JP2016115011A

JP2016115011A - タッチ操作検出装置

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Publication number: JP2016115011A
Application number: JP2014251221A
Authority: JP
Inventors: 章司柿沼; Shoji Kakinuma
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-06-23
Also published as: US20160170561A1; CN105700734A; US9891752B2; US20170185229A1; DE102015121320A1; US9823780B2

Abstract

【課題】操作面に対する接触の感度調整の精度向上を図るタッチ操作検出装置を提供する。【解決手段】タッチ操作検出装置１０は、操作者の身体が接触し得る操作面を有し、それぞれその操作面に対する接触に応じて変化し得る静電容量を検出する複数の静電センサ２２が組み込まれたタッチパッドと、静電センサからの信号に基づいて、タッチパッドの操作面上で接触がなされているタッチ点数が２点以上であるか否かを判別するタッチ点数判別手段と、タッチ点数判別手段によりタッチ点数が２点以上であると判別された場合に、タッチパッドの操作面に対する接触の感度調整を実行する感度調整実行手段と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、タッチ操作検出装置に係り、特に、静電容量型の静電センサを用いて、タッチパッドの操作面に対するタッチ操作を検出するうえで好適なタッチ操作検出装置に関する。

従来、人によるタッチ操作を検出するタッチ操作検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このタッチ操作検出装置は、人の身体が接触し得る操作面を有する静電容量型のタッチパネルを備えている。タッチパネルには、接触に応じて静電容量が変化する静電センサが複数組み込まれている。各静電センサはそれぞれ、静電容量に応じた信号を出力する。タッチ操作検出装置の制御部は、静電センサからの信号に基づいて静電容量値を検出し、その検出した静電容量値に基づいて操作面に対して人によるタッチ操作が行われているか否かを判別する。

また、上記のタッチ操作検出装置は、タッチパネルの操作面に接触がなされていることが検知されるタッチ検出時間が所定時間以上になった時に、その接触が操作としてのデータ入力を意図したものでないとして、キャリブレーション回路を動作させて、静電センサの出力値をゼロ点に置き換えるオフセット調整を行う。このため、操作者が意図なく指などで操作面に触れていること或いは操作面上に汚れが付着していることなどに起因してタッチパネルの操作面に対してタッチ操作がなされているとの誤判定がなされるのを防止することができる。

特開２０１１−１１３１８８号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の装置は、タッチパネルに対してタッチ操作を行う人が複数存在することを想定したものではない。人の身体が持つ静電容量は、個々の人によって異なる。このため、タッチパネルに対してタッチ操作を行い得る人が複数存在する場合、人によっては、操作面に対して同じようなタッチ操作が行われても、静電センサによる静電容量値がしきい値に対してタッチ操作を肯定する側の値を示すこともあれば否定する側の値を示すこともある。従って、静電センサを用いて検出した静電容量値に基づいて適切にタッチ操作の有無を判別するうえでは、タッチパネルに対してタッチ操作を行う個々の人に対してそれぞれ感度調整を行うことが適切である。

上記の感度調整を実行するうえでは、個々の人がそれぞれ操作面に触れることが必要である。この感度調整の実行を、人が操作面に触れている状態の如何にかかわらずその接触がなされた場合に常に行うものとすると、以下に示す不都合が生ずるおそれがある。すなわち、人が一本指で操作面に触れる場合は、掌や二本以上の指で操作面に触れる場合に比べて、操作面への接触状態が不安定となるため、その際の静電容量値に基づいて感度調整を実行されると、精度良い感度調整が行われず、タッチ操作有無の判定精度が低下するおそれがある。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、操作面に対する接触の感度調整の精度向上を図ることが可能なタッチ操作検出装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、操作者の身体が接触し得る操作面を有し、それぞれ前記操作面に対する接触に応じて変化し得る静電容量を検出する複数の静電センサが組み込まれたタッチパッドと、前記静電センサからの信号に基づいて、前記タッチパッドの前記操作面上で接触がなされているタッチ点数が２点以上であるか否かを判別するタッチ点数判別手段と、前記タッチ点数判別手段により前記タッチ点数が２点以上であると判別された場合に、前記タッチパッドの前記操作面に対する接触の感度調整を実行する感度調整実行手段と、を備えるタッチ操作検出装置である。

本発明によれば、操作面に対する接触の感度調整の精度向上を図ることができる。

本発明の一実施例であるタッチ操作検出装置を備えるシステムの構成図である。本実施例のタッチ操作検出装置が有するタッチパッドの外観図である。タッチパッドの操作面に人が触れた際の静電センサが信号出力する静電容量値の大きさを表す一例の分布図である。本実施例のタッチ操作検出装置において実行されるメインルーチンの一例のフローチャートである。本実施例のタッチ操作検出装置において感度調整を行うべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャート図である。

以下、図面を用いて、本発明に係るタッチ操作検出装置の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施例であるタッチ操作検出装置１０を備えるシステム１２の構成図を示す。図２は、本実施例のタッチ操作検出装置１０が有するタッチパッドの外観図を示す。また、図３は、タッチパッドの操作面に人が触れた際の静電センサが信号出力する静電容量値の大きさを表す一例の分布図を示す。

本実施例のタッチ操作検出装置１０は、例えば車両に搭載されるシステム１２に内蔵される。システム１２は、タッチ操作検出装置１０を備えていると共に、マルチメディアメインユニット１４及びディスプレイ１６を備えている。タッチ操作検出装置１０とマルチメディアメインユニット１４とは、互いに接続されている。また、マルチメディアメインユニット１４とディスプレイ１６とは、互いに接続されている。

タッチ操作検出装置１０は、車両乗員（特に、運転者）が身体（具体的には、手や掌，指）で直接に触って操作可能な車内位置に配置されている。タッチ操作検出装置１０は、操作面１８ａに人（操作者）の身体が接触し得るタッチパッド１８を備えている。タッチ操作検出装置１０は、タッチパッド１８の操作面１８ａを指で触れてなぞった軌跡を座標移動として検出することなどにより、タッチパッド１８の操作面１８ａ上でのタッチ操作を検出する装置である。

タッチ操作検出装置１０は、タッチパッド１８の操作面１８ａ上での座標移動或いはタッチ操作が検出された場合に、その座標移動を示す情報などをマルチメディアメインユニット１４へ送信する。また、タッチ操作検出装置１０は、タッチパッド１８の操作面１８ａ上でのタッチ操作に従って、ディスプレイ１６の画面に映し出されている機能ボタン（ソフトスイッチ）が操作されたと判別した場合に、その操作を示すコマンド情報をマルチメディアメインユニット１４へ送信する。

マルチメディアメインユニット１４は、ナビゲーションやオーディオ（ＤＶＤやＣＤ，ＨＤＤ，ＵＳＢメモリなどの記憶媒体の情報再生など），ラジオなど、の車両内で使用するエンターテイメント機能を制御する装置である。マルチメディアメインユニット１４は、タッチ操作検出装置１０からの座標移動情報を受信して、その座標移動情報に基づいてディスプレイ１６に表示される画面上のカーソルを移動させることが可能である。

また、マルチメディアメインユニット１４は、ハードスイッチが操作されたことを検出することが可能であると共に、タッチ操作検出装置１０からのコマンド情報を受信して、その情報に基づいてディスプレイ１６の画面に映し出されているソフトスイッチが操作されたことを検出することが可能である。マルチメディアメインユニット１４は、ハードスイッチの検出結果及びソフトスイッチの検出結果に基づいて、ディスプレイ１６に表示される画面やエンターテイメント機能を制御する。

ディスプレイ１６は、車両乗員が視認可能な車内位置に配置されている。ディスプレイ１６は、マルチメディアメインユニット１４からの描画情報に基づいて画面への描画を行う。ディスプレイ１６は、画面上にカーソルやソフトスイッチなどを表示することが可能である。

次に、タッチ操作検出装置１０の具体的な構成を説明する。

本実施例において、タッチ操作検出装置１０は、静電センサ検出部２０を備えている。静電センサ検出部２０は、静電センサ２２を有している。静電センサ２２は、平面的に広がるタッチパッド１８に組み込まれている。静電センサ２２は、タッチパッド１８の操作面１８ａに対して複数配置されており、操作面１８ａ上の予め定められたセル（座標）ごとに一つずつ配置されている。人の掌や指などの身体部分がタッチパッド１８の操作面１８ａに触れると、静電センサ２２とその身体部分との間の静電容量が変化する。各静電センサ２２はそれぞれ、操作面１８ａにおいて生じる静電容量値に応じた信号を出力する。

静電センサ検出部２０は、また、検出用ＩＣ（Integrated Circuit）２４を有している。検出用ＩＣ２４は、上記した各静電センサ２２に接続されている。各静電センサ２２の出力信号は、検出用ＩＣ２４に供給される。検出用ＩＣ２４は、各静電センサ２２から供給される信号に基づいて操作面１８ａのセルごとの静電容量値の大きさに応じた信号を出力する。

タッチ操作検出装置１０は、また、センサ値演算・判断部２６を備えている。センサ値演算・判断部２６は、上記した静電センサ検出部２０に接続されている。静電センサ検出部２０の出力信号は、センサ値演算・判断部２６に供給される。センサ値演算・判断部２６は、静電センサ検出部２０から供給される信号に基づいて操作面１８ａのセルごとの静電容量値を検出する。そして、その検出した静電容量値を判定しきい値と比較することにより、タッチパッド１８の操作面１８ａに人による接触がなされているか否かを判別する（タッチＯＮ／ＯＦＦ判定）。

センサ値演算・判断部２６は、タッチＯＮ／ＯＦＦ判定において操作面１８ａに接触がなされているとの判定（タッチＯＮ判定）を行うと、その操作面１８ａの座標上でのタッチＯＮの位置（タッチ位置）が時間経過に伴ってその座標上で移動するか否かを判別する。その結果、肯定判定がなされる場合にタッチ位置の座標移動を示す情報（例えば、移動方向や移動量や移動速度など）を出力する。センサ値演算・判断部２６は、また、後に詳述する如く、所定のタイミングで（例えば車両のパワーオンごとに）、上記したタッチＯＮ／ＯＦＦ判定のために用いる判定しきい値を最適化する。

タッチ操作検出装置１０は、また、センサ値演算・判断部２６に接続される記憶領域部２８を備えている。記憶領域部２８は、上記したタッチＯＮ／ＯＦＦ判定のために用いる判定しきい値を示す情報を記憶するＲＡＭなどの揮発性メモリである。上記したセンサ値演算・判断部２６は、最適化した判定しきい値を示す情報を記憶領域部２８へ送信する。記憶領域部２８は、センサ値演算・判断部２６からの判定しきい値を示す情報を記憶する。上記したセンサ値演算・判断部２６は、必要に応じて、記憶領域部２８から判定しきい値を読み込み、その判定しきい値を上記のタッチＯＮ／ＯＦＦ判定に用いる。

タッチ操作検出装置１０は、また、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）部３０を備えている。通信Ｉ／Ｆ部３０は、上記したセンサ値演算・判断部２６に接続されていると共に、上記したマルチメディアメインユニット１４に接続されている。通信Ｉ／Ｆ部３０は、センサ値演算・判断部２６から供給されるタッチ位置の座標移動を示す情報をマルチメディアメインユニット１４へ送信する。

次に、図４を参照して、本実施例のタッチ操作検出装置１０が通常行う動作について説明する。図４は、本実施例のタッチ操作検出装置１０において実行されるメインルーチンの一例のフローチャートを示す。

本実施例において、タッチ操作検出装置１０のセンサ値演算・判断部２６は、システム１２の起動後、静電センサ検出部２０からの情報に基づいてタッチパッド１８の操作面１８ａに人の身体による接触がなされているか否かを判別するタッチＯＮ／ＯＦＦ判定を実施する（ステップ１００）。具体的にはタッチＯＮ／ＯＦＦ判定として、操作面１８ａのセルごとに、静電容量値を観測し、静電センサ検出部２０からの静電容量値を記憶領域部２８からの判定しきい値と比較して、その静電容量値が判定しきい値を超えるか否かを判別する。

そして、センサ値演算・判断部２６は、静電容量値が判定しきい値以下であることで、操作面１８ａに人による接触がなされていないとの判定（タッチＯＦＦ判定）を行った場合は、現在状態が"タッチＯＦＦ"状態であることをメモリに記憶する（ステップ１０２）。尚、この記憶された"タッチＯＦＦ"状態は、次回の制御ルーチンの実行時における状態との比較に用いられる。

一方、センサ値演算・判断部２６は、静電容量値が判定しきい値を超えることで、操作面１８ａに人による接触がなされているとのタッチＯＮ判定を行った場合は、次に、そのタッチＯＮが一本の指で操作されたものであるか否か、すなわち、その操作面１８ａ上で接触がなされているタッチ点数（静電容量値が判定しきい値を超えているタッチ点数）が１点であるか否かを判別する（ステップ１０４）。尚、この判別は、操作面１８ａ上における静電容量値の大きさを示す分布において静電容量値のピークを示すものが唯一つだけ存在する場合に肯定されるものであればよい。また、人が掌でタッチパッド１８に触れた場合は、上記した分布において静電容量値のピークを示すものが複数存在することとなり、操作面１８ａ上で接触がなされるタッチ点数が２点以上となる。

上記ステップ１０４の処理の結果、センサ値演算・判断部２６は、タッチ点数が１点であると判別した場合は、現在状態が"タッチＯＮ"状態かつ"一本指操作"状態であることをメモリに記憶する（ステップ１０６）。尚、この記憶された状態は、次回の制御ルーチンの実行時における状態との比較に用いられる。そして次に、センサ値演算・判断部２６は、その一本指操作によるタッチ位置の座標上での移動軌跡を検出し（ステップ１０８）、通信Ｉ／Ｆ部３０に対してその検出した移動軌跡を示すセンサ座標情報をマルチメディアメインユニット１４へ送信するように指示する（ステップ１１０）。

一方、上記ステップ１０４の処理の結果、センサ値演算・判断部２６は、タッチ点数が１点でないと判別した場合は、図３に示す如くそのタッチ点数が２点以上である多点検出が行われたと判断できるので、現在状態が"タッチＯＮ"状態かつ"二本以上指操作"状態であることをメモリに記憶する（ステップ１１２）。尚、この記憶された状態は、次回の制御ルーチンの実行時における状態との比較に用いられる。そして次に、センサ値演算・判断部２６は、その二本以上指操作で行われる所定のタッチ操作に基づく所定の制御処理（スクロール機能や画像拡縮機能など）を実行して、その処理結果をマルチメディアメインユニット１４へ送信するように通信Ｉ／Ｆ部３０に対して指示する（ステップ１１４）。

かかる処理によれば、タッチパッド１８の操作面１８ａに人による接触がなされるか否かのタッチＯＮ／ＯＦＦ判定を行うと共に、タッチＯＮ判定がなされる場合は更に、そのタッチＯＮが一本指操作に基づくものであるか或いは二本以上指操作に基づくものであるか否かの判定を行うことができる。そして、タッチＯＮ判定がなされかつ操作面１８ａ上での位置移動を含む所定のタッチ操作が行われる場合、そのタッチＯＮの指操作に基づく情報（具体的には、タッチパッド１８の操作面１８ａ上での指の移動を示す情報、又は、その操作面１８ａ上での指操作に基づくコマンド情報）をマルチメディアメインユニット１４へ送信することができる。

次に、図５を参照して、本実施例のタッチ操作検出装置１０が行うタッチパッド１８の感度調整について説明する。図５は、本実施例のタッチ操作検出装置１０のタッチパッド１８の操作面１８ａに対する接触の感度調整を行うべく実行される制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。

本実施例において、タッチ操作検出装置１０のセンサ値演算・判断部２６は、システム１２の起動後、所定タイミングで、操作面１８ａに人の身体による接触がなされているとのタッチＯＮ判定がなされかつその"タッチＯＮ"のタッチ点数が２点以上である"二本以上指操作"が行われている状態が所定時間Ｔ１以上継続すること、及び、その所定時間Ｔ１中において"タッチＯＮ"のタッチ位置が操作面１８ａ上で変化しないことが共に成立するか否かを判別する（ステップ１２０）。尚、所定時間Ｔ１は、タッチパッド１８の感度調整を行うために設定された上記の状態が継続すべき最短時間であって、例えば２秒などに設定されている。

その結果、センサ値演算・判断部２６は、上記ステップ１２０において否定判定がなされた場合、すなわち、"タッチＯＮ"判定がなされなかった、"タッチＯＮ"のタッチ点数が１点であった、"タッチＯＮ"のタッチ点数が２点以上であったがその状態が所定時間Ｔ１継続しなかった、或いは、その所定時間Ｔ１中において"タッチＯＮ"のタッチ位置が操作面１８ａ上で変化したと判別した場合は、以後、何ら処理を進めることなく今回のルーチンを終了する。

一方、センサ値演算・判断部２６は、上記ステップ１２０において肯定判定がなされた場合、すなわち、"タッチＯＮ"判定がなされかつその"タッチＯＮ"のタッチ点数が２点以上である状態がその"タッチＯＮ"のタッチ位置が操作面１８ａ上で変化することなく所定時間Ｔ１以上継続したと判別した場合は、次に、その時点での静電センサ検出部２０からのセルごとの静電容量値に基づいて、操作面１８ａ上における静電容量の最大値及び最小値を抽出してメモリに記憶する（ステップ１２２）。

また、センサ値演算・判断部２６は、上記ステップ１２０において肯定判定がなされた場合は、タッチパッド１８に対して人による"手かざし操作"が行われたと判定して、通信Ｉ／Ｆ部３０に対してその"手かざし操作"のモーションコマンド情報をマルチメディアメインユニット１４へ送信するように指示する（ステップ１２４）。かかる処理が行われると、マルチメディアメインユニット１４がディスプレイ１６に対してその"手かざし操作"に割り当てられたコマンドを実施する。

尚、この"手かざし操作"に割り当てられたコマンドは、例えば、スタートアップ画面の即時終了を行って操作可能状態への移行を指示すること、スピーカ音量のＯＮとＯＦＦとの切り替えを指示すること、ホーム画面の呼び出しを指示すること、入力全キャンセルを指示すること、或いはナビゲーション機能のルート案内中止を指示すること、などである。

次に、センサ値演算・判断部２６は、操作面１８ａに人の身体による接触がなされているとのタッチＯＮ判定がなされてから所定時間Ｔ２以内に、操作面１８ａに人の身体による接触がなされていないとのタッチＯＦＦ判定がなされるか否かを判別する（ステップ１２６）。尚、所定時間Ｔ２は、タッチパッド１８の感度調整を中止するために設定された上記の状態が継続する最短時間であって、上記した所定時間Ｔ１に比して長く、例えば５秒などに設定されている。

その結果、センサ値演算・判断部２６は、上記ステップ１２６において否定判定がなされた場合、すなわち、所定時間Ｔ２以内にタッチＯＦＦ判定がなされないと判別した場合は、タッチパッド１８の操作面１８ａ上にコインなどの異物が載っている或いは汚れが付着していると判断できるので、以後、何ら処理を進めることなく今回のルーチンを終了する。

一方、センサ値演算・判断部２６は、上記ステップ１２６において肯定判定がなされた場合、すなわち、所定時間Ｔ２以内にタッチＯＦＦ判定がなされたと判別した場合は、次に、そのタッチＯＦＦ判定時点での静電センサ検出部２０からのセルごとの静電容量値に基づいて、操作面１８ａ上における静電容量の最大値を抽出してメモリに記憶する（ステップ１２８）。

そして、センサ値演算・判断部２６は、上記ステップ１２２でメモリ記憶したタッチＯＮ時の静電容量の最大値及び最小値並びに上記ステップ１２８でメモリ記憶したタッチＯＦＦ時の静電容量の最大値に基づいて、タッチＯＮ／ＯＦＦ判定のために用いる判定しきい値を最適なものとなるように再計算する（ステップ１３０）。尚、この判定しきい値の初期値は、予め定められた固定値であってもよく、また、前回更新後のものであってもよい。

上記ステップ１３０における判定しきい値の再計算は、例えば、タッチＯＮ時の静電容量の最大値を用いて、タッチＯＮ時の静電容量の最大値とタッチＯＦＦ時の静電容量の最大値との差を用いて、或いは、タッチＯＮ時の静電容量の最小値とタッチＯＦＦ時の静電容量の最大値との差などを用いて行われる。この判定しきい値は、例えば、タッチＯＮ時の静電容量の最大値が大きいほど、その最大値に比して小さい領域において大きな値に設定される。また、この判定しきい値は、例えば、タッチＯＮ時の静電容量の最大値に対する所定割合（例えば、７０％）に設定される。また、この判定しきい値は、タッチＯＦＦ時の静電容量の最大値が大きいほど、その最大値に比して大きい領域において大きな値に設定される。

センサ値演算・判断部２６は、上記の如き再計算により最適化された判定しきい値を示す情報を記憶領域部２８へ送信して、判定しきい値を示す情報を記憶領域部２８に記憶させる（ステップ１３２）。かかる判定しきい値の記憶が行われると、以後、タッチＯＮ／ＯＦＦ判定においてその記憶領域部２８の判定しきい値が用いられるものとなり、その判定しきい値が次回の更新がなされるまで継続して用いられる。

このように、本実施例のタッチ操作検出装置１０においては、"タッチＯＮ"判定がなされかつその"タッチＯＮ"のタッチ点数が２点以上である場合、より詳細には、その"タッチＯＮ"判定がなされかつその"タッチＯＮ"のタッチ点数が２点以上である状態が、その"タッチＯＮ"のタッチ位置が操作面１８ａ上で変化することなく所定時間Ｔ１以上継続した場合に、タッチＯＮ／ＯＦＦ判定のために用いる判定しきい値を再計算して、その計算結果を記憶領域部２８に記憶させることができる。また、この判定しきい値を、少なくともタッチＯＮ時の静電容量の最大値を含む値（その最大値の他に、タッチＯＮ時の静電容量の最小値やタッチＯＦＦ時の静電容量の最大値を含んでもよい。）に基づいた最適なものへ変更することができる。

"タッチＯＮ"のタッチ点数が１点である場合は、人が一本指で操作面１８ａに触れている場合を想定できるため、その操作面１８ａへの接触状態が比較的不安定となる。これに対して、"タッチＯＮ"のタッチ点数が２点以上である場合は、人が二本指以上或いは掌全体で操作面１８ａに触れている場合を想定できるため、その操作面１８ａへの接触状態が比較的安定したものとなる。

操作面１８ａへの接触状態が安定するほど、各セルの静電センサ２２が出力する静電容量値が安定したものとなるので、静電センサ２２を用いて検出される静電容量値に基づく判定しきい値の再計算を精度良く行うことが可能となる。精度良い判定しきい値の再計算が行われれば、タッチＯＮ／ＯＦＦ判定を行ううえでの感度が調整される。従って、本実施例のタッチ操作検出装置１０によれば、"タッチＯＮ"のタッチ点数が１点である場合に判定しきい値の再計算が行われる構成に比べて、操作面１８ａに対する人の接触の感度調整の精度向上を図ることができる。このため、タッチパッド１８へのタッチＯＮ／ＯＦＦ判定を精度良く行うことができる。

また、本実施例においては、"タッチＯＮ"のタッチ点数が２点以上である状態が所定時間Ｔ１以上継続しないときは、感度調整すなわちタッチＯＮ／ＯＦＦ判定のために用いる判定しきい値の変更が行われず、一方、その状態が所定時間Ｔ１以上継続したときにその感度調整すなわち判定しきい値の変更が行われる。"タッチＯＮ"のタッチ点数が２点以上であってもその状態が短時間しか継続しなければ、操作面１８ａへの接触状態が比較的不安定となり、静電容量値が比較的不安定なものとなる。これに対して、タッチ点数が２点以上である状態が長時間継続すれば、上記の接触状態が比較的安定して、静電容量値が比較的安定する。

更に、本実施例においては、タッチ点数が２点以上である状態が所定時間Ｔ１以上継続してもその所定時間Ｔ１中に"タッチＯＮ"のタッチ位置が操作面１８ａ上で変化するときは、感度調整すなわち判定しきい値の変更が行われず、一方、タッチ点数が２点以上である状態が所定時間Ｔ１以上継続する間において"タッチＯＮ"のタッチ位置が操作面１８ａ上で変化しないときにその感度調整すなわち判定しきい値の変更が行われる。タッチ位置が操作面１８ａ上で変化すれば、操作面１８ａへの接触状態が比較的不安定となり、静電容量値が比較的不安定なものとなる。これに対して、タッチ位置が操作面１８ａ上で変化しなければ、上記の接触状態が比較的安定して、静電容量値が比較的安定する。

従って、本実施例のタッチ操作検出装置１０によれば、静電センサ２２を用いて検出される静電容量値に基づく判定しきい値の再計算を更に精度良く行うことができるので、操作面１８ａに対する人の接触の感度調整の更なる精度向上を図ることができる。このため、タッチパッド１８へのタッチＯＮ／ＯＦＦ判定を精度良く行うことができる。

また、本実施例においては、感度調整すなわち判定しきい値の最適化が、タッチパッド１８の操作面１８ａに人による接触がなされたタッチＯＮ時の静電容量値を用いて行われる。この感度調整すなわち判定しきい値の変更は、タッチパッド１８の操作者が代わる場合を少なくとも含む例えば自車両のパワーオンごとに行われる。かかるタイミングによれば、操作者ごとに最適となる判定しきい値が設定される。従って、本実施例のタッチ操作検出装置１０によれば、タッチパッド１８の操作者ごとに対応して上記の感度調整を行うことができ、操作者ごとにタッチＯＮ／ＯＦＦ判定を精度良く行うことができる。

尚、上記の実施例においては、センサ値演算・判断部２６が図５に示すルーチン中ステップ１２０の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「タッチ点数判別手段」に、センサ値演算・判断部２６がステップ１３０，１３２の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「感度調整実行手段」に、それぞれ相当している。

ところで、上記の実施例においては、感度調整である判定しきい値の変更をシステム１２の起動後の所定タイミングで行うこととしているが、システム１２の初回起動時に一回だけ行うこととしてもよい。また、この変形例では、判定しきい値の変更を確実に行うべく、システム１２の初回起動時におけるディスプレイ１６の画面オン時に、そのディスプレイ１６に「準備ができましたら、タッチパッドに掌を当ててください。」などの文言を表示させて、車両乗員にタッチパッド１８への接触を促すこととしてもよい。

また、上記の実施例においては、感度調整結果として最適化された判定しきい値を、揮発性メモリである記憶領域部２８に記憶させることとしている。この場合は、車両のパワーオフごとに記憶領域部２８の記憶がリセットされるので、判定しきい値が消滅する。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、揮発性メモリの記憶領域部２８に代えて、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリに判定しきい値を記憶させることとしてもよい。かかる変形例によれば、車両のパワーオフ時にもタッチ操作検出装置１０が判定しきい値の記憶を継続することができるので、車両のパワーオンごとの判定しきい値の最適化は不要である。

また、判定しきい値が記憶される記憶領域部が揮発性メモリであっても不揮発性メモリであっても、静電センサ２２を用いて検出した静電容量値に基づく新たな判定しきい値を、記憶領域部に記憶されている前回の判定しきい値と比較することで、大きな乖離が生じている場合（例えば、±１０％以上の変化が生じている場合）に限り、その記憶領域部に記憶される判定しきい値を上書きして更新することとしてもよい。

また、上記の実施例においては、静電センサ２２による静電容量を判定しきい値と比較することでタッチパッド１８へのタッチＯＮ／ＯＦＦ判定を行う。"タッチＯＮ"判定がなされかつその"タッチＯＮ"のタッチ点数が２点以上である場合、より詳細には、その"タッチＯＮ"判定がなされかつその"タッチＯＮ"のタッチ点数が２点以上である状態が、その"タッチＯＮ"のタッチ位置が操作面１８ａ上で変化することなく所定時間Ｔ１以上継続したタイミングで、タッチＯＮ／ＯＦＦ判定のために用いる判定しきい値を再計算して更新する。そして、その判定しきい値の再計算を、少なくともタッチＯＮ時の静電容量の最大値を含む値（その最大値の他に、タッチＯＮ時の静電容量の最小値やタッチＯＦＦ時の静電容量の最大値を含んでもよい。）に基づいて行うこととしている。

しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、静電容量が判定しきい値を超えることにより、タッチパッド１８に人による接触がなされていることを示すタッチＯＮ判定を行うためには、そのタッチＯＮ時の静電容量の最大値がその判定しきい値を超えると共に、そのタッチＯＮ時の静電容量の最小値がゼロを超えかつその判定しきい値以下であることが要件であることとしてもよい。

かかる変形例の構成によれば、人がタッチパッド１８に触れておらずコインなどの異物がタッチパッド１８上に置かれていることやノイズが重畳することなどに起因して、タッチＯＮ時の静電容量の最小値がゼロを下回る負値となる状況で、タッチパッド１８に人による接触がなされていることを示すタッチＯＮ判定が誤って行われるのを防止することができる。また、かかる変形例の構成によれば、ノイズ重畳などに起因してタッチパッド１８の全域で静電容量が大きくなることにより静電容量の最小値が判定しきい値を超える状況で、タッチパッド１８に人による接触がなされていることを示すタッチＯＮ判定が誤って行われるのを防止することができる。

また、上記のタッチＯＮ判定を行うため或いは判定しきい値の更新を行うためには、タッチＯＮ時の静電容量の最大値とタッチＯＦＦ時の静電容量の最大値とを比較して、その差が所定値以上であることが要件であることとしてもよい。この差が小さいときは、ノイズ重畳などに起因してタッチパッド１８の全域で静電容量が上記の判定しきい値以下であるが比較的大きくなっていると判断でき、このため、人がタッチパッド１８に対して一本指操作を行ったときにノイズ重畳などによってタッチ点数が２点以上であると誤判定される可能性が高くなる。

これに対して、上記した変形例の構成によれば、タッチＯＮ時の静電容量の最大値とタッチＯＦＦ時の静電容量の最大値との差が所定値未満であるときはタッチＯＮ判定や判定しきい値の更新（感度調整）を行わないので、人がタッチパッド１８に対して一本指操作を行っているにもかかわらずタッチ点数が２点以上であると誤判定され易くなるのを防止することができる。

更に、上記の実施例においては、タッチＯＮ判定がなされかつそのタッチ点数が２点以上である場合に、判定しきい値を再計算して感度調整を行うこととしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、タッチＯＮ判定がなされかつそのタッチ点数が３点以上である場合に、判定しきい値を再計算して感度調整を行うこととしてもよい。かかる変形例によれば、操作面１８ａへの接触状態がより安定するので、感度調整の精度向上をより図ることが可能である。

１０タッチ操作検出装置
１８タッチパッド
１８ａ操作面
２０静電センサ検出部
２２静電センサ
２４検出用ＩＣ
２６センサ値演算・判断部
２８記憶領域部

Claims

操作者の身体が接触し得る操作面を有し、それぞれ前記操作面に対する接触に応じて変化し得る静電容量を検出する複数の静電センサが組み込まれたタッチパッドと、
前記静電センサからの信号に基づいて、前記タッチパッドの前記操作面上で接触がなされているタッチ点数が２点以上であるか否かを判別するタッチ点数判別手段と、
前記タッチ点数判別手段により前記タッチ点数が２点以上であると判別された場合に、前記タッチパッドの前記操作面に対する接触の感度調整を実行する感度調整実行手段と、
を備えることを特徴とするタッチ操作検出装置。
前記感度調整は、前記タッチ点数が２点以上であるときに前記静電センサを用いて検出される静電容量の最大値に基づいて行われることを特徴とする請求項１記載のタッチ操作検出装置。
前記感度調整は、前記タッチパッドの前記操作面に接触がなされているか否かを判別するために用いる静電容量しきい値を変更するものであることを特徴とする請求項１又は２記載のタッチ操作検出装置。
前記感度調整実行手段は、前記タッチ点数判別手段により前記タッチ点数が２点以上であると判別された場合において、前記静電センサを用いて検出される静電容量の最小値がゼロを超えかつ前記静電容量しきい値未満であるときに、前記感度調整を実行することを特徴とする請求項３記載のタッチ操作検出装置。
前記感度調整実行手段は、前記タッチ点数判別手段により前記タッチ点数が２点以上であると判別される場合に前記静電センサを用いて検出される静電容量の最大値と、前記タッチパッドの前記操作面に接触がなされていない場合に前記静電センサを用いて検出される静電容量の最大値と、の差が所定値未満であるときは、前記感度調整を実行しないことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載のタッチ操作検出装置。
前記感度調整実行手段は、前記タッチ点数判別手段により前記タッチ点数が２点以上であると判別される状態が所定時間以上継続した場合に、前記感度調整を実行することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項記載のタッチ操作検出装置。
前記感度調整実行手段は、前記タッチ点数判別手段により前記タッチ点数が２点以上であると判別される状態が前記操作面上でのタッチ位置が変化することなく所定時間以上継続した場合に、前記感度調整を実行することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項記載のタッチ操作検出装置。