動作するものである場合は、図９に示したマイナス側入力端にセンサ電極１１を接続し、シールド電極１２をシールド駆動回路２４に、また補助電極１３をプラス側入力端にそれぞれ接続するように構成してもよい。

この場合、上述した動作２のときは補助電極１３がセンサ電極１１と接続され指向性がほとんどない状態となるが、上述した動作１のときは補助電極１３と手９１，９２との静電容量結合分の値はセンサ電極１１の静電容量値から差し引かれるので、結果的に緩い指向性を持つこととなる。そして、上述した場合と同様に動作１および動作２のときの検出値を比較すれば同様の効果を得ることが可能となる。

さらにまた、上述した実施形態では、切替スイッチＳＷにより補助電極１３について、動作１のときはシールド駆動回路２４に接続し、動作２のときはＣ−Ｖ変換回路２１に接続可能と構成し、動作１と動作２のときで等静電容量線（面）Ｍを可変させるように構成したが、補助電極１３について、例えば動作１のときはシールド駆動回路２４に接続し、動作２のときは開放、接地または所定の電位に接続可能に構成したり、また例えば、動作１のときは開放、接地または所定の電位に接続し、動作２のときはＣ−Ｖ変換回路２１に接続可能に構成しても同様の効果を得ることが可能である。このように、補助電極１３は、切替スイッチＳＷによって開放に接続されたり、接地や他の電位（例えば、接地と同等の電位や、パルス、充電電圧、正弦波などを含む）に接続されたりしてもよい。

なお、切替スイッチＳＷは、電気的な接続を切り替えられる構造であればよく、例えばＦＥＴやフォトＭＯＳリレーなどの電子回路スイッチでも、接点切替器などの機械的なスイッチでも採用することができる。また、センサ電極１１の形状は、上述したものの他、円形、長方形、多角形などの各種形状を採用することができ、センサ電極１１の裏面側も検知範囲Ｚ１，Ｚ２にする場合には、シールド電極１２を設置しなければよい。

そして、補助電極１３は、センサ電極１１の周囲全体を囲む状態で配置したが、検知範囲Ｚ１，Ｚ２を設定できるものであれば、一部を囲むような状態であったり、隣接する一部に配置されたりしてもよく、例えばセンサ電極１１を囲む状態であるときは、センサ電極１１と同心（中心を同一）状態に配置されるとよい。

次に、本発明の他の実施形態にかかる静電容量センサ部および操作者判定部について、図１０〜図１２を参照して説明する。上述した実施形態にかかる車載機器制御装置１００においては、操作者判定部６０のＣ−Ｖ変換回路２１からの出力は、センサ電極１１および補助電極１３により検知された静電容量を示す第２の静電容量値Ｃ２か、センサ電極１１のみにより検知された静電容量を示す第１の静電容量値Ｃ１のいずれかとなる。

このため、センサ電極１１（を含む第１および第２静電容量センサ部１０，２０）の設置場所の周囲の構造等により検出される静電容量値が異なる場合がある。このような場合、これら第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２を比較した比較結果がセンサ電極１１が設置される場所の周囲の構造等に依存して変化してしまうことがある。このような状況を回避するために、操作者判定部６０の内部構成を、さらに例えば次のようにしてもよい。

図１０は、本発明の他の実施形態にかかる車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図、図１１は同車載機器制御装置による操作制御処理手順の例を示すフローチャート、図１２は同車載機器制御装置の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の他の例を示す説明図である。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を省略し、本発明と特に関連のない部分については明記しないことがあるとする。

図１０に示すように、本例の操作者判定部２０は、上述したＣ−Ｖ変換回路２１、シールド駆動回路２４の他に、例えばＣＰＵなどからなる判定回路２５と、手９１，９２が接近していないときの静電容量値（初期容量）を記憶する初期容量記憶装置２６と、切替スイッチＳＷの切り替え動作を制御するスイッチ制御回路２７と、バッファ２８とを備えて構成されている。

このように構成された操作者判定部６０を有する車載機器制御装置１００の検知動作の概要としては、例えば第１および第２静電容量センサ部１０，２０を車載機器９０に設置した後、手９１，９２が第１および第２静電容量センサ部１０，２０に接近していないときの動作１と動作２とにおける静電容量値（初期容量）をスイッチ制御回路２７の制御により切替スイッチＳＷを切り替えてそれぞれ検出する。

そして、初期容量記憶装置２６にてこれらの値を記憶しておき、判定回路２５にて上述した実際の動作１，２のときの第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２から初期容量記憶装置２６に記憶されたこれらの初期容量を差し引いて比較し、比較結果に基づいて手９１，９２が車載機器９０の表面上の検知範囲Ｚ１，Ｚ２内に存するか否かを判定する。

具体的には、上記初期容量は、スイッチ制御回路２７の制御により、切替スイッチＳＷがシールド駆動回路２４側に接続された場合の上記動作１のときのものを第１の初期容量とし、切替スイッチＳＷがＣ−Ｖ変換回路２１側に接続された場合の上記動作２のときのものを第２の初期容量として初期容量記憶装置２６に記憶される。

そして、実際の動作１のときは、判定回路２５によって、検出された第１の静電容量値Ｃ１から初期容量記憶装置２６に記憶しておいた第１の初期容量を差し引いて第１の検出値（検出値１）とし、動作２のときは、検出された第２の静電容量値Ｃ２から初期容量記憶装置２６に記憶しておいた第２の初期容量を差し引いて第２の検出値（検出値２）とする。

すなわち、図１１に示すように、まず、車載機器制御装置１００は、例えば車両１のイグニッションキーがアクセサリーやＯＮとなることをトリガとして、処理が開始されるまで待って（ステップＳ２０１のＮ）、処理が開始されたら（ステップＳ２０１のＹ）、上述したような第１の検出値と第２の検出値とを算出し（ステップＳ２０２）、例えば第１静電容量センサ部１０からの静電容量値に基づくものであるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。

第１静電容量センサ部１０からの静電容量値に基づくものであると判断された場合（ステップＳ２０３のＹ）は、判定回路２５にてこれらの検出値１，２を比較して比較値１を算出し（ステップＳ２０４）、算出した比較値１と第１の検出値または第２の検出値とに基づいて検知対象物（手９１）が近接しているか否かを判定するとともに（ステップＳ２０６）、第１の検出値と第２の検出値の比較値１が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上（あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等）であるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。

つまり、ここでは検出値１，２と、その比較結果とにより検知範囲Ｚ１内に手９１があるか否かを判定する。なお、センサ電極１１および補助電極１３がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されている上記動作２のときの検出値２は、センサ感度の指向性がない状態での検出値であり、手９１の第１静電容量センサ部１０への接近に依存した出力となる。

手９１が近接している判定され（ステップＳ２０６のＹ）、かつ比較値１が所定のしきい値以上であると判定された場合（ステップＳ２０７のＹ）は、手９１を検知と判定して（ステップＳ２０８）、上述したような通常モードの操作制御を行う（ステップＳ２０９）。

手９１が近接していると判定されるが（ステップＳ２０６のＹ）、比較値１が所定のしきい値以上でないと判定された場合（ステップＳ２０７のＮ）は、手９１を非検知と判定して（ステップＳ２１１）、例えば指向性を持たせたときの検知範囲Ｚ１内に手９１が存在しないことを示すディセーブル信号である非検知信号Ａ（例えば、ハイインピーダンスや所定の電圧等）を判定出力として出力する。

また、例えば第１または第２の検出値（あるいは第１または第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２）に基づき、手９１は近接しているか否かを判定し（ステップＳ２０６）、手９１は近接していないと判定された場合（ステップＳ２０６のＮ）は、上記ステップＳ２１１に移行して手９１を非検知と判定して、例えば手９１がセンサ電極１１上の検知範囲Ｚ１内にないことを示すディセーブル信号である非検知信号Ｂ（非検知信号Ａとは異なる信号）を判定出力として出力する。

一方、第１静電容量センサ部１０からの静電容量値に基づくものでないと判断された場合（ステップＳ２０３のＮ）は、第２静電容量センサ部２０からの静電容量値に基づくものであるため、判定回路２５にてこれらの検出値１，２を比較して第２静電容量センサ部２０における比較値２を算出し（ステップＳ２０５）、算出した比較値２と第１または第２の検出値とに基づいて検知対象物（手９２）が近接しているか否かを判定するとともに（ステップＳ２０６）、第１の検出値と第２の検出値の比較値２が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上（あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等）であるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。

つまり、ここでは検出値１，２と、その比較結果とにより検知範囲Ｚ２内に手９２があるか否かを判定する。なお、センサ電極１１および補助電極１３がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されている上記動作２のときの検出値２は、センサ感度の指向性がない状態での検出値であり、手９２の第２静電容量センサ部２０への接近に依存した出力となる。

手９２が近接していると判定され（ステップＳ２０６のＹ）、比較値２が所定のしきい値以上であると判定された場合（ステップＳ２０７のＹ）は、手９２を検知と判定して（ステップＳ２０８）、上述したような制限モードの操作制御を行う（ステップＳ２０９）。

手９２が近接していると判定されるが（ステップＳ２０６のＹ）、比較値２が所定のしきい値以上でないと判定された場合（ステップＳ２０７のＮ）は、手９２を非検知と判定して（ステップＳ２１１）、例えば指向性を持たせたときの検知範囲Ｚ２内に手９２が存在しないことを示すディセーブル信号である非検知信号Ａ（例えば、ハイインピーダンスや所定の電圧等）を判定出力として出力する。

また、例えば第１または第２の検出値（あるいは第１または第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２）に基づき、手９２は近接しているか否かを判定し（ステップＳ２０６）、手９２は近接していないと判定された場合（ステップＳ２０６のＮ）は、上記ステップＳ２１１に移行して手９２を非検知と判定して、例えば手９２がセンサ電極１１上の検知範囲Ｚ２内にないことを示すディセーブル信号である非検知信号Ｂ（非検知信号Ａとは異なる信号）を判定出力として出力する。

手９１，９２の検知を判定して操作制御を行った後、または非検知を判定した後（ステップＳ２０９またはステップＳ２１１の後）、例えば車両１のイグニッションキーがＯＦＦとなることをトリガとして、処理が終了されるか否かを判定して（ステップＳ２１０）、処理が終了されると判定された場合（ステップＳ２１０のＹ）は、本フローチャートによる一連の操作制御処理を終了する。処理が終了されないと判定された場合（ステップＳ２１０のＮ）は、上記ステップＳ２０２に移行して以降の処理を繰り返す。

このように、判定回路２５の出力を判定結果によって、例えばイネーブル信号、ディセーブル信号とすることで、手９１，９２が車載機器９０の表面上の検知範囲Ｚ１，Ｚ２内にあるときはイネーブル信号がバッファ２８に入力され、このバッファ２８から検出値１が出力される。また、手９１，９２が車載機器９０の表面上の検知範囲Ｚ１，Ｚ２内にないときはディセーブル信号として判定出力が接地電圧や基準電圧などの所定の電圧に固定されるか、ハイインピーダンスの出力となる。

なお、手９１，９２がセンサ電極１１上の検知範囲Ｚ１，Ｚ２内にあるときは、検出値１の他に、検出値２や、第１あるいは第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２が出力されてもよい。なお、これら検出値１、検出値２、第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２は、手９１，９２のセンサ電極１１までの距離に応じた値を示すものである。

このように、上記構成の操作者判定部６０によれば、手９１，９２が検知範囲Ｚ１，Ｚ２内にあるときはその距離に応じた検出値が出力され、検知範囲Ｚ１，Ｚ２内にないときは所定の電圧等の出力となるので、検知範囲Ｚ１，Ｚ２内に手９１，９２があるか否か、またあるとすればどのくらいの距離であるかを判別することが可能となる。すなわち、第１および第２静電容量センサ部１０，２０のセンサ感度の指向性の強度をより高くしたり、指向性をより詳細に設定したりすることが可能となる。

また、第１および第２静電容量センサ部１０，２０が設置される場所の周囲の構造等に依存することを回避する方法の他の例として、次のように基準電圧を調整することでこれらを保持することも可能となる。すなわち、図１２に示すように、この例の操作者判定部６０は、Ｃ−Ｖ変換回路２１およびシールド駆動回路２４の他に、基準電圧調整回路４０および減算回路３１を備えて構成されている。

基準電圧調整回路４０は、上述したような第１および第２の初期容量の初期容量測定時に、Ｃ−Ｖ変換回路２１の出力が基準電位になるように調整するものであり、ここでは、コンパレータ４１と、制御回路４２と、レジスタ４３と、Ｄ／Ａ変換器４４と、調整部４５とを備えて構成されている。

この基準電圧調整回路４０は、例えばＣ−Ｖ変換回路２１の出力をコンパレータ４１のプラス側入力端から入力し、基準電圧（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｖｏｌｔａｇｅ：ＲＶ）をマイナス側入力端から入力して両者を比較し、この比較結果に基づく制御回路４２の制御によりレジスタ４３の設定値を変化させる。

そして、レジスタ４３の出力をＤ／Ａ変換器４４にてディジタル信号からアナログ信号に変換した後、調整部４５にて電圧調整を行い、この調整部４５からの出力によってＣ−Ｖ変換回路２１の入力を調整する。このようにして、手９１，９２が第１および第２静電容量センサ部１０，２０に近接していないときの動作１において、Ｃ−Ｖ変換回路２１からの出力が基準電位に最も近くなったところでレジスタ４３の設定値を固定して第１の初期容量の出力を基準電圧とし、そのときの設定値（設定値１）を記憶する。

これとともに、手９１，９２が第１および第２静電容量センサ部１０，２０に近接していないときの動作２において、Ｃ−Ｖ変換回路２１からの出力が基準電位に最も近くなったところでレジスタ４３の設定値を固定して第２の初期容量の出力を基準電圧とし、そのときの設定値（設定値２）を記憶する。

そして、実際の動作１のときは、レジスタ４３を設定値１に固定したときのＣ−Ｖ変換回路２１の出力を、例えば減算回路３１のプラス側入力端に入力するとともに、基準電圧ＲＶをマイナス側入力端に入力して、出力を基準電圧ＲＶで減算して検出値１とする。また、実際の動作２のときは、レジスタ４３を設定値２に固定したときのＣ−Ｖ変換回路２１の出力を、例えば減算回路３１のプラス側入力端に入力するとともに、基準電圧ＲＶをマイナス側入力端に入力して、出力を基準電圧ＲＶで減算して検出値２とする。

そして、これら検出値１と検出値２を比較することにより同様にセンサ電極１１上の検知範囲Ｚ１，Ｚ２内に手９１，９２があるか否か、またあるとすればどのくらいの距離であるかを判別する。なお、Ｃ−Ｖ変換回路２１への入力の調整は、例えば入力に接続した固定コンデンサ等からなる調整部４５にＤ／Ａ変換器４４の電圧を加えることで、入力する静電容量を増減させることにより実現することができる。

図１３は、本発明のさらに他の実施形態にかかる車載機器制御装置１００の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図、図１４は同車載機器制御装置１００の検知動作時における動作概念を説明するための説明図、図１５〜図１７は同車載機器制御装置の第１検知動作時（動作３）における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。

また、図１８〜図２０は、同車載機器制御装置１００の第２検知動作時（動作４）における検知対象物と電気力線との関係を説明するための説明図である。なお、上述した実施形態にて既に説明した部分と重複する説明は割愛することがあるとする。

図１３に示すように、本実施形態にかかる車載機器制御装置１００は、上述した実施形態にかかる車載機器制御装置１００と同様の構成であるとともに、第１および第２静電容量センサ部１０，２０と、操作者判定部６０とを備えて構成されている。第１および第２静電容量センサ部１０，２０は、センサ電極１１と、シールド電極１２と、上記補助電極１３と同様にセンサ電極１１を囲うようなロの字状に形成された補助電極１３Ａとを備えて構成されている。

センサ電極１１は、主に検知面側の検知領域に存する手９１，９２を検知するために設けられている。シールド電極１２は上述した作用を有する。補助電極１３Ａは、主にセンサ電極１１の検知面側における等静電側における等静電容量線（面）を可変せしめるために設けられている。

操作者判定部６０は、センサ電極１１または補助電極１３Ａに接続されるＣ−Ｖ変換回路２１と、Ａ／Ｄ変換器２２と、ＣＰＵ２３と、シールド電極１２に直接接続されるとともにセンサ電極１１または補助電極１３Ａに接続されるシールド駆動回路２４とを備えて構成されている。

また、操作者判定部６０は、センサ電極１１からの入力をＣ−Ｖ変換回路２１またはシールド駆動回路２４に切り替える第１切替スイッチＳＷ１と、補助電極１３Ａからの入力をシールド駆動回路２４またはＣ−Ｖ変換回路２１に切り替える第２切替スイッチＳＷ２とを備えて構成されている。なお、これら第１および第２切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、それぞれＡ側およびＢ側（図１３など参照）に切り替え可能に構成されている。

Ｃ−Ｖ変換回路２１は、センサ電極１１によって、または補助電極１３Ａによって、それぞれ検知された静電容量を電圧に変換する。Ａ／Ｄ変換器２２は上記と同様に動作する。ＣＰＵ２３は、操作者判別装置全体の制御を司るとともに、例えば第１および第２切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオルタネイト接続（Ａ側あるいはＢ側への二者択一的な接続）の動作を制御したり、検知領域における検知対象物（手）の検出（手の近接や有無）を判定したりする。シールド駆動回路２４は、シールド電極１２と、補助電極１３Ａまたはセンサ電極１１とを、センサ電極１１と同等の電位に駆動する。

第１および第２静電容量センサ部１０，２０や、操作者判定部６０の構造や構成、および各電極１１〜１３Ａの構造や構成は、上述した実施形態にて既に説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。なお、第１切替スイッチＳＷ１は、例えばセンサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されていないときにセンサ電極１１を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、第２切替スイッチＳＷ２は、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されているときに補助電極１３Ａを開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されていてもよい。

また、シールド駆動回路２４は、補助電極１３Ａにセンサ電極１１と同等の電位を与える、またはセンサ電極１１に補助電極１３Ａと同等の電位を与えるように構成され、第１切替スイッチＳＷ１は、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されていないときにセンサ電極１１をシールド駆動回路２４に接続可能に構成され、第２切替スイッチＳＷ２は、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されているときに補助電極１３Ａをシールド駆動回路２４に接続可能に構成されていてもよい。

さらに、シールド駆動回路２４は、補助電極１３Ａにセンサ電極１１と同等の電位を与えるように構成され、第１切替スイッチＳＷ１は、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されていないときに補助電極１３Ａを開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、第２切替スイッチＳＷ２は、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されているときに補助電極１３Ａをシールド駆動回路２４に接続可能に構成されていてもよい。

また、シールド駆動回路２４は、センサ電極１１に補助電極１３Ａと同等の電位を与えるように構成され、第１切替スイッチＳＷ１は、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されていないときに補助電極１３Ａをシールド駆動回路２４に接続可能に構成され、第２切替スイッチＳＷ２は、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されているときに補助電極１３Ａを開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されていてもよい。

次に、このように構成された車載機器制御装置１００の操作者判別装置による検知動作について説明する。まず、ＣＰＵ２３の制御により、第１および第２切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２がともにＡ側に切り替えられ、センサ電極１１がＣ−Ｖ変換回路２１に接続されるとともに、シールド電極１２および補助電極１３Ａがシールド駆動回路２４に接続された場合の動作（動作３）について説明する。

この動作３の場合、センサ電極１１やシールド電極１２および補助電極１３Ａの制御部２０との接続状態は、図１４に示すようなものとなる。すなわち、上述したようにＣ−Ｖ変換回路２１にはセンサ電極１１のみが接続され、シールド電極１２および補助電極１３Ａはシールド駆動回路２４に接続されるので、センサ電極１１のみによって検知対象物Ｘ，Ｙ，Ｗとの静電容量ＣがＣ−Ｖ変換回路２１によって検出される。

なお、各静電容量センサ部１０，２０のセンサ電極１１の裏面側は、シールド電極１２によって覆われた状態であるため、センサ電極１１の裏面側のセンサ感度は、センサ電極１１の表面（検知面）から回り込んだ電気力線のみを検出することになるので、表面側と比較するとかなり小さい。ここでは、検知対象物Ｘを検知範囲Ｚ１，Ｚ２内に存する検知対象物として、また検知対象物Ｙ，Ｗを検知範囲Ｚ１，Ｚ２外に存する検知対象物として説明する。

図１５に示すように、検知対象物Ｘに対するセンサ電極１１からの電気力線Ｐ１は、補助電極１３Ａからの電気力線Ｐ２（シールド）の影響が小さい。

一方、図１６に示すように、検知対象物Ｘとほぼ等しい距離にある検知対象物Ｙに対するセンサ電極１１からの電気力線Ｐ１は、補助電極１３Ａからの電気力線Ｐ２（シールド）の影響を受けて、検知対象物Ｘに対する場合と比較して減少する。このため、検知対象物Ｙは、検知対象物Ｘと比較して、センサ電極１１との静電容量結合が弱いこととなる。

これにより、動作３のときの検知対象物Ｘ，Ｙの識別（すなわち、検知範囲Ｚ１，Ｚ２内であるか検知範囲Ｚ１，Ｚ２外であるかの区別）は容易に行うことが可能となる。しかし、図１７に示すように、検知対象物Ｙよりもセンサ電極１１に近い検知対象物Ｗでは、センサ電極１１からの電気力線Ｐ１が図１５における検知対象物Ｘに対するものと同じであるため、Ｃ−Ｖ変換回路２１からの出力は同じとなる。

つまり、検知対象物Ｘと検知対象物Ｗは、図１４における等電位面（線）Ｍ上にあることになり、動作３での検出値（静電容量値）は同じである。このため、検知対象物Ｗが検知範囲Ｚ１，Ｚ２内に存するか検知範囲Ｚ１，Ｚ２外に存するかの識別は、この動作３のみでは困難となる。なお、この実施形態においても上述した実施形態と同様に、動作３だけでは判定しないで、動作３のときのＣ−Ｖ変換回路２１にて検出された第１の静電容量値としての静電容量値Ｃ１をＣＰＵ２３によって記憶手段に記憶しておく。

次に、ＣＰＵ２３の制御により、第１および第２切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２がともにＢ側に切り替えられ、補助電極１３ＡがＣ−Ｖ変換回路２１に接続されるとともに、シールド電極１２およびセンサ電極１１がシールド駆動回路２４に接続された場合の動作（動作４）について説明する。

なお、この動作４の場合の車載機器制御装置１００の操作者判別装置におけるセンサ電極１１やシールド電極１２および補助電極１３Ａの操作者判定部６０との接続状態を示す図１４に対応する構成は、図１４における各切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２をＢ側に切り替えたものであるため、ここでは図示および説明を省略する。

この動作４の場合、Ｃ−Ｖ変換回路２１には補助電極１３Ａのみが接続され、シールド電極１２およびセンサ電極１１はシールド駆動回路２４に接続されるので、補助電極１３Ａのみによって検知対象物Ｘ，Ｙ，Ｗとの静電容量ＣがＣ−Ｖ変換回路２１によって検出される。なお、検知対象物Ｘ，Ｙ，Ｗの各静電容量センサ部１０，２０に対する配置位置などの諸条件は、動作３のときと同様であるとする。

そして、この動作４の場合は、図１８に示すように、検知対象物Ｘに対するセンサ電極１１からの電気力線Ｐ２（シールド）は、補助電極１３Ａからの電気力線Ｐ１に対して影響が大きい。このため、検知対象物Ｘは、補助電極１３Ａとの静電容量結合が弱いこととなり、Ｃ−Ｖ変換回路２１によって検出される静電容量値は動作３における検知対象物Ｘに対する場合と比較して小さくなる。

一方、図１９に示すように、検知対象物Ｙに対するセンサ電極１１からの電気力線Ｐ２（シールド）は、検知対象物Ｘに対する場合と比較して減少し、補助電極１３Ａからの電気力線Ｐ１は、検知対象物Ｘに対する場合と比較して増加する。このため、動作４の場合においては、検知対象物Ｙは、補助電極１３Ａとの静電容量結合が強いこととなり、Ｃ−Ｖ変換回路２１によって検出される静電容量値は動作３における検知対象物Ｙに対する場合と比較して大きくなる。

また、図２０に示すように、検知対象物Ｗに対する補助電極１３Ａからの電気力線Ｐ１は、図１８における検知対象物Ｘに対する補助電極１３Ａからの電気力線Ｐ１と比較して多く、しかもセンサ電極１１からの電気力線Ｐ２（シールド）の影響も小さいため、動作４においては、検知対象物ＷにおけるＣ−Ｖ変換回路２１からの出力は検知対象物Ｘにおけるものよりも大きい。そして、このような動作４のときにＣ−Ｖ変換回路２１にて検出された第２の静電容量値としての静電容量値Ｃ２をＣＰＵ２３によって記憶手段に記憶しておく。

このようにして第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２を検出したら、次に、ＣＰＵ２３にて記憶手段に記憶しておいたこれらの静電容量値Ｃ１，Ｃ２を比較する。例えば、上述した検知対象物Ｘでは、動作３での第１の静電容量値Ｃ１が動作４での第２の静電容量値Ｃ２と比較して大きくなるが、検知対象物Ｙでは、動作３での第１の静電容量値Ｃ１が動作４での第２の静電容量値Ｃ２と比較して小さくなる。そして、検知対象物Ｗでは、動作３での第１の静電容量値Ｃ１と動作４での第２の静電容量値Ｃ２が同程度となる。

このように、ＣＰＵ２３においては、静電容量値Ｃ１に対する静電容量値Ｃ２の値を比較することによって、検知対象物がセンサ電極１１の中心部に対してどの程度外に存するのかを判定することが可能となる。このとき、静電容量値Ｃ１とＣ２の比較値が、例えばあらかじめ設定された所定のしきい値以上（あるいは所定のしきい値以下や所定のしきい値未満等）となれば、センサ電極１１上の検知範囲Ｚ１，Ｚ２内であると判定可能なように設定しておけば、任意に指向性を持たせることが可能となる。

なお、図１４から図２０に示す説明図では、検知対象物Ｘでは動作３での検出値が動作４での検出値より大きくなり、検知対象物Ｙでは動作３での検出値が動作４での検出値より小さくなり、さらに検知対象物Ｗでは動作３での検出値と動作４での検出値が同程度となる例を挙げて説明したが、センサ電極１１および補助電極１３Ａの配置形状や配置面積などの諸条件が変わると、検知対象物Ｘ，Ｙ，Ｗにおける動作３と動作４の上下関係は変わることとなる。

ただし、動作３における第１の静電容量値Ｃ１に対する動作４における第２の静電容量値Ｃ２の割合（Ｃ２／Ｃ１）は常に検知対象物Ｘ＜検知対象物Ｙ（または検知対象物Ｗ）であるため、区別することが可能である。したがって、条件ごとに動作３と動作４の比較式の値を変えれば、検知対象物Ｘ，Ｙ，Ｗを判別することが可能となる。なお、比較式や比較値、各種係数や所定のしきい値（Ｔｈ１，Ｔｈ２）などは、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。

また、条件によっては数式で表現できない場合があるが、検知対象物（手）の位置における静電容量値Ｃ１，Ｃ２の値をあらかじめ測定してプロファイルしておき、各プロファイルと実際の検出値とを比較するようにすればよい。

このように、この車載機器制御装置１００によれば、例えば上記所定のしきい値Ｔｈ２が大きい場合には第１および第２静電容量センサ部１０，２０のセンサ感度の指向性の強度が高く、小さい場合は指向性の強度が低いとすることができるので、センサ感度の指向性を任意に設定してセンサ電極１１上の検知範囲Ｚ１，Ｚ２を任意に定めることができ、簡単な構成で確実に検知対象物（手）を検知することができるようになる。

なお、操作者判定部６０のＣ−Ｖ変換回路２１の各種構成や作用は、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。また、本実施形態にかかる車載機器制御装置１００では、センサ電極１１とシールド電極１２および補助電極１３Ａとを配置して、センサ電極１１の静電容量値Ｃ１と補助電極１３Ａの静電容量値Ｃ２とを比較して検知対象物の検出を判定するものを例に挙げて説明したが、上述した実施形態にて図９を用いて説明したように、ダミー電極１９を配置し、Ｃ−Ｖ変換回路２１が差動動作するように構成してもよい。これについても上述したものと各種構成や作用は同様であるため、ここでは説明を省略する。

また、シールド駆動回路２４の変形例や、第１および第２切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の変形例などについても、各種構成や作用は上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。

なお、本実施形態にかかる車載機器制御装置１００では、補助電極１３Ａがセンサ電極１１の周囲全体を囲むような状態で配置されているため、各静電容量センサ部１０，２０はセンサ電極１１の検知面の全方向に同様な指向性を持つ（すなわち、検知範囲Ｚ１，Ｚ２がセンサ電極１１に対するどの方向でも同様）が、指向性を持たせたくない方向が存在する場合は、例えば次のようにすればよい。

すなわち、指向性を持たせたくない方向に補助電極１３Ａを配置せずに、補助電極１３Ａの形状を、例えばコの字状やＣ字型、Ｌ字型や半円形などにして、補助電極１３Ａのない方向の指向性を低減させることも可能である。

また、上述した操作者判定部６０のＣ−Ｖ変換回路２１からの出力は、第１の静電容量値Ｃ１か第２の静電容量値Ｃ２かのいずれかとなるため、センサ電極１１（を含む静電容量センサ部１０，２０）の設置場所の周囲の構造等により検出される静電容量値が異なる場合がある。

すると、これら第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２を比較した比較結果が、センサ電極１１が設置される場所の周囲の構造等に依存して変化してしまうことがある。このような状況を回避するために、操作者判定部６０の構成を、さらに例えば次のようにしてもよい。

図２１は、本発明のさらに他の実施形態にかかる車載機器制御装置１００の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の例を示す説明図、図２２は同車載機器制御装置１００の静電容量センサ部および操作者判定部の全体構成の他の例を示す説明図である。なお、上述した実施形態において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を割愛する。

図２１に示すように、操作者判定部６０は、Ｃ−Ｖ変換回路２１、シールド駆動回路２４、判定回路２５、上述した初期容量を記憶する初期容量記憶装置２６、各切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切り替え動作を制御するスイッチ制御回路２７、バッファ２８を備えて構成されている。

このような操作者判定部６０を有する車載機器制御装置１００の操作者判別装置の検知動作の概要としては、例えば第１および第２静電容量センサ部１０，２０を所定の設置場所に設置した後、手９１，９２が第１および第２静電容量センサ部１０，２０に接近していないときの静電容量値（初期容量）をスイッチ制御回路２７の制御により各切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２を切り替えてそれぞれ検出し、初期容量記憶装置２６にてこれらの値を記憶しておく。

そして、判定回路２５にて上述した実際の動作３，４のときの第１および第２の静電容量値Ｃ１，Ｃ２から初期容量記憶装置２６に記憶された各初期容量を差し引いて比較し、比較結果に基づいて手９１，９２がセンサ電極１１上の検知範囲Ｚ１，Ｚ２内に存するか否かを判定する。

具体的には、上記初期容量は、スイッチ制御回路２７の制御により、各切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２がＡ側に接続された場合の上記動作３のときのものを第１の初期容量とし、各切替スイッチＳＷ１，ＳＷ２がＢ側に接続された場合の上記動作４のときのものを第２の初期容量として初期容量記憶装置２６に記憶される。

そして、実際の動作３のときは、判定回路２５によって、検出された第１の静電容量値Ｃ１から初期容量記憶装置２６に記憶しておいた第１の初期容量を差し引いて第１の検出値（検出値１）とし、動作４のときは、検出された第２の静電容量値Ｃ２から初期容量記憶装置２６に記憶しておいた第２の初期容量を差し引いて第２の検出値（検出値２）とする。

その後、判定回路２５にてこれら検出値１と検出値２とを比較して、その比較結果により検知範囲Ｚ１，Ｚ２内に手９１，９２があるか否かを判定する。例えば、上記動作３のときの検出値１は、手９１の第１静電容量センサ部１０への接近に依存した出力となる。その後の動作や作用および効果等は、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。

また、上述した第１および第２の初期容量は、例えば初期容量測定時の電圧をＡ／Ｄ変換器等でディジタル変換して、レジスタやメモリ等に保持するようにしてもよいが、次のように基準電圧を調整することでこれらを保持することも可能となる。すなわち、図２２に示すように、操作者判定部６０は、Ｃ−Ｖ変換回路２１、シールド駆動回路２４、基準電圧調整回路４０、および減算回路３１を備えて構成される。

基準電圧調整回路４０は、上述したような第１および第２の初期容量の初期容量測定時に、Ｃ−Ｖ変換回路２１の出力が基準電位になるように調整するものであり、ここでは、コンパレータ４１と、制御回路４２と、レジスタ４３と、Ｄ／Ａ変換器４４と、調整部４５とを備えて構成されている。これらの構成や作用等も、上述した実施形態にて説明したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。

基準電圧調整回路４０によって、第１および第２の初期容量の出力を基準電圧とし、このように基準電圧にされたＣ−Ｖ変換回路２１の出力を、例えば減算回路３１のプラス側入力端に入力し、基準電圧ＲＶをマイナス側入力端に入力して、出力を基準電圧ＲＶで減算して第１および第２の初期容量を差し引き、同様に検知範囲Ｚ１，Ｚ２内に手９１，９２があるか否か、またあるとすればどのくらいの距離であるかを判別することができる。

以上述べたように、上述した実施形態にかかる操作者判別装置によれば、安価に構成可能で操作者を正確かつ確実に判別することができ、この操作者判別装置を備える車載機器制御装置１００によれば、運転席２以外の操作者の車載機器９０の操作の利便性を損なうことなく、運転手による車載機器９０の車両走行中の操作に伴う危険回避や事故防止などを図ることができる。

１ 車両
２ 運転席
３ 助手席
１０ 第１静電容量センサ部
１１ センサ電極
１２ シールド電極
１３ 補助電極
１３Ａ 補助電極
１９ ダミー電極
２０ 第２静電容量センサ部
２１ Ｃ−Ｖ変換回路
２２ Ａ／Ｄ変換器
２３ ＣＰＵ
２４ シールド駆動回路
２５ 判定回路
２６ 初期容量記憶装置
２７ スイッチ制御回路
３１ 減算回路
３２ 操作部
４０ 基準電圧調整回路
４１ コンパレータ
４２ 制御回路
４３ レジスタ
４４ Ｄ／Ａ変換器
５０ 制御部
６０ 操作者判定部
７０ 操作制御部
８０ 車両状態判定部
１００ 車載機器制御装置

Claims (13)

1. 車両の運転席とその他の席との間に設けられた車載機器の操作部と、前記運転席およびその他の席の少なくとも一方との間に設けられたセンサ電極と、
   前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、
   少なくとも前記センサ電極が接続され、接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
   前記補助電極を前記検出回路に接続しない第１の接続状態と、前記補助電極を前記検出回路に接続する第２の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、
   前記第１の接続状態における前記検出回路からの第１の静電容量値と、前記第２の接続状態における前記検出回路からの第２の静電容量値とを比較した比較値、および前記第１または第２の静電容量値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記操作部に対する操作者の位置を判別する判別手段とを備えた
   ことを特徴とする操作者判別装置。
2. 前記切替スイッチは、前記第１の接続状態のときに、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の操作者判別装置。
3. 前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるシールド駆動回路をさらに備え、
   前記切替スイッチは、前記第１の接続状態のときに、前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の操作者判別装置。
4. 車両の運転席とその他の席との間に設けられた車載機器の操作部と、前記運転席およびその他の席の少なくとも一方との間に設けられたセンサ電極と、
   前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、
   前記センサ電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
   前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路と、
   前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続する第１の接続状態と、前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続する第２の接続状態とを選択的に切り替え可能な切替スイッチと、
   前記第１の接続状態における前記検出回路からの第１の静電容量値と、前記第２の接続状態における前記検出回路からの第２の静電容量値とを比較した比較値、および前記第１または第２の静電容量値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記操作部に対する操作者の位置を判別する判別手段とを備えた
   ことを特徴とする操作者判別装置。
5. 車両の運転席とその他の席との間に設けられた車載機器の操作部と、前記運転席およびその他の席の少なくとも一方との間に設けられたセンサ電極と、
   前記センサ電極の近傍に設けられた補助電極と、
   接続された電極からの静電容量に基づく静電容量値を検出する検出回路と、
   前記センサ電極を前記検出回路に接続する第１の接続状態と、前記センサ電極を前記検出回路に接続しない第２の接続状態とを選択的に切り替え可能な第１切替スイッチと、
   前記センサ電極が前記第１の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続せず、前記第１切替スイッチが前記第２の接続状態のときに前記補助電極を前記検出回路に接続するように切り替え可能な第２切替スイッチと、
   前記第１の接続状態の場合における前記検出回路からの第１の静電容量値と、前記第２の接続状態の場合における前記検出回路からの第２の静電容量値とを比較した比較値、および前記第１または第２の静電容量値に基づき、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記操作部に対する操作者の位置を判別する判別手段とを備えた
   ことを特徴とする操作者判別装置。
6. 前記第１切替スイッチは、前記第２の接続状態のときに前記センサ電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、
   前記第２切替スイッチは、前記第１の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項５記載の操作者判別装置。
7. 前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与える、または前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、
   前記第１切替スイッチは、前記第２の接続状態のときに前記センサ電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、
   前記第２切替スイッチは、前記第１の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項５記載の操作者判別装置。
8. 前記補助電極に前記センサ電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、
   前記第１切替スイッチは、前記第２の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成され、
   前記第２切替スイッチは、前記第１の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項５記載の操作者判別装置。
9. 前記センサ電極に前記補助電極と同等の電位を与えるためのシールド駆動回路をさらに備え、
   前記第１切替スイッチは、前記第２の接続状態のときに前記補助電極を前記シールド駆動回路に接続可能に構成され、
   前記第２切替スイッチは、前記第１の接続状態のときに前記補助電極を開放、接地または所定の電位に接続可能に構成されている
   ことを特徴とする請求項５記載の操作者判別装置。
10. 前記補助電極は、前記センサ電極を囲むように配置されている
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の操作者判別装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項記載の操作者判別装置と、
    前記操作者判別装置からの判別結果に応じて、車両走行中の前記車載機器の動作モードを制御する制御手段とを備えた車載機器制御装置であって、
    前記センサ電極は、前記操作部と前記運転席との間に設けられ、
    前記制御手段は、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあると前記判別手段が判定した場合に、前記車載機器の操作をできないように制御する
    ことを特徴とする車載機器制御装置。
12. 請求項１〜１０のいずれか１項記載の操作者判別装置と、
    前記操作者判別装置からの判別結果に応じて、車両走行中の前記車載機器の動作モードを制御する制御手段とを備えた車載機器制御装置であって、
    前記センサ電極は、前記操作部と前記その他の席との間に設けられ、
    前記制御手段は、人体が前記センサ電極上の検知範囲内にあると前記判別手段が判定した場合に、前記車載機器の操作をできるように制御する
    ことを特徴とする車載機器制御装置。
13. 前記車載機器は、車両に搭載されたカーナビゲーション装置、エアコンディショナー装置、カーオーディオ装置、およびウィンドウ開閉コントロール装置の少なくとも一つである
    ことを特徴とする請求項１１または１２記載の車載機器制御装置。

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