JP2015122296A - 操作装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】タッチスイッチの操作性を損なうことなく、ダイヤル部への回転操作等がタッチスイッチへの接触操作として誤検知されることを回避可能な操作装置の提供。
【解決手段】操作装置100は、操作パネル10及びダイヤルノブ30を備えている。操作パネル10は、操作装置100に設けられたタッチスイッチ60のうちで手指Fと接触する入力面11を形成している。ダイヤルノブ30は、タッチスイッチ60と並ぶ位置にて、入力面11の向く前面方向に操作パネル10よりも突出している。このダイヤルノブ30のダイヤル側面31には、手指Fによる回転操作が入力される。以上の入力面11とダイヤル側面31との間には、中段面40が設けられている。中段面40は、入力面11よりも前面方向に位置し、且つ、ダイヤル側面31の外周側に拡がる形状により、手指Fの奥側への移動を規制する。
【選択図】図2

Description

本発明は、タッチスイッチが設けられた操作装置に関する。
従来、例えば特許文献1に開示の車載機器の操作装置には、手指等との間に生じる静電容量の変化を検出するタッチスイッチが設けられている。こうした操作装置では、操作者に向けて露出したパネル部がタッチスイッチの入力面を形成している。操作者は、手指を入力面に触れさせる接触操作により、タッチスイッチへの入力を行う。
特開2004−245606号公報
さて、本発明の発明者は、タッチスイッチに加えて、回転操作の入力されるダイヤル部及び押圧操作の入力される押圧スイッチ部を備えた操作装置について開発を行っていた。その開発課程において、タッチスイッチとダイヤル部又は押圧スイッチ部とが並ぶ構成では、ダイヤル部への回転操作又は押圧スイッチ部への押圧操作を、タッチスイッチへの接触操作として誤検知し易いという新たな課題が明らかたとなった。
回転操作を入力する状況を例に詳しく説明すると、ダイヤル部は、入力面の向く前面方向にパネル部よりも突出している。そして、ダイヤル部への回転操作は、ダイヤル部に形成された筒状の側面に入力される。故に、操作者は、ダイヤル部の筒状側面を確実に把持しようとして、筒状側面の奥側へと手指を移動させ易い。こうして、手指を筒状側面の奥側へと移動させた場合に、入力面と筒状側面に触れている手指との間の距離は、確保困難となってしまう。そのため、ダイヤル部への回転操作に伴って入力面に近接した操作体が静電容量の変化を生じさせ、この静電容量の変化がタッチスイッチへの接触操作として誤って検知されてしまうのである。こうした誤検知を回避するために、入力面を狭めてダイヤル部から遠ざけることも考えられるが、入力面の小型化は、タッチスイッチの操作性を悪化させるため望ましくない。
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、タッチスイッチの操作性を損なうことなく、ダイヤル部又は押圧スイッチ部への各操作がタッチスイッチへの接触操作として誤検知されることを回避可能な操作装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、開示された一つの発明は、操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が設けられる操作装置であって、タッチスイッチのうちで操作体と接触する入力面(11)を形成するパネル部(10,210,310)と、タッチスイッチと並ぶ位置にて、入力面の向く前面方向にパネル部よりも突出し、操作体による回転操作が筒状側面(31,231)に入力されるダイヤル部(30,230)と、を備え、入力面と筒状側面との間には、入力面よりも前面方向に位置し筒状側面の外周側に拡がる中段面(40,240,340)が設けられることを特徴としている。
この発明によれば、ダイヤル部の筒状側面に回転操作を入力すべく、当該筒状側面に操作体を触れさせた操作者が、より奥側へと操作体を移動させた場合でも、操作体の奥側への移動は、筒状側面の外周側に拡がる中段面によって阻まれる。このように、入力面と筒状側面との間にて当該入力面よりも前面方向に位置する中段面に操作体が突き当たるようにすれば、タッチスイッチの操作性を損なわないよう入力面の面積を維持しても、筒状側面に触れている操作体から入力面までの距離は、確保され得る。故に、ダイヤル部への回転操作に伴って入力面に近接した操作体が静電容量の変化を生じさせたとしても、こうした静電容量の変化がタッチスイッチへの接触操作として誤って検知される事態は、回避される。
また、開示された他の一つの発明は、操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が設けられる操作装置であって、タッチスイッチのうちで操作体と接触する入力面(11)、を形成するパネル部(410)と、タッチスイッチと並ぶ位置にて、入力面の向く前面方向にパネル部よりも突出し、操作体による回転操作が筒状側面(31)に入力されるダイヤル部(30)と、タッチスイッチにて検出される静電容量の変化に基づいて、当該タッチスイッチへの接触操作の有り判定を行う操作判定手段(52)と、入力面と筒状側面との間に位置し、筒状側面に触れている操作体を検知する検知スイッチ(455)と、を備え、操作判定手段は、検知スイッチが操作体を検知している場合には、タッチスイッチに対する接触操作の有り判定を行わないことを特徴としている。
この発明によれば、ダイヤル部への回転操作の入力中では、筒状側面に触れている操作体が検知スイッチによって検知されるため、タッチスイッチに対する接触操作の有り判定が行われない。故に、ダイヤル部への回転操作に伴って入力面に近接した操作体が静電容量の変化を生じさせたとしても、こうした静電容量の変化がタッチスイッチへの接触操作として誤って検知される事態は、回避される。加えて、入力面と筒状側面との間に検知スイッチを設けたとしても、入力面の面積は維持され得る。故に、タッチスイッチの操作性は確保される。
また、開示された他の一つの発明は、操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が複数設けられる操作装置であって、タッチスイッチのうちで操作体と接触する入力面(11)を形成するパネル部(510)と、複数のタッチスイッチと並ぶ位置にて、入力面の向く前面方向にパネル部よりも突出し、操作体による回転操作が筒状側面(31)に入力されるダイヤル部(30)と、各タッチスイッチにて検出される静電容量の変化に基づいて、当該タッチスイッチへの接触操作の有り判定を行う操作判定手段(52)と、を備え、操作判定手段は、複数のタッチスイッチのうちでダイヤル部に最も近接した第一タッチスイッチ(561)の感度を、当該第一タッチスイッチよりもダイヤル部から離間した第二タッチスイッチ(562)の感度よりも低くすることを特徴としている。
さらに、開示された他の一つの発明は、操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が複数設けられる操作装置であって、タッチスイッチのうちで操作体と接触する入力面(11)を形成するパネル部(610,710)と、複数のタッチスイッチと並ぶ位置にて、入力面の向く前面方向にパネル部よりも突出し、操作体による回転操作が筒状側面(31)に入力されるダイヤル部(30)と、を備え、複数のタッチスイッチのうちでダイヤル部に最も近接した第一タッチスイッチ(561)の感度を、当該第一タッチスイッチよりもダイヤル部から離間した第二タッチスイッチ(562)の感度よりも低くする感度低下構造(670,770,870,970)、が設けられることを特徴としている。
これらの発明では、操作判定手段による制御又は感度低下構造により、ダイヤル部に最も近接した第一タッチスイッチの感度が、第一タッチスイッチよりもダイヤル部から離間した第二タッチスイッチの感度よりも低くされている。故に、ダイヤル部への回転操作に伴って入力面に近接した操作体が静電容量の変化を引き起こしたとしても、こうした静電容量の変化が第一タッチスイッチへの接触操作として誤って検知される事態は、回避される。加えて、操作判定手段による制御又は感度低下構造によって第一タッチスイッチの感度を低くする形態であれば、入力面の面積は維持され得る。故に、タッチスイッチの操作性は確保される。
また、開示された他の一つの発明は、操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が設けられる操作装置であって、タッチスイッチのうちで操作体と接触する入力面(11)を形成するパネル部(1010,1110)と、タッチスイッチと並ぶ位置にて、入力面の向く前面方向にパネル部よりも突出し、操作体による押圧操作が入力される押圧スイッチ部(80)と、を備え、入力面と押圧スイッチ部との間には、入力面よりも前面方向に位置する中段面(1040,1140)が設けられることを特徴としている。
この発明によれば、押圧スイッチ部に押圧操作を入力すべく、当該押圧スイッチ部に操作体を触れさせた操作者が、より奥側へと操作体を移動させた場合でも、操作体の奥側への移動は、押圧スイッチ部と入力面との間に位置する中段面によって阻まれる。このように、入力面よりも前面方向に位置する中段面に操作体が突き当たるようにすれば、タッチスイッチの操作性を損なわないよう入力面の面積を維持しても、押圧スイッチ部に触れている操作体から入力面までの距離は、確保され得る。故に、押圧スイッチ部への押圧操作に伴って入力面に近接した操作体が静電容量の変化を生じさせたとしても、こうした静電容量の変化がタッチスイッチへの接触操作として誤って検知される事態は、回避される。
また、開示された他の一つの発明は、操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が設けられる操作装置であって、タッチスイッチのうちで操作体と接触する入力面(11)、を形成するパネル部(1210)と、タッチスイッチと並ぶ位置にて、入力面の向く前面方向にパネル部よりも突出し、操作体による押圧操作が入力される押圧スイッチ部(80)と、タッチスイッチにて検出される静電容量の変化に基づいて、当該タッチスイッチへの接触操作の有り判定を行う操作判定手段(52)と、入力面と押圧スイッチ部との間に位置し、押圧スイッチ部に触れている操作体を検知する検知スイッチ(1255)と、を備え、操作判定手段は、検知スイッチが操作体を検知している場合には、タッチスイッチに対する接触操作の有り判定を行わないことを特徴としている。
この発明によれば、押圧スイッチ部への押圧操作の入力中では、当該押圧スイッチ部に触れている操作体が検知スイッチによって検知されるため、タッチスイッチに対する接触操作の有り判定が行われない。故に、押圧スイッチ部への押圧操作に伴って入力面に近接した操作体が静電容量の変化を生じさせたとしても、こうした静電容量の変化がタッチスイッチへの接触操作として誤って検知される事態は、回避される。加えて、入力面と押圧スイッチ部との間に検知スイッチを設けたとしても、入力面の面積は維持され得る。故に、タッチスイッチの操作性は確保される。
また、開示された他の一つの発明は、操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が複数設けられる操作装置であって、タッチスイッチのうちで操作体と接触する入力面(11)を形成するパネル部(1310)と、複数のタッチスイッチと並ぶ位置にて、入力面の向く前面方向にパネル部よりも突出し、操作体による押圧操作が入力される押圧スイッチ部(80)と、各タッチスイッチにて検出される静電容量の変化に基づいて、当該タッチスイッチへの接触操作の有り判定を行う操作判定手段(52)と、を備え、操作判定手段は、複数のタッチスイッチのうちで押圧スイッチ部に最も近接した第一タッチスイッチ(1361)の感度を、当該第一タッチスイッチよりも押圧スイッチ部から離間した第二タッチスイッチ(1362)の感度よりも低くすることを特徴としている。
さらに、開示された他の一つの発明は、操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が複数設けられる操作装置であって、タッチスイッチのうちで操作体と接触する入力面(11)を形成するパネル部(1410,1510)と、複数のタッチスイッチと並ぶ位置にて、入力面の向く前面方向にパネル部よりも突出し、操作体による押圧操作が入力される押圧スイッチ部(80)と、を備え、複数のタッチスイッチのうちで押圧スイッチ部に最も近接した第一タッチスイッチ(1361)の感度を、当該第一タッチスイッチよりも押圧スイッチ部から離間した第二タッチスイッチ(1362)の感度よりも低くする感度低下構造(1470,1570)、が設けられることを特徴としている。
これらの発明では、操作判定手段による制御又は感度低下構造により、押圧スイッチ部に最も近接した第一タッチスイッチの感度が、第一タッチスイッチよりも押圧スイッチ部から離間した第二タッチスイッチの感度よりも低くされている。故に、押圧スイッチ部への押圧操作に伴って入力面に近接した操作体が静電容量の変化を引き起こしたとしても、こうした静電容量の変化が第一タッチスイッチへの接触操作として誤って検知される事態は、回避される。加えて、操作判定手段による制御又は感度低下構造によって第一タッチスイッチの感度を低くする形態であれば、入力面の面積は容易に維持され得る。故に、タッチスイッチの操作性は確保される。
尚、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、本発明の範囲を何ら制限するものではない。
本発明の第一実施形態による操作装置の正面図である。 ダイヤルノブ周囲の構造を示す図であって、図1のII−II線断面図である。 フィルムセンサに設けられた透明電極及び配線部の形状を模式的に示す図である。 操作装置の電気的な構成を示すブロック図である。 凹部の形成により、最近接スイッチにて検出される静電容量の値が低下する原理を説明するための図である。 本発明の第二実施形態による操作装置の正面図である。 図6のVII−VII線断面図である。 本発明の第三実施形態による操作装置の正面図である。 図8のIX−IX線断面図である。 操作判定部によって実施される操作判定処理を示すフローチャートである。 本発明の第四実施形態による操作装置の正面図である。 図11のXII−XII線断面図である。 本発明の第五実施形態による操作装置の正面図である。 操作判定部に設定された第一閾値及び第二閾値を比較して示す図である。 操作判定部に設定された各遅れ時間及び監視時間を説明するためのタイミングチャートである。 操作者による接触操作によって引き起こされる静電容量の変化を、操作開始からの経過時間に沿って示す図である。 図16の領域XVIIを拡大して示す図である。 図16の領域XVIIIを拡大して示す図である。 操作判定部によって実施される操作判定処理を示すフローチャートである。 第六実施形態による操作装置のダイヤルノブ周囲の構造を示す図である。 本発明の第七実施形態による操作装置の正面図である。 第七実施形態によるフィルムセンサに設けられた透明電極及び配線部の形状を模式的に示す図である。 第八実施形態によるフィルムセンサに設けられた透明電極及び配線部の形状を模式的に示す図である。 第九実施形態によるフィルムセンサに設けられた透明電極及び配線部の形状を模式的に示す図である。 本発明の第十実施形態による操作装置の正面図である。 メカニカルスイッチ周囲の構造を示す図であって、図25のXXVI−XXVI線断面図である。 操作装置の電気的な構成を示すブロック図である。 本発明の第十一実施形態による操作装置の正面図である。 図28のXXIX−XXIX線断面図である。 本発明の第十二実施形態による操作装置の正面図である。 図30のXXXI−XXXI線断面図である。 本発明の第十三実施形態による操作装置の正面図である。 本発明の第十四実施形態による操作装置のメカニカルスイッチ周囲の構造を示す図である。 本発明の第十五実施形態による操作装置の正面図である。
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。
(第一実施形態)
図1に示す本発明の第一実施形態による操作装置100は、車両に搭載された空調装置90を操作するためのユーザインターフェースを形成している。操作装置100は、車室内のインストルメントパネルに設置され、操作者の手指F(図2参照)の届き易い範囲に複数のタッチスイッチ60及び二つのダイヤルノブ30を露出させている。操作者は、タッチスイッチ60及びダイヤルノブ30への入力により、空調装置90の作動状態を操作することができる。こうした空調装置90の作動状態は、操作装置100に設けられた表示部17によって操作者に通知される。
操作装置100は、図1,図2に示すように、操作パネル10、フィルムセンサ20、ダイヤルノブ30、及び制御回路50等によって構成されている。尚、以下の説明では便宜的に、操作パネル10において手指Fの接触するおもて面の向く方向を前面方向とし、この前面方向とは反対の方向を奥方向とする。
操作パネル10は、例えば概ね板状である透光性の樹脂材料に遮光性塗料による塗装、又は遮光性インクによる印刷を施すことによって形成されている。操作パネル10には、二つのダイヤル開口18及び一つの表示開口19が形成されている。ダイヤル開口18は、ダイヤルノブ30を挿通させるための円形の貫通孔である。表示開口19は、操作パネル10の奥方向に配置された液晶表示器58の表示部17を、操作者から視認可能にするための矩形の貫通孔である。操作パネル10には、凹部12及び突出部13が設けられている。
凹部12は、水平方向に並ぶ二つのダイヤル開口18の間に形成されている。凹部12は、各ダイヤル側面31を開口させている操作パネル10の基準面部10aに対して、操作パネル10中央の矩形状の領域を奥方向に凹ませることで形成されている。凹部12の底壁面12aには、複数の入力面11が形成されている。入力面11は、タッチスイッチ60の一部であり、タッチスイッチ60のうちで手指Fと接触する部分である。入力面11は、基準面部10aに沿った平面状である。各入力面11には、各タッチスイッチ60に割り当てられた機能を抽象化したアイコン11aが形成されている。アイコン11aは、遮光性の塗装又は印刷に替えて施された透光性の塗装又は印刷によって形成されており、前面方向への光の透過によって発光表示される。
突出部13は、入力面11の外縁から前面方向に突き出した部分であって、ダイヤル開口18周囲の基準面部10aを含んでいる。基準面部10aの一部である突出部13の頂面14は、入力面11との間に数ミリメートル(mm)程度の段差を形成している。頂面14の水平方向における幅は、最小で5〜10mm程度確保されていることが望ましい。
図2,図3に示すフィルムセンサ20は、入力面11等と組み合わされることにより、タッチスイッチ60を形成している。フィルムセンサ20は、膜状に形成され、操作パネル10において入力面11の反対側に位置する裏面10bに、両面テープ又は接着剤等によって取り付けられている。フィルムセンサ20は、絶縁フィルム21、透明電極22、及び配線部23等によって構成されている。絶縁フィルム21は、ポリエチレンテレフタレートやポリイミド等の透光性の薄膜材によって形成されている。
透明電極22は、絶縁フィルム21に塗布された導電性高分子塗料(例えばPEDOT)等によって形成される透光性の導電層である。透明電極22は、各アイコン11aと重畳するように複数配置されている。透明電極22は、入力面11に触れた手指Fとの間にて静電容量を生じさせる。手指F及び透明電極22間に生じる静電容量は、入力面11から手指Fまでの距離に応じて変化する。尚、透明電極の形成材料として、上述の材料に替えて、例えば酸化インジウムスズ、多数の透光孔を開口させた金属の膜材、カーボン等の導電性物質を含む印刷材料等が採用可能である。
配線部23は、金属等の膜材によって形成されている。配線部23は、透明電極22の周囲を巡るように帯状に延伸している。一つの透明電極22に対し、二つの配線部23が設けられている。二つの配線部23のうちで内周側に位置し、透明電極22の外縁を巡る一方は、制御回路50の後述する静電容量計測部54と電気的に接続されている。外周側に位置する他方の配線部23は、制御回路50を通じてグラウンドに接地されている。
図1,図2に示すダイヤルノブ30は、樹脂及び金属等の硬質な材料によって円柱状に形成されている。各ダイヤルノブ30は、基準面部10aに対して軸方向を実質直交させた姿勢にて、各ダイヤル開口18に挿通されている。ダイヤルノブ30は、タッチスイッチ60と並ぶ位置にて基準面部10aよりも前面方向に突出している。ダイヤルノブ30において円筒状に形成されるダイヤル側面31には、手指Fによる回転操作が入力される。ダイヤル側面31の外径は、ダイヤル開口18の内径よりも僅かに小さくされている。ダイヤルノブ30は、ダイヤル側面31へ入力された回転操作によって、周方向の両側に回転可能である。
図2,図4に示す制御回路50は、静電容量計測部54、操作判定部52、二つの回転検知部53、及び制御部51等によって構成されている。これらの構成51〜54は、回路基板59に実装されている。回路基板59は、矩形の板状に形成され、操作パネル10に板面方向を沿わせた姿勢にて、操作パネル10の奥方向に配置されている。
静電容量計測部54は、各透明電極22から取得する信号から、各透明電極22における静電容量を計測する。操作判定部52は、タッチスイッチにて検出される静電容量の変化に基づいて、当該タッチスイッチへの接触操作の有り判定を行う。即ち、操作判定部52は、静電容量計測部54にて算出された各透明電極22の静電容量の値を取得し、取得した静電容量の値が予め設定された閾値Cth(図5参照)を超えているか否かを比較する。操作判定部52は、比較結果に基づいて各タッチスイッチ60への接触操作の有無を判定し、その判定結果を制御部51に出力する。
回転検知部53は、例えばロータリーボリュームであって、回路基板に二つ実装されている(図5には一方のみを示す)。回転検知部53は、回転軸53aによってダイヤルノブ30を回転可能に支持している。回転検知部53は、ダイヤルノブ30に入力される回転操作を検知し、入力された回転方向及び回転量に応じた信号を制御部51に出力する。
制御部51は、プログラムに基づいて作動するマイクロコンピュータ等によって構成されている。制御部51は、空調装置90の制御部と接続されており、相互に情報を遣り取りすることができる。制御部51は、操作者によって入力された接触操作及び回転操作に係る情報を操作判定部52及び回転検知部53から取得し、作動状態の変更を指示する信号を空調装置90に向けて出力する。加えて制御部51は、現在の作動状態を示す信号を、空調装置90から取得する。
加えて制御部51は、複数の光源57及び上述の液晶表示器58と接続されている。光源57は、例えば発光ダイオードであり、回路基板59のおもて面に実装されている。各光源57は、各タッチスイッチ60の奥方向にそれぞれ配置され、前面方向に向けて放出する光によって各アイコン11aを発光表示させる。制御部51は、各光源57の発光を制御する。また制御部51は、空調装置90から取得する情報に基づいて液晶表示器58を制御し、空調装置90の現在の作動状態を表示部17に表示させる。
以上の図1,2に示す操作装置100において、入力面11とダイヤル側面31との間には、中段面40が設けられている。第一実施形態における中段面40は、操作パネル10の頂面14によって形成されている。中段面40は、入力面11よりも前面方向に位置しており、入力面11に沿ってダイヤル側面31の外周側に平面状に拡がっている。
ここまで説明した構成では、ダイヤルノブ30に回転操作を入力すべくダイヤル側面31に手指Fを触れさせた操作者が、より奥方向へと手指Fを移動させた場合でも、こうした手指Fの移動は、ダイヤル側面31の外周側に拡がる中段面40によって阻まれる。このように、中段面40に手指Fが突き当たるようにし、奥側への手指Fの移動を規制する構成によれば、ダイヤル側面31に触れている手指Fから入力面11までの距離は、確保されるようになる。故に、ダイヤルノブ30に最も近接しているタッチスイッチ60(以下、「最近接スイッチ61」とする)において検出される静電容量は、低減される。
具体的に、最近接スイッチ61にて検出される静電容量が、凹部12の有無によって異なることを、図5を用いて、図2を参照しつつ説明する。静電容量は、以下の式1によって決定される。この式1におけるεは、手指F及び透明電極22間に存在する物質の誘電率である。またSは、手指Fと透明電極22とが重なっている面積である。そしてdは、手指Fと透明電極22との間の距離である。
(式1) C = ε × S / d
凹部12が設けられず、基準面部の位置に入力面が形成された形態(図5の破線参照)では、ダイヤル側面31に触れた手指Fは、最近接スイッチ61に非常に近接する。故に、式1における距離dが小さくなるため、ダイヤル側面31に触れる手指Fに起因して最近接スイッチ61で計測される静電容量は、閾値Cth以上となってしまう。
対して、第一実施形態(図5の実線参照)では、凹部12によって入力面11がダイヤル側面31から遠ざけられ、且つ、中段面40によってそれ以上の手指Fの近接が防がれることにより、式1における距離dが確保される。故に、ダイヤル側面31に触れる手指Fに起因して最近接スイッチ61で計測される静電容量は、閾値Cthを大きく下回るようになる。
このように、ダイヤルノブ30への回転操作に伴って入力面11に近接した手指Fが静電容量の変化を生じさせたとしても、こうした静電容量の変化が最近接スイッチ61への接触操作として誤って検知される事態は、回避される。加えて、中段面40を形成したとしても、各入力面11の面積を維持できるため、各タッチスイッチ60の操作性は損なわれ難い。故に、各タッチスイッチ60の操作性を確保したうえで、誤検知の低減された操作装置100が実現される。
加えて第一実施形態における中段面40は、ダイヤルノブ30及び操作パネル10のうちで、操作パネル10によって形成されている。こうした形態では、中段面40は、ダイヤルノブ30と共に回転しない。故に、操作者は、手指Fを中段面40に強く密着させることを回避するようになる。そのため、奥側への移動を阻む中段面40の機能がいっそう確かなものとなり、手指Fから入力面11までの距離の確保は、確実になされ得る。したがって、回転操作に伴う静電容量の変化が接触操作として最近接スイッチ61に誤検知される事態は、いっそう低減される。
尚、第一実施形態では、手指Fが特許請求の範囲に記載の「操作体」に相当し、操作パネル10が特許請求の範囲に記載の「パネル部」に相当し、ダイヤルノブ30が特許請求の範囲に記載の「ダイヤル部」に相当する。そして、ダイヤル側面31が特許請求の範囲に記載の「筒状側面」に相当し、空調装置90が特許請求の範囲に記載の「機器」に相当する。
(第二実施形態)
図6,図7に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態による操作装置200の操作パネル210からは、凹部12(図2参照)が省略されている。故に、入力面11は、ダイヤル開口18周囲の基準面部10aと同一の平面上に位置し、二つのダイヤルノブ230によって挟まれたスイッチ領域212aに形成されている。
第二実施形態のダイヤルノブ230は、二段円柱状に形成されており、小径部232及び大径部234を有している。小径部232の外径は、大径部234の外径よりも小さい。小径部232は、大径部234と同軸上に配置され、大径部234の前面方向に位置している。小径部232は、手指Fによる回転操作の入力を想定された円筒状のダイヤル側面231を形成している。ダイヤル側面231は、第一実施形態のダイヤル側面31(図2参照)に相当する。大径部234の外径は、ダイヤル開口18の内径よりも僅かに小さくされている。大径部234は、拡大面233を形成している。拡大面233は、前面方向を向く大径部234の端面である。拡大面233は、ダイヤル側面231の両縁部のうちで奥方向に位置する縁部231aから外周側に拡がる円環状の平坦面である。径方向における拡大面233の幅は、例えば数mm程度とされている。拡大面233は、基準面部10aとの間に、例えば5mm程度の段差を形成している。拡大面233及び基準面部10a間の段差は、大径部234の側面を手指Fによって把持することが困難となる程度に抑えられている。
以上の操作装置200では、入力面11とダイヤル側面231との間に位置する拡大面233が、第一実施形態の中段面40(図2参照)に相当する中段面240を形成している。故に、ダイヤル側面231に手指Fを触れさせた操作者がより奥方向へと手指Fを移動させた場合でも、こうした手指Fの移動は、ダイヤル側面231の奥方向の縁部231aから外周側に拡がる中段面240によって阻まれる。この中段面240に手指Fが突き当たることで、ダイヤル側面231に触れている手指Fから入力面11までの距離は、確保される。故に、ダイヤル側面231に手指Fが触れている際に最近接スイッチ61にて検出される静電容量は、低減される。以上のようにして第一実施形態と同様の効果を奏することで、回転操作を行う手指Fによって引き起こされる静電容量の変化が接触操作として誤って検知される事態は、回避される。
加えて第二実施形態では、ダイヤルノブ230に中段面240が形成されているため、操作パネル210から凹部12(図2参照)を省略することが可能となる。故に、複数の入力面11が形成されたスイッチ領域212aの面積は、いっそう広く確保される。よって、タッチスイッチ60の操作性がさらに高く維持可能とされたうえで、誤検知の低減が実現される。
尚、第二実施形態では、操作パネル210が特許請求の範囲に記載の「パネル部」に相当し、ダイヤルノブ230が特許請求の範囲に記載の「ダイヤル部」に相当し、ダイヤル側面231が特許請求の範囲に記載の「筒状側面」に相当する。
(第三実施形態)
図8,図9に示す本発明の第三実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。第三実施形態による操作装置300において、ダイヤル側面31及び入力面11の間には、検知スイッチ355が設けられている。検知スイッチ355は、タッチスイッチ60と実質同一の静電容量式のセンサであって、ダイヤル側面31に触れている手指Fを検知するために設けられている。検知スイッチ355は、操作パネル310において中段面340を形成している領域と、フィルムセンサ320の延長領域325等とによって構成されている。
中段面340は、第一実施形態の中段面40(図2参照)に相当し、突出部13の頂面14によって形成されている。中段面340は、基準面部10aにおいて、ダイヤルノブ30の中心よりも凹部12寄りの領域に設けられている。中段面340は、ダイヤルノブ30の外周側に広がっている。
延長領域325は、フィルムセンサ320の本体領域320aと延長配線部324によって接続されている。本体領域320aは、フィルムセンサ320のうちで底壁面12aの裏面10b側に取り付けられた領域である。延長領域325には、本体領域320aに設けられた透明電極22及び配線部23と実質同一な、透明電極322及び配線部323が形成されている。透明電極322は、ダイヤル側面31を把持することで中段面340に接触又は近接した手指Fとの間において、静電容量を生じさせる。配線部323は、制御回路50の静電容量計測部54及びグラウンドパターンと電気的に接続されている。
次に、第三実施形態の操作判定部52(図4参照)が実施する接触操作の判定処理を図10に基づいて、図9を参照しつつ説明する。図10に示す操作判定処理は、複数のタッチスイッチ60のうちで、最近接スイッチ61に対して適用される処理である。この操作判定処理は、例えば車両のアクセサリー電源がオン状態とされることにより、操作装置300に電力が供給されることにより開始され、電力供給が停止されるまで繰り返し実施される。
S201では、最近接スイッチ61における静電容量の値と、検知スイッチ355における静電容量の値とを静電容量計測部54から取得し、S202に進む。S202では、最近接スイッチ61の静電容量の値が閾値Cth以上か否かを判定する。S202にて否定判定をした場合には、S205に進む。そしてS205にて、最近接スイッチ61への接触操作が無い旨の決定を行い、S201に戻る。
一方、S202にて肯定判定をした場合には、S203にて、検知スイッチ355の静電容量の値が閾値Cdth未満か否かを判定する。S203にて用いられる閾値Cdthは、タッチスイッチ60に対し設定される閾値Cthよりも低く設定されている。こうした閾値Cdthの設定により、ダイヤル側面31のうちで中段面340から離れた部分を手指Fが握っていたとしても、手指Fの検出が可能となる。S203にて肯定判定をした場合には、S204にて、最近接スイッチ61への接触操作が有る旨の決定を行い、S201に戻る。S203にて否定判定を場合には、S205にて接触操作が無い旨の決定を行い、S201に戻る。
以上のように、操作判定部52(図4参照)は、検知スイッチ355が手指Fを検知している場合には、最近接スイッチ61にて計測された静電容量が閾値Cthを超えていたとしても、最近接スイッチ61に対する接触操作の有り判定を行わない。このような第三実施形態では、手指Fの移動が中段面340によって阻まれるだけでなく、ダイヤルノブ30への回転操作の入力中は、最近接スイッチ61に対する接触操作の有り判定自体が行われなくなる。故に、第一実施形態と同様の効果を奏し、ダイヤルノブ30に回転操作を入力する手指Fによって引き起こされる静電容量の変化が、最近接スイッチ61への接触操作として誤検知される事態は、いっそう回避される。
尚、第三実施形態では、操作パネル310が特許請求の範囲に記載の「パネル部」に相当し、操作判定部52が特許請求の範囲に記載の「操作判定手段」に相当する。
(第四実施形態)
図11,図12に示す本発明の第四実施形態は、第三実施形態の変形例である。第四実施形態による操作装置400の操作パネル410からは、凹部12(図9参照)が省略されている。故に、入力面11は、ダイヤル開口18周囲の基準面部10aと同一の平面上に規定されたスイッチ領域412aに形成されている。そして、ダイヤル側面31及び入力面11の間には、第三実施形態の検知スイッチ355(図9参照)と実質同一な検知スイッチ455が設けられている。
検知スイッチ455は、操作パネル410の検知領域411と、フィルムセンサ420の延長領域425等とによって構成されている。検知領域411は、基準面部10aのうちでスイッチ領域412aの水平方向の両側に位置しており、スイッチ領域412aとダイヤル開口18とに挟まれている。検知領域411は、第三実施形態の中段面340(図9参照)に相当する形状であり、ダイヤルノブ30の外周側に広がっている。延長領域425は、フィルムセンサ420のうちで検知領域411の裏面10b側に位置する部分である。延長領域425には、透明電極322及び配線部323が形成されている。
ここまで説明した第四実施形態でも、検知スイッチ455が手指Fを検知している場合には、最近接スイッチ61の静電容量が閾値Cthを超えていたとしても、操作判定部52(図4参照)は、最近接スイッチ61に対する接触操作の有り判定を行わない。故に、ダイヤルノブ30への回転操作の入力中では、最近接スイッチ61に対する接触操作の有り判定が行われなくなる。そのため、回転操作を入力する手指Fによって引き起こされる静電容量の変化が、最近接スイッチ61への接触操作として誤検知される事態は、回避可能となる。加えて、入力面11とダイヤルノブ30との間に検知スイッチ455を設けたとしても、入力面11を形成しているスイッチ領域412aの面積確保は可能である。故に、各タッチスイッチ60の操作性は、確保される。
尚、第四実施形態では、操作パネル410が特許請求の範囲に記載の「パネル部」に相当する。
(第五実施形態)
図13に示す本発明の第五実施形態は、第一実施形態のさらに別の変形例である。第五実施形態による操作装置500の操作パネル510では、複数のタッチスイッチ60のうちでダイヤルノブ30に最も近接している各二つを第一タッチスイッチ561とする。また、各第一タッチスイッチ561に挟まれ、第一タッチスイッチ561よりもダイヤルノブ30から離間している六つのタッチスイッチ60を第二タッチスイッチ562とする。第一タッチスイッチ561は、第一実施形態等における最近接スイッチ61(図1参照)と実質同一である。尚、操作パネル510において、各入力面11は、基準面部10aと同一の平面上に規定されている。
各タッチスイッチ60には、空調装置90の備える各機器を操作する機能が割り当てられている。こうした機能には、関連付けられた機器の動作モードを二つのうちで切り替える(例えばオン及びオフ)単純切替機能、関連付けられた機器の動作モードを複数のうちで切り替える循環切替機能、及び関連付けられた機器の設定値を調整する調整機能等がある。
これら機能のうちで、連続した接触操作、即ちスイッチの連打が想定される調整機能及び循環切替機能は、第二タッチスイッチ562に割り当てられている。具体的に、複数の第二タッチスイッチ562のうちの一組562a,562bには、空調装置90の風量の設定値を調整する風量調整機能が割り当てられている。また、複数の第二タッチスイッチ562のうちの他の一つ562cには、吹き出し口の動作モードを、例えばFACEモード→BiLevel→FOOTという順で循環させる切替機能が割り当てられている。
一方、第一タッチスイッチ561には、連打される虞の低い単純切替機能のみが割り当てられている。具体的に各第一タッチスイッチ561には、エアコンのオン及びオフの切替機能、内気循環及び外気導入の切替機能、デュアルモードのオン及びオフの切替機能、及びオートエアコンのオン及びオフの切替機能、がそれぞれ割り当てられている。尚、デュアルモードは、運転席側及び助手席側の個別での温度調整を可能にする作動モードである。
操作装置500において、第一タッチスイッチ561の感度は、第二タッチスイッチ562の感度よりも低くされている。以下、第一タッチスイッチ561の感度を、第二タッチスイッチ562の感度よりも低下させる操作判定部52(図4参照)の処理について、図14〜図19に基づき、図4及び図13を参照しつつ順に説明する。
図14に示すように、操作判定部52には、接触操作の有り判定を行うための二つの閾値Cth1,Cth2が予め設定されている。一方の第一閾値Cth1は、各第一タッチスイッチ561について、接触操作の有り判定を行うための値である。他方の第二閾値Cth2は、各第二タッチスイッチ562について、接触操作の有り判定を行うための値である。第一閾値Cth1は、第二閾値Cth2よりも高い静電容量の値に設定されている。そのため、第一タッチスイッチ561は、第二タッチスイッチ562よりも低感度となる。
また図15に示すように、操作判定部52は、タッチスイッチ60にて検出された静電容量の値が閾値Cthを超えて接触状態となった後、接触操作の有り判定を行うまで間に、遅れ時間を設定している。第一タッチスイッチ561及び第二タッチスイッチ562に対して設定される各遅れ時間t_r1,t_r2は、互いに異なっている。第一タッチスイッチ561にて検出された静電容量の値が第一閾値Cth1を超えて接触状態となった後、接触操作の有り判定が行われるまでの時間を、第一遅れ時間t_r1とする。また、第二タッチスイッチ562にて検出された静電容量の値が第二閾値Cth2を超えて接触状態となった後、接触操作の有り判定が行われるまでの時間を、第二遅れ時間t_r2とする。第一遅れ時間t_r1は、ゼロに近い値に設定された第二遅れ時間t_r2よりも、長く設定されている。そのため、第一タッチスイッチ561は、第二タッチスイッチ562よりも手指F(図2参照)への反応が鈍い低感度な設定となっている。
さらに操作判定部52は、検出された静電容量の値が安定化したことに基づいて、接触操作の有り判定を行う。こうした処理は、第一タッチスイッチ561及び第二タッチスイッチ562のうちで、第一タッチスイッチ561に対してのみ適用されている。図16には、入力面11に手指Fが接近し接触するまでの間における静電容量の変化が、操作の経過時間に沿って示されている。入力面11に対して手指Fが接近しているうちは、検出される静電容量が徐々に増加する。この段階では、手指Fが入力面11に触れていないため、手指F及び入力面11間の距離は、安定的に縮まらない。故に、微視的に見た静電容量の変化は、図17に示すように、小刻みな変動を伴っている。こうした静電容量の変動は、第一閾値Cth1を超えたとしても、手指Fが入力面11に接触するまで継続される。
そして、入力面11に手指Fが接触した後では、高い静電容量の値が検出されると共に、検出された値にて静電容量が安定化する。故に、静電容量の小刻みな変動は、図18に示す如く低減される。操作判定部52は、予め規定した変動幅内で静電容量値が所定時間t_s以上推移したことに基づいて、静電容量が安定化したと判断する。この判断に基づいて、操作判定部52は、第一タッチスイッチ561に対する接触操作の有り判定を行う。こうした処理により、第一タッチスイッチ561は、第二タッチスイッチ562よりも手指Fへの反応が鈍い低感度な設定となっている。
以上の制御の結果、入力面11に手指Fを押し込むような確実な接触操作によって、手指Fと透明電極22との接触面積が拡大した場合に限り、第一タッチスイッチ561は反応するようになる。
また操作判定部52は、各回転検知部53から回転操作の有無を示す情報を取得する。そして図15に示すように、操作判定部52は、第一タッチスイッチ561への接触操作の有り判定を行った後、予め規定された時間t_rm、回転操作の有無を監視する。この監視時間t_rm内に、対応する回転検知部53によって回転操作が検知された場合には、直前の接触操作の有り判定は取り消される。このようにして、ダイヤルノブ30への回転操作と、当該ダイヤルノブ30に近接する第一タッチスイッチ561への接触操作とが同じタイミングで検知された場合には、ダイヤルノブ30への回転操作が優先される。
ここまで説明した制御を含む一連の操作判定処理を、図19に基づいて、図4を参照しつつ説明する。図19に示す操作判定処理は、図10に示す処理と同様に、制御回路50に電力供給がなされることにより開始され、電力供給が停止されるまで操作判定部52によって繰り返し実施される。
S501では、第一タッチスイッチ561における静電容量の値を取得する取得処理を実施し、S502に進む。S502では、S501にて取得した静電容量の値が第一閾値Cth1以上か否かを判定する。S502にて否定判定をした場合には、S507に進む。S507では、第一タッチスイッチ561への接触操作が無い旨の決定を行い、S501に戻る。S507では、後述するS503及びS509にて開始されるタイマのカウントが継続している場合には、当該タイマをリセットする。
一方、S502にて肯定判定をした場合には、S503にて、第一閾値Cth1を超えた接触状態となってからの経過時間を計測するタイマのカウントを開始し、S504に進む。S503において、前回までの処理によりタイマが始動していた場合には、カウントを継続し、S504に進む。
S504では、S503によるタイマの経過時間が第一遅れ時間t_r1以上となっているか否かを判定する(図15参照)。S504にて経過時間が第一遅れ時間t_r1未満である場合には、S501〜S504までの処理を繰り返すことにより、第一遅れ時間t_r1の経過を待つ。そして、経過時間が第一遅れ時間t_r1以上となったことにより、S505に進む。
S505では、上述の判断手法(図16〜図18参照)に基づいて、検出される静電容量が安定化したか否かを判定する。S505にて、否定判定をした場合には、安定化するまでS501〜S505の処理を繰り返し、静電容量の安定化を待機する。そして、静電容量が安定化したことに基づいてより、S506に進む。
S506では、第一タッチスイッチ561への接触操作が有る旨の決定を行い、S508に進む。このとき、S503にてカウントが開始されたタイマをリセットする。S508では、接触操作の有り判定がなされてからの経過時間を計測するタイマのカウントを開始し、S509に進む。S509では、各回転検知部53から回転操作の有無を示す情報を取得する取得処理を実施し、S510に進む。
S510では、S509にて取得した情報から、回転操作の入力の有無を判定する。S510にて回転操作の入力が有った旨の判定をした場合には、S507に進む。これにより、直前のS506にて行われた接触操作の有り判定が取り消される。一方、S510にて回転操作の入力が無い旨の判定をした場合には、S511に進む。
S511では、S509によるタイマの経過時間が監視時間t_rm以上となっているか否かを判定する(図15参照)。S511にて経過時間が監視時間t_rm未満である場合には、S509〜S511までの処理を繰り返すことにより、監視時間t_rmの間、回転操作の有無を監視する。そして、経過時間が監視時間t_rm以上となったことにより、S501に戻る。このとき、S509にてカウントが開始されたタイマをリセットする。
ここまで説明した第五実施形態によれば、操作判定部52による制御により、第一タッチスイッチ561の感度が、第二タッチスイッチ562の感度よりも低くされている。故に、ダイヤルノブ30への回転操作に伴って入力面11に近接した手指Fが静電容量の変化を引き起こしたとしても、こうした静電容量の変化が第一タッチスイッチ561への接触操作として誤って検知される事態は、回避される。加えて、操作判定部52による制御によって第一タッチスイッチ561の感度を低くする形態であれば、各入力面11の面積は、狭められることなく維持され得る。故に、各タッチスイッチ60の操作性は確保される。
加えて第五実施形態のように、第一閾値Cth1が第二閾値Cth2よりも高く設定されていれば、第一タッチスイッチ561の感度は、第二タッチスイッチ562の感度よりも確実に低くなる。そのため第一タッチスイッチ561においては、回転操作に伴う静電容量の変化は、接触操作として誤検知され難くなる。したがって、回転操作に伴う誤検知は、適確に排除可能となる。
さらに第五実施形態では、第一遅れ時間t_r1が第二遅れ時間t_r2よりも長くされている。このように、各閾値Cth1,Cth2だけでなく、各遅れ時間t_r1,t_r2によっても、第一タッチスイッチ561の感度が、第二タッチスイッチ562の感度よりも低くされている。このように、閾値と遅れ時間とを組み合わせることにより、第一タッチスイッチ561の感度は、回転操作に伴う誤検知を適確に排除できるような設定に適確に調整され易くなる。
また第五実施形態では、検出される静電容量が安定化したことに基づいて、第一タッチスイッチ561に対する接触操作の有り判定が行われる。こうした構成であれば、ダイヤルノブ30への回転操作に伴う静電容量の変化は、接触操作として検知されなくなる。一方で、第一タッチスイッチ561の入力面11を手指Fで強く押す動作は、接触操作として確実に検出され得る。以上のように、操作装置500は、回転操作に伴う静電容量の変化のみを検知の対象から適確に排除できるようになる。
また加えて第五実施形態では、回転操作と接触操作とが同じタイミングで検知された場合には、回転操作が優先される。これらの操作は、同じタイミングでは入力困難である。故に、回転操作と同じタイミングにて検知される接触操作は、回転操作に伴った誤検知である蓋然性が高い。そのため、回転操作を優先させる制御が設けられることにより、回転操作に伴う誤検知は、適確に排除可能となる。
さらに加えて第五実施形態のように、第一タッチスイッチ561の感度が第二タッチスイッチ562の感度よりも下げられている場合、第一タッチスイッチ561において連続した接触操作を検知することは、困難となる。そのため、調整機能及び循環切替機能は、第一タッチスイッチ561を避けた割り当てとなっている。こうした構成であれば、第一タッチスイッチ561への連打の入力が回避される。故に、第一タッチスイッチ561の感度低下に伴う操作性の低下は、顕在化し難くなる。よって、誤検知を回避と操作性の確保とが、いっそう両立可能となる。
尚、第五実施形態では、操作パネル510が特許請求の範囲に記載の「パネル部」に相当し、操作判定部52が特許請求の範囲に記載の「操作判定手段」に相当し、回転検知部53が特許請求の範囲に記載の「回転検知手段」に相当する。
(第六実施形態)
図20に示す本発明の第六実施形態は、第四実施形態の変形例である。第六実施形態による操作装置600には、第一タッチスイッチ561の感度を第二タッチスイッチ562の感度よりも低くする感度低下構造670が設けられている。第六実施形態における感度低下構造670には、スイッチ領域612aの板厚を各所にて変化させる操作パネル610が含まれている。ここで、第六実施形態の操作パネル610には、第一領域671と第二領域672とが設けられている。第一領域671は、第一タッチスイッチ561の入力面11を形成する範囲である。第二領域672は、第二タッチスイッチ562の入力面11を形成する範囲である。第一領域671の板厚pt_1は、第二領域672の板厚pt_2よりも厚くされている。
以上の構成では、第一領域671及び第二領域672の各板厚pt_1,pt_2に違いが設けられることで、操作パネル610の裏面10bには、段差が形成されている。第六実施形態によるフィルムセンサ620は、裏面10bの凹凸に合わせて撓んだ状態にて、操作パネル610に貼り付けられている。フィルムセンサ620は、第一領域671及び第二領域672の各裏面10bに、各透明電極22を位置させている。
ここまで説明した第六実施形態では、感度低下構造670によって、第一タッチスイッチ561の感度が、第二タッチスイッチ562の感度よりも低くされている。故に、第五実施形態と同様の効果を奏し、第一タッチスイッチ561における接触操作の誤検知は、低減される。加えて上述の構成では、各入力面11の面積が維持されるため、各タッチスイッチ60の操作性は、当然に確保される。
加えて第六実施形態では、第一領域671の板厚pt_1を第二領域672の板厚pt_2よりも厚くするという構成により、第一タッチスイッチ561の感度が、第二タッチスイッチ562の感度よりも低くされている。このように、操作パネル610の板厚変化という簡素な構造によっても、第一タッチスイッチ561の感度低下は生じさせることができる。故に、上述の構成を採用することで、ダイヤルノブ30への回転操作を接触操作として誤検知し難い操作装置600が、容易に実現される。
尚、第六実施形態では、操作パネル610が特許請求の範囲に記載の「パネル部」に相当する。
(第七実施形態)
図21,図22に示す本発明の第七実施形態は、第六実施形態の変形例である。第七実施形態の操作装置700において、操作パネル710の板厚は、実質一定である。一方で、操作装置700に設けられた感度低下構造770には、互いの電極面積を変化させた第一スイッチ電極722a及び第二スイッチ電極722bが含まれている。第一スイッチ電極722a及び第二スイッチ電極722bは、フィルムセンサ720に形成されている。
第一スイッチ電極722aは、第一タッチスイッチ561の入力面11の裏面側に、この入力面11と重畳するよう配置されている。第一スイッチ電極722aは、第一タッチスイッチ561の入力面11に触れた手指F(図20参照)との間にて電荷を蓄積する。第一スイッチ電極722aは、第二スイッチ電極722bを縮小した形状であり、長手方向を有する矩形状に形成されている。第一スイッチ電極722aの外縁は、第二スイッチ電極722bと同様に、静電容量計測部54(図4参照)と接続される配線部23に臨み、当該配線部23によって全周を囲まれている。第一スイッチ電極722aの電極面積は、第二スイッチ電極722bの電極面積よりも小さくされている。
第二スイッチ電極722bは、第二タッチスイッチ562の入力面11の裏面側に、この入力面11と重畳するよう配置されている。第二スイッチ電極722bは、第二タッチスイッチ562の入力面11に触れた手指F(図20参照)との間にて電荷を蓄積する。第二スイッチ電極722bの電極面積は、第一実施形態の透明電極22(図3参照)の電極面積相当である。
以上の構成では、第一スイッチ電極722aの面積が第二スイッチ電極722bの面積よりも小さくされている。故に、各タッチスイッチ561,562に対し同様の接触操作を行ったとしても、第一スイッチ電極722a及び手指F(図20参照)間に蓄積される電荷は、第二スイッチ電極722b及び手指F間に蓄積される電荷よりも少なくなる。以上のようにして、第一タッチスイッチ561の感度は、第二タッチスイッチ562の感度よりも低くされている。
ここまで説明した第七実施形態のように、電極面積を変化させた第一スイッチ電極722a及び第二スイッチ電極722bを含む感度低下構造770でも、第六実施形態と同様に、第一タッチスイッチ561の感度低下が引き起こされる。故に、ダイヤルノブ30への回転操作が接触操作として第一タッチスイッチ561に誤検知される事態は、低減される。
加えて第七実施形態では、各スイッチ電極722a,722bの電極面積を変化させるという簡素な構造によって、第一タッチスイッチ561の感度低下が引き起こされている。そのため、ダイヤルノブ30への回転操作に伴う誤検知を回避可能な構成が、いっそう実現容易となる。
尚、第七実施形態では、操作パネル710が特許請求の範囲に記載の「パネル部」に相当する。
(第八実施形態)
図23に示す本発明の第八実施形態は、第七実施形態の変形例である。第八実施形態における第一スイッチ電極822aの長辺及び短辺の各長さは、第二スイッチ電極722b
(図22参照)の長辺及び短辺の各長さと実質同一である。フィルムセンサ820において、第一スイッチ電極822aは、櫛歯状に形成されている。詳記すると、第一スイッチ電極822aには、帯状に延伸する複数(二つ)の非電極領域873が互いに間隔を開けて形成されている。非電極領域873は、ダイヤルノブ30(図21参照)に近接する第一スイッチ電極822aの短辺から、長辺に沿って延伸している。以上の非電極領域873の形成により、第一スイッチ電極822aの電極面積は、第二スイッチ電極722bの電極面積よりも小さくされている。
以上の第八実施形態のように、第一スイッチ電極822aと第二スイッチ電極722bとが組み合わされたフィルムセンサ820を含む感度低下構造870でも、第七実施形態と同様に第一タッチスイッチ561(図21参照)の感度低下が引き起こされる。故に、第一タッチスイッチ561における接触操作の誤検知は、低減される。加えて上述の構成では、非電極領域873がダイヤルノブ30(図21参照)寄りに形成されているため、ダイヤルノブ30の近傍において第一スイッチ電極822aと手指F(図21参照)との間に電荷が蓄積され難くなる。故に、第一タッチスイッチ561のうちで特にダイヤルノブ30近傍の感度が、部分的に低下し得る。そのため、接触操作に対する感度を高く維持しつつ、回転操作を接触操作と誤検知してしまう事態を適確に排除することができる。
(第九実施形態)
図24に示す本発明の第九実施形態は、第七実施形態の別の変形例である。第九実施形態におけるフィルムセンサ920では、第一スイッチ電極922aが、第二スイッチ電極722b(図22参照)と実質同一の形状に形成されている。加えてフィルムセンサ920では、静電容量計測部54(図4参照)と接続される配線部923が、第一実施形態において相当する配線部23(図3参照)よりも短縮されている。配線部923は、第一スイッチ電極922aの外縁を形成する二つの短辺のうちで、ダイヤルノブ30(図21参照)から離間した一方と接続されている。
以上の構成では、第一スイッチ電極922aのうちで配線部923から遠い位置に蓄積られた電荷が、静電容量計測部54(図4参照)によって検知され難くなる。そのため、第一タッチスイッチ561(図21参照)のうちで特にダイヤルノブ30(図21参照)近傍の感度が、部分的に低下し得る。したがって、フィルムセンサ920を含む感度低下構造970でも、第八実施形態と同様に、接触操作に対する感度を高く維持しつつ、回転操作を接触操作と誤検知してしまう事態を適確に排除することができる。
(第十実施形態)
図25〜図27に示す本発明の第十実施形態による操作装置1000は、第一実施形態のさらに別の変形例である。第十実施形態による操作装置1000には、ダイヤルノブ30(図1参照)に替えて、複数のメカニカルスイッチ80が設けられている。また、第十実施形態の操作パネル1010には、ダイヤル開口18(図1参照)に替えて、複数のスイッチ開口1018が、凹部12、突出部13、及び表示開口19と共に形成されている。スイッチ開口1018は、メカニカルスイッチ80を挿通させるための矩形の貫通孔である。スイッチ開口1018は、操作パネル1010の水平方向において凹部12の両側に三つずつ設けられている。
図25,図26に示す各メカニカルスイッチ80は、樹脂等の硬質な材料により、全体として直方体状に形成されている。各メカニカルスイッチ80は、基準面部1010aに対して高さ方向を実質直交させた姿勢にて、各スイッチ開口1018に挿通されている。メカニカルスイッチ80は、タッチスイッチ60と並ぶ位置にて基準面部1010aよりも前面方向に突出している。
各メカニカルスイッチ80には、鍔部83及び押圧頂面81が形成されている。鍔部83は、メカニカルスイッチ80の側面から外周側に突出する形状により、スイッチ開口1018の周囲に奥方向から接触している。鍔部83は、メカニカルスイッチ80の側面に全周に亘って形成されている。押圧頂面81は、スイッチ開口1018から前面方向に突き出したメカニカルスイッチ80の頂面である。押圧頂面81は、基準面部1010aに沿った平面状であって、操作者の手指Fと接触する。各押圧頂面81には、入力面11と同様に、各メカニカルスイッチ80に割り当てられた機能を抽象化したアイコン81aが形成されている。押圧頂面81へ入力される押圧操作により、メカニカルスイッチ80は、奥方向に変位可能である。
操作パネル1010には、第一実施形態の中段面40(図2参照)に相当する中段面1040が設けられている。中段面1040は、操作パネル1010の頂面14によって形成されており、複数のメカニカルスイッチ80のうちで内側に位置する各二つ(以下、内側スイッチ80i)と、入力面11との間に位置している。中段面1040は、入力面11よりも前面方向に位置しており、入力面11に沿ってメカニカルスイッチ80の周囲に平面状に拡がっている。
図26,図27に示す制御回路1050は、第一実施形態と実質同一の静電容量計測部54、操作判定部52、及び制御部51に加えて、複数の押圧検知部56(図27には、一つのみ記載)を備えている。押圧検知部56は、メカニカルスイッチ80に入力される押圧操作を検知するためのタクタイルスイッチである。押圧検知部56は、回路基板59の実装面のうちでメカニカルスイッチ80の奥方向に位置する領域に実装されている。押圧検知部56は、前面方向に突き出したプランジャ部56aを、メカニカルスイッチ80に接触させている。押圧検知部56は、内部に設けられたゴム等の弾性部材の復元力により、プランジャ部56aを介してメカニカルスイッチ80を正面方向に押している。押圧頂面81への押圧操作により、メカニカルスイッチ80と共にプランジャ部56aが奥方向に変位すると、押圧検知部56はオン状態となる。押圧検知部56のオン状態及びオフ状態を示す信号は、制御部51によって取得される。
ここまで説明した構成では、図25,図26に示す中段面1040と入力面11との間に段差が確保されていれる。そのため、押圧操作を入力している操作者の手指Fが奥方向に移動した場合でも、押圧頂面81に触れている手指Fから入力面11までの距離は、確実に確保され得る。故に、メカニカルスイッチ80に最も近接している最近接スイッチ61において検出される静電容量は、低減される。その結果、メカニカルスイッチ80への押圧操作に伴って入力面11に近接した手指Fが静電容量の変化を生じさせたとしても、こうした静電容量の変化が最近接スイッチ61への接触操作として誤って検知される事態は、回避される。加えて、中段面1040を形成したとしても、各入力面11の面積を維持できるため、各タッチスイッチ60の操作性は損なわれ難い。故に、各タッチスイッチ60の操作性を確保したうえで、誤検知の低減された操作装置1000が実現される。
尚、第十実施形態では、操作パネル1010が特許請求の範囲に記載の「パネル部」に相当し、メカニカルスイッチ80が特許請求の範囲に記載の「押圧スイッチ部」に相当する。
(第十一実施形態)
図28,図29に示す本発明の第十一実施形態は、第三実施形態の変形例である。第十一実施形態による操作装置1100には、第十実施形態と同様のメカニカルスイッチ80が、ダイヤルノブ30(図8参照)に替えて、複数設けられている。また、第十一実施形態の操作パネル1110には、二つの検知スイッチ1155が設けられている。検知スイッチ1155は、第三実施形態の検知スイッチ355(図8参照)に相当する構成であり、メカニカルスイッチ80及び入力面11の間に位置している。検知スイッチ1155は、内側スイッチ80iに触れている手指Fを検知する。検知スイッチ1155は、操作パネル1110において中段面1140を形成している領域と、フィルムセンサ1120の延長領域1125等とによって構成されている。
中段面1140は、第十実施形態の中段面1040(図26参照)に相当し、基準面部1110aのうちで内側スイッチ80iよりも凹部1112寄りの領域に設けられている。基準面部1110aは、突出部13の頂面14によってスイッチ開口1018周囲に形成された平面状の領域である。延長領域1125は、第三実施形態の延長領域(図9参照)に相当し、押圧頂面81との接触によって中段面1140に接触又は近接した手指Fとの間において、静電容量を生じさせる。
以上の第十一実施形態の操作判定部52(図27参照)は、図10に示す処理と実質同一の操作判定処理を行う。故に操作判定部52は、検知スイッチ1155が手指Fを検知している場合には、最近接スイッチ61にて計測された静電容量が閾値Cthを超えていたとしても、最近接スイッチ61に対する接触操作の有り判定を行わない。その結果、最近接スイッチ61への手指Fの接触が中段面1140によって阻まれるだけでなく、内側スイッチ80iへの押圧操作の入力中は、最近接スイッチ61に対する接触操作の有り判定自体が行われなくなる。故に、第十実施形態と同様の効果を奏し、メカニカルスイッチ80に押圧操作を入力する手指Fによって引き起こされる静電容量の変化が、最近接スイッチ61への接触操作として誤検知される事態は、いっそう回避される。
尚、第十一実施形態では、操作パネル1110が特許請求の範囲に記載の「パネル部」に相当する。
(第十二実施形態)
図30,図31に示す本発明の第十二実施形態は、第十一実施形態の変形例である。第十二実施形態による操作装置1200の操作パネル1210からは、凹部1112(図29参照)が省略されている。故に、入力面11を形成しているスイッチ領域1212aは、スイッチ開口1018周囲の基準面部1210aと同一の平面上に位置している。そして、内側スイッチ80i及び入力面11の間には、第十一実施形態の検知スイッチ1155(図29参照)と実質同一な検知スイッチ1255が設けられている。
検知スイッチ1255は、操作パネル1210の検知領域1211と、フィルムセンサ1220の延長領域1225等とによって構成されている。検知領域1211は、基準面部1210aのうちでスイッチ領域1212aの水平方向の両側に位置しており、スイッチ領域1212aとスイッチ開口1018とに挟まれている。検知領域1211は、二つの内側スイッチ80iの並ぶ上下方向に帯状に延伸する形状である。延長領域1225は、フィルムセンサ1220のうちで検知領域1211の裏面側に位置する部分である。
ここまで説明した第四実施形態でも、検知スイッチ1255が手指Fを検知している場合には、最近接スイッチ61の静電容量が閾値Cthを超えていたとしても、操作判定部52(図27参照)は、最近接スイッチ61に対する接触操作の有り判定を行わない。故に、内側スイッチ80iへの押圧操作の入力中では、最近接スイッチ61に対する接触操作の有り判定が行われなくなる。そのため、押圧操作を入力する手指Fによって引き起こされる静電容量の変化が、最近接スイッチ61への接触操作として誤検知される事態は、回避可能となる。加えて、入力面11と内側スイッチ80iとの間に検知スイッチ1255を設けたとしても、スイッチ領域1212aの面積確保は可能である。故に、各タッチスイッチ60の操作性は、確保される。
尚、第十二実施形態では、操作パネル1210が特許請求の範囲に記載の「パネル部」に相当する。
(第十三実施形態)
図32に示す本発明の第十三実施形態は、第五実施形態の変形例である。第十三実施形態による操作装置1300には、第十実施形態と同様のメカニカルスイッチ80が、ダイヤルノブ30(図13参照)に替えて、複数設けられている。操作パネル1310において、それぞれ三つずつ配置されたメカニカルスイッチ群の間には、複数のタッチスイッチ60の各入力面11が形成されている。第五実施形態と同様に、複数のタッチスイッチ60のうちで各内側スイッチ80iに最も近接する各二つが第一タッチスイッチ1361とされ、各第一タッチスイッチ1361に挟まれた六つが第二タッチスイッチ1362とされている。第一タッチスイッチ1361には、連打される虞の低い単純切替機能のみが割り当てられている。一方、第二タッチスイッチ1362には、スイッチの連打が想定される調整機能及び循環切替機能を割り当てられたものが含まれている。
操作判定部52(図27参照)では、第五実施形態と同様に、第一タッチスイッチ1361の感度が、第二タッチスイッチ1362の感度よりも低く設定されている。具体的に操作判定部52では、各第一タッチスイッチ1361について接触操作の有り判定を行うための第一閾値Cth1が、各第二タッチスイッチ1362について接触操作の有り判定を行うための第二閾値Cth2よりも高い静電容量の値に設定されている。
加えて操作判定部52(図27参照)では、第一遅れ時間t_r1が、ゼロに近い値に設定された第二遅れ時間t_r2よりも、長く設定されている。第一遅れ時間t_r1は、第一タッチスイッチ1361にて検出された静電容量の値が第一閾値Cth1を超えて接触状態となった後、接触操作の有り判定が行われるまでの時間である(図15参照)。同様に、第二遅れ時間t_r2は、第二タッチスイッチ1362にて検出された静電容量の値が第二閾値Cth2を超えて接触状態となった後、接触操作の有り判定が行われるまでの時間である(図15参照)。
さらに操作判定部52(図27参照)は、第一タッチスイッチ1361及び第二タッチスイッチ1362のうちで、第一タッチスイッチ1361に対してのみ、検出された静電容量の値が安定化したことに基づいて、接触操作の有り判定を行う(図16参照)。操作判定部52は、予め規定した変動幅内で静電容量値が所定時間t_s以上推移したことに基づいて(図18参照)、静電容量が安定化したと判断する。この判断に基づいて、操作判定部52は、第一タッチスイッチ1361に対する接触操作の有り判定を行う。
また操作判定部52(図27参照)は、内側スイッチ80iへの押圧操作と、当該内側スイッチ80iに近接する第一タッチスイッチ1361への接触操作とを同じタイミングで検知した場合に、内側スイッチ80iへの押圧操作を優先させる。詳記すると、操作判定部52は、第一タッチスイッチ1361への接触操作の有り判定を行った後、予め規定された時間t_rm(図15参照)、各押圧検知部56(図27参照)から取得する信号に基づいて、押圧操作の有無を監視する。この監視時間t_rm内に、第一タッチスイッチ1361に近接する押圧検知部56によって押圧操作が検知された場合には、直前の接触操作の有り判定は取り消される。
ここまで説明した操作判定部52にて実施される一連の操作判定処理は、図19に示す第五実施形態の処理と実質同一である。但し、S509では、押圧操作情報の取得処理が実施され、S510では、押圧操作の有無が判定される。
以上の第十三実施形態では、内側スイッチ80iへの押圧操作に伴って入力面11に近接した手指Fが静電容量の変化を引き起こしたとしても、こうした静電容量の変化が第一タッチスイッチ1361への接触操作として誤って検知される事態は、回避される。加えて、操作判定部52による制御によって第一タッチスイッチ1361の感度を低くする形態であれば、各入力面11の面積は、狭められることなく維持され得る。故に、第十三実施形態でも、第五実施形態と同様に各タッチスイッチ60の操作性は確保される。
尚、第十三実施形態では、操作パネル1310が特許請求の範囲に記載の「パネル部」に相当し、押圧検知部56(図27参照)が特許請求の範囲に記載の「押圧検知手段」に相当する。
(第十四実施形態)
図33に示す本発明の第十四実施形態は、第十三実施形態の変形例である。第十四実施形態による操作装置1400には、第一タッチスイッチ1361の感度を第二タッチスイッチ1362の感度よりも低くする感度低下構造1470が設けられている。感度低下構造1470には、スイッチ領域1412aの板厚を各所にて変化させる操作パネル1410が含まれている。操作パネル1410には、第一領域1471と第二領域1472とが設けられている。第一領域1471は、第一タッチスイッチ1361の入力面11を形成する範囲である。第二領域1472は、第二タッチスイッチ1362の入力面11を形成する範囲である。第六実施形態の第一領域671(図20参照)及び第二領域672(図20参照)と同様に、第一領域1471の板厚pt_1は、第二領域1472の板厚pt_2よりも厚くされている。こうした板厚pt_1,pt_2の違いにより、操作パネル1410の裏面1410bには、段差が形成されている。フィルムセンサ1420は、裏面1410bの段差に合わせて撓んだ状態にて、第一領域1471及び第二領域1472の各裏面1410bにそれぞれ透明電極22を位置させている。
ここまで説明した第十四実施形態では、感度低下構造1470によって、第一タッチスイッチ1361の感度が、第二タッチスイッチ1362の感度よりも低くされている。故に、第十二実施形態と同様の効果を奏し、内側スイッチ80iに押圧操作を入力する手指Fが第一タッチスイッチ1361に接触操作として誤検知される事態は、生じ難くなる。加えて、各入力面11の面積が維持されることにより、各タッチスイッチ60の操作性は、当然に確保される。
尚、第十四実施形態では、操作パネル1410が特許請求の範囲に記載の「パネル部」に相当する。
(第十五実施形態)
図34に示す本発明の第十五実施形態は、第七実施形態の変形例である。第十五実施形態による操作装置1500は、操作装置700のダイヤルノブ30及び操作パネル710(図21参照)を、第十実施形態と同様の複数のメカニカルスイッチ80及び第十三実施形態と実質同一の操作パネル1510に置換した構成となっている。
操作装置1500の感度低下構造1570は、第七実施形態の感度低下構造770(図21参照)と実質同一であり、図22に示すような互いの電極面積を変化させた第一スイッチ電極722a及び第二スイッチ電極722bを含んでいる。第一スイッチ電極722aは、図34に示す第一タッチスイッチ1361の入力面11の裏面側に、この入力面11と重畳するよう配置されている。第一スイッチ電極722aは、第二タッチスイッチ1362の入力面11の裏面側に、この入力面11と重畳するよう配置されている。
加えて第一スイッチ電極722aの面積は、第二スイッチ電極722bの面積よりも小さくされている。故に、各タッチスイッチ1361,1362に対し同様の接触操作を行ったとしても、第一スイッチ電極722a及び手指F(図31参照)間に蓄積される電荷は、第二スイッチ電極722b及び手指F間に蓄積される電荷よりも少なくなる。その結果、第一タッチスイッチ1361の感度は、第二タッチスイッチ1362の感度よりも低くなる。したがって、内側スイッチ80iへの押圧操作が接触操作として第一タッチスイッチ1361に誤検知される事態は、低減される。
尚、第十五実施形態では、操作パネル1510が特許請求の範囲に記載の「パネル部」に相当する。
(第十六実施形態及び第十七実施形態)
本発明の第十六実施形態では、図34に示す第十五実施形態の感度低下構造1570に替えて、第二スイッチ電極722bと図23に示す第一スイッチ電極822aとを組み合わせたフィルムセンサ820を含む感度低下構造が採用されている。内側スイッチ80i(図34参照)に近接する一方の短辺から非電極領域873が延伸する形態により、第一スイッチ電極822aの電極面積は、図34に示す第二スイッチ電極722bの電極面積よりも小さくされている。その結果、第一タッチスイッチ1361の感度は、第二タッチスイッチ1362の感度よりも低くなる。
本発明の第十七実施形態では、第十五実施形態の感度低下構造1570に替えて、第二スイッチ電極722bと図24に示す第一スイッチ電極922aとを組み合わせたフィルムセンサ920を含む感度低下構造が採用されている。フィルムセンサ920の配線部923は、第一スイッチ電極922aの二つの短辺のうちで、内側スイッチ80i(図34参照)から離れて位置する一方にのみ接続されている。こうした構成により、第一スイッチ電極922aのうちで配線部923から遠い位置に蓄積られた電荷は、静電容量計測部54(図27参照)によって検知され難くなる。その結果、図34に示す第一タッチスイッチ1361のうちで特に内側スイッチ80i近傍の感度が、部分的に低下し得る。
以上説明した第十六実施形態及び第十七実施形態でも、第一タッチスイッチ1361の感度低下が引き起こされるため、内側スイッチ80iへの押圧操作が接触操作として誤検知される事態は、低減される。
(他の実施形態)
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
上記第一,第三実施形態では、基準面部10aから窪ませた凹部12によって、入力面11の位置が、ダイヤル側面31から遠ざけられていた(図2参照)。しかし、入力面を基準面部と同一平面上に形成したうえで、ダイヤル開口周囲の領域を前面方向に突出させた形状とすることにより、中段面を頂面により形成する突出部が、操作パネルに形成可能である。以上の形態でも、入力面の位置をダイヤル側面から遠ざけることが可能となる。
上記第三実施形態における検知スイッチ355は、操作パネル310に形成された中段面340を含む構成として形成されていた。しかし、検知スイッチは、例えば第二実施形態のダイヤルノブ230の中段面240(拡大面233)を含む構成として、ダイヤルノブに形成可能である。さらに、検知スイッチは操作パネル及びダイヤルノブの両方に形成可能である。
上記実施形態では、操作パネルの水平方向の両端に二つのダイヤルノブが設けられていた。このようなダイヤルノブの位置及び数は、適宜変更可能である。例えばダイヤルノブは、操作パネルの中央に一つだけ設けられていてもよい。或いは、三つ以上のダイヤルノブが設けられていてもよい。加えてダイヤルノブの形状は、上述の円柱状及び二段円柱状に限定されない。ダイヤルノブの形状は、例えば多角柱状、球状、半球状、及び円錐状等に適宜変更可能である。故に、ダイヤル側面の形状も円筒面状に限定されない。
上記実施形態では、操作パネルの水平方向の両端に各三つずつのメカニカルスイッチが設けられていた。このようなメカニカルスイッチの位置、数、形状、及び種類は、適宜変更可能である。例えばメカニカルスイッチとして、トグルスイッチ、シーソースイッチ、スライドスイッチ等が採用可能である。加えて、メカニカルスイッチを押圧する方向は、上記実施形態のような奥方向に限定されない。メカニカルスイッチは、操作パネルの外表面に沿った上下方向又は左右方向に押圧される構成であってもよい。さらに、ダイヤルノブとメカニカルスイッチが一つの操作装置に共に設けられていてもよい。
上記第五,第十三実施形態では、一旦なされた接触操作有りの決定が、接触操作無しの決定によって更新されることにより、接触操作有りの判定を取り消す処理が実施可能であった(図19参照)。しかし、同じタイミングにて検知された接触操作と回転操作又は押圧操作のうちで、回転操作又は押圧操作を優先できるのであれば、制御回路において実施される処理方法は、適宜変更可能である。例えば、回転検知部から回転操作が有る旨の情報を取得している制御部が、操作判定部からの接触操作有りの判定を取得しない、或いは当該判定に対応した空調装置の制御を実施しないようにされてもよい。同様に、押圧検知部から押圧操作が有る旨の情報を取得している制御部が、操作判定部からの接触操作有りの判定を取得しない、或いは当該判定に対応した空調装置の制御を実施しないようにされてもよい。以上の制御部による処理でも、回転操作又は押圧操作の優先が実現される。このように、操作判定部による処理ではなく、制御部による処理によっても、接触操作の有り判定を取り消すことが可能である。
上記第五,第十三実施形態では、第一タッチスイッチと第二タッチスイッチとに異なる閾値Cth1,Cth2がそれぞれ設定されていた。しかし、第一タッチスイッチ及び第二タッチスイッチの各閾値は、同一の値であってもよい。さらに、第一タッチスイッチが複数設けられる形態では、個々の第一タッチスイッチに対して異なる閾値が設定可能である。同様に、複数設けられた第二タッチスイッチに対しても、個々に異なる閾値が設定可能である。
上記第五,第十三実施形態では、予め規定した変動幅内で静電容量値が所定時間以上、推移したことに基づいて、操作判定部は、静電容量が安定化したと判断した。しかし、静電容量が安定化したこと判断するための処理方法は、上記のものに限定されない。静電容量の安定化を検知する周知の手法が、適宜採用可能である。
上記実施形態では、タッチスイッチの入力面は、操作パネルによって形成されていた。しかし、例えばタッチパネル方式の表示器の表示画面が、タッチスイッチの入力面を形成していてもよい。こうした構成であれば、各タッチスイッチに割り当てられる機能は、アイコンと共に、操作者の好みに応じて変更可能となる。
上記第五実施形態等では、第二タッチスイッチ562のうちで、循環切替機能及び調整機能が割り当てられたスイッチ562a〜562cを例示したが、他の第二タッチスイッチには、単純切替機能が当然に割り当て可能である。一方で、第一タッチスイッチの感度が十分確保されていれば、第一タッチスイッチには、循環切替機能及び調整機能が割り当て可能である。
上記第五,第十三実施形態では、第一タッチスイッチの感度を第二タッチスイッチよりも低下させるために、各閾値の調整、各遅れ時間の調整、及び安定化判定等が、複合的に組み合わされていた。しかし、第一タッチスイッチの感度低下が実現できれば、これら全ての制御が適用されなくてもよい。例えば、各閾値の調整のみにより、第一タッチスイッチの感度低下が実現されていてもよい。又は、各閾値の調整と各遅れ時間の調整とを組み合わせることにより、第一タッチスイッチの感度低下が実現されていてもよい。さらに、上述したような制御と、上記第六,第十四実施形態等の感度低下構造とが組み合わされることにより、第一タッチスイッチの感度低下が実現されていてもよい。
上記第六,第十四実施形態の感度低下構造と第七,第十五実施形態の感度低下構造は、互いに組み合わせ可能である。即ち、感度低下構造は、操作パネルの板厚を変更する構成と、透明電極の面積を変更する構成とを組み合わせたものでもよい。
上記実施形態において、制御回路50,1050の制御部51、静電容量計測部54、操作判定部52によって提供されていた機能は、専用の集積回路によって実現されていてもよく、又は所定のプログラムを実行するプロセッサの機能ブロックであってもよい。或いは、上述のものとは異なるハードウェア及びソフトウェア、或いはこれらの組み合わせによって提供されてよい。
上記実施形態では、車両に搭載された空調装置90を操作する操作装置に、本発明を適用した例を説明した。しかし、本発明は、こうした空調装置の操作装置に限らず、車載された他の機器を操作する操作装置に適用可能である。さらに、車両用に限らず、各種輸送用機器及び各種情報端末等に用いられ、電極と手指等との間に生じる静電容量の変化に基づいて接触操作が検知されるタッチスイッチを備えた操作装置全般に、本発明は適用可能である。
10,210,310,410,510,610,710,1010,1110,1210,1310,1410,1510 操作パネル(パネル部)、11 入力面、13 突出部、14 頂面、722a,822a,922a 第一スイッチ電極、722b 第二スイッチ電極、30,230 ダイヤルノブ(ダイヤル部)、31,231 ダイヤル側面(筒状側面)、231a 縁部、233 拡大面、40,240,340,1040,1140 中段面、52 操作判定部(操作判定手段)、53 回転検知部(回転検知手段)、355,455,1155,1255 検知スイッチ、56 押圧検知部、60 タッチスイッチ、561,1361 第一タッチスイッチ、562,1362 第二タッチスイッチ、670,770,870,970,1470,1570 感度低下構造、671,1471 第一領域、672,1472 第二領域、80 メカニカルスイッチ(押圧スイッチ部)、90 空調装置(機器)、100,200,300,400,500,600,700 操作装置、F 手指(操作体)、Cth 閾値、Cth1 第一閾値、Cth2 第二閾値、t_r1 第一遅れ時間、t_r2 第二遅れ時間、t_rm 監視時間、pt_1,pt_2 板厚

Claims (27)

  1. 操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が設けられる操作装置であって、
    前記タッチスイッチのうちで前記操作体と接触する入力面(11)を形成するパネル部(10,210,310)と、
    前記タッチスイッチと並ぶ位置にて、前記入力面の向く前面方向に前記パネル部よりも突出し、前記操作体による回転操作が筒状側面(31,231)に入力されるダイヤル部(30,230)と、を備え、
    前記入力面と前記筒状側面との間には、前記入力面よりも前面方向に位置し前記筒状側面の外周側に拡がる中段面(40,240,340)が設けられることを特徴とする操作装置。
  2. 前記パネル部(10,310)は、前記入力面の外縁から前面方向に突き出した突出部(13)を有し、
    前記中段面(40,340)は、前記突出部の頂面(14)によって形成されることを特徴とする請求項1に記載の操作装置。
  3. 前記ダイヤル部(230)は、前記筒状側面(231)における軸方向の両縁部のうちで前記入力面に近接する奥方向の縁部(231a)から外周側に拡がる拡大面(233)を有し、
    前記中段面(240)は、前記拡大面によって形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の操作装置。
  4. 前記タッチスイッチにて検出される静電容量の変化に基づいて、当該タッチスイッチへの接触操作の有り判定を行う操作判定手段(52)、をさらに備え、
    前記中段面(340)は、前記筒状側面に触れている前記操作体を検知する検知スイッチ(355)の一部を形成し、
    前記操作判定手段は、前記検知スイッチが前記操作体を検知している場合には、前記タッチスイッチに対する接触操作の有り判定を行わないことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の操作装置。
  5. 操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が設けられる操作装置であって、
    前記タッチスイッチのうちで前記操作体と接触する入力面(11)、を形成するパネル部(410)と、
    前記タッチスイッチと並ぶ位置にて、前記入力面の向く前面方向に前記パネル部よりも突出し、前記操作体による回転操作が筒状側面(31)に入力されるダイヤル部(30)と、
    前記タッチスイッチにて検出される静電容量の変化に基づいて、当該タッチスイッチへの接触操作の有り判定を行う操作判定手段(52)と、
    前記入力面と前記筒状側面との間に位置し、前記筒状側面に触れている前記操作体を検知する検知スイッチ(455)と、を備え、
    前記操作判定手段は、前記検知スイッチが前記操作体を検知している場合には、前記タッチスイッチに対する接触操作の有り判定を行わないことを特徴とする操作装置。
  6. 操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が複数設けられる操作装置であって、
    前記タッチスイッチのうちで前記操作体と接触する入力面(11)を形成するパネル部(510)と、
    複数の前記タッチスイッチと並ぶ位置にて、前記入力面の向く前面方向に前記パネル部よりも突出し、前記操作体による回転操作が筒状側面(31)に入力されるダイヤル部(30)と、
    各前記タッチスイッチにて検出される静電容量の変化に基づいて、当該タッチスイッチへの接触操作の有り判定を行う操作判定手段(52)と、を備え、
    前記操作判定手段は、複数の前記タッチスイッチのうちで前記ダイヤル部に最も近接した第一タッチスイッチ(561)の感度を、当該第一タッチスイッチよりも前記ダイヤル部から離間した第二タッチスイッチ(562)の感度よりも低くすることを特徴とする操作装置。
  7. 前記操作判定手段は、前記第一タッチスイッチにて検出された静電容量が予め規定された閾値(Cth,Cth1)を超えた後、接触操作の有り判定を行うまでの第一遅れ時間(t_r1)を、前記第二タッチスイッチにて検出された静電容量が予め規定された閾値(Cth,Cth2)を超えた後、接触操作の有り判定を行うまでの第二遅れ時間(t_r2)よりも長く設定することを特徴とする請求項6に記載の操作装置。
  8. 前記操作判定手段は、前記第一タッチスイッチにて検出された静電容量が安定化したことに基づいて、当該第一タッチスイッチに対する接触操作の有り判定を行うことを特徴とする請求項6又は7に記載の操作装置。
  9. 前記ダイヤル部への回転操作の入力を検知する回転検知手段(53)、をさらに備え、
    前記操作判定手段は、前記第一タッチスイッチへの接触操作の有り判定を行った後、予め規定された監視時間(t_rm)内に前記回転検知手段によって回転操作が検知された場合には、この接触操作の有り判定を取り消すことを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載の操作装置。
  10. 前記操作判定手段では、前記第一タッチスイッチにて接触操作の有り判定を行うための第一閾値(Cth1)が、前記第二タッチスイッチにて接触操作の有り判定を行うための第二閾値(Cth2)よりも高く設定されることを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載の操作装置。
  11. 操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が複数設けられる操作装置であって、
    前記タッチスイッチのうちで前記操作体と接触する入力面(11)を形成するパネル部(610,710)と、
    複数の前記タッチスイッチと並ぶ位置にて、前記入力面の向く前面方向に前記パネル部よりも突出し、前記操作体による回転操作が筒状側面(31)に入力されるダイヤル部(30)と、を備え、
    複数の前記タッチスイッチのうちで前記ダイヤル部に最も近接した第一タッチスイッチ(561)の感度を、当該第一タッチスイッチよりも前記ダイヤル部から離間した第二タッチスイッチ(562)の感度よりも低くする感度低下構造(670,770,870,970)、が設けられることを特徴とする操作装置。
  12. 前記パネル部(610)において、前記第一タッチスイッチの前記入力面を形成する第一領域(671)の板厚(pt_1)は、前記第二タッチスイッチの前記入力面を形成する第二領域(672)の板厚(pt_2)よりも厚くされ、
    前記感度低下構造(670)は、前記第一領域と前記第二領域との間で板厚を変化させる前記パネル部を含むことを特徴とする請求項11に記載の操作装置。
  13. 前記第一タッチスイッチの前記入力面の裏面側に当該入力面と重畳するよう配置され、前記操作体との間にて電荷を蓄積する第一スイッチ電極(722a,822a)と、
    前記第二タッチスイッチの前記入力面の裏面側に当該入力面と重畳するよう配置され、前記操作体との間にて電荷を蓄積する第二スイッチ電極(722b)と、をさらに備え、
    前記第一スイッチ電極の電極面積は、前記第二スイッチ電極の電極面積よりも小さく、
    前記感度低下構造(770,870)は、互いの電極面積を変化させた前記第一スイッチ電極及び前記第二スイッチ電極を含むことを特徴とする請求項11又は12に記載の操作装置。
  14. 前記第一タッチスイッチには、関連付けられた機器(90)の動作モードを二つのうちで切り替える単純切替機能が割り当てられ、
    前記第二タッチスイッチには、関連付けられた機器の設定値を調整する調整機能、及び関連付けられた機器の動作モードを複数のうちで切り替える循環切替機能、のいずれかが割り当てられることを特徴とする請求項6〜13のいずれか一項に記載の操作装置。
  15. 操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が設けられる操作装置であって、
    前記タッチスイッチのうちで前記操作体と接触する入力面(11)を形成するパネル部(1010,1110)と、
    前記タッチスイッチと並ぶ位置にて、前記入力面の向く前面方向に前記パネル部よりも突出し、前記操作体による押圧操作が入力される押圧スイッチ部(80)と、を備え、
    前記入力面と前記押圧スイッチ部との間には、前記入力面よりも前面方向に位置する中段面(1040,1140)が設けられることを特徴とする操作装置。
  16. 前記パネル部は、前記入力面の外縁から前面方向に突き出した突出部(13)を有し、
    前記中段面は、前記突出部の頂面(14)によって形成されることを特徴とする請求項15に記載の操作装置。
  17. 前記タッチスイッチにて検出される静電容量の変化に基づいて、当該タッチスイッチへの接触操作の有り判定を行う操作判定手段(52)、をさらに備え、
    前記中段面(1140)は、前記押圧スイッチ部に触れている前記操作体を検知する検知スイッチ(1155)の一部を形成し、
    前記操作判定手段は、前記検知スイッチが前記操作体を検知している場合には、前記タッチスイッチに対する接触操作の有り判定を行わないことを特徴とする請求項15又は16のいずれか一項に記載の操作装置。
  18. 操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が設けられる操作装置であって、
    前記タッチスイッチのうちで前記操作体と接触する入力面(11)、を形成するパネル部(1210)と、
    前記タッチスイッチと並ぶ位置にて、前記入力面の向く前面方向に前記パネル部よりも突出し、前記操作体による押圧操作が入力される押圧スイッチ部(80)と、
    前記タッチスイッチにて検出される静電容量の変化に基づいて、当該タッチスイッチへの接触操作の有り判定を行う操作判定手段(52)と、
    前記入力面と前記押圧スイッチ部との間に位置し、前記押圧スイッチ部に触れている前記操作体を検知する検知スイッチ(1255)と、を備え、
    前記操作判定手段は、前記検知スイッチが前記操作体を検知している場合には、前記タッチスイッチに対する接触操作の有り判定を行わないことを特徴とする操作装置。
  19. 操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が複数設けられる操作装置であって、
    前記タッチスイッチのうちで前記操作体と接触する入力面(11)を形成するパネル部(1310)と、
    複数の前記タッチスイッチと並ぶ位置にて、前記入力面の向く前面方向に前記パネル部よりも突出し、前記操作体による押圧操作が入力される押圧スイッチ部(80)と、
    各前記タッチスイッチにて検出される静電容量の変化に基づいて、当該タッチスイッチへの接触操作の有り判定を行う操作判定手段(52)と、を備え、
    前記操作判定手段は、複数の前記タッチスイッチのうちで前記押圧スイッチ部に最も近接した第一タッチスイッチ(1361)の感度を、当該第一タッチスイッチよりも前記押圧スイッチ部から離間した第二タッチスイッチ(1362)の感度よりも低くすることを特徴とする操作装置。
  20. 前記操作判定手段は、前記第一タッチスイッチにて検出された静電容量が予め規定された閾値(Cth,Cth1)を超えた後、接触操作の有り判定を行うまでの第一遅れ時間(t_r1)を、前記第二タッチスイッチにて検出された静電容量が予め規定された閾値(Cth,Cth2)を超えた後、接触操作の有り判定を行うまでの第二遅れ時間(t_r2)よりも長く設定することを特徴とする請求項19に記載の操作装置。
  21. 前記操作判定手段は、前記第一タッチスイッチにて検出された静電容量が安定化したことに基づいて、当該第一タッチスイッチに対する接触操作の有り判定を行うことを特徴とする請求項19又は20に記載の操作装置。
  22. 前記押圧スイッチ部への押圧操作の入力を検知する押圧検知手段(56)、をさらに備え、
    前記操作判定手段は、前記第一タッチスイッチへの接触操作の有り判定を行った後、予め規定された監視時間(t_rm)内に前記押圧検知手段によって押圧操作が検知された場合には、この接触操作の有り判定を取り消すことを特徴とする請求項19〜21のいずれか一項に記載の操作装置。
  23. 前記操作判定手段では、前記第一タッチスイッチにて接触操作の有り判定を行うための第一閾値(Cth1)が、前記第二タッチスイッチにて接触操作の有り判定を行うための第二閾値(Cth2)よりも高く設定されることを特徴とする請求項19〜22のいずれか一項に記載の操作装置。
  24. 操作体(F)によって行われる接触操作に伴った静電容量の変化を検出するタッチスイッチ(60)が複数設けられる操作装置であって、
    前記タッチスイッチのうちで前記操作体と接触する入力面(11)を形成するパネル部(1410,1510)と、
    複数の前記タッチスイッチと並ぶ位置にて、前記入力面の向く前面方向に前記パネル部よりも突出し、前記操作体による押圧操作が入力される押圧スイッチ部(80)と、を備え、
    複数の前記タッチスイッチのうちで前記押圧スイッチ部に最も近接した第一タッチスイッチ(1361)の感度を、当該第一タッチスイッチよりも前記押圧スイッチ部から離間した第二タッチスイッチ(1362)の感度よりも低くする感度低下構造(1470,1570)、が設けられることを特徴とする操作装置。
  25. 前記パネル部(1410)において、前記第一タッチスイッチの前記入力面を形成する第一領域(1471)の板厚(pt_1)は、前記第二タッチスイッチの前記入力面を形成する第二領域(1472)の板厚(pt_2)よりも厚くされ、
    前記感度低下構造(1470)は、前記第一領域と前記第二領域との間で板厚を変化させる前記パネル部を含むことを特徴とする請求項24に記載の操作装置。
  26. 前記第一タッチスイッチの前記入力面の裏面側に当該入力面と重畳するよう配置され、前記操作体との間にて電荷を蓄積する第一スイッチ電極(722a,822a)と、
    前記第二タッチスイッチの前記入力面の裏面側に当該入力面と重畳するよう配置され、前記操作体との間にて電荷を蓄積する第二スイッチ電極(722b)と、をさらに備え、
    前記第一スイッチ電極の電極面積は、前記第二スイッチ電極の電極面積よりも小さく、
    前記感度低下構造(1570)は、互いの電極面積を変化させた前記第一スイッチ電極及び前記第二スイッチ電極を含むことを特徴とする請求項24又は25に記載の操作装置。
  27. 前記第一タッチスイッチには、関連付けられた機器(90)の動作モードを二つのうちで切り替える単純切替機能が割り当てられ、
    前記第二タッチスイッチには、関連付けられた機器の設定値を調整する調整機能、及び関連付けられた機器の動作モードを複数のうちで切り替える循環切替機能、のいずれかが割り当てられることを特徴とする請求項19〜26のいずれか一項に記載の操作装置。
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