JP2012108572A - Input device for electrical device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an input device having excellent design and high arrangement flexibility and capable of reliably detecting a hand position to operate an electrical device.SOLUTION: An input device 100 for an electrical device includes a sensor part 10, a circuit part 20, and a display device 30. The sensor part 10 has capacitive sensors 1-4 placed at different positions outside the display device 30. An arithmetic processing part 25 of the circuit part 20 displays a slide bar 50 for instructing operation of the electrical device on a screen D on the basis of output from each capacitive sensor 1-4, detects a position of an operator's hand 6 to detect an operation position of a bar 51, and changes display of the slide bar 50 on the basis of the operation position. The input device outputs a signal corresponding to a display position of the bar 51 to the electrical device.

Description

この発明は、電気機器を手で操作するための電気機器の入力装置に関する。   The present invention relates to an input device for an electric device for manually operating the electric device.

従来より、手振りの動作を検出して電気機器の動作を制御するものとして、手振り検出方法及び装置(例えば、下記特許文献1参照)が知られている。この手振り検出装置は、4つの発光素子からそれぞれ位相が異なるパルス光を出射し、その出射した光による手からの反射光を受光素子で受光して、その受光量に基づき手振りの移動方向及び移動速度を含む手振りの状態を検出する。   2. Description of the Related Art Conventionally, a hand shaking detection method and device (see, for example, Patent Document 1 below) are known as devices that detect the motion of a hand shake and control the operation of an electrical device. This hand shake detection device emits pulsed light with different phases from the four light emitting elements, receives light reflected from the hand by the emitted light by the light receiving element, and moves and moves the hand shake based on the received light amount. Detect hand gestures including speed.

特開平10−148640号公報JP-A-10-148640

しかしながら、上述した特許文献1に開示された手振り検出装置では、手振り状態を発光素子から出射された光が手に反射することにより得られる反射光を受光素子で受光するという光学的手段により検知する。このため、手の検知範囲が狭くなり誤検出や誤動作が起きやすいという問題と共に、次のような問題がある。   However, in the hand shake detection device disclosed in Patent Document 1 described above, the hand shaking state is detected by an optical means in which reflected light obtained by reflecting light emitted from the light emitting element to the hand is received by the light receiving element. . For this reason, there are the following problems in addition to the problem that the detection range of the hand is narrowed and erroneous detection and malfunction are likely to occur.

すなわち、(1)光学的手段が操作者から見えるような配置となるため、デザイン的に望ましくない場合がある。また、(2)ディスプレイ装置に適用する場合に、画面から発光される光の波長が光学的手段で用いられる光の波長と同波長であると確実に手振りを検出できなくなるおそれがある。   That is, (1) Since the optical means is arranged so that it can be seen by the operator, it may be undesirable in terms of design. In addition, (2) when applied to a display device, if the wavelength of light emitted from the screen is the same as the wavelength of light used by the optical means, there is a risk that hand gestures cannot be reliably detected.

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、デザイン性が良好で配置自由度が高く、確実に手の位置を検出して電気機器の操作を行うことができる電気機器の入力装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an input device for an electric device that has a good design, a high degree of freedom in arrangement, and can reliably detect the position of the hand and operate the electric device. The purpose is to do.

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る電気機器の入力装置は、電気機器の操作を指示するためのスライド移動可能なインジケータを表示する表示手段と、前記表示手段の外側における異なる位置に設けられた複数の静電容量センサ部と、前記複数の静電容量センサ部によって検知された静電容量に基づく静電容量値をそれぞれ検出して前記インジケータの操作位置を検出する検出手段と、前記検出された操作位置に基づいて、前記インジケータの表示を変更する表示制御手段とを備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an input device for an electric device according to the present invention includes a display unit that displays a slide-movable indicator for instructing an operation of the electric device, and an outside of the display unit Detecting the operation position of the indicator by detecting a plurality of capacitance sensor units provided at different positions in the sensor and a capacitance value based on the capacitance detected by the plurality of capacitance sensor units, respectively. It is characterized by comprising detection means and display control means for changing the display of the indicator based on the detected operation position.

この発明に係る電気機器の入力装置は、インジケータを表示する表示手段の外側における異なる位置に設けられた複数の静電容量センサ部からの静電容量値によって、電気機器の操作を指示するためのインジケータの操作位置を検出しこの操作位置に基づきインジケータの表示を変更するので、デザイン性が良好で配置自由度が高く、確実に手の位置を検出することができる。   An input device for an electric device according to the present invention is for instructing an operation of an electric device according to capacitance values from a plurality of capacitance sensor units provided at different positions outside a display unit that displays an indicator. Since the operation position of the indicator is detected and the display of the indicator is changed based on the operation position, the design is good, the degree of freedom in arrangement is high, and the position of the hand can be reliably detected.

前記検出されたインジケータの操作位置に応じて、前記電気機器に出力信号を出力する出力手段を更に備えてもよい。   You may further provide the output means which outputs an output signal to the said electric equipment according to the detected operation position of the indicator.

前記複数の静電容量センサ部は、前記表示手段を横切る直線上に配置された第1及び第2の静電容量センサ部を含む。また、前記複数の静電容量センサ部は、例えば前記第1及び第2の静電容量センサ部と異なる位置に設けられた第3の静電容量センサ部を含む。   The plurality of capacitance sensor units include first and second capacitance sensor units arranged on a straight line across the display unit. The plurality of capacitance sensor units include a third capacitance sensor unit provided at a position different from the first and second capacitance sensor units, for example.

前記検出手段は、例えば前記複数の静電容量センサ部によって検知された静電容量値の全体の和が予め設定されたしきい値以上となると共に、全ての静電容量値が増加しているときに、前記インジケータの動作を開始する。   In the detection means, for example, the total sum of the capacitance values detected by the plurality of capacitance sensor units is not less than a preset threshold value, and all the capacitance values are increased. Sometimes, the indicator starts to operate.

また、前記検出手段は、例えば前記複数の静電容量センサ部によって検知された静電容量値の全体の和が予め設定されたしきい値を下回ると共に、全ての静電容量値が減少しているときに、前記インジケータの動作を終了する。   In addition, the detection means may be configured such that, for example, the total sum of the capacitance values detected by the plurality of capacitance sensor units falls below a preset threshold value, and all the capacitance values are reduced. When the operation is in progress, the operation of the indicator is terminated.

前記複数の静電容量センサ部は、少なくとも1つの静電容量センサ部の主面を含む面と、前記表示手段の主面を含む面とが前記表示手段の前面側で鈍角を形成するように、前記表示手段に対して傾斜配置されてもよい。   In the plurality of capacitance sensor units, the surface including the main surface of at least one capacitance sensor unit and the surface including the main surface of the display unit form an obtuse angle on the front side of the display unit. The display unit may be inclined.

この場合、前記少なくとも1つの静電容量センサ部は、前記表示手段に対する傾斜角度が調整可能に配置されるとよい。   In this case, the at least one capacitance sensor unit may be arranged so that an inclination angle with respect to the display means can be adjusted.

本発明によれば、デザイン性が良好で配置自由度が高く、確実に手の位置を検出することができる電気機器の入力装置を実現することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the design property is favorable, the arrangement | positioning freedom degree is high, and the input device of the electric equipment which can detect the position of a hand reliably is realizable.

本発明の第1の実施形態に係る電気機器の入力装置の全体構成を示す図である。1 is a diagram illustrating an overall configuration of an input device for an electrical apparatus according to a first embodiment of the present invention. 同入力装置のセンサ部及び回路部の一部構成を示す図である。It is a figure which shows the partial structure of the sensor part and circuit part of the input device. 同入力装置を備えた電気機器の設置例を示す図である。It is a figure which shows the example of installation of the electric equipment provided with the input device. 同入力装置を備えた電気機器の操作処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation processing procedure of the electric equipment provided with the input device. 同入力装置における操作位置とセンサ出力との関係に基づくインジケータの表示状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the display state of the indicator based on the relationship between the operation position and sensor output in the input device. 同入力装置のセンサ部の配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the sensor part of the input device. 本発明の第2の実施形態に係る電気機器の入力装置におけるインジケータを示す図である。It is a figure which shows the indicator in the input device of the electric equipment which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る電気機器の入力装置におけるインジケータを示す図である。It is a figure which shows the indicator in the input device of the electric equipment which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 同入力装置における操作位置とセンサ出力との関係に基づくインジケータの表示状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the display state of the indicator based on the relationship between the operation position and sensor output in the input device. 本発明の第4の実施形態に係る電気機器の入力装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the input device of the electric equipment which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る電気機器の入力装置の静電容量検知回路を示す図である。It is a figure which shows the electrostatic capacitance detection circuit of the input device of the electric equipment which concerns on the 5th Embodiment of this invention.

以下に、添付の図面を参照して、この発明に係る電気機器の入力装置の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る電気機器の入力装置の全体構成を示す図である。図2は、この入力装置の静電容量センサ部及び回路部の一部構成を示す図である。   Hereinafter, embodiments of an input device for an electric apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of an input device for an electrical apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a partial configuration of the capacitance sensor unit and the circuit unit of the input device.

図1及び図2に示すように、第1の実施形態に係る電気機器の入力装置100は、静電容量を検知するセンサ部10と、このセンサ部10により検知された静電容量に基づく静電容量値を検出する回路部20と、電気機器のディスプレイ装置30とを備えて構成されている。センサ部10は、ディスプレイ装置30の外側における異なる位置に設けられた複数の静電容量センサ1,2,3,4を備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the input device 100 of the electrical apparatus according to the first embodiment includes a sensor unit 10 that detects electrostatic capacitance, and a static based on the electrostatic capacitance detected by the sensor unit 10. The circuit unit 20 for detecting a capacitance value and a display device 30 of an electric device are provided. The sensor unit 10 includes a plurality of capacitance sensors 1, 2, 3, 4 provided at different positions outside the display device 30.

センサ部10は、図1においては、例えばディスプレイ装置30の表示画面Dを横切る直線上に静電容量センサ1,2がそれぞれ配置され、この直線と表示画面D内で交わる他の直線上に静電容量センサ3,4がそれぞれ配置されて構成されている。具体的には、静電容量センサ1,2がそれぞれ表示画面Dを挟んで上下に対向配置され、静電容量センサ3,4がそれぞれ表示画面Dを挟んで左右に対向配置されている。   In FIG. 1, the sensor unit 10 includes, for example, electrostatic capacitance sensors 1 and 2 arranged on a straight line that crosses the display screen D of the display device 30. Capacitance sensors 3 and 4 are respectively arranged. Specifically, the capacitance sensors 1 and 2 are respectively arranged to face each other with the display screen D interposed therebetween, and the capacitance sensors 3 and 4 are arranged to face each other with the display screen D interposed therebetween.

各静電容量センサ1〜4は、図2に示すように、それぞれ検知面(センサ表面)側に検知範囲が存するように構成される。これらは、例えば矩形平板状に形成されたセンサ電極7と、このセンサ電極7の裏面側に矩形平板状に形成されたシールド電極8と、センサ電極7と同一平面上に形成されセンサ電極7を囲むようなロの字状に形成されたシールド電極9とをそれぞれ備えて構成されている。   As shown in FIG. 2, each of the capacitance sensors 1 to 4 is configured such that a detection range exists on the detection surface (sensor surface) side. These include, for example, a sensor electrode 7 formed in a rectangular flat plate shape, a shield electrode 8 formed in a rectangular flat plate shape on the back side of the sensor electrode 7, and a sensor electrode 7 formed on the same plane as the sensor electrode 7. And a shield electrode 9 formed in an enclosing square shape.

各静電容量センサ1〜4のセンサ電極7は、検知面側の検知範囲内にくる手(或いは指や人体、以下同じ)を検知する。シールド電極8は、センサ電極7の裏面側にてこれが検知されないようにシールドする。シールド電極9は、センサ電極7の主面に沿った周囲にて検知範囲を画定する。これらシールド電極8,9は、例えばこれらをセンサ電極7と同電位に駆動するシールド駆動回路26に接続されていてもよい。   The sensor electrode 7 of each of the capacitance sensors 1 to 4 detects a hand (or a finger or a human body, the same applies hereinafter) that falls within the detection range on the detection surface side. The shield electrode 8 shields the sensor electrode 7 from being detected on the back side. The shield electrode 9 defines a detection range around the main surface of the sensor electrode 7. These shield electrodes 8 and 9 may be connected to, for example, a shield drive circuit 26 that drives them to the same potential as the sensor electrode 7.

一方、回路部20は、例えば静電容量センサ1〜4とそれぞれ接続された複数の静電容量検知回路21,22,23,24と、これら複数の静電容量検知回路21〜24とそれぞれ接続されたA/D変換器21a,22a,23a,24aと、これらA/D変換器21a〜24aと接続された演算処理部25とを備えて構成されている。   On the other hand, the circuit unit 20 is connected to, for example, a plurality of capacitance detection circuits 21, 22, 23, and 24 connected to the capacitance sensors 1 to 4, and to the plurality of capacitance detection circuits 21 to 24, respectively. A / D converters 21a, 22a, 23a, and 24a, and an arithmetic processing unit 25 connected to these A / D converters 21a to 24a are configured.

各静電容量検知回路21〜24は、例えば各静電容量センサ1〜4のセンサ電極7によって検知された静電容量(Capacitance)を電圧(Voltage)にそれぞれ変換するC−V変換機能を有する。これら静電容量検知回路21〜24は、例えば公知のCR充放電時間を計測する回路、充電した電荷を既知のコンデンサに転送する回路、インピーダンスを測定する回路、発振回路を構成して発振周波数を計測する回路等を用いて構成することができる。   Each of the capacitance detection circuits 21 to 24 has a CV conversion function of converting, for example, capacitance (Capacitance) detected by the sensor electrode 7 of each of the capacitance sensors 1 to 4 into voltage (Voltage). . These capacitance detection circuits 21 to 24 include, for example, a known CR charge / discharge time circuit, a circuit for transferring charged charges to a known capacitor, a circuit for measuring impedance, and an oscillation circuit to set the oscillation frequency. It can be configured using a circuit to be measured.

各A/D変換器21a〜24aは、各静電容量検知回路21〜24から出力された電圧を示すアナログ信号をディジタル信号に変換する。演算処理部25は、例えば図示しないCPUや、その一時記憶領域として利用されるRAM、データ格納用のROM等の記憶手段を備えて構成されている。   Each A / D converter 21a-24a converts an analog signal indicating a voltage output from each capacitance detection circuit 21-24 into a digital signal. The arithmetic processing unit 25 includes, for example, a storage unit such as a CPU (not shown), a RAM used as a temporary storage area, a ROM for storing data, and the like.

また、演算処理部25は、入力装置100全体の制御を司ると共に、各A/D変換器21a〜24aからのディジタル信号に基づく静電容量値Cを比較判定して、手の位置を検出する。更に、演算処理部25は、ディスプレイ装置30の表示制御を行う表示制御手段としての機能を備えると共に、電気機器に制御信号などの出力信号を出力する出力手段としての機能を備える。   The arithmetic processing unit 25 controls the entire input device 100, and compares and determines the capacitance value C based on the digital signals from the A / D converters 21a to 24a to detect the position of the hand. . Further, the arithmetic processing unit 25 has a function as a display control unit that performs display control of the display device 30 and also has a function as an output unit that outputs an output signal such as a control signal to an electric device.

なお、各静電容量センサ1〜4は、例えば図示しない複数の基板上にそれぞれ別体に、或いは1つの基板上に一体的に形成されている。この基板としては、例えばフレキシブルプリント基板やリジッド基板、或いはこれらを組み合わせたものなど、いずれの基板をも採用することができる。   Each of the capacitance sensors 1 to 4 is formed, for example, separately on a plurality of substrates (not shown) or integrally on one substrate. As this board | substrate, any board | substrates, such as a flexible printed circuit board, a rigid board | substrate, or what combined these, are employable, for example.

回路部20は、各静電容量センサ1〜4が形成された基板の同一面側或いは裏面側に実装されて一体的に設けられていても、別途他の基板に実装されて別体に設けられていても良い。また、一組の静電容量検知回路及びA/D変換器を1つの回路要素とすると、この回路要素は、静電容量センサの数と対応するように複数設けられていてもよい。   Even if the circuit unit 20 is mounted on the same surface side or the back surface side of the substrate on which the capacitance sensors 1 to 4 are formed and provided integrally, it is mounted separately on another substrate and provided separately. It may be done. Further, when a set of capacitance detection circuit and A / D converter is one circuit element, a plurality of circuit elements may be provided so as to correspond to the number of capacitance sensors.

各静電容量センサ1〜4のセンサ電極7及びシールド電極8,9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、又はセラミック等の絶縁体からなる基板上に形成された銅、銅合金又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。   The sensor electrode 7 and the shield electrodes 8 and 9 of each of the capacitance sensors 1 to 4 are, for example, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyimide (PI), polyamide (PA), glass epoxy resin, or ceramic. It can be composed of copper, a copper alloy, or a metal member (conductive material) such as aluminum or iron, an electric wire, or the like formed on a substrate made of an insulator such as.

なお、各静電容量センサ1〜4は、その配置態様によっては外観上目立たないように配置する必要が生じる場合がある。例えば、ディスプレイ装置30の表示画面Dは表示領域であるので、各静電容量センサ1〜4はディスプレイ装置30の意匠パネルなどの裏面側(下側)に配置されてもよいが、表面側に貼着或いは埋設して設けるような場合もある。   In addition, it may be necessary to arrange | position each electrostatic capacitance sensor 1-4 so that it may not stand out in appearance depending on the arrangement | positioning aspect. For example, since the display screen D of the display device 30 is a display region, the capacitance sensors 1 to 4 may be arranged on the back side (lower side) of the design panel or the like of the display device 30, but on the front side. In some cases, it may be attached or embedded.

このような場合は、上記基板を透明性を有するパネルやフィルム材にて形成し、各電極7〜9を透明電極で構成するようにすればよい。透明電極は、例えば錫ドープ酸化インジウム(ITO)や導電性ポリマーによって構成することができる。導電性ポリマーとしては、例えばPEDOT/PSS(ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォニック酸)や、PEDOT/TsO(ポリエチレンジオキシチオフェン/トルエンスルフォネート)などを用いることができる。   In such a case, the said board | substrate should be formed with the panel and film material which have transparency, and should just comprise each electrode 7-9 with a transparent electrode. The transparent electrode can be composed of, for example, tin-doped indium oxide (ITO) or a conductive polymer. As the conductive polymer, for example, PEDOT / PSS (polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonic acid), PEDOT / TsO (polyethylene dioxythiophene / toluene sulfonate), or the like can be used.

ディスプレイ装置30は、LCDや有機EL、プラズマディスプレイ等からなり、電気機器の操作モードとなった場合は、この電気機器の操作を指示するためのスライド移動可能なインジケータを表示画面D上に表示する。図1に示す例では、インジケータとしてボリュームコントロールのスライドバー50が表示画面Dの左右方向に長手方向を形成するように表示され、このスライドバー50内に現状の設定値を示すバー51が表示されている。スライドバー50には、左側に近くなるほど小さくなる数値が割り当てられている。   The display device 30 is composed of an LCD, an organic EL, a plasma display, or the like. When the display device 30 is in the operation mode of the electric device, an indicator that can be slid to instruct operation of the electric device is displayed on the display screen D. . In the example shown in FIG. 1, a volume control slide bar 50 is displayed as an indicator so as to form a longitudinal direction in the left-right direction of the display screen D, and a bar 51 indicating the current set value is displayed in the slide bar 50. ing. The slide bar 50 is assigned a numerical value that becomes smaller toward the left side.

なお、電気機器としては、カーナビゲーションシステム、カーオーディオシステム、カーエアコンシステム、カーテレビシステム、及びこれらの車以外で使用されるシステム等、人的な操作が要求される機器全般が挙げられる。また、インジケータとしては、上記スライドバー50の他に、操作メータ、操作ダイヤル、操作つまみ等の種々の態様が含まれる。   Note that examples of electrical devices include devices that require human operation, such as car navigation systems, car audio systems, car air-conditioning systems, car TV systems, and systems used outside these vehicles. In addition to the slide bar 50, the indicator includes various modes such as an operation meter, an operation dial, and an operation knob.

次に、このように構成された電気機器の入力装置を用いた電気機器の操作処理について説明する。図3は、本発明の第1の実施形態に係る電気機器の入力装置を備えた電気機器の設置例を示す図である。図4は、この入力装置を備えた電気機器の操作処理手順を示すフローチャートである。図5は、この入力装置における操作位置とセンサ出力との関係に基づくインジケータの表示状態を説明するための図である。   Next, an operation process of the electric device using the electric device input device configured as described above will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating an installation example of the electric device including the input device for the electric device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart showing an operation processing procedure of the electric device provided with the input device. FIG. 5 is a diagram for explaining the display state of the indicator based on the relationship between the operation position and the sensor output in the input device.

ここでは、図3に示すように、電気機器は、例えば車両150のインストルメントパネル151に搭載されたカーナビゲーション装置であり、ディスプレイ装置30は、このカーナビゲーション装置のディスプレイ装置であるとする。また、このディスプレイ装置30の外側に、表示画面Dを横切る直線上においては静電容量センサ1,2を、及びこの直線と表示画面D内で交わる他の直線上においては静電容量センサ3,4をそれぞれ配置した入力装置100が備えられているとする。   Here, as shown in FIG. 3, it is assumed that the electric device is a car navigation device mounted on an instrument panel 151 of the vehicle 150, for example, and the display device 30 is a display device of this car navigation device. In addition, on the outside of the display device 30, the capacitance sensors 1, 2 are on a straight line that crosses the display screen D, and on the other straight line that intersects the straight line with the display screen D, the capacitance sensors 3, 3. Assume that an input device 100 in which 4 is provided is provided.

そして、電気機器の操作処理として、図1に示したようなスライドバー50を用いてカーナビゲーション装置のボリュームを操作する場合を例に挙げて説明する。図4に示すように、まず、ディスプレイ装置30の表示画面D上にスライドバー50が表示されていない状態で、演算処理部25は、各静電容量センサ1〜4により測定された静電容量に基づく静電容量値C(C1〜C4)を検出する(ステップS100)。   As an operation process of the electric device, a case where the volume of the car navigation device is operated using the slide bar 50 as shown in FIG. 1 will be described as an example. As shown in FIG. 4, first, in a state where the slide bar 50 is not displayed on the display screen D of the display device 30, the arithmetic processing unit 25 performs the capacitance measured by each of the capacitance sensors 1 to 4. The electrostatic capacitance value C (C1 to C4) based on is detected (step S100).

次に、検出された静電容量値C1〜C4に基づき、操作モードが開始されたか否かを判断する(ステップS102)。この操作モードの開始判断は、例えば各静電容量値C1〜C4の全体の和が、予め設定されたしきい値以上となると共に、全ての静電容量値C1〜C4が増加しているか否かを判断することにより行われる。すなわち、ここでは、センサ部10の検知範囲内に手6(図5参照)が近付いてきて、この手6がディスプレイ装置30と所定の距離以内にあるか否かが判断される。   Next, based on the detected capacitance values C1 to C4, it is determined whether or not the operation mode has been started (step S102). In this operation mode start determination, for example, whether or not the total sum of the capacitance values C1 to C4 is equal to or greater than a preset threshold value and all the capacitance values C1 to C4 are increased. It is done by judging. That is, here, the hand 6 (see FIG. 5) approaches within the detection range of the sensor unit 10, and it is determined whether or not the hand 6 is within a predetermined distance from the display device 30.

操作モードが開始されていないと判断した場合(ステップS102のN)は、上記ステップS100に移行して処理を繰り返す。操作モードが開始されたと判断した場合(ステップS102のY)は、ディスプレイ装置30を制御して、表示画面D上にスライドバー50を表示する(ステップS104)。   If it is determined that the operation mode has not been started (N in step S102), the process proceeds to step S100 and the process is repeated. If it is determined that the operation mode has been started (Y in step S102), the display device 30 is controlled to display the slide bar 50 on the display screen D (step S104).

このとき、スライドバー50内には、カーナビゲーション装置の現在設定されているボリューム値を示す位置にバー51が表示される。そして、演算処理部25は、各静電容量値C1〜C4に基づき、バー51が移動可能な状態であるか否かを判断する(ステップS106)。すなわち、入力装置100では、誤動作を防ぐために、操作モードが開始されただけではバー51を操作することはできないようになっている。   At this time, a bar 51 is displayed in the slide bar 50 at a position indicating the currently set volume value of the car navigation device. And the arithmetic processing part 25 judges whether the bar 51 is a movable state based on each electrostatic capacitance value C1-C4 (step S106). In other words, in order to prevent malfunction, the input device 100 cannot operate the bar 51 only by starting the operation mode.

このステップS106での判断処理は、手6(或いは指6a、図5参照、以下同じ)の位置が、バー51の表示位置と正対しているか(又は、バー51の表示位置に相当する位置にあるか)否かを判断することにより行われる。バー51が移動可能な状態ではないと判断した場合(ステップS106のN)は、移動可能な状態となるまで待って(ステップS106のY)、移動可能な状態を操作者に報知する表示処理が行われる(ステップS108)。   In the determination process in step S106, the position of the hand 6 (or the finger 6a, see FIG. 5, the same applies hereinafter) is in front of the display position of the bar 51 (or the position corresponding to the display position of the bar 51). This is done by determining whether or not there is. When it is determined that the bar 51 is not in a movable state (N in Step S106), the display processing for waiting for the movable state (Y in Step S106) and informing the operator of the movable state is performed. Performed (step S108).

このステップS108での表示処理は、例えばバー51の表示を点滅表示させたり、バー51の表示色を変更したりすることにより行われる。このようにすれば、操作者にバー51を操作することができる状態を容易に知らせることが可能となる。そして、演算処理部25は、手6の位置を検出することでバー51の操作位置を検出し(ステップS110)、検出した操作位置にバー51が表示されるようにスライドバー50の表示を変更する(ステップS112)。   The display process in step S108 is performed, for example, by blinking the display of the bar 51 or changing the display color of the bar 51. In this way, it is possible to easily inform the operator of the state in which the bar 51 can be operated. The arithmetic processing unit 25 detects the operation position of the bar 51 by detecting the position of the hand 6 (step S110), and changes the display of the slide bar 50 so that the bar 51 is displayed at the detected operation position. (Step S112).

なお、ここではスライドバー50が横方向(左右方向)に移動するバー51を備える構造であるので、ディスプレイ装置30の左右に配置された静電容量センサ3,4のセンサ出力(静電容量値C3,C4)についてのみ着目する。ディスプレイ装置30の上下に配置された静電容量センサ1,2のセンサ出力(静電容量値C1,C2)については、バー51の操作位置の検出に影響のないように、例えば適宜重み付けや補正処理を行うようにすればよい。これにより、手6の上下方向の位置に影響されずに左右方向の位置を確実に検出することができる。   Here, since the slide bar 50 includes a bar 51 that moves in the horizontal direction (left-right direction), the sensor outputs (capacitance values) of the capacitance sensors 3 and 4 disposed on the left and right sides of the display device 30. Focus only on C3, C4). The sensor outputs (capacitance values C1 and C2) of the capacitance sensors 1 and 2 arranged above and below the display device 30 are appropriately weighted and corrected, for example, so as not to affect the detection of the operation position of the bar 51. What is necessary is just to make it process. Thereby, the position in the left-right direction can be reliably detected without being affected by the position in the vertical direction of the hand 6.

バー51の操作位置は、次のように判断することができる。すなわち、例えば図5(A)に示すスライドバー50のように、手6や指6aがディスプレイ装置30の表示画面Dの左側端部近傍にある場合は、静電容量センサ3のセンサ出力3aが大きくなり、静電容量センサ4のセンサ出力4aが小さくなる。このようなときは、バー51をスライドバー50内の左端近傍で手6等の位置に相当する位置に表示する。   The operation position of the bar 51 can be determined as follows. That is, for example, when the hand 6 or the finger 6a is in the vicinity of the left end of the display screen D of the display device 30 as in the slide bar 50 shown in FIG. 5A, the sensor output 3a of the capacitance sensor 3 is The sensor output 4a of the electrostatic capacity sensor 4 becomes smaller. In such a case, the bar 51 is displayed at a position corresponding to the position of the hand 6 or the like in the vicinity of the left end in the slide bar 50.

この状態から、図5(B)に示すように、手6等を表示画面Dの図5(A)で示した状態よりも少し右側に動かした場合は、センサ出力3aが少し減り、センサ出力4aが少し増える。これにより、手6等が右側に移動したことが分かるので、バー51をこの手6等の動きにスライドバー50内で追従させてこの位置に相当する位置に表示する。   From this state, as shown in FIG. 5 (B), when the hand 6 or the like is moved slightly to the right from the state shown in FIG. 5 (A) of the display screen D, the sensor output 3a decreases slightly, and the sensor output 4a increases a little. As a result, it can be seen that the hand 6 or the like has moved to the right side, so that the bar 51 follows the movement of the hand 6 or the like within the slide bar 50 and is displayed at a position corresponding to this position.

更に、図5(C)に示すように、そのまま手6等を表示画面Dの中央部よりも右側に動かした場合は、センサ出力4aがセンサ出力3aを上回るようになり、図5(D)に示すように、手6等が表示画面Dの右側端部近傍にある場合は、図5(A)で示した状態とは逆にセンサ出力4aが大きくなると共にセンサ出力3aが小さくなる。このように、静電容量値に基づき検出した手6等の位置に合わせてバー51の操作位置を表示する。   Further, as shown in FIG. 5C, when the hand 6 or the like is moved to the right side of the center of the display screen D as it is, the sensor output 4a exceeds the sensor output 3a, and FIG. As shown, when the hand 6 or the like is in the vicinity of the right end of the display screen D, the sensor output 4a increases and the sensor output 3a decreases as opposed to the state shown in FIG. Thus, the operation position of the bar 51 is displayed in accordance with the position of the hand 6 or the like detected based on the capacitance value.

そして、演算処理部25は、ナビゲーション装置のボリューム制御装置に対し、検出した操作位置に応じて、ボリュームの設定値を変更する信号を出力し(ステップS114)、操作者によるバー51の操作が終了して所望する設定値が確定され、操作モードが終了されるか否かを判断する(ステップS116)。   Then, the arithmetic processing unit 25 outputs a signal for changing the set value of the volume in accordance with the detected operation position to the volume control device of the navigation device (step S114), and the operation of the bar 51 by the operator is completed. Then, it is determined whether the desired set value is confirmed and the operation mode is terminated (step S116).

この操作モードの終了判断は、例えば各静電容量値C1〜C4の全体の和が、予め設定されたしきい値を下回ると共に、全ての静電容量値C1〜C4が減少しているか否かを判断することにより行われる。すなわち、ここでは、センサ部10の検知範囲内にあった手6が離れ、ディスプレイ装置30と所定の距離よりも離れたか否かが判断される。   This operation mode end determination is made, for example, by checking whether or not the total sum of the capacitance values C1 to C4 falls below a preset threshold value and all the capacitance values C1 to C4 are decreased. It is done by judging. That is, here, it is determined whether or not the hand 6 that is within the detection range of the sensor unit 10 is separated and is separated from the display device 30 by a predetermined distance.

操作モードが終了されていないと判断した場合(ステップS116のN)は、上記ステップS110に移行してバー51の操作位置を検出し、以降の処理を繰り返す。操作モードが終了されたと判断した場合(ステップS116のY)は、本フローチャートによる一連の操作処理を終了する。   If it is determined that the operation mode has not been completed (N in step S116), the process proceeds to step S110, the operation position of the bar 51 is detected, and the subsequent processing is repeated. If it is determined that the operation mode has been completed (Y in step S116), the series of operation processing according to this flowchart is terminated.

なお、上記ステップS116での操作モードの終了判断は、各静電容量値C1〜C4に基づき、次のように行われてもよい。すなわち、操作者によるバー51の操作が終了したときに、(1)手6を止めてから離す、(2)手6を表示画面Dに近付けてから離す、(3)スライドバー50に対して直角方向に手6を動かす等の操作があった場合に、操作モードを終了するように判断されてもよい。   Note that the end of the operation mode in step S116 may be performed as follows based on the capacitance values C1 to C4. That is, when the operation of the bar 51 by the operator is finished, (1) the hand 6 is stopped and then released, (2) the hand 6 is brought close to the display screen D and then released (3) with respect to the slide bar 50 When there is an operation such as moving the hand 6 in a perpendicular direction, it may be determined to end the operation mode.

上記(1)の場合は、各静電容量値C1〜C4の関係性が所定の範囲内で所定時間以上変化がなかった後に、これらの静電容量値C1〜C4が所定値以下となった場合に判断することができる。また、上記(2)の場合は、同じく各静電容量値C1〜C4の関係性が所定の範囲内にあるときに、これらの値が所定値以上増加した後直ぐに所定値以下となった場合に判断することができる。   In the case of the above (1), after the relationship between the capacitance values C1 to C4 has not changed for a predetermined time within a predetermined range, the capacitance values C1 to C4 have become a predetermined value or less. Can be determined if. Also, in the case of (2) above, when the relationship between the capacitance values C1 to C4 is within a predetermined range, the value immediately becomes a predetermined value or less immediately after the value increases by a predetermined value or more. Can be judged.

更に、上記(3)の場合は、各静電容量値C1〜C4の変化が、スライドバー50に対する直角方向を示す(例えば、手6が、表示画面Dから真っ直ぐ離れたり、表示画面Dの上下方向に真っ直ぐ移動したりしたことを示す)ような変化となった場合に判断することができる。このように、操作モードの終了判断は、操作者によるバー51の操作が終了したことを検出することにより行われる。   Furthermore, in the case of the above (3), the change in the capacitance values C1 to C4 indicates the direction perpendicular to the slide bar 50 (for example, the hand 6 moves away from the display screen D or the upper and lower sides of the display screen D). It can be determined when the change is such that it has moved straight in the direction). As described above, the end of the operation mode is determined by detecting that the operation of the bar 51 by the operator is completed.

また、以上の説明では、カーナビゲーション装置のボリュームを操作する場合を例に挙げたが、その他、表示画面Dの明るさや色合い等の画質調整の操作、表示画面Dのズーム調整の操作、カーエアコンシステムにおける温度調整の操作、風向き調整の操作、カーオーディオシステムにおけるチューナの周波数調整の操作など、種々の操作に適用することができる。   In the above description, the case of operating the volume of the car navigation device has been described as an example. In addition, the image quality adjustment operation such as the brightness and hue of the display screen D, the zoom adjustment operation of the display screen D, the car air conditioner The present invention can be applied to various operations such as a temperature adjustment operation in the system, a wind direction adjustment operation, and a tuner frequency adjustment operation in a car audio system.

ここで、センサ部10の各静電容量センサ1〜4は、図6に示すように配置されていてもよい。なお、図6には、静電容量センサ3,4のみを記載して例示するが、静電容量センサ1,2についても同様の構成とすることができる。すなわち、各静電容量センサ1〜4は、少なくとも1つの静電容量センサの主面を含む面と、ディスプレイ装置30の主面を含む面とが、ディスプレイ装置30の前面側で鈍角を形成するように、ディスプレイ装置30に対して傾斜配置されてもよい。   Here, each electrostatic capacitance sensor 1-4 of the sensor part 10 may be arrange | positioned as shown in FIG. In FIG. 6, only the capacitance sensors 3 and 4 are described and illustrated, but the capacitance sensors 1 and 2 may have the same configuration. That is, in each of the capacitance sensors 1 to 4, the surface including the main surface of at least one capacitance sensor and the surface including the main surface of the display device 30 form an obtuse angle on the front surface side of the display device 30. As described above, the display device 30 may be inclined.

図6においては、具体的には、静電容量センサ3の主面3bを含む面及び静電容量センサ4の主面4bを含む面と、ディスプレイ装置30の主面30bを含む面とが手6が近接/離間する前面側でそれぞれ鈍角を形成するように、静電容量センサ3,4が傾斜配置されている。   In FIG. 6, specifically, the surface including the main surface 3b of the capacitance sensor 3, the surface including the main surface 4b of the capacitance sensor 4, and the surface including the main surface 30b of the display device 30 are hands. Capacitance sensors 3 and 4 are inclined so that an obtuse angle is formed on the front side where 6 approaches / separates.

なお、各静電容量センサ1〜4の傾斜角度は、図示しない機械的な配置調整機構によって、図中矢印で示すように任意の角度に調整することができる。角度調整に際しては、例えば電気機器に備えられた機械式のダイヤル調整手段や、表示画面Dに表示されたインジケータを操作して配置調整機構を制御することで行うことができる。   Note that the inclination angle of each of the capacitance sensors 1 to 4 can be adjusted to an arbitrary angle as shown by an arrow in the figure by a mechanical arrangement adjustment mechanism (not shown). The angle adjustment can be performed, for example, by operating a mechanical dial adjustment means provided in an electric device or an indicator displayed on the display screen D to control the arrangement adjustment mechanism.

このように、センサ部10の各静電容量センサ1〜4の配置角度を調整可能とすれば、センサ部10による検知範囲や検知感度を微調整することができる。従って、例えばバー51の操作に必要な手6等のストロークの大きさを任意に設定し、複数の操作者が居る場合などに操作者毎に最適な操作環境を提供することが可能となる。   Thus, if the arrangement angle of each of the capacitance sensors 1 to 4 of the sensor unit 10 can be adjusted, the detection range and detection sensitivity by the sensor unit 10 can be finely adjusted. Therefore, for example, the stroke size of the hand 6 necessary for the operation of the bar 51 can be arbitrarily set, and an optimum operating environment can be provided for each operator when there are a plurality of operators.

図7は、本発明の第2の実施形態に係る電気機器の入力装置におけるインジケータを示す図である。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附して説明を割愛する。上述した第1の実施形態に係る入力装置100のインジケータは、図1に示したように、表示画面Dの左右方向に長手方向を有するボリュームコントロールのスライドバー50であったが、本実施形態に係るインジケータは、次の点で相違している。   FIG. 7 is a diagram showing an indicator in the input device of the electric device according to the second embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are assigned to portions that overlap the already described portions, and description thereof is omitted. The indicator of the input device 100 according to the first embodiment described above is a volume control slide bar 50 having a longitudinal direction in the left-right direction of the display screen D as shown in FIG. Such an indicator is different in the following points.

すなわち、インジケータは、カーエアコンシステムの風量コントロールのスライドバー50Aであって、表示画面Dの縦方向(上下方向)に長手方向を形成するように表示されている。このスライドバー50Aには、下側になるほど小さくなる数値が割り当てられており、バー51が表示されている。   That is, the indicator is a slide bar 50A for air volume control of the car air conditioner system, and is displayed so as to form a longitudinal direction in the vertical direction (vertical direction) of the display screen D. The slide bar 50A is assigned a numerical value that becomes smaller toward the lower side, and a bar 51 is displayed.

この場合、スライドバー50Aが縦方向(上下方向)に移動するバー51を備える構造であるので、ディスプレイ装置30の上下に配置された静電容量センサ1,2のセンサ出力(静電容量値C1,C2)についてのみ着目するようにすれば、手6等の上下方向の位置を確実に検出して上述したような操作を行うことができる。その他の構成や作用効果については第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。   In this case, since the slide bar 50A has a structure including the bar 51 that moves in the vertical direction (up and down direction), the sensor outputs (capacitance value C1) of the capacitance sensors 1 and 2 disposed above and below the display device 30. , C2), it is possible to reliably detect the vertical position of the hand 6 and perform the operations as described above. Since other configurations and operational effects are the same as those of the first embodiment, description thereof will be omitted.

図8は、本発明の第3の実施形態に係る電気機器の入力装置におけるインジケータを示す図である。図9は、この入力装置における操作位置とセンサ出力との関係に基づくインジケータの表示状態を説明するための図である。上述した第1及び第2の実施形態では、インジケータとしてスライドバー50,50Aを例に挙げたが、本実施形態のインジケータは、図8に示すように、円形状のスライドバー50Bである点が相違している。   FIG. 8 is a diagram illustrating an indicator in the input device of the electrical apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram for explaining the display state of the indicator based on the relationship between the operation position and the sensor output in the input device. In the first and second embodiments described above, the slide bars 50 and 50A are taken as an example of the indicator. However, as shown in FIG. 8, the indicator of the present embodiment is a circular slide bar 50B. It is different.

このスライドバー50Bは、例えばカーエアコンシステムの温度コントロールのスライドバーであって、表示画面D上に円弧を形成するように表示されている。このスライドバー50Bには、その形状に沿って左側になるほど小さくなる数値が割り当てられており、バー51が表示されている。   The slide bar 50B is, for example, a temperature control slide bar of a car air conditioner system, and is displayed on the display screen D so as to form an arc. The slide bar 50B is assigned a numerical value that becomes smaller toward the left side along the shape, and the bar 51 is displayed.

この場合、回路部20の演算処理部25は、センサ部10の静電容量センサ1,2のセンサ出力(静電容量値C1,C2)を比較して手6等の上下方向の位置を検出し、静電容量センサ3,4のセンサ出力(静電容量値C3,C4)を比較して手6等の左右方向の位置を検出する。   In this case, the arithmetic processing unit 25 of the circuit unit 20 compares the sensor outputs (capacitance values C1 and C2) of the capacitance sensors 1 and 2 of the sensor unit 10 to detect the vertical position of the hand 6 and the like. Then, the sensor outputs (capacitance values C3 and C4) of the capacitance sensors 3 and 4 are compared to detect the position of the hand 6 and the like in the left-right direction.

ここでは、バー51が予め表示画面Dに対して左下側にある場合について説明する。図9(A)に示すように、上述したような操作モードが開始され、手6等の位置がバー51の表示位置と正対したことを検出してバー51が移動可能な状態となった場合、バー51を点滅表示等させて状態報知表示処理を行う。   Here, a case where the bar 51 is in the lower left side with respect to the display screen D in advance will be described. As shown in FIG. 9A, the operation mode as described above is started, and the bar 51 can be moved by detecting that the position of the hand 6 or the like faces the display position of the bar 51. In this case, the state notification display process is performed by flashing the bar 51 or the like.

このとき、静電容量センサ2,3のセンサ出力2a,3aが大きくなり、静電容量センサ1,4のセンサ出力1a,4aが小さくなる。従って、バー51は、スライドバー50Bの左下側近傍で手6等の位置に相当する位置に表示される。この状態から、図9(B)に示すように、手6等をスライドバー50B上の表示画面Dに対する左上側に移動させると、センサ出力1aが徐々に増加すると共にセンサ出力2aが徐々に減少する。   At this time, the sensor outputs 2a and 3a of the capacitance sensors 2 and 3 are increased, and the sensor outputs 1a and 4a of the capacitance sensors 1 and 4 are decreased. Therefore, the bar 51 is displayed at a position corresponding to the position of the hand 6 or the like in the vicinity of the lower left side of the slide bar 50B. From this state, as shown in FIG. 9B, when the hand 6 or the like is moved to the upper left side with respect to the display screen D on the slide bar 50B, the sensor output 1a gradually increases and the sensor output 2a gradually decreases. To do.

これと共に、センサ出力3aは出力が高い状態のまま若干増加して少し減少すると共に、センサ出力4aは出力が低い状態のまま若干の増加傾向で推移する。これにより、手6等が上記左上側に移動したことが分かるので、バー51をこの手6等の動きにスライドバー50B内で追従させてこの位置に相当する位置に表示する。   At the same time, the sensor output 3a slightly increases and decreases a little while the output is high, and the sensor output 4a changes slightly increasing while the output is low. As a result, it can be seen that the hand 6 or the like has moved to the upper left side, so that the bar 51 is caused to follow the movement of the hand 6 or the like within the slide bar 50B and displayed at a position corresponding to this position.

次に、図9(C)に示すように、手6等をスライドバー50B上の表示画面Dに対する中央上側に移動させると、センサ出力1aは徐々に増加すると共にセンサ出力2aは徐々に減少し、センサ出力3aは徐々に減少すると共にセンサ出力4aが徐々に増加する。このとき、センサ出力3a,4aがほぼ等しい値となる。これにより、手6等が上記中央上側に移動したことが分かるので、バー51をこれに合わせて表示する。   Next, as shown in FIG. 9C, when the hand 6 or the like is moved to the upper center of the display screen D on the slide bar 50B, the sensor output 1a gradually increases and the sensor output 2a gradually decreases. The sensor output 3a gradually decreases and the sensor output 4a gradually increases. At this time, the sensor outputs 3a and 4a have substantially the same value. As a result, it can be seen that the hand 6 or the like has moved to the center upper side, so the bar 51 is displayed accordingly.

そして、図9(D),(E)に示す場合は、各センサ出力1a〜4aの関係性は、図9(B),(A)に示した場合とほぼ反対の状態となる。従って、本実施形態に係る入力装置によれば、スライドバー50B上の手6等の位置を確実に検出して、バー51の操作位置を表示し、これにより定まる温度の設定値をカーエアコンシステムに出力することができる。なお、各センサ出力1a〜4aが、手6等がスライドバー50Bに沿わないような位置で動いたこと等を表している場合は、バー51の操作位置を変更しないようにすれば誤動作を防止することができる。   In the case shown in FIGS. 9D and 9E, the relationship between the sensor outputs 1a to 4a is almost opposite to the case shown in FIGS. 9B and 9A. Therefore, according to the input device according to the present embodiment, the position of the hand 6 or the like on the slide bar 50B is surely detected, the operation position of the bar 51 is displayed, and the set value of the temperature determined thereby is set as the car air conditioner system. Can be output. In addition, when each sensor output 1a-4a represents that the hand 6 etc. moved in the position which does not follow the slide bar 50B etc., it will prevent a malfunction if it does not change the operation position of the bar 51. can do.

図10は、本発明の第4の実施形態に係る電気機器の入力装置の全体構成を示す図である。図11は、本発明の第5の実施形態に係る電気機器の入力装置の静電容量検知回路を示す図である。図10に示すように、第4の実施形態に係る入力装置は、センサ部10の静電容量センサ1〜4の配置態様や構成は上述した実施形態と同様である。   FIG. 10 is a diagram illustrating an overall configuration of an input device for an electrical apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram illustrating a capacitance detection circuit of an input device of an electrical apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, in the input device according to the fourth embodiment, the arrangement mode and configuration of the capacitance sensors 1 to 4 of the sensor unit 10 are the same as those in the above-described embodiment.

相違点は、回路部20Aに静電容量検知回路28及びA/D変換器28aが1つずつ設けられ、静電容量検知回路28及びシールド駆動回路26がそれぞれスイッチSW31〜34,SW41〜44介して各静電容量センサ1〜4のセンサ電極7やシールド電極8,9と接続されている点である。   The difference is that one electrostatic capacity detection circuit 28 and one A / D converter 28a are provided in the circuit unit 20A, and the electrostatic capacity detection circuit 28 and the shield drive circuit 26 are connected via switches SW31 to SW34 and SW41 to 44, respectively. In other words, it is connected to the sensor electrode 7 and the shield electrodes 8 and 9 of the electrostatic capacitance sensors 1 to 4.

すなわち、静電容量センサ1〜4のセンサ電極7は、それぞれスイッチSW31〜34を介して静電容量検知回路28と接続され、静電容量センサ1〜4のシールド電極8,9は、それぞれスイッチSW41〜44を介してシールド駆動回路26と接続される。また、演算処理部25は、スイッチSW31〜34,SW41〜44のスイッチ制御(ON/OFF制御)、及びA/D変換器28aからのデータ取り込みタイミング制御を行う。   That is, the sensor electrodes 7 of the capacitance sensors 1 to 4 are connected to the capacitance detection circuit 28 via the switches SW31 to 34, respectively, and the shield electrodes 8 and 9 of the capacitance sensors 1 to 4 are respectively connected to the switches. It is connected to the shield drive circuit 26 via SW41 to 44. Further, the arithmetic processing unit 25 performs switch control (ON / OFF control) of the switches SW31 to SW34 and SW41 to 44 and control of timing for taking in data from the A / D converter 28a.

例えば、静電容量センサ1にて静電容量の検知を行う場合は、スイッチSW31,SW42〜44を閉じてスイッチSW32〜34,SW41を開くことにより、静電容量センサ1のセンサ電極7が静電容量検知回路28に接続され、静電容量センサ2〜4のセンサ電極7がシールド駆動回路26に接続される。各静電容量センサ2〜4についても同様に静電容量を検知する。   For example, when the capacitance sensor 1 detects the capacitance, the sensor electrode 7 of the capacitance sensor 1 is statically closed by closing the switches SW31 and SW42 to 44 and opening the switches SW32 to 34 and SW41. Connected to the capacitance detection circuit 28, the sensor electrodes 7 of the capacitance sensors 2 to 4 are connected to the shield drive circuit 26. Similarly, each of the capacitance sensors 2 to 4 detects the capacitance.

このように構成すれば、静電容量センサ1〜4と静電容量検知回路28との接続を時間的に例えば高速に切り替えることにより、静電容量検知回路の個数を減らすことができる。なお、スイッチ制御とタイミング制御を演算処理部25で行うとしたが、スイッチ制御は演算処理部25と別途独立して周期的に行い、それぞれの切替時の出力をホールドして、それがA/D変換器28aに接続されるように構成してもよい。   If comprised in this way, the number of electrostatic capacitance detection circuits can be reduced by switching the connection of the electrostatic capacitance sensors 1-4 and the electrostatic capacitance detection circuit 28 temporally, for example at high speed. Although the switch control and the timing control are performed by the arithmetic processing unit 25, the switch control is periodically performed separately from the arithmetic processing unit 25, and the output at each switching is held. You may comprise so that it may be connected to D converter 28a.

また、図11に示すように、第5の実施形態に係る入力装置の静電容量検知回路21〜24,28は差動動作するものとして構成されている。各静電容量センサ1〜4は、センサ電極7、シールド電極8,9の他に、ダミーのセンサ電極(ダミー電極)19を備えた構成を有している。   As shown in FIG. 11, the capacitance detection circuits 21 to 24 and 28 of the input device according to the fifth embodiment are configured to perform a differential operation. Each of the capacitance sensors 1 to 4 has a configuration including a dummy sensor electrode (dummy electrode) 19 in addition to the sensor electrode 7 and the shield electrodes 8 and 9.

具体的には、例えば差動動作回路のプラス側入力端にセンサ電極7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所定のしきい値と比較して手6等を検出するようにしたものである。   Specifically, for example, the sensor electrode 7 is connected to the plus side input end of the differential operation circuit, and the dummy electrode 19 is connected to the minus side input end, and the value of the capacitance Cb is subtracted from the value of the capacitance Ca. The output value is compared with a predetermined threshold value by a comparator or the like to detect the hand 6 or the like.

このような静電容量検知回路21〜24,28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VaVrが充電され、静電容量CbとCfにCbVrが充電される。   As an operation of such capacitance detection circuits 21 to 24, 28, for example, when the switch S1 is open (OFF), the switch S2 is grounded (GND), and the switch S3 is closed (ON), When switch S3 is opened (OFF), switch S2 is switched to Vr, and switch S1 is connected to the inverting input of the operational amplifier, capacitances Ca and Cf are charged with VaVr, and capacitances Cb and Cf are charged with CbVr. The

次に、スイッチS1をオープン(OFF)及びスイッチ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。   Next, after the switch S1 is opened (OFF) and the switch S2 is grounded (GND), the output voltage V when the switch S1 is grounded (GND) is measured. The voltage at this time is V / Vr = {(Cf + Ca) / Cf} − {(Cf + Cb) / Cf}, and a voltage corresponding to the ratio between the capacitance Ca and the capacitance Cb is output.

このように静電容量検知回路21〜24,28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6等と静電容量結合するとセンサ自体の感度が低くなる。従って、センサ電極7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6等との間に同電位である他のシールド電極47を設けて手6等との静電容量結合を小さくする必要がある。   Thus, by setting the capacitance detection circuits 21 to 24 and 28 to a differential operation (differential circuit), the temperature characteristics of the circuit can be offset and common mode noise can be reduced. At this time, for example, the dummy electrode 19 is connected to the negative input end of the differential amplifier circuit. If the dummy electrode 19 is capacitively coupled to the hand 6 or the like, the sensitivity of the sensor itself is lowered. Therefore, the area of the dummy electrode 19 is made sufficiently small with respect to the sensor electrode 7 or another shield electrode 47 having the same potential is provided between the dummy electrode 19 and the hand 6 etc. It is necessary to reduce the capacitive coupling.

なお、上述した実施形態においては、センサ部10の静電容量センサが4つ設けられた場合を例に挙げて説明したが、少なくとも2つあればよく、例えば3つである場合はディスプレイ装置30の外側における異なる位置に表示画面Dを囲む三角形を構成する状態で配置して二次元的な位置を検出したり、静電容量センサの数を増やすことで分解能を向上させたりするようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the case where four capacitance sensors of the sensor unit 10 are provided has been described as an example. However, at least two are sufficient, for example, when there are three, the display device 30. It is also possible to detect the two-dimensional position by arranging the triangles surrounding the display screen D at different positions outside the screen, or to improve the resolution by increasing the number of capacitance sensors. Good.

また、各静電容量センサを立体的な配置にして三次元的な手6等の位置を検出するように構成してもよい。その他、回路部20は静電容量検知回路の出力をそのまま利用する構成としたが、各静電容量センサ1〜4の近くに手6等やその他の物体がないときの静電容量値を初期容量値として、この初期容量値からの差分値を用いて手6等の位置を検出するようにしてもよい。   Further, the capacitance sensors may be arranged in a three-dimensional arrangement so as to detect the position of the three-dimensional hand 6 or the like. In addition, although the circuit unit 20 is configured to use the output of the capacitance detection circuit as it is, the initial capacitance value when there is no hand 6 or other object in the vicinity of each of the capacitance sensors 1 to 4 is used. The position of the hand 6 or the like may be detected using a difference value from the initial capacitance value as the capacitance value.

1〜4 静電容量センサ
6 手
7 センサ電極
8,9 シールド電極
10 センサ部
20 回路部
21〜24 静電容量検知回路
21a〜24a A/D変換器
25 演算処理部
26 シールド駆動回路
28 静電容量検知回路
28a A/D変換器
100 入力装置
150 車両
151 インストルメントパネル
1-4 Electrostatic Capacitance Sensor 6 Hand 7 Sensor Electrode 8, 9 Shield Electrode 10 Sensor Unit 20 Circuit Unit 21-24 Capacitance Detection Circuit 21a-24a A / D Converter 25 Arithmetic Processing Unit 26 Shield Drive Circuit 28 Electrostatic Capacity detection circuit 28a A / D converter 100 Input device 150 Vehicle 151 Instrument panel

Claims (8)

電気機器の操作を指示するためのスライド移動可能なインジケータを表示する表示手段と、
前記表示手段の外側における異なる位置に設けられた複数の静電容量センサ部と、
前記複数の静電容量センサ部によって検知された静電容量に基づく静電容量値をそれぞれ検出して前記インジケータの操作位置を検出する検出手段と、
前記検出された操作位置に基づいて、前記インジケータの表示を変更する表示制御手段とを備えた
ことを特徴とする電気機器の入力装置。
Display means for displaying a slide-movable indicator for instructing the operation of the electric device;
A plurality of capacitance sensor units provided at different positions outside the display means;
Detecting means for detecting an operation position of the indicator by detecting capacitance values based on capacitances detected by the plurality of capacitance sensor units;
An input device for an electrical device, comprising: display control means for changing the display of the indicator based on the detected operation position.
前記検出されたインジケータの操作位置に応じて、前記電気機器に出力信号を出力する出力手段を更に備えた
ことを特徴とする請求項1記載の電気機器の入力装置。
The input device for an electric device according to claim 1, further comprising output means for outputting an output signal to the electric device according to the detected operation position of the indicator.
前記複数の静電容量センサ部は、前記表示手段を横切る直線上に配置された第1及び第2の静電容量センサ部を含む
ことを特徴とする請求項1又は2記載の電気機器の入力装置。
The input of the electric device according to claim 1, wherein the plurality of capacitance sensor units include first and second capacitance sensor units arranged on a straight line crossing the display unit. apparatus.
前記複数の静電容量センサ部は、前記第1及び第2の静電容量センサ部と異なる位置に設けられた第3の静電容量センサ部を含む
ことを特徴とする請求項3記載の電気機器の入力装置。
The electric capacity according to claim 3, wherein the plurality of capacitance sensor units include a third capacitance sensor unit provided at a position different from that of the first and second capacitance sensor units. Device input device.
前記検出手段は、前記複数の静電容量センサ部によって検知された静電容量値の全体の和が予め設定されたしきい値以上となると共に、全ての静電容量値が増加しているときに、前記インジケータの動作を開始する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の電気機器の入力装置。
When the total sum of the capacitance values detected by the plurality of capacitance sensor units is equal to or greater than a preset threshold value and all the capacitance values are increasing, The operation of the indicator is started. The input device for an electric device according to any one of claims 1 to 4, wherein the operation of the indicator is started.
前記検出手段は、前記複数の静電容量センサ部によって検知された静電容量値の全体の和が予め設定されたしきい値を下回ると共に、全ての静電容量値が減少しているときに、前記インジケータの動作を終了する
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の電気機器の入力装置。
When the total sum of the capacitance values detected by the plurality of capacitance sensor units is less than a preset threshold value and all the capacitance values are decreasing, the detection means The operation of the indicator is terminated. The electric device input device according to claim 1, wherein the operation of the indicator is terminated.
前記複数の静電容量センサ部は、少なくとも1つの静電容量センサ部の主面を含む面と、前記表示手段の主面を含む面とが前記表示手段の前面側で鈍角を形成するように、前記表示手段に対して傾斜配置されている
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載の電気機器の入力装置。
In the plurality of capacitance sensor units, the surface including the main surface of at least one capacitance sensor unit and the surface including the main surface of the display unit form an obtuse angle on the front side of the display unit. The input device for an electric device according to claim 1, wherein the input device is inclined with respect to the display unit.
前記少なくとも1つの静電容量センサ部は、前記表示手段に対する傾斜角度が調整可能に配置されている
ことを特徴とする請求項7記載の電気機器の入力装置。
The electric device input device according to claim 7, wherein the at least one capacitance sensor unit is arranged such that an inclination angle with respect to the display unit can be adjusted.
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