JP2014229223A - Input device - Google Patents
Input device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014229223A JP2014229223A JP2013110498A JP2013110498A JP2014229223A JP 2014229223 A JP2014229223 A JP 2014229223A JP 2013110498 A JP2013110498 A JP 2013110498A JP 2013110498 A JP2013110498 A JP 2013110498A JP 2014229223 A JP2014229223 A JP 2014229223A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scan mode
- detection signal
- electrode
- detection
- side wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 212
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 48
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 45
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 2
- 101000710013 Homo sapiens Reversion-inducing cysteine-rich protein with Kazal motifs Proteins 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Position Input By Displaying (AREA)
- Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
Abstract
Description
本発明は、上面及び側壁面を有する操作体と、静電容量センサとを有し、操作体に対する操作を容量変化に基づいて検出可能な入力装置に関する。 The present invention relates to an input device that includes an operating body having an upper surface and a side wall surface, and a capacitance sensor, and can detect an operation on the operating body based on a change in capacitance.
特許文献1に記載された発明には、回転自在に支持された操作体と、操作体(操作ノブ)の上面(天面部)の裏側に配置された静電容量式センサと、を有し、操作体の回転操作とともに、操作体の上面に対する手指の接近又は接触を検出することが可能な入力装置が開示されている。
The invention described in
操作体の回転操作については、操作体の上面の外周に位置する側壁面(特許文献1の外輪部22a)を掴みながら行うことができる。
The rotating operation of the operating body can be performed while grasping the side wall surface (the
従来の入力装置の構成では、操作体の側壁面に対する操作を、上面検出用の静電容量センサにより検出することが困難であった。したがって、側壁面に対して上面検出用の静電容量センサとは別のセンサを設けることで、側壁面に対する操作を検出することが可能になるが、生産コストが増大し、また入力装置の内部構造が煩雑化し、さらに入力装置の小型化を適切に促進できない問題もあった。 In the configuration of the conventional input device, it is difficult to detect the operation on the side wall surface of the operating body by the upper surface detection capacitance sensor. Therefore, by providing a sensor separate from the upper surface detection capacitance sensor on the side wall surface, it becomes possible to detect an operation on the side wall surface, but the production cost increases and the inside of the input device is increased. There is also a problem that the structure becomes complicated and the size reduction of the input device cannot be promoted appropriately.
また従来では、側壁面を上面の上方から手で掴んでいるのか、あるいは、側壁面に偶発的に手が触れただけなのかを区別して検出することができなかった。 Conventionally, it has not been possible to distinguish and detect whether the side wall surface is grasped by hand from above the upper surface or whether the hand is accidentally touched on the side wall surface.
そこで本発明は上記従来の課題を解決するものであり、特に、操作体の側壁面に対する操作についても、上面検出用の静電容量センサにより検出可能とした入力装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and in particular, an object of the present invention is to provide an input device that can detect an operation on the side wall surface of an operating body with a capacitance sensor for detecting the upper surface. .
本発明における入力装置は、
上面及び前記上面の外周に位置する側壁面を有する操作体と、
前記上面の裏側に配置され、検出エリアが前記上面と対向している静電容量センサと、
前記静電容量センサの容量変化に基づいて検出信号を発生する制御部と、を有し、
前記上面は、前記上面に対する第1の操作により、前記静電容量センサの静電容量が変化して前記第1の操作を検出することが可能な第1の操作面とされ、
前記側壁面は、前記静電容量センサと容量結合した浮遊導体部により構成され、前記側壁面に対する操作により、前記静電容量センサの静電容量が変化して前記側壁面に対する操作を検出することが可能な第2の操作面とされることを特徴とするものである。このように本発明では、操作体の側壁面を、検出エリアが第1の検出面(上面)と対向している静電容量センサと容量結合した浮遊導体部により構成することで、第1の操作面(上面)に対する操作検出用の前記静電容量センサとは別のセンサを用いずとも、浮遊導体部の側面を第2の操作面とすることが可能になる。よって生産コストの増加、及び入力装置の内部構造の煩雑化を抑制でき、さらに入力装置の小型化を適切に促進できる。
The input device in the present invention is
An operating body having an upper surface and a side wall surface located on the outer periphery of the upper surface;
A capacitive sensor disposed on the back side of the top surface, the detection area facing the top surface;
A control unit that generates a detection signal based on a capacitance change of the capacitance sensor,
The upper surface is a first operation surface capable of detecting the first operation by changing the capacitance of the capacitance sensor by a first operation on the upper surface,
The side wall surface is constituted by a floating conductor portion capacitively coupled to the capacitance sensor, and the operation on the side wall surface is detected by changing the capacitance of the capacitance sensor by the operation on the side wall surface. The second operation surface can be used. As described above, in the present invention, the side wall surface of the operating body is configured by the floating conductor portion that is capacitively coupled to the capacitance sensor whose detection area is opposed to the first detection surface (upper surface). The side surface of the floating conductor can be used as the second operation surface without using a sensor different from the capacitance sensor for detecting the operation on the operation surface (upper surface). Therefore, increase in production cost and complication of the internal structure of the input device can be suppressed, and further downsizing of the input device can be appropriately promoted.
本発明では、前記静電容量センサは、平面内の第1の方向に間隔を空けて配置された複数本の第1の電極パターンと、前記第1の方向に対して交差する平面内の第2の方向に間隔を空けて前記第1の電極パターンと非接触にて配置された複数本の第2の電極パターンとを有して構成されており、
前記制御部は、互いに交差していない電極パターンを駆動電極と検出電極とする第1のスキャンモードと、互いに交差する電極パターンを駆動電極と検出電極とする第2のスキャンモードと、を切り換え可能としており、
前記側壁面に対する操作は、前記第1のスキャンモード及び第2のスキャンモードの少なくとも一方から得られた検出信号に基づいて検出されることが好ましい。本発明では、第1のスキャンモードあるいは第2のスキャンモードにより、第1の操作にて得られる検出信号と側壁面に対する操作にて得られる検出信号とが異なるため、各操作を検出信号に基づいて判別することが可能である。
In the present invention, the capacitance sensor includes a plurality of first electrode patterns arranged at an interval in a first direction in a plane and a first in a plane that intersects the first direction. A plurality of second electrode patterns arranged in a non-contact manner with the first electrode pattern at intervals in two directions,
The controller can switch between a first scan mode in which electrode patterns that do not intersect with each other are used as drive electrodes and detection electrodes, and a second scan mode in which electrode patterns that intersect with each other are used as drive electrodes and detection electrodes. And
The operation on the side wall surface is preferably detected based on a detection signal obtained from at least one of the first scan mode and the second scan mode. In the present invention, since the detection signal obtained by the first operation and the detection signal obtained by the operation on the side wall surface differ depending on the first scan mode or the second scan mode, each operation is based on the detection signal. Can be determined.
例えば、前記第1のスキャンモードは、第1の電極パターンと第2の電極パターンのいずれか一方に、駆動電極と検出電極を設定する。 For example, in the first scan mode, a drive electrode and a detection electrode are set in one of the first electrode pattern and the second electrode pattern.
または、前記第1のスキャンモードは、第1の電極パターンと第2の電極パターンの一方を駆動電極とし、他方で且つ前記駆動電極と交差しないものを検出電極とする。 Alternatively, in the first scan mode, one of the first electrode pattern and the second electrode pattern is used as a drive electrode, and the other electrode that does not intersect the drive electrode is used as a detection electrode.
例えば、本発明では、前記側壁面に対する操作は、前記第1のスキャンモードにて得られる検出信号と、前記第2のスキャンモードにて得られる検出信号の双方に基づいて検出されることが好ましい。 For example, in the present invention, the operation on the side wall surface is preferably detected based on both a detection signal obtained in the first scan mode and a detection signal obtained in the second scan mode. .
例えば、前記側壁面に対する操作とは、前記第2の操作面を前記第1の操作面の上方から掴んだ第2の操作であり、
前記第1のスキャンモードにて得られる検出信号が第1の閾値よりも大きく、前記第2のスキャンモードにて得られる検出信号が第2の閾値よりも小さいとき、前記第2の操作を検出することができる。
For example, the operation on the side wall surface is a second operation in which the second operation surface is gripped from above the first operation surface.
The second operation is detected when a detection signal obtained in the first scan mode is larger than a first threshold and a detection signal obtained in the second scan mode is smaller than a second threshold. can do.
このとき、前記第2のスキャンモードにて得られる検出信号が、前記第2の閾値よりも大きいときに、前記検出信号に基づいて、前記第1の操作面上にて入力操作する前記第1の操作を検出することができる。このように、第1のスキャンモードで得られる検出信号及び、第2のスキャンモードで得られる検出信号に基づいて、第1の操作か、第2の操作かを、精度よく判別することができる。 At this time, when the detection signal obtained in the second scan mode is larger than the second threshold, the first operation is performed on the first operation surface based on the detection signal. Can be detected. Thus, based on the detection signal obtained in the first scan mode and the detection signal obtained in the second scan mode, it is possible to accurately determine whether the operation is the first operation or the second operation. .
あるいは、前記側壁面に対する操作とは、前記第2の操作面を前記第1の操作面の上方から掴んだ第2の操作であり、
前記第1のスキャンモードにて得られた検出信号の時間に対する変化量に基づいて前記第2の信号か否かを判別できる。
Alternatively, the operation for the side wall surface is a second operation for grasping the second operation surface from above the first operation surface,
It can be determined whether or not the signal is the second signal based on the amount of change of the detection signal obtained in the first scan mode with respect to time.
上記において、前記第1のスキャンモードにて得られた検出信号の時間に対する変化量が、緩やかに大きくなる第1の変化状態であるとき、前記第2の操作として判断し、前記変化量が、前記第1の変化状態に比べて急激に大きくなる第2の変化状態であるとき、前記第2の操作面に横方向から操作物体が触れた状態として判断することができる。このように、検出信号の時間に対する変化量が、緩やかに大きくなるか、急激に大きくなるかで、第2の操作か、あるいは偶発的に第2の操作面に操作物体(手指等)が触れた状態であるかを、精度よく判別することができる。 In the above, when the amount of change with respect to time of the detection signal obtained in the first scan mode is the first change state that gradually increases, it is determined as the second operation, and the amount of change is When the second change state is rapidly increased as compared with the first change state, it can be determined that the operation object touches the second operation surface from the lateral direction. As described above, whether the change amount of the detection signal with respect to time increases gradually or suddenly, the second operation or the operation object (such as a finger) touches the second operation surface accidentally. It is possible to accurately determine whether or not it is in the state.
また上記において、前記第2のスキャンモードにて得られる検出信号に基づいて、前記第1の操作面上にて入力操作する前記第1の操作を検出することができる。第2のスキャンモードでは、第1の操作に対する検出信号は、第2の操作に対する検出信号や、偶発的に第2の操作面に操作物体(手指等)が触れたときに得られる検出信号と異なるので、第2のスキャンモードにて得られる検出信号により、第1の操作を検出することができる。 Further, in the above, it is possible to detect the first operation to perform an input operation on the first operation surface based on the detection signal obtained in the second scan mode. In the second scan mode, the detection signal for the first operation includes a detection signal for the second operation and a detection signal obtained when an operation object (such as a finger) touches the second operation surface accidentally. Since they are different, the first operation can be detected by the detection signal obtained in the second scan mode.
または、本発明における入力装置は、
上面及び前記上面の外周に位置する側壁面を有する操作体と、
前記上面の裏側に配置され、検出エリアが前記上面と対向している静電容量センサと、
前記静電容量センサの容量変化に基づいて検出信号を発生する制御部と、を有し、
前記上面は、前記上面に対する第1の操作により、前記静電容量センサの静電容量が変化して前記第1の操作を検出することが可能な第1の操作面とされ、
前記側壁面は、前記側壁面を前記第1の操作面の上方から掴んだ第2の操作により、前記静電容量センサの静電容量が変化して前記第2の操作を検出することが可能な第2の操作面とされており、
前記静電容量センサは、平面内の第1の方向に間隔を空けて配置された複数本の第1の電極パターンと、前記第1の方向に対して交差する平面内の第2の方向に間隔を空けて前記第1の電極パターンと非接触にて配置された複数本の第2の電極パターンとを有して構成されており、
前記制御部は、前記第1の電極パターン及び前記第2の電極パターンのいずれか一方のみで駆動電極と検出電極とを設定する第1のスキャンモードと、前記第1の電極パターン及び前記第2の電極パターンの一方を駆動電極とし他方を検出電極とする第2のスキャンモードと、を切り換え可能としており、
前記第1の操作は、前記第2のスキャンモードにて得られる検出信号に基づいて検出され、前記第2の操作は、少なくとも前記第1のスキャンモードにて得られる検出信号に基づいて検出されることを特徴とするものである。本発明では、第1の操作面(上面)に対する操作検出用の前記静電容量センサとは別のセンサを用いずとも、駆動電極と検出電極との配置が異なる第1のスキャンモードと第2のスキャンモードとを切り換えることで、第1の操作及び第2の操作の別を判別することができる。なおこの発明では、操作体の側壁部に浮遊導体部が設けられていない形態も含まれる。
Alternatively, the input device in the present invention is
An operating body having an upper surface and a side wall surface located on the outer periphery of the upper surface;
A capacitive sensor disposed on the back side of the top surface, the detection area facing the top surface;
A control unit that generates a detection signal based on a capacitance change of the capacitance sensor,
The upper surface is a first operation surface capable of detecting the first operation by changing the capacitance of the capacitance sensor by a first operation on the upper surface,
The side wall surface can detect the second operation by changing the capacitance of the capacitance sensor by a second operation in which the side wall surface is gripped from above the first operation surface. Second operation surface,
The capacitance sensor has a plurality of first electrode patterns arranged at an interval in a first direction in a plane and a second direction in a plane intersecting the first direction. A plurality of second electrode patterns arranged in a non-contact manner with the first electrode pattern at an interval; and
The control unit includes a first scan mode in which a drive electrode and a detection electrode are set using only one of the first electrode pattern and the second electrode pattern, and the first electrode pattern and the second electrode pattern. The second scan mode can be switched between one of the electrode patterns and the other as the detection electrode,
The first operation is detected based on a detection signal obtained in the second scan mode, and the second operation is detected based on at least a detection signal obtained in the first scan mode. It is characterized by that. In the present invention, the second scan mode and the second scan mode are different in arrangement of the drive electrode and the detection electrode without using a sensor different from the capacitance sensor for detecting the operation on the first operation surface (upper surface). By switching between these scan modes, it is possible to discriminate between the first operation and the second operation. In addition, in this invention, the form by which the floating conductor part is not provided in the side wall part of the operation body is also included.
また本発明では、前記第2の操作を、前記第1のスキャンモードにて得られる検出信号と、前記第2のスキャンモードにて得られる検出信号との双方に基づいて検出することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the second operation is detected based on both a detection signal obtained in the first scan mode and a detection signal obtained in the second scan mode.
また本発明では、前記操作体は回転可能に支持されており、
前記操作体の回転を検知する回転検出部を備えており、
前記操作体を回転操作する際に、前記第2の操作面を前記第1の操作面の上方から掴んだ前記側壁面に対する操作が第2の操作として検出されることが好ましい。
In the present invention, the operating body is rotatably supported,
A rotation detection unit for detecting rotation of the operation body;
When rotating the operation body, it is preferable that an operation on the side wall surface grasping the second operation surface from above the first operation surface is detected as a second operation.
上記において、前記第2の操作の検出と、前記回転検出部からの検出信号に基づいて、前記制御部は、前記操作体の回転検出信号を出力することができる。 In the above, based on detection of the second operation and a detection signal from the rotation detection unit, the control unit can output a rotation detection signal of the operation body.
本発明における第1の入力装置によれば、操作体の側壁面に静電容量センサと容量結合した浮遊導体部を設けることで、第1の操作面(上面)に対する操作検出用の前記静電容量センサとは別のセンサを用いずとも、浮遊導体部の側面を第2の操作面とすることが可能になる。 According to the first input device of the present invention, by providing the floating conductor portion capacitively coupled to the capacitance sensor on the side wall surface of the operating body, the electrostatic for detecting the operation on the first operating surface (upper surface) is provided. The side surface of the floating conductor can be used as the second operation surface without using a sensor different from the capacitance sensor.
また本発明における第2の入力装置によれば、第1の操作面(上面)に対する操作検出用の前記静電容量センサとは別のセンサを用いずとも、駆動電極と検出電極との配置が異なる第1のスキャンモードと第2のスキャンモードとを切り換えることで、第1の操作及び第2の操作の別を判別することができる。 According to the second input device of the present invention, the drive electrode and the detection electrode can be arranged without using a sensor different from the capacitance sensor for detecting the operation on the first operation surface (upper surface). By switching between the different first scan mode and second scan mode, it is possible to discriminate between the first operation and the second operation.
図1は、本実施形態における入力装置を備えたセンターコンソールの正面図である。図2は、図1のA−A線に沿って入力装置を切断し矢印方向から見た部分縦断面図である。 FIG. 1 is a front view of a center console provided with an input device according to the present embodiment. FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view of the input device taken along line AA in FIG. 1 and viewed from the direction of the arrow.
図1に示すセンターコンソール1は、車両の運転席と助手席の間に配置され、表面には各種入力をなす入力装置2が配置されている。
A
図2に示すように入力装置2は、略円柱状を成し、センターコンソール1の表面から突出する操作体10を有して構成される。操作体10を周方向に沿って回転操作できる。また操作体10を、センターコンソール1の表面に対し垂直方向に押圧操作することができる。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように操作体10は、上面部11と、上面部11の外周に位置する側壁部12とを有して構成される。上面部11は、樹脂等の円形状の絶縁基板である。上面部11の表面(上面)は、第1の操作面11aを構成している。第1の操作面11aは、平面(X方向とY方向にて形成される面)と平行な面である。ただし、第1の操作面11aは平面でなく湾曲等していてもよい。
As shown in FIG. 2, the operating
図2に示すように、上面部11の裏側には静電容量センサ13が配置されている。静電容量センサ13の表面は、検出エリア13aであり、検出エリア13aは第1の操作面11aと対向している。検出エリア13aは、平面(X方向とY方向にて形成される面)と平行な面であり、図2に示すように、第1の操作面11aと検出エリア13aとは平行とされる。ただし、検出エリア13aは、第1の操作面11aの形態に合わせて湾曲していてもよいし、あるいは、第1の操作面11a及び検出エリア13aの一方が平面で他方が湾曲面とされていてもよい。第1の操作面11aに、操作者の指を接近または接触させると、静電容量センサ13の電極と指との間に静電容量が形成され、電極に流れる電流量が変化する。電流量が変化した電極を検知しその位置を特定することで、第1の操作面11aで指が接近している入力操作位置(座標位置)を検出することができる。
As shown in FIG. 2, a
図2に示す実施形態では、操作体10を構成する側壁部12は上面部11と別体で形成され、側壁部12と静電容量センサ13との間には間隔T1が空いている。側壁部12は上面部11に対して垂直方向に設けられていてもよいし、あるいは斜めに設けられていてもよい。側壁部12は静電容量センサ13と容量結合した浮遊導体部14として機能する。浮遊導体部14は、側壁部12の全体を金属で形成すること、または側壁部12を合成樹脂で形成し表面に金属メッキを施すこと、あるいは側壁部12を導電性樹脂等で形成することで構成されている。また、側壁部12と上面部11とが合成樹脂材料で一体に形成され、側壁部12の表面に金属メッキが施されて浮遊導体部14が形成されてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 2, the
図1に示す実施の形態では、浮遊導体部14は、静電容量センサ13の周囲を囲むようにして設けられているが、浮遊導体部14が、静電容量センサ13の周囲の全周でなく一部分のみに設けられる構成としてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, the floating
図2に示すように、操作体10の内部10aに、静電容量センサ13を支持する支持部材15が設けられ、支持部材15よりも下側の領域に、回転検出部18が設けられている。操作体10は回転支持部材19に回転自在に支持されており、操作体10を回転操作すると、操作体10と一体となって回転検出部18も回転する。ただし、静電容量センサ13及びそれを支持する支持部材15は回転しない。
As shown in FIG. 2, a
図2に示すように、回転検出部18には突形状または貫通穴などの検出要素19aが一定のピッチで円周方向に配列して設けられている。回転支持部材19には、前記検出要素19aを検知する光学センサや磁気センサが設けられ、回転検出部18の回転数(回転角度)を検知できるようになっている。なお、位相をずらした2組の検出要素19aとそれぞれの検出要素19aを検知する光学センサまたは磁気センサが設けられて、回転検出部18の回転方向を検知できるようにすることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、入力装置2には、第1の操作面11aと第2の操作面14aが設けられる。第1の操作面11aは、図2に示す静電容量センサ13の上に位置する上面部11の上表面であり、第2の操作面14aは、静電容量センサ13と容量結合した浮遊導体部14の表面(側壁面)である。第2の操作面14aは、第1の操作面11aに対して垂直方向(Z)に設けられても、斜め方向に傾いていてもどちらでもよい。
As shown in FIG. 3, the
この入力装置2によれば、第1の操作面11aに指などの操作物体を接触あるいは接近させたとき、及び第2の操作面14aに指などの操作物体を接触あるいは接近させたとき、静電容量センサ13による容量変化に基づいて図3に示す制御部20にて検出信号を発生させることが可能である。したがって第2の操作面14aの検出用として静電容量センサ13と別のセンサを用意する必要がなく、第1の操作面11a及び第2の操作面14aに対して共通の静電容量センサ13を用いることができる。よって生産コストを低減でき、また入力装置2の内部構造が煩雑にならず、更に入力装置2の小型化を実現できる。
According to the
制御部20にて得られた検出信号は、入力装置2と電気的に接続された機器本体21に送られ、機器本体21では、検出信号に基づいて、例えば、カーナビゲーション画面の表示等を変更することができる。なお機器本体21は、入力装置2の構成部ではないので、図3では機器本体21を点線で示した。
The detection signal obtained by the
図3に示すように回転検出部18は、制御部20と接続されており、制御部20では、回転検出部18にて得られた検出結果に基づいて回転数や回転量等の情報信号を機器本体21に送信する。機器本体21では、制御部20からの情報信号に基づいて、表示された画面メニューを順々に移動させたり、あるいは、ボリュームの上げ下げ等を実行できる。
As shown in FIG. 3, the
図4は、静電容量センサ13の平面図である。図4に示す静電容量センサ13は薄いシート状(平板状)である。静電容量センサ13は、平面内のX方向(第1の方向)に間隔を空けてX方向と直交する平面内のY方向(第2の方向)に直線状に延出する複数本の第1の電極パターン22と、Y方向に間隔を空けてX方向に直線状に延出する複数本の第2の電極パターン23とを有して構成される。第1の電極パターン22及び第2の電極パターン23はそれぞれ、別々の絶縁基材の表面に形成され、各絶縁基材の間に絶縁層(粘着層)が介在している。したがって第1の電極パターン22と第2の電極パターン23とは、非接触の状態とされている。各絶縁基材は、樹脂フィルム、プラスチック、ガラス等で形成できる。静電容量センサ13は、透明であっても有色であってもどちらでもよい。静電容量センサ13を透明にする場合、各電極パターンをITO等の透明導電材料で形成することが必要である。
FIG. 4 is a plan view of the
図5には、一つの絶縁基材の表面に第1の電極パターン22と第2の電極パターン23とが形成された静電容量センサが示されている。この静電容量センサは、絶縁基板の1つの表面に、幅広の電極部22aと、各電極部22a間を繋ぐ幅細の接続部22bとで第1の電極パターン22が構成される。同じ表面に、幅広の電極部23aと、各電極部23a間を繋ぐ幅細の接続部23bとで第2の電極パターン23が構成される。そして第1の電極パターン22と第2の電極パターン23の各接続部22b,23bの位置が絶縁層24を介して高さ方向で重なっている。
FIG. 5 shows a capacitance sensor in which a
この静電容量センサ13では、第1のスキャンモード(近接スキャンモード)と、第2のスキャンモード(通常スキャンモード)とを設定することが可能である。
In this
図4は、駆動電極(ドライブ電極)26と検出電極(センス電極)27をともに第1の電極パターン22に設定した第1のスキャンモード(近接スキャンモード)を示している。第1のスキャンモードでは、駆動電極26と検出電極27とが平行関係になっている。また、駆動電極26と検出電極27とが最も遠くなるように、最も離れた第1の電極パターン22同士にて駆動電極26と検出電極27とが設定されている。
FIG. 4 shows a first scan mode (proximity scan mode) in which both the drive electrode (drive electrode) 26 and the detection electrode (sense electrode) 27 are set to the
また、駆動電極26及び検出電極27を第2の電極パターン23に設定することも可能である。
It is also possible to set the
図6は、第1の電極パターン22に駆動電極(ドライブ電極)26を設定し、第2の電極パターン23に検出電極(センス電極)27を設定した第2のスキャンモード(通常スキャンモード)を示している。第2のスキャンモードでは、駆動電極26と検出電極27とが直交関係になっている。
FIG. 6 shows a second scan mode (normal scan mode) in which a drive electrode (drive electrode) 26 is set in the
図7(a)は、第1の操作面(上面)11aに指Fを接触させた上面入力操作を示している。この明細書において上面入力操作は、「第1の操作」である。 FIG. 7A illustrates an upper surface input operation in which the finger F is brought into contact with the first operation surface (upper surface) 11a. In this specification, the upper surface input operation is a “first operation”.
図4で示した第1のスキャンモード(近接スキャンモード)のときに、図7(a)の上面入力操作を行うと、図7(b)に示すように制御部20にて得られる検出信号S1は、静電容量センサ13の検出エリア13aの広い範囲で発生し、検出信号S1の信号強さはH1であり、しきい値LV1よりも大きくなっている。
When the upper surface input operation of FIG. 7A is performed in the first scan mode (proximity scan mode) shown in FIG. 4, the detection signal obtained by the
駆動電極26にパルス状の電圧が与えられると、検出電極27から電流を得ることができる。このとき図7(a)に示すように指Fを第1の操作面11aに接触させた状態と指Fを離した状態とでは、電流値が変化する。この電流値の変化に基づいて、制御部20では検出信号S1を発生させることができるが、駆動電極26と検出電極27とが平行関係にある第1のスキャンモードでは、静電容量センサ13の検出エリア13aの広い範囲にわたって信号強さH1の検出信号S1が得られる。図7(a)に示すように、第1のスキャンモードでは、第1の操作面11aに指が近づいたか否かの検知のみが行われ、第1の操作面11a上での指Fの接触位置の座標検出は行われない。
When a pulse voltage is applied to the
図8(a)は、浮遊導体部14の側壁面である第2の操作面14aに指Fが触れた状態を示している。図8(a)は、指F(操作物体)が偶発的に浮遊導体部14に横から接触、あるいは近接した導体タッチ状態を示している。
FIG. 8A shows a state where the finger F has touched the
図4で示した第1のスキャンモード(近接スキャンモード)のときに、図8(a)の導体タッチ状態が起こると、図8(b)に示すように制御部20にて得られる検出信号S2は、静電容量センサ13の検出エリア13aの広い範囲で発生し、このとき、検出信号S2の信号強さはH2となっている。この信号強さH2は、図7(b)に示す、上面入力操作(第1の操作)の際に生じる信号強さH1よりも小さく、しきい値LV1よりも小さい。
When the conductor touch state of FIG. 8A occurs in the first scan mode (proximity scan mode) shown in FIG. 4, a detection signal obtained by the
浮遊導体部14の表面(側壁面)である第2の操作面14aと静電容量センサ13の検出エリア13aとは対向していないが、浮遊導体部14は静電容量センサ13と容量結合した状態にあるため、第2の操作面14aに指Fが触れると、静電容量センサ13に容量変化が生じ、その容量変化は、図7(a)に示す上面入力操作のときに比べて小さくなり、図7(a)の導体タッチ状態にて生じる検出信号S2の信号強さH2(図8(b))は、図7(a)の上面入力操作で生じる検出信号S1の信号強さH1(図7(b))よりも小さくなる。
The
図9(a)は、第1の操作面11aの上方から第2の操作面14aを指Fで掴んだグリップ操作を示している。この明細書において、グリップ操作は、「第2の操作」である。
FIG. 9A shows a grip operation in which the
図4で示した第1のスキャンモード(近接スキャンモード)のときに、図9(a)に示すグリップ操作を行うと、図9(b)に示すように制御部20にて得られる検出信号S3は、静電容量センサ13の検出エリア13aの広い範囲で発生し、このとき、検出信号S3の信号強さはH3となり、しきい値LV1よりも大きくなる。この信号強さH3は、図8(b)に示す、導体タッチ状態の際に生じる信号強さH2よりも強い。また、検出信号S3の信号強さH3は、図7(a)での上面入力操作の際に発生する検出信号S1の信号強さH1(図7(b))とほぼ同等か、信号強さH1に近い値となる。
When the grip operation shown in FIG. 9A is performed in the first scan mode (proximity scan mode) shown in FIG. 4, a detection signal obtained by the
第2の操作面14aに指Fが触れると、浮遊導体部14と容量結合した静電容量センサ13には容量変化が生じるが、図9(a)では、手のひら30が第1の操作面11aの上方に位置し、図4に示す第1のスキャンモードでの駆動電極26と検出電極27との間の広い範囲にわたって容量変化が生じやすい。したがって、図9(a)に示すグリップ操作では、図8(a)での導体タッチ状態に比べて静電容量センサ13の容量変化が大きくなり、図9(a)のグリップ操作にて生じる検出信号S3の信号強さH3は、図8(a)の導体タッチ状態で生じる検出信号S2の信号強さH2よりも大きくなる。一方、図9(b)での検出信号S3の信号強さH3は、図7(b)での検出信号S1の信号強さH1とほぼ同等か、それに近いために、第1のスキャンモード(近接スキャンモード)では、図7(a)の上面入力操作(第1の操作)と、図9(a)のグリップ操作(第2の操作)とを区別することは困難である。
When the finger F touches the
駆動電極26と検出電極27とが平行に配置された第1のスキャンモード(近接スキャンモード)では、駆動電極26と検出電極27との結合は弱く、駆動電極26と検出電極27との間で生じる容量変化は小さくなりやすい。図7(a)に示す上面入力操作(第1の操作)や図9(a)に示すグリップ操作(第2の操作)では、指Fや手のひら30の接触あるいは近接による駆動電極26と検出電極27との間での容量変化が大きくなり、検出信号S1,S3の信号強さH1,H3は、第2の操作面14a(浮遊導体部14の表面)を横から触る導体タッチ状態(図8(a))にて得られる検出信号S2の信号強さH2に比べて強くなるが、図7(b)、図8(b)、図9(b)に示すようにいずれの操作の場合でも静電容量センサ13の検出エリア13aの広い範囲にわたって検出信号S1,
In the first scan mode (proximity scan mode) in which the
なお、第1のスキャンモード(近接スキャンモード)は、駆動電極(ドライブ電極)26と第2の電極パターン23とを互いに交差させないように設定すればよいのであり、例えば、図4において破線の符号で示しているように、第1の電極パターン22に駆動電極(ドライブ電極)126を設定し、駆動電極(ドライブ電極)126と交差していない第2の電極パターン23に検出電極(センス電極)127に設定してもよい。
Note that the first scan mode (proximity scan mode) may be set so that the drive electrode (drive electrode) 26 and the
図10(a)は、図7(a)と同様に、第1の操作面(上面)11aに指Fを接触あるいは近接させた上面入力操作(第1の操作)を示しているが、図10(a)では、上面入力操作を図6に示す第2のスキャンモード(通常スキャンモード)で検出している。 FIG. 10A shows an upper surface input operation (first operation) in which the finger F is in contact with or in proximity to the first operation surface (upper surface) 11a, as in FIG. 7A. In 10 (a), the upper surface input operation is detected in the second scan mode (normal scan mode) shown in FIG.
図6に示す第2のスキャンモードでは、駆動電極26と検出電極27とが直交した関係にある。図6で示した第2のスキャンモード(通常スキャンモード)のときに、図10(a)の上面入力操作を行うと、図10(b)に示すように、制御部20にて得られる検出信号S4は、指Fの入力操作位置31に得られる。このように検出信号S4は、検出エリア13aの狭い範囲で発生し、検出信号S4の最大信号強さはH4となっている。
In the second scan mode shown in FIG. 6, the
第2のスキャンモードでは、駆動電極26と検出電極27とが直交関係にあり、駆動電極26にパルス状の電圧が与えられると、検出電極27から電流を得ることができる。このとき図10(a)に示すように指Fを第1の操作面11aに触れた状態と指Fを離した状態とでは、電流値が変化する。よって第1の電極パターン22にパルス状の電圧を与えた状態で、順次、各第2の電極パターン23の時定数の変化を検知し、この時定数変化の連続検知を、各第1の電極パターン22に電圧を順に与えながら行うことで、検出信号S4を得ることができる。なお、第2の電極パターン23を駆動電極26とし、第1の電極パターン22を検出電極27とすることもできるし、第1の電極パターン22及び第2の電極パターン23の双方を、駆動電極26及び検出電極27(駆動電極26と検出電極27とを第1の電極パターン22と第2の電極パターン23との間で入れ替える)とすることもできる。
In the second scan mode, the
第2のスキャンモード(通常スキャンモード)では、第1の操作面11a上における指Fの入力操作位置31を座標位置として検出することができる。
In the second scan mode (normal scan mode), the
図11(a)は、図8(a)と同様に、導体タッチ状態を示しているが、図11(a)では、導体タッチ状態を図6に示す第2のスキャンモード(通常スキャンモード)で検出している。 FIG. 11A shows the conductor touch state as in FIG. 8A, but FIG. 11A shows the conductor touch state in the second scan mode (normal scan mode) shown in FIG. It is detected by.
図6で示した第2のスキャンモード(通常スキャンモード)のときに、図11(a)の導体タッチ状態が作用すると、図11(b)に示すように制御部20にて得られる検出信号S5は、静電容量センサ13の検出エリア13aの広い範囲で発生し、検出信号S5の信号強さはH5となっている。この信号強さH5は、図10(b)に示す、上面入力操作(第1の操作)の際に生じる信号強さH4よりも小さい。
When the conductor touch state of FIG. 11A is activated in the second scan mode (normal scan mode) shown in FIG. 6, the detection signal obtained by the
図12(a)は、図9(a)と同様に、グリップ操作(第2の操作)を示しているが、図12(a)では、グリップ操作を図6に示す第2のスキャンモード(通常スキャンモード)で検出している。 FIG. 12A shows the grip operation (second operation) as in FIG. 9A, but FIG. 12A shows the grip operation in the second scan mode (FIG. 6). (Normal scan mode).
図6で示した第2のスキャンモード(通常スキャンモード)のときに、図12(a)のグリップ操作を行うと、図12(b)に示すように制御部20にて得られる検出信号S6は、静電容量センサ13の検出エリア13aの広い範囲で発生し、検出信号S6の信号強さはH6となっている。この信号強さH6は、図10(b)に示す、上面入力操作(第1の操作)の際に生じる検出信号S4の信号強さH4よりも小さく、また、図11(b)に示す、検出信号S5の信号強さH5とほぼ同等か、信号強さH5に近い値となる。
When the grip operation shown in FIG. 12A is performed in the second scan mode (normal scan mode) shown in FIG. 6, the detection signal S6 obtained by the
駆動電極26と検出電極27とが直交に配置された第2のスキャンモード(通常スキャンモード)では、駆動電極26と検出電極27との結合が強く、結合位置から離れた位置での結合変化要因では容量変化が小さくなる。よって図11(a)の導体タッチ状態や図12(a)に示すグリップ操作では、図10(a)に示す上面入力操作に比べて容量変化が小さくなり、検出信号S5,S6は小さくなる。図12(a)に示すグリップ操作(第2の操作)では、手のひら30が第1の操作面11aの上方に位置するため、図11(a)の導体タッチ状態に比べて容量変化が大きくなりやすいが、手のひら30は第1の操作面11aから離れた位置にあるため、さほど大きな容量変化を及ぼさない。よって図12(a)でのグリップ操作にて得られる検出信号S6の信号強さH6(図12(b))は、図11(a)での導体タッチ状態にて得られる検出信号S5の信号強さLV5(図11(b))と比べてやや大きくなっても、その差は小さく、第2のスキャンモード(通常スキャンモード)では、指Fなどが浮遊導体部14の側壁面である第2の操作面14aに接触あるいは近接していることはわかっても、それが導体タッチ状態かグリップ操作(第2の操作)なのか判別しにくい。
In the second scan mode (normal scan mode) in which the
図7ないし図12に示す検出信号に基づいて、上面入力操作(第1の操作)及びグリップ操作(第2の操作)を、図13のフローチャートを用いて判別することが可能である。 Based on the detection signals shown in FIGS. 7 to 12, it is possible to discriminate the upper surface input operation (first operation) and the grip operation (second operation) using the flowchart of FIG.
図13のフローチャートでは、ステップST1で図4に示す第1のスキャンモード(近接スキャンモード)と、ステップST2で図6に示す第2のスキャンモード(通常スキャンモード)とを常に繰り返し実行している。 In the flowchart of FIG. 13, the first scan mode (proximity scan mode) shown in FIG. 4 at step ST1 and the second scan mode (normal scan mode) shown in FIG. 6 at step ST2 are always repeatedly executed. .
図13のステップST3では、第1のスキャンモードで得られた検出信号が第1の閾値LV1以上であるか否かを判別する。図7(b)、図8(b)、図9(b)が第1のスキャンモードで得られた各検出信号S1,S2,S3を示しているが、第1の閾値LV1は、ちょうど検出信号S1,S3の信号強さH1,H3と、検出信号S2の信号強さH2との間の大きさに設定される。 In step ST3 of FIG. 13, it is determined whether or not the detection signal obtained in the first scan mode is greater than or equal to the first threshold LV1. FIGS. 7B, 8B, and 9B show the detection signals S1, S2, and S3 obtained in the first scan mode, but the first threshold LV1 is just detected. The magnitude is set between the signal strengths H1 and H3 of the signals S1 and S3 and the signal strength H2 of the detection signal S2.
ステップST3で、検出信号の強さが、第1の閾値LV1よりも大きいとき、図7(b)に示す上面入力操作(第1の操作)での検出信号S1か、図9(b)に示すグリップ操作(第2の操作)での検出信号S3のどちらかであり、ステップST4に移行する。一方、ステップST3で、検出信号の強さが、第1の閾値LV1よりも小さいとき、図8(b)に示す導体タッチ状態や第1の操作面11a及び第2の操作面14aに操作物体が接触も近接もしていない状態などであり、少なくとも上面入力操作(第1の操作)及びグリップ操作(第2の操作)ではないと判断できる。
When the strength of the detection signal is larger than the first threshold value LV1 in step ST3, the detection signal S1 in the upper surface input operation (first operation) shown in FIG. 7B or in FIG. 9B. One of the detection signals S3 in the grip operation (second operation) shown, and the process proceeds to step ST4. On the other hand, when the strength of the detection signal is smaller than the first threshold value LV1 in step ST3, the conductor touch state shown in FIG. 8B and the operation object on the
次に、ステップST4では、第2のスキャンモード(通常スキャンモード)にて検出信号の有無を判断する。検出信号が得られたらステップST5に移行する。 Next, in step ST4, the presence / absence of a detection signal is determined in the second scan mode (normal scan mode). When the detection signal is obtained, the process proceeds to step ST5.
次にステップST5では、図10(b)に示す検出信号S4であるか否かを判別する。すなわち検出エリア13aの狭い範囲に第2の閾値LV2よりも大きい検出信号S4が得られたか否かを判断する。もし検出エリア13aの狭い範囲に第2の閾値LV2よりも大きい検出信号が得られたら、それは図10(b)に示す検出信号S4であると認定でき、したがって図10(a)に示す上面入力操作(第1の操作)であると判断することができる(ステップST6)。
Next, in step ST5, it is determined whether or not the detection signal S4 shown in FIG. That is, it is determined whether or not a detection signal S4 larger than the second threshold LV2 is obtained in a narrow range of the
一方、ステップST5で、第2の閾値LV2よりも小さい検出信号が検出エリア13aの広い範囲で得られた場合、それは図10(b)に示す検出信号S6であり、図12(a)に示すグリップ操作(第2の操作)であると判断することができる(ステップST7)。
On the other hand, when a detection signal smaller than the second threshold LV2 is obtained in step ST5 in a wide range of the
図14に示すフローチャートは、図13と一部、異なって、第1のスキャンモード(近接スキャンモード)を繰り返し実行し、操作物体(手など)が近づいたことを検知したら、第2のスキャンモード(通常スキャンモード)を開始するように制御されている。 The flowchart shown in FIG. 14 differs from FIG. 13 in part. The first scan mode (proximity scan mode) is repeatedly executed, and the second scan mode is detected when it is detected that an operation object (such as a hand) is approaching. (Normal scan mode) is controlled to start.
すなわち図14に示すステップST8では、まず第1のスキャンモード(近接スキャンモード)を行い、得られた検出信号が第1の閾値LV1よりも大きければ(ステップST9)、第2のスキャンモード(通常スキャンモード)を行うが(ステップST10)、第1のスキャンモードにて得られた検出信号が第1の閾値LV1よりも小さいとき、図8(a)に示す導体タッチ状態か、あるいは手が第1の操作面11a及び第2の操作面14aに近づいていない状態であり、第1のスキャンモードにて得られた検出信号が第1の閾値LV1よりも大きくならない限り第1のスキャンモードを繰り返し行う。
That is, in step ST8 shown in FIG. 14, the first scan mode (proximity scan mode) is first performed. If the obtained detection signal is larger than the first threshold LV1 (step ST9), the second scan mode (ordinary scan mode) (Scan mode) is performed (step ST10), but when the detection signal obtained in the first scan mode is smaller than the first threshold LV1, the conductor touch state shown in FIG. The first scan mode is repeated as long as the detection signal obtained in the first scan mode is not greater than the first threshold LV1 in a state where the
図14に示すようにステップST10で第2のスキャンモード(通常スキャンモード)を行った後のステップについては図13と同様のステップST4〜ST7に移行する。 As shown in FIG. 14, the steps after performing the second scan mode (normal scan mode) in step ST10 shift to steps ST4 to ST7 similar to FIG.
図15は、図13及び図14と異なるフローチャートを示している。 FIG. 15 shows a flowchart different from FIGS. 13 and 14.
図15のステップST11では、第1のスキャンモード(近接スキャンモード)を実行する。このとき得られた検出信号の時間に対する変化量を測定し、図16に示すように変化量が緩やかに大きくなる変化状態(第1の変化状態)の信号S10であるか、あるいは、第1の変化状態に比べて急激に大きくなる変化状態(第2の変化状態)の信号S11であるかを判別する。 In step ST11 of FIG. 15, the first scan mode (proximity scan mode) is executed. The amount of change with respect to time of the detection signal obtained at this time is measured. As shown in FIG. 16, it is the signal S10 in a change state (first change state) in which the amount of change gradually increases, or the first It is determined whether or not the signal S11 is in a change state (second change state) that rapidly increases compared to the change state.
図16に示すように経過時間tのときに信号の強さがLV3以上か、あるいはLV3以下かで信号S10,S11の別を判断することができる。 As shown in FIG. 16, it is possible to determine whether the signals S10 and S11 are different depending on whether the signal strength is LV3 or more or LV3 or less at the elapsed time t.
図16に示すように変化量が急激に大きくなる信号S11が得られたとき、図7(a)に示すように、指Fが浮遊導体部14の側壁面である第2の操作面14aに横から接触した状態(導体タッチ状態)であると判断できる(ステップST13)。
When the signal S11 whose amount of change increases rapidly as shown in FIG. 16 is obtained, the finger F is applied to the
一方、図16に示す信号S10のように変化量が緩やかである信号S10が得られたとき、図9(a)に示すように、第1の操作面11aの上方から第2の操作面14aを掴んだグリップ操作(第2の操作)であると判断できる(ステップST14)。
On the other hand, when a signal S10 having a gradual change amount is obtained like the signal S10 shown in FIG. 16, as shown in FIG. 9A, the
図9(a)に示すグリップ操作(第2の操作)の場合、手のひら30が第1の操作面11aの上方から徐々に近づいてくるため、静電容量センサ13の静電容量も徐々に変化し、したがってグリップ操作の場合は、図16に示すように、緩やかに変化する信号S10を得ることができる。一方、図8(a)に示すように浮遊導体部14に対して横から指Fなどが触れた場合は、第1の操作面11aの上方から徐々に近づく操作物体は存在しないため、図16に示すように、信号S10に比べて急激に変化する信号S11を得ることができる。
In the case of the grip operation (second operation) shown in FIG. 9A, since the
図15に示すように続いてST15で第2のスキャンモード(通常スキャンモード)を実行し、図10(b)に示す検出信号S4の有無を判断する。判断の仕方は例えば閾値LV2を超える検出信号が検出エリア13aの狭い範囲で得られるか否かで判断することができる。
As shown in FIG. 15, the second scan mode (normal scan mode) is subsequently executed in ST15, and the presence / absence of the detection signal S4 shown in FIG. 10B is determined. The determination method can be determined, for example, based on whether or not a detection signal exceeding the threshold LV2 is obtained in a narrow range of the
ステップST16で検出信号S4が得られたとき、上面入力操作(第1の操作)を検出することができる(ステップST17)。 When the detection signal S4 is obtained in step ST16, the upper surface input operation (first operation) can be detected (step ST17).
以上のように、第1のスキャンモードと第2のスキャンモードとを切り換えて行い、各スキャンモードにて得られる検出信号に基づいて、上面入力操作(第1の操作)と、グリップ操作(第2の操作)とをそれぞれ検出できる。 As described above, switching between the first scan mode and the second scan mode is performed, and on the basis of the detection signal obtained in each scan mode, the upper surface input operation (first operation) and the grip operation (first operation) are performed. 2 operations) can be detected.
なお操作体10の側壁面に対する操作として、上記した導体タッチ状態やグリップ操作(第2の操作)とを区別しなくてもよいモードである場合は、例えば第2のスキャンモードにて得られた検出信号に基づいて、上面入力操作(第1の操作(図10(b))、と、側壁面に対する操作(導体タッチ状態(図11(b))及びグリップ状態(図12(b))とを別々に検出することが可能である。
In addition, when it is a mode which does not need to distinguish the above-mentioned conductor touch state and grip operation (2nd operation) as operation with respect to the side wall surface of the
また図15に示したフローチャートによれば、第1のスキャンモード(近接スキャンモード)にて得られる検出信号に基づいて、導体タッチ状態とグリップ操作(第2の操作)とをそれぞれ検出することができ、第2のスキャンモード(通常スキャンモード)にて得られる検出信号に基づいて、上面入力操作(第1の操作)を検出することができる。 Further, according to the flowchart shown in FIG. 15, the conductor touch state and the grip operation (second operation) can be detected based on the detection signal obtained in the first scan mode (proximity scan mode). The upper surface input operation (first operation) can be detected based on the detection signal obtained in the second scan mode (normal scan mode).
また図13、図14のフローチャートによれば、第1のスキャンモード(近接スキャンモード)と、第2のスキャンモード(通常スキャンモード)との双方にて得られる検出信号に基づいて、グリップ操作(第2の操作)であるか否かを判断できる。 Further, according to the flowcharts of FIGS. 13 and 14, the grip operation (based on the detection signals obtained in both the first scan mode (proximity scan mode) and the second scan mode (normal scan mode) ( It is possible to determine whether or not the second operation).
図17に示す第2の実施形態には図2と一部で異なる入力装置の部分縦断面図が示されている。 The second embodiment shown in FIG. 17 is a partial longitudinal sectional view of an input device that is partially different from FIG.
図17に示す入力装置では、例えば操作体10の上面部11と側壁部12とが一体化しており、図2と異なって側壁部12に静電容量センサ13と容量結合する浮遊導体部14が設けられていない。図17に示す第2の実施形態の入力装置2では、浮遊導体部14が設けられていない点以外は、図2に示す第1の実施形態の入力装置と同じ構造とされる。すなわち図17に用いられる静電容量センサ13は、図4〜図6に示したとおりである。
図17に示す側壁部12の表面(側壁面)が第2の操作面とされる。
In the input device shown in FIG. 17, for example, the
The surface (side wall surface) of the
この実施形態における静電容量センサ13は、制御部20にて、図4に示した第1のスキャンモード(近接スキャンモード)と図6に示した第2のスキャンモード(通常スキャンモード)とに切り換え可能とされている。
The
図17に示す第2の実施形態では、側壁部12に浮遊導体部14が設けられていないので、第1のスキャンモード(近接スキャンモード)で得られる図8(b)や図9(b)に示す検出信号、及び第2のスキャンモード(通常スキャンモード)で得られる図11(b)や図12(b)に示す検出信号は、浮遊導体部14が存在する場合と比べて検出信号が小さくなり、また信号波形がやや不安定化するものと考えられるが、第1のスキャンモードと第2のスキャンモードとを切り換え、第1のスキャンモードで得られた検出信号及び第2のスキャンモードで得られた検出信号の双方に基づいて、上面入力操作(第1の操作)と、グリップ操作(第2の操作)の別を判断することができる。
In the second embodiment shown in FIG. 17, since the floating
図17の第2の実施形態においても、静電容量センサ13を、第1のスキャンモード(近接スキャンモード)と第2のスキャンモード(通常スキャンモード)とに切り換えて使用することで、第2の操作面12aの検知用センサを、静電容量センサ13と別に設ける必要がなく、したがって生産コストの増大及び内部構造の煩雑化を抑制でき、また入力装置の小型化を促進することができる。
Also in the second embodiment of FIG. 17, the
本実施形態では、制御部20では、図9(a)、図12(a)に示したグリップ操作(第2の操作)を検出し、さらに回転検出部18から検出信号を得たときに、操作体10の回転操作信号を出力するように制御できる。すなわち、図8(a)、図11(a)に示す偶発的に指Fが第2の操作面14aに接触した状態で操作体10が回転したとしても、グリップ操作(第2の操作)を検出しなければ、制御部20では回転検出部18からの検出信号を無視し、操作体10の回転操作信号を機器本体21に送信しないように制御することができる。
In the present embodiment, when the
また静電容量センサ13において、第1のスキャンモードでの駆動電極26と検出電極27とは平行でなくても交差していなければよいが、平行としたほうが、安定した検出精度を得ることができる。
Further, in the
図1に示したように、本実施形態の入力装置は例えば車両用として用いることができる。例えばセンターコンソールに配置されたシフト装置や入力操作部などに適用できる。なお入力装置を車両用として限定するものでないが、車両用として使用することで、グリップ操作(第2の操作)を検知して、その後の動作予測などを行うことができ、運転の際の安全性や快適性等を高めることが可能である。 As shown in FIG. 1, the input device of this embodiment can be used for, for example, a vehicle. For example, the present invention can be applied to a shift device or an input operation unit arranged on the center console. Although the input device is not limited to a vehicle, it can be used for a vehicle to detect a grip operation (second operation) and perform a subsequent motion prediction. It is possible to improve performance and comfort.
F 指
H1〜H6 信号強さ
LV1 第1の閾値
LV2 第2の閾値
S1〜S6 検出信号
1 センターコンソール
2 入力装置
10操作体
11 上面部
11a 第1の操作面
12 側壁部
13 静電容量センサ
13a 検出エリア
14 封誘導体部
14a 第2の操作面
18 回転検出部
20 制御部
21 機器本体
22 第1の電極パターン
23 第2の電極パターン
26 駆動電極
27 検出電極
30 手のひら
31 入力操作位置
F Finger H1 to H6 Signal strength LV1 First threshold LV2 Second threshold S1 to
Claims (14)
前記上面の裏側に配置され、検出エリアが前記上面と対向している静電容量センサと、
前記静電容量センサの容量変化に基づいて検出信号を発生する制御部と、を有し、
前記上面は、前記上面に対する第1の操作により、前記静電容量センサの静電容量が変化して前記第1の操作を検出することが可能な第1の操作面とされ、
前記側壁面は、前記静電容量センサと容量結合した浮遊導体部により構成され、前記側壁面に対する操作により、前記静電容量センサの静電容量が変化して前記側壁面に対する操作を検出することが可能な第2の操作面とされることを特徴とする入力装置。 An operating body having an upper surface and a side wall surface located on the outer periphery of the upper surface;
A capacitive sensor disposed on the back side of the top surface, the detection area facing the top surface;
A control unit that generates a detection signal based on a capacitance change of the capacitance sensor,
The upper surface is a first operation surface capable of detecting the first operation by changing the capacitance of the capacitance sensor by a first operation on the upper surface,
The side wall surface is constituted by a floating conductor portion capacitively coupled to the capacitance sensor, and the operation on the side wall surface is detected by changing the capacitance of the capacitance sensor by the operation on the side wall surface. An input device characterized by being a second operation surface capable of
前記制御部は、互いに交差していない電極パターンを駆動電極と検出電極とする第1のスキャンモードと、互いに交差する電極パターンを駆動電極と検出電極とする第2のスキャンモードと、を切り換え可能としており、
前記側壁面に対する操作は、前記第1のスキャンモード及び第2のスキャンモードの少なくとも一方から得られた検出信号に基づいて検出される請求項1記載の入力装置。 The capacitance sensor has a plurality of first electrode patterns arranged at an interval in a first direction in a plane and a second direction in a plane intersecting the first direction. A plurality of second electrode patterns arranged in a non-contact manner with the first electrode pattern at an interval; and
The controller can switch between a first scan mode in which electrode patterns that do not intersect with each other are used as drive electrodes and detection electrodes, and a second scan mode in which electrode patterns that intersect with each other are used as drive electrodes and detection electrodes. And
The input device according to claim 1, wherein the operation on the side wall surface is detected based on a detection signal obtained from at least one of the first scan mode and the second scan mode.
前記第1のスキャンモードにて得られる検出信号が第1の閾値よりも大きく、前記第2のスキャンモードにて得られる検出信号が第2の閾値よりも小さいとき、前記第2の操作が検出される請求項5記載の入力装置。 The operation on the side wall surface is a second operation in which the second operation surface is gripped from above the first operation surface,
When the detection signal obtained in the first scan mode is larger than a first threshold value and the detection signal obtained in the second scan mode is smaller than a second threshold value, the second operation is detected. The input device according to claim 5.
前記第1のスキャンモードにて得られた検出信号の時間に対する変化量に基づいて前記第2の信号か否かが判別される請求項2記載の入力装置。 The operation on the side wall surface is a second operation in which the second operation surface is gripped from above the first operation surface,
The input device according to claim 2, wherein it is determined whether or not the signal is the second signal based on a change amount with respect to time of the detection signal obtained in the first scan mode.
前記上面の裏側に配置され、検出エリアが前記上面と対向している静電容量センサと、
前記静電容量センサの容量変化に基づいて検出信号を発生する制御部と、を有し、
前記上面は、前記上面に対する第1の操作により、前記静電容量センサの静電容量が変化して前記第1の操作を検出することが可能な第1の操作面とされ、
前記側壁面は、前記側壁面を前記第1の操作面の上方から掴んだ第2の操作により、前記静電容量センサの静電容量が変化して前記第2の操作を検出することが可能な第2の操作面とされており、
前記静電容量センサは、平面内の第1の方向に間隔を空けて配置された複数本の第1の電極パターンと、前記第1の方向に対して交差する平面内の第2の方向に間隔を空けて前記第1の電極パターンと非接触にて配置された複数本の第2の電極パターンとを有して構成されており、
前記制御部は、前記第1の電極パターン及び前記第2の電極パターンのいずれか一方のみで駆動電極と検出電極とを設定する第1のスキャンモードと、前記第1の電極パターン及び前記第2の電極パターンの一方を駆動電極とし他方を検出電極とする第2のスキャンモードと、を切り換え可能としており、
前記第1の操作は、前記第2のスキャンモードにて得られる検出信号に基づいて検出され、前記第2の操作は、少なくとも前記第1のスキャンモードにて得られる検出信号に基づいて検出されることを特徴とする入力装置。 An operating body having an upper surface and a side wall surface located on the outer periphery of the upper surface;
A capacitive sensor disposed on the back side of the top surface, the detection area facing the top surface;
A control unit that generates a detection signal based on a capacitance change of the capacitance sensor,
The upper surface is a first operation surface capable of detecting the first operation by changing the capacitance of the capacitance sensor by a first operation on the upper surface,
The side wall surface can detect the second operation by changing the capacitance of the capacitance sensor by a second operation in which the side wall surface is gripped from above the first operation surface. Second operation surface,
The capacitance sensor has a plurality of first electrode patterns arranged at an interval in a first direction in a plane and a second direction in a plane intersecting the first direction. A plurality of second electrode patterns arranged in a non-contact manner with the first electrode pattern at an interval; and
The control unit includes a first scan mode in which a drive electrode and a detection electrode are set using only one of the first electrode pattern and the second electrode pattern, and the first electrode pattern and the second electrode pattern. The second scan mode can be switched between one of the electrode patterns and the other as the detection electrode,
The first operation is detected based on a detection signal obtained in the second scan mode, and the second operation is detected based on at least a detection signal obtained in the first scan mode. An input device.
前記操作体の回転を検知する回転検出部を備えており、
前記操作体を回転操作する際に、前記第2の操作面を前記第1の操作面の上方から掴んだ前記側壁面に対する操作が第2の操作として検出される請求項1ないし12のいずれか1項に記載の入力装置。 The operating body is rotatably supported,
A rotation detection unit for detecting rotation of the operation body;
13. The operation according to claim 1, wherein when the operation body is rotated, an operation on the side wall surface grasping the second operation surface from above the first operation surface is detected as a second operation. The input device according to item 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013110498A JP6121242B2 (en) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | Input device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013110498A JP6121242B2 (en) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | Input device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014229223A true JP2014229223A (en) | 2014-12-08 |
JP6121242B2 JP6121242B2 (en) | 2017-04-26 |
Family
ID=52128980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013110498A Active JP6121242B2 (en) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | Input device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6121242B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015088453A (en) * | 2013-09-24 | 2015-05-07 | アルプス電気株式会社 | Input device |
EP3109740A1 (en) | 2015-06-24 | 2016-12-28 | Alps Electric Co., Ltd. | Input device |
WO2020007862A1 (en) * | 2018-07-04 | 2020-01-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Operating unit of a vehicle |
US11269457B1 (en) * | 2021-02-03 | 2022-03-08 | Apple Inc. | Systems and methods for improved touch screen selectivity and sensitivity |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007504625A (en) * | 2003-09-03 | 2007-03-01 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Operating elements used especially in automotive multimedia systems |
WO2008004558A1 (en) * | 2006-07-05 | 2008-01-10 | Kakihara Kogyo Co., Ltd. | Process for producing ornamental plated article with use of conversion of resin to conductive one by sputtering, and hanging jig for fixing of resin molding |
JP2009013483A (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Hitachi Metals Ltd | Resin member |
JP2011175335A (en) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Panasonic Corp | Touch panel device |
JP2012022635A (en) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Alps Electric Co Ltd | Electrostatic capacitance type proximity sensor device, and electrostatic capacitance type motion detection device using the same |
US20120212445A1 (en) * | 2011-02-23 | 2012-08-23 | Nokia Corporation | Display With Rear Side Capacitive Touch Sensing |
US20130032414A1 (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-07 | Esat Yilmaz | Touch Sensor for Curved or Flexible Surfaces |
JP2013191058A (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Alps Electric Co Ltd | Input device |
JP2013196326A (en) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Rohm Co Ltd | Control circuit for capacitive sensor and electronic apparatus employing the same |
-
2013
- 2013-05-27 JP JP2013110498A patent/JP6121242B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007504625A (en) * | 2003-09-03 | 2007-03-01 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Operating elements used especially in automotive multimedia systems |
WO2008004558A1 (en) * | 2006-07-05 | 2008-01-10 | Kakihara Kogyo Co., Ltd. | Process for producing ornamental plated article with use of conversion of resin to conductive one by sputtering, and hanging jig for fixing of resin molding |
JP2009013483A (en) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Hitachi Metals Ltd | Resin member |
JP2011175335A (en) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Panasonic Corp | Touch panel device |
JP2012022635A (en) * | 2010-07-16 | 2012-02-02 | Alps Electric Co Ltd | Electrostatic capacitance type proximity sensor device, and electrostatic capacitance type motion detection device using the same |
US20120212445A1 (en) * | 2011-02-23 | 2012-08-23 | Nokia Corporation | Display With Rear Side Capacitive Touch Sensing |
US20130032414A1 (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-07 | Esat Yilmaz | Touch Sensor for Curved or Flexible Surfaces |
JP2013191058A (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Alps Electric Co Ltd | Input device |
JP2013196326A (en) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Rohm Co Ltd | Control circuit for capacitive sensor and electronic apparatus employing the same |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015088453A (en) * | 2013-09-24 | 2015-05-07 | アルプス電気株式会社 | Input device |
EP3109740A1 (en) | 2015-06-24 | 2016-12-28 | Alps Electric Co., Ltd. | Input device |
JP2017010399A (en) * | 2015-06-24 | 2017-01-12 | アルプス電気株式会社 | Input device |
WO2020007862A1 (en) * | 2018-07-04 | 2020-01-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Operating unit of a vehicle |
US11269457B1 (en) * | 2021-02-03 | 2022-03-08 | Apple Inc. | Systems and methods for improved touch screen selectivity and sensitivity |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6121242B2 (en) | 2017-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI503723B (en) | Capacitive touch panel and method for detecting touch spot | |
EP2904478B1 (en) | Touch sensors and touch sensing methods | |
TWI567616B (en) | Display device | |
US9639220B2 (en) | Touch screen and display device | |
JP6121242B2 (en) | Input device | |
KR101131373B1 (en) | Contactless touch panel | |
TWI506520B (en) | Method for detecting touch spot of capacitive touch panel | |
WO2016045240A1 (en) | Touch display panel, manufacturing method for same, driving method therefor, and touch display device | |
US20110210944A1 (en) | Digital capacitive touch screen | |
US9114825B2 (en) | Input device and control system of in-vehicle device | |
TWI628560B (en) | Touch processor | |
JP2010128647A5 (en) | Touch panel | |
JP6284391B2 (en) | Capacitive input device | |
JP2011170511A (en) | Capacitive input device | |
JP6739692B1 (en) | Tactile presentation control device, tactile presentation panel, tactile presentation touch panel, and tactile presentation touch display | |
CN105320379A (en) | Touch-type input device | |
US20110148804A1 (en) | Multi-touch Command Detecting Method for Surface Capacitive Touch Panel | |
TWI624774B (en) | Touch screen panel | |
JP2010204765A (en) | Touch panel device | |
KR20150062714A (en) | Touchscreen apparatus | |
CN114868098A (en) | Tactile sense presentation panel, tactile sense presentation touch panel, and tactile sense presentation touch display | |
US20230409117A1 (en) | Tactile presentation device, tactile presentation touch panel, and tactile presentation touch display | |
JP2014044680A (en) | Hybrid touch panel | |
KR20140081425A (en) | Input method with touch panel | |
KR20150006328A (en) | Touchscreen apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151109 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160831 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160920 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161116 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170314 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170329 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6121242 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |