JP2021124911A - Input device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、相互容量方式の静電容量タッチパネルを用いた入力装置に関するものである。 The present invention relates to an input device using a mutual capacitance type capacitive touch panel.
従来の入力装置として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１の入力装置（車両用操作入力装置）では、表示器の表示面に透明なタッチパネルが設けられている。表示器には、種々の操作キーが表示され、操作者は、タッチパネルを通して、種々の操作キーが視認できるようになっている。タッチパネルにおいて、いずれかの操作キーに対応する位置がタッチされると、制御装置によって、タッチ位置が検出されて、操作キーに該当する動作が実行されるようになっている。
As a conventional input device, for example, the one described in
タッチパネルが、例えば、抵抗膜方式のものであると、ガラスとフィルムとにそれぞれ電極格子が設けられており、両電極がタッチ操作によって接触すると、電流が流れ、制御装置によって、タッチ位置が検出される。ここで、両電極が常時接触するような故障が発生すると、タッチパネル全体におけるタッチ位置の検出ができなくなる。よって、特許文献１では、タッチパネルによって、所定時間以上継続して同一のタッチ位置が検出されたか否かによって、タッチパネルの一部に故障が生じたか否かを検出するようになっている。
If the touch panel is, for example, a resistive film type, electrode grids are provided on the glass and the film, respectively, and when both electrodes come into contact with each other by a touch operation, a current flows and the touch position is detected by the control device. NS. Here, if a failure occurs in which both electrodes are in constant contact with each other, the touch position on the entire touch panel cannot be detected. Therefore, in
しかしながら、タッチパネルが静電容量式で相互容量方式の場合であると、動作中において電極が断線すると、上記特許文献１の要領では、故障の検知ができない。相互容量方式では、正常時におけるタッチ操作による静電容量の変化と、断線による静電容量の変化とが同様の形態を示し（どちらも制御装置が検出する相互容量が減少し、例えば、電流が低下する形態となる）、断線していても、正常時のタッチ操作があるものとして判定してしまう。つまり、「誤タッチ判定」してしまうのである。
However, in the case where the touch panel is of the capacitance type and the mutual capacitance type, if the electrodes are disconnected during operation, the failure cannot be detected according to the procedure of
本発明の目的は、上記問題に鑑み、静電容量式で相互容量方式のタッチパネルを使用するものにおいて、動作中の電極の断線を検知可能とする入力装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an input device capable of detecting disconnection of electrodes during operation in a touch panel of a capacitance type and a mutual capacitance type.
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。 The present invention employs the following technical means in order to achieve the above object.
本発明では、格子配置された駆動電極（１１３）および受信電極（１１５）を有する相互容量方式を用いた静電容量式のタッチセンサ（１１０ａ）と、
駆動電極をスキャンし、また受信電極をセンシングすることで、静電容量の減少変化から、操作者のタッチセンサに対するタッチ操作位置を算出するコントローラ（１２０）と、を備える入力装置であって、
タッチセンサには、
操作者によるタッチ操作位置を検出する通常センサ部（１１３ａ、１１５ａ）と、
タッチセンサの外周側で隣り合う２辺に沿う駆動電極および受信電極を含み、通常センサ部に比べて、操作者によるタッチ操作の影響を受けにくくした専用センサ部（１１３ｂ、１１５ｂ）と、が設けられ、
コントローラは、専用センサ部において、静電容量の減少変化を検知すると、駆動電極あるいは受信電極における断線の発生ありと判定することを特徴としている。
In the present invention, a capacitive touch sensor (110a) using a mutual capacitance method having a grid-arranged driving electrode (113) and a receiving electrode (115) is used.
It is an input device including a controller (120) that calculates the touch operation position with respect to the touch sensor of the operator from the decrease and change of the capacitance by scanning the drive electrode and sensing the receiving electrode.
For the touch sensor
Normal sensor units (113a, 115a) that detect the touch operation position by the operator, and
Dedicated sensor units (113b, 115b) that include drive electrodes and receiving electrodes along two adjacent sides on the outer peripheral side of the touch sensor and are less susceptible to touch operations by the operator than normal sensor units are provided. Be,
The controller is characterized in that when the dedicated sensor unit detects a decrease in capacitance, it determines that a disconnection has occurred in the driving electrode or the receiving electrode.
相互容量方式を用いた静電容量式のタッチセンサ（１１０ａ）においては、操作者によるタッチ操作（指操作）があると、駆動電極（１１３）、および受信電極（１１５）の間に形成される電界の一部が指に移り、非タッチ時に比べて、タッチ操作位置における両電極間の電界が小さくなり、相互容量も小さくなる。これに伴い、例えば、受信電極にてセンシングされる電流が、非タッチ時に対して低下することから、タッチ操作位置が検出される。 In the capacitive touch sensor (110a) using the mutual capacitance method, when there is a touch operation (finger operation) by the operator, it is formed between the driving electrode (113) and the receiving electrode (115). A part of the electric field is transferred to the finger, and the electric field between both electrodes at the touch operation position becomes smaller and the mutual capacitance becomes smaller than when the finger is not touched. Along with this, for example, the current sensed by the receiving electrode decreases with respect to the non-touch time, so that the touch operation position is detected.
ここで、駆動電極、あるいは受信電極に断線があると、断線した電極での静電容量が減少して、例えば、センシングされる電流が低下する。よって、断線が発生した場合でも、通常のタッチ操作された場合と同様に電流が低下することから、タッチ操作有りと誤判定されてしまう（誤タッチ判定）。 Here, if the driving electrode or the receiving electrode has a disconnection, the capacitance at the disconnected electrode decreases, and for example, the sensed current decreases. Therefore, even if a disconnection occurs, the current drops as in the case of a normal touch operation, so that it is erroneously determined that there is a touch operation (erroneous touch determination).
本発明では、タッチセンサにおいて、通常センサ部（１１３ａ、１１５ａ）に対して、操作者によるタッチ操作の影響を受けにくくした専用センサ部（１１３ｂ、１１５ｂ）が設けられている。よって、動作中に、専用センサ部において、静電容量の減少に伴う電流低下の変化を検知すると、操作影響の受けにくい部分での電流低下は、本来のタッチ操作ではなく、断線であると判定することが可能となる。 In the present invention, in the touch sensor, the normal sensor units (113a, 115a) are provided with dedicated sensor units (113b, 115b) that are less susceptible to the touch operation by the operator. Therefore, when the dedicated sensor unit detects a change in the current decrease due to the decrease in capacitance during operation, it is determined that the current decrease in the part that is not easily affected by the operation is not the original touch operation but a disconnection. It becomes possible to do.
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 The reference numerals in parentheses of each of the above means indicate the correspondence with the specific means described in the embodiment described later.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士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実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In each form, the same reference numerals may be attached to the parts corresponding to the items described in the preceding forms, and duplicate explanations may be omitted. When only a part of the configuration is described in each form, the other forms described above can be applied to the other parts of the configuration. Not only the combinations of the parts that clearly indicate that they can be combined in each embodiment, but also the parts of the embodiments that are not explicitly combined unless there is a problem in the combination. It is also possible.
（第１実施形態）
第１実施形態の入力装置１００について図１〜図１５を用いて説明する。本実施形態の入力装置１００は、例えば、車両に搭載されており、図１〜図６（あるいは、図７、８）に示すように、タッチパネル１１０への操作者（運転者、助手席者）のタッチ操作（例えば、人差し指によるタッチ、押下等の指操作）によって、車両における所定の機器の作動条件が設定（入力操作）されるようになっている。そして、制御装置１３０によって、所定機器の作動状態が制御され、その作動状態が映像表示部１１７に表示されるようになっている。
(First Embodiment)
The
車両における所定の機器は、例えば、車両用空調装置である。尚、所定の機器は、車両用空調装置に限らず、この他にも、地図上における自車の現在位置情報あるいは希望する目的地への案内情報等の表示を行うカーナビゲーション装置、テレビ放映、ラジオ放送、ＣＤ／ＤＶＤの再生等を行うオーディオ装置、および各種エンターテインメント情報等を表示するエンターテインメント用機器等とすることができる。 A predetermined device in a vehicle is, for example, a vehicle air conditioner. In addition, the predetermined equipment is not limited to the air conditioner for vehicles, and in addition to this, a car navigation device that displays the current position information of the own vehicle on the map or guidance information to the desired destination, television broadcasting, etc. It can be an audio device that performs radio broadcasting, CD / DVD playback, etc., and an entertainment device that displays various entertainment information and the like.
図１、図２に示すように、入力装置１００は、タッチパネル１１０、タッチパネルコントローラ１２０、および制御装置１３０等を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
タッチパネル１１０は、前面層１１１、接着剤層１１２、受信電極１１５、絶縁層１１４、駆動電極１１３、背面層１１６、および映像表示部１１７等が操作者側から、操作者とは反対側（反操作者側）に向けて順に並び、積層形成されている。
In the
前面層１１１は、ガラスやアクリル樹脂等の透明な板部材であり、操作者がタッチ操作を行う面（操作面）を形成している。接着剤層１１２は、透明な接着剤が使用され、前面層１１１と、受信電極１１５とを接着している。接着剤層１１２としては、相対的に比誘電率の高い接着剤が使用される。受信電極１１５は、タッチセンサ１１０ａを形成する受信側の透明電極であり、複数の細長板状の電極部（受信電極部）が、例えば、図２中のＹ方向に沿うように並べられて形成されている。図３では、複数の電極部を、電極ラインとして、ＲＸ０、ＲＸ１・・・ＲＸｍ−１、ＲＸｍと表示している。受信電極１１５の材質は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）やメッシュ状の金属等が使用されている。絶縁層１１４は、受信電極１１５と、駆動電極１１３とを絶縁する透明な板部材となっている。
The
駆動電極１１３は、タッチセンサ１１０ａを形成する駆動側の透明電極であり、複数の細長板状の電極部（駆動電極部）が、例えば、図２中のＸ方向に沿うように並べられて形成されている。図３では、複数の電極部を、電極ラインとして、ＴＸ０、ＴＸ１・・・ＴＸｎ−１、ＴＸｎと表示している。駆動電極１１３の材質は、受信電極１１５と同一である。
The
尚、駆動電極１１３、および受信電極１１５の各電極部の配置については、上記に限らず、駆動電極１１３の電極部がＹ方向に沿うように並べられ、また、受信電極１１５の電極部がＸ方向に沿うように並べられてもよい。また、各電極１１３、１１５の積層方向における配置は、互いに逆（入れ替えた位置）となるようにしてもよい。
The arrangement of the electrode portions of the
受信電極１１５、絶縁層１１４、および駆動電極１１３によって、タッチセンサ１１０ａが形成されている。タッチセンサ１１０ａは、静電容量式で相互容量方式を採用したセンサとなっている。受信電極１１５と駆動電極１１３とが重なることで、タッチセンサ１１０ａは、格子状を成している（格子配置）。そして、タッチセンサ１１０ａは、映像表示部１１７の表示面１１７１の操作者側に設けられている。
The
本実施形態では、各電極１１３、１１５は、ダイヤモンドパターンを形成するものとなっているが、これに限らず、他の多角形型や、線状マトリックス型や、マンハッタン型等とすることもできる。背面層１１６は、駆動電極１１３と、映像表示部１１７とを隔てるガラス等の透明な板部材となっている。
In the present embodiment, the
映像表示部１１７は、表示面１１７１に、所定の機器に対する入力操作用のスイッチ画像１１７Ａ、および所定の機器の作動状態を示す表示画像１１７Ｂを表示する表示部となっている（図１４、図１５）。映像表示部１１７は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等が使用される。映像表示部１１７に対する操作者側の各部材１１１〜１１６が透明に形成されていることから、表示面１１７１におけるスイッチ画像１１７Ａ、および表示画像１１７Ｂは、操作者から透けて視認されるようになっている。映像表示部１１７におけるスイッチ画像１１７Ａ、および表示画像１１７Ｂの表示状態は、制御装置１３０によって制御されるようになっている。
The
スイッチ画像１１７Ａは、タッチスイッチ、あるいは静電容量スイッチを示す画像であり、例えば、付加機能スイッチ１１７ａ、風量ＵＰスイッチ１１７ｂ、風量ＤＯＷＮスイッチ１１７ｃ、運転席温度ＵＰスイッチ１１７ｄ、運転席温度ＤＯＷＮスイッチ１１７ｅ、運転席風向調整スイッチ１１７ｆ、助手席温度ＵＰスイッチ１１７ｇ、助手席温度ＤＯＷＮスイッチ１１７ｈ、助手席風向調整スイッチ１１７ｉ、エアコンスイッチ１１７ｊ、オートスイッチ１１７ｋ、オフスイッチ１１７ｌ、およびデュアルスイッチ１１７ｍ等がある。
The
また、表示画像１１７Ｂは、文字、数字、図柄等で、所定機器の作動状態を示す画像であり、例えば、運転席温度１１７ｎ、助手席温度１１７ｏ、および風量１１７ｐ等がある。
Further, the
映像表示部１１７の反操作者側には、タッチパネル１１０の基本部材となる基板１１８が設けられ、各部材１１１〜１１７を支持するようになっている。また、タッチパネル１１０の上端部には、後述するタッチセンサ１１０ａにおける専用センサ領域１１０２を覆うカバー１１９が設けられている。
A
タッチパネルコントローラ１２０は、タッチセンサ１１０ａにおける駆動電極１１３、および受信電極１１５を制御する制御部であり、演算回路１２１、駆動回路１２２、および検出回路１２３等を有している。タッチパネルコントローラ１２０を以下、コントローラ１２０と呼ぶことにする。
The
駆動回路１２２は、演算回路１２１からの指示に基づき、駆動電極１１３の複数の電極部に対して、順に電圧を印加する（スキャンする）回路となっている。検出回路１２３は、受信電極１１５の複数の電極部から出力される物理量（電流）を順に受け取る（センシングする）回路となっている。演算回路１２１は、駆動回路１２２でスキャンしている電極部の信号と、検出回路１２３からの電流信号とをもとに、タッチパネル１１０に対する操作者のタッチ位置の算出、駆動電極１１３あるいは受信電極１１５の断線検知、および断線電極部ＤＳに対する無効化処理（断線した電極部に対するスキャン、センシングを禁止する処理）を行うようになっている（詳細後述）。演算回路１２１は、算出したタッチ位置、断線検知の結果、および無効化処理の結果を、制御装置１３０に出力するようになっている。
The
制御装置１３０は、演算回路１２１から出力されるタッチ操作位置（操作されたスイッチ画像１１７Ａ）に対応する処理を所定機器に指示すると共に、映像表示部１１７の表示状態を制御する制御部となっており、操作処理部１３１、および映像出力部１３２等を有している。
The
操作処理部１３１は、演算回路１２１から出力されるタッチ操作位置の結果に応じて、所定機器に対する作動の指示を行う。また、操作処理部１３１は、断線検知の結果、および無効化処理の結果に応じて、スイッチ画像１１７Ａの位置、あるいは大きさを変更させるための指示を映像出力部１３２に出力するようになっている。映像出力部１３２は、操作処理部１３１からの変更内容に応じたスイッチ画像１１７Ａを形成して、映像表示部１１７に対して、変更画像による表示を指示するようになっている。
The
図３、図４を用いて、コントローラ１２０における駆動回路１２２および検出回路１２３と、タッチセンサ１１０ａにおける駆動電極１１３および受信電極１１５との具体的な配線要領を説明する。
A specific wiring procedure between the
図３に示すように、必須の配線条件として、駆動電極１１３の一端側（左端側）が、駆動回路１２２に接続され、また、受信電極１１５の一端側（上端側）が、検出回路１２３に接続されるものとなっている。また、任意の配線条件として、駆動電極１１３の他端側（右端側）、および受信電極１１５の他端側（下端側）は、コントローラ１２０に接続されていてもよいし、接続されてなくてもよいものとなっている。
As shown in FIG. 3, as an essential wiring condition, one end side (left end side) of the
本実施形態では、図４に示すように、駆動電極１１３の左端側が駆動回路１２２に接続され、右端側はコントローラ１２０と非接続となるオープン端ＯＰとなっている。また、受信電極１１５の下端側が検出回路１２３に接続され、上端側は同様にオープン端ＯＰとなっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the left end side of the
次に、図４〜図６を用いて、タッチセンサ１１０ａにおける通常センサ領域１１０１と、専用センサ領域１１０２とについて説明する。
Next, the
図４に示すように、タッチセンサ１１０ａにおいては、操作者によるタッチ操作位置を検出するための通常センサ領域１１０１（通常センサ部１１３ａ、１１５ａ）が設けられている。また、タッチセンサ１１０ａにおいては、タッチセンサ１１０ａの外周側で隣り合う２辺に沿う駆動電極１１３の電極部、および受信電極１１５の電極部を含み、通常センサ領域１１０１に比べて、操作者によるタッチ操作の影響が受けにくく設定された専用センサ領域１１０２（専用センサ部１１３ｂ、１１５ｂ）が設けられている。
As shown in FIG. 4, the
専用センサ領域１１０２は、駆動電極１１３、および受信電極１１５のオープン端ＯＰ側に２箇所設けられている。１つの専用センサ領域１１０２は、受信電極１１５のオープン端ＯＰ側（上端側）で、少なくとも１本の駆動電極１１３の電極部を含む領域となっており、もう１つの専用センサ領域１１０２は、駆動電極１１３のオープン端ＯＰ側（右端側）で、少なくとも１本の受信電極１１５の電極部を含む領域となっている。そして、専用センサ領域１１０２以外の領域（タッチセンサ１１０ａにおける大半の領域）が、通常センサ領域１１０１となっている。
The
駆動電極１１３の複数の電極部のうち、通常センサ領域１１０１に対応する部位は、便宜上、通常センサ部１１３ａとなり、専用センサ領域１１０２に対応する部位は、便宜上、専用センサ部１１３ｂとなる。同様に、受信電極１１５の複数の電極部のうち、通常センサ領域１１０１に対応する部位は、便宜上、通常センサ部１１５ａとなり、専用センサ領域１１０２に対応する部位は、便宜上、専用センサ部１１５ｂとなる（図１中の専用センサ部１１３ｂ、１１５ｂ）。
Of the plurality of electrode portions of the
次に、図５、図６を用いて、専用センサ領域１１０２の設定要領について説明する。
Next, the setting procedure of the
専用センサ領域１１０２は、タッチ操作される前面層１１１から距離ｄ１をもって設定される通常センサ領域１１０１に対して、操作者からの距離が遠くなる側（距離ｄ２、ｄ１＜ｄ２）に配置されることで、タッチ操作の影響が受けにくくなるように設定されている。
The
図５、図６では、説明を簡単にするために、タッチセンサ１１０ａの上端側の専用センサ領域１１０２を示しており、右端側の専用センサ領域１１０２については割愛している。タッチセンサ１１０ａの上端側は、反操作者側（奥側）にほぼ直角に折り曲げられて、先端側の専用センサ領域１１０２が、前面層１１１から距離ｄ２となるように設定されている。カバー１１９は、操作者側から反操作者側に向けて、上側に傾斜するように壁部が設けられて、Ｙ方向におけるカバー１１９と専用センサ領域１１０２との間が同様に最大で距離ｄ２となるように設定されている。このように、専用センサ領域１１０２が設定されることで、実質的に、専用センサ領域１１０２は、タッチ操作にかかわりを持たない領域となっている。専用センサ領域１１０２は、駆動電極１１３、あるいは受信電極１１５の断線の発生を検知するための領域となっている（詳細後述）。尚、通常センサ領域１１０１と専用センサ領域１１０２との間の領域は、タッチ操作、あるいは、断線検知にかかわりのない不使用センサ領域１１０３となる。
In FIGS. 5 and 6, for the sake of simplicity, the
尚、専用センサ領域１１０２の設定要領としては、図７、図８に示す変形例のようにしてもよい。図７、図８は、タッチセンサ１１０ａの上端側を２回折り曲げてコの字状にしたもの（裏側に引き回したもの）であり、折曲げした最先端部を専用センサ領域１１０２としている。上記の図６に対して、カバー１１９を矩形状としてＹ方向に延設することで、裏側への引き回しを可能として、専用センサ領域１１０２が操作者から遠くなる側（距離ｄ２）に設定される。
As the setting procedure of the
ここで、図９〜図１２を用いて、相互容量方式を用いた静電容量式のタッチセンサ１１０ａにおけるタッチ位置検出の基本と、従来であると断線発生を、通常のタッチ操作と誤判定してしまう理由について説明しておく。
Here, with reference to FIGS. 9 to 12, the basics of touch position detection in the
１．コントローラ１２０の誤判定
図９に示すように、非タッチ時においては、電圧印加に伴い、駆動電極１１３および受信電極１１５との間で結合する容量は、容量Ｃｍとして形成され、容量Ｃｍに対応する物理量として、例えば、受信電極１１５には電流ｉｓが発生する。容量Ｃｍに対応する物理量は、電流ｉｓに代えて、例えば、電荷を用いるようにしてもよい。
1. 1. False determination of the
図１０に示すように、タッチ操作時においては、非タッチ時に比べて、駆動電極１１３と受信電極１１５との間で結合する容量Ｃｍのうち、一部の容量Ｃｍｆが指を通じてグランドに引き込まれるため、容量は、（Ｃｍ−Ｃｍｆ）となって減少する。これに伴って、受信電極１１５に流れる電流は、電流ｉｓ１となって、電流ｉｓよりも低下する（ｉｓ１＜ｉｓ）。コントローラ１２０（演算回路１２１）は、例えば、この電流低下を把握することで、本来のタッチ操作位置を検出する。
As shown in FIG. 10, in the touch operation, a part of the capacitance Cm coupled between the driving
しかしながら、図１１に示すように、断線時においては、断線箇所Ｄによって、検出回路１２３への電流経路が減るために、非タッチ時、およびタッチ時に比べて著しく電流（電流ｉｓ２）が低下する（ｉｓ２＜ｉｓ１＜ｉｓ）。このように、コントローラ１２０は、断線時においても電流の低下をもとに、あたかもタッチ操作ありと誤判定（誤タッチ）してしまう。
However, as shown in FIG. 11, at the time of disconnection, the current path to the
２．配線形態に伴う誤判定
図１２に示すように、一方がコントローラ１２０に接続され（検出端子ＲＴ）、他方がオープン端ＯＰとなる電極（図１２では受信電極１１５）においては、１個所の断線箇所Ｄがあると、断線箇所Ｄとオープン端ＯＰとの間がハイインピーダンスとなって電流が低下し（検出不能部分ＵＰが発生し）、コントローラ１２０は、あたかもタッチ操作ありと誤判定（誤タッチ）してしまう。
2. Misjudgment due to wiring form As shown in FIG. 12, one disconnection point is found in the electrode (
また、両端がコントローラ１２０に接続され（駆動端子ＴＴ）、オープン端ＯＰを有しない電極（図１２では駆動電極１１３）においては、断線箇所Ｄが１個所の場合は、コントローラ１２０からのスキャン（あるいはセンシング）が可能であり、誤タッチ判定は発生しない。しかしながら、断線箇所Ｄが２箇所以上となると、断線箇所Ｄの間がハイインピーダンスとなって電流が減少し（検出不能部分ＵＰが発生し）、コントローラ１２０は、誤タッチと判定してしまう。
Further, in the electrode having both ends connected to the controller 120 (drive terminal TT) and having no open end OP (drive electrode 113 in FIG. 12), if there is only one disconnection point D, a scan (or scan) from the
以下、図１３〜図１５を用いて、専用センサ領域１１０２を設けた本実施形態の作動（断線検知要領）、および作用効果について説明する。図１３は、コントローラ１２０、および制御装置１３０が実行する制御要領を示すフローチャートである。
Hereinafter, with reference to FIGS. 13 to 15, the operation (disconnection detection procedure) of the present embodiment provided with the
まず、ステップＳ２１０で、コントローラ１２０は、駆動電極１１３をスキャンしつつ受信電極１１５をセンシングして、タッチセンサ１１０ａの全領域におけるタッチ反応データＡを取得する。
First, in step S210, the
次に、ステップＳ２２０で、コントローラ１２０は、断線判定を行う。即ち、コントローラ１２０は、専用センサ領域１１０２でのタッチ反応、つまり電流低下箇所があるか否かを判定する。
Next, in step S220, the
ステップＳ２２０で肯定判定すると、断線ありと捉えて、コントローラ１２０は、ステップＳ２２５で、断線した電極すべてのリストＢを作成する。尚、ステップＳ２２０で、否定判定すると、コントローラ１２０は、断線発生なしと捉えて、ステップＳ２２５をスキップしてステップＳ２３０に移行する。また、コントローラ１２０は、断線の発生した断線電極部ＤＳ（図１５）については、無効化処理を行う（スキャン、センシングを禁止する）。
If an affirmative determination is made in step S220, it is considered that there is a disconnection, and the
次に、ステップＳ２３０で、コントローラ１２０は、タッチ判定を行う。即ち、コントローラ１２０は、タッチ反応データＡにおいて、通常センサ領域１１０１内のリストＢ以外の電極でのタッチ反応があるか否かを判定する。タッチ反応があると、操作者がタッチしたことになり、タッチ反応がない場合は、操作者がタッチしていなことになる。
Next, in step S230, the
ステップＳ２３０で肯定判定すると、タッチありと捉えて、コントローラ１２０は、ステップＳ２３５で、タッチ座標Ｃを制御装置１３０（操作処理部１３１）に送信する。尚、ステップＳ２３０で、否定判定すると、コントローラ１２０は、タッチなしと捉えて、ステップＳ２３５をスキップしてステップＳ２４０に移行する。
If an affirmative determination is made in step S230, the
そして、ステップＳ２４０で、コントローラ１２０は、リストＢを制御装置１３０に送信し、ステップＳ２１０に戻る。
Then, in step S240, the
一方、ステップＳ２３５に基づき、制御装置１３０は、ステップＳ２５０で、タッチ座標Ｃをコントローラ１２０から受信し、ステップＳ２５１で、タッチ座標Ｃに対応するスイッチの処理（所定機器に対する作動の指示）を行う。
On the other hand, based on step S235, the
また、ステップＳ２４０に基づき、制御装置１３０は、ステップＳ２６０で、リストＢをコントローラ１２０から受信し、ステップＳ２６１で、リストＢに含まれる電極（断線電極部ＤＳ）上にあるスイッチ画像１１７Ａが、断線電極部ＤＳに重ならないように再配置する。
Further, based on step S240, the
制御装置１３０は、スイッチ画像１１７Ａを再配置するにあたって、図１４に示す映像表示部１１７の各種スイッチ画像１１７Ａにおいて、例えば、図１５に示すように、断線電極部ＤＳ上に重なるように位置するスイッチ画像１１７Ａ（図１５中の助手席温度ＵＰスイッチ１１７ｇ、助手席温度ＤＯＷＮスイッチ１１７ｈ、エアコンスイッチ１１７ｊ）の位置を変更する、あるいは、大きさを変更することで対応する。
When rearranging the
例えば、制御装置１３０は、表示面１１７１上において、助手席温度ＵＰスイッチ１１７ｇ、および助手席温度ＤＯＷＮスイッチ１１７ｈのように、スイッチ画像１１７Ａの移動可能スペースがある場合は、スイッチ画像１１７Ａの形状をそのまま維持して位置を変更して、新たなスイッチ１１７ｇ１、１１７ｈ１とする。また、エアコンスイッチ１１７ｊのように、移動可能スペースが充分に得られない場合は、スイッチ画像１１７Ａを縮小して、新たなスイッチ１１７ｊ１とする。
For example, when the
尚、ステップＳ２２０で、断線なしと判定した場合であると、リストＢは存在しないので、コントローラ１２０は、ステップＳ２４０の実行は行わず、また制御装置１３０はステップＳ２６０、Ｓ２６１の実行は行わない。
If it is determined in step S220 that there is no disconnection, the list B does not exist, so that the
以上のように、本実施形態では、相互容量方式を用いた静電容量式のタッチセンサ１１０ａにおいて、通常センサ領域１１０１（通常センサ部１１３ａ、１１５ａ）に対して、操作者によるタッチ操作の影響を受けにくくした専用センサ領域１１０２（専用センサ部１１３ｂ、１１５ｂ）が設けられている。よって、動作中に、専用センサ領域１１０２において、静電容量の減少変化（例えば、電流低下の変化）を検知すると、操作影響の受けにくい部分での電流低下は、本来のタッチ操作ではなく、断線であると判定することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, in the capacitance
また、専用センサ領域１１０２は、通常センサ領域１１０１に比べて操作者からの距離が遠くなる側に配置されるようにしており、容易に、操作者によるタッチ操作の影響を受けにくくした専用センサ領域１１０２を形成することができる。
Further, the
また、専用センサ領域１１０２は、駆動電極１１３、および受信電極１１５が、コントローラ１２０に対して、非接続となるオープン端ＯＰ側に設けられており、１個所でも電極部の断線があれば、確実に断線検知が可能となる。
Further, in the
また、コントローラ１２０は、各電極１１３、１１５における断線の発生を判定すると、断線の発生した駆動電極１１３、あるいは受信電極１１５に対する無効化処理を行うようにしており、無駄なスキャン、あるいはセンシングをなくして制御負荷を下げることができる。
Further, when the
また、断線電極部ＤＳがあった場合は、制御装置１３０は、断線電極部ＤＳ（駆動電極１１３、あるいは受信電極１１５）に対して、スイッチ画像１１７Ａが重ならないように、スイッチ画像１１７Ａの位置を変更する、あるいはスイッチ画像１１７Ａの大きさを変更するようにしている。よって、断線があっても、操作者は不都合なく引き続き入力装置１００を使用することができる。
Further, when there is a disconnection electrode portion DS, the
尚、断線が復帰した場合は、制御装置１３０は、すでに位置変更、あるいは大きさ変更をしたスイッチ画像１１７Ａを、あえて元に戻すような変更はしないようにすることで、操作者に対して、スイッチ画像１１７Ａが頻繁に変わることをなくして、煩わしさを与えなくすることができる。
When the disconnection is restored, the
（第２実施形態）
第２実施形態の入力装置１００Ａを図１６〜図２０に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、通常センサ領域１１０１、および専用センサ領域１１０２の形態を変更したものである。
(Second Embodiment)
The
図１６に示すように、タッチセンサ１１０ａにおいて、例えば、駆動電極１１３は左端側が駆動回路１２２と接続され、非接続となるオープン端ＯＰは右側端となっている。また、受信電極１１５は、上端側が検出回路１２３に接続され、非接続となるオープン端ＯＰは下端側となっている。
As shown in FIG. 16, in the
図１７に示すように、タッチパネル１１０Ａには、上記第１実施形態の接着剤層１１２に代えて、相対的に比誘電率の高い接着剤を用いた高比誘電率材層１１２ａが設けられている。高比誘電率材層１１２ａは、操作者側から見たときの大きさが、タッチパネル１１０Ａに比べて、小さく設定されており、タッチパネル１１０Ａの上側、および左側に寄せられるように配置されている。つまり、タッチパネル１１０Ａの右端側、および下端側の領域には、高比誘電率材層１１２ａが設定されないように形成されている。
As shown in FIG. 17, the
図１８、図１９に示すように、タッチパネル１１０Ａにおいて、高比誘電率材層１１２ａが設けられた比誘電率の高い領域（比誘電率εｒ１）は、通常センサ領域１１０１となっている。この通常センサ領域１１０１にある各電極１１３、１１５は、通常センサ部１１３ａ、１１５ａとなっている。また、タッチパネル１１０Ａにおいて、高比誘電率材層１１２ａが設けられずに、比誘電率が相対的に低くなるＬ字状の領域（比誘電率εｒ２）は、専用センサ領域１１０２となっている。この専用センサ領域１１０２にある各電極１１３、１１５は、専用センサ部１１３ｂ、１１５ｂとなっている（図１９の星印）。専用センサ領域１１０２は、通常センサ領域１１０１に比べて、比誘電率が低く設定されることで、操作者によるタッチの影響が受けにくく設定された領域（指操作されない領域）となっている（詳細後述）。タッチパネル１１０Ａは、上記第１実施形態のように折り曲げされる部位はなく、全体が１つの平面として形成されている。
As shown in FIGS. 18 and 19, in the
本第２実施形態では、図２０に示すように、通常センサ領域１１０１においては、タッチ操作によって、操作者と各電極１１３、１１５間とが容量結合して、各電極１１３、１１５間の相互容量が減少することで、受信電極１１５における電流が低下して、タッチ位置が検出される。
In the second embodiment, as shown in FIG. 20, in the
一方、専用センサ領域１１０２においては、通常センサ領域１１０１に比べて、比誘電率（εｒ２）が相対的に小さく設定されていることから、指と各電極１１３、１１５間との相互容量が相対的に小さくなるため、タッチ操作されても、各電極１１３、１１５間での相互容量の変化が小さくなる。つまり、専用センサ領域１１０２は、操作影響を受けにくい領域となっている。
On the other hand, in the
よって、上記第１実施形態と同様に、コントローラ１２０は、専用センサ領域１１０２にて、静電容量変化に伴う電流低下の変化を検知すると、操作影響の受けにくい部分での電流低下は、本来のタッチ操作ではなく、駆動電極１１３、あるいは受信電極１１５の断線であると判定することが可能となる。
Therefore, as in the first embodiment, when the
例えば、図１９において、ＴＸ１ライン、ＲＸｍラインの専用センサ部１１３ｂ、１１５ｂで電流低下を検知すると、駆動電極１１３（ＴＸ１）、または、受信電極１１５（ＲＸｍ）が断線したと判定でき、ＲＸｍラインでのＴＸ１ライン以外での電流低下がない場合は、ＴＸ１ラインが断線したと判定できる。尚、この断線電極の判定の方法は、上記第１実施形態でも同様に使用できる。
For example, in FIG. 19, when a current decrease is detected by the
上記判定に伴い、上記第１実施形態と同様に、コントローラ１２０は、断線電極部ＤＳの無効化を行い、また制御装置１３０は、スイッチ画像１１７Ａの再配置を行うことで、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
In accordance with the above determination, the
（その他の実施形態）
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、更に請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
(Other embodiments)
Disclosure in this specification, drawings and the like is not limited to the illustrated embodiments. The disclosure includes exemplary embodiments and modifications by those skilled in the art based on them. For example, disclosure is not limited to the parts and / or element combinations shown in the embodiments. Disclosure can be carried out in various combinations. The disclosure can have additional parts that can be added to the embodiment. Disclosures include those in which the parts and / or elements of the embodiment are omitted. Disclosures include the replacement or combination of parts and / or elements between one embodiment and another. The technical scope disclosed is not limited to the description of the embodiments. Some technical scopes disclosed are indicated by the claims description and should be understood to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims statement.
上記各実施形態では、専用センサ領域１１０２を形成するにあたって、第１実施形態（図５、図７）では、タッチセンサ１１０ａを折り曲げて、通常センサ領域１１０１よりも操作者側からの距離が遠くなるようにした。また、第２実施形態（図１７、図１８）では、通常センサ領域１１０１よりも比誘電率を小さくすることで対応した。しかしながら、これに限らず、第１実施形態、および第２実施形態を組み合わせたものとして対応するようにしてもよい。
In each of the above embodiments, in forming the
また、専用センサ領域１１０２は、タッチセンサ１１０ａにおいて、オープン端ＯＰ側に設けられるものとしたが、オープン端ＯＰに加えて、接続側（反対側）にも設けるようにしてもよい。
Further, although the
また、コントローラ１２０は、各電極１１３、１１５の断線の発生を判定すると、スキャン、あるいはセンシングを禁止する無効化処理を行うようにしたが、無効化処理を採用しないものとしてもよい。
Further, although the
また、各電極１１３、１１５の断線が復帰したときは、制御装置１３０は、スイッチ画像１１７Ａの位置の変更、あるいは大きさの変更を禁止したが、スイッチ画像１１７Ａの位置の変更、あるいは大きさの変更を実施するものとしてもよい。
Further, when the disconnection of the
１００、１００Ａ 入力装置
１１０ａ タッチセンサ
１１３ 駆動電極
１１３ａ 通常センサ部
１１３ｂ 専用センサ部
１１５ 受信電極
１１５ａ 通常センサ部
１１５ｂ 専用センサ部
１１７ 映像表示部（表示部）
１１７１ 表示面
１１７Ａ スイッチ画像
１２０ タッチパネルコントローラ（コントローラ）
１３０ 制御装置
100,
1171
130 control unit
Claims (6)
前記駆動電極をスキャンし、また前記受信電極をセンシングすることで、静電容量の減少変化から、操作者の前記タッチセンサに対するタッチ操作位置を算出するコントローラ（１２０）と、を備える入力装置であって、
前記タッチセンサには、
前記操作者による前記タッチ操作位置を検出する通常センサ部（１１３ａ、１１５ａ）と、
前記タッチセンサの外周側で隣り合う２辺に沿う駆動電極部および受信電極部を含み、前記通常センサ部に比べて、前記操作者によるタッチ操作の影響を受けにくくした専用センサ部（１１３ｂ、１１５ｂ）と、が設けられ、
前記コントローラは、前記専用センサ部において、前記静電容量の減少変化を検知すると、前記駆動電極あるいは前記受信電極における断線の発生ありと判定する入力装置。 Capacitive touch sensor (110a) using a mutual capacitance method having a grid-arranged driving electrode (113) and receiving electrode (115),
It is an input device including a controller (120) that calculates the touch operation position of the operator with respect to the touch sensor from the decrease and change of the capacitance by scanning the drive electrode and sensing the receiving electrode. hand,
The touch sensor has
Normal sensor units (113a, 115a) that detect the touch operation position by the operator, and
Dedicated sensor units (113b, 115b) that include a drive electrode unit and a receiving electrode unit along two adjacent sides on the outer peripheral side of the touch sensor and are less susceptible to touch operations by the operator than the normal sensor unit. ) And, are provided,
The controller is an input device that determines that a disconnection has occurred in the driving electrode or the receiving electrode when the dedicated sensor unit detects a decrease change in the capacitance.
前記スイッチ画像の表示状態を制御する制御装置（１３０）と、を備え、
前記タッチセンサは、前記表示部の表示面（１１７１）の前記操作者側に設けられ、
前記タッチセンサを通して、前記操作者に前記スイッチ画像が視認されるようになっており、
前記コントローラによって前記断線の発生が判定されると、前記制御装置は、前記断線した前記駆動電極あるいは前記受信電極に対して前記スイッチ画像が、重ならないように、前記スイッチ画像の位置を変更する、あるいは前記スイッチ画像の大きさを変更する請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の入力装置。 A display unit (117) that displays a switch image (117A) for input operation to a predetermined device, and
A control device (130) for controlling the display state of the switch image is provided.
The touch sensor is provided on the operator side of the display surface (1171) of the display unit.
The switch image is visually recognized by the operator through the touch sensor.
When the controller determines that the disconnection has occurred, the control device changes the position of the switch image so that the switch image does not overlap the disconnected drive electrode or the receiving electrode. Alternatively, the input device according to any one of claims 1 to 4, wherein the size of the switch image is changed.
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