JP2016004632A - タッチスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】人体によって操作がされる操作面の下に２つの検知電極が並べて設けられているタッチスイッチにおいて、各検知電極に生じる静電容量に単純な演算を施して操作を判断するタッチスイッチを提供する。【解決手段】本タッチスイッチは、人体９の近接又は接触によって操作がされる操作面８の下に並べて設けられている第１の検知電極３１及び第２の検知電極３２と、操作面への人体の近接又は接触によって第１の検知電極に生じる静電容量に対応する第１の電気量と第２の検知電極に生じる静電容量に対応する第２の電気量とを検出する検出回路５と、検出回路により検出された第１の電気量と第２の電気量との和又は差を合成電気量として算出し、算出した合成電気量に基づいて操作面にされた操作を判断する判断部７１と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、タッチスイッチに関する。詳しくは、人体によって操作がされる操作面の下に２つの検知電極が並べて設けられているタッチスイッチにおいて、各検知電極に生じる静電容量を演算して操作を判断するタッチスイッチに関する。

従来、屋内外に設置される各種装置・設備を操作したり、車両に備えられる各種装置・機器を操作したりするために、人の指等が近接又は接触（タッチ）する操作部に検知電極を設け、その検知電極に生じる静電容量を計測することによって人の操作を検知するタッチスイッチ（タッチセンサ）が広く用いられている。このような静電容量式のタッチスイッチでは、検知電極によって計測される静電容量値やその変化量等に基づいて、操作部への指先等の接触が判断されている。しかしながら、指先等が区画された操作部に適切にタッチされるとは限らず、また、人体によって生じる静電容量の変化は近接等する位置の周辺の操作部にも及ぶため、操作者によって１つの操作が確実にされたことを検知することは容易ではなかった。
例えば、複数の操作部が近距離で並んで設けられている場合において、操作者が操作部の境界付近にタッチした場合に、意図していない操作部に対して操作がされたと判断してしまうという問題があった。このような場合にも実際に操作された操作部を検出するタッチスイッチが検討されている（特許文献１を参照）。このタッチスイッチは、それぞれ接触により別の操作を指示するための操作面（操作部）を複数備える場合において、その操作面の１つ（第１操作領域）の静電量の計測値が閾値を超えて接触と判断されるときにも、他の操作面の計測値が第１操作領域における計測値に対して一定の比率以上であるときには、第１操作領域への操作ではないと判定するようにされている。

特開２０１１−２５８４５６号

１つの操作面上に複数の操作部が並べて配置されているタッチセンサにおいては、一般には操作部毎に指先等のタッチを検知する検知電極が設けられ、操作部毎にタッチの有無が検出されている。しかし、指先等が区画された各操作部に適切にタッチされるとは限らず、操作者が各操作部の境界付近にタッチした場合には、どの操作部に対して操作がされたのかを判断することは困難である。特許文献１に記載されているタッチスイッチにおいては、例えば、第１操作部の静電容量の計測値が基準値以上であっても、他の操作部で第１操作部に対して基準比以上の静電容量が計測されたときには、第１操作部が操作対象であったとは判定しないようにされている。しかし、この手法では、第１操作部の計測値が基準値以上であるかどうかを判断し、基準値以上であった場合には、他の操作部の計測値が第１操作部の計測値に対して所定の比以上であるかどうかを判断するための演算が必要となり、判断処理が単純ではない。

また、操作部が１つであっても、その操作部の面積が広い場合、それに対応して検知電極の面積が大きくなると電界ノイズ等の影響を受けやすくなるという問題があった。このため、大きな操作部の下に、一定面積以下の検知電極（センサ）を同一平面上に複数設けて、各センサにより操作があったと判断されたときに、その操作部が操作されたと判定することができる。このようにすれば、外来電磁ノイズ等の影響を受けにくくすることが可能である。しかし、このような場合、指先等がセンサの境界に接したとき、個々のセンサにおいて計測される静電容量が小さくなるため、操作がされたことを検出できない場合があるという問題があった。

本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、人体によって操作がされる操作面の下に２つの検知電極が並べて設けられているタッチスイッチにおいて、各検知電極に生じる静電容量に単純な演算を施して操作を判断するタッチスイッチを提供することを目的とする。

前記問題点を解決するために、本第１発明は、人体の近接又は接触によって操作がされる操作面の下に並べて設けられている第１の検知電極及び第２の検知電極と、前記操作面への人体の近接又は接触によって前記第１の検知電極に生じる静電容量に対応する第１の電気量と前記第２の検知電極に生じる静電容量に対応する第２の電気量とを検出する検出回路と、前記検出回路により検出された前記第１の電気量と前記第２の電気量との和又は差を合成電気量として算出し、算出した前記合成電気量に基づいて前記操作面にされた操作を判断する判断部と、を備えることを要旨とする。
本第２発明は、第１発明において、前記操作面には１つの操作部が配され、前記第１の検知電極及び前記第２の検知電極は前記操作部の下に設けられており、前記判断部は、前記第１の電気量と前記第２の電気量を加算して合成電気量を算出し、算出した前記合成電気量が所定の閾値を超えるときに前記操作部に対する操作がされたと判断することを要旨とする。
本第３発明は、第１発明において、前記操作面には第１の操作部と第２の操作部とが並んで配され、前記第１の検知電極は前記第１の操作部の下に設けられ、前記第２の検知電極は前記第２の操作部の下に設けられており、前記判断部は、前記第１の電気量から前記第２の電気量を減算して合成電気量を算出し、算出した前記合成電気量を所定の閾値と比較することにより、前記第１の操作部及び前記第２の操作部のいずれに対する操作がされたかを判断することを要旨とする。
本第３発明は、第３発明において、前記所定の閾値は、各前記操作部のいずれに対しても人体の近接又は接触がないときの前記合成電気量に対応する値を基準値として、前記基準値より小さい第１の閾値及び前記基準値より大きい第２の閾値であり、前記判断部は、前記算出した前記合成電気量が前記第１の閾値を下回るときは前記第１の操作部に対する操作がされたと判断し、前記算出した前記合成電気量が前記第２の閾値を上回るときは前記第２の操作部に対する操作がされたと判断することを要旨とする。

本第１発明のタッチスイッチによれば、人体の近接又は接触によって操作がされる操作面の下に並べて設けられている第１の検知電極及び第２の検知電極と、操作面への人体の近接又は接触によって第１の検知電極に生じる静電容量に対応する第１の電気量と第２の検知電極に生じる静電容量に対応する第２の電気量とを検出する検出回路と、検出回路により検出された前記第１の電気量と前記第２の電気量との和又は差を合成電気量として算出し、算出した前記合成電気量に基づいて前記操作面にされた操作を判断する判断部と、を備えるため、ハードウェアによってもソフトウェアによっても可能な加算又は減算という単純な演算処理によって、操作面にされた操作を確実に判断することができる。特に、操作面下の２つの検知電極にまたがって人体部位が近接又は接触したときに、誤判断が生じることを防止することができる。

前記操作面には１つの操作部が配され、前記第１の検知電極及び前記第２の検知電極は操作部の下に設けられており、前記判断部は、前記第１の電気量と前記第２の電気量を加算して合成電気量を算出し、算出した合成電気量が所定の閾値を超えるときに操作部に対する操作がされたと判断する場合は、面積が広い操作部の下に２つの検知電極を設け、２つの検知電極にまたがって人体部位が近接又は接触したときにも大きな合成電気量が得られるため、操作部に対して操作がされたと確実に判断することができる。また、各検知電極の面積を小さくすることができるので、外来ノイズ等の影響を受け難くすることが可能になる。

前記操作面には第１の操作部と第２の操作部とが並んで配され、前記第１の検知電極は第１の操作部の下に設けられ、第２の検知電極は第２の操作部の下に設けられており、前記判断部は、前記第１の電気量から前記第２の電気量を減算して合成電気量を算出し、算出した合成電気量を所定の閾値と比較することにより、第１の操作部及び第２の操作部のいずれに対する操作がされたかを判断する場合は、一方の操作部にタッチされたときと他方の操作部にタッチされたときとでは合成電気量が大きく変化するため、いずれの操作部にタッチがされたかを確実に判断することができる。
また、前記所定の閾値は、各操作部のいずれに対しても人体の近接又は接触がないときの合成電気量に対応する値を基準値として、基準値より小さい第１の閾値及び基準値より大きい第２の閾値であり、前記判断部は、算出した合成電気量が第１の閾値を下回るときは第１の操作部に対する操作がされたと判断し、算出した合成電気量が第２の閾値を上回るときは第２の操作部に対する操作がされたと判断する場合には、合成電気量を２つの閾値と比較することによって、いずれの操作部にタッチがされたかをより確実に判断することができる。また、２つの検知電極にまたがって人体部位が近接又は接触したときには、合成電気量が第１の閾値と第２の閾値との間の値となるため、いずれの操作部にもタッチがされていないと判断することができ、誤判断を防止することができる。

本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
１つの操作部に２つの検知電極を備えるタッチスイッチの構成を示すブロック図である。 人体が近接等した操作部の接触位置に対応する出力を示すグラフである。 ２つの操作部にそれぞれ検知電極を備えるタッチスイッチの構成を示すブロック図である。 人体が近接等した操作部の接触位置に対応する出力を示すグラフである。 １つの操作部に４つの検知電極を備えるタッチスイッチの構成を示すブロック図である。 ４つの操作部にそれぞれ検知電極を備えるタッチスイッチの構成を示すブロック図である。

以下、図を参照しながら、本発明を詳しく説明する。
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。

図１は、本実施形態に係るタッチスイッチの構成を表すブロック図である。タッチスイッチ１（１１）は、指先等の人体９（９１〜９３）によって操作がされる操作面８の下に並べて設けられている第１の検知電極３１（３）及び第２の検知電極３２（３）と、操作面８への人体の近接又は接触（以下、「タッチ」という。）によって第１の検知電極３１に生じる静電容量に対応する第１の電気量（Ｃ１）と第２の検知電極３２に生じる静電容量に対応する第２の電気量（Ｃ２）とを検出する検出回路５と、検出回路５により検出された第１の電気量（Ｃ１）と第２の電気量（Ｃ２）との和又は差を合成電気量（Ｃｓ）として算出し、算出した合成電気量（Ｃｓ）に基づいて操作面８にされた操作を判断する判断部７１と、を備えている。

操作面８は、人体９がタッチしてタッチスイッチ１１の操作を行う部位である。操作面８の面積や厚さ、形状等は特に限定されず、一般には絶縁体からなる板材やフィルム材等によって形成することができる。
操作面８には、区画された１又は２以上の操作部を配することができる。操作部は、個々に操作対象となる領域である。操作面８には、図１のように１つの操作部８０が配されてもよいし、２つの操作部（８１、８２）が並んで配されていてもよい（図３参照）。

操作面８の下に、２つの検知電極３（第１の検知電極３１及び第２の検知電極３２）が、並べて設けられる。検知電極３の大きさや形状は問わない。また、各検知電極３間の隙間も、特に限定されない。２つの操作部とそれぞれに対応した検知電極３が設けられる場合（図３参照）、そのいずれが操作されたかを判断するためには、センサの感度の面では各検知電極３の面積が大きいことが好ましく、各検知電極３は離れて配置されることが好ましい。しかし、操作面８の面積が小さい場合には、各検知電極３間の隙間は指先のサイズに比べて狭くなる。検知電極３の大きさや各検知電極３間の隙間は、必要とされる感度及び操作部の大きさ等により、適宜定められればよい。
また、各検知電極３の大きさや形状がそれぞれ異なっていてもかまわないが、各センサとしての感度を同一とするために、第１の検知電極３１の面積と第２の検知電極３２の面積は、実質的に同一とすることが好ましい。

各検知電極３は、各操作部（８０、８１、８２）への人体９のタッチを検出できるように、各操作部の直下に設けられる。また、検知電極３自体の表面が各操作部（８０、８１、８２）とされてもよい。どのような構成の場合も、操作部（又は操作面）への人体の「近接」とは、掌や手指等を操作部に近付ける形態を意図している。また、「接触」は、操作部又は検知電極の表面に人体が接触する形態の他、検知電極の表面を覆う絶縁体を介して人体が接触する形態を意図している。
各検知電極３の材質や形成方法は特に限定されない。例えば、金属等の導電体により、また樹脂フィルムや樹脂基板上に金属等の導電体層を設けることにより、検知電極３を形成することができる。更に、検知電極３として導電布等が用いられてもよい。

各検知電極３は、検出回路５と接続されている。人体９が操作部（８０、８１、８２）にタッチすることにより、各検知電極３に生じる浮遊容量や、各検知電極３と大地（接地）との間の静電容量が変化する。検出回路５は、検知電極３毎に、検知電極３に生じる浮遊容量や静電容量に対応する電気量、又はその変化に対応する電気量を検出するための回路である。検出回路５の構成や、検知電極３との接続方法等は特に限定されない。また、検出回路５により検出する電気量、検出方式等も特に問わず、公知のタッチスイッチに用いられている構成及び検出方式を適用することができる。例えば、検知電極３に生じた静電容量に対応する電気量（Ｃ）として、検知電極３の電位の他、インピーダンスや周波数の変化等を検出するようにしてもよい。それらの電気量Ｃは、検知電極３に生じている静電容量又はその変化量と対応させることができる。

検出回路５は、第１の検知電極３１に生じる静電容量に対応する第１の電気量（Ｃ１）と、第２の検知電極３２に生じる静電容量に対応する第２の電気量（Ｃ２）を、それぞれ検出するように構成される。検出された電気量Ｃ１、Ｃ２は、判断部７１に送られる。検出回路５内にＡＤ変換器等を備え、変換した値を電気量Ｃ１、Ｃ２として判断部７１に送出するように構成することができる。

判断部７１は、適宜の周期（例えば、一定のサンプリング周期）で、検出回路５により検出された各検知電極３の電気量Ｃ１、Ｃ２の値を入力するように構成することができる。サンプリング周期は適宜とすることができる（例えば、１ｍｓ）。また、判断部７１は、検出された電気量Ｃ１、Ｃ２の信号に対して、適宜フィルタ処理を行うことができる。更に、判断部７１は、各検知電極３によって検出感度が異なる場合には、実質的に同一の検出感度とするように、検出された電気量Ｃ１及び／又はＣ２の値を補正する感度補正処理を行うように構成することができる。
そして、判断部７１は、第１の電気量Ｃ１と第２の電気量Ｃ２との和又は差を、合成電気量（Ｃｓ）として算出し、算出した合成電気量Ｃｓに基づいて操作面８にされた操作を判断するように構成される。

判断部７１の処理は、ハードウェア、ソフトウェアのいずれによって実現されてもよく、好適には、図示しないＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、入出力回路等を備えるマイクロコントローラ（マイクロコンピュータ）を中心に、入出力インターフェース等周辺回路を備えることにより構成することができる。また、プログラム可能な論理回路、ゲートアレーその他の論理回路を用いて構成されてもよい。このマイクロコントローラ等に、前記検出回路５が内蔵されていてもよい。
その他、判断部７１は、各種装置・設備（例えば、照明、空調、ＡＶ機器、自動開閉式窓等）と電気的に接続され、それらに対する操作を意図するタッチがされたと判断したときには、その判断に伴う動作をさせるための検出信号Ｓを各種装置等に出力するように構成することができる。尚、タッチスイッチ１には、検出回路５や判断部７１を動作させるために図示されない電源等が供給される。

判断部７１は、検出回路５により各検知電極３に生じた静電容量に対応する電気量を検出し、必要なフィルタ処理等を施して、（１）第１の電気量Ｃ１と第２の電気量Ｃ２を加算し、又は（２）第１の電気量Ｃ１から第２の電気量Ｃ２を減算して、合成電気量Ｃｓを求める。そして、合成電気量Ｃｓと所定の閾値とを比較することによって、操作面８上の操作部に対して、操作がされたか否かを判断するように構成されている。以下、上記（１）の場合と（２）の場合に分けて説明する。尚、以下に説明する図面においては、検知電極３に生じた静電容量が大きいほど対応する電気量Ｃの値は小さくなるものとして表している。

（１）第１の電気量Ｃ１と第２の電気量Ｃ２を加算する場合
図１のタッチスイッチ１（１１）においては、広い操作面８に１つの操作部８０が備えられている。そして、その１つの操作部８０の下に、２つの検知電極３１、３２が並んで配されている。同図において、人体９１は第１の検知電極３１上の中央部付近にタッチする場合、人体９２は第２の検知電極３２上の中央部付近にタッチする場合、人体９３は第１の検知電極３１と第２の検知電極３２との境界部付近にタッチする場合を表す。操作部８０は１つのスイッチ要素を構成しているため、人体９が操作部８０上のどの位置（９１、９２、９３）にタッチしたとしても、タッチスイッチ１１は確実にそのタッチ操作があったと判定可能であることが求められる。

図２は、上記構成のタッチスイッチ１１において、人体９１、９２及び９３の位置で操作部８０にタッチしたときに検出される電気量の変化を表している。
同図（ａ）は、各位置にタッチがあったときの電気量Ｃ１及びＣ２の変化を示す。検知電極３１上に人体９１のタッチがあったとき、検知電極３１により検出される電気量Ｃ１は大きく減少する（大きな静電容量に対応する）が、検知電極３２により検出される電気量Ｃ２は変化しない。また、検知電極３２上に人体９２のタッチがあったとき、検知電極３２により検出される電気量Ｃ２は大きく減少するが、検知電極３１により検出される電気量Ｃ１は変化しない。したがって、電気量Ｃ１及びＣ２のそれぞれを所定の閾値Ｔｈと比較し、いずれかが閾値Ｔｈを超える（下回る）場合には、操作部８０に対してタッチ操作があるものと判定することができる。

しかし、検知電極３１と検知電極３２との境界部付近に人体９３のタッチがあったときには、各検知電極３に生じる静電容量が小さくなるため、検出される電気量の変化が小さくなる。したがって、図示されるように、電気量Ｃ１及びＣ２のいずれもが上記閾値Ｔｈを超えない場合が生じる。このような場合、操作部８０に対してタッチ操作がされているにもかかわらず、タッチ操作があるものとは判定されないという問題が生じる。

図２（ｂ）に、上記同様にタッチがあったときの、合成電気量Ｃｓ１（電気量Ｃ１とＣ２の和、すなわちＣ１＋Ｃ２）の変化を示す。同図において、いずれの部位にもタッチがされないときの合成電気量Ｃｓ１のレベルをＣｓ０と表している。検知電極３１上に人体９１のタッチがあったとき、及び検知電極３２上に人体９２のタッチがあったときには、一方の検知電極に生じた電気量の大きな変化分が、合成電気量Ｃｓ１のＣｓ０からの変化となるので、合成電気量Ｃｓ１を所定の閾値Ｔｈ１と比較し、閾値Ｔｈ１を超える（下回る）場合には、操作部８０に対してタッチ操作があるものと判定することができる。

また、検知電極３１と検知電極３２との境界部付近に人体９３のタッチがあったときには、それぞれの検知電極３により検出される電気量の変化は上記よりも小さくなるが、合成電気量Ｃｓ１のＣｓ０からの変化は、各検知電極３による変化分が加算されたものとなる。このため、図２（ａ）のように電気量Ｃ１、Ｃ２がいずれも閾値Ｔｈを超えるまでの変化を生じない場合であっても、加算した変化量は大きくなる。したがって、図２（ｂ）のように、合成電気量Ｃｓ１を所定の閾値Ｔｈ１と比較し、閾値Ｔｈ１を超える（下回る）場合には、操作部８０に対してタッチ操作があるものと判定することが可能になる。この閾値Ｔｈ１のレベルは、適宜に設定することができる。

以上のように、タッチスイッチ１１（判断部７１）は、第１の電気量Ｃ１と第２の電気量Ｃ２を加算して合成電気量Ｃｓ１を算出し、合成電気量Ｃｓ１が所定の閾値Ｔｈ１を超えるときに操作部８０に対する操作がされたと判断することができる。
このようなタッチスイッチ１１は、広い面積の操作部８０を構成する場合に好適であり、隣り合う検知電極３の境界付近における検出感度の低下を補い、少ない演算量で、操作部８０へのタッチ操作の検知漏れを防止することができる。また、広い操作部８０を２つの検知電極３に分割できるので、外来ノイズの影響を受けにくいタッチスイッチとすることができる。

（２）第１の電気量Ｃ１から第２の電気量Ｃ２を減算する場合
図３に示すタッチスイッチ１（１２）においては、操作面８に２つの操作部８１、８２が並んで設けられている。そして、操作部８１の下に検知電極３１、操作部８２の下に検知電極３２が並んで配されている。図において、人体９１は操作部８１（検知電極３１）上の中央部付近にタッチする場合、人体９２は操作部８２（検知電極３２）上の中央部付近にタッチする場合、人体９３は操作部８１と操作部８２との境界部付近にタッチする場合を表す。操作部８１、８２は、それぞれ１つのスイッチ要素を構成しているため、タッチスイッチ１２はいずれの操作部に対してタッチ操作があったかを、確実に判定することが求められる。

図４は、上記構成のタッチスイッチ１２において、人体９１、９２及び９３の位置で操作部８１又は８２にタッチしたときに検出される電気量の変化を表している。
同図（ａ）は、各位置にタッチがあったときの電気量Ｃ１及びＣ２の変化を示す。操作部８１上に人体９１のタッチがあったとき、検知電極３１により検出される電気量Ｃ１は大きく減少する（大きな静電容量に対応する）が、操作部８２側の検知電極３２により検出される電気量Ｃ２は変化しない。一方、操作部８２上に人体９２のタッチがあったとき、検知電極３２により検出される電気量Ｃ２は大きく減少するが、操作部８１側の検知電極３１により検出される電気量Ｃ１は変化しない。したがって、電気量Ｃ１及びＣ２のそれぞれを所定の閾値Ｔｈ１と比較し、閾値Ｔｈ１を超える（下回る）場合には、対応する操作部８１又は８２に対してタッチ操作があるものと判定することができる。

しかし、操作部８１と操作部８２との境界部付近に人体９３のタッチがあったとき、操作者がどちらの操作部にタッチする意図であるかは明確ではない。また、各検知電極３に生じる静電容量が小さくなるため、検出される電気量の変化が小さくなる。したがって、電気量Ｃ１及びＣ２のいずれもが上記閾値Ｔｈ１を超えない場合には、操作部８１及び操作部８２のいずれに対しても操作がされたとは判断されず、誤検知を防止することができる。しかし、図示されるように、例えば電気量Ｃ１が上記閾値Ｔｈ１を超えてしまう場合には、操作者の意図が不明であるにもかかわらず、操作部８１に対してタッチ操作があるものと判定されてしまうという問題が生じる。

図４（ｂ）に、上記同様にタッチがあったときの、合成電気量Ｃｓ２（電気量Ｃ１からＣ２を減算した量、すなわちＣ１−Ｃ２）の変化を示す。同図において、いずれの部位にもタッチがされないときの合成電気量Ｃｓ２のレベルをＣｓ０と表している。操作部８１上に人体９１のタッチがあったときには、合成電気量Ｃｓ２は、Ｃｓ０よりも検知電極３１に生じた電気量の変化分だけ大きくなる。したがって、合成電気量Ｃｓ２を所定の第１閾値Ｔｈ３と比較し、第１閾値Ｔｈ３を超える（下回る）場合には、操作部８１に対してタッチ操作があるものと判定することができる。
一方、操作部８２上に人体９２のタッチがあったときには、合成電気量Ｃｓ２は、Ｃｓ０よりも検知電極３２に生じた電気量の変化分だけ小さくなる。したがって、合成電気量Ｃｓ２を所定の第２閾値Ｔｈ４と比較し、第２閾値Ｔｈ４を超える（上回る）場合には、操作部８２に対してタッチ操作があるものと判定することができる。

また、操作部８１と操作部８２との境界部付近に人体９３のタッチがあったときには、それぞれの検知電極３により検出される電気量の変化は上記よりも小さくなり、合成電気量Ｃｓ２の変化は、検知電極３１の変化分から検知電極３２の変化分が減算されるため更に小さくなる。すなわち、双方の変化が相殺されることになる。このため、図４（ａ）のように電気量Ｃ１が閾値Ｔｈ１を超えるまでに変化した場合であっても、検知電極３２の変化分によって相殺され、合成電気量Ｃｓ２の変化は小さくなる。したがって、図４（ｂ）のように、合成電気量Ｃｓ２を第１閾値Ｔｈ３及び第２閾値Ｔｈ４と比較し、第１閾値Ｔｈ３を超えず（下回らず）且つ第２閾値Ｔｈ４を超えない（上回らない）場合には、操作部８１及び８２のいずれのもタッチ操作はないものと判定することが可能になる。すなわち、合成電気量Ｃｓ２が第１閾値Ｔｈ３を超える（下回る）場合のみ操作部８１に対して操作がされ、合成電気量Ｃｓ２が第２閾値Ｔｈ４を超える（上回る）場合のみ操作部８２に対して操作がされているものと、簡単に判定することができる。

上記の第１閾値Ｔｈ３、第２閾値Ｔｈ４の値は、各操作部８１、８２のいずれにも人体９のタッチがないときの定常状態における合成電気量に対応する値（Ｃｓ０）を基準として定めることができる。第１閾値Ｔｈ３は、合成電気量Ｃｓ０よりも所定値だけ小さな値であり、第２閾値Ｔｈ４は、合成電気量Ｃｓ０よりも所定値だけ大きな値である。これら所定値は、検知電極の感度に応じて、また周囲ノイズ等による電気量の変動の影響を受けないように、適宜決定することができる。

以上のように、タッチスイッチ１２（判断部７２）は、第１の電気量Ｃ１から第２の電気量Ｃ２を減算して合成電気量Ｃｓ２を算出し、合成電気量Ｃｓ２を所定の第１閾値Ｔｈ３及び第２閾値Ｔｈ４と比較することによって、操作部８１及び８２のどちらに対する操作がされたかを判断すると共に、操作部８１と８２との境界部付近にタッチがされたときは、どちらの操作部に対する操作もないと判断することができる。
このようなタッチスイッチ１２は、２つの操作部８１、８２密接するように並べる場合に好適であり、少ない演算量で、隣り合う操作部の境界付近における誤検知を防止し、意図しない操作を防止することができる。また、操作面８上に操作部８１及び８２を密に配置することができるため、意匠及び寸法の自由度を高くすることができる。

尚、前記（１）の例においては、２つの検知電極３１、３２について説明したが、３つ以上の検知電極３が並んでいても同様である。例えば、図５に示すように、４つの検知電極３１〜３４を備える場合は、隣り合う２つの検知電極毎、すなわち検知電極３１と３２、検知電極３２と３３、検知電極３３と３４の組み合わせについて判定を行うようにすればよい。そして、そのいずれかの組み合わせにおいてタッチがされたと判定した場合に、操作部８０をタッチしたと判断するようにすることができる。

また、前記（２）の例では、２つの検知電極３１、３２について説明をしたが、３つ以上の検知電極３が並んでいても同様である。例えば、図６に示すように、４つの操作部８１〜８４と、その操作部毎に検知電極３１〜３４を備える場合は、隣り合う２つの操作部毎、すなわち、操作部８１と８２、操作部８２と８３、操作部８３と８４の組み合わせについて前述の判定を行うことで、どの操作部が操作されたかを判断することができる。また、２以上の操作部に対して同時に操作がされたと判定された場合は、その判定を無効とすることでより確実に誤判断を抑制することもできる。

尚、本発明においては、以上に示した実施形態に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した態様とすることができる。本タッチスイッチは、車載用途のみならず、屋内外に設置される装置・機器に使用することができる。また、照明、エアコン、ＡＶ機器、電動装置等、各種装置・機器の操作スイッチとして広く適用可能である。

１、１１、１２；タッチスイッチ、３、３１〜３４；検知電極、５；検出回路、７１、７２；判断部、８；操作面、８０〜８４；操作部、９、９１〜９４；人体（指先）。

Claims (4)

1. 人体の近接又は接触によって操作がされる操作面の下に並べて設けられている第１の検知電極及び第２の検知電極と、
   前記操作面への人体の近接又は接触によって前記第１の検知電極に生じる静電容量に対応する第１の電気量と前記第２の検知電極に生じる静電容量に対応する第２の電気量とを検出する検出回路と、
   前記検出回路により検出された前記第１の電気量と前記第２の電気量との和又は差を合成電気量として算出し、算出した前記合成電気量に基づいて前記操作面にされた操作を判断する判断部と、
   を備えることを特徴とするタッチスイッチ。
2. 前記操作面には１つの操作部が配され、
   前記第１の検知電極及び前記第２の検知電極は前記操作部の下に設けられており、
   前記判断部は、前記第１の電気量と前記第２の電気量を加算して合成電気量を算出し、算出した前記合成電気量が所定の閾値を超えるときに前記操作部に対する操作がされたと判断する請求項１記載のタッチスイッチ。
3. 前記操作面には第１の操作部と第２の操作部とが並んで配され、
   前記第１の検知電極は前記第１の操作部の下に設けられ、前記第２の検知電極は前記第２の操作部の下に設けられており、
   前記判断部は、前記第１の電気量から前記第２の電気量を減算して合成電気量を算出し、算出した前記合成電気量を所定の閾値と比較することにより、前記第１の操作部及び前記第２の操作部のいずれに対する操作がされたかを判断する請求項１記載のタッチスイッチ。
4. 前記所定の閾値は、各前記操作部のいずれに対しても人体の近接又は接触がないときの前記合成電気量に対応する値を基準値として、前記基準値より小さい第１の閾値及び前記基準値より大きい第２の閾値であり、
   前記判断部は、前記算出した前記合成電気量が前記第１の閾値を下回るときは前記第１の操作部に対する操作がされたと判断し、前記算出した前記合成電気量が前記第２の閾値を上回るときは前記第２の操作部に対する操作がされたと判断する、請求項３記載のタッチスイッチ。

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