JP2013196618A - Touch sensor - Google Patents

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Mitsuhiro Kawada
充弘 河田
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Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a touch sensor capable of shortening touch position calculation time in a tracing operation.SOLUTION: A touch sensor 30 comprises: eight electrodes 4A to 4H to which a tracing operation is performed; four electrodes 4I to 4L to which the tracing operation is not performed; a C/V converter that generates voltage according to a variation in capacitance for each electrode; and a calculation circuit 70 that calculates a touch position on the basis of the voltage generated by the C/V converter. The calculation circuit 70 is provided with: a normal mode of taking in all of the voltage to each electrode that is generated by the C/V converter; and a short mode of taking in the voltage to the electrodes to which the tracing operation is performed. The calculation circuit 70 switches from the normal mode to the short mode when the voltage taken in is determined to correspond to the electrodes to which the tracing operation is performed.

Description

本発明は、静電容量の変化を利用して、例えば人の指の近接を検出するタッチセンサに関するものである。   The present invention relates to a touch sensor that detects, for example, the proximity of a human finger using a change in capacitance.

従来、特許文献1に示されるタッチセンサが知られている。特許文献1のタッチセンサは、5枚の電極と、静電容量の変化量を電圧に変換する5つの変換器とを備えている。5枚ある電極のうちの4枚は円環状に配置され、1枚は円環状に配置された4枚の電極の中央部に配置されている。5つの変換器は、5枚の電極のそれぞれに設けられている。5枚ある電極のうちいずれかに指が近づくと、その電極の静電容量が変化する。5つの変換器は、それぞれ自身に対応する電極の静電容量の変化量に応じた電圧を生成する。5つの変換器により生成される5つの電圧の大きさによって、5つの電極のうちどの電極に指が接触したかを判断することが可能である。   Conventionally, a touch sensor disclosed in Patent Document 1 is known. The touch sensor of Patent Document 1 includes five electrodes and five converters that convert the amount of change in capacitance into voltage. Four of the five electrodes are arranged in an annular shape, and one is arranged in the center of the four electrodes arranged in an annular shape. Five converters are provided for each of the five electrodes. When a finger approaches one of the five electrodes, the capacitance of that electrode changes. Each of the five converters generates a voltage corresponding to the amount of change in capacitance of the electrode corresponding to itself. Depending on the magnitude of the five voltages generated by the five transducers, it is possible to determine which of the five electrodes is touched by the finger.

特開2000−18905号公報JP 2000-18905 A

ところで、近年、タッチセンサを利用して、各種の表示画面、例えばナビゲーションシステムの地図画面をユーザの意図する方向へスクロールさせたいという要望がある。特許文献1では、5枚の電極のうちいずれがタッチされたか否かを検出することができる。このため、円環状に配置された4枚の電極により、4方向を検出することが可能である。従って、特許文献1のタッチセンサによれば、表示画面を4方向へスクロールさせることができる。なお、中央部の電極は、方向を検出するためのものではなく、例えば地図画面上において、4枚の電極を通じて選択される目的地の設定を確定するために用いる。   By the way, in recent years, there is a demand for using a touch sensor to scroll various display screens, for example, a map screen of a navigation system, in a direction intended by the user. In Patent Document 1, it is possible to detect which of the five electrodes is touched. For this reason, it is possible to detect four directions with four electrodes arranged in an annular shape. Therefore, according to the touch sensor of Patent Document 1, the display screen can be scrolled in four directions. Note that the center electrode is not for detecting the direction, but is used, for example, to determine the setting of the destination selected through the four electrodes on the map screen.

さて、このようなタッチセンサを利用して地図画面のスクロール方向を変えるとき、多くのユーザは、今までタッチしていた電極から指を一旦離してスクロールさせたい方向の電極をタッチするのではなく、今までタッチしていた電極からスクロールさせたい方向の電極へ指をスライドさせる、いわゆるなぞり操作することが分かっている。一方、地図画面のスクロールを制御する制御部は、5つの変換器により生成される電圧を順次取り込んでからタッチされた電極がいずれであるかを判断し、タッチされた電極に対応する方向へ地図画面をスクロールさせる。従って、制御部は、ユーザがなぞり操作する場合であれ、なぞり操作しない場合であれ、5つの変換器により生成される電圧全てを取り込む。例えば、タッチされない中央部の電極における電圧までも取り込む。このため、制御部におけるタッチされた電極がいずれであるかの判断が遅くなり、ひいては、タッチされた電極に対応する方向への地図画面のスクロールの開始が遅くなる。   Now, when changing the scroll direction of the map screen by using such a touch sensor, many users do not touch the electrode in the direction that they want to scroll by once releasing their finger from the electrode that has been touched so far. It is known that a so-called tracing operation is performed in which a finger is slid from an electrode touched until now to an electrode in a direction to be scrolled. On the other hand, the controller that controls the scrolling of the map screen sequentially takes in the voltages generated by the five converters, determines which electrode is touched, and maps the map in the direction corresponding to the touched electrode. Scroll the screen. Therefore, the control unit captures all voltages generated by the five converters, regardless of whether the user performs a tracing operation or not. For example, even the voltage at the center electrode that is not touched is captured. For this reason, the determination of which electrode is touched in the control unit is delayed, and consequently, the start of scrolling the map screen in the direction corresponding to the touched electrode is delayed.

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、なぞり操作におけるタッチ位置の算出時間が短いタッチセンサを提供することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a touch sensor having a short calculation time of a touch position in a tracing operation.

上記課題を解決するために、請求項1の発明は、なぞり操作される少なくとも2つの電極と、なぞり操作されない少なくとも1つの電極と、前記電極毎に静電容量の変化量に応じた電圧を生成するC/V変換器と、前記C/V変換器により生成された電圧に基づきタッチ位置を算出する演算回路とを備え、前記演算回路は、前記C/V変換器により生成される各電極に対する全ての電圧を取り込む通常モードと、前記なぞり操作される電極に対する電圧を取り込む短縮モードとを備え、取り込んだ電圧がなぞり操作される電極に対するものである旨判断されるとき、前記通常モードから前記短縮モードへ切り替えることを要旨とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 generates at least two electrodes to be traced, at least one electrode not to be traced, and a voltage corresponding to the amount of change in capacitance for each of the electrodes. And a calculation circuit that calculates a touch position based on the voltage generated by the C / V converter, the calculation circuit corresponding to each electrode generated by the C / V converter. A normal mode for capturing all voltages, and a shortening mode for capturing voltages for the electrodes to be traced. When it is determined that the captured voltage is for electrodes to be traced, the shortening from the normal mode is performed. The gist is to switch to the mode.

従来のタッチセンサでは、全ての電極に対する電圧を取り込んでからタッチ位置を算出していた。このため、例えば、タッチセンサがなぞり操作される場合であっても、なぞり操作されない電極に対する電圧をも取り込んでからタッチ位置を算出するため、当該タッチ位置を算出するまでに時間を要していた。この点、同構成によれば、通常モードにおいてなぞり操作される電極に対する電圧を取り込んだ場合に、短縮モードに切り替えることにより、なぞり操作されない電極に対する電圧を取り込まないようにする。これにより、なぞり操作されるときのタッチ位置の算出にかかる時間を短縮することができる。   In the conventional touch sensor, the touch position is calculated after taking in voltages for all the electrodes. For this reason, for example, even when the touch sensor is dragged, it takes time to calculate the touch position since the touch position is calculated after taking in the voltage for the electrode that is not dragged. . In this regard, according to this configuration, when the voltage for the electrode that is traced in the normal mode is captured, the voltage for the electrode that is not traced is not captured by switching to the shortening mode. As a result, the time required for calculating the touch position when the tracing operation is performed can be shortened.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のタッチセンサにおいて、前記なぞり操作されない電極が複数設けられる場合、前記演算回路は、前記短縮モードにおいて、前記なぞり操作されない電極に対する全ての電圧を取り込まないことを要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, in the touch sensor according to the first aspect, in the case where a plurality of the electrodes that are not subjected to the stroking operation are provided, the arithmetic circuit outputs all voltages for the electrodes that are not traversed in the shortening mode. The gist is not to capture.

なぞり操作されない電極が複数設けられる場合、そのうちの一部の電極に対する電圧を取り込むことも考えられる。このようにした場合であれ、すべての電圧を取り込む場合に比べれば、なぞり操作時のタッチ位置の算出時間は短くなる。しかし、算出時間をより短くしたい場合もある、この点、同構成によれば、演算回路は、短縮モードとされたとき、なぞり操作される電極に対する電圧のみ取り込むので、なぞり操作時における当該タッチ位置の算出にかかる時間をより短縮することができる。   When a plurality of electrodes that are not subjected to the tracing operation are provided, it is also conceivable to take in voltages for some of the electrodes. Even in this case, the calculation time of the touch position at the time of the tracing operation is shorter than when all the voltages are taken in. However, there is a case where it is desired to shorten the calculation time. According to this configuration, when the arithmetic circuit is set to the shortening mode, the calculation circuit captures only the voltage for the electrode to be traced. It is possible to further reduce the time required for the calculation.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のタッチセンサにおいて、前記なぞり操作されない電極が複数設けられる場合、前記演算回路は、前記短縮モードにおいて、前記なぞり操作されない電極の電圧のうちの一部を取り込むことを要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the touch sensor according to the first aspect, in the case where a plurality of the electrodes that are not subjected to the stroking operation are provided, the arithmetic circuit, The gist is to capture a part.

同構成によれば、例えば、なぞり操作される指と異なる指でなぞり操作されない電極がタッチされた場合でも、当該電極のタッチを検出することができる。また、全ての電極に対する電圧を取り込む場合に比べれば、タッチ位置の算出時間を短縮することができる。   According to this configuration, for example, even when an electrode that is not dragged with a finger different from the finger that is dragged is touched, the touch of the electrode can be detected. In addition, the calculation time of the touch position can be shortened as compared with the case where the voltages for all the electrodes are captured.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のうちいずれか一項に記載のタッチセンサにおいて、前記演算回路は、前記短縮モードにおいて、前記なぞり操作される電極に対する電圧が予め設定された基準値を下回る場合に、前記通常モードに切り替えることを要旨とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the touch sensor according to any one of the first to third aspects, the arithmetic circuit has a voltage for the electrode to be dragged set in advance in the shortening mode. The gist is to switch to the normal mode when the value is lower than the reference value.

同構成によれば、なぞり操作の終了後直ちに通常モードに切り替わるので、なぞり操作が終了した直後になぞり操作されない電極がタッチされた場合でも、当該電極のタッチの検出にかかる時間を短縮することができる。   According to this configuration, since the mode is switched to the normal mode immediately after the end of the tracing operation, even when an electrode that is not subjected to the tracing operation is touched immediately after the end of the tracing operation, it is possible to reduce the time required to detect the touch of the electrode. it can.

請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のうちいずれか一項に記載のタッチセンサにおいて、前記演算回路は、前記短縮モード中、定期的に通常モードに切り替わることを要旨とする。   The gist of a fifth aspect of the present invention is the touch sensor according to any one of the first to fourth aspects, wherein the arithmetic circuit periodically switches to the normal mode during the shortening mode.

同構成によれば、例えば、なぞり操作される指と異なる指でなぞり操作されない電極がタッチされた場合でも、当該電極のタッチの検出頻度が高められる。   According to this configuration, for example, even when an electrode that is not dragged with a finger that is different from the finger that is dragged is touched, the detection frequency of the touch of the electrode is increased.

本発明では、なぞり操作におけるタッチ位置の算出時間が短いタッチセンサを提供することができる。   In the present invention, it is possible to provide a touch sensor having a short calculation time of a touch position in a tracing operation.

ナビゲーションシステムの概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of a navigation system. (a)は電極の配置を示す正面図、(b)は電極が裏面に貼付されるノブの正面図。(A) is a front view which shows arrangement | positioning of an electrode, (b) is a front view of the knob by which an electrode is affixed on the back surface. マイクロコンピュータのメモリに記憶されるスクロールデータとしてのエリアを示す図。The figure which shows the area as scroll data memorize | stored in memory of a microcomputer. (a)は通常モードにおける読込部の読込タイミングを示すタイムチャート、(b)は短縮モードにおける読込部の読込タイミングを示すタイムチャート。(A) is a time chart which shows the reading timing of the reading part in normal mode, (b) is a time chart which shows the reading timing of the reading part in shortening mode. 他の実施の形態の読込部における読込タイミングの別例を示すタイムチャート。The time chart which shows another example of the read timing in the reading part of other embodiment.

以下、本発明にかかるタッチセンサをナビゲーションシステム具体化した一実施の形態について図1〜図5を参照して説明する。
<システムの全体構成>
図1に示すように、ナビゲーションシステム1は、各種の情報を表示するディスプレイ10と、当該ディスプレイ10の表示を制御するマイクロコンピュータ20とを備えている。マイクロコンピュータ20には、不揮発性のメモリ21が設けられている。メモリ21には、地図情報が記憶されている。マイクロコンピュータ20は、メモリ21に記憶されている地図情報を読み込み、ディスプレイ10に表示する。マイクロコンピュータ20には、図示しないオーディオを含む各種の制御対象機器、及びタッチセンサ30が接続されている。マイクロコンピュータ20への制御情報への入力は、タッチセンサ30を通じて行われる。マイクロコンピュータ20は、タッチセンサ30からの制御情報に基づき、各種の制御対象機器を制御する。
<タッチセンサ>
タッチセンサ30は、12枚の電極4A〜4Lと、当該12枚の電極4A〜4Lのそれぞれに接続される12個の発振回路5A〜5Lと、当該12個の発振回路5A〜5Lのそれぞれに接続される12個の変換回路6A〜6Lと、12個の変換回路6A〜6Lがそれぞれ接続される演算回路70とを備えている。演算回路70は、マイクロコンピュータ20に接続されている。なお、発振回路5A〜5L及び12個の変換回路6A〜6Lは、C/V変換器として機能する。
Hereinafter, an embodiment in which a touch sensor according to the present invention is embodied as a navigation system will be described with reference to FIGS.
<Overall system configuration>
As shown in FIG. 1, the navigation system 1 includes a display 10 that displays various types of information, and a microcomputer 20 that controls the display of the display 10. The microcomputer 20 is provided with a nonvolatile memory 21. The memory 21 stores map information. The microcomputer 20 reads the map information stored in the memory 21 and displays it on the display 10. Various control target devices including audio (not shown) and a touch sensor 30 are connected to the microcomputer 20. Input to the control information to the microcomputer 20 is performed through the touch sensor 30. The microcomputer 20 controls various devices to be controlled based on control information from the touch sensor 30.
<Touch sensor>
The touch sensor 30 includes twelve electrodes 4A to 4L, twelve oscillation circuits 5A to 5L connected to the twelve electrodes 4A to 4L, and twelve oscillation circuits 5A to 5L. Twelve conversion circuits 6A to 6L to be connected and an arithmetic circuit 70 to which each of the 12 conversion circuits 6A to 6L is connected are provided. The arithmetic circuit 70 is connected to the microcomputer 20. The oscillation circuits 5A to 5L and the twelve conversion circuits 6A to 6L function as C / V converters.

図2(a)に示すように、12枚の電極のうち8枚の電極4A〜4Hは、それぞれ半径2d、中心角40°の扇形から、要(中心O)が一致する半径d、中心角40°の扇側を取り除いた形状とされている。これら8枚の電極4A〜4Hは、隣り合う電極との間に角度5°の隙間を有して円環状に配置されている。詳述すると、電極4Aは12時の位置、電極4Cは3時の位置、電極4Eは6時の位置、電極4Gは9時の位置、電極4Bは電極4Aと電極4Cとの間、電極4Dは電極4Cと電極4Eとの間、電極4Fは電極4Eと電極4Gとの間、電極4Hは電極4Gと電極4Aとの間とされている。これらを中心Oを原点とする2次元の直交座標系にあてはめると、電極4Aは70°〜110°、電極4Bは25°〜65°、電極4Cは340°(−20°)〜20°、電極4Dは295°〜335°、電極4Eは250°〜290°、電極4Fは205°〜245°、電極4Gは160°〜200°、電極4Hは115°〜155°の範囲を占める。なお、図2(b)に示すように、これら8枚の電極4A〜4Hは、それらの外側の弧が半径2dとされた円形のスイッチノブ80における外周と一致する態様で、当該スイッチノブ80の裏面に貼付されている。スイッチノブ80の表面は、ユーザの指によってタッチ可能とされている。スイッチノブ80は、非導電性の樹脂材料により形成され、その厚さは、距離d(半径2dの1/2)に対して無視できる程度に薄いものとされている。このため、スイッチノブ80の表面におけるいずれの位置をタッチしたときであれ、指と各電極4A〜4Hとの距離は、3d以内となる。なお、スイッチノブ80の表面には、半径dとなる円形の図柄と、当該円の外側における1時から12時までのそれぞれの位置に外側へ向かうに従って徐々に先鋭となる12個の二等辺三角形の図柄とがデザインされている。ここでは、12個の二等辺三角形の図柄は、スイッチノブ80の中心から距離3d/2だけ離れた位置に設けられている。   As shown in FIG. 2 (a), eight electrodes 4A to 4H out of the twelve electrodes have a radius d and a center angle that coincide with each other (center O) from a sector shape having a radius 2d and a center angle of 40 °. It is the shape which removed the fan side of 40 degrees. The eight electrodes 4A to 4H are arranged in an annular shape with a gap of 5 ° between adjacent electrodes. Specifically, the electrode 4A is at the 12 o'clock position, the electrode 4C is at the 3 o'clock position, the electrode 4E is at the 6 o'clock position, the electrode 4G is at the 9 o'clock position, the electrode 4B is between the electrode 4A and the electrode 4C, and the electrode 4D Is between the electrode 4C and the electrode 4E, the electrode 4F is between the electrode 4E and the electrode 4G, and the electrode 4H is between the electrode 4G and the electrode 4A. When these are applied to a two-dimensional orthogonal coordinate system having the center O as the origin, the electrode 4A is 70 ° to 110 °, the electrode 4B is 25 ° to 65 °, the electrode 4C is 340 ° (−20 °) to 20 °, The electrode 4D occupies a range from 295 ° to 335 °, the electrode 4E from 250 ° to 290 °, the electrode 4F from 205 ° to 245 °, the electrode 4G from 160 ° to 200 °, and the electrode 4H from 115 ° to 155 °. As shown in FIG. 2 (b), these eight electrodes 4A to 4H are arranged so that the outer arcs thereof coincide with the outer periphery of the circular switch knob 80 having a radius 2d. It is affixed to the back of the. The surface of the switch knob 80 can be touched by a user's finger. The switch knob 80 is made of a non-conductive resin material, and its thickness is thin enough to be ignored with respect to the distance d (1/2 of the radius 2d). For this reason, even when any position on the surface of the switch knob 80 is touched, the distance between the finger and each of the electrodes 4A to 4H is within 3d. On the surface of the switch knob 80, a circular pattern having a radius d and twelve isosceles triangles that gradually become sharper toward the outside from 1 o'clock to 12 o'clock on the outside of the circle. The design of and. Here, the twelve isosceles triangle symbols are provided at a position away from the center of the switch knob 80 by a distance of 3d / 2.

図2(a)に示すように、12枚の電極のうち2枚の電極4I,4Jは、辺の長さがdの正方形とされている。電極4Iは電極4B及び電極4Cの右方に、電極4Jは電極4C及び電極4Dの右方に、配置されている。また、電極4I,4Jは、縦に整列されている。これら2枚の電極4I,4Jは、図2(b)に示すように、辺の長さがdの正方形とされたスイッチノブ8I,8Jの裏面に貼付されている。スイッチノブ8I,8Jの表面は、ユーザの指によってタッチ可能とされている。スイッチノブ8I,8Jは、非導電性の樹脂材料により形成されている。なお、スイッチノブ8Iの表面には「+」のマークが,スイッチノブ8Jの表面には「−」のマークが、それぞれデザインされている。   As shown in FIG. 2A, of the 12 electrodes, the two electrodes 4I and 4J are squares having a side length d. The electrode 4I is disposed on the right side of the electrodes 4B and 4C, and the electrode 4J is disposed on the right side of the electrodes 4C and 4D. The electrodes 4I and 4J are aligned vertically. As shown in FIG. 2B, these two electrodes 4I and 4J are affixed to the back surfaces of switch knobs 8I and 8J that are square with sides having a length d. The surface of the switch knobs 8I and 8J can be touched by the user's finger. The switch knobs 8I and 8J are made of a nonconductive resin material. A “+” mark is designed on the surface of the switch knob 8I, and a “−” mark is designed on the surface of the switch knob 8J.

また、図2(a)に示すように、12枚の電極のうち2枚の電極4K,4Lは、縦辺の長さがd、横辺の長さが1.5dの長方形とされている。電極4Kは電極4D及び電極4Eの下方に、電極4Lは電極4E及び電極4Fの下方に配置されている。電極4K,4Lは、横に整列されている。これら2枚の電極4K,4Lは、図2(b)に示すように、縦辺の長さがd、横辺の長さが1.5dの長方形とされたスイッチノブ8K,8Lの裏面に貼付されている。スイッチノブ8K,8Lの表面は、ユーザの指によってタッチ可能とされている。スイッチノブ8K,8Lは、非導電性の樹脂材料により形成されている。なお、スイッチノブ8Kの表面には「MENU」の文字が、スイッチノブ8Lの表面には「前の画面に戻る」を意味する左側が開口部となるようにU字を倒し且つ上側のみ左矢印とされたマークが、それぞれデザインされている。   As shown in FIG. 2 (a), of the 12 electrodes, the two electrodes 4K and 4L are rectangles having a vertical side length d and a horizontal side length 1.5d. . The electrode 4K is disposed below the electrodes 4D and 4E, and the electrode 4L is disposed below the electrodes 4E and 4F. The electrodes 4K and 4L are aligned horizontally. As shown in FIG. 2B, these two electrodes 4K and 4L are formed on the back surface of the switch knobs 8K and 8L having a rectangular shape with a vertical side of d and a horizontal side of 1.5d. It is affixed. The surface of the switch knobs 8K and 8L can be touched by the user's finger. The switch knobs 8K and 8L are made of a nonconductive resin material. Note that the letter “MENU” is on the surface of the switch knob 8K, and the U-shape is tilted so that the left side that means “return to the previous screen” is the opening on the surface of the switch knob 8L. Each mark is designed.

スイッチノブ80,8I〜8Lに例えば人の指が接触する等、電極4A〜4Lに導電体が近接すると、電極4A〜4Lには、静電誘導により電荷が偏る分極が発生する。これにより、電極4A〜4Lにおける静電容量が変化する。発振回路5A〜5Lは、常時、発振信号を生成する。発振回路5A〜5Lは、電極4A〜4Lの静電容量が変化すると振幅を変化させた発振信号を生成する。本例の発振回路5A〜5Lは、静電容量の変化量の大きさに反比例した大きさの振幅で発振する。発振回路5A〜5Lから発振された発振信号は、変換回路6A〜6Lに入力される。変換回路6A〜6Lは、入力された電気信号の振幅の大きさに反比例した電圧V(スカラー)に変換する。すなわち、電圧Vは、指と電極4A〜4Lとの距離の近さに比例する。従って、指と電極4A〜4Lとの距離をx、発振回路5A〜5Lが発振し始めるときの指と電極4A〜4Lとの距離をxl、発振回路5A〜5Lが最高周波数で発振するときの電圧をVmaxとすると、電圧Vの大きさは、次の(式1)で表される。   When a conductor comes close to the electrodes 4A to 4L, for example, when a human finger comes into contact with the switch knobs 80 and 8I to 8L, the electrodes 4A to 4L generate polarization in which charges are biased due to electrostatic induction. Thereby, the electrostatic capacitance in electrode 4A-4L changes. The oscillation circuits 5A to 5L always generate an oscillation signal. The oscillation circuits 5A to 5L generate oscillation signals whose amplitudes are changed when the capacitances of the electrodes 4A to 4L change. The oscillation circuits 5A to 5L in this example oscillate with an amplitude having a magnitude inversely proportional to the magnitude of the change in capacitance. The oscillation signals oscillated from the oscillation circuits 5A to 5L are input to the conversion circuits 6A to 6L. The conversion circuits 6A to 6L convert the voltage into a voltage V (scalar) inversely proportional to the amplitude of the input electric signal. That is, the voltage V is proportional to the proximity of the distance between the finger and the electrodes 4A to 4L. Therefore, the distance between the finger and the electrodes 4A to 4L is x, the distance between the finger and the electrodes 4A to 4L when the oscillation circuits 5A to 5L start to oscillate is xl, and the distance between the oscillation circuits 5A to 5L oscillates at the maximum frequency. When the voltage is Vmax, the magnitude of the voltage V is expressed by the following (Equation 1).

なお、電極4A〜4Lにおける静電容量の変化の大きさは、電極の厚さ、電極と導電体との距離、誘電体の比誘電率によって異なる。本例では、スイッチノブ80,8I〜8Lが人の指によりタッチ操作されることを想定し、電極4A〜4Lは、人の指と電極4A〜4Lとの距離xが距離3dより近づいたときに、静電容量が変化する比誘電率及び厚さを有している。従って、距離xl=距離3dであるので、上述の(式1)は、次の(式2)に書き換えることができる。 The magnitude of the capacitance change in the electrodes 4A to 4L varies depending on the thickness of the electrode, the distance between the electrode and the conductor, and the relative dielectric constant of the dielectric. In this example, it is assumed that the switch knobs 80 and 8I to 8L are touch-operated by a human finger, and the electrodes 4A to 4L are used when the distance x between the human finger and the electrodes 4A to 4L is closer than the distance 3d. Furthermore, it has a relative dielectric constant and a thickness with which the capacitance changes. Therefore, since distance xl = distance 3d, (Equation 1) described above can be rewritten as (Equation 2) below.

なお、(式2)におけるkは、指と電極4A〜4Lとの近さを表す変数である。変数kは、1に近づくほど指と電極4A〜4Lとが接近していることを、0に近づくほど指と電極4A〜4Lとが離間していることを示す。 Note that k in (Expression 2) is a variable representing the proximity between the finger and the electrodes 4A to 4L. The variable k indicates that the finger is closer to the electrodes 4A to 4L as it is closer to 1, and that the finger is closer to the electrodes 4A to 4L as it is closer to 0.

演算回路70は、変換回路6A〜6Lにより生成される電圧Vをこの順番で順次読み込む読込部78を備える。図1に示すように、演算回路70は、読込部78によって取り込まれた電圧Vに基づき、スイッチノブ80に対するタッチ位置、又はスイッチノブ8I〜8Lのいずれがタッチされたかを算出する。そして、演算回路70は、算出したタッチ位置を示す電気信号をマイクロコンピュータ20に出力する。   The arithmetic circuit 70 includes a reading unit 78 that sequentially reads the voltage V generated by the conversion circuits 6A to 6L in this order. As shown in FIG. 1, the arithmetic circuit 70 calculates the touch position on the switch knob 80 or which of the switch knobs 8I to 8L is touched based on the voltage V captured by the reading unit 78. Then, the arithmetic circuit 70 outputs an electrical signal indicating the calculated touch position to the microcomputer 20.

<演算回路>
図1に示すように、演算回路70のメモリ71には、変換回路6A〜6Hから入力される電圧Vと比較してスイッチノブ80へのタッチの有無を判断するための第1の基準電圧V、及び電圧Vからタッチ位置Tを算出するための各種の算出式72が記憶されている。ここでは、第1の基準電圧Vは0V(ボルト)とされている。すなわち、演算回路70は、変換回路6A〜6Hの全てから0より大きい電圧Vが入力された場合に、指がスイッチノブ80にタッチされたと判断する。算出式72としては、変換回路6A〜6Lにより生成される電圧Vに基づきタッチ位置Tの中心Oからの距離Xtを算出する距離算出式73と、同じく変換回路6A〜6Lにより生成される電圧Vに基づき中心Oから3時の方向に延びる線分と線分OTとのなす角である中心角θを算出する中心角算出式74とが記憶されている。これら距離算出式73及び中心角算出式74から算出される距離Xt及び中心角θから、タッチ位置Tを特定することができる。これら距離算出式73及び中心角算出式74を次の(式3)及び(式4)に示す。なお、本例では、距離算出式73及び中心角算出式74の導出については省略する。
<Calculation circuit>
As shown in FIG. 1, the memory 71 of the arithmetic circuit 70 has a first reference voltage V for determining whether or not the switch knob 80 is touched compared to the voltage V input from the conversion circuits 6A to 6H. Various calculation formulas 72 for calculating the touch position T from 0 and the voltage V are stored. Here, the first reference voltage V 0 is set to 0 V (volt). That is, the arithmetic circuit 70 determines that the finger has been touched by the switch knob 80 when a voltage V greater than 0 is input from all of the conversion circuits 6A to 6H. The calculation formula 72 includes a distance calculation formula 73 for calculating the distance Xt from the center O of the touch position T based on the voltage V generated by the conversion circuits 6A to 6L, and the voltage V generated by the conversion circuits 6A to 6L. And a center angle calculation formula 74 for calculating a center angle θ which is an angle formed by a line segment extending from the center O in the direction of 3 o'clock and the line segment OT is stored. The touch position T can be identified from the distance Xt and the central angle θ calculated from the distance calculation formula 73 and the central angle calculation formula 74. These distance calculation formula 73 and center angle calculation formula 74 are shown in the following (formula 3) and (formula 4). In this example, the derivation of the distance calculation formula 73 and the central angle calculation formula 74 is omitted.

また、メモリ71には、変換回路6I〜6Lから入力される電圧Vと比較してスイッチノブ8I〜8Lのいずれかへのタッチの有無を判断するための第2の基準電圧Vが記憶されている。ここでは、第2の基準電圧Vは1V(ボルト)とされている。すなわち、演算回路70は、変換回路6I〜6Lのいずれかから1V(ボルト)の大きさの電圧Vが入力された場合に、当該電圧を入力した変換回路6I〜6Lに対応する電極4I〜4L(スイッチノブ8I〜8L)が指でタッチされたと判断する。 Further, the memory 71 stores a second reference voltage V 1 for determining whether or not any of the switch knobs 8 I to 8 L is touched compared to the voltage V input from the conversion circuits 6 I to 6 L. ing. Here, the second reference voltage V 1 is a 1V (volt). That is, when a voltage V having a magnitude of 1 V (volt) is input from any of the conversion circuits 6I to 6L, the arithmetic circuit 70 has electrodes 4I to 4L corresponding to the conversion circuits 6I to 6L to which the voltage is input. It is determined that (switch knobs 8I to 8L) are touched with a finger.

演算回路70は、判断部76及び演算部77を備える。判断部76は、各変換回路6A〜6Hから入力される電圧Vがメモリ21に記憶される第1の基準電圧V(ここでは、0V(ボルト))より大きいか、すなわち、(式2)の変数kが0より大きいか否かを判断する。また、判断部76は、各変換回路6I〜6Lから入力される電圧Vがメモリ21に記憶される第2の基準電圧V(ここでは、1V(ボルト))であるか否か、すなわち、(式2)の変数kが1であるか否かを判断する。 The arithmetic circuit 70 includes a determination unit 76 and a calculation unit 77. The determination unit 76 determines whether the voltage V input from each of the conversion circuits 6A to 6H is greater than the first reference voltage V 0 (here, 0 V (volt)) stored in the memory 21, that is, (Equation 2) It is determined whether or not the variable k is greater than zero. In addition, the determination unit 76 determines whether or not the voltage V input from each of the conversion circuits 6I to 6L is the second reference voltage V 1 (here, 1 V (volt)) stored in the memory 21, that is, It is determined whether or not the variable k in (Expression 2) is 1.

演算部77は、変換回路6A〜6Hから電圧Vが入力された場合、当該電圧Vからメモリ71に記憶される算出式72を使用してスイッチノブ80へのタッチ位置Tを算出する。なお、演算部77は、変換回路6I〜6Lのいずれかから電圧Vが入力された場合、当該変換回路6I〜6Lに対応する電極4I〜4L(スイッチノブ8I〜8L)の位置をタッチ位置Tとする。   When the voltage V is input from the conversion circuits 6 </ b> A to 6 </ b> H, the calculation unit 77 calculates the touch position T to the switch knob 80 using the calculation formula 72 stored in the memory 71 from the voltage V. When the voltage V is input from any of the conversion circuits 6I to 6L, the calculation unit 77 determines the positions of the electrodes 4I to 4L (switch knobs 8I to 8L) corresponding to the conversion circuits 6I to 6L as the touch position T. And

読込部78は、図4(a)に示すように、変換回路6A〜6Lにより生成される全ての電圧Vをこの順番で順次読み込む通常モードと、図4(b)に示すように、変換回路6A〜6Hにより生成される電圧Vのみをこの順番で順次読み込む短縮モードとを有する。これら通常モードと操作モードとを切り替えは、判断部76が行う。すなわち、判断部76は、読込部78における通常モードと操作モードとの切り替え手段としても機能する。例えば、読込部78が通常モードとされている場合において、変換回路6A〜6Hのいずれかから入力される電圧Vが第1の基準電圧Vより大きいと判断されるとき、判断部76は、読込部78を短縮モードに切り替える。読込部78が短縮モードとされている場合において、変換回路6A〜6Hの全てから入力される電圧Vが第1の基準電圧V以下と判断されるとき、判断部76は、読込部78を通常モードに切り替える。 As shown in FIG. 4A, the reading unit 78 includes a normal mode in which all the voltages V generated by the conversion circuits 6A to 6L are sequentially read in this order, and a conversion circuit as shown in FIG. 4B. A shortening mode in which only the voltage V generated by 6A to 6H is sequentially read in this order. The determination unit 76 switches between the normal mode and the operation mode. That is, the determination unit 76 also functions as a switching unit between the normal mode and the operation mode in the reading unit 78. For example, when the reader 78 is in the normal mode, when the voltage V inputted from any of the conversion circuit 6A~6H is determined to be larger than the first reference voltage V 0, determination unit 76, The reading unit 78 is switched to the shortening mode. When the reading unit 78 is in the shortening mode, when the voltage V input from all of the conversion circuits 6A to 6H is determined to be equal to or lower than the first reference voltage V 0 , the determining unit 76 sets the reading unit 78 to Switch to normal mode.

<マイクロコンピュータ>
マイクロコンピュータ20のメモリ21には、ディスプレイ10に表示する地図をタッチ位置Tの方向へスクロールするためのスクロールデータ22が記憶されている。スクロールデータ22は、電極4A〜4Hの外周より内側における円形領域(電極4A〜4Hを円形とみなした投影領域)を13のエリアE0〜E12に区画し、各エリアE0〜E12とディスプレイ10に表示される地図のスクロール方向とが対応付けられたものである。図3に示すように、エリアE0は、中心Oからの距離が距離d以内の円形の領域である。エリアE1〜E12は、中心Oからの距離が距離dよりも大きく距離2d以内の環状の領域を30°間隔に分けた領域である。ここでは、エリアE1は45°〜75°、エリアE2は15°〜45°、エリアE3は345°(−15°)〜15°、エリアE4は315°〜345°、エリアE5は285°〜315°、エリアE6は255°〜285°、エリアE7は225°〜255°、エリアE8は195°〜225°、エリアE9は165°〜195°、エリアE10は135°〜165°、エリアE11は105°〜135°、エリアE12は75°〜105°の範囲を占める。各エリアE0〜E12と対応付けられたスクロール方向は、エリアE1で1時(60°)の方向、エリアE2で2時(30°)の方向、エリアE3で3時(0°)の方向、エリアE4で4時(330°)の方向、エリアE5で5時(300°)の方向、エリアE6で6時(270°)の方向、エリアE7で7時(240°)の方向、エリアE8で8時(210°)の方向、エリアE9で9時(180°)の方向、エリアE10で10時(150°)の方向、エリアE11で11時(120°)の方向、エリアE12で12時(90°)の方向、とされている。なお、エリアE0には、スクロール方向が設定されていない。
<Microcomputer>
The memory 21 of the microcomputer 20 stores scroll data 22 for scrolling the map displayed on the display 10 in the direction of the touch position T. The scroll data 22 divides a circular area inside the outer periphery of the electrodes 4A to 4H (projection area in which the electrodes 4A to 4H are considered as circular) into 13 areas E0 to E12, and is displayed on each area E0 to E12 and the display 10 Is associated with the scroll direction of the map. As shown in FIG. 3, the area E0 is a circular region whose distance from the center O is within a distance d. Areas E1 to E12 are regions obtained by dividing an annular region whose distance from the center O is larger than the distance d and within the distance 2d into 30 ° intervals. Here, area E1 is 45 ° to 75 °, area E2 is 15 ° to 45 °, area E3 is 345 ° (−15 °) to 15 °, area E4 is 315 ° to 345 °, and area E5 is 285 ° to 285 °. 315 °, area E6 is 255 ° to 285 °, area E7 is 225 ° to 255 °, area E8 is 195 ° to 225 °, area E9 is 165 ° to 195 °, area E10 is 135 ° to 165 °, area E11 Occupies a range of 105 ° to 135 ° and area E12 occupies a range of 75 ° to 105 °. The scroll directions associated with the areas E0 to E12 are the direction of 1 o'clock (60 °) in the area E1, the direction of 2 o'clock (30 °) in the area E2, the direction of 3 o'clock (0 °) in the area E3, Area E4 at 4 o'clock (330 °), Area E5 at 5 o'clock (300 °), Area E6 at 6 o'clock (270 °), Area E7 at 7 o'clock (240 °), Area E8 At 8 o'clock (210 °), area E9 at 9 o'clock (180 °), area E10 at 10 o'clock (150 °), area E11 at 11 o'clock (120 °), area E12 at 12 The direction of the hour (90 °). Note that the scroll direction is not set in the area E0.

また、図1に示すように、メモリ21には、図示しないオーディオの音量を変更するための音量データ25が記憶されている。音量データ25は、図3に示す電極4Iの投影領域であるエリアE13と音量アップとが、電極4Jの投影領域であるエリアE14と音量ダウンとが、対応付けられたものである。   As shown in FIG. 1, the memory 21 stores volume data 25 for changing the volume of audio (not shown). In the volume data 25, the area E13 that is the projection area of the electrode 4I and the volume increase shown in FIG. 3 are associated with the area E14 that is the projection area of the electrode 4J and the volume reduction.

また、図1に示すように、メモリ21には、ディスプレイ10に表示する画像を遷移させるための画面データ26が記憶されている。画面データ26は、図3に示す電極4Kの投影領域であるエリアE15と図示しない各種の制御機器に対して制御情報を入力するためのMENU画面が、対応付けられたものである。また、画面データ26は、電極4Lの投影領域であるエリアE16と現在の表示画面の一つ前の表示画面が、対応付けられたものでもある。   As shown in FIG. 1, the memory 21 stores screen data 26 for changing an image displayed on the display 10. In the screen data 26, an area E15 that is a projection region of the electrode 4K shown in FIG. 3 and a MENU screen for inputting control information to various control devices (not shown) are associated with each other. Further, the screen data 26 is obtained by associating the area E16, which is the projection area of the electrode 4L, with the display screen immediately before the current display screen.

図1に示すように、マイクロコンピュータ20は、特定部23及び制御部24を備えている。特定部23は、演算回路70から入力されたタッチ位置Tが17のエリアE0〜E16のうちどのエリアに該当するかを特定する。なお、特定部23は、算出したタッチ位置が隣り合うエリアの境界上である場合には、時計回り方向のエリアに該当すると特定する。すなわち、算出したタッチ位置TがエリアE1とエリアE2との境界上である45°とされた場合には、時計回り方向側のエリアE2と特定する。   As shown in FIG. 1, the microcomputer 20 includes a specifying unit 23 and a control unit 24. The specifying unit 23 specifies which area of the 17 areas E0 to E16 the touch position T input from the arithmetic circuit 70 corresponds to. When the calculated touch position is on the boundary between adjacent areas, the specifying unit 23 specifies that the area corresponds to the clockwise direction. That is, when the calculated touch position T is 45 ° on the boundary between the area E1 and the area E2, it is specified as the area E2 on the clockwise direction side.

制御部24は、特定部23によって特定されたエリアEがエリアE1〜E12のうちいずれかである場合には、当該エリアE1〜E12に対応付けられたスクロール方向へディスプレイ10に表示する地図がスクロールするようにメモリ21から地図情報を読み込む。これにより、ディスプレイ10に表示される地図がスクロールする。また、制御部24は、特定部23によって特定されたエリアEがエリアE13である場合にはオーディオの音量をアップさせ、エリアE14である場合にはオーディオの音量をダウンさせる。さらに、制御部24は、特定部23によって特定されたエリアEがエリアE15である場合にはディスプレイ10にMENU画面を表示させ、エリアE16である場合にはディスプレイ10に現在の表示画面よりも一つ前の表示画面を表示させる。   When the area E specified by the specifying unit 23 is any of the areas E1 to E12, the control unit 24 scrolls the map displayed on the display 10 in the scroll direction associated with the areas E1 to E12. The map information is read from the memory 21 as shown. Thereby, the map displayed on the display 10 is scrolled. The control unit 24 increases the audio volume when the area E specified by the specifying unit 23 is the area E13, and decreases the audio volume when the area E is the area E14. Further, the control unit 24 displays the MENU screen on the display 10 when the area E specified by the specifying unit 23 is the area E15, and displays the MENU screen on the display 10 more than the current display screen when the area E is the area E16. Display the previous display screen.

<タッチセンサの処理>
読込部78は、普段、通常モードとされている。従って、図4(a)に示すように、読込部78は、変換回路6A〜6Lにより生成される電圧Vの全てをこの順番で順次読み込む。これにより、電極4I〜4Lのいずれかがタッチされて、変換回路6I〜6Lにより生成された電圧Vが第2の基準電圧Vより大きくなった場合、演算回路70は、電極4I〜4L(スイッチノブ8I〜8L)がタッチされたことを示すタッチ位置信号を、マイクロコンピュータ20に送る。これにより、マイクロコンピュータ20は、オーディオの音量をアップ/ダウンさせたり、ディスプレイに表示する画面を現在の一つ前の画面やMENU画面に遷移させたりすることができる。
<Touch sensor processing>
The reading unit 78 is normally in a normal mode. Therefore, as shown in FIG. 4A, the reading unit 78 sequentially reads all the voltages V generated by the conversion circuits 6A to 6L in this order. By this, one of the electrodes 4I~4L is touched, when the voltage V generated by the conversion circuit 6I~6L becomes greater than the second reference voltage V 1, the arithmetic circuit 70, electrode 4I~4L ( A touch position signal indicating that the switch knobs 8I to 8L) are touched is sent to the microcomputer 20. Thereby, the microcomputer 20 can increase / decrease the volume of the audio, or can change the screen displayed on the display to the current previous screen or the MENU screen.

電極4A〜4Hのいずれかがタッチされて、変換回路6A〜6Hのいずれかにより生成された電圧Vが第1の基準電圧Vより大きくなった場合、演算回路70は、距離算出式73及び中心角算出式74を使用してタッチ位置Tを算出する。そして、タッチ位置Tを示すタッチ位置信号をマイクロコンピュータ20に送る。これにより、マイクロコンピュータ20は、タッチ位置Tの方向にディスプレイ10に表示される地図をスクロールさせることができる。また、判断部76は、変換回路6A〜6Hのいずれかにより生成された電圧Vが第1の基準電圧Vより大きくなるので、読込部78を短縮モードに切り替える。従って、以後、読込部78は、図4(b)に示すように、変換回路6A〜6Hにより生成される電圧Vのみこの順番で順次読み込む。図4(a)及び図4(b)に示すように、短縮モードとされた読込部78は、通常モードよりも、変換回路4つ分だけ、とりこむ電圧が少ない。従って、読込部78は、変換回路4つ分の電圧を読み込む時間分はやくなぞり操作に使用する変換回路6A〜6Hにより生成された電圧Vを読み込むことができる。これにより、演算回路70が、距離算出式73及び中心角算出式74を使用してタッチ位置Tを算出するまでにかかる時間が短縮されるとともに、当該タッチ位置Tを示すタッチ位置信号をマイクロコンピュータ20に送る時間も短縮される。これにより、マイクロコンピュータ20は、ユーザが意図した方向へスムーズに地図をスクロールさせることができる。 When any one of the electrodes 4A to 4H is touched and the voltage V generated by any of the conversion circuits 6A to 6H becomes larger than the first reference voltage V 0 , the arithmetic circuit 70 calculates the distance calculation formula 73 and The touch position T is calculated using the center angle calculation formula 74. Then, a touch position signal indicating the touch position T is sent to the microcomputer 20. Thereby, the microcomputer 20 can scroll the map displayed on the display 10 in the direction of the touch position T. Further, determining unit 76, the voltage V generated by any of the conversion circuit 6A~6H is greater than the first reference voltage V 0, switches the reading unit 78 to the low latency mode. Therefore, thereafter, the reading unit 78 sequentially reads only the voltage V generated by the conversion circuits 6A to 6H in this order, as shown in FIG. As shown in FIG. 4A and FIG. 4B, the reading unit 78 in the shortened mode takes less voltage by four conversion circuits than in the normal mode. Therefore, the reading unit 78 can read the voltage V generated by the conversion circuits 6A to 6H used for the tracing operation for the time required to read the voltages for the four conversion circuits. As a result, the time taken for the arithmetic circuit 70 to calculate the touch position T using the distance calculation formula 73 and the center angle calculation formula 74 is shortened, and the touch position signal indicating the touch position T is transmitted to the microcomputer. The time to send to 20 is also shortened. Thereby, the microcomputer 20 can scroll the map smoothly in the direction intended by the user.

なお、本例では、なぞり操作において使用される8つの電極4A〜4Hに対して、マイクロコンピュータ20のメモリ21には、13のエリアE0〜E12を記憶した。すなわち、マイクロコンピュータ20におけるタッチ位置Tの検出分解能は、電極の数である8よりも多い13である。このように、マイクロコンピュータ20におけるタッチ位置Tの検出分解能は、電極の数に依存しない。換言すれば、エリアの区画をもっと細かく設定すれば、検出分解能を増加させることができる。   In this example, 13 areas E0 to E12 are stored in the memory 21 of the microcomputer 20 for the eight electrodes 4A to 4H used in the tracing operation. That is, the detection resolution of the touch position T in the microcomputer 20 is 13 which is larger than 8 which is the number of electrodes. Thus, the detection resolution of the touch position T in the microcomputer 20 does not depend on the number of electrodes. In other words, the detection resolution can be increased by setting the area divisions more finely.

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)演算回路70に読込部78を設けた。読込部78は、変換回路6A〜6Lにより生成される全ての電圧Vをこの順番で順次読み込む通常モードと、変換回路6A〜6Hにより生成される電圧Vのみをこの順番で順次読み込む短縮モードとを有する。また、演算回路70に判断部76を設けた。判断部76は、各変換回路6A〜6Hから入力される電圧Vが第1の基準電圧Vより大きいか否か、及び、各変換回路6I〜6Lから入力される電圧Vが第2の基準電圧Vであるか否かを判断する。また、判断部76は、変換回路6A〜6Hのいずれかから入力される電圧Vが第1の基準電圧Vより大きいと判断される場合、読込部78を通常モードから短縮モードに切り替える。これにより、演算回路70は、電極4A〜4Hがなぞり操作されるとき、当該電極4A〜4Hに対応する電圧のみ読み込んでタッチ位置を算出する。このため、演算回路70は、電極4I〜4Lに対応する電圧を読み込む時間分だけ早くタッチ位置を算出することができる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) A reading unit 78 is provided in the arithmetic circuit 70. The reading unit 78 has a normal mode in which all the voltages V generated by the conversion circuits 6A to 6L are sequentially read in this order, and a shortening mode in which only the voltage V generated by the conversion circuits 6A to 6H is sequentially read in this order. Have. In addition, a determination unit 76 is provided in the arithmetic circuit 70. Determining unit 76, the converting circuit voltage V inputted from 6A~6H the first reference voltage V 0 or not greater than, and the voltage V is a second reference input from the converter circuit 6I~6L It is determined whether or not the voltage is V 1 . Further, determining unit 76, when the voltage V inputted from any of the conversion circuit 6A~6H is determined to be larger than the first reference voltage V 0, switches the reading unit 78 from the normal mode to the reduction mode. Thereby, when the electrodes 4A to 4H are traced, the arithmetic circuit 70 reads only the voltage corresponding to the electrodes 4A to 4H and calculates the touch position. Therefore, the arithmetic circuit 70 can calculate the touch position earlier by the time for reading the voltages corresponding to the electrodes 4I to 4L.

(2)判断部76は、変換回路6A〜6Hの全てから入力される電圧Vが第1の基準電圧V以下と判断される場合、読込部78を短縮モードから通常モードに切り替える。これにより、なぞり操作の終了後直ちに短縮モードから通常モードに切り替わるので、なぞり操作が終了した直後になぞり操作されない電極がタッチされた場合でも、当該電極のタッチの検出にかかる時間を短縮することができる。 (2) determining unit 76, when the voltage V supplied from all transform circuits 6A~6H is determined that the first reference voltage V 0 or less, switches the reading unit 78 from the reduction mode to the normal mode. As a result, the mode is switched from the shortening mode to the normal mode immediately after the end of the tracing operation, so even when an electrode that is not subjected to the tracing operation is touched immediately after the end of the tracing operation, the time required for detecting the touch of the electrode can be reduced. it can.

(3)電極4A〜4Hをスイッチノブ80の裏面に、電極4I〜4Jをスイッチノブ8I〜8Jの裏面にそれぞれ貼付した。これにより、電極4A〜4Jと指とが直接的に接触することはない。すなわち、電極4A〜4Jに、当該電極4A〜4Jの静電容量を変化させる導電性を有するゴミ等が付着しない。このため、電極4A〜4Jと導電性を有するゴミ等との近接が維持されることに起因するタッチセンサの検出信頼性、ひいては、ナビゲーションシステム1の操作性低下が回避される。   (3) The electrodes 4A to 4H were attached to the back surface of the switch knob 80, and the electrodes 4I to 4J were attached to the back surface of the switch knobs 8I to 8J. Thereby, electrode 4A-4J and a finger | toe do not contact directly. In other words, conductive dust or the like that changes the capacitance of the electrodes 4A to 4J does not adhere to the electrodes 4A to 4J. For this reason, the detection reliability of the touch sensor due to the proximity of the electrodes 4A to 4J and the conductive dust or the like being maintained, and hence the operability deterioration of the navigation system 1 is avoided.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、読込部78は、短縮モードにおいて電極4I〜4Lに対する変換回路6I〜6Lの全ての電圧を取り込まないようにしたが、変換回路6I〜6Lのうちの一部を順次読み込むようにしてもよい。例えば、図5に示すように、まず変換回路6A〜8Hからの電圧を取り込んだ後に変換回路6Iからの電圧を取り込み、次に変換回路6A〜8Hからの電圧を取り込んだ後に変換回路6Jからの電圧を取り込み、その次に変換回路6A〜8Hからの電圧を取り込んだ後に変換回路6Kからの電圧を読み込むというようにする。このように構成すれば、なぞり操作される指と異なる指で電極4I〜4Lがタッチされた場合でも、当該電極4I〜4Lのタッチを検出することができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the reading unit 78 does not capture all the voltages of the conversion circuits 6I to 6L for the electrodes 4I to 4L in the shortening mode, but sequentially reads a part of the conversion circuits 6I to 6L. It may be. For example, as shown in FIG. 5, the voltage from the conversion circuits 6A to 8H is first taken in, then the voltage from the conversion circuit 6I is taken in, and then the voltage from the conversion circuits 6A to 8H is taken in and then from the conversion circuit 6J. The voltage is taken in, and then the voltage from the conversion circuits 6A to 8H is taken in, and then the voltage from the conversion circuit 6K is read. If comprised in this way, even when the electrodes 4I-4L are touched with the finger different from the finger operated by the tracing, the touch of the electrodes 4I-4L can be detected.

・上記実施形態において、読込部78は、定期的に短縮モードから通常モードに切り替えてもよい。例えば、短縮モードにおいて変換回路6A〜8Hからの電圧を3回取り込んだら通常モードに切り替わるようにする。このように構成すれば、なぞり操作される指と異なる指で電極4I〜4Lがタッチされた場合でも、当該電極4I〜4Lのタッチを検出することができる。   In the above embodiment, the reading unit 78 may periodically switch from the shortening mode to the normal mode. For example, when the voltages from the conversion circuits 6A to 8H are captured three times in the shortening mode, the mode is switched to the normal mode. If comprised in this way, even when the electrodes 4I-4L are touched with the finger different from the finger operated by the tracing, the touch of the electrodes 4I-4L can be detected.

・上記実施形態において、電極は、12枚に限るものではなく、タッチ操作及びなぞり操作される電極が2枚以上、タッチ操作のみされる電極が1枚以上あればよい。
・上記実施形態において、スイッチノブ80を省略してもよい。また、スイッチノブ8I〜8Jを省略してもよい。このように構成した場合であれ、上記実施形態における(1)及び(2)の効果と同様の効果を得ることができる。
In the above embodiment, the number of electrodes is not limited to twelve, and it is sufficient if two or more electrodes are touched and dragged and one or more electrodes are touched only.
In the above embodiment, the switch knob 80 may be omitted. Further, the switch knobs 8I to 8J may be omitted. Even when configured in this way, the same effects as the effects (1) and (2) in the above embodiment can be obtained.

・上記実施形態において、スイッチノブ80及びスイッチノブ8I〜8Jの表面のデザインは省略してもよい。このように構成した場合であれ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the above embodiment, the design of the surface of the switch knob 80 and the switch knobs 8I to 8J may be omitted. Even when configured in this manner, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.

・上記実施形態において、メモリ21に記憶される距離算出式73を省略してもよい。この場合、演算回路70は、中心角算出式74により、タッチ位置Tの中心角θのみ算出できる。マイクロコンピュータ20のメモリ21には、上記実施形態のエリアE0〜E12に変えて、角度のみで区画した複数のエリアを記憶させておく。複数のエリアには、それぞれスクロール方向が対応付けられている。このように構成すれば、マイクロコンピュータ20は、演算回路70にて算出された中心角θがメモリ21に記憶されている複数のエリアのうち、いずれのエリアに該当するか判断し、そのエリアに対応付けられているスクロール方向に地図をスクロールさせることができる。なお、演算回路70が、変換回路6A〜6Lから入力される電圧Vをマイクロコンピュータ20に出力するようにすれば、マイクロコンピュータ20は、当該入力される各電圧Vの大きさによって、タッチ位置TがエリアE0に該当するか否かを判断することができる。   In the above embodiment, the distance calculation formula 73 stored in the memory 21 may be omitted. In this case, the arithmetic circuit 70 can calculate only the center angle θ of the touch position T using the center angle calculation formula 74. The memory 21 of the microcomputer 20 stores a plurality of areas partitioned only by angles instead of the areas E0 to E12 of the above embodiment. A scroll direction is associated with each of the plurality of areas. If comprised in this way, the microcomputer 20 will determine which area the center angle | corner (theta) calculated in the arithmetic circuit 70 corresponds to among the some areas memorize | stored in the memory 21, and will be in that area The map can be scrolled in the associated scroll direction. Note that if the arithmetic circuit 70 outputs the voltage V input from the conversion circuits 6A to 6L to the microcomputer 20, the microcomputer 20 may change the touch position T according to the magnitude of each input voltage V. It can be determined whether or not corresponds to the area E0.

・上記実施形態では、インバースsin(sin−1)とインバースcos(cos−1)との組み合わせにより、タッチ位置Tの中心角θを算出したが、他の方法により算出することもできる。例えば、インバースtan(tan−1)と、sin又はcosとを組み合わせてタッチ位置Tの中心角θを算出する。このようにしても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。 In the above embodiment, the center angle θ of the touch position T is calculated by a combination of inverse sin (sin −1 ) and inverse cos (cos −1 ), but it can also be calculated by other methods. For example, the center angle θ of the touch position T is calculated by combining inverse tan (tan −1 ) with sin or cos. Even if it does in this way, the effect similar to the said embodiment can be acquired.

・上記実施形態では、電極4A〜4Lは、指との距離が距離3dよりも近づいた場合に、静電容量が変化するようにしたが、電極の厚さを変更する等して、静電容量に変化が生じる距離を、任意に変更してもよい。例えば、静電容量に変化が生じる距離を短くすれば短くするほど、指が電極に近づく必要があるため、指が意図せず電極に近づいた場合に地図がスクロールしてしまうことが抑制される。   In the above embodiment, the electrodes 4A to 4L change the electrostatic capacity when the distance from the finger is closer than the distance 3d. The distance at which the capacity changes may be arbitrarily changed. For example, the shorter the distance at which the capacitance changes, the shorter it is necessary for the finger to be closer to the electrode, so that the map is prevented from scrolling when the finger approaches the electrode unintentionally. .

・上記実施形態では、電極4A〜4Lへのタッチの有無を判断する基準値としての第1の基準電圧Vを0としたが、0でなくてもよい。0でない、すなわち0よりも大きい場合、指との距離が3dよりも近づいても、マイクロコンピュータ20は、指と電極4A〜4Hとが近接したと判断しない。すなわち、地図をスクロールさせるためには、指と電極4A〜4Hとを更に近づける必要がある。従って、このように構成した場合、指が意図せず電極4A〜4Hに近づいた場合に地図がスクロールしてしまうことが抑制される。 In the above embodiment, the first reference voltage V 0 as the reference value for determining whether or not the electrodes 4A to 4L are touched is set to 0, but it may not be 0. When it is not 0, that is, when it is larger than 0, even if the distance from the finger is closer than 3d, the microcomputer 20 does not determine that the finger and the electrodes 4A to 4H are close to each other. That is, in order to scroll the map, it is necessary to bring the finger closer to the electrodes 4A to 4H. Therefore, when comprised in this way, it is suppressed that a map scrolls, when a finger | toe unintentionally approaches 4A-4H.

・上記実施形態では、第2の基準電圧Vを1V(ボルト)としたが、0V(ボルト)より大きく1V(ボルト)より小さくてもよい。このように構成すれば、指と電極4I〜4Lが接触しなくとも、マイクロコンピュータ20は、指と電極4I〜4Lとの近接(タッチ)を判断するので、ユーザの使い勝手が向上する。 In the above embodiment, although the second reference voltages V 1 and 1V (V) may be smaller than 0V (volts) greater than 1V (volt). If comprised in this way, even if a finger and the electrodes 4I-4L do not contact, since the microcomputer 20 judges the proximity | contact (touch) with a finger and the electrodes 4I-4L, a user's convenience improves.

・上記実施形態において電極4A〜4Hは、円形に配置されたが、楕円形に配置されてもよい。このように配置された場合は、中心Oからの各電極の距離に応じて、距離算出式73及び中心角算出式74の変数である電圧に重み付けを行う。このように構成すれば、電極4A〜4Hが楕円形に配置された場合あれ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the above embodiment, the electrodes 4A to 4H are arranged in a circular shape, but may be arranged in an elliptical shape. When arranged in this way, the voltage which is a variable of the distance calculation formula 73 and the center angle calculation formula 74 is weighted according to the distance of each electrode from the center O. If comprised in this way, even if electrode 4A-4H is arrange | positioned at ellipse, the effect similar to the said embodiment can be acquired.

・上記実施形態において、電極4I〜4Lは、電極4A〜4Hの右方及び下方に設けられたが、これらが設けられる位置はこれに限らず、例えば、電極4A〜4Hの左方及び上方に設けられてもよい。   In the above embodiment, the electrodes 4I to 4L are provided on the right and lower sides of the electrodes 4A to 4H. However, the positions at which these electrodes are provided are not limited to this. It may be provided.

・上記実施形態において、電極4A〜4Lの形状は、限定されるものではない。例えば、円形や、四角形等の多角形であってもよい。この場合であれ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the above embodiment, the shapes of the electrodes 4A to 4L are not limited. For example, it may be a circle or a polygon such as a rectangle. Even in this case, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.

・上記実施形態では、電極4A〜4Hは、地図をスクロールするために使用されたが、これ以外に適用してもよい。例えば、電極4A〜4Hのなぞり操作を通じて時計方向への回転操作を検出した場合に車載オーディオの音量をアップさせたり、反時計方向への回転操作を検出した場合に車載オーディオの音量をダウンさせたりしてもよい。このように構成した場合でも、タッチセンサ30のタッチ操作を通じて、マイクロコンピュータ20に様々な制御をさせることができる。また、車両以外のものに適用してもよい。   -In above-mentioned embodiment, although electrode 4A-4H was used in order to scroll a map, you may apply besides this. For example, the volume of the in-vehicle audio is increased when a clockwise rotation operation is detected through the tracing operation of the electrodes 4A to 4H, or the volume of the in-vehicle audio is decreased when a counterclockwise rotation operation is detected. May be. Even in such a configuration, the microcomputer 20 can be controlled variously through the touch operation of the touch sensor 30. Moreover, you may apply to things other than a vehicle.

・上記実施形態において、演算回路70の機能をマイクロコンピュータ20に設けてもよい。このように構成した場合であれ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the above embodiment, the function of the arithmetic circuit 70 may be provided in the microcomputer 20. Even when configured in this manner, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.

1…ナビゲーションシステム、4A〜4L…電極、5A〜5L…発振回路、6A〜6L…変換回路、8I〜8L,80スイッチノブ、10…ディスプレイ、20…マイクロコンピュータ、21,71…メモリ、22…スクロールデータ、23…特定部、24…制御部、25…音量データ、26…画面データ、30…タッチセンサ、70…演算回路、72…算出式、73…距離算出式、74…中心角算出式、76…判断部、77…演算部、78…読込部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Navigation system, 4A-4L ... Electrode, 5A-5L ... Oscillator circuit, 6A-6L ... Conversion circuit, 8I-8L, 80 switch knob, 10 ... Display, 20 ... Microcomputer, 21, 71 ... Memory, 22 ... Scroll data, 23 ... specific part, 24 ... control part, 25 ... volume data, 26 ... screen data, 30 ... touch sensor, 70 ... arithmetic circuit, 72 ... calculation formula, 73 ... distance calculation formula, 74 ... center angle calculation formula , 76 ... determination unit, 77 ... calculation unit, 78 ... reading unit.

Claims (5)

なぞり操作される少なくとも2つの電極と、なぞり操作されない少なくとも1つの電極と、前記電極毎に静電容量の変化量に応じた電圧を生成するC/V変換器と、前記C/V変換器により生成された電圧に基づきタッチ位置を算出する演算回路とを備え、
前記演算回路は、前記C/V変換器により生成される各電極に対する全ての電圧を取り込む通常モードと、前記なぞり操作される電極に対する電圧を取り込む短縮モードとを備え、取り込んだ電圧がなぞり操作される電極に対するものである旨判断されるとき、前記通常モードから前記短縮モードへ切り替えるタッチセンサ。
At least two electrodes to be traced, at least one electrode not to be traced, a C / V converter that generates a voltage corresponding to the amount of change in capacitance for each electrode, and the C / V converter. An arithmetic circuit that calculates a touch position based on the generated voltage,
The arithmetic circuit has a normal mode for capturing all voltages for each electrode generated by the C / V converter and a shortened mode for capturing a voltage for the electrode to be traced, and the captured voltage is traced. A touch sensor that switches from the normal mode to the shortened mode when it is determined that the current mode is for an electrode.
請求項1に記載のタッチセンサにおいて、
前記なぞり操作されない電極が複数設けられる場合、
前記演算回路は、前記短縮モードにおいて、前記なぞり操作されない電極に対する全ての電圧を取り込まないタッチセンサ。
The touch sensor according to claim 1,
When a plurality of electrodes that are not subjected to the tracing operation are provided,
The arithmetic circuit is a touch sensor that does not capture all voltages for the electrodes that are not dragged in the shortening mode.
請求項1に記載のタッチセンサにおいて、
前記なぞり操作されない電極が複数設けられる場合、
前記演算回路は、前記短縮モードにおいて、前記なぞり操作されない電極の電圧のうちの一部を取り込むタッチセンサ。
The touch sensor according to claim 1,
When a plurality of electrodes that are not subjected to the tracing operation are provided,
In the shortening mode, the arithmetic circuit is a touch sensor that captures a part of the voltage of the electrode that is not dragged.
請求項1〜3のうちいずれか一項に記載のタッチセンサにおいて、
前記演算回路は、前記短縮モードにおいて、前記なぞり操作される電極に対する電圧が予め設定された基準値を下回る場合に、前記通常モードに切り替えるタッチセンサ。
In the touch sensor as described in any one of Claims 1-3,
In the shortening mode, the arithmetic circuit is a touch sensor that switches to the normal mode when a voltage with respect to the electrode to be traced is lower than a preset reference value.
請求項1〜4のうちいずれか一項に記載のタッチセンサにおいて、
前記演算回路は、前記短縮モード中、定期的に通常モードに切り替わるタッチセンサ。
In the touch sensor as described in any one of Claims 1-4,
The arithmetic circuit is a touch sensor that periodically switches to a normal mode during the shortening mode.
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