JP5494524B2 - 静電容量式スイッチ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両において静電容量の変化を計測し、その計測値から操作者の操作を検出し、機器の制御の入力とする静電容量式スイッチ装置に関する。

近年、タッチパネル等で、各種の静電容量式スイッチを備えた車両が増えてきており、車内の複数の箇所に静電容量式スイッチが備えられている。例えば、前席の中心部にはセンターパネルが備えられ、ナビ、エアコン、オーディオ等の制御スイッチ群と各機器の状態を表示する画面が備わっている。また、前席のドア側にも、エンジンをスタートさせるためのスイッチ等が、メカニカルスイッチから静電容量式のタッチパネルに移行する傾向がある。

また、メカニカルスイッチに代わり、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、ｉＰａｄ（登録商標）のように静電容量式のタッチパッドを用いた遠隔操作用のデバイスを備えたり、車載機器の操作、例えばナビの目的地入力として手書き入力、あるいはカーソルを移動させてマウス操作等が可能なように構成された静電容量式のタッチパネルに移行する傾向もある。

静電容量式スイッチでは、素手と手袋のような、ユーザの操作状況により静電容量の変化が異なるので、以下のような方法で対応している。

例えば、検出感度を高感度から低感度へ変化させながら操作入力を検出する静電容量式タッチスイッチが考案されている（特許文献１参照）。

また、手袋装着時や非装着時など、ユーザの操作環境に応じて入力検出部の感度を最適に設定して、情報の正確な入力を可能とする入力装置が考案されている（特許文献２参照）。

また、メカニカルスイッチに静電容量型または電界効果型のタッチセンサを設け、メカニカルスイッチ操作時に接触するタッチセンサの抵抗値等を測定し、その測定値と基準値とを比較することにより、素手であるか手袋装着状態であるかを判断するタッチパネル装置が考案されている（特許文献３参照）。

また、雨滴付着による接触誤検知をすることなく、ドアハンドルへの素手による接触および手袋を装着した手による接触を検知することができる静電容量式接触検知装置が考案されている（特許文献４参照）。

特開２００７−０２７０３４号公報 特開２００９−２１２７１９号公報 特開２００８−０３３７０１号公報 特開２０１０−０３４８２８号公報

上記のように従来技術では、手袋と素手を検出して静電容量の変化の閾値を変更して対応しようとしているが、タッチパネル等の静電容量式スイッチを操作する手と、手袋と素手のいずれであるかを検出した手が同一であるとは限らないので、適切にタッチパネルの操作を受け付けることができないことがあった。例えば、雨天時に片手でドアを開けた場合には、片方の手は雨で濡れているのに対して別の手は乾燥している状態である、また、両手の肌の状態による肌水分の相違、飲料の表面についた水滴による両手の濡れの差異等により、両手の状態が異なる場合には適切にタッチパネルの操作を受け付けることができないことがある。

上記問題点を背景として、本発明の課題は、両手の状態が異なる場合でも、適切に静電容量式スイッチの操作を受け付けることができる静電容量式スイッチ装置を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するための静電容量式スイッチ装置は、
車両に搭載され、ユーザの操作により予め定められた動作を行う車載機器を操作するための操作入力部に含まれる、静電容量の変化に基づいてユーザによる操作入力の有無を検出する静電容量式スイッチが１つまたは複数配置された第１操作領域と、第１操作領域と離間し、静電容量式スイッチが１つまたは複数配置された第２操作領域と、が設定され、
静電容量を測定し、測定した静電容量の変化に応じて、静電容量式スイッチが操作されたか否かを判定する閾値である静電容量閾値を変更する静電容量閾値測定部と、変更した静電容量閾値が、２つの操作領域のいずれに含まれる静電容量式スイッチの操作によるものかを特定したとき、該静電容量閾値を、その特定した操作領域に配置されている、他の全ての静電容量式スイッチが操作されたか否かを判定するための操作領域用静電容量閾値として決定する操作領域用静電容量閾値決定部と、を備えることを前提とする。

本発明は、静電容量式スイッチの操作する手と、手の状態を検出する手を一致させ、対応する手の静電容量閾値を用いて、操作された静電容量式スイッチの静電容量の変化から正確な操作を検出するものである。上記構成によって、操作領域内に含まれる静電容量式スイッチが操作されたか否かを判定するための静電容量閾値は、操作領域用静電容量閾値に統一されるので、静電容量式スイッチ毎の入力判定のバラツキがなくなり、ユーザの利便性が向上する。

また、本発明の静電容量式スイッチ装置は、操作領域用静電容量閾値を、特定した操作領域に含まれる操作入力部に出力する操作領域用静電容量閾値出力部を備える。

上記構成によって、静電容量式スイッチあるいは静電容量閾値測定部間で静電容量閾値の調整を行う必要がなくなる。また、静電容量閾値が不適切に設定されることによる誤操作・誤判定を抑制できる。

また、本発明の静電容量式スイッチ装置における静電容量閾値測定部は、変更した静電容量閾値と、操作領域用静電容量閾値との差が予め定められた値を超えたときに、変更した静電容量閾値を操作領域用静電容量閾値に代えて、新たな操作領域用静電容量閾値とする。

上記構成によって、各操作入力部に含まれる静電容量式スイッチを操作する手の状態が変化しても、その手の状態に応じた静電容量閾値を設定することができる。

また、本発明の静電容量式スイッチ装置における静電容量式スイッチは、操舵ハンドルのリム部の予め定められた箇所に複数取り付けられ、車両の走行状態を検出する走行状態検出部と、検出した走行状態において操作された静電容量式スイッチの、操舵ハンドルの取り付け位置に基づいて、操作された静電容量式スイッチが第１操作領域あるいは第２操作領域のいずれに含まれるかを特定する操作領域特定部と、を備える。

上記構成によって、運転時は操舵ハンドルを、一般的には常時把持しているので、運転者の手の状態をリアルタイムで把握することができ、それに応じた操作領域用静電容量閾値を決定することができる。

また、本発明の静電容量式スイッチ装置における走行状態検出部は、操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出部を含み、操作領域特定部は、検出した操舵ハンドルの操舵角と、操作された静電容量式スイッチの操舵ハンドルの取り付け位置とに基づいて、操作された静電容量式スイッチが含まれる操作領域を特定する。

操舵ハンドルによる左右両手の静電容量閾値の決定は、直進走行時と右左折時とで左右の手ハンドルを把持する位置が異なり、これらの運転状況に応じて左右の手を適切に判別して検出する必要がある。例えば、直進走行時は、両手あるいは片手でハンドルの左側は左手で把持し、右側は右手で把持するので、それぞれの静電容量の変化を検出し、静電容量閾値を測定できるとともにその操作領域を特定できる。

また、左折あるいは右折時は、最初は両手あるいは片手でハンドルの左側は左手で把持し、右側は右手で把持し、左あるいは右にハンドルを回転させ、途中で順次左右のいずれかの手のうち、その手を把持した状態で操舵できなくなったとき、その手を離し、反対側あるいは元の側の場所を把持し、操舵を継続するので、その動きに応じて左右の手の位置を特定することで、静電容量閾値を測定できるとともにその操作領域を特定できる。

また、本発明の静電容量式スイッチ装置は、車両のドアが開状態であるか否かを判定するドア状態判定部を備え、操作領域特定部は、車両のドアが開状態に遷移したことを判定した後に、操舵ハンドルの操舵角および操作された静電容量式スイッチの操舵ハンドルの取り付け位置に基づく、操作領域の特定を行う。

車両のドアが開状態に遷移したということは、ユーザが乗車したことが推測される。つまり、運転操作を行っている可能性も大きい。操舵ハンドルの操舵状態に基づいて操作領域用静電容量閾値を決定するのは、ユーザが運転操作を行っているときのみでよいため、ノイズ等を誤検出して適切でない静電容量閾値を測定することを防止できる。また、ドアの開閉の検知を静電容量式スイッチで行う場合は、その静電容量式スイッチも、上述の操作入力部に含まれることになるため、別途、車速センサ等の、運転操作を行っているか否かを判定するための機器を設ける必要がない。

また、本発明の静電容量式スイッチ装置における第１操作領域は、ユーザの右手により操作することを推奨する操作領域として設定され、第２操作領域は、ユーザの左手により操作することを推奨する操作領域として設定される。

上記構成によって、静電容量式スイッチを備えた車載機器の設置場所（操作領域）と操作者の位置とに基づいて、ユーザの右手あるいは左手によって操作される機器に分類し、ユーザの操作時の、静電容量の変化に基づいて右手あるいは左手の静電容量の変化を測定し、静電容量式スイッチの操作判定の閾値にしているので、左右の静電容量式スイッチの静電容量閾値を操作領域単位でに適切に設定でき、操作の判定を正確に行うことができる。

例えば、右ハンドル車では、右手ではドア側のスイッチを操作し、センターパネル等の左側のスイッチは左手で操作することになる。左ハンドル車では、右手でセンターパネル等の右側のスイッチは右手で操作し、左手でドア側のスイッチを操作することになる。

また、スイッチ以外にも、自動車においては左右両手で操作する機器が異なっている。例えば、右ハンドル車では、右手でドアを開け、右手でエンジンを作動させ、左手でシフトレバーを操作する。左ハンドル車では、この逆になる。方向指示器、ヘッドライト、ワイパー等も、それぞれ取り付け位置に応じた手で操作することになる。

また、本発明の静電容量式スイッチ装置における操作入力部が第１操作領域に含まれる車載機器は、右ハンドル車では、右ドアノブ、レーンチェンジャ、ライトコントローラ、窓開閉スイッチのうちの少なくとも一つを含む。

また、本発明の静電容量式スイッチ装置における操作入力部が第２操作領域に含まれる車載機器は、右ハンドル車では、シフトレバー、ワイパーコントローラ、センターパネルのうちの少なくとも一つを含む。

上記構成によって、右ハンドル車において、各操作領域に含まれる車載機器の間で静電容量閾値が、それぞれの操作領域用静電容量閾値に統一され、これらの車載機器の操作を正確に検出することができる。

また、本発明の静電容量式スイッチ装置における操作入力部が第１操作領域に含まれる車載機器は、左ハンドル車両では、シフトレバー、レーンチェンジャ、ライトコントローラ、センターパネルのうちの少なくとも一つを含む。

また、本発明の静電容量式スイッチ装置における操作入力部が第２操作領域に含まれる車載機器は、左ハンドル車両では、左ドアノブ、ワイパーコントローラ、窓開閉スイッチのうちの少なくとも一つを含む。

上記構成によって、左ハンドル車において、各操作領域に含まれる車載機器の間で静電容量閾値が、それぞれの操作領域用静電容量閾値に統一され、これらの車載機器の操作を正確に検出することができる。

また、本発明の静電容量式スイッチ装置は、静電容量の変化に基づいてユーザによる操作入力の有無を検出する静電容量式スイッチが１つまたは複数配置された第１操作領域と第２操作領域には、静電容量式スイッチの他に、静電容量の変化に基づいて文字、記号、または図形の手書きによる入力を検出する手書き入力領域、および静電容量の変化に基づいてポインティング操作を検出するポインティングデバイスのいずれかまたは両方を、１つまたは複数備える。

上記構成によって、入力領域が集約されるので、ユーザの操作の利便性を向上させることができる。また、静電容量式スイッチ以外でも静電容量閾値が操作領域用静電容量閾値に統一され、これらの車載機器の操作を正確に検出することができる。

静電容量式スイッチ装置の構成を示すブロック図。 右側操作領域の一例を示す図。 左側操作領域の一例を示す図。 ハンドル閾値測定部の構成例を示す図。 閾値測定部および制御部の構成例を示すブロック図。 主制御部における閾値決定処理を説明するフロー図。 静電容量閾値測定処理を説明するフロー図。 静電容量閾値測定処理を説明する図。 ハンドル閾値測定処理を説明するフロー図。 回転操作時測定処理を説明するフロー図。 反回転操作時測定処理を説明するフロー図。 直進時におけるハンドル操作と手の位置との関係を示す図。 右折時におけるハンドル操作と手の位置との関係を示す図。 遠隔操作部（ドアパネル）の構成の別例を示す図。

以下、本発明の静電容量式スイッチ装置について、図面を用いて説明する。図１に、静電容量式スイッチ装置１の構成を示す。静電容量式スイッチ装置１は、主制御部１０と、例えば車内ＬＡＮ２００を介してデータ通信可能に接続されたドア閾値測定部２０，ドアパネル閾値測定部３０，スタータ閾値測定部４０，方向指示器閾値測定部５０，ハンドル閾値測定部６０，ワイパー閾値測定部７０，シフトレバー閾値測定部８０，センターパネル閾値測定部９０と、各閾値測定部に対応した制御部（例えば、ドア制御部１２０，スタータ制御部１４０，ワイパー制御部１７０，センターパネル制御部１９０を例示）とを含んで構成される。

なお、上述の閾値測定部（２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０）が本発明の静電容量閾値測定部に相当する。

主制御部１０は、図示しない周知のＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，およびＡＤ変換回路や入出力回路等の周辺回路等を含むコンピュータハードウェアとして構成され、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムおよびデータを実行することで、静電容量式スイッチ装置１の各種機能を実現する。左右閾値決定部１１，右側閾値送信部１２，左側閾値送信部１３は、上述のコンピュータハードウェアを、機能毎にブロック化して表示したものである。また、主制御部１０は、フラッシュメモリ等のような不揮発性記憶媒体により構成されるメモリ１４を含んでおり、このメモリ１４には、静電容量式スイッチ装置１の動作に必要な情報が記憶されている。

上述のような構成により、各閾値測定部は、各操作機器に設置した静電容量センサー（詳細は後述）からの静電容量の変化を所定時間毎に検出し、静電容量の変化に基づく静電容量閾値の測定値を左右閾値決定部１１に送信する。ただし、ハンドル閾値測定部６０は、ハンドル操舵時を含め、所定時間毎に左右の手に応じた静電容量の変化の測定を行い、静電容量の変化に基づく左右の手に応じた静電容量閾値の測定値を送信する。

左右閾値決定部１１は、各閾値測定部から送信される静電容量閾値の測定値を、メモリ１４に予め記憶されたその閾値測定部の車両の取り付け位置に応じて、左右の手のいずれであるかを特定し、その手に対応した静電容量閾値（すなわち、操作領域用静電容量閾値）を決定して、対応する送信部（右側閾値送信部１２あるいは左側閾値送信部１３）に出力する。なお、ハンドル閾値測定部６０から送信される閾値については、左右の手いずれかは特定されているので、その結果にしたがって対応する送信部に出力する。そして、右側閾値送信部１２は、右側操作領域Ｒ１（図２参照）に取り付けられた閾値測定部に対応する制御部に、右手に対応する操作領域用静電容量閾値を、車内ＬＡＮ２００を介して送信する。また。左側閾値送信部１３は、左側操作領域Ｒ２（図３参照）に取り付けられた閾値測定部に対応する制御部に、左手に対応する操作領域用静電容量閾値を、車内ＬＡＮ２００を介して送信する。

なお、左右閾値決定部１１が本発明の操作領域用静電容量閾値決定部に相当する。また、右側閾値送信部１２，左側閾値送信部１３が本発明の操作領域用静電容量閾値出力部に相当する。また、左右閾値決定部１１が、各閾値測定部から静電容量の値を取得してその変化の測定を行い、静電容量閾値を測定してもよい。

図２および図３を用いて、右ハンドル車両を例に挙げて車両の運転席の乗員を基準とした、車室内における車載機器の操作領域について説明する。図２に、車両の運転席の乗員を基準とした右側操作領域Ｒ１を示す。右側操作領域Ｒ１は、乗員（この場合は運転者）の右手で操作することが推奨される領域である。右側操作領域Ｒ１は、車載機器として、ドア閾値測定部２０を含むドア２２（右ドアノブ２１を含む、左ドアについても同様），ドアパネル閾値測定部３０を含むドアパネル３１（窓開閉スイッチ，ドアロックスイッチ等を含む），スタータ閾値測定部４０を含むスタータスイッチ４１，方向指示器閾値測定部５０を含む方向指示器５１（レーンチェンジャおよびライトコントローラを含む），ハンドル閾値測定部６０を含む操舵ハンドル（以下、「ハンドル」と略称）６１（概ね、リム部の右半分）を含んでいる。

図３に、車両の運転席の乗員を基準とした左側操作領域Ｒ２を示す。左側操作領域Ｒ２は、乗員（この場合は運転者）の左手で操作することが推奨される領域である。左側操作領域Ｒ２は、車載機器として、ハンドル６１（概ね、リム部の左半分），ワイパー閾値測定部７０を含むワイパースイッチ７１（ワイパーコントローラともいう），シフトレバー閾値測定部８０を含むシフトレバー８１，センターパネル９１（例えば、液晶表示器と一体化されタッチパネル）を含んでいる。

なお、ドアパネル３１，スタータスイッチ４１，方向指示器５１，ハンドル６１，ワイパースイッチ７１，シフトレバー８１，センターパネル９１が本発明の操作入力部に相当する。

なお、左ハンドル車両では、右側操作領域Ｒ１には、シフトレバー８１、レーンチェンジャおよびライトコントローラを含む方向指示器５１、センターパネル９１のうちの少なくとも一つを含む。また、左側操作領域Ｒ２に含まれる車載機器は、左ドアノブ（２１と同様のもの）、ワイパースイッチ７１、窓開閉スイッチを含むドアパネル（３１と同様のもの）のうちの少なくとも一つを含む。

右側操作領域Ｒ１に操作部（すなわち閾値測定部）が取り付けられた車載機器は、主として運転者の主として右手で操作するもの（左手で操作することが困難なもの、あるいは、左手で操作すると運転の妨げになるもの）であるため、これら車載機器のスイッチ操作時に、閾値測定部は静電容量の変化を測定し、スイッチ操作を検出するとともに、右手の静電容量閾値を測定して主制御部１０に送る。そして、主制御部１０（すなわち、右側閾値送信部１２）は、操作部が右側操作領域Ｒ１に含まれる車載機器の制御部に、決定した操作領域用静電容量閾値を送信する。これ以降、右側操作領域Ｒ１に含まれる車載機器は、受信した操作領域用静電容量閾値を用いてスイッチ操作の検出を行う。

また、左側操作領域Ｒ２に操作部（すなわち閾値測定部）が取り付けられた車載機器についても同様である。なお、左側操作領域Ｒ２は、右側操作領域Ｒ１から離間して設定される。なお、右側操作領域Ｒ１が本発明の第１操作領域に相当する。また、左側操作領域Ｒ２が本発明の第２操作領域に相当する。また、各操作領域は、車内の天井部あるいは乗員の足元に設定してもよい。

図４を用いて、ハンドル６１におけるハンドル閾値測定部６０の構成例について説明する。ハンドル６１の回転軸には、ハンドル６１を回転操作したときの操舵角を検出するための周知の操舵角センサー６２が取り付けられている。また、ハンドル６１のリム部６１ａ（すなわち、運転者が把持する部分）には、複数の静電容量センサー６３（６３ａ〜６３ｈの総称）が、略等間隔あるいは運転者が把持するが多いと予想される部分に取り付けられている。

また、静電容量センサー６３は、例えば、車両の直進時（すなわち、操舵角が０度のとき）を基準として、どの位置に取り付けられているかが分かっている。例えば、静電容量センサー６３ａ〜６３ｄは右側操作領域Ｒ１に含まれ、静電容量センサー６３ｅ〜６３ｈは左側操作領域Ｒ２に含まれる。また、ハンドル６１の操舵角に応じて、静電容量センサー６３の含まれる操作領域を変えてもよい。この場合、ハンドル６１を１８０度回転（半回転）したときは、静電容量センサー６３ｅ〜６３ｈが右側操作領域Ｒ１に含まれ、静電容量センサー６３ａ〜６３ｄは左側操作領域Ｒ２に含まれることになる。

そして、周知のコンピュータハードウェアとして構成される両手操作判定部６４において、操舵角センサー６２で検出した操舵角と、各静電容量センサー６３の静電容量の測定結果とに基づいて、左右の手の静電容量閾値を決定して主制御部１０に送る。（詳細は後述）。

なお、操舵角センサー６２が本発明の走行状態検出部，操舵角検出部に相当する。また、静電容量センサー６３が本発明の静電容量式スイッチに相当する。また、両手操作判定部６４が本発明の操作領域特定部，ドア状態判定部に相当する。

図２および図５を用いて、車両のドア２２を例に挙げて、閾値測定部（ドア閾値測定部２０）および制御部（ドア制御部１２０）の詳細について説明する。

図５の例は、周知のチャージ・トランスファ方式により静電容量を検出するものである。ドア閾値測定部２０は、１ないし複数の静電容量検出電極（以下、「検出電極」と略称する，図２のドアノブセンサに相当）２３，例えば周知のオペアンプ等を含んで構成される増幅器２５，周知のＡＤコンバータであるＡＤＣ２６，回路全体に電源を供給する電源２８〜検出電極２３の間に設けられた電荷移動用スイッチＳＷ１，検出電極２３〜増幅器２５の間に設けられた電荷移動用スイッチＳＷ２，一方が電荷移動用スイッチＳＷ２〜増幅器２５の間に接続され他方がＧＮＤ（グランド）に接続された電荷積分用コンデンサ（以下、「コンデンサ」と略称）Ｃｉ，コンデンサＣｉに並列接続された放電抵抗Ｒｂ，放電抵抗Ｒｂ〜ＧＮＤの間に設けられた放電用スイッチＳＷ３を含んで構成される。なお、静電容量検出電極２３が本発明の操作入力部，静電容量式スイッチに相当する。

また、ドア閾値測定部２０は、中央演算処理部ともいわれるＣＰＵ２７，車内ＬＡＮ２００の通信インターフェース回路である通信Ｉ／Ｆ２９を含んでいる。なお、ＣＰＵ２７，通信Ｉ／Ｆ２９は、ドア制御部１２０の役割も有する。

ＣＰＵ２７は、内部にマイコン、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含み、マイコンがＲＯＭに記憶された各種プログラムを実行することで、ドア閾値測定部２０あるいはドア制御部１２０としての各種動作を行う。

電源２８から、例えばＣＰＵ１０からのクロック制御によって、電荷移動用スイッチＳＷ１のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替え、検出電極２３に電圧Ｖｄを印加すると、検出電極２３と乗員Ｕとの間の静電容量Ｃｓおよびと乗員ＵとＧＮＤの間の静電容量Ｃｂに応じた電荷が検出電極２３に蓄積され、次に、電荷移動用スイッチＳＷ１がＯＦＦ状態のときに電荷移動用スイッチＳＷ２をＯＮ状態とし、検出電極２３に蓄積されている電荷をコンデンサＣｉに転送する。そして、これらの、電荷の蓄積、転送を繰り返した後に、電荷量に応じて発生するＣｉの電圧を測定した後に、放電用スイッチＳＷ３をＯＮ状態としてＣｉの電荷を放電抵抗Ｒｂで消費することで放電する。

ＣｓおよびＣｂに蓄積された電荷に応じて発生するＣｉの電圧は、増幅器２５において所定の増幅率によって増幅され、ＡＤＣ２６でＡＤ変換が行われ、ＣＰＵ２７において、電圧値あるいは電圧値の変化が、ユーザの手指等の、被検物の接近あるいは接触によるものかどうかを判定する。

図６を用いて、主制御部１０における静電容量閾値決定処理について説明する。なお、本処理は、上述の制御プログラムに含まれ、予め定められたタイミングで繰り返し実行される。まず、車内ＬＡＮ２００を介して、いずれかの閾値測定部から静電容量閾値が送信されてきたとき（Ｓ１１：ＹＥＳ）、その静電容量閾値を取得する（Ｓ１２）。次に、メモリ１４に予め記憶されたその閾値測定部の車両の取り付け位置に基づいて、取得した静電容量閾値の送信元（すなわち、閾値測定部）が、左右いずれの操作領域（Ｒ１あるいはＲ２）に含まれるかを特定する（Ｓ１３）。そして、特定結果に基づいて、その静電容量閾値を、操作領域用静電容量閾値として、該当する操作領域の制御部に車内ＬＡＮ２００を介して送信する（Ｓ１４）。つまり、最新の静電容量閾値が操作領域用静電容量閾値となる。

図７および図８を用いて、各閾値測定部における静電容量閾値の測定について説明する。なお、本処理は、各閾値測定部のＣＰＵにおいて実行される。検出電極２３（図５参照）で検出した静電容量が第２の容量閾値ＴＨＣ２を上回るときには（Ｓ１：ＹＥＳ，図８のＣ１の状態）、検出電極２３に素手で接触したと判定し（Ｓ２）、静電容量閾値をＴＨＣ２とする。また、静電容量が第１の容量閾値ＴＨＣ１以上かつ第２の容量閾値ＴＨＣ２以下であるとき（Ｓ３：ＹＥＳ）、その状態が継続した時間Ｔ１を計測し（Ｓ４）、時間Ｔ１が時間閾値ＴＨＴ１を超えるとき（Ｓ５：ＹＥＳ）、検出電極２３に手袋を装着した手で接触したと判定し（Ｓ６）、静電容量閾値をＴＨＣ１とする。

なお、第１の容量閾値ＴＨＣ１＜第２の容量閾値ＴＨＣ２、の関係がある（詳細については、特許文献４参照）。また、図８のＣ１は、検出電極２３に素手で接触したときの状態を表している。図８のＣ２は、検出電極２３に手袋を装着した手で接触したものの、時間Ｔ１が時間閾値ＴＨＴ１を超えなかったときの状態を表している。

無論、容量閾値を３以上設定して、各閾値測定部において静電容量閾値を３以上測定できるようにしてもよい。

図９を用いて、ハンドル閾値測定部６０におけるハンドル閾値測定処理について説明する。なお、本処理は、両手操作判定部６４において、予め定められたタイミングで繰り返し実行される。まず、ドア２２が開いて運転者が乗り込んだか否か（開扉の有無）を判定する。すなわち、運転席側のドア閾値測定部２０の静電容量の変化に基づいてドアノブ２１が操作されたか否かを判定し、ドアノブ２１が操作されたときに、運転者が乗り込んだと判定する。

ドア２２が開いて乗員が乗り込んだと判定したとき（Ｓ３１：ＹＥＳ）、操舵角センサー６２の検出状態に基づいて、ハンドル６１の回転操作の有無を判定し、回転操作があると判定したときには（Ｓ３２：ＹＥＳ）、回転操作時測定処理（Ｓ３７，図１０参照）を実行する。

一方、ハンドル６１の回転操作がないと判定したときには（Ｓ３２：ＮＯ）、静電容量センサー６３の検出状態に基づいて、静電容量の変化から静電容量閾値を測定するとともに左右いずれの手によるものかも特定する（Ｓ３３）。静電容量閾値の測定が初回であるとき（Ｓ３４：ＹＥＳ）、その測定値を左右の手に関連付けて、両手操作判定部６４に含まれるメモリ１４に記憶するとともに、車内ＬＡＮ２００を介して主制御部１０に出力する（Ｓ３８）。一方、静電容量閾値の測定が２回目以降であるとき（Ｓ３４：ＮＯ）、前回の測定値との比較を行い、前回の測定値との変化量が予め定められた値を超えるとき（Ｓ３５：ＹＥＳ）、今回の静電容量閾値の測定値を左右の手に関連付けて、メモリ１４に記憶（更新）するとともに主制御部１０に出力する（Ｓ３６）。

なお、静電容量閾値の測定回数は、例えば、ドア２２が開いて乗員が乗り込んだと判定したときにゼロクリアし、ステップＳ３３で静電容量閾値を測定したときにインクリメントする。

図１２に、ハンドル６１の回転操作がないと判定したときの（すなわち、直進時）、運転者のハンドル６１の把持状態を示す。図１２の例では、運転者は、右手ＲＨが、右側操作領域Ｒ１に含まれる静電容量センサー６３ａに接触し、左手ＬＨが、左側操作領域Ｒ２に含まれる静電容量センサー６３ｈに接触した状態となっている。この状態では、両手操作判定部６４において、静電容量センサー６３ａの静電容量の変化に基づいて測定した静電容量閾値は右手ＲＨに対応するものと判定され、静電容量センサー６３ｈの静電容量の変化に基づいて測定した静電容量閾値は左手ＬＨに対応するものと判定される。

また、運転者は、直進時には、一般的に両手でハンドル６１を把持している。片手で把持する際は、左右の手を随時切り替えて把持している。いずれの把持状態においても、直進時には、右手ＲＨは静電容量センサー６３ａ〜６４ｄのいずれかに接触することが多く、左手ＬＨは静電容量センサー６３ｅ〜６４ｈのいずれかに接触することが多い。よって、運転者の左右の手の位置に応じた静電容量閾値を測定することができる。

図１０を用いて、図９のステップＳ３７に相当する回転操作時測定処理について説明する。まず、操舵角センサー６２の検出状態に基づいてハンドルの操舵角を測定する（Ｓ５１）。次に、静電容量センサー６３の検出状態に基づいて静電容量の変化から静電容量閾値を測定する（Ｓ５２）。

次に、ハンドルの操舵角の変化に基づいて、操舵の方向が前回と切り替わったどうかを判定し、操舵方向が切り替わったとき（Ｓ５３：ＹＥＳ）、反回転操作時測定処理（Ｓ５８，図１１参照）を実行する。一方、操舵方向の切り替わりがないとき（Ｓ５３：ＮＯ）、操舵角が予め定められた角度閾値以上かどうかを判定し、角度閾値以下のとき（Ｓ５４：ＮＯ）、両手の入れ替わりはないので、前回の測定値との比較を行い、前回の測定値との変化量が予め定められた値を超えるとき（Ｓ５９：ＹＥＳ）、今回の静電容量閾値の測定値を左右の手に関連付けて、メモリ１４に記憶（更新）するとともに主制御部１０に出力する（Ｓ６０）。

一方、操舵角が角度閾値以上のとき（Ｓ５４：ＹＥＳ）、両手の入れ替わりが想定されるので、両手で回転操作しているかを判定し、両手回転操作であるとき（Ｓ５５：ＹＥＳ）、両手把持状態（２つの静電容量センサーから静電容量の変化を検出）→片手把持状態（１つの静電容量センサーから静電容量の変化を検出、あるいは静電容量の変化を検出していた２つの静電容量センサーの一方から静電容量の変化を検出しなくなった）→両手把持状態（２つの静電容量センサーから静電容量の変化を検出）の順に静電容量の検出状態が変化したことを確認して、左右の手の把持位置が逆転したと判定し（Ｓ５６）、右手に対応する静電容量閾値の測定値を左側操作領域Ｒ２の測定値とし、左手に対応する静電容量閾値の測定値を右側操作領域Ｒ１の測定値としてメモリ１４に記憶するとともに主制御部１０に出力する（Ｓ５７）。

一方、両手操作でないとき（Ｓ５５：ＮＯ）、把持している手の静電容量閾値の測定値を、その手に対応する操作領域の測定値とし、上述のステップＳ５９，Ｓ６０と同様の処理を行う。ステップＳ５９をスキップしてもよい。

図１１を用いて、図１０のステップＳ５８に相当する反回転操作時測定処理について説明する。まず、図１０と同様に両手で回転操作しているかを判定し、両手回転操作であるとき（Ｓ７１：ＹＥＳ）、操舵角が予め定められた角度閾値以上かどうかを判定し、角度閾値以下のとき（Ｓ７２：ＮＯ）、両手の入れ替わりはないので、前回の測定値との比較を行い、前回の測定値との変化量が予め定められた値を超えるとき（Ｓ７５：ＹＥＳ）、今回の静電容量閾値の測定値を左右の手に関連付けて、メモリ１４に記憶（更新）するとともに主制御部１０に出力する（Ｓ７６）。

一方、操舵角が角度閾値以上のとき（Ｓ７２：ＹＥＳ）、図１０と同様に左右の手の把持位置が逆転したと判定し（Ｓ７３）、右手に対応する静電容量閾値の測定値を左側操作領域Ｒ２の測定値とし、左手に対応する静電容量閾値の測定値を右側操作領域Ｒ１の測定値としてメモリ１４に記憶するとともに主制御部１０に出力する（Ｓ７４）。

一方、両手操作でないとき（Ｓ７２：ＮＯ）、把持している手の静電容量閾値の測定値を、その手に対応する操作領域の測定値としし、上述のステップＳ７５，Ｓ７６と同様の処理を行う。ステップＳ７５をスキップしてもよい。

図１３に、右折時のハンドル６１の操舵状態を示す。まず、直進時のハンドル６１の把持位置を保ったまま（両手操作）ハンドル６１を右に回転させる（操作１）。操舵角が一定角度以上になると、そのままの把持状態で操舵することができなり、ハンドル６１を把持する手は、操舵する手のうちで回転の先行する手（右手ＲＨ）を離し、後続する手（左手ＬＨ）で操舵を続ける（操作２）。このとき、片手運転となり、左手ＬＨの接触による静電容量の変化のみ検出する。

さらにハンドル６１の回転を続け、操舵角が予め定められた閾値を超えると、離した手（右手ＲＨ）を把持している手（左手ＬＨ）に交差させてハンドル６１の左側を把持し直し、操舵を継続する（操作３）（左右手位置逆転）。この一連の操作（両手把持→左手把持→両手把持）で、左手ＬＨはハンドル６１から離すことなく、左側操作領域Ｒ２に含まれる静電容量センサー（例えば６１ｈ）に接触しているため、この静電容量センサーの変化量に基づいて左手ＬＨの静電容量閾値を測定できる。

一方、右手ＲＨによる静電容量閾値は、以下のいずれかの方法で特定される。
・静電容量センサー６３と各操作領域（Ｒ１，Ｒ２）との対応関係が、ハンドルの操舵角に関係なく一意に定められているとき、右手ＲＨが右側操作領域Ｒ１に含まれる静電容量センサー（６３ａ〜６３ｄのいずれか）に接触しているときには、この静電容量センサーの変化量に基づいて右手ＲＨの静電容量閾値を測定できる。一方、右手ＲＨが左側操作領域Ｒ２に含まれる静電容量センサー（６３ｅ〜６３ｈのいずれか）に接触しているときには、左手ＬＨをハンドル６１から離していないことを把握しているので、この静電容量センサーの変化量に基づいて右手ＲＨの接触を検出し静電容量閾値を測定する。
・静電容量センサー６３と各操作領域（Ｒ１，Ｒ２）との対応関係が、ハンドルの操舵角に応じて変化するとき、左側操作領域Ｒ２に含まれる静電容量センサーの変化量に基づいて右手ＲＨの静電容量閾値を測定し、右側操作領域Ｒ１に含まれる静電容量センサーの変化量に基づいて左手ＬＨの静電容量閾値を測定する。

次に、右回転させたハンドル６１を戻す（左回転させる）ときは、「左右手位置逆転」の状態となっている、交差した状態（操作４）の右手ＲＨを離し、左手ＬＨのみでハンドル６１を把持し、ハンドル６１が中立位置方向へ戻ろうとする際の復元力（すなわち、ハンドル６１の戻り量）をコントロールする（操作５）。そして、ハンドル６１の回転を続け、操舵角が予め定められた閾値を超えると、ハンドル６１は中立位置に近い状態となり、離した手（右手ＲＨ）でも把持するようになる（操作６）。このとき、静電容量センサーの検知状態から、両手把持（操作４）→左手把持（操作５）→両手把持（操作６）の変化を検出でき、左手ＬＨをハンドル６１から離していないことが分かるので、ここで、「左右手位置逆転」とすることで本来の左右手位置に戻る。よって、上述の操作１〜操作３の状態と同様に、左右の手の静電容量閾値を測定することが可能となる。

また、図１３の例（例えば、操作５）で、ハンドル６１を手で滑らせながら戻すとき、概ね左手ＬＨでハンドル６１の滑り量を変化させているので、検出した静電容量は、左手ＬＨの接触によるものとすることができる。このとき、左手ＬＨの接触による静電容量を検出する静電容量センサー６３が、例えば、６３ｅ→６３ｆ→６３ｇのように、ハンドルの回転とともに変化するので、例えば、所定時間継続して静電容量を検出した静電容量センサーを、最終的に左手ＬＨが把持した静電容量センサーであると判定して、その静電容量センサーで静電容量閾値を測定する。

左折時のときは、左右の手の動きは、図１３とは逆となるが、上述と同様の方法で、左右の手の静電容量閾値を測定することができる。

なお、以上の実施の形態は、静電容量式のスイッチを使用したときのものであるが、静電容量式スイッチの他に、文字、記号、または図形の手書きによる入力を受け付ける手書き入力領域、およびマウスを操作可能なマウス操作領域のいずれかまたは両方を１つまたは複数備える遠隔操作部をセンターパネル９１、ドアパネル３１、あるいはアームレスト１０１に設けてもよい。

図１４に、上述の遠隔操作部の構成をドアパネル３１に適用した例を示す。図１４（ａ）は、キー入力のみを行う構成を示したものである。ドアパネル３１には、テンキー領域Ｒ３１，予め定められた機能を実行するための機能キー領域Ｒ３２，および予め定められた車載機器の動作モードを切り替えるためのモード切替キーＲ３３を備えており、これらのキーは静電容量式スイッチで構成されている。これら全ての領域では、静電容量閾値として操作領域用静電容量閾値を用いている。

図１４（ｂ）は、キー入力に加え、手書き入力を行うことができる構成を示したもので、図１４（ａ）のテンキー領域Ｒ３１の代わりに手書き領域Ｒ３４を設けたものである。手書き領域Ｒ３４は、ユーザが押下して静電容量が変化した位置の座標を検出する静電容量式タッチパネルで構成されている。この、手書き領域Ｒ３４の静電容量閾値として、テンキー領域Ｒ３１，機能キー領域Ｒ３２，およびモード切替キーＲ３３と同様に、操作領域用静電容量閾値を用いることで、ユーザが操作したときに、同じ操作領域の他の操作入力部に含まれる静電容量式スイッチと同様の操作感を得ることができる。

図１４（ｃ）では、ドアパネル３１は、モード切替キーＲ３３の他に、ポインティング操作（カーソル移動を行うための操作）およびタップ動作を行うポインティング操作領域Ｒ３５，水平スクロール領域Ｒ３６，垂直スクロール領域Ｒ３７を備えている。これらの領域（Ｒ３５，Ｒ３６，Ｒ３７）は、例えばセンターパネル９１に含まれる表示器の表示操作を行うためのもので、静電容量の変化に基づいてポインティング操作を検出するタッチパッド型ポインティングデバイス（タッチパッドともいう）により構成されている。これらポインティングデバイスの静電容量閾値として、モード切替キーＲ３３と同様に、操作領域用静電容量閾値を用いることで、ユーザが操作したときに、同じ操作領域の他の操作入力部に含まれる静電容量式スイッチと同様の操作感を得ることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

１ 静電容量式スイッチ装置
１０ 主制御部
１１ 左右閾値決定部（操作領域用静電容量閾値決定部）
１２ 右側閾値送信部（操作領域用静電容量閾値決定部）
１３ 左側閾値送信部（操作領域用静電容量閾値出力部）
２０ ドア閾値測定部（静電容量閾値測定部）
２３ 静電容量検出電極（ドアノブセンサ，検出電極，操作入力部，静電容量式スイッチ）
３０ ドアパネル閾値測定部（静電容量閾値測定部）
３１ ドアパネル（窓開閉スイッチ，操作入力部）
４０ スタータ閾値測定部（静電容量閾値測定部）
４１ スタータスイッチ（操作入力部）
５０ 方向指示器閾値測定部（操作入力部）
５１ 方向指示器（レーンチェンジャ，ライトコントローラ，操作入力部）
６０ ハンドル閾値測定部（静電容量閾値測定部）
６１ 操舵ハンドル（操作入力部）
６２ 操舵角センサー（走行状態検出部，操舵角検出部）
６３ 静電容量センサー（６３ａ〜６３ｈ，静電容量式スイッチ）
６４ 両手操作判定部（操作領域特定部）
７０ ワイパー閾値測定部（静電容量閾値測定部）
７１ ワイパースイッチ（ワイパーコントローラ，操作入力部）
８０ シフトレバー閾値測定部（静電容量閾値測定部）
８１ シフトレバー（操作入力部）
９０ センターパネル閾値測定部（静電容量閾値測定部）
９１ センターパネル（操作入力部）
Ｒ１ 右側操作領域
Ｒ２ 左側操作領域

Claims (10)

1. 車両に搭載され、ユーザの操作により予め定められた動作を行う車載機器を操作するための操作入力部に含まれる、静電容量の変化に基づいて前記ユーザによる操作入力の有無を検出する静電容量式スイッチが１つまたは複数配置された第１操作領域と、
   前記第１操作領域と離間し、前記静電容量式スイッチが１つまたは複数配置された第２操作領域と、
   が設定され、
   前記静電容量式スイッチは、操舵ハンドルのリム部の予め定められた箇所に複数取り付けられ、
   前記静電容量を測定し、測定した静電容量の変化に応じて、前記静電容量式スイッチが操作されたか否かを判定する閾値である静電容量閾値を変更する静電容量閾値測定部と、
   前記操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出部と、
   検出した前記操舵ハンドルの操舵角と、前記操作された静電容量式スイッチの、前記操舵ハンドルの取り付け位置とに基づいて、前記操作された静電容量式スイッチが前記第１操作領域あるいは前記第２操作領域のいずれに含まれるかを特定する操作領域特定部と、
   前記変更した静電容量閾値が、前記２つの操作領域のいずれに含まれる静電容量式スイッチの操作によるものかを特定したとき、該静電容量閾値を、その特定した操作領域に配置されている、他の全ての静電容量式スイッチが操作されたか否かを判定するための操作領域用静電容量閾値として決定する操作領域用静電容量閾値決定部と、
   を備えることを特徴とする静電容量式スイッチ装置。
2. 前記操作領域用静電容量閾値を、特定した操作領域に含まれる操作入力部に出力する操作領域用静電容量閾値出力部を備える請求項１に記載の静電容量式スイッチ装置。
3. 前記静電容量閾値測定部は、前記変更した静電容量閾値と、前記操作領域用静電容量閾値との差が予め定められた値を超えたときに、前記変更した静電容量閾値を前記操作領域用静電容量閾値に代えて、新たな操作領域用静電容量閾値とする請求項１または請求項２に記載の静電容量式スイッチ装置。
4. 前記車両のドアが開状態であるか否かを判定するドア状態判定部を備え、
   前記操作領域特定部は、前記車両のドアが開状態に遷移したことを判定した後に、前記操舵ハンドルの操舵角および前記操作された静電容量式スイッチの前記操舵ハンドルの取り付け位置に基づく、前記操作領域の特定を行う請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の静電容量式スイッチ装置。
5. 前記第１操作領域は、前記ユーザの右手により操作することを推奨する操作領域として設定され、前記第２操作領域は、前記ユーザの左手により操作することを推奨する操作領域として設定される請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の静電容量式スイッチ装置。
6. 前記操作入力部が前記第１操作領域に含まれる車載機器は、右ハンドル車両では、右ドアノブ、レーンチェンジャ、ライトコントローラ、窓開閉スイッチのうちの少なくとも一つを含む請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の静電容量式スイッチ装置。
7. 前記操作入力部が前記第２操作領域に含まれる車載機器は、右ハンドル車両では、シフトレバー、ワイパーコントローラ、センターパネルのうちの少なくとも一つを含む請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の静電容量式スイッチ装置。
8. 前記操作入力部が前記第１操作領域に含まれる車載機器は、左ハンドル車両では、シフトレバー、レーンチェンジャ、ライトコントローラ、センターパネルのうちの少なくとも一つを含む請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の静電容量式スイッチ装置。
9. 前記操作入力部が前記第２操作領域に含まれる車載機器は、左ハンドル車両では、左ドアノブ、ワイパーコントローラ、窓開閉スイッチのうちの少なくとも一つを含む請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の静電容量式スイッチ装置。
10. 静電容量の変化に基づいて前記ユーザによる操作入力の有無を検出する静電容量式スイッチが１つまたは複数配置された前記第１操作領域と前記第２操作領域には、前記静電容量式スイッチの他に、静電容量の変化に基づいて文字、記号、または図形の手書きによる入力を検出する手書き入力領域、および静電容量の変化に基づいてポインティング操作を検出するポインティングデバイスのいずれかまたは両方を、１つまたは複数備える請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の静電容量式スイッチ装置。